DE2615135A1

DE2615135A1 - Elektroden fuer elektrostatische nasswandabscheider

Info

Publication number: DE2615135A1
Application number: DE19762615135
Authority: DE
Inventors: Horst Honacker
Original assignee: Dart Industries Inc
Current assignee: Dart Industries Inc
Priority date: 1975-04-07
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1976-10-21
Also published as: AU501227B2; PT64949A; JPS54104575U; PT64949B; BE840255A; AU1255676A; GR60056B; DE2615135C2; ZA761258B; NZ180179A; CA1076488A; GB1538153A; JPS51126577A; ES446763A1; JPS5639556Y2; DD126044A5

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. A^smann - Dr. R. Kcenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-lng. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

PA Dr. Zumeteln et al, 8 München 2, BrauhausatraBe 4

8 MÜNCHEN 2,

BRÄUHAUSSTRASSE 4 TELEFON: SAMMEL-NR. 225341 TELEGRAMME: ZUMPAT TELEX 529979

6/Li

RC 1327-M076

DART INDUSTRIES INC., Paramus, N.J.,USA

Elektroden für elektrostatische Naßwandabscheider

Die Erfindung betrifft Elektroden für einen elektrostatischen Naßwandabscheider.

In den US-Patentschriften 2 937 709, 3 053 029, 3 742 681, 3 785 125 und 3 856 476 sind beispielsweise elektrostatische Naßwandabschieder beschrieben.

Diese in den genannten US-Patentschriften beschriebenen Naßwandabscheider weisen im allgemeinen Naßwandkollektorelektroden die im Querschnitt ringförmig und konzentrisch im Abstand angeordnet sind,sowie Entladeelektroden auf, die zwischen den im Abstand zueinander angeordneten Naßwandelektroden angeordnet sind.

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ORIGINAL INSPECTED

Die Entladeelektroden werden hierbei durch eine Anzahl von Stäben gebildet, die vertikal hängend zwischen benachbarten Naßwänden der Kollektorelektroden angeordnet sind,und die meisten dieser stabförmigen Entladeelektroden sind im Querschnitt kreisförmig und achsparallel zu den im Querschnitt ringförmigen, im Aufbau zylindrischen Naßwandkollektorelektroden angeordnet. Bei dieser Entladeelektrodenanordnung konnte nur schwerlich die erforderliche Koronafelddichte bzw. Feistärke in den verschiedenen Bereichen der Durchlässe zwischen den Kollektorwänden und um die Entladeelektroden erzielt werden. Mit einer Gruppe von hängend angeordneten, stabförmigen Entladeelektroden läßt sich die Koronafelddichte nur schwerlich variieren, nämlich beispielsweise eine Änderung der Koronafelddichte von einem Ende der stabförmigen Entladeelektroden zu dem gegenüberliegenden Ende, was jedoch bezüglich der Strömungsrichtung der mit Teilchen beladenen Luft oder Gase vorteilhaft ist, die bisher um die stabförmigen Entladeelektroden in den Bereichen zwischen den Naßwandflächen der Kollektorelektroden gelenkt worden sind. Zusätzlich sind der Einbau und die Wartung von einer großen Anzahl von einzeln aufgehängten stabförmigen Entladelektroden teuer und zeitraubend.

.Weiter ist die Aerodynamik hinsichtlich der Gasströmungen in Längsrichtung der stabförmigen Entladeelektroden nicht optimal nach Maßgabe der elektrostatischen Aufladung der Teilchen und ihrer mechanischen Lenkung in dem Gas ausgelegt, da den aerodynamischen Einflüssen bei der Auslegung der Entladeelektroden bisher keine Bedeutung beigemessen wurde.

Die Erfindung befaßt sich mit Elektroden bei elektrostatischen Naßwandabscheidern mit einer Entladeelektrode, und insbesondere mit deren Anordnung zu den Naßwandkollektorelektroden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine siebähnliche oder durchlöcherte Ausbildungsform der Entladeelektrode, die entweder die Gestalt eines Zylinders mit ringförmigem Quer-

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schnitt oder eine flache Ausbildung aufweisen kann. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer siebähnlichen durchlöcherten Ausbildung der Entladeelektroden, bei denen die siebähnliche oder durchlöcherte bzw. durchbrochene Auslegung nach außen verlaufende Punkte bzw. Spitzen aufweist, durch die Punkte gebildet werden, an denen die elektrische Entladung zur Erzeugung des an sich bekannten Koronaeffekts für ionisch geladene Materialteilchen auftreten, die sich zwischen den Elektroden bewegen, so daß bewirkt wird, daß die Teilchen von den Naßwandflächen der Kollektorelektroden angezogen werden. Ein bevorzugter Aufbau der Entladeelektroden gemäß der Erfindung weist hohlzylindrische, im Querschnitt ringförmige Elektroden mit siebähnlichen oder durchlöcherten Wänden auf, an denen die Entladepunkte vorgesehen sind, die an gegenüberliegenden Seiten hervortreten. Die Entladeelektrode besteht vorzugsweise aus Titan, kann jedoch auch aus rostfreiem Stahl oder ähnlichem bestehen. Es wurde jedoch festgestellt, daß Titan beträchtlich widerstandsfähiger bei einem elektrostatischen Abscheider zur Behandlung von korrosiven Gasen ist.

Für den siebähnlichen Aufbau der Entladeelektrode gemäß der Erfindung wird vorzugsweise siebähnliches Material, wie Streckmetall, verwendet, da dieses sich für diesen Zweck bevorzugt eignet und eine ausreichende Steifigkeit besitzt, so daß ein genauer Abstand zwischen den betreffenden Naßwandflächen der benachbarten Kollektorelektroden eingehalten werden kann.

Der siebähnliche Aufbau des Streckmetalls ermöglicht zusätzlich vorteilhafte Betriebscharakteristika, da die einzelnen stabförmigen Glieder oder Teile des siebähnlichen Aufbaus ungefähr im Querschnitt rechteckförmig sind und durch Schneideverfahren gefertigt werden können, bei denen scharfe Kanten, die die Punkte für die elektrische Entladung zur Erzeugung des bekannten Koronaeffekts bilden, stehenbleiben.

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Die rautenförmigen Maschen des Streckmetalls weisen integral ausgebildete Verbindungsglieder auf, von denen einige abgeschnitten sind, um Abschlußenden der Glieder zu bilden, wobei jedes Abschlußende ungefähr im Querschnitt rechteckförmig ist und vier scharfe Kanten besitzt, die alle insgesamt Punkte für die Emission der elektrischen Ladungen zur Erzeugung des Koronaeffekts bilden. Das Be- oder Abschneiden der Glieder kann entsprechend zur Bildung von mehr oder weniger Abschlußenden der Glieder abgeändert werden, um eine vorgegebene Punktekonzentrierung und eine entsprechende vorgegebene Koronafelddichte zu erzielen, die sich durch die Entladung an diesen Punkten ergibt.

Der Querschnitt des siebähnlichen Aufbaus des Streckmetalls ist im allgemeinen gewellt oder wellenförmig gekrümmt, und das Widerstandsmoment ist wesentlich größer als ^enes des Bandmaterials, aus dem das Streckmetall gefertigt worden ist. Der gestreckte Querschnitt des Aufbaus liefert bei der zu einem Kreis geformten Anordnung einen Zylinder, der sehr steif ist und der in genauem Abstand relativ zu den benachbarten Kollektorelektrodenwänden angeordnet werden kann. Durch die Anordnung des Streckmetalls in Form eines Hohlzylinders mit kreisförmiger Querschnittsgestalt wird aufgrund der Krümmung des Streckmetalls eine sehr starre und steife Form bei geringer Grundmaterialmenge und bei geringem Gewicht gewährleistet.

Der zuvor beschriebene zylindrische Aufbau ist an Aufhängungsarmen aufgehängt und hängt ungefähr vertikal zur Mittelachse des im Querschnitt kreisförmigen Aufbaus in einer ungefähr vertikalen Lage bezüglich der hohlzylindrischen Kollektorelektroden bei derselben Anordnung und konzentrisch im Abstand dazu, so daß die Entladeelektrode zwischen einem Paar von konzentrischen Naßwandflächen der Kollektorelektroden angeordnet ist. Durch den speziellen Aufbau der Entladeelektrode mit der siebähnlichen oder durchlöcherten Auslegung wird ein kreisförmiges Rahmenteil in der Nähe des unteren Abschnitts und ein weiteres

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kreisförmiges Rahmenteil in der Nähe des oberen Abschnitts gebildet, an denen Hängestäbe angebracht sind, die an kandelaberförmigen Armen oberhalb der Entlade- und Kollektorelektroden unterstützt sind.

Ein Vorteil der Ausbildung der Entladeelektroden mit Punkten oder Spitzen an gegenüberliegenden Seiten liegt darin, daß sich die Konzentrierung dieser Punkte derart abändern läßt, daß die elektrische Entladung an der Entladeelektrode in der Nähe der Mündung der Durchlässe zwischen den Kollektorelektroden eine sehr hohe Koronafelddichte erzeugt, wobei in den Durchlässen mit Fremdstoff beladene Luft strömt, die ionisch aufgeladen wird, so daß aufgrund der Anziehung eine Bewegung zu den Naßwandflächen der Kollektorelektroden erzeugt wird.

Die Auslegung der Entladeelektroden gemäß der Erfindung ermöglicht ebenfalls eine aerodynamische Wirkung, da die Fluide, die den Entladeelektroden benachbart fließen, einer Winkelabweichung unterworfen sind, und zwar in der Richtung, daß die Winkelabweichung eine Lenkung in Richtung auf die Kollektorelektroden ergibt, so daß die aerodynamische Wirkung bei den Entladeelektroden gemäß der Erfindung den Ionisierungsvorgang des Koronafeldes unterstützt, da die Teilchen in dem Luftstrom benachbart den Elektroden durch die Lenkung in Berührung mit den Kollektorelektroden gebracht werden.

Die Entladeelektroden gemäß der Erfindung, die entweder siebähnlich oder durchlöchert ausgebildet sind, ermöglichen aerodynamisch gesehen bezüglich des Druckes ein Gleichgewicht um die Elektroden, so daß die Möglichkeit zur Bildung eines Druckunterschieds an den gegenüberliegenden Seiten der Entladeelektrode unterstützt wird, wodurch die Strömungscharakteristik in der Nähe der entsprechenden Kollektroelektroden an gegenüberliegenden Seiten der Entladeelektrode verändert wird.

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Durch die Durchbrüche an dem perforierten oder siebähnlichen Aufbau werden ein gleichmäßiger Druck und eine gleichmäßige Strömungsverteilung an den gegenüberliegenden Seiten der Entladeelektrode gewährleistet, so daß eine ungefähr laminare Strömung der Fluide in der Nähe der Kollektorelektroden vorhanden ist.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine siebähnliche oder durchlöcherte Ausbildung der Entladeelektroden für Naßbandkollektorelektroden eines elektrostatischen Abscheiders zu schaffen.

Vorzugsweise soll die siebhähnliche oder durchlöcherte Ausbildung der Entladeelektrode Entladepunkte an gegenüberliegendenSeiten aufweisen,die sich in ihrer Dichte zur Variation der Koronafeldstärke in einer Richtung vom Einlaß zum Auslaß eines elektrostatischen Abscheiders ändern können,in dem die Entladeelektrode angeordnet ist.

Vorzugsweise soll die Entladeelektrode bei elektrostatischen Abscheidern gemäß der Erfindung, die einen seibähnlichen Aufbau aufweist, aus einem Streckmetall oder ähnlichem gebildet sein, bei dem die Querschnittsgestalt der Teile des siebförmigen Aufbaus aus Streckmetall abgeschnitten sind, die einen rechteckförmigen Querschnitt mit scharfen Kanten zur Bildung von Entladepunkten aufweisen. Insbesondere sollen einige der Teile und Glieder zu stummeiförmigen Abschlußenden, die die Entladepunkte bilden, zugeschnitten sein, wobei die stummeiförmigen Abschlußenden im Querschnitt rechteckförmig sind und vier Kanten aufweisen, die alle scharf sind und somit ideale elektrostatische Entladebedingungen gewährleisten.

Vorzugsweise soll der siebförmige Aufbau der Entladeelektroden bei den Naßwandabscheidern mit einem Sieb aus beispielsweise Streckmetall derart ausgebildet sein, daß ein großer Querschnitt im Verhältnis zum Gewicht vorhanden ist, und daß die Anordnung relativ starr ist, so daß der Aufbau in der Anordnung

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im Abstand zu benachbarten Naßwandflächen der Kollektorelektroden in sich formhaltig bleibt, so daß ein wirksames Koronafeld erzeugt werden kann, und die Möglichkeit von Lichtbogenbildungen von der Entladeelektrode zu den Kollektorelektroden minimalisiert ist.

Vorzugsweise soll die Entladeelektrode für die elektrostatischen Abscheider gemäß der Erfindung aus Titan bestehen, das bei einem elektrostatischen Abscheider sehr dauerhaft und widerstandsfähig ist.

Vorzugsweise soll die Entladeelektrode bei den elektrostatischen Abscheidern gemäß der Erfindung aerodynamisch ausgelegt sein, was zur Unterstützung der elektrostatischen Wirkung durch die mechanische Bewegung der Fremdstoffe in einem Luftstrom zusätzlich zu den ionischen Kräften zum Sammeln der Fremdstoffe an den Elektorelektroden dient.

Die Entladeelektrode bei elektrostatischen Abscheidern gemäß der Erfindung soll aufgrund der aerodynamischen Funktion bewirken, daß die Fremdstoffe in einem Luftstrom aerodynamisch in Richtung auf die Kollektorelektroden ausgerichtet werden, während gleichzeitig die Entladeelektroden aufgrund ihres Aufbaus die erforderliche Strömungs- und Druckcharakteristik des Fluids an den gegenüberliegenden Seiten und in der Umgebung der entsprechenden Naßwandflächen der Kollektorelektroden nicht störend beeinflußen sollen.

Vorzugsweise sollen die erfindungsgemäßen Entladeelektroden für elektrostatische Abscheider so ausgelegt sein, daß sie sowohl für im Querschnitt ringförmig ausgebildete Anordnungen als auch für bekannte ebene Elektrodenanordnungen verwendbar sind.

Vorzugsweise sind erfindungsgemäß mehrere Ausbildungsformen des Aufbaus vorgesehen, die.auch auf die Ausbildung der Kollektorelek-

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troden der elektrostatischen Abscheider übertragen werden können, und insbesondere ist erfindungsgemäß ein Aufbau vorgesehen, der siebähnlich oder durchlöchert ist und Entladepunkte an gegenüberliegenden Seiten und eine ausreichende Anzahl von Öffnungen oder Perforationen aufweist, um eine gleichmäßige Druck- und Strömungsverteilung an den gegenüberliegenden Seiten der Entladeelektrode zu gewährleisten, so daß eine Störung der erforderlichen laminaren Strömungscharakteristik zurwirksamen Aerodynamik und ionischen Sammlung der Teilchen an den Naßwänden der Kollektorelektroden verhindert ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Elektrodenanordnung eines elektrostatischen Abscheiders, in dem eine Entladeelektrode zwischen einem Paar von Kollektorelektroden angeordnet ist, wobei ebenfalls Aufhängungseinrichtungen für die Sntladeelektrode gezeigt sind;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung in teilweise geschnittener Darstellung;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht von der Entladeelektrode entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 3> wobei die Aufhängungseinrichtungen für die Entladeelektrode gezeigt sind;

Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht des siebähnlichen Aufbaus der Entladeelektrode, wie er in Fig. 4 gezeigt ist;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 5 und zeigt die Querschnittsgestalt des siebähnlichen Elektrodenaufbaus, der in Fig. 5 gezeigt ist;

Fig. 7 ist eine vergrößerte Ansicht der in Fig. 5 gezeigten Anordnung, in der eine abgewandelte Ausführungsform des siebähnlichen Aufbaus der Elektrodenanordnung gezeigt ist;

Fig. 8 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 8-8 in Fig. 7, wobei die Querschnittsformen der Glieder

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des in Fig. 7 gezeigten siebähnlichen Aufbaus dargestellt sind;

Fig. 9 ist eine vergrößerte Schnittansieht entlang der Linie 9-9 in Fig. 7;

Fig. 10 ist eine Draufsicht entsprechend Fig. 1, bei der der Endteil einer abgewandelten Ausführungsform des Entladeelektrodenauf baus gemäß der Erfindung gezeigt ist;

Fig. 11 ist eine Fig. 6 ähnliche Ansicht, in der eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Entladeelektrodenaufbaus gemäß der Erfindung-gezeigt ist;

Fig. 12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 12-12 in Fig. 11;

Fig. 13 ist eine Schnittansieht entlang der Linie 13-13 in Fig. 12;

Fig. 14 ist eine Fig. 10 ähnliche Ansicht, in der eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Entladeelektrodenaufbaus gemäß der Erfindung gezeigt ist; und

Fig. 15 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 15-15 in Fig. 14.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnung enthält die Elektrodenanordnung bei den elektrostatischen Naßwandabscheidern gemäß der Erfindung eine Entladeelektrode 20 und ein Paar von Kollektorelektroden 22 und 24. Die Kollektorelektroden 22 und 24 weisen entsprechende Naßwandkollektorflächen 26 und 28 auf. Diese Flächen sind derart ausgelegt, daß ein Flüssigkeitsfilm an den Flächen nach unten strömt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Entladeelektrode 20 an einer Mehrzahl von Stäben 30 aufgehängt, die an kandelaberähnlichen Armen 32 angebracht sind, die durch entsprechende Einrichtungen, die nicht gezeigt sind, in nebeneinander angeordneter Reihenfolge angeordnet sind. Die Entladeelektrode 20 weist einen siebähnlichen oder durchlöcherten Aufbau 34 mit einem kreisringförmigen Rahmenglied 36 am oberen Ende auf, an dem die Hängestäbe 30 durch Schweißen oder ähnliches befestigt sind.

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Der siebähnliche Aufbau 34 ist vorzugsweise an dem ringförmigen Rahmenglied 36 angeschweißt oder angelötet, und der siebähnliche Aufbau 34 der Entladeelektrode 20 weist am unteren Endabschnitt ein ringförmiges Rahmenglied 38 auf, an dem der siebähnliche Aufbau 34 vorzugsweise angeschweißt ist.

Wie in Fig. 4 gezeigt, weisen die Hängestäbe 30 mit Außengewinde versehene Abschnitte 40 auf, auf die Mutternteile 42 und 44 aufgeschraubt sind. Die Mutternteile 42 und 44 sind auf den mit Gewinde versehenen Abschnitten 40 an jedem Stab 30 durch die Gewindeverbindung vertikal verstellbar angeordnet, und jeder mit Schraubengewinde versehene Abschnitt jedes Stabes 30 geht durch ein entsprechendes horizontales Glied 32, das vorzugsweise im Querschnitt rohrförmig ist.

Das Mutternteil 44 auf jedem Stab 30 liegt an der Oberseite des entsprechenden Gliedes 32 an, und jedes Mutterteil 42 an jedem Hängestab 30 liegt am Unterteil des entsprechenden Gliedes 32 an, so daß die hohlzylindrische Elektrode mit Hilfe der so ausgelegten Aufhängung zur konzentrischen Ausrichtung der Entladeelektrode zwischen den entsprechenden Naßwandflächen 26 und 28 der Kollektorelektroden 22 und 24 verstellt werden kann. Der Abstand ist zur wirksamen Ausbildung eines entsprechenden Koronafeldes von Bedeutung, und ebenfalls kommt diesem Abstand eine Bedeutung für lokale und kontinuierliche Lichtbogenbildungen zwischen der Entladeelektrode und den Kollektorelektroden zu, die vermieden werden sollen, so daß eine zufällige Funkenbildung bei dem Abscheider erzielt werden kann. Aufgrund der Verstellbarkeit der Hängestäbe 30 kann die KoI-lektorelektrode genau fluchtend und direkt konzentrisch und parallel zu den entsprechenden Naßwandflächen 26 und 28 ausgerichtet werden.

Wie in Fig. 2 der beigefügten Zeichnung gezeigt, tritt beim Betrieb der Vorrichtung in der Elektrodenanordnung eine Luftoder Gasströmung in Richtung der Pfeile A in Fig. 2 auf, die

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zwischen den Naßwandflächen 26 und 28 und an den gegenüberliegenden Seiten der Entladeelektrode 20 nach oben gerichtet ist. Die Entladeelektrode 20 und die Kollektorelektroden 22 und 24 sind im Querschnitt ringförmig und konzentrisch zueinander angeordnet.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist der siebähnliche Aufbau 34 der Entladeelektrode 20 gezeigt, der eine ungefähr rautenförmige Anordnung der Glieder enthält, die mit 46 bezeichnet sind, die miteinander integral ausgebildet sind. Der siebähnliche Aufbau 34, der in Fig. 3 gezeigt ist,, besteht aus einem Streckmetall, das zuerst entsprechend ausgebildet ist und von einem ebenen Bandmetall zugeschnitten worden ist. Einige der Glieder 46 sind zur Bildung von stummeiförmigen Fortsätzen 48 abgeschnitten, die die elektrischen Entladepunkte bilden. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist eine wesentlich größere Anzahl dieser Entladepunkte 48 in der Nähe des unteren oder einlaßseitigen Endes der Entladeelektrode vorgesehen, so daß am oberen Einlaßende, wie durch die Pfeile A in Fig. 2 gezeigt, eine höhere Koronafelddichte erzeugt werden kann. Die untere Kante des ringförmigen Rahmengliedes 38 weist eine Mehrzahl von Punkten 50 auf, die jenen als stummeiförmigen Fortsätze 48 ausgebildeten ähnlich sind. Das durch Abschneiden der Glieder gebildete Muster kann entsprechend abgeändert werden, um eine größere oder geringere Anzahl von solchen Entladepunkten vorzusehen, und entsprechend läßt sich auf diese Art und Weise auch die Koronafelddichte in Strömungsrichtung der mit Teilchen beladenen Luft oder des mit Teilchen beladenen Gases verändern, das zwischen der Entladeelektrode und den benachbarten Naßwandflächen 26 und 28 der Kollektorelektraden 22 und.24 strömt.

Der siebähnliche Aufbau 34 weist an den Ober- und Unterenden eine ungefähr exakte starre Kreisringform durch die ringförmigen Rahmenglieder 36 und 38 auf, und vorzugsweise sind die Rahmenglieder 36 und 38, wie in Fig. 4 gezeigt, rohrförmig mit einem abgeflachten Querschnitt ausgebildet.

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Die Hängestäbe 30 sowie die ringförmigen Rahmenglieder 36 und 38 und der siebförmige Aufbau 34 können aus rostfreiem Stahl oder ähnlichem hergestellt sein. Als bevorzugtes Material,aus dem diese Teile hergestellt sind, ist Titan vorgesehen, da festgestellt wurde, daß Titan wesentlich widerstandsfähiger und dauerhafter ist, insbesondere bei elektrostatischen Abscheidern, die zur Behandlung von korrosiven Gasen bestimmt sind.

Der siebähnliche Aufbau 34 aus Streckmetall, wie er in Fig. 5 gezeigt ist, weist integrale, als Zwischenverbindung dienende Parallelogramme auf, die aus Jeweils vier Gliedern, die mit 52,54,65 und 58 bezeichnet sind, bestehen, wobei die Glieder 52 und 54 relativ kurz und die Glieder 56 und 58 relativ lang sind. Die den Gliedern 52 und 54 entsprechenden Glieder sind zur Bildung von stummeiförmigen Fortsätzen 48, wie in Fig. 3 gezeigt, abgeschnitten, und diese stummeiförmigen Fortsätze 48 · sind in Gegenrichtungen zum Mittelteil der langen Glieder 56 und 58 bei jedem Parallelogramm, ausgerichtet, die alle integral ausgebildet sind und aus Streckmetall gefertigt werden.

Die Querschnittsgestalt jedes der Glieder 52,54,56 und 58 ist ungefähr rechteckförmig, wie in Fig. 6 gezeigt, und diese entsprechen den Enden der Punkte 48. Alle die parallelogrammförmigen Abschnitte des siebähnlichen Aufbaus sind integral in den mit 60 bezeichneten Stellen verbunden, die in den Fig. 5 und 6 der beigefügten Zeichnung gezeigt sind.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist die Konfiguration des Streckmetalls derart getroffen, daß die mit 46 in Fig. 3 bezeichneten Glieder wellenförmig angeordnet sind, so daß ein steiferer Querschnitt erzielt wird, als wenn das Bandmaterial in ebener Form beibehalten worden wäre. Das höhere Widerstandsmoment dieses Aufbaus, wie er in Fig. 6 gezeigt ist, ermöglicht die Steifigkeit und Starrheit des Aufbaus, der in sich relativ

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leichtgewichtig in bezug auf die Gesamtabmessung der Glieder ist. Die in Fig. 6 gezeigte wellenförmige Anordnung weist ein Widerstandsmoment auf, das entsprechend hoch ist und insbesondere bei der Umformung zu einem Kreis für den in Fig. 1 und 2 gezeigten Aufbau eine ausreichende Steifigkeit gewährleistet, so daß der Abstand von der Entladeelektrode 20 zu den entsprechend benachbart liegenden Naßwandflächen 26 und 28 der Kollektorelektroden 22 und 24 genau eingehalten werden kann.

Bei der in Fig. 7 gezeigten abgewandelten Ausführungsform des siebförmigen Aufbaus 34 ist das Streckmetall mit verschiedenartig abgeschnittenen Teilen zur Bildung der Punkte in Form von stummeiförmigen Fortsätzen 48 angeordnet. Dieses Muster weist eine Mehrzahl von Parallelogrammen mit einem ungefähr V-förmigen Abschnitt 62 und einem zweiten V-förmigen Abschnitt 64 auf. Der V-förmige Abschnitt 62 weist eine Spitze 66 und . der V-förmige Abschnitt 64 eine Spitze 68 auf. Diese Abschnitte an den Spitzen 66 und 68 liegen einander gegenüber, und jedes der aus den V-förmigen Abschnitten 62 und 64 gebildeten Parallelogramme sind integral miteinander an der Stelle 70 verbunden, die der Stelle 60 in Fig. 5 entspricht.

Die V-förmigen Abschnitte 62 und 64 weisen abgeschnittene stummeiförmige Fortsätze 48 an Zwischenstellen der integralen Abschnitte 40 und des Abschnitts an der Spitze 66 auf. Demzufolge sind die stummeiförmigen Fortsätze 48 an Zwischenstellen zwischen dem an der Spitze befindlichen Abschnitt und dem Abschnitt 70 angeordnet, an dem sich integral das benachbarte Parallelogramm anschließt, das aus den beschriebenen Gliedern 46 des Streckmetalls besteht. In Abhängigkeit des abgeschnittenen Teils dieser Glieder werden stummeiförmige Fortsätze 48 gebildet, die als Entladepunkte der Entladeelektrode 20 des siebähnlichen Aufbaus 34 ausgebildet sind.

Wie in Fig. 8 gezeigt, weist ,jedes Glied 46 vier Seiten bzw.

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Kanten 72 auf. Diese Kanten sind infolge des Zuschneides aus dem Streckmetall scharf , und diese Kanten 72 der Glieder 46 bilden entsprechend Entladepunkte. Aufgrund der wellenförmigen Anordnung, wie in den Fig. 6 und 9 gezeigt ist, dienen die Kanten der Knotenpunkte 60 und 70 alle als Entladepunkte, so daß sie seitliche Enden des siebförmigen Aufbaus 34 bilden. Dieser siebähnliche Aufbau 34 der Entladeelektrode 20 kann, wenn er aus Streckmetall ausgebildet ist, mit einer großen Anzahl von elektrischen Entladepunkten oder scharfen Kanten versehen sein, um eine hohe Koronafelddichte zu liefern, und den offenen Maschen des Aufbaus kommt eine aerodynamische Funktion zu, wodurch bewirkt wird, daß die Strömung von dem siebähnlichen Aufbau 34 unter einem spitzen Winkel, beispielsweise in einem Winkel in einem Bereich von 4 bis 5°, abgelenkt wird, so daß aufgrund der aerodynamischen Funktion die Gasströmung und die Strömung der Teilchen zunehmend von dem siebähnlichen Aufbau in Richtung zu den entsprechenden Naßwandflächen 26 und 28 der Kollektorelektroden 22 und 24 abgelenkt werden. Diese aerodynamische Wirkung unterstützt die ionische Wirkung auf die Teilchen, durch die die Teilchen zu den Naßwandflächen 26 und 28 der Kollektorelektroden 22 und 24 bewegt werden.

Jeder der Knotenpunkte 60, wie in Fig. 6 gezeigt, weist vier Seitenkanten 74 auf, die als Entladepunkte dienen. Diese Punkte 74 liegen an den quer bzw. seitlich gerichteten Enden des siebförmigen Aufbaus 34, und die Knotenpunkte 70, die in Fig.9 gezeigt sind, sind mit scharfen Seitenkanten 66 versehen, die ebenfalls in Querrichtung bzw. in Seitenrichtung die Enden des siebförmigen Aufbaus 34 bilden und demzufolge ebenfalls als Entladepunkte der Entladeelektrode 20 dienen.

Wie in Fig. 7 gezeigt, können ähnliche Abschnitte 78 zwischen den stummeiförmigen Fortsätzen 48 angeordnet sein. Diese Abschnitte 78 weisen Kanten auf, die ähnlich den Seiten oder Kanten 76 ausgebildet sind und ebenfalls Entladepunkte bilden.

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Entsprechende Abschnitte 82 bilden die Knotenpunkte zwischen den stummeiförmigen Fortsätzen 48, wie in Fig. 5 gezeigt, und diese Abschnitte 82 weisen einen ähnlichen Abschnitt wie der integrale Teil 60 (Fig. 6) auf, und ferner sind ähnliche Kanten, die äquivalent zu den Kanten 74 sind, vorgesehen, die an den quer gerichteten Enden des siebförmigen Aufbaus 34 vorgesehen sind und ebenfalls als Entladepunkte dienen.

Bei der in Fig. 10 gezeigten abgewandelten Ausführungsform gemäß der Erfindung weist eine Entladeelektrode 38 eine ringförmige Gestalt auf, und in Fig. 10 ist eine Entladeelektrode in derselben Ebene, wie in Fig. 1 gezeigt. Diese Entladeelektrode 88 ist aus Bandmetall ausgebildet und weist dreieckförmige,nasenförmige Fortsätze 90 auf, die ausgestanzt und in Gegenrichtungen an gegenüberliegenden Seiten der Platte zur Bildung von Entladepunkten ausgerichtet sind. Diese nasenförmigen Ansätze 90 sind ähnlich ausgebildet, wie bei der in den Fig. 11 und 12 erläuterten bevorzugten Ausbildungsform.

Die Ebene dieser nasenförmigen Fortsätze 90 kann rechtwinklig zur Strömungsrichtung angeordnet sein, und die Öffnungen, aus denen die nasenförmigen Fortsätze ausgestanzt sind, ermöglichen einen Druckausgleich,um eine entsprechende Strömungsverteilung einzuhalten, was unter Bezugnahme auf die Fig. 11 und 12 näher erläutert ist.

Wie in Fig. 11 gezeigt, . ist aus einem Bandmetall, das mit 92 bezeichnet ist, eine Mehrzahl von Öffnungen ausgestanzt, von denen nasenförmige Fortsätze 96 in Querrichtung zur Bandfläche vorstehen. Diese nasenförmigen Fortsätze sind in den Fig. 12 und 13 gezeigt und ungefähr dreieckförmig ausgebildet. Sie sind

ferner bezüglich des Bandmetalls 92 in Gegenrichtungen ausgerichtet.

Die nasenförmigen Fortsätze 96 weisen jeweils einen Scheitelpunkt oder Spitzenpunkt 98 auf, der Entladepunkte an gegenüber-

liegenden Seiten des Bandmetalls 92 bildet.

Wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt, sind die nasenförmigen Fortsätze 96 parallel zur Strömungsachse, die mit dem Pfeil A entsprechend dem Pfeil A in den Fig. 2 und 3 bezeichnet ist. Bei dem in Fig. 10 gezeigten Aufbau sind die nasenförmigen Fortsätze 90 unter rechten Winkeln zur Strömungsrichtung angeordnet, jedoch kann sich dieser Winkel zur Strömungsrichtung erforderlichenfalls in Abhängigkeit von der Auslegung der elektrostatischen Abscheider ändern.

Jeder der ausgestanzten, nasenförmigen Fortsätze 96 lassen in dem Bandmaterial 92 entsprechende Öffnungen 100 zurück, und diese öffnungen 100 können sich bis auf 20?£"der Gesamtfläche des Bandmaterials 22 belaufen, um einen Druckausgleich und eine ausgeglichene Strömungscharakteristik an den gegenüberliegenden Seiten einer Entladeelektrode zu erzielen, die, wie in den Fig. 11 und 12 sowie in Fig. 10 gezeigt, aufgebaut ist.

Die in Fig. 11 gezeigte Anordnung kann als eine durchlöcherte Ausbildungsform, jedoch nicht notwendigerweise als ein siebförmiger Aufbau bezeichnet werden.

In Fig. 14 ist eine abgewandelte Ausführungsform eines Entladeelektrodenauf baus in derselben Projektionsebene, wie in Fig. 1, gezeigt, und dieser Aufbau weist eine Bandmetallplatte 102 auf, an der mit Punktschweißen oder auf andere Art und Weise Glieder mit ungefähr L-förmigem Querschnitt befestigt sind, die mit 104 bezeichnet sind. Die Glieder 104 weisen Kanten 106 auf, die jeweils eine Mehrzahl von dreieckförmigen Punkten 108 besitzen. Die Punkte 108 können, wie in Fig. 15 gezeigt, im Abstand zueinander angeordnet sein, um die Strömungsdichte in Richtung des Luftstroms, der mit dem Pfeil A in Fig. 15 bezeichnet ist und dem Pfeil A in den Fig. 2 und 3 entspricht, zu verändern. Die L-förmigen Glieder 104 stehen an gegenüberliegenden Seiten des Bandmetalls 102 über, so daß überall dreieckförmige Punkte 108

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ausgebildet sind, die über das Bandmetall überstehen, die Entladepunkte bilden. Zusätzlich sind auf dem BandmetaLl 102, wie in Fig. 15 gezeigt, Öffnungen 110 vorgesehen. Diese Öffnungen 110 können bis zu 20% der Bandmetallfläche 102 einnehmen, wodurch ein Druck- und Strömungsausgleich an gegenüberliegenden Seiten des Bandmaterials sichergestellt ist, um gleichmäßige Strömungscharakteristika in der Umgebung der Naßwandflächen 26 und der Kollektorelektroden 22 und 24 beibehalten zu können.

Die Dichte der Punkte 108 kann sich in Strömungsrichtung des Pfeils A ändern, so daß eine hohe Koronafelddichte in der Umgebung des Einlasses zwischen den Kollektorelektroden 22 und 24, wie in Verbindung mit Fig. 2 erläutert, auftritt, wobei der Einlaß an den unteren Enden der Elektroden vorgesehen ist. Die Platte 202 aus dem Bandmaterial kann eine durchlöcherte Platte sein, die Punkte aufweist, die an gegenüberliegenden Seiten in Richtung der entsprechenden Kollektorelektroden überstehen. Die in den Fig. 10 bis 15 gezeigten Ausbildungsformen sind vorzugsweise aus Titan ausgebildet, dem unerwarteterweise Vorteile zukommen. Insbesondere ist Titan sehr dauerhaft und widerstandsfähig in einem elektrostatischen Abscheider.

Solche Entladeelektroden bestanden bisher aus rostfreiem Stahl oder ähnlichem und waren sehr schnell erodiert.

In einem elektrostatischen Abscheider treten hohe Entladespannungen an den Entladeelektroden auf sowie unterschiedliche Viskositäts- und Dampfbedingungen, die bei den bisher bekannten Elektrodenanordnungen eine Erosion der Entladeelektroden verursachten, was bisher als unvermeidlich angesehen wurde,während bei der vorliegenden Erfindung sich ergab, daß bei der Verwendung von Titan unter diesen Bedingungen eine extreme Lebensdauer der Entladeelektroden erzielt werden kann.

Die Elektroden für elektrostatische Naßwandabscheider gemäß der Erfindung enthalten eine ungefähr zylindrische, im Querschnitt

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ringförmige siebähnliche Entladeelektrode, die konzentrisch zwischen im Abstand zueinander konzentrisch angeordneten Naßwandkollektorelektroden angeordnet ist. Erfindungsgemäß sind bevorzugte Ausführungsformen des siebähnlichen Aufbaus der Entladeelektrode angegeben sowie insbesondere das Material, aus dem die Entladeelektrode besteht, das vorzugsweise rostfreier Stahl und insbesondere Titan, ist. Bei dem siebähnlichen Aufbau der Entladeelektrode gemäß der Erfindung sind Punkte vorgesehen, die durch Abschneiden der Glieder des siebähnlichen Aufbaus gebildet werden, die stummelföraig überstehen und deren Enden Entladepunkte bilden. Insbesondere wird erfindungsgemäß eine Aufhängung für die zylindrische Entladeelektrode in der zuvor angegebenen konzentrischen Anordnung zu den Naßwandkollektorelektroden vorgeschlagen.

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Claims

Patentansprüche

Elektrode für einen elektrostatischen Naßwandabscheider, insbesondere eine Entladeelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeelektrode (20) hohlzylindrisch ausgebildet ist und aus Titan besteht.
2. Elektrode für einen elektrostatischen Naßwandabscheider, insbesondere eine Entladeelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeelektrode hohlzylindrisch ausgebildet ist und einen siebähnlichen, im Querschnitt ringförmigen Wandaufbau aufweist.
3. Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der siebförmige Aufbau aus Titan besteht.
4. Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von hohlzylindrischen, konzentrisch im Abstand zueinander angeordneten Naßwandkollektorelektroden (22,24) mit einer kreisförmigen Querschnittsgestalt vorgesehen sind, daß die Kollektorelektroden Naßwandflächen aufweisen, und daß die Entladeelektrode (20) konzentrisch zwischen den Kollektorelektroden (22,24) und den Naßwandflächen (26,28) angeordnet ist.
5. Entladeelektrode für einen elektrostatischen Naßwandabscheider, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeelektrode (20) hohlzylindrisch ausgebildet ist, und daß die Entladeelektrode (20) eine ringförmige Querschnittsgestalt mit Innen- und Außenflächen aufweist, und daß eine Mehrzahl von Entladepunkten an den Innen- und Außenflächen vorgesehen sind.
6. Elektrode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein

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Paar hohlzylindrischer, konzentrisch im Abstand zueinander angeordneter Naßwandkollektorelektroden (22,24) mit einem ringförmigen Querschnitt vorgesehen sind, daß die Kollektorelektroden Naßwandflächen (26,28) aufweisen, und daß die Entladeelektrode (20) konzentrisch zwischen den Kollektorelektroden (22,24) und den Naßwandflächen (26,28) angeordnet ist.
7. Elektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeelektrode (20) aus Titan besteht.
8. Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der siebförmige Aufbau (34) aus Streckmetall mit Verbindungsgliedern (46) besteht, die im Querschnitt rechteckförmig sind und Kanten (48) aufweisen, die elektrostatische Entladepunkte bilden.
9. Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Metallglieder (46) unter Einschließung eines Winkels miteinander verbunden sind, und daß Abschnitte der Glieder ausgeschnitten sind, so daß sich Endabschnitte bilden, die als Elektrodenentladungspunkte (50) dienen.
10. Elektrode nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeelektrode (20) einen ringförmigen Querschnitt und Innen- und Außenflächen sowie eine Mehrzahl von Entladepunkten an den Innen- und Außenflächen aufweist.
11. Elektrode nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (52,54,56,58) unter Knotenbildung in einem gleichen Winkel miteinander derart angeordnet sind, daß sich Parallelogramme bilden, die jeweils gegenüberliegende V-förmige Spitzenabschnitte (66,68) aufweisen, daß jedes Parallelogramm einen Zwischenabschnitt, der integral mit einem entsprechenden Zwischenabschnitt eines entsprechenden Parallelogramms verbunden ist, aufweist, daß die Glieder (52,54,56,58) an

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Stellen zwischen dem Mittelabschnitt (60,70) und den Spitzenabschnitten (66,68) vorspringende stummeiförmige Fortsätze (48) aufweisen, die in einem Winkel und in Gegenrichtungen an den entsprechenden Gliedern angeordnet sind, und daß die stummeiförmigen Fortsätze (48) Endabschnitte mit Kanten aufweisen, die die Entladepunkte bilden.
12. Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der siebähnliche Wandaufbau (24) ringförmige, nahezu starre, ringähnliche Rahmenglieder (36,38) aufweist, die an gegenüberliegenden Enden des siebförmigen Wandaufbaus (34) angeordnet sind.
13. Elektrode nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Aufhängestäbe bzw. Hängestäbe (30) an einem der ringförmigen Rahmenteile (36,38) befestigt sind, daß die Aufhängestäbe (30) an Stützarmen (32) derart angeordnet sind, daß die konzentrische Mittelachse der hohlzylindrischen Entladeelektrode (20) in ungefähr vertikaler Richtung ausgerichtet ist.
14. Elektrode nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der slebförmige Wandaufbau (34) eine Mehrzahl von ungefähr rechteckförmig im Querschnitt ausgebildeten Gliedern enthält, die zu Parallelogrammen angeordnet und verbunden sind, daß einige der Glieder stummeiförmige Fortsätze (48) aufweisen, die unter einem Winkel dazu und in Gegenrichtung relativ zu den entsprechenden Gliedern verlaufen, welche Entladepunkte zur elektrostatischen Entladung bilden, daß die Elektrode einen im Querschnitt ringförmigen Wandaufbau mit Innen- und Außenseiten aufweist, und daß die Entladepunkte eine elektrostatische Entladung sowohl an den Innen- als auch an den Außenseiten gestatten.
15. Elektrode nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eines der ringförmigen Rahmenglieder (36,38) in der Nähe

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des Unterabschnitts der hohlzylindrisch ausgebildeten Entladeelektrode (20) angeordnet ist, daß der siebähnliche Aufbau (34) eine relativ hohe Konzentration von Entladepunkten in der Nähe des Unterabschnitts der Entladeelektrode und in der Nähe des unten liegenden ringförmigen Rahmengliedes (38) aufweist.
16. Elektrode nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der siebförmige Aufbau (34) in der Umgebung des Oberteils eine relativ geringere Konzentration von Entladepunkten aufweist.
17. Elektrode nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode einen im Querschnittringförmigen Wandaufbau mit Innen- und Außenflächen aufweist, eine Mehrzahl von Entladepunkten an den Innen- und Außenflächen vorgesehen sind, daß die Glieder des siebförmigen Aufbaus (34) integral miteinander und in Gruppen zur Bildung von Parallelogrammen ausgebildet sind, daß jedes Parallelogramm ein Paar von parallelen langen Seiten (56,58) und ein Paar von parallelen kurzen Seiten (52,54) aufweist, und daß stummelähnliche Fortsätze (48) unter einem Winkel zu und in Gegenrichtungen zu den langen Seiten vorgesehen sind, welche die Entladepunkte bilden.
18. Entladeelektrode für elektrostatische Abscheider, gekennzeichnet durch einen siebähnlichen Aufbau (34) mit Entladepunkten an gegenüberliegenden Seiten.
19. Entladeelektrode nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der siebähnliche Aufbau (34) wellenförmige Abschnitte zur Verstärkung der Steifigkeit aufweist, und daß der Abstand der Entladeelektrode (20) zu den benachbart liegenden Kollektorelektroden (22,24) exakt eingehalten ist.
20. Entladeelektrode nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der siebähnliche Aufbau (34) aus Streckmetall besteht.

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21. Entladeelektrode für einen elektrostatischen Abscheider, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode mit Elektrodenentladungspunkten an gegenüberliegenden Seiten vorgesehen ist, und daß die Elektrode derart dynamisch ausgelegt ist, daß eine pneumatische Strömung an den gegenüberliegenden Seiten unter Abweichung von der Entladeelektrode (20) auftritt, und daß die aerodynamische Auslegung mit der ionischenEinwirkung durch die Entladung an den Entladepunkten zusammenwirkt, um die Teilchen seitlich von der Entladeelektrode wegzubewegen und in Berührung mit den benachbart liegenden Kollektorelektroden (22,24) zu bringen.
22. Elektrode nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorelektroden (22,24) an gegenüberliegenden Seiten und im Abstand zu der Entladeelektrode (20) angeordnet sind, daß die Kollektorelektroden Teilchen von der pneumatischen Strömung zwischen den Kollektorelektroden und der Entladeelektrode aufnehmen, und daß die Teilchen zu den Kollektorelektroden durch die Einwirkung der aerodynamischen Auslegung und der ionischen Beeinflußung bewegt werden.
23. Elektrode nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeelektrode (20) aus Titan besteht.
24. Elektrode nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der siebähnliche Aufbau (34) aus Streckmetall besteht und integral ausgebildete Zwischenverbindungsglieder enthält, die im Querschnitt ungefähr rechteckförmig sind und vier scharfe Kanten zur Bildung der Entladepunkte aufweist.

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