DE2949722A1 - Spruehelektrodenfeld - Google Patents

Description

METALLGESELLSCHAFT AG Ffm., 2.11.1979

Reuterweg 14 MLK/OKU

6000 Frankfurt/Main 1
Prov.Nr. 8315 LT

Sprühelektrodenfeld

Die Erfindung betrifft ein Sprühelektrodenfeld für ein Hochtemperatur-Hochdruck-Elektrofilter mit einem im Querschnitt kreisförmigen Gehäuse, das gegenüber der Horizontalen unter einem Winkel von 50 bis 70° anstelle gend aufgestellt ist und in dem wenigstens ein Feld plattenförmiger, vertikal angeordneter und sich im wesentlichen über den gesamten Gasströmungsquerschnitt erstreckender Niederschlagselektroden vorgesehen ist*

Bei derartigen Elektrofiltern treten wegen der hohen Betriebsdrücke von 2 bis 30 atü und der hohen Betriebstemperatur von 300 bis 1200 C erhebliche Konstruktionsund Werkstoffprobleme auf, für die bisher keine brauchbaren Lösungen bekanntgeworden sind.

So kommen aus Festigkeitsgründen - jedenfalls für Elektrofilter im industriellen Maßstab - nur Filtergehäuse mit kreisförmigem Querschnitt in Betracht, wobei man außerdem in weit stärkerem Maße als bei sonstigen Elektrofiltern bestrebt ist, den Gasströmungsquerschnitt möglichst voll-

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ständig für den Einbau von Sprüh- und Niederschlagselektroden zu nutzen. Man wählt daher eine Schrägaufstellung des Filtergehäuses unter einem Winkel, der eine selbsttätige Abfuhr des niedergeschlagenen Staubes unter dem Einfluß der Schwerkraft erlaubt, wozu das Fließverhalten des Staubes unter Betriebsbedingungen bekannt sein muß. Dadurch erübrigt sich der Einbau von Staubfördereinrichtungen, die in derartigen Filtern ohnehin nur bedingt funktionsfähig wären.

Die Form des Filtergehäuses, dessen Schrägaufstellung sowie die hohen Drücke und Temperaturen, erfordern besondere Ausgestaltungen der Niederschlags- und Sprühelektroden,. Für die Sprühelektroden ist ferner zu beachten, daß sie ,-!jegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert aufgehängt und -nit überall gleichem Abstand zu den Niederschlagselektroden angeordnet werden müssen, um ein möglichst effektives elektrostatisches Feld zur Staubabscheidung aufbauen zu können. Dazu ist es unerläßlich, die im Hinblick auf ihre elektrische Funktion mit sehr geringem Materialquerschnitt ausgeführten Sprühelektroden mechanisch zu spannen. Anders als bei den Niederschlagselektroden, bei denen nur ihr Eigengewicht zu berücksichtigen ist, sind bei den Sprühelektrodenfeldem also noch innere mechanische Spannungen einzukalkulieren, woraus weitere Schwierigkeiten resultieren, da die Materialfestigkeit bei den hohen Betriebstemperaturen nur noch relativ gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sprühelektrodenfeld zu konzipieren, das unter den genannten Konstruktions- und Betriebsbedingungen einwandfrei und effektiv arbeitet. Insbesondere ist darauf zu achten, daß eine hohe Lebensdauer und Betriebssicherheit erreicht wird, da derartige Filter nur in großen und teueren Anlagen eingesetzt

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werden, bei denen ganz besonders darauf geachtet werden muß, die Stillstandszeiten möglichst klein zu halten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Sprühelektrodenfeld gemäß kennzeichnendem Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen des Erfindungsgedankens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 4.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgedankens werden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Figur 1 zeigt ein Hochtemperatur-Hoohdruck-Elektrofilter in stark schematisierter Seitenansicht.

Figur 2 zeigt einen vergrößerten vertikalen Schnitt aus Figur 1 gemäß Schnittlinie AB.
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Figur 3 zeigt einen Teilschnitt gemäß Schnittlinie CD in Figur 2.

Figur 4 zeigt Einzelheiten der Sprühelektrodenspanneinrichtung.

Aus Figur 1 ist die Schrägaufstellung des Filtergehäuses ersichtlich, das von einer Tragkonstruktion 20, 21 abgestützt wird. Das Filtergehäuse 8 besitzt einen Gaseinlaßstutzen 18 und einen Gasauslaßstutzen 19· Ferner sind an der Unterseite des Filtergehäuses Staubbunker mit Abzugsvorrichtungen vorgesehen. An der Oberseite des Filtergehäuses S sind die Gehäuse 15, 16, 17 zu erkennen, in denen die Isolierkörper für die Abtragung der Sprühelektrodenfeider untergebracht sind. Die Gehäuse 15

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gehören zu. den vertikalen Trägern 5 (vergl. Figur 3), die Gehäuse 16 zu den in GasStrömungsrichtung schräg aus dem Feld herausweisenden Trägern 6 und die Gehäuse zu den entgegen der Gasströmungsrichtung aus den Feldern herausweisenden Trägern 6 (vergl. Figur 3). Durch die Gehäuse 17 erfolgt die Zuführung der Hochspannung.

Im Vertikalschnitt gemäß Figur 2 hat das Filtergehäuse 8 eine elliptische Umrißform. In den Gehäusen sind die Isolierkörper 7 für die vertikale Abtragung des gitterförmigen Rahmens 1 mittels der Träger 5 angeordnet. Der Rahmen 1 besteht aus zwei horizontalen Hauptträgern 2 und einer Mehrzahl vertikaler Nebenträger 3.

Im Teilschnitt gemäß Figur 3 ist die Abtragung des Sprühelektrodenfeldes zu erkerinen. Plattenförmige Niederschlagselektroden 22, die im wesentlichen parallel zur Gasströmungsrichtung angeordnet sind, unterteilen den gesamten Strömungsquerschnitt in einzelne Gassen.

In diesen Gassen sind die Sprühelektroden 9 parallel zur Gasströmungsrichtung gespannt. Die Sprühelektroden 9 sind an den oberen vertikalen Nebenträgern 3 befestigt und über die unten liegenden Nebenträger 13 mittels Gewichten gespannt. Die Nebenträger 3, 13 bilden zusammen mit den Hauptträgern Rahmen, die mittels vertikaler Träger 5 unter Zwischenschaltung von Isolierkörpern in den Gehäusen 15 aufgehängt und mittels schräg aus dem Feld herausweisenden Trägern 6, die ihrerseits unter Zwischenschaltung von Isolierkörpern in den Gehausen 16 bzw. 17 befestigt sind, in vorgegebenem Abstand zueinander gehalten werden. Dabei wird der V/inkel zwischen den Trägern 5 und 6 so gewählt, daß das Gewicht und die Spannkräfte des Sprühelektrodenfeldes ohne starre Verbindung zwischen den Rahmen aufgenommen werden

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können. Über das Gehäuse 17 erfolgt die Zuführung der Hochspannung. Das Filtergehäuse 8 weist außerdem an seiner Unterseite Staubsammelbunker 14 auf.

In Figur 4 sind verschiedene Ausführungsformen für die Spannung der Sprühdrähte 9 mittels Gewicht 10 dargestellt. Mit 13 ist in allen Teilbildern a bis f ein vertikaler Nebenträger bezeichnet. Gemäß 4a wird der Sprühdraht 9 über eine am Nebenträger 13 drehbar befestigte Rolle und durch ein am Sprühdraht 9 selbst befestigtes Gewicht 10 gespannt. Gemäß Figur 4b erfolgt die Spannung mittels Winkelhebel 12, an dessen einen Schenkel der Sprühdraht befestigt und an dessen anderen Schenkel ein Gewicht angeordnet ist. Der Winkelhebel ist am Nebenträger 13 drehbar gelagert. Nach Figur f'c wird der Sprühdraht 9 direkt an einem ellipsenförmigen Gewicht 10 befestigt, das am Nebenträger 13 drehbar angeordnet ist. Nach Figur 4d besteht das Gewicht 10 aus einer Rolle, die mittels Hebel am Nebenträger 1;* drehbar befestigt ist. Der Sprühdraht 9 ist in diesem Fall am Drehpunkt befestigt.

Auch gemäß Figur 4e wird der Sprühdraht 9 am Drehpunkt befestigt, wobei in diesem Fall wieder ein Gewicht in Ellipsenform vorgesehen ist. Gemäß Figur 4f wird der Sprühdraht 9 direkt am Nebenträger 13 befestigt und ein winkelförmiges Gewicht 10 mit zwei Drahtumlenkpünkten zur Spannung des Drahtes in diesen eingehängt.

Patentansprüche

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Claims (4)

1. PATENTE SPRÜCHE

   . Sprühelektrodenfeld für ein Hochtemperatur-Hochdruck-Ei ektrofilter mit einem im Querschnitt kreisförmigen Gehäuse, das gegenüber der Horizontalen unter einem Winkel von 50 bis 70° ansteigend aufgestellt ist und in dem wenigstens ein Feld plattenförmiger, vertikal angeordneter und sich im wesentlichen über den gesamten Gasströmungsquerschnitt erstreckender Niederschlagsel'ektroden vorgesehen ist, gekennzeichnet durch 10

   a) zwei in Strömungsrichtung des Gases im Abstand, zueinander angeordnete, gitLurföixUJ-ge Rahmen (l), jeweils bestehend aus

   a.1 ) wenigstens zwei horizontalen f-lauptträgern (2) und

   a2) einer Mehrzahl vertikaler Nebenträger (5,13),

   b) einer Halteeinrichtung (4) je Rahmen (1) aus je b1) zwei vertikalen Trägern (5) und

   b2) zwei schräg aus dem Feld herausweisenden Trägern (6), wobei

   b3) die Träger (5,6) unter Zwischenschaltung von Isolierkörpern (7) im oberen Teil des Filtergehäuses (8) aufgehängt sind und der Winkel zwischen ihnen so gewählt ist, daß das Ge

   wicht und die Spannkräfte des Sprühelektrodenfeldes ohne starre Verbindung zv/isehen den Rahmen (1) aufgenommen werden können, sowie durch

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   ORIGINAL INSPECTED

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   c) drahtförmige, parallel zur Gasströmungsrichtung verlaufende Sprühelektroden (9), die

   c1) an den oben und stromabwärts liegenden Nebenträgern (3) befestigt und

   c2) über die unten und stromaufwärts liegenden Nebenträger (13) mittels Gewichten (10) gespannt sind, wobei
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   c3) an den unten liegenden Nebenträgern (13) Umlenkrollen (11) schwenkbare Winkelhebel (12) oder dergleichen vergesehen sind.
2. 2. Sprühelektrodenfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (1) und die Halteeinrichtungen (4) ganz oder teilweise aus Hohlprofilen bestehen, die untereinander ein geschlossenes Strömungssystem bilden und mit einem umlaufenden Kühlmittel beaufschlagt sind.
3. 3. Sprühelektrodenfeld nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen (11) bzw. die schwenkbaren Winkelhebel (12) vorzugsweise aus keramischem Werkstoff bestehen.
4. 4. Sprühelektrodenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Hohlprofilen bestehenden, mit einem umlaufenden Kühlmittel beaufschlagten Rahmen (1) und Halteeinrichtungen (4) außen eine wärmeisolierende Beschichtung oder Abdeckung aufweisen.

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