DE2949722C2

DE2949722C2 - Sprühelektrodenfeld

Info

Publication number: DE2949722C2
Application number: DE2949722A
Authority: DE
Inventors: Otto Dr. 6050 Offenbach Güpner; Walter 6000 Frankfurt Steuernagel
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1979-12-11
Filing date: 1979-12-11
Publication date: 1984-09-20
Also published as: DE2949722A1; US4321067A; JPS6352944B2; JPS56124455A

Description

a) zwei in Strömungsrichtung des Gases im Abstand zueinander angeordnete, gitterförmige Rahmen (1), jeweils bestehend aus

al} wenigstens zwei horizontalen Hauptträgern (2) und

a2) einer Mehrzahl vertikaler Nebenträger (3, 13).

b) einer Halteeinrichtung je Rahmen (1) aus je

b 1) 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 Abscheidergehäuses (8) aufgehängt sind und der Winkel zwischen ihnen so gewählt ist, daß das Gewicht und die Spannkräfte des Sprühclek- jo trodenfeldes ohne starre Verbindung zwischen den Rahmen (1) aufgenommen werden können, sowie durch

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

el) 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

c3) an den unten liegenden Nebenträgern (13) Umlenkrollen (11) schwenkbare Winkelhebel (12) oder dergleichen vorgesehen sind.

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2. Sprühelektrodenfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (1) und die Halteeinrichtung aus Hohlprofilen bestehen, die untereinander ein geschlossenes Strömungssystem bilden und mit einem umlaufenden Kühlmittel beaufschlagt sind.

3. Sprühelektrodenfeld nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen (11) bzw. die schwenkbaren Winkelhebel (12) aus keramischem Werkstoff bestehen.

4. Sprühelektrodenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Hohlprofilen bestehenden, mit einem umlaufenden Kühlmittel beaufschlagten Rahmen (1) und Haltecinrichtungen außen eine wiirmcisolicrcnde Beschichtung oder Abdeckung aufweisen.

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hO

Die F.rfindung betrifft ein Sprühclckirodcnfcld für einen Mlckiroiibseheider mit einem im Querschnitt kreisförmigen Gehäuse, das gegenüber der I lonzontalcn 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 Strömungsquerschnitt erstreckender Niederschlagselektroden vorgesehen ist (vergL DE-PS 3 95 269).

Derartige Elektroabscheider sind wegen ihres kreisförmigen Gehäuses grundsätzlich für die Staubabscheidung bei hohen Temperaturen und gleichzeitig, hohen Drücken geeignet. Darunter werden hier Betriebsdrükke von 2 bis 30 atü und Betriebstemperaturen von 300 bis 1200⁰C verstanden. Für die dabei auftretenden Konstruktions- und Werkstoffprobleme sind bisher keine brauchbaren Lösungen bekanntgeworden.

Bei einer Vorrichtung zur elektrischen Reinigung von Gasen unter hohem Druck besteht gemäß DE-PS 5 65 063 das Gehäuse des Elektroabscheiders beispielsweise aus einem dickwandigen Rohr, dessen Innenfläche als Niederschlagselektrode dient Es ist ohne weiteres einzusehen, daß derartige Elektroabscheider nur für kleine Gasmengen geeignet sind und daß sie für größere Gasmengen aus wirtschaftlichen Gründen nicht in Betracht kommen.

Auf der anderen Seite ist ein bekannter Elektroabscheider, bei dem die Niederschlagselektroden rohrförmig und für den Durchfluß eines Kühlmittels ausgebildet sind — etwa gemäß DE-OS 27 55 059 — zwar für die Staubabscheidung bei hohen Temperaturen konzipiert, nicht aber für den Fall, daß gleichzeitig ein hoher Betriebsdruck vorliegt.

Für derartige Anwendungsfälle kommen aus Festigkeitsgründcn — jedenfalls für Elektroabscheider im industriellen Maßstab — nur Abscheidergehäuse mit kreisförmigem Querschnitt in Betracht, wobei man außerdem in weit stärkerem Maße als bei sonstigen Elektroabscheidern bestrebt ist. den Gasströmungsquerschnitt möglichst vollständig für den Einbau von Sprüh- und Niederschlagselektroden zu nutzen. Man wählt daher eine Schrägaufstellung des Abscheidergehäuses 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 Abscheidern ohnehin nur bedingt funktionsfähig wären.

Die Form des Abscheidergehäuses, dessen Schrägaufstcllung sowie die hohen Drücke und Temperaturen, erfordern besondere Ausgestaltungen der Niederschlags- und Sprüheletroden. Für die Sprühelektroden ist ferner zu beachten, daß sie gegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert aufgehängt und mit 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 Sprühelektrodenfeldern also noch innere mechanische Spannungen einzukalkulieren, woraus weitere Schwierigkeiten resultieren, da '.lic Materialfcstigkcit bei den hohen Betriebstemperaturen nur noch relativ gering ist. Der F.rfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sprüh elekirodenfelcl zu konzipieren, das unter den genannten konsliuklions- und Betriebsbedingungen einwandfrei und effektiv arbeitet. Insbesondere ist darauf zu achten.

daß eine hohe Lebensdauer und Betriebssicherheil erreicht wird, da derartige Abscheider nur in großen und teueren Anlagen eingesetzt werden, bei denen ganz besonders darauf geachtet werden muß, die Stillstandszeiten möglichst klein zu halten.

Diese Aufgabe wird erfindiings>;c;nüß durch ein Sprühclcklrodcnfcld geinilU kennzeichnendem Teil des Patentanspruchs 1 gelöst

Zweckmäßige Weiterbildungen des Erfindungsgedankens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 4.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgedankens werden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Hochtemperatur-Hochdruck-Elektroabscheider in stark schematisierter Seitenansicht.

Fig.2 zeigt einen vergrößerten vertikalen Schnitt aus F i g. 1 gemäß Schnittlinie AB.

F i g. 3 zeigt einen Teilschnitt gemäß Schnittlinie CD in F i g. 2.

F i g. 4 zeigt Einzelheiten der Sprühelektrodenspanneinrichtung.

Aus Fig. 1 ist die Schrägaufstellung des Abscheidergehäuses 8 ersichtlich, das von einer Tragkonstruktion 20,21 abgestützt wird. Das Abscheidergehäuse 8 besitzt einen Gaseinlaßstutzen 18 und einen Gasauslaßstutzen 19. Ferner sind an der Unterseite des Abscheidergehäuses Staubbunker 14 mit Abzugsvorrichtungen vorgesehen. An der Oberseite des Abscheidergehäuses 8 sind die Gehäuse 15,16,17 zu erkennen, in denen die Isolierkörper für die Abtragung der Sprühelektrodenfelder untergebracht sind. Die Gehäuse 15 gehören zu den vertikalen Trägern 5 (vergl. F i g. 3), die Gehäuse 16 zu den in Gasströmungsrichtung schräg aus dem Feld heräusweisendcn Trägern 6 und die Gehäuse i7 zu den entgegen der Gasströmungsrichtung aus den Feldern herausweisenden Trägern 6 (vergl. F i g. 3). Durch die Gehäuse 17 erfolgt die Zuführung der Hochspannung.

Im Vertikalschr.itt gemäß F i g. 2 hat das Abscheidergehäuse 8 eine elliptische Umrißform. In den Gehäusen 15 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 F i g. 3 ist die Abtragung des Sprühelektrodenfeldes zu erkennen. Plattenförmige Niederschlagselektroden 22, die im wesentlichen parallel zurGasströmu'igsrichtung angeordnet sind, unterteilen den gesamten Strömungsquerschnitt in einzelne Gassen. In diesen Gassen sind Sprühelektroden 9 parallel zur Gasströmungsrichtung gespannt. Die Sprühelektroden 9 sind an den oberen vertikalen Nebenträgern 3 befestigt und über die unten liegenden Nebeniräger 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 Gehäusen 16 bzw. 17 befestigt sind, in vorgegebenem Abstand zueinander gehalten werden. Dabei wird der Winkel zwischen den Trägern 5 und 6 so gewählt, daß das Gewicht und die Spannkräfte des Sprühelektrodenfeldes ohne starre Verbindung zwischen den Rahmen aufgenommen werden können. Über das Gehäuse 17 erfolgt die Zuführung der Hochspannung. Das Abscheidergehäuse 8 weist außerdem an seiner Unterseite Staubsammelbunker 14 auf.

In 1- i g. 4 sind verschiedene Ausführungsiormen für die Spannung der Sprühdrähte 9 mittels Gewicht 10 dargestellt. Mit 13 ist in allen Teilbildern a bis / ein vertikaler Nebenträger bezeichnet Gemäß Fig.4a wird der Sprühdraht 9 über eine am Nebenträger 13 drehbar bcfesliKtc Rolle Il und durch ein am Sprüh dryht 4 selbst befestigtes Gewicht 10 gespannt. fiemüU F i g. 4b erfolgt die Spannung mittels Winkelhebel 12, an dessen einem Schenkel der Sprühdraht befestigt und an

ίο dessen anderen Schenkel ein Gewicht angeordnet ist. Der Winkclhebel ist am Nebenträger 13 drehbar gelagert Nach Fi g.4c wird der Sprühdraht 9 direkt an einem ellipsenförmigen Gewicht 110 befestigt, das am Nebenträger 13 drehbar angeordnet ist Nach Fig.4d besteht das Gewicht 10 aus einer Rolle, die mittels Hebel am Nebenträger 13 drehbar befestigt ist. Der Sprühdraht 9 ist in diesem Fall am Drehpunkt befestigt.

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

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sprühelektrodenfeld für einen Elektroabscheider mit im Querschnitt kreisförmigen Gehäuse, das s 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 Niederschlagselektroden vorgesehen ist, gekennzeichnet durch