DE3152216T1 - Electric filter - Google Patents

Description

Beschrei bang

Gegenstand der Erfindung ist ein sogenanntes elektrisches Filter, dessen Zweck darin besteht, aus Luft oder einem anderen Gas kleine feste Teilchen durch ein an sich bekanntes elektrostatisches Verfahren abzuscheiden, das genauer gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durchgeführt wird.

Bei bekannten elektrischen Filtern werden an der Sammelplatte haftende Teilchen zum Herabfallen zum Boden des Filters entweder durch Schütteln der Sammelplatte in gegebenen Zeitintervallen oder durch Abspülen mit Wasser gebracht. Sie werden dann vom Unterteil des Filters entfernt. Mit diesem Arbeitsvorgang sind jedoch verschiedene Nachteile verbunden. So haften einige Teilchen so fest an der trockenen Elektrode, dass das. in Intervallen erfolgende Schütteln oder Spülen zum Reinigen der Elektroden nicht ausreicht. Dies erfordert dann eine Unterbrechung des Betriebs des Filters und einen speziellen Reinigungsvorgang. Andere Teilchen, z. B. Quarz- und Kohlenstoffstaub, können von der trockenen Elektrode abspringen, wenn sie ihre ursprüngliche elektrische Ladung gegen diejenige der Sammelelektroden tauschen. Ein kontinuierliches Spülen der Sammelelektrode ist praktisch undurchführbar, weil eine vollständige Erfassung der Elektrode mit einem massigen Wasserverbrauch nicht erzielbar ist. Es sammelt sich dann eine Teilchenschicht auf den trockenen Teilen und verursacht einen Kurzschluss.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines elektrischen Filters, das die oben angegebenen Nachteile vermeidet. Hierbei erfolgt ein kontinuierliches Spülen der Filtersammelplatte vollständig mit einem vergleichsweise niedrigen Wasserverbrauch , wodurch bewirkt wird, dass alle Arten von festen Teilchen auf der gesamten Elektrodenfläche durch den strömenden Wasserfilm weggetragen und mit ihm aus dem elektrischen Feld entfernt werden.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die im elektrostatischen Feld gelegenen unsauberen Teilchensammelplatten aus Glas oder einem entsprechenden Material hergestellt sind, das durch Wasser angefeuchtet wird. Auf diese Weise verteilt sich das Spülwasser mit grosser Wirksamkeit auf der Oberfläche der Platte und bedeckt diese vollständig in einer dünnen Schicht. Der Wasserfilm wirkt somit als Elektrode, da das Glas die Elektrizität nicht leitet. Weil das Spülen kontinuierlich erfolgt, kommen die Staubteilchen mit der Platte nicht in Berührung, sondern werden vom Wasserfilm ergriffen und unmittelbar an dem elektrischen Feld gespült. Die Platten bleiben demnach völlig sauber, und es sind keine gesonderten Reinigungsmassnahmen erforderlich. Gleichzeitig ist die Feuergefahr beseitigt, die in solchen Umgebungen auftreten kann, in denen der erzeugte Staub entflammbar ist, etwa in der Holzverarbeitungsindustrie, bei Mühlen usw.

Die Erfindung wird im folgenden im einzelnen in Verbindung mit der Zeichnung einer geeigneten Ausführungsform der Erfindung zusammen mit Einzelheiten und Vorteilen der Erfindung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht des elektrischen Filters nach der Erfindung;

Fig. 2 einen schematischen waagerechten Querschnitt A-A in Fig. 1 des elektrischen Filters/wobei die Figur auch ein Schaltschema der elektrischen Anschlüsse zeigt;

Fig. 3 einen schematischen senkrechten Querschnitt B-B in Fig. 1 des elektrischen Filters;

Fig. 4 eine vergrösserte teilweise Darstellung der Ionisierungselektroden des elektrischen Filters.

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Das in Fig. 1 bis 4 gezeigte elektrische Filter enthält ein tragendes Gehäuse 1. Die Einlassöffnung 2 für die zu reinigende Luft befindet sich aiii einen Ende des Gehäuses, Während sich die Auslassöffnungen 3 für die gereinigte Luft am gegenüberliegenden Ende befindet. Mit den Auslassluftöffnungen steht ein elektrisch angetriebenes Gebläse 4 in Verbindung, das über die Einlassöffnung 2 und dann durch den Filter Luft einsaugt. Das Gebläse kann auch zusammen mit der Einlassöffnung angeordnet werden, in welchem Fall es die Luft durch das Filter bläst.Das Gehäuse ist auch mit einem öffnungsfähigen Deckel 5 versehen, durch den die elektrische Ausrüstung oder andere Teile im Gehäuse gewartet werden können. Im Unterteil des Gehäuses befindet sich ferner ein Sumpf 6, in den das Filterspülwasser fliesst.

Gemäss der Erfindung befindet sich in der Nähe der Einlassluftöffnung des Gehäuses im elektrischen Filter zuerst eine Ionisierungsvorrichtung, die die Luft in bekannter Weise ionisiert. In der Vorrichtung befindet sich eine Gruppe von positiven Ionisierungselektroden in an sich bekannter Bauweise, die bei dieser Ausführungsform an einem rechteckigen Tragrahmen 7 befestigt sind, z. B. an Tragköpfen 8 in den oberen und unteren Rahmenteilen. Die Elektroden 9 bestehen aus einem dicken Metalldraht, ζ. B. Wolframdraht. Die andere Elektrodengruppe der Ionisierüngsvorrichtung wird durch eine Gruppe 10 aus negativen Gegenelektroden gebildet, die am anderen Rahmen 11 zwischen ihren Ober- und Unterteilen in einer senkrechten Reihe mit gleichem Abstand befestigt sind. Diese Elektroden 10 sind im Querschnitt wesentlich dicker und bestehen z. B. aus einem Draht aus nichtrostendem Stahl, der in Form einer Schraubenfeder aufgewickelt ist, vgl. Fig. 2 und 4. Beide Elektrodengruppen sind zum Beispiel so eingesetzt, dass sie in derselben parallelen Reihe und in gleichen Abständen angeordnet sind, wobei dünnere Elektroden mit dickeren abwechseln, vgl. Fig. 2 und 4. Die Elektroden können natürlich auch in aufeinanderfolgenden Reihen in Längsrichtung des Filters gruppieren. Gemäss der Erfindung zeichnet sich die Konstruktion der Elektroden ferner dadurch aus, dass die Elektroden 10 kontinuierlich mit

einem Wasserstrom derart gespült werden, dass möglicherweise auf die Elektroden treffende Staubteilchen nicht haften bleiben, sondern abgewaschen werden. Die Elektroden bleiben somit sauber und die Ionisierungsvorrichtung arbeitet ohne Fehler. Für das Spülen befindet sich im Oberteil des Elektrodentragrahmens 11 ein Wasserkanal oder -rohr, das in seinem Unterteil nicht gezeigte Löcher aufweist, in die die Elektroden lose derart eingesetzt sind, dass das Wasser durch die Löcher nach unten auf die Elektroden fliessen kann. Anstelle der Elektroden in Form einer Schraubenfeder kann auch irgendeine Art von entsprechendem dicken metallischen Geflecht, Kette oder Drahtseil verwendet werden.

Der Luftstrom aus der oben genannten Ionisierungsvorrichtung bewegt sich zum elektrostatischen Feld des Filters, das aus einer Gruppe von parallelen Plattenelektroden 13, 14 besteht, die senkrecht zur Richtung des Luftstroms angeordnet sind. Von diesen ist jede abwechselnde Platte 13 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden, während jede andere Platte 14 mit dem negativen Pol verbunden ist. Eine positive Ladung von der Ionisierungsvorrichtung annehmende feste Teilchen bewegen sich zur negativen Sammelelektrode 14.

Erfindungsgemäss bestehen die negativen Sammelplatten 14 aus Glas oder einem entsprechenden Material. Sie werden erfindungsgemäss zusätzlich gespült. Das Wasser kommt von der Sammelplatte 14 von Teilen,wie den Rohren 15,die in Nähe des oberen Rands der Platten angeordnet sind, und fliesst in derselben Richtung wie der Rand. Bei dieser Ausführungsform sind in gleichen Abständen zu den Rohren 15 kleine Düsenlöcher ausgebildet, so dass Wasserstrahlen von den Rohren 15 schräg nach unten zu den Seitenflächen der Glasplatten auf deren oberen Rand in Form von zahlreichen feinen Strahlen gerichtet sind. Eine weitere mögliche Ausführungsform besteht in der Wasserverteilung zur

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Glasplatte durch enge nach unten gerichtete Öffnungen in Längsrichtung des Rohrs 15. Das Wasser verteilt sich dann als dünner gleichmässiger Film auf der Oberfläche der Glasplatte, so dass keine trockenen ungespülten Stellen verbleiben, die die Reinigungsfähigkeit des Filters schwächen.

Andererseits können die positiven Elektroden 13 z. B. aus nichtrostendem Stahl hergestellt und müssen nicht unbedingt gespült werden, da sich die Staubteilchen nur auf der Sammelelektrode 14 sammeln.

In der Praxis ist der Körper der Vorrichtung geerdet und der negative Pol der Energiequelle mit dem Erdleiter verbunden, mit dem auch die negativen Elektroden 10 der Ionisierungsvorrichtung und die Rohre 15 verbunden sind, die daher aus Metall bestehen oder leitende Teile aufweisen, durch die Elektrizität zum Spülwasser geleitet wird. Die positive Klemme der Energiequelle ist mit den positiven Ionierungselektroden 1 der Ionisierungsvorrichtung verbunden. In ähnlicher Weise sind die das elektrostatische Feld bildenden Platten mit den positiven Plattenelektroden 13 verbunden.

Sollte die Leitfähigkeit des Wassers nicht ausreichen, so kann manchmal die Wasserleitfähigkeit durch Hinzufügung eines geeigneten Salzes verbessert werden. Das Spülwasser kann zusammen mit den angesammelten Verunreinigungen unmittelbar zum Ablauf geleitet werden. Es kann auch in einem geschlossenen Kreislauf strömen, in dem der Staub durch ein geeignetes Filter vom Wasser abgeschieden wird.

Die Konstruktionsteile der Vorrichtung, etwa die Ionisierungsvorrichtung, die Elektrodengruppen und die Elektroden für das elektrostatische Feld usw., können so angeordnet sein, dass sie zur Erleichterung der Wartung leicht entfernbar und austauschbar sind.

Claims (6)

1. Ansprüche

   Elektrisches Filter

   - mit einer Kammer oder einem Gehäuse (1), durch das die

   zu reinigende Luft oder ein anderes Gas durch ein Gebläse (4) geleitet wird,

   - mit einer Ionisierungsvorrxchtung für das zu reinigende Gas, die aus einer oder mehreren Ionisierungselektroden und Gegenelektroden (10) besteht und

   - mit einem elektrostatischen Feld, das durch positive und negative Elektroden (13, 14) gebildet ist, von denen die plattenförmigen Sammelelektroden (14) wenigstens teilweise aus Glas oder einem entsprechenden Material bestehen und auf denen sich aus der Luft oder dem anderen zu reinigenden Gas Verunreinigungsteilchen sammeln, die von der Ionisierungskammer eine Ladung empfangen haben,

   dadurch gekennzeichnet,

   - dass als Sammelelektroden (14) ein Wasserfilm wirkt, der kontinuierlich über eine Platte aus Glas oder einem Material strömt, das gegenüber Wasser in derselben Weise wie Glas wirkt, und durch den im zu reinigenden Gas trockene und feste Teilchen, wie Quarz oder Kohlenstoff,

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   zusammen mit dem Wasserfilm weitergefördert werden, ohne beim Austausch ihrer ursprünglichen Ladung gegen eine Ladung mit demselben Vorzeichen wie dasjenige der Sammelelektroden von den Elektroden abzufallen.
2. 2. Elektrisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   - dass in Richtung der oberen Ränder der massiven Platten der Sammelelektroden (14) Wasser leitende Teile, z. B. Rohre (15), angeordnet sind zum Leiten eines Wasserstroms zur Platte.
3. 3. Elektrisches Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

   - dass an den Rohren (15) in gleichen Abständen kleine Löcher angeordnet sind, die zu den Seitenflächen der oberen Ränder der Platten gerichtet sind.
4. 4. Elektrisches Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

   - dass in Längsrichtung des Rohrs (15) am Rohr enge nach unten gerichtete öffnungen angeordnet sind, die zu den Seitenflächen der oberen Ränder der Platten gerichtet sind.
5. 5. Elektrisches Filter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

   - dass die Wasserrohre (15) und die Gegenelektroden (10) der Ionisierungsvorrichtung mit demselben Pol der Spannungsquelle verbunden sind.
6. 6. Elektrisches Filter nach Anspruch 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet,

   - dass über die Gegenelektroden (10) der Ionisierungsvorrichtung kontinuierlich Wasser geleitet wird, um die Elektroden sauber zu halten.