DE2535501C3 - Elektroabscheider - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektroabscheider mit voneinander elektrisch isolierten lonisations- und Niederschlagselektroden, denen eine Spannung zugeführt ist, wobei die Niederschlagselektroden um die lonisationselektroden herum zum schnellen Umlauf um diese gelagert sind und auf ihrer von den lonisationselektroden abgekehrten Seite einen durch ein außerhalb von ihnen liegendes Gehäuse gasdicht abgeschlossenen Raum begrenzen, so daß die an den Niederschlagselektroden abgesetzten Teilchen durch Fliehkraftwirkung in den Raum hinausgeschleudert werden.

Ein solcher Elektroabscheider ist aus der DE-OS 23 40 432 bekannt

Aus der CH-PS 2 42 599 ist ein Elektroabscheider bekannt, der sowohl eine elektrische als auch eine mechanische Reinigung eines Gasstroms vornimmt Zu diesem Zweck weist er eine sich im wesentlichen in horizontaler Richtung erstreckende drehbare Walze auf, mit der dem zu reinigenden Gasstrom eine hohe Tangential-, jedoch niedrige Axialgeschwindigkeit erteilt wird. Auf der sich drehenden Walze sind lonisationselektroden angeordnet die den verhältnismäßig langsam vorbeiströmenden Gasstrom aufladen. Durch die schnelle Drehung der Walze werden die Teilchen innerhalb des Gasstroms gegen die Außenwand eines die Walze umschließenden Gehäuses geschleudert die als Niederschlagselektrode dient so daß Fliehkraft und elektrische Abstoßung zu vereinter Wirkung kommen. Die Außenwand ist konisch ausgebildet so daß die Teilchen nach außen wandern, bis sie in einen Abführschlitz eintreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Elektroabscheider der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der Abscheidungswirkungsgrad weiter verbessert ist und auch feinste Teilchen aus dem zu reinigenden Gasstrom zu entfernen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Niederschlagselektroden in Richtung der Gasströmung an dem vom Gehäuse begrenzten Raum vorbeiei strecken und zumindest einen zweiten, außerhalb der Niederschlagselektroden liegenden Raum begrenzen, in den der periphere Teil der Gasströmung radial nach außen strömt und an den ein Auslaß für diesen Teil der Gasströmung angeschlossen ist.

Der neue Elektroabscheider ermöglicht ein Abscheiden auch solcher Teilchen, die nicht im eigentlichen Elektroabscheider abgeschieden worden sind und kleiner als die vom Elektroabscheider abgeschiedenen Teilchen sind. Diese zusätzliche Abscheidung erfolgt unmittelbar vor dem Auslaß des Elektroabscheiders, indem der periphere Teil des Gasstroms vor Erreichen des Auslasses in radialer Richtung abgeleitet wird. Gerade dieser Teil des Gasstroms enthält die nicht abgeschiedenen feinen Teilchen.

Weitere, die besondere Ausbildung des neuen Elektroabscheiders betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand der einen schematischen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform des neuen Elektroabscheiders zeigende Zeichnung näher erläutert.

Der in der Zeichnung dargestellte Elektroabscheider besteht aus mehreren längs einer Zylindermantelfläche angeordneten lonisationselektroden 1, mehreren längs einer zweiten Zylindermantelfläche konzentrisch um die lonisationselektroden 1 angebrachten und von diesen elektrisch isolierten Niederschlagselektroden 2, einem diese Elektroden umschließenden, ringförmigen Gehäuse 3 und einem an den Zwischenraum zwischen den Elektroden angeschlossenen Gaseinlaß 4, der mit dem Gehäuse verbunden ist.

Die lonisationselektroden 1 können aus dünnen Drähten oder einem Netz bestehen, das elektrisch leitend ist und an der Außenseite eines zylindrischen Körpers angebracht sein kann. Ferner sind die lonisationselektroden 1 in nicht gezeigter Weise elektrisch an eine vorzugsweise negative Spannung in bezug zu der der Niederschlagselektroden 2 angeschlossen, die üblicherweise geerdet sind.

Die Niederschlagselektroden 2 können aus sich axial erstreckenden Drähten oder Schaufeln bestehen, die elektrisch leitend und zwischen einem unteren Ring 5 und einem oberen Ring 6 befestigt si;«l An der Innenseite des unteren Rings 5 sind gegen den oberen, ringförmigen Teil des Einlasses 4 grenzende Axialgebläseschaufeln 7 montiert. Der obere Ring 5 ist mittels als Axialgebläseschaufeln 8 ausgebildeter Speichen 8 mit einer Welle 9 verbunden, die zusammen mit den Niederschlagselektroden 2 von einem Motor 10 drehbar ι ο ist

Der von den Niederschlagselektroden 7 nach innen begrenzte Raum innerhalb des Gehäuses 3 hat in seinem oberen Teil nicht gezeigte Spülglieder und in seinem unteren Teil einen gasdichten Flüssigkeitsauslaß U.

Die Niederschlagselektroden 2 erstrecken sich in Richtung der Gasströmung am Gehäuse 3 vorbei, und ihr sich über dem Gehäuse befindender Teil begrenzt als Innenseite eine über dem Gehäuse vorgesehene, einen zweiten Raum bildende Kammer 12, die nach außen von einem zylindrischen Gehäuse 13 begrenzt ist, das mit dem Gehäuse verbunden ist und einen in die Kammer mündenden Auslaß 14 besitzt Nach unten ist die Kammer 12 von der oberen, ebenen und ringförmigen Wand 15 des Gehäuses 3 abgegrenzt, während sie nach oben gegen den Auslaß 16 des Gasreinigers von einer ebenfalls ebenen und ringförmigen Zwischenwand 17 abgegrenzt ist, an deren Innenkante mit den Speichen 8 zusammenwirkende Leitschaufeln 18 montiert sind

Der zylindrische, die Ionisationselektroden 1 tragende Körper kann hohl und mit einer Zwischenwand J9 versehen sein. Der Raum unter der Zwischenwand 19 steht durch öffnungen 20 mit dem Zwischenraum zwischen den Ionisations- und Niederschlagselektroden 1 bzw. 2 und mit einem durch den Einlaß gehenden Kanal 21 in Verbindung, der mit dem Auslaß 14 der Kammer 12 verbunden werden kann. Der zylindrische Körper und die Ionisationselektroden 1 sind durch einen ringförmigen Isolator 22 vom übrigen Gasreiniger getrennt.

Beim Betrieb des Gasreinigers wird das von darin schwebenden Teilchen zu befreiende Gas in den Zwischenraum zwischen den Ionisations- und Niederschlagselektroden 1 bzw. 2 vom Einlaß 4 eingeleitet und Spannung zwischen den Ionisations- und Niederschlagselektroden angelegt, von denen die letzteren mittels des Motors 10 in schnellen Umlauf versetzt werden. Wenn das Gas durch den Zwischenraum hindurchströmt, wird es durch Korona-Entladung an den Ionisationselektroden 1 ionisiert und die im Gas schwebenden Teilchen werden aufgeladen, so daß sie von den Niederschlagselektroden 2 angezogen werden und sich von ihnen absetzen. Infolge des schnellen Umlaufs der Niederschlagselektroden 2 wird den abgeschiedenen Teilchen eine kinetische Energie erteilt, so daß sie durch die Fliehkraft von den Niederschlagselektroden weg in den Raum innerhalb des Gehäuses 3 geschleudert werden, wo sie durch die Spülflüssigkeit von den darin montierten Spülgliedern mitgerissen werden und mit ihr durch den gasdichten Auslaß 11 abgeleitet werden. Das von Teilchen gereinigte Gas strömt durch den Auslaß 16 hinaus.

Da das Ausmaß der Aufladung der Teilchen direkt auf die Teilchengröße bezogen ist, wandern die feinsten Teilchen während der Strömung des Gases durch den Gasreiniger langsamer als die verhältnismäßig gröberen Teilchen gegen die Niederschlagselektroden. Die feinen Teilchen, die nicht vom Gasreiniger aus dem Gas abgeschieden werden, konzentrieren sich unmittelbar vor dem Auslaß 16 des Gasreinigers auf den Bereich innerhalb der Niederschlagselektroden, d. h. auf den peripheren Teil der Gasströmung im Bereich des Gasauslasses. Eine wesentliche Erhöhung des Abscheidungswirkungsgrades läßt sich dadurch erzielen, daß der innerhalb des oberen Teils der Niederschlagselektroden 2 befindliche Anteil der Gasströmung daran gehindert wird, den Auslaß 16 zu erreichen und statt dessen zu einem gesonderten Auslaß abgeleitet wird, beispielsweise durch die Niederschlagselektroden hindurch in die Kammer 12 hinein und durch den Auslaß 14 hinaus.

Die durch den Auslaß 14 gehende Gasströmung kann dem innerhalb der Ionisationselektroden 1 mündenden Kanal 21 zugeführt und durch die lonisationselektroden und die Öffnungen 20 in den Zwischenraum zwischen den Ionisations- und Niederschlagselektroden 1 bzw. 2 hineingeleitet werden. Beim Passieren der lonisationselektroden 1 erfolgt ein kräftiges Aufladen der im Gas schwebenden feinen Teilchen, wodurch die Wahrscheinlichkeit, daß diese beim erneuten Passieren durch den Gasreiniger an dem innerhalb des Gehäuses 3 liegenden Teil der Niederschlagselektroden 2 abgesetzt werden, größer wird. In dieser Weise kann der Gesamtabscheidungswirkungsgrad des Gasreinigers erheblich verbessert werden.

Um den Abscheidungswirkungsgrad noch weiter zu steigern, können die Ionisationselektroden 1 in vorzugsweise zwei Sektionen unterteilt sein, die in Richtung der Gasströmung voneinander getrennt und isoliert sind und denen in Richtung der Gasströmung zunehmende Spannungen zugeführt sind. Die lonisationselektroden der dem Einlaß 4 benachbarten Sektion sind dabei derart ausgebildet, daß eine möglichst hohe Aufladung der im vorbeiströmenden Gas schwebenden Teilchen durch Korona-Entladung erreicht wird. Die lonisationselektroden der zweiten Sektion sind dagegen derart ausgebildet, daß sie keine Korona-Entladung bewirken, und es kann ihnen eine in bezug zu den Niederschlagselektroden höhere Spannung zugeführt werden.

Zum gleichen Zweck kann ein der Gasströmung entgegengerichteier, konischer Flansch 23 innerhalb des die Ka.iimer 12 abgrenzenden Teils der Niederschlagselektroden 2 vorgesehen sein, um den den Niederschlagselektroden benachbarten Anteil der Gasströmung zur Kammer 12 und zum Auslaß 14 abzuleiten. Dieser Flansch ist zweckmäßigerweise ein Isolator mit gut abgerundeten Kanten.

Ferner können innerhalb des die Kammer 12 begrenzenden Teils der Niederschlagselektroden 2 Flüssigkeitsverteiler vorgesehen sein, um einen gegen diesen Teil gerichteten Vorhang feinverteilter Flüssigkeit zu erzeugen. Dieses Befeuchten kann auch an anderen Stellen stattfinden, und beim Wiederumlauf des befeuchteten Gases wird das Aufladen von darin schwebenden, hochohmigen Teilchen erleichtert. Das vom Auslaß 14 zum Kanal 21 geführte Gas kann dabei einen Kondensator passieren, wodurch eine weitere Abscheidung von feinsten Teilchen erzielt wird.

Die Rückleitung der Gasströmung vom Auslaß 14 ermöglicht auch eine Agglomeration der feinsten Teilchen, so daß ihre Abscheidung während des zweiten Durciilaufs durch den Gasreiniger erleichtert wird.

Der Auslaß kann ferner an einen weiteren Gasreiniger angeschlossen sein, der für die feineren Teilchen besonders bemessen ist.

Durch die Anordnung von weiteren Kammern 12

kann ferner eine Fraktionierung der in der Gasströmung schwebenden Teilchen erzielt werden.

Auch die lonisationselektroden können umlaufend gelagert sein. Auf diese Weise können von den lonisationselektroden Teilchen entfernt werden, die positiv aufgeladen und somit von den negativen lonisationselektroden angezogen werden. Diese Erscheinung tritt nur in der den lonisationselektroden benachbarten Schicht auf und kann dadurch verhindert werden, daß der vom Einlaß kommende Gasstrom durch entsprechende Ausbildung des Einlasses 4 und/oder der öffnungen 20 etwas gegen die Niederschlagselektroden gerichtet wird.

Bei einer etwas modifizierten Ausführungsform des neuen Gasreinigers sind die Niederschlagselektroden 2 an ihrem dem GaseinlaB 4 benachbarten Teil gelagert und angetrieben und erstrecken sich etwa bis zur Höhe der lonisationselektroden 1. Die Speichen 8, die Welle 9, der Motor 10 und die Leitschaufeln 18 sind dann nicht vorhanden. Der Ring 23 kann an der Zwischenwand 17 oder in einer anderen Weise montiert sein und bildet somit ein Mittel zum Ableiten des peripheren Teils der Gasströmung im Bereich des Gasauslasses aus dem Gasreiniger zum Auslaß 14, der in diesem Falle zusammen mit der Kammer 12 in einer anderen Weise als in der Zeichnung dargestellt ausgebildet sein kann. Der Ring 23 braucht in diesem Falle nicht aus Isolierstoff zu bestehen, sondern kann elektrisch leitend sein unci unter einer Spannung stehen und/oder magnetisch oder magnetisierbar sein, wobei zum

ίο Abscheiden der Teilchen auch ein magnetisches Feld benutzt wird

Das Fortlassen der obengenannten Elemente bei dieser Ausführungsform ist dadurch bedingt, daß in den den Spalt zwischen den lonisations- und Niederschlagselektroden passierenden Teilchen keine Wirbelströmung entstehen soll, d. h. diejenigen Teilchen, die sich nach dem Passieren durch diesen Spalt im peripheren Teil der Gasströmung befinden, sollen nicht derart beeinflußt werden, daß sie von den Ablenkgliedern nicht mehr zu dem gesonderten Auslaß abgeleitet werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektroabscheider mit voneinander elektrisch isolierten lonisations- und Niederschlagselektroden, denen eine Spannung zugeführt ist, wobei die Niederschlagselektroden um die Ionisationselektroden herum zum schnellen Umlauf um diese gelagert sind und auf ihrer von den Ionisationselektroden abgekehrten Seite einen durch ein außerhalb von ihnen liegendes Gehäuse gasdicht abgeschlossenen Raum begrenzen, so daß die an den Niederschlagselektroden abgesetzten Teilchen durch Fliehkraftwirkung in den Raum hinausgeschleudert werden, dadurch gekennzeichnet, daß sich die ■ s Niederschlagselektroden (2) in Richtung der Gasströmung an dem vom Gehäuse (3) begrenzten Raum vorbeierstrecken und zumindest einen zweiten, außerhalb der Niederschlagselektroden (2) liegenden Raum (12) begrenzen, in den der periphere Teil der Gasströmung radial nach außen strömt und an den ein Auslaß (14) für diesen Teil der Gasströmung angeschlossen ist.

2. Elektroabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanal (21) an den Auslaß (14) angeschlossen ist, um das dort ausströmende Gas wieder in den Zwischenraum zwischen den lonisations- und Niederschlagselektroden (1, 2) zurückzuführen.

3. Elektroabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (21) innerhalb der Ionisationselektroden (t) an deren dem Einlaß (4) des Gasreinigers benachbarten Teil mündet.

4. Elektroabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lonisationselektroden (1) in Sektionen unterteilt sind, die in Richtung der Gasströmung voneinander getrennt und isoliert sind und unter in Richtung der Gasströmung zunehmenden Spannungen stehen.

5. Elektroabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen innerhalb des den zweiten Raum (12) begrenzenden Teils der Niederschlagselektroden (2) liegenden und der Gasströmung entgegengerichteten Flansch (23) zum Ableiten des den Niederschlagselektroden benachbarten Teils der Gasströmung zum zweiten Raum.

6. Elektroabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeitsverteiler innerhalb des den zweiten Raum (12) abgrenzenden Teils der Niederschlagselektroden (2) vorgesehen sind.

7. Elektroabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Ionisationselektroden (1) umlaufend gelagert sind.

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