DE3151936A1 - Plattenelektroden-anordnung fuer einen elektrostatischen abscheider - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrostatischen Abscheider und insbesondere eine verbesserte Plattenelektroden-Anordnung für einen elektrostatischen Abscheider.

Es sind eine Vielzahl von elektrostatischen Abscheidern bekannt, in denen eine oder mehrere Plattenelektroden-Anordnungen entfernbar in dem Abscheidergehäuse befestigt sind. So wird beispielsweise in der US-PS 3 016 980 eine

relativ leichtgewichtige und einfach aufgebaute Einreihenbeschrieben
Plattenelektroden-Anordnung/ die leicht zu handhaben und am Einsatzort zu installieren ist. Diese Plattenelektroden-Anordnung ist insoweit typisch für die gebräuchlichen Plattenanordnungen, daß sie eine Ionisierungszone mit einer Vielzahl von Drähten besitzt, die die zustromseitigen Entladungselektroden bilden,sowie eine Vielzahl von Ionisierungs- und Sammelplatten, die abwechselnd in einer Sammelzone oder Kollektorzone an der Abstromseite der Ionisierungszone angeordnet sind. Die Erfahrung hat gezeigt, daß eine derartige Anordnung relativ kompakt und leicht zu handhaben ist, daß jedoch ihre Sammelwirksamkeit durch die Länge oder Tiefe der Ionisierungs- und Kollektorzonen beschränkt ist, so daß eine größere Sammelwirksamkeit wünschbar ist. Jedoch, wenn diese Art der Anordnung zur Erzielung einer größeren Sammelkapazität als allgemein üblich abgewandelt wird, steigt·ihr Gewicht an und die sich ergebende Kompliziertheit bereitet einem Monteur Schwierigkeiten, bei der Routineüberwachung und -inspektion am Einsatzort die nötigen Arbeiten, wie Abnehmen und Wiedereinhängen durchzuführen, und die Größe und die Fabrikationskosten der Abscheideeinrichtung werden gleichfalls unverhältnismäßig höher.

Die vorliegende Erfindung schafft einen elektrostatischen Abscheider zum Entfernen von Teilchen aus einem verschmutzten Gasstrom und insbesondere eine verbesserte Elektrodenplatten-

Anordnung für den Abscheider, wodurch die Sammelkapazität bedeutend erhöht wird, ohne die Anzahl der verwendeten Plattenanordnungen zu erhöhen.

Die Anordnung enthält eine Vielzahl von identischen Elektrodenplatten-Anordnungen, die einander gegenüberliegend an den gegenüberliegenden Seiten eines gitterartigen Halterahmens im Abscheider befestigt werden, so daß zwei Reihen von Plattenanordnungen gebildet werden, die sich quer über das Innere des Abscheidergehäuses erstrecken, um so die Reinigungskapazität und -Wirksamkeit ohne Erhöhung der Gesamtzahl der verwendeten Plattenanordnungen zu steigern. Die Plattenanordnungen an der Zustromseite des Halterahmens ergeben eine Anfangs-Ionisierungszone für den Gasstrom, welche in die seriell ausgerichteten Sammelzonen der einander gegenüberliegenden Anordnungen einspeist, von denen wiederum ein Einspeisen in eine Deionisierungszone der Plattenanordnungen an der Abstromseite des Halterahmens erfolgt. Zusätzlich wird, um das Entfernen von Wasser oder Reinigungsflüssigkeiten zu erleichtern, die während des Reinigungsvorganges in das Abscheidegehäuse eingespritzt werden, über den Gasströmungsweg abstromseitig von der Deionisierungszone ein Drahtgitternetz angebracht. Vorzugsweise wird dieses Drahtgitternetz in einem Rahmen oder dergleichen gespannt, der an jeder Plattenanordnung an der Abstromseite des Halterahmens befestigt ist.

Daraus ist zu ersehen, daß die erfindungsgemäße Elektrodenplatten-Anordnung relativ leichtgewichtig und dauerhaft ausgelegt ist, leicht zusammenzubauen und im Einsatz leicht zu warten ist. Dabei ist jedoch darauf hinzuweisen, daß in der Ausbildung und im Aufbau unterschiedliche Änderungen im Rahmen der Erfindung getroffen werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt;

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines elektrostatischen Abscheiders mit einer in dem Abscheider installierten erfindungsgemäßen Elektrodenplatten-Anordnung , und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Elektrodenplatten-Anordnung nach Fig. 1.

In Fig. 1 sind zwei einander gegenüberliegende Elektrodenplatten-Anordnungen oder -Einheiten 1 gezeigt, die an einem gitterartigen Halterahmen 2 befestigt sind, welcher wiederum im Inneren eines Gehäuses 3 eines elektrostatischen Abscheiders mit einem Gaseinlaß 4 und einem Gasauslaß 5 zur Lenkung eines Gasstromes durch den Abscheider angebracht ist. Wie erläutert wird, sind durch diese Anordnung eine Ionisierungszone 6, zwei Sammler- oder Kollektorzonen 7 und eine Deionisierungszone 8 für den Gasstrom geschaffen, wenn dieser zwischen den Platten der Anordnungen im Abscheidebetrieb fließt.

Das Gehäuse 3 besteht aus einen Abstand voneinander aufweisenden und einander zugewendet liegenden Seitenwänden 9, einer Deckwand 10 und einer Bodenwand 11, an denen der Halterahmen

2 durch Schrauben oder auf andere Weise befestigt ist. Der gitterartige Halterahmen 2, der einen Schweiß- oder Schraubaufbau besitzen kann, besteht aus einer Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten U-Profilstützen 12, die in Vertikalrichtung den Innenraum des Gehäuses 3 durchqueren und durch Querstützen 13 so verbunden sind, daß eine Vielzahl von Öffnungen 14 in dem Rahmen bestimmt wird. Die unteren Enden der vertikalen Stützen 12 sind an einem U-förmigen Profilabschnitt 15 mit äußeren Querflanschen befestigt, welcher wiederum den Boden 11 des Gehäuses 3 überspannt und an diesem befestigt ist, und die oberen Enden der vertikalen

U-Profilstützen 12 sind an einem oberen U-Profilabschnitt befestigt, der an der Deckwand 10 des Gehäuses befestigt ist und diese überspannt. Zusätzlich ist ein Schienenteil 17 zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden 9 an der Zustromseite des Gehäuses befestigt. Das Schienenteil oder die Schienenteile 17 besitzen vorzugsweise einen U- oder E-förmigen Querschnitt und sind so ausgelegt, daß ein bekannter Schlittenmechanismus für eine Waschvorrichtung daran laufen kann, die zum Einsprühen von Wasser oder eines Reinigungsmittels in die Plattenanordnungen dient. Das jeweils verwendete Waschgerät bildet keinen wesentlichen Teil der Erfindung und ist deshalb in der Zeichnung nicht dargestellt.

Die einander entgegengesetzt liegenden Plattenanordnungen 1 sind etwa in der in der US-PS 3 016 980 beschriebenen Art aufgebaut. Wie in der Zeichnung dargestellt, enthält jede Plattenelektroden-Anordnung 1 mit Abstand voneinander angeordnete Endplatten 18, welche eine Sammlerzone oder Kollektorzone 7 und eine Entladezone bestimmen, die entweder als Ionisierungszone 6 oder als Deionisierungszone 8 dienen kann, je nach der Installierungslage der Anordnung in dem Abscheider. Jede Endplatte 18 besitzt eine rechtwinklige Form mit einem vertikalen Tafelabschnitt 19 und einem Begrenzungsflansch 20, welcher refahtwinklig abstehend den gesamten Tafelabschnitt 19 umgibt. Wie noch beschrieben wird, dienen die Grenzflansche 20 dazu, verschiedene unmittelbar an den Außenflächen des Tafelabschnittes 19 gelegene Teile der Anordnung gegen den Gasstrom abzuschirmen und Anbringungsflächen zum Anhängen der Anordnung an -dem gitterartigen Halterahmen zu bilden. In der in der Zeichnung dargestellten Ausführung wird jede Plattenanordnung an Stiften 21 angehängt. Alternativ kann jede Plattenanordnung an dem Rahmen mit zwei Krag-Stützen befestigt werden, die von den vertikalen Stützen 12 abstehen, wie es- in der Montageanordnung nach US-PS 3 041 gezeigt ist.

Gemäß Fig. 2 sind eine Reihe von mit Abstand angeordneten aufgeladenen Platten 22 und eine Reihe von ebenfalls mit Abstand versehenen geerdeten Platten 23 abwechselnd parallel zueinander zwischen den Endplatten 18 in den Kollektorzonen 7 angeordnet. Diese Reihen von Platten 22 und 23 werden voneinander auf Abstand gehalten und von den Endteilen 18 abgestützt durch Abstandsträger 2 4 bzw. 25. Jede Ladungsplatte 22 ist mit zwei Ausschnitten oder Durchbrüchen (nicht dargestellt) im oberen und unteren Teil, jeweils in der Quermitte versehen, um genügend Freiraum für die elektrische Isolation von den Abstandsstützen 25 zu schaffen, die an den Endplatten 18 gehalten sind, um die geerdeten Platten der Anordnung mit Abstand voneinander abzustützen. In gleicher Weise sind die geerdeten Platten 23 mit isolierenden Freidurchbrüchen für die Abstandsstützen 24 versehen, die die aufgeladenen Platten der Anordnung mit Abstand abstützen. Es sollte in dieser Hinsicht bemerkt werden, daß die Abstandsstützen 24 so in der Anordnung aufgebaut sind, daß ihre jeweiligen Enden durch Freidurchbrüche oder Ausschnitte in den Tafelabschnitten 19 reichen, so daß die Enden der Abstandsstützen 24 gegenüber den Endplattenteilen 18 elektrisch isoliert sind, während sie gleichzeitig durch an den Endplatten isoliert angebrachte sternförmige Halterungen 27 abgestützt werden.

Wie in der Zeichnung dargestellt, erstreckt sich eine ausgewählte Anzahl der geerdeten Platten 23 bis in die Ionisierungszone 6 bzw. die Deionisierungszone 8 hinein. Die in die Ionisierungs- bzw. Deionisierungszonen 6, 8 hineinreichenden Abschnitte der ausgewählten geerdeten Platten 23 dienen als Kollektorplatten für diese Zonen und arbeiten mit denen einen Abstand voneinander aufweisenden Entladungselektroden oder Ionisierungsdrähten 28 zusammen, welche zwischen diesen geerdeten Plattenabschnitten ausgerichtet verlaufen. Jeder Ionisierungsdraht 28 wird durch zwei Stifte 29 abgestützt, die von zwei Stützen 30 vorkragen, welche sich durch die

Plattenanordnung erstrecken. Wie bei den Abstandsstützen 24 für die aufgeladenen Platten, erstrecken sich die Haltestützen 30 durch eine Reihe vergrößerter öffnungen oder Durchbrüche in den geerdeten Plattenabschnitten und ebenfalls vergrößerten Durchbrüchen in den Taf elabschnitt.en 1 9, und hier werden sie durch die Spannstützen 33 gehalten, die an den Tafelabschnitten durch elektrisch isolierende Teile befestigt sind.

Obwohl zur leichteren Darstellung nur zwei der einander gegenüberliegenden Plattenanordnungen 1 dargestellt sind, ist doch zu verstehen, daß jede Rahmenöffnung 14 überdeckend jeweils zwei Plattenanordnungen angebracht sind, so daß horizontale Reihen nebeneinanderliegender Plattenanordnungen übereinander gebildet werden. Wenn die Plattenanordnungen 1 an dem Halterahmen 2 angebracht sind, wird durch elektrische Kontakte 35 bzw. 3 6 an jeder Plattenanordnung ein elektrischer Kontakt mit gleichartigen Kontakten an der benachbarten Plattenanordnung hergestellt, wobei zu bemerken ist,-daß die Kontakte 35 und 36 an der äußersten (in Fig. 1 linken) Plattenanordnung jeweils mit elektrischen Zuführungskontakten 37 bzw. 38 in Berührung sind.

Während des Normalbetriebs des Abscheiders wird eine Spannung von ca. 14 kV zwischen den Entladungselektroden 28 in der Ionisierungszone an der Zustromseite des Montagerahmens und den geerdeten Sammelplatten 23 aufrechterhalten. Dazu wird eine erste Gleichstrom-Energiequelle 3 9 mit den Entladungselektroden 28 über die elektrischen Kontakte 3 5 und 37 an der Zustromseite des Halterahmens verbunden. Gleichzeitig wird eine Spannung von etwa 6 kV zwischen den aufgeladenen Platten 22 in den Sammelzonen der beiden Anordnungen und Erde aufrechterhalten mittels einer zweiten Gleichstrom-Energiequelle 40, die über die elektrischen Kontakte 3 6 und 38 mit den Platten 22 in Verbindung steht. Durch diese Anordnung

ergibt sich die Anfangsionisierung und die darauffolgende Entfernung oder Ausscheidung der Teilchen aus dem Gasstrom, während dieser durch die Ionisierungs- und Kollektorzonen der Anordnungen fließt. Sobald der Gasstrom die Sammelzonen verläßt, gelangt er in die Deionisierungszone, in der die Restladung etwa vorhandener geladener Teilchen, die durch die Sammelplatten hindurchgelangt sind, neutralisiert wird. Das wird dadurch erreicht, daß eine Wechselspannung von etwa 8 kV zwischen den Entladungselektroden oder -drähten 28 in der Deionisierungszone 8 und Erde aufrechterhalten wird durch eine Wechselspannungs-Energiequelle 41, die mit den Entladungselektroden 28 der Anordnung an der Abstromseite des Halterahmens über die jeweiligen elektrischen Kontakte 35 und 37 verbunden ist. Wenn der Gasstrom schließlich die Deionisierungszone 8 verläßt, durchströmt er ein Drahtgitter 45, das in einem rechtwinkligen Rahmen 43 an der abstromseitigen Plattenanordnung mittels Stützen 44 angebracht ist. Durch diesen Aufbau wird etwa verbleibendes Wasser oder Reinigungsmittel entfernt oder eliminiert, das während des Reinigungsvorganges in das Gehäuse 3 eingespritzt wird, bevor der Gasstrom durch den Auslaß 5 aus dem Abscheider ausströmt.

Wie gezeigt, wird eine Anordnung geschaffen, in der die zustrom- und die abstromseitigen Abscheideeinheiten austauschbar sind, so daß sich eine relativ leichtgewichtige und kompakte Anordnung ergibt, die am Einsatzort leicht zu bedienen und zu warten ist. Bei der Erprobung hat sich gezeigt, daß die Reinigungskapazität einer derartigen Anordnung sechs- bis zehnmal so groß ist, wie die einer einzelnen Reihe von Abscheideeinheiten. Z.B. ergab die gleiche Anzahl von Abscheideeinheiten, die als Einzelreihe montiert, eine Abscheidewirksamkeit von 90 % erzielte, eine Wirksamkeit im Bereich von 95 bis 99 %, wenn in der erfindungsgemäßen Weise bei der Behandlung des gleichen Gasvolumens eine Zweireihen-Anordnung eingesetzt wurde.

Claims (5)

Patentansprüche

1. Elektrostatischer Abscheider mit einem Gehäuse (3), welches einen zustromseitigen Gaseinlaß (4) und einen abstromseitigen Gasauslaß (5) 3μ£ν?βΪ3^ um teilchenförmige Materialien aus einem durchströmenden Gasstrom zu entfernen mittels in dem Gehäuse angebrachter elektrisch beaufschlagbarer Abscheideanordnungen, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste und eine zweite Elektrodenplatten-Anordnung (1) hintereinander in Gasdurchstromrichtung angeordnet sind, daß jede Plattenanordnung eine elektrische Entladungszone (6,8) und eine Kollektorzone (7) enthält, wobei eine Plattenanordnung mit ihrem elektrischen Entladungsbereich (6) an der Zustromseite der Plattenanordnungen und die andere Plattenanordnung mit ihrem elektrischen Entladungsbereich (8) an der Abstromseite der Plattenanordnungen angeordnet ist.

POSTSCHECK: MÖNCHEN 770«-«»

2. Elektrischer Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Gehäuse (3) ein Halterahmen (2) mit mindestens einer öffnung (14) quer zum Gasstrom befestigt ist und daß die erste Plattenanordnung (1) an einer und die zweite Plattenanordnung an der anderen Seite des Rahmens angebracht ist.

3. Elektrischer Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die erste und die zweite Elektrodenplatten-Anordnung (1) identisch aufgebaut und gegeneinander austauschbar sind.

4. Elektrischer Abscheider nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Halterahmen mindestens zwei das Gehäuseinnere quer zum Gasstrom überspannende Stützen (12) aufweist und daß die erste Plattenanordnung an der Zustromseite der Stützen und die zweite Plattenanordnung an der Abstromseite der Stützen abgestützt ist.

5. Elektrischer Abscheider nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vielzahl von Stützen (12) mit Abstand voneinander angebracht sind, die eine entsprechende Vielzahl von öffnungen (14) bestimmen und daß eine entsprechende Vielzahl von ersten und zweiten Plattenanordnungen (1) nebeneinander an den jeweiligen Seiten der Stützen (12) jeweils vor bzw. hinter den öffnungen (14) abgestützt sind.