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Sammlereinheit für Elektroabscheider Die Erfindung bezieht sich auf
eine Sammlereinheit für Elektroabscheider, mit einer Reihe im Abstand und parallel
zueinander angeordneten Platten, die abwechselnd an Spannung bzw. an Masse liegen,
mindestens einem ersten Haltestab, der sich durch ausgerichtete Durchgangsöffnungen
größeren Durchmessers der an Spannung liegenden oder der geerdeten Platten erstreckt
und der radiale Schlitze aufweist, die zu Befestigungszwecken mit den Wandungen
von ausgerichteten Befestigungsöffnungen der geerdeten oder der an Spannung liegenden
Platten zusammenwirken, mindestens einem zweiten, gleichfalls mit radialen Schlitzen
versehenen Haltestab, der sich durch ausgerichtete Durchgangsöffnungen größeren
Durchmessers der geerdeten oder der an Spannung liegenden Platten erstreckt, während
die radialen Schlitze mit der Wandung der ausgerichteten Befestigungsöffnungen der
an Spannung liegenden oder geerdeten Platten zusammenwirken, und Seitplatten, an
denen die Haltestäbe befestigt sind.
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Eine Sammlereinheit für das Staubabscheider der oben genannten Art
ist bereits bekannt (US-PS 3 114 616). Die die geerdeten
Sammlerplatten
bzw. die an Spannung liegenden Platten haltenden Befestigungsstäbe sind an jeweils
verschiedenen in Abstand zueinander angeordneten Seitenplatten befestigt, wobei
die Seitenplatten auf jeweils eine Seite über Abstandsisolatoren verbunden sind.
Dabei besteht Gefahr, daß durch Staubansammlung an den Abstandsisolatoren elektrische
überschläge auftreten. Nachteilig ist ferner, daß für die Platten unterschiedlichen
Vorzeichens verschiedene Ausführungen verwendet werden.
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Platten verschiedener Abmessungen werden auch bei der bekannten Sammlereinheit
nach der GB-PS 764 237 verwendet. Die an Spannung liegenden Platten sind über die
zugeordneten Befestigungsstäbe mittels Bügeln von zwei im Abstand angeordneten Montagestäben
gehalten, die ueber Abstandsisolatoren mit den Seitenwandplatten fest verbunden
sind. Diese Befestigungsart vergrößert den Raumbedarf der Sammlereinheit und macht
diese außerdem aufwendiger.
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Nachteilig ist im übrigen, daß auch hier die Isolatoren im zu reinigenden
Luftstrom angeordnet sind und somit ebenfalls als Staubabscheider wirken, was die
Uberschlagsgefahr vergrößert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sammlereinheit für
Elektroabscheider zu schaffen, die einfach aufgebaut und gegen die Gefahr von Oberschlägen
abgesichert werden kann.
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Bei einer Sammlereinheit der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe
dadurch gelöst, daß auf jeder Seite der Plattenanordnung eine einzige Seitenwandplatte
vorgesehen ist, mit der der mit den geerdeten Platten in Kontakt stehende Haltestab
leitend verbunden ist, während der andere Haltestab über eine
Isolierung
an den Seitenwandplatten befestigt ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Sammlereinheit sind die Befestigungsstäbe
für die Sammlerplatten beider Vorzeichen an der gleichen Seitenwandplatte befestigt,
was zu einer kompakten Bauweise und Vereinfachung der gesamten Konstruktion führt.
Dadurch, daß sich nunmehr der Isolator innerhalb der Seitenwandplatte selbst befindet,
kann er mehr oder weniger gegenüber dem zu reinigenden Gasstrom abgeschirmt sein,
in dem die der Seitenwandplatte benachbarte Sammlerplatte die Gasströmung durch
entsprechende Umlenkung von der Seitenwandplatte fern hält. Dadurch wird die Staubansammlung
am Isolator begrenzt und damit die Gefahr von Oberschlägen herabgesetzt.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß alle Platten identisch
ausgebildet und die Befestigungs- und Montageöffnungen so angeordnet sind, daß bei
einer Drehung eine Platte in ihrer Ebene um 1800 abwechselnd Befestigungsöffnungen
und Durchgangsöffnungen. zueinander ausgerichtet sind. Diese Maßnahme liefert den
außerordentlichen Vorteil, daß für beide Polaritäten nur eine Sorte Sammlerplatten
gefertigt zu werden braucht, was den Herstellungsaufwand erheblich herabsetzt. Bei
der Montage werden die Sammlerplatten jeweils um 1800 zueinander versetzt abwechselnd-
auf den Befestigungsstäben angebracht, wobei sie auf diesen durch Eingriff mit den
radialen Schlitzen der Stäbe gesichert sind.
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Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die den Seitenwandplatten benachbarten Platten an diesen
anliegen
und mit diesen eine gegenüber den zwischen den übrigen Platten strömenden Gas abgeschlossene
Kammer bilden. Hierdurch wird eine völlig gasdichte Kammer erhalten, die eine Staubansammlung
durch den sich in der Gasströmung befindlichen Staub auf den Isolator völlig unterbindet.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zumindest
ein Haltestab in die Befestigungsöffnungen entgegengesetzt zum anderen Haltestab
in der Platte gleichen Vorzeichens verschoben angeordnet ist. Dadurch ist sichergestellt,
daß die Platten sicher gehalten und an einer Verschiebung in ihrer Ebene gehindert
sind.
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Damit den Platten eine ausreichende Festigkeit verliehen wird, ist
gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Platten seitlich
zueinander versetzte Bereiche symmetrisch zur Plattenlängsachse aufweisen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Befestigungsstäbe einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und vorzugsweise
rohrförmig sind. Bei rohrförmigen Befestigungsstäben lassen sich sehr einfach radiale
Schlitze einbringen. Diese Ausgestaltung der Befestigungsstäbe ist besonders dann
anwendbar, wenn, wie oben bereits erwähnt, zwei einander zugeordnete Befestigungsstäbe
in entgegengesetzter Richtung zueinander in-den Befestigungsöffnungen verschoben
sind. Aus diesem Grunde zeichnet sich das Einbringen von radialen Schlitzen in den
Befestigungsstäben durch konstruktive Einfachheit aus im Gegensatz zur Befestigungsart
beispielsweise nach der oben erwähnten US-PS 3 114 616, bei der auf gegenüberliegenden
Seiten
radiale Schlitze vorgesehen sein müssen, die durch Aufbringen flügelartiger Ansätze
an einen Rundstab geformt sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher beschrieben werden.
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Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Elektroabscheiders,
wobei das äußere Gehäuse entfernt ist.
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Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht von zwei Sammlerplatten,
die von Haltestäben gehalten sind.
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Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1.
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Fig. 4 zeigt die Seitenansicht einer Sammlerplatte.
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Fig. 4 a zeigt eine Draufsicht auf die Sammierpiatte nach Fig. 4.
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Fig. zeigt einen. Befestigungsstab teilweise im Schnitt.
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F 5 a zeigt einen Schnitt durch den Befestigungsstab nach Fig. 5 entlang
der Linie 5 a-5 a.
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Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 1.
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Wendet man sich nunmehr den Zeichnungen zu, in denen gleiche BezugszeicheR
zur Kennzeichnung von gleichen Teilen in den er'sch1iedenen Ansichten verwendet
werden, so erkennt man in
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen
elektrostatischen Luftfilter. Aus Gründen der besseren Darstellung sind die Seitenplattenteile
sowie die geerdeten Ionisierungsröhren für den Ionisierungsbereich entfernt worden.
Der Luftfilter wird allgemein mit 10 beichnet und besteht aus einer lonisierungseinheit
12 und einer Sammlereinheit 11. Eine derartige Anordnung ist gewöhnlich in geeignete
Leitungen eingesetzt, die mit Miteln zur Erzeugung eines Luftstromes in der durch
den Pfeil angedeuteten Richtung ausgestattet sind. Das heißt, daß die zu reinigende
Luft zuerst durch die lonisierungseinheit 12 dringt und dann das ionisierte Gas,
das elektrisch aufgeladene Partikel enthält, durch die Sammlereinheit 11 hindurchgeführt
wird.
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Die Sammlereinheit besteht aus einer Vielzahl von im gleichen Abstand
angeordneten Sammlerplatten 13 und 14, die parallel zueinander und alternierend
mit Platten der entgegengesetzten Ladung angeordnet sind. Die Platten 13 und 14
werden von Stab- oder rohrförmigen Haltestäben 15 gehalten, die durch öffnungen
an den Platten laufen, wie hiernach im einzelnen noch beschrieben wird Die mit 14
bezeichneten Platten sind Platten mit hober Spannung, während die mit 13 bezeichneten
Platten die geerdeten Sammlerplatten darstellen. Die rohrformigeXn Stäbe 15 erstrecken
sich in einer solchen Weise durch die Platten, daß einer entweder nur mit geerdeten
Platten 13 oder nur mit Platten 14 mit hoher Spannung in Berührung tritt. Die rohrformigen,
Stäbe 15, die die Platten 13 und 14 elektrisch isolieren und in einer geeignete
Abstand zueinander halten, sind in einer Seitenwand 25 mo tiert, wie in den Figuren
3 und 6 zu erkennen ist.
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Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einer Vielzahl von Metallen
hergestellt sein kann, wird sie am bequemsten und wirtschaftlichsten aus Aluminium
hergestellt. Wenn nicht anders angedeutet, bestehen daher die einzelnen Elemente
der Vorrichtung aus Aluminium.
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Wendet man sich nunmehr den Figuren 4 und 4 a zu, so erkennt man in
Frontansicht und in Seitenansicht eine Sammlerplatte 13.
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Die Platte 14 ist identisch ausgeführt wie die Platte 13. Sie unterscheiden
sich lediglich dadurch, daß die bei Betrieb der Vorrichtung aufgebrachte Ladung
unterschiedlich ist. Die folgende Beschreibung kann daher auf beide Arten von Platten
Anwendung finden.
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Wie man der Fig. 4 entnehmen kann, besteht eine Platte aus einem allgemein
rechteckig geformten Aluminiummetallstück, das mit einer Anzahl von seitlich versetzten
Bereichen ausgestattet ist, um die Gesamtsteifigkeit der Platte zu erhöhren, wie
man am besten Fig. 4 a entnehmen kann. Die seitlich versetzten Bereiche sind so
angeordnet, daß die Platte in bezug auf ihre Längsachse symmetrisch ausgebildet
ist. Eine solche Steifigkeit ist wünschenswert, um die Platten parallel zu halten
und während des Luftdurchganges, wenn sich die Sammlerplatten in Betrieb befinden,
Flattern zu verringern. In Fig. 2 ist diese komplexe Form der Platten zur Erhöhung
der Steifigkeit aus Gründen einer klareren Darstellung weggelassen worden. Obwohl
eine derartige Form nicht unbedingt notwendig ist, trägt sie in bemerkenswerter
Weise zu den Gesamtvorteilen bei.
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Die Platten 13 sind mit einer Vielzahl von runden und rechteckförmigen
oeffnungen versehen, wie in Fig. 4 zu erkennen ist. Die dargestellten Offnungen
und zugehörigen Halteeinheiten dienen dazu, die Platten der Einheit in einem gleichen
Abstand zueinander zu halten und deren Steifigkeit zu erhöhren, da diese sonst während
des Luftdurchflusses Tendenzen zum Flattern zeigen könnten. Ein jedes Ende der Platte
13 ist mit zwei kreisförmigen Durchgangsöffnungen und zwei rechteckförmigen Befestigungsöffnungen
an diagonal gegenüberliegenden Rändern ausgestattet, wobei diese rechtwinklig zueinander
ausgerichtet sind. Die kreisförmigen öffnungen sind mit 33 und die rechteckigen
Offnungen mit 34 bezeichnet. Die Mittelpunktslinien für die Positionierung der Stäbe
15 zur Montage der Platten sind mit 37 bezeichnet. Man kann erkennen, daß die Oeffnungen
33 an den Schnittpunkten der Linien 37 zentriert sind, während die rechteckförmigen
Oeffnungen 34 seitlich versetzt angeordnet sind. Der Grund für diese Anordnung wird
nachfolgend beschrieben.
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Wendet man sich den Figuren 5 und 5 a zu, so erkennt man im Querschnitt
einen rohrförmigen Stab 15. Der Stab 15 kann auch als Voll stab ausgebildet sein,
mit Ausnahme der für die Ausrichtung benötigten Endbereiche, obgleich es aus Gewichts-
und Wirtschaftlichkeitsgründen zweckmäßig ist, ein hohles Rohr zu verwenden. Der
rohrförmige Stab 15 ist in gleichen Abständen über seine Länge mit einer Vielzahl
von Schlitzen 32 versehen.
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Die Schlitze 32 erstrecken sich etwa über ein Drittel der Länge des
Rohrdurchmessers. An jedem Ende des rohrförmigen Stabes 15 ist ein Paßstück 28 vorgesehen,
das in das Ende des Stabs gepreßt- oder in anderer Weise eingeformt ist, um die
Sammlereinheit zusammenzuhalten. An seinem Außenrand ist der Schlitz 32
vorzugsweise
breiter ausgebildet als an seinem Innenrand. Der von dem Schlitz gebildete Bogen
entspricht an seinem breitesten Punkt im wesentlichen der Breite der Seitenwand
der öffnung 33 in der Platte 15.
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Wendet man sich nunmehr wieder Fig. 4 zu, so erkennt man, daß sich
die Anordnung von kreis- und rechteckförmigen Öffnungen 33, 34 an einem EndÇder
Platte von der am gegenüberliegenden Ende unterscheidet. Das heißt, daß diagonal
gegenüberliegende Anordnungen von rechteck- und kreisförmigen öffnungen 33, 34 so
ausgebildet sind, daß man durch bloßes Umdrehen von alternierenden Platten eine
Folge von hintereinander liegenden kreis- und rechteckförmigen Öffnungen erhalten
kann. Man kann das am besten der Fig. 2 entnehmen, in der die gezeigten Platten
14 und 13 die in Fig. 4 gezeigte Form und Ausbildung der öffnungen besitzen, wobei
sie gegeneinander um 1800 verdreht sind, so daß jeweils eine rechteckförmige Uffnung
34 zu einer kreisförmigen Uffnung 35 der nächsten ausgerichtet ist.
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Die rohrförmigen Haltestäbe 15 laufen durch den Mittelpunkt der Uffnungen
33 in einer Platte und berühren die Seitenwände der Öffnung 34 in der benachbarten
Platte. In den Schlitz 32 kann eine Seitenwandcffnung 34 eingreifen, so daß dadurch
der Abstand zwischen Platten der gleichen Polarität fixiert wird.
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Indem man die Schlitze mit dem gewünschten Abstand zwischen gleich
aufgeladenen Platten anordnet, halten die rohrförmigen Elemente 15 einerseits den
richtigen Abstand zwischen den Platten aufrecht und andererseits sichern sie die
Platten gegen Bewegungen in der Plattenebene und in anderen Richtungen. Aus dem
Obenstehenden
geht hervor, daß dieser Vorteile gegenüber dem Stand der Technik allein durch die
Verwendung von einfachen zylindrischen Stäben ohne die Anordnung von Vorsprüngen,
in Eingriff tretenden Einsätzen u. ä. erzielt werden. Kosten-und Herstellungsprobelm
werden damit stark reduziert. Da die rohrförmigen Haltestäbe 15 frei von Vorsprüngen
sind, ist die Neigung zum Funkenüberschlag vernachlässigbar klein. Die kreisförmige
Konfiguration der Durchgangsöffnungen 33 und der Stäbe 15 setzt die Neigung zum
Funkenüberschlag herab.
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Die in den Figuren 3 und 6 dargestellte Seitenwand 25 ist mit einer
Vielzahl von großen kreisförmigen Uffnungen versehen, in denen Isol ationsschei
ben 26 aus einem Material wie Steatit angeordnet sind. Die Isolationsscheibe 26
weist in ihrer Mitte eine Uffnung auf, in der ein rohrförmiger Stab 15 eingesetzt
ist, der in elektrischem Kontakt mit den unter hoher Spannung stehenden Platten
14 steht und diese trägt. Eine Paßschraube 27 wirkt mit dem Einsatz 28 zusammen
und wird dazu verwendet, um den Abstand zwischen den geerdeten Platten 13 und den
unter hoher Spannung stehenden Platten 14 einzustellen.
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Die geerdeten Platten 13 sind an ebenfalls einen rohrförmigen Stab
15 angebracht. Die Schlitze 32 weisen untereinander und in bezug auf das Ende des
rohrförmigen Stabes 15 einen geeigneten Abstand auf. Mittels der Schraube 27 sind
die geerdeten Platten 13 fest mit der Endplatte 25 verbunden. Daraus folgt, daß
der rohrförmige Stab 15 nicht nur die geerdeten Platten 13 auf Abstand hält und
lagert, sondern die gesamte Einheit aus den Endplatten 25 und den Platten 13 in
fester Relation zueinander.
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Die Isolationsscheibe 26 ist auf ihrer Innenseite mit Eindungen verstehen,
um die Isolierung der geerdeten Seitenwandplatte 25 in bezug auf die Hochspannung
führenden Platten 14 und ihre Haltestäbe 15 zu sichern. Bei den unter Hochspannung
stehenden Teilen können die Schrauben 27 dazu verwendet werden, um die rohrförmigen
Stäbe 15 und die unter Hochspannung stehenden Platten 14 in bezug auf die geerdeten
Platten 13 zu justieren, um auf diese Weise zwischen diesen einen einheitlichen
Abstand aufrechtzuerhalten.
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Wie man Fig. 3 entnehmen kann, befindet sich die den Seitenwänden
25 benachbarte geerdete Platte 13 in direktem Kontakt mit diesen und bildet einen
Schutz für die Isolationsscheibe 26 gegenüber dem Luftstrom, der zwischen den Platten
13 und 14 hindurchgeht.
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Auf diese Weise werden aufgeladene Partikel, die sich auf den an Isolationsscheiben
26/sammeln könnten, in großem Ausmaße am Zugang in der Kammer zwischen der äußersten
Platte 13 und der Seitenwandplatte 25 gehindert. Durch diese schützende Anordnung
wird die Menge an Schmutz und ähnlichem, die sich auf der Innenfläche der Isolationsscheibe
26 ansammelt, merkbar herabgesetzt.
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Die Wandelemente 25 werden sowohl durch die rohrförmigen Stäbe 15,
die Seitenwandhalterungen 24 an der Abstromseite der Sammlereinheit 11 als auch
durch die Halteelemente 30 in der Ionisierungseinheit 12 zueinander auf Abstand
gehalten. Die Wandelemente 25 können über geeignete Verbindungsarten, beispielsweise
Schweißen oder Vernieten, an diese Halterungen 24 und 30 angeschlossen sein.
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Aus dem Obengesagten geht hervor, daß eine Einzel befestigung der
Sammlerplatten 13, 14 an den rohrförmigen Stäben 15 entfallen kann. Die Schlitze
32 schränken die Bewegung der Platten entlang der Länge der Stäbe 15 ein. Da diese
Schlitze darüber hinaus in entgegengesetzten Richtungen mit den Seiten der rechteckförmigen
Uffnungen 34 in Eingriff treten, wird auch jede Bewegung der Platten 13, 14 in senkrechter
Richtung in bezug auf die rohrförmigen Stäbe 15 ausgeschaltet.
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bereits bemerkt wurde, befinden sich die geerdeten Sammlerplatten
13 in elektrischem Kontakt mit dem Rahmen der Anordnung.
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Die unter Hochspannung stehenden Platten 14 stehen alle über die rohrförmigen
Haltestäbe 15 in elektrischem Kontakt zueinander, so daß eine einzige Verbindung
einer Hochspannungsquelle zu einer der Platten oder zu einem der rohrförmigen Stäbe,
die die unter Hochspannung stehenden Platten halten, ausreicht, um jeder Platte
das gleiche Potential aufzudrücken.