DE3039639C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen wechselspannungsbe triebenen Staubabscheider mit plattenförmigen, eine unge rade Anzahl von n Gasgassen bildenden Niederschlagsflächen F und in den Gasgassen angeordneten Sprühsystemen S aus Spitzenelektroden oder dergleichen, wobei die Nieder schlagsflächen 1 und n + 1 aus Isolierstoffschirmen mit und die Niederschlagsflächen 2, 3 . . bis n aus Isolier stoffschirmen ohne metallische Gegenelektrode bestehen und die Sprühsysteme 1, 3 . . . n Hochspannung führen, während die Sprühsysteme 2, 4 . . (n-1) geerdet sind.The invention relates to an alternating voltage-driven dust separator with plate-shaped, an uneven number of n gas lanes forming precipitation surfaces F and spray systems arranged in the gas lanes S made of tip electrodes or the like, the precipitation surfaces 1 and n + 1 consisting of insulating screens and the precipitation surfaces 2 , 3rd . to n consist of insulating screens without a metallic counter electrode and the spray systems 1, 3 . . . n Apply high voltage while the spray systems 2, 4 . . (n -1) are grounded.
Ein derartiger Staubabscheider ist aus der DE-OS 21 30 807 bekanntgeworden. Dabei hat sich jedoch als nachteilig er wiesen, daß die Sprühsysteme nicht mit der maximal mög lichen Spannung zu betreiben sind, bzw. daß die im Betrieb anwendbare Spannung durch die "Randbedingungen" in nicht vertretbarer Weise eingeschränkt wird. Infolge der an den beiden randseitigen Isolierstoffschirmen angeordneten Ge genelektroden können die äußeren Sprühsysteme nur mit ei ner geringeren Spannung betrieben werden als die Sprüh systeme im Inneren des Staubabscheiders. Da die Sprüh systeme aber - in zwei Gruppen - zweckmäßigerweise mit gleichhoher Spannung versorgt werden, begrenzen die Rand bedingungen mittelbar auch die Verhältnisse im Inneren des Staubabscheiders. Man könnte daran denken, die randseiti gen Sprühsysteme von den übrigen Systemen der gleichen Gruppe abzukoppeln und getrennt zu versorgen. Dies würde aber eine gesonderte, zusätzliche Spannungsquelle und Re geleinrichtung erfordern und daher sehr unwirtschaftlich sein. Such a dust collector is from DE-OS 21 30 807 known. However, it has proved disadvantageous showed that the spray systems are not possible with the maximum Lichen voltage to operate, or that in operation applicable voltage by the "boundary conditions" in not is reasonably restricted. As a result of the Ge arranged two edge-side insulation screens External electrodes can only use gene electrodes with an egg operate at a lower voltage than the spray systems inside the dust collector. Because the spray systems - in two groups - expediently with supplied with the same voltage limit the edge conditions indirectly also the conditions inside the Dust collector. You could think of the randseiti spray systems from the other systems of the same Disconnect group and supply separately. This would but a separate, additional voltage source and Re Require gel device and therefore very uneconomical be.
Bei einem anderen bekannten elektrostatischen Staubab scheider gemäß DE-OS 28 54 742 mit parallel zum Gasstrom angeordneten, elektrisch leitenden Abscheideplatten und einer dazu stromauf installierten Ionisationsstufe ist vorgesehen, daß die Abscheideplatten mit einer Aktivkohle schicht belegt sind und daß zwischen Aktivkohleschicht und Abscheideplatte eine Isolierschicht angeordnet ist. Werden mehr als zwei der mit dem negativen Pol einer Spannungs quelle verbundenen Abscheideplatten nebeneinander benö tigt, so sind sie symmetrisch ausgebildet, d. h. beidseitig mit je einer Isolierschicht und einer Aktivkohleschicht bedeckt und im Wechsel mit am positiven Pol einer Span nungsquelle liegenden sogenannten Positivplatten angeord net. Es leuchtet ein, daß sich dabei zwangsläufig ein ähn liches Randproblem ergibt wie beim gattungsbildenden Staubabscheider. In der DE-OS 28 54 742 wird aber weder dieses Problem erwähnt noch irgendetwas offenbart, was als Lösung brauchbar wäre oder Anregungen für eine Lösung ge ben könnte.Another known electrostatic dust separator according to DE-OS 28 54 742 with parallel to the gas flow arranged, electrically conductive separator plates and an ionization stage installed upstream for this purpose provided that the separator plates with an activated carbon layer are occupied and that between the activated carbon layer and Separation plate an insulating layer is arranged. Will more than two of those with the negative pole of a voltage Source separator plates connected side by side tig, they are symmetrical, d. H. on both sides each with an insulating layer and an activated carbon layer covered and alternating with a chip at the positive pole so-called positive plates net. It is obvious that this is inevitably similar marginal problem arises as with the generic Dust collector. In DE-OS 28 54 742 but neither this problem mentions anything else revealing what as Solution would be useful or suggestions for a solution could.
Das gleiche gilt für die DD-PS 1 08 466, wonach die Behand lungselemente ohne konstruktive Veränderung rein seriell nebeneinander angeordnet sind und wobei jedes Einzelele ment spannungsmäßig eine in sich geschlossene Einheit bil det, so daß Randprobleme gar nicht auftreten können.The same applies to the DD-PS 1 08 466, according to which the treatment Purely serial elements without design changes are arranged side by side and each individual in terms of tension, a self-contained unit det, so that edge problems can not occur.
Es besteht daher die Aufgabe, bei einem Staubabscheider der eingangs genannten Art dafür zu sorgen, daß die Sprüh systeme mit maximal möglicher Spannung betrieben werden können, ohne daß für die randseitigen Sprühsysteme der ei nen Gruppe Sondermaßnahmen erforderlich werden.There is therefore the task with a dust collector of the type mentioned to ensure that the spray systems can be operated with the maximum possible voltage can without the egg for the edge-side spray systems special measures are required.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß al le Isolierstoffschirme in äquidistantem Abstand d zueinan der angeordnet sind und daß die metallischen Gegenelektro den G 1 und G n +1 der Niederschlagsflächen in einem sol chen Abstand a von den zugehörigen Isolierstoffschir men F 1 und F n +1 nach außen versetzt angeordnet sind, daß die Sprühsysteme S 1 und S n mit der gleichen Span nung zu betreiben sind, wie sie für die übrigen Sprüh systeme maximal möglich ist.This object is achieved in that al le Isolierstoffschirme are arranged at an equidistant distance d zueinan and that the metallic counterelectrons G 1 and G n +1 of the precipitation surfaces in a sol chen distance a from the associated Isolierstoffschir men F 1 and F n +1 are arranged offset to the outside that the spray systems S 1 and S n are to be operated with the same voltage as is possible for the other spray systems to the maximum.
Zweckmäßigerweise wird das Filtergehäuse als geerdete Ge genelektrode benutzt.The filter housing is expediently used as a grounded Ge gene electrode used.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß bei einem Staubabscheider gemäß Oberbegriff des An spruchs 1 alle Isolierstoffschirme in äquidistantem Ab stand d zueinander angeordnet sind und daß die geerdeten, metallischen Gegenelektroden G 1 und G n +1 der Nieder schlagsflächen unmittelbar an den zugehörigen Isolier stoffschirmen F 1 und F n +1 anliegend angeordnet und mit einer Gegenspannung solcher Höhe beaufschlagt sind, daß die Sprühsysteme S 1 und S n mit der gleichen Spannung zu betreiben sind, wie sie für die übrigen Sprühsysteme maximal möglich ist.According to a further embodiment it is provided that in a dust separator according to the preamble of claim 1, all insulating shields in equidistant position from each other are arranged d and that the grounded, metallic counter electrodes G 1 and G n +1 of the precipitation surfaces directly on the associated insulating material shields F 1 and F n +1 are arranged adjacent and are subjected to a counter voltage of such a height that the spray systems S 1 and S n are to be operated with the same voltage as is maximally possible for the other spray systems.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Alternative ist ein Staubabscheider gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, daß alle Isolierstoffschirme in äquidi stantem Abstand d zueinander angeordnet sind, daß die ge erdeten metallischen Gegenelektroden G 1 und G n +1 der Niederschlagsflächen in einem Abstand a′ von den zugehöri gen Isolierstoffschirmen F 1 und F n +1 nach außen ver setzt angeordnet sind und daß die Gegenelektroden in Kor relation zum Abstand a′ mit einer Gegenspannung solcher Höhe beaufschlagt sind, daß die Sprühsysteme S 1 und S n mit der gleichen Spannung zu betreiben sind, wie sie für die übrigen Sprühsysteme maximal möglich ist. In a further alternative according to the invention, a dust separator according to the preamble of claim 1 is characterized in that all the insulating screens are arranged at equidistant distance d from one another, that the grounded metallic counter electrodes G 1 and G n +1 of the precipitation surfaces are at a distance a ' from the Associated insulation shields F 1 and F n +1 to the outside are arranged and that the counter electrodes are correlated to the distance a ' with a counter voltage of such a height that the spray systems S 1 and S n are to be operated with the same voltage as it is possible for the other spray systems.
In weiterer Ausbildung der Staubabscheider nach den An sprüchen 1, 2 und 4 ist vorgesehen, daß der Zwischenraum zwischen den Isolierstoffschirmen F 1 und F n +1 und den zugehörigen Gegenelektroden G 1 und G n +1 für den Gas durchgang gesperrt ist.In a further embodiment of the dust collector according to claims 1, 2 and 4 it is provided that the space between the insulating screens F 1 and F n +1 and the associated counter electrodes G 1 and G n +1 is blocked for the gas passage.
Eine weitere Variante des Staubabscheiders gemäß Oberbe griff des Anspruchs 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß die außen liegenden Niederschlagsflächen aus Isolierstoff schirmen F 1 und F n +1 und außen daran anliegenden Ge genelektroden G 1 und G n +1 bestehen und daß der Ab stand D zwischen den Niederschlagsflächen 1 und 2 sowie zwischen den Niederschlagsflächen n und n + 1 um soviel größer ist als der Abstand d zwischen den übrigen, äquidi stant angeordneten Niederschlagsflächen 2 bis n, daß die Sprühsysteme S 1 und S n mit der gleichen Spannung zu betreiben sind, wie sie für die übrigen Sprühsysteme maximal möglich ist.Another variant of the dust collector according to Oberbe handle of claim 1 is characterized in that the outer precipitation surfaces made of insulating shield F 1 and F n +1 and outside there against Ge gene electrodes G 1 and G n +1 and that the stand was D between the precipitation areas 1 and 2 and between the precipitation areas n and n + 1 is so much larger than the distance d between the other, equidistantly arranged precipitation areas 2 to n that the spray systems S 1 and S n are to be operated with the same voltage as it is possible for the other spray systems.
Bei dieser Variante ist es möglich, daß der Abstand D zwischen den Niederschlagsflächen 1 und 2 sowie n und n + 1 so bemessen wird, daß bei maximaler Betriebsspannung in allen Gasgassen im wesentlichen der gleiche Staubab scheidegrad erreicht wird. Ferner kann man vorsehen, daß der Querschnitt der Gasgassen 1 und n mit dem größeren Ab stand D zwischen den Niederschlagsflächen gaseintritts seitig teilweise abgesperrt ist. In this variant, it is possible that the distance D between the precipitation areas 1 and 2 and n and n + 1 is dimensioned such that at the maximum operating voltage in all gas lanes essentially the same degree of dust separation is achieved. Furthermore, it can be provided that the cross section of the gas lanes 1 and n with the larger Ab stood D between the precipitation surfaces gas inlet side is partially blocked.
Weitere Einzelheiten werden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.Further details are given in the figures illustrated embodiments explained in more detail.
Fig. 1 zeigt ein Staubabscheidersystem mit nach außen versetzten Gegenelektroden. Fig. 1 shows a dust collector system with counter electrodes offset to the outside.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der die nach außen ver setzten Gegenelektroden vom Abscheidergehäuse gebildet werden. Fig. 2 shows an arrangement in which the outwardly placed counter electrodes are formed by the separator housing.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform mit anliegender Gegen elektrode, die mit einer geeigneten Gegenspannung betrieben wird. Fig. 3 shows an embodiment with an adjacent counter electrode, which is operated with a suitable counter voltage.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Lösungs merkmale "Abstand" und "Gegenspannung" miteinander kombi niert sind. Fig. 4 shows an embodiment in which the solution features "distance" and "counter voltage" are combined with each other.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit geändertem Ab stand zwischen den randseitigen Isolierstoffschirmen. Fig. 5 shows an embodiment with changed from stood between the edge insulating shields.
In allen Figuren sind die Isolierstoffschirme mit F und die Sprühsysteme mit S bezeichnet. G steht für die me tallischen Gegenelektroden, die in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 vom Abscheidergehäuse gebildet werden und hier mit FG bezeichnet sind. T bezeichnet in allen Figuren den Transformator, d den lichten Abstand zwischen zwei be nachbarten Isolierstoffschirmen bei äquidistanter Anordnung und a den Abstand zwischen randseitigem Isolierstoffschirm und zugehöriger Gegenelektrode. Die durch einen Pfeil an gedeutete Gasströmungsrichtung verläuft mit Ausnahme von Fig. 2 in allen Darstellungen von unten nach oben, in Fig. 2 senkrecht zur Zeichenebene. In all figures, the insulating shields are marked with F and the spray systems with S. G stands for the metallic counter electrodes which are formed in the exemplary embodiment according to FIG. 2 by the separator housing and are designated here by FG . T denotes the transformer in all figures, d the clear distance between two adjacent insulating shields with an equidistant arrangement and a the distance between the insulating shield on the edge and the associated counter electrode. With the exception of FIG. 2, the gas flow direction indicated by an arrow runs from bottom to top in FIG. 2, perpendicular to the plane of the drawing.
In Fig. 1 sind die drei ersten und die drei letzten Isolierstoffschirme eines Abscheidersystems dargestellt, wobei insgesamt eine ungerade Anzahl von n Gasgassen ge bildet wird. Jeder Gasgasse ist ein Sprühsystem S zuge ordnet. Die geradzahligen Sprühsysteme 2, 4 bis (n-1) sind dabei wie die Gegenelektroden G 1 und G n +1geerdet, während die ungeradzahligen Sprühsysteme 1, 3 bis n mit der Hochspannungsseite des Transformators verbunden sind. Alle Isolierstoffschirme sind untereinander im gleichen Abstand d angeordnet. Zwischen den randseitigen Isolier stoffschirmen F 1 und F n +1 und den zugehörigen Gegenelek troden ist ein Abstand a vorgesehen, der so groß bemessen ist, daß die Sprühsysteme S 1 und S n mit der gleichen Spannung betrieben werden können, wie die im Innern des Abscheiders liegenden Sprühsysteme S 3, S 5 usw. Auf diese Weise kann im gesamten Abscheiderfeld die maximale, vom Abstand d (und sonstigen Betriebsbedingungen) abhängige Spannung ausgenutzt werden, ohne daß die Sprühsysteme S 1 und S n die maximal mögliche Spannung bestimmen und ohne daß für diese eine gesonderte Spannungsquelle und Regeleinrichtung notwendig ist.In Fig. 1, the three first and the last three insulating shields of a separator system are shown, with an odd total of n gas passages being formed. A spray system S is assigned to each gas lane. The even-numbered spray systems 2, 4 to (n -1) are grounded like the counter electrodes G 1 and G n +1 , while the odd-numbered spray systems 1, 3 to n are connected to the high-voltage side of the transformer. All insulating shields are arranged at the same distance d from one another. Between the edge insulating shields F 1 and F n +1 and the associated Gegenelek electrodes, a distance a is provided, which is dimensioned so large that the spray systems S 1 and S n can be operated with the same voltage as that inside the Separator-based spray systems S 3 , S 5 etc. In this way, the maximum voltage dependent on the distance d (and other operating conditions) can be used in the entire separator field without the spray systems S 1 and S n determining the maximum possible voltage and without a separate voltage source and control device is necessary for this.
In Fig. 2 ist schematisch das Abscheidergehäuse FG mit dem Staubsammelbunker B und der isolierten Spannungsdurch führung I dargestellt. Es sind wieder die ungeradzahligen Sprühsysteme mit der Hochspannungsseite des Transformators verbunden, während die geradzahligen Sprühsysteme wie das Abscheidergehäuse geerdet sind. Der Abstand a des ersten (und letzten) Isolierstoffschirms vom Abscheidergehäuse wird in gleicher Weise bestimmt, wie bei Fig. 1 erläutert.In Fig. 2, the separator housing FG with the dust collector B and the insulated voltage feed-through I is shown schematically. The odd-numbered spray systems are again connected to the high-voltage side of the transformer, while the even-numbered spray systems, such as the separator housing, are grounded. The distance a of the first (and last) insulating material shield from the separator housing is determined in the same way as explained in FIG. 1.
In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt. In diesem Fall liegt die Gegenelektrode G 1 unmittelbar am Isolierstoffschirm F 1 an. Letztere sind wieder äquidistant (Abstand d) angeordnet. Die ungeradzahligen Sprühsysteme liegen an Hochspannung, die geradzahligen sind geerdet. Um bei einer derartigen Anordnung für die randseitigen Sprühsysteme keine Sondermaßnahmen treffen zu müssen und gleichzeitig das gesamte Abscheiderfeld mit der maximal möglichen Spannung betreiben zu können, wer den bei dieser Ausführungsform die Gegenelektroden mit einer Gegenspannung geeigneter Höhe beaufschlagt. Dies wird in der Darstellung so angedeutet, daß die Gegenelek trode mit einer Anzapfung der Hochspannungsseite des Trans formators verbunden ist.An alternative embodiment is shown in FIG . In this case, the counter electrode G 1 lies directly on the insulating shield F 1 . The latter are again arranged equidistant (distance d) . The odd-numbered spray systems are connected to high voltage, the even-numbered are grounded. In order not to have to take any special measures with such an arrangement for the edge-side spray systems and at the same time to be able to operate the entire separator field with the maximum possible voltage, who applies the counterelectrodes with a counter voltage of a suitable height in this embodiment. This is indicated in the illustration so that the counter electrode is connected to a tap on the high voltage side of the transformer.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind die Maßnahmen der Fig. 1 und der Fig. 3 kombiniert worden. Die Gegen elektrode G 1 ist im Abstand a vom Isolierstoffschirm F 1 angeordnet und gleichzeitig mit einer geeigneten Gegen spannung betrieben. Der Zwischenraum zwischen der Gegenelektrode G 1 und dem Isolierstoffschirm F 1 ist durch Einbauten A für den Gas durchgang gesperrt. Auf diese Weise kann das eigent liche Ziel, die Ausnutzung der maximal möglichen Spannung im gesamten Abscheiderfeld selbst dann erreicht werden, wenn bei einer oder beiden der erfinderischen Maßnahmen - Abstand und Gegenspannung - Einschränkungen bestehen sollten. Im übrigen kann auf die bisherige Beschreibung verwiesen werden.In the embodiment according to FIG. 4, the measures of FIG. 1 and FIG. 3 have been combined. The counter electrode G 1 is arranged at a distance a from the insulating screen F 1 and at the same time operated with a suitable counter voltage. The space between the counter electrode G 1 and the insulating shield F 1 is blocked by internals A for the gas passage. In this way, the actual goal, the utilization of the maximum possible voltage in the entire separator field can be achieved even if there should be restrictions in one or both of the inventive measures - distance and counter-voltage. Otherwise, reference can be made to the previous description.
Eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist in Fig. 5 dargestellt. Hierbei wird von der äquidistanten Anordnung aller Isolierstoffschirme F abgegangen. Der erste (und entsprechend der letzte) Isolierstoffschirm F 1 wird zusammen mit der unmittelbar anliegenden Gegenelek trode G 1 in einem solchen Abstand D vom zweiten (bzw. vor letzten) Isolierstoffschirm F 2 angeordnet, daß das Sprüh system S 1 zusammen mit allen anderen ungeradzahligen Sprüh systemen mit der maximal möglichen Spannung betrieben werden kann, ohne daß hierfür eine besondere Regeleinrich tung erforderlich wäre und ohne daß die besonderen Ver hältnisse der randseitigen Sprühsysteme die anwendbare Spannung im übrigen Feld beeinträchtigt. Je nachdem, um wieviel D größer sein muß als d, der Abstand der Isolier stoffschirme im Innern des Feldes, kann es erforderlich sein, die Gasgassen 1 und n durch Einbauten A teilweise abzusperren, um in den randseitigen Gasgassen die gleichen Abscheideverhältnisse wie im Inneren des Feldes erzielen zu können. Ob eine solche Maßnahme notwendig ist, hängt auch davon ab, inwieweit der Gasstrom randseitig ohnehin gestört ist. Derartige Fragen können nur im konkreten An wendungsfall geprüft werden und es ist nicht möglich, ge nerell anzugeben, um welchen Flächenanteil die randseitig breiteren Gaskanäle abgesperrt werden müssen. Auch hier entsprechen die übrigen Teile der Darstellung dem, was zu Fig. 1 ausgeführt wurde.Another embodiment of the inventive concept is shown in FIG. 5. The equidistant arrangement of all insulating material shields F is assumed here. The first (and correspondingly the last) insulating screen F 1 is arranged together with the immediately adjacent counter electrode G 1 at such a distance D from the second (or before the last) insulating screen F 2 that the spray system S 1 together with all other odd numbers Spray systems can be operated with the maximum possible voltage without this requiring a special Regeleinrich device and without the special conditions of the spray systems on the edge affecting the applicable voltage in the rest of the field. Depending on how much D must be greater than d , the distance of the isolating material shields inside the field, it may be necessary to partially shut off gas alleys 1 and n by internals A in order to have the same separation conditions in the edge gas alleys as inside the Field. Whether such a measure is necessary also depends on the extent to which the gas flow is disturbed anyway. Such questions can only be checked in a specific application and it is not possible to state in general the amount by which the gas channels that are wider at the edges must be blocked off. Here, too, the remaining parts of the illustration correspond to what has been stated for FIG. 1.
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