DE3329863C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3329863C2 DE3329863C2 DE19833329863 DE3329863A DE3329863C2 DE 3329863 C2 DE3329863 C2 DE 3329863C2 DE 19833329863 DE19833329863 DE 19833329863 DE 3329863 A DE3329863 A DE 3329863A DE 3329863 C2 DE3329863 C2 DE 3329863C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- control unit
- connection
- pentode
- electrostatic precipitator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
- B03C3/66—Applications of electricity supply techniques
- B03C3/68—Control systems therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speisung eines
Elektroabscheiders für hochohmigen Staub nach dem Ober
begriff des Anspruches 1 sowie eine Einrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens.
Aus der US-PS 22 51 451 ist bereits ein Verfahren zur
Speisung eines Elektroabscheiders für hochohmigen Staub
mit Abscheide- und Sprühelektroden bekannt, wonach die
Polarität der Speisespannung periodisch auf die jeweils
entgegengesetzte geändert wird und die den Abscheide- und
Sprühelektroden zugeführte Spannung Unterbrechungen auf
weist. Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses
bekannten Verfahrens enthält einen Unterbrecher, der
jedoch hier dazu dient, eine Wechselspannung mit vorbe
stimmter Form zu erzeugen, und zwar aus einem Gleichstrom
bzw. einem einseitig gerichteten Strom. Der Unterbrecher
ist in einem Primärkreis angeordnet und dient dazu, Span
nungsimpulse mit sich ändernder Polarität zu erzeugen,
die ohne Unterbrechung ineinander übergehen, d. h. am Ende
des jeweils positiven Impulses entsteht unmittelbar ein
negativer Impuls. Ferner wird bei dem bekannten Verfahren
bzw. Schaltungsanordnung nur ein Teil des negativen Im
pulses an den Elektroden zur Wirkung gebracht, während
der positive Teil überhaupt nicht ausgenutzt wird, d. h.
die Elektroden werden bei dieser bekannten Schaltungs
anordnung nur mit unipolaren Impulsen gespeist.
Aus der DE-AS 10 39 497 ist ein elektrostatischer Staub
abscheider bekannt, dessen Abscheideelektroden über
Verstärkerröhren hochgespannter Gleichstrom zugeführt
wird.
Aus der EP 00 34 075 ist ein Verfahren und eine Vorrich
tung zur Speisung eines Elektroabscheiders bekannt, wo
nach die Stromversorgung aus einer Wechselstromversorgung
besteht und die dem Elektroabscheider zugeführte Spannung
aus Impulsen mit hoher Impulsfolgefrequenz besteht, wobei
die Impulsfolgefrequenz in der Größenordnung von 500 bis
2000 Hz liegt.
Aus der DE-OS 27 13 675 ist eine Stromversorgung für
einen Elektroabscheider bekannt, bei dem die Elektroden
an Gleichspannung und impulsförmige Spannung angeschlos
sen sind. Die impulsförmige Spannung wird von der Sekun
därwicklung eines Hochspannungstransformators entnommen,
wobei der Hochspannungstransformator an seiner Primär
wicklung eine Mittelanzapfung aufweist und wobei die bei
den Enden der Primärwicklung jeweils über alternierend
im Takt der Pulsfrequenz zündbare Thyristoren und dazu
antiparallel geschaltete Dioden mit dem anderen Pol einer
Gleichspannungsquelle verbunden sind. Mit Hilfe dieser
Stromversorgung soll eine impulsförmige Spannung erzeugt
werden, deren Impulfsfolgefrequenz in weiten Grenzen von 50
Hz bis 2 kHz einstellbar ist.
Auch bei dem aus der CH-PS 2 60 566 bekannten Verfahren
und Vorrichtung wird ein Elektroabscheider mit Hilfe
eines pulsierenden Gleichstromes betrieben, deren Span
nung bei 30 bis 50 KV liegt.
Aus der DD 1 21 036 ist eine Anlage zur elektrostatischen
Abscheidung von dispergierten Teilchen in starken elek
trischen Feldern bekannt. Auch diese bekannte Anlage
basiert wiederum auf dem Prinzip der Verwendung von uni
polaren Impulsen, d. h. den Abscheideelektroden der Anlage
werden Gleichstromimpulse zugeführt.
Aus der FR 10 52 820 ist ebenfalls eine Anlage zur Spei
sung eines Elektroabscheiders mit Abscheide- und Sprühelek
troden bekannt. Diese bekannte Anlage basiert auf der
Verwendung von Schwingkreisen bzw. schwingungsfähigen
Oszillatorschaltungen, wobei die Oszillatorschaltungen
mit Hilfe eines Schalters periodisch umgeschaltet werden,
so daß jede Halbwelle der Stromversorgungsspannung in
zwei voneinander verschiedene Spannungskurven umgewandelt
wird, und zwar einen Spannungsimpuls, der zum Zeitpunkt
des Scheitelwertes der Halbwelle der Stromversorgungs
spannung endet und dann in eine gedämpfte Schwingung
übergeht. Diese gedämpfte Schwingung erstreckt sich aber
normalerweise bis zu dem Punkt des Nulldurchgangs, da
erst zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs der Versorgungs
spannung die Oszillatorschaltung in einen spannungslosen
Zustand gelangen kann. Erst zwischen dem Zeitpunkt des
Nulldurchgangs und der erneuten Umschaltung ergibt sich
dann ein zeitlich sehr kurzer spannungsfreier Zustand,
der aber erst zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs beginnen
kann und unmittelbar danach zum Zeitpunkt der Kontakt
berührung beim Umschalten beendet wird. Bei dieser be
kannten Anlage wird ferner auch keine Polaritätsumkehr
während der Stromversorgungsunterbrechung durchgeführt.
Mit Hilfe dieser bekannten Anlage werden drei verschie
dene Spannungstypen innerhalb einer Periode der Versor
gungsspannung erzeugt, und zwar zunächst ein positiver
Impuls, dann eine gedämpfte Schwingung und dann ein nega
tiver Impuls, auf den wiederum eine gedämpfte Schwingung
folgt.
Schließlich ist aus der US-PS 38 49 670 ein Stromimpuls
generator bekannt, der dafür ausgebildet ist, an der
Sekundärseite, an welcher Elektroden vorhanden sind, eine
einseitig gerichtete Impulsspannung zu erzeugen.
Es ist schließlich ein Verfahren zur Speisung eines
Elektroabscheiders mit asymmetrischer Betriebsfrequenz-
Wechselspannung bekannt, welches durch Überlagerung der
Wechselspannung negativer Polarität mit der sinusförmigen
Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz realisiert
wird (DE-PS 12 06 397). Bei diesem Verfahren wird die
Staubschicht, an deren Oberfläche sich innerhalb der
negativen Spannungshalbperiode die negative Ladung auf
gespeichert hat, während der darauffolgenden positiven
Spannungshalbperiode mit kleinerer Amplitude entladen.
Durch Benutzung der asymmetrischen Wechselspannung wird
die Intensität der sogenannten Rücksprühentladung ver
ringert und die Adhäsion der Staubschicht an den Elek
troden geschwächt.
Ein wesentlicher Nachteil dieses bekannten Verfahrens zur
Speisung eines Elektroabscheiders mit asymmetrischer
Spannung besteht in einer unvollständigen Staubaufladung
infolge der Wiederaufladung von Teilchen mit einer Fre
quenz von 50 Hz. Dabei beträgt die Dauer des Teilchen
aufenthalts im Sprühentladungsfeld der gleichen Polarität
höchstens 0,01 s, während für die ausreichend volle Teil
chenaufladung im Elektroabscheider eine Zeit von etwa
0,1 s erforderlich ist. Außerdem ist die elektrische
Feldstärke im Elektroabscheider bei der positiven Polari
tät der asymmetrischen Spannung wesentlich niedriger als
bei der negativen Polarität. Durch diese Faktoren wird
der Entstaubungsgrad von Gasen gesenkt und eine Schranke
vor die praktische Anwendung der asymmetrischen Spannung
gesetzt.
Für die Lösung des gestellten Problems ist die Anwendung
der Speiseart einer Stromversorgung der Elektroabscheider
mit der Spannung wechselnder Polarität (UdSSR-Urheber
schein 5 48 315) besonders vorteilhaft, bei welcher die
Rücksprühentladung vollständig beseitigt und die Selbst
reinigung der Abscheideelektroden sichergestellt wird.
Das Wesen der erwähnten Speiseart besteht darin, daß die
Speisespannungspolarität periodisch derart geändert wird,
daß eine Volladung der Teilchen und deren wirksame Ab
scheidung im elektrischen Feld während der Lebensdauer
der Sprühentladung beider Polaritäten im Elektroab
scheider gesichert werden, wobei die an der abgeschie
denen Staubschicht gespeicherte Ladung den kritischen
Wert nicht erreicht, bei welchem der Staubschichtdurch
schlag eintritt. Durch periodische Wiederaufladung der
hochohmigen Staubschicht wird die Entstehung der Rück
sprühentladung verhindert und der gleiche Entstaubungs
grad von Gasen wie beim Abscheiden von niederohmigem
Staub erzielt.
Darüber hinaus wird die elektrische Komponente der
Adhäsionskräfte infolge der Ladungsneutralisierung bei
der Wiederaufladung der Staubschicht stark abgeschwächt,
so daß die Staubschicht, wenn sie eine bestimmte Dicke
erreicht, unter Wirkung der Eigenschwere lagenweise ab
blättert, d. h. die Abscheideelektroden des Elektroab
scheiders reinigen sich selbst. Dank dem Selbstreini
gungseffekt kann auf den Einsatz spezieller Klopfwerke
verzichtet werden.
In Fig. 1 ist das Bild der Staubschicht gezeigt, die sich
an der Oberfläche der Abscheideelektroden des Elektro
abscheiders bei der Speisung mit der Spannung wechselnder
Polarität und beim Verzicht auf den Einsatz der Klopf
werke bildet, und Fig. 2 zeigt das Aufnahmeschema der
Elektroden des Elektroabscheiders. Die Aufnahme (sh. Fig.
2) erfolgte mit Hilfe einer Kamera 111, die in einem Win
kel zu den Abscheideelektroden 112 (sh. Fig. 1 und 2)
angeordnet war, zwischen denen die Sprühelektroden 113
und der Rohrrahmen 114 zur Befestigung der Sprühelektro
den 113 lagen.
Das Bild (sh. Fig. 1) zeigt die Bereiche 115 der sauberen
Oberfläche der Abscheideelektrode 112 an den Stellen der
Staubschichtabblätterung und den noch nicht abgeblätter
ten Teil 116 der Staubschicht, dessen Dicke etwa 1 cm
beträgt. Die Selbstabblätterung der Schichtlagen erfolgt
periodisch im Maße der Dickenzunahme einzelner Schicht
bereiche. Durch die bei dieser Speiseart entstehende
Staubschicht wird die elektrische Staubabscheidung nicht
verhindert und es kann nötigenfalls durch Klopfeinwirkung
auf die Abscheideelektrode restlos abgeklopft werden.
Beim Abscheiden von hochohmigem Staub ist der Netzeffekt
von der Anwendung der Speiseart, bei welcher der Elektro
abscheider mit der Spannung wechselnder Polarität ge
speist wird, desto größer, je höher der spezifische
elektrische Widerstand des abzuscheidenden Staubs und je
stärker die Rücksprühentladung ist.
Der praktische Einsatz hat jedoch gezeigt, daß die Reali
sierung der Speisung mit der Spannung wechselnder Polari
tät an industriellen Elektroabscheidern auf erhebliche
technische Schwierigkeiten stößt. Beim Zuschalten der an
den Elektroabscheider angelegten Hochspannung treten im
Speisestromkreis des Elektroabscheiders infolge des Ein
flusses der Elektroabscheiderkapazität und der Induktivität
der Speisequelle hohe Überlastungen auf, welche zum
Durchschlag im Speisestromkreis führen und den normalen
Betrieb der Speisequelle stören.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin,
ein Verfahren und eine Einrichtung zur Speisung eines
Elektroabscheiders für hochohmigen Staub der angegebenen
Gattung zu schaffen, bei welchem bzw. bei welcher die
Betriebszuverlässigkeit erheblich erhöht ist und die Ge
fahr einer Überlastung des Stromversorgungskreises besei
tigt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn
zeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale
gelöst.
Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der
Erfindung ergibt sich aus dem Anspruch 5.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun
gen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den
Ansprüchen 2 bis 4, während vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Einrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens aus den Ansprüchen 6 bis 11
hervorgehen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs
beispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläu
tert. Es zeigt
Fig. 1 ein Bild eines Teils der Sprüh- und der Ab
scheideelektroden im Elektroabscheider, welche den Selbstrei
nigungseffekt veranschaulicht, dank welchem die Abscheide
elektroden sich selbst von der an deren Oberfläche gebil
deten Staubschicht beim bekannten Verfahren zur Speisung
des Elektroabscheiders reinigen;
Fig. 2 ein Schema zur Aufnahme der Abscheide- und
der Sprühelektroden, die in Fig. 1 gezeigt sind;
Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Speisung des Elektro
abscheiders;
Fig. 4 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung
einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Spei
sung des Elektroabscheiders;
Fig. 5 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung ei
ner anderen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Speisung des Elektroabscheiders;
Fig. 6 ein Diagramm der Änderung der Spannungspolari
tät bei der erfindungsgemäßen Speisung des Elektroabscheiders;
Fig. 7 und 8 Wirkschaltpläne zweier Modifikationen
einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Speisung des Elek
troabscheiders für hochohmigen Staub;
Fig. 9 bis 11 und 13 Wirkschaltpläne der Modifika
tionen einer anderen erfindungsgemäßen Einrichtung zur
Speisung des Elektroabscheiders für hochohmigen Staub;
Fig. 12 die Stromspannungskennlinie der Laufzeitpento
de (Kurve 1) und Belastungskennlinien des Elektroabscheiders
(Kurven 2, 3); und
Fig. 14 einen Wirkschaltplan einer anderen erfindungs
gemäßen Einrichtung zur Speisung des Elektroabscheiders für hoch
ohmigen Staub.
Das Blockschaltbild (s. Fig. 3), das die Realisierung
des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, enthält
eine Speisequelle 1 mit zwei Hochspannungsanschlüssen a
und b, welche eine Reihenschaltung aus einer Regeleinheit
2, einem Aufwärtstransformator 3, einem Hochspannungsgleich
richter 4 sowie einer an die Speisequelle 1 angeschlossenen
Schalteinrichtung 5 enthält, an welche der
Elektroabscheider 6 angeschlossen ist. Zur Steuerung der elek
trischen Speisequelle ist an die Schalteinrichtung 5 und die
Regeleinheit 2 eine Steuereinheit 7 angeschlossen.
Bei der Speisung des Elektroabscheiders nach der beschrie
benen Schaltung wird die Wechselspannung, in diesem Fall
die Betriebsfrequenz-Wechselspannung, die aus einem 380-V-
Netz ankommt, durch die Regeleinheit 2 auf einen Pegel ein
gestellt, der von der erforderlichen Spannungs- und Strom
größe im Elektroabscheider 6 bestimmt wird, durch den Trans
formator 3 herauftransformiert und mit dem Hochspannungs
gleichrichter 4 gleichgerichtet. Die Schalteinrichtung 5
ändert periodisch die Polarität der gleichgerichteten Span
nung derart, daß an die Sprühelektroden des Elektroabscheiders
6 abwechselnd die Spannung positiver und negativer Polarität
gelegt wird.
Die Form, Amplitude und Dauer der Spannung beider Pola
ritäten werden mit Hilfe der Steuereinheit 7 vorgegeben
und unter Berücksichtigung deren Optimalwerte je nach den
Eigenschaften des abzuscheidenden Staubs, darunter auch
des Staubwiderstandes, gewählt. So kann z. B. alternieren
de Rechteckspannung mit einer Frequenz von 1 Hz mit der
gleichen Dauer der Spannungen beider Polaritäten benutzt
werden.
Die Änderung der Spannungspolarität bei der Speisung
des Elektroabscheiders nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird durch das Diagramm in Fig. 6 veranschaulicht und er
folgt auf die nachstehend beschriebene Weise. Im Ausgangs
zustand, beispielsweise bei der Speisung des Elektroabscheiders
6 mit der Spannung positiver Polarität mit der Ampli
tude U +, wird an die Primärwicklung des Aufwärtstransforma
tors 3 die Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz
und einer Amplitude U 1 angelegt. Bei der Änderung der Po
larität der Speisespannung wird die Primärwicklung des
Transformators 3 im Zeitpunkt τ 1 vom Speisenetz abge
schaltet, wodurch die Stromversorgung des Elektroabscheiders 6
unterbrochen wird. Da die Stromversorgung aus der Speise
quelle 1 ausbleibt, erfolgt die Entladung der Kapazität
des Elektroabscheiders 6 durch den Sprühentladungsstrom und die
Spannung im Elektroabscheider 6 fällt von U + auf den Restwert
U′ + ab, der sich der Anfangsspannung der Sprühentladung
nähert.
Im Zeitpunkt τ 2 wird der Speisestromkreis des Elek
troabscheiders umgeschaltet, und zwar: der Elektroabscheider 6
wird vom Anschluß a der Speisequelle einer Polarität ab
geschaltet und im Zeitpunkt τ 3 zum Anschluß b der ande
ren Polarität angeschlossen. Im Zeitpunkt, zu welchem der
Elektroabscheider 6 an den Anschluß b der anderen Polarität an
geschlossen wird, ist die Kapazität des Elektroabscheiders 6
vollständig entladen, wobei die Spannung am Elektroabscheider
auf Null sinkt. Danach wird die Primärwicklung des Trans
formators 3 im Zeitpunkt τ 4 an das Speisenetz gelegt, wo
durch die Stromversorgung des Elektroabscheiders 6 wieder aufge
nommen wird, diesmal aber mit der Spannung negativer Pola
rität U -.
Der Übergang von der Spannung negativer Polarität U -
zur Spannung positiver Polarität U + erfolgt analog dazu.
Im Zeitpunkt τ 5 wird der Transformator 3 vom Speisenetz
abgeschaltet; im Zeitpunkt τ 6 wird der Elektroabscheider 6
vom Anschluß b abgeschaltet. Danach wird er im Zeitpunkt
τ 7 an den Anschluß a und der Transformator 3 im Zeit
punkt τ 8 erneut an das Speisenetz angeschlossen.
Diese Umschaltung der Polarität erfolgt mit Hilfe
der Steuereinheit 7 periodisch nach dem vorgegebenen Pro
gramm. Die Zeitabstände zwischen den Schaltvorgängen und
die entsprechende Schalthäufigkeit werden derart gewählt,
daß die Dauer der Stromversorgung mit der Spannung bei
der Polaritäten die Zeit, in welcher das Potential der
Staubschicht den kritischen Wert erreicht und der Staub
schichtdurchschlag eintritt, d. h. die Zeit der Entstehung
der Rücksprühentladung im Elektroabscheider 6, nicht über
schreitet.
Durch Abschaltung der Primärwicklung des Transforma
tors 3 vom Speisenetz erfolgt die Änderung der Spannungs
polarität am Elektroabscheider 6 allmählich, ohne Spannungs- und
Stromsprünge, womit die Überlastung des Speisestromkreises
verhindert wird.
Um die Zeitverluste bei Umschaltungen auf ein Minimum
herabzusetzen, werden die Zeitabstände τ 1-τ 3 und τ 5-
τ 7 unter Berücksichtigung der minimalen Differenz der
Potentiale an der Schalteinrichtung 5 - dem Hochspannungs
schalter - minimiert. Zu diesem Zweck erfolgt die Zuschal
tung des Anschlusses entgegengesetzter Polarität im Zeit
punkt τ 3 nach Ablauf von 1 bis 3 Halbperioden, d. h. in
0,01 bis 0,03 s nach der Abschaltung der Speisequelle vom
Speisenetz. In dieser Zeit fällt die Spannung am Elektroabscheider
6 infolge der Entladung der Kapazität des Elektroabscheiders
6 durch den Sprühentladungsstrom von U + auf U′ + etwa
um die Hälfte ab. Dadurch wird die doppelte Überlastung
des Schalters 5 beim Anschluß des Elektroabscheiders 6 an den
Ausgang der Speisequelle 1 entgegengesetzter Polarität im
Zeitpunkt τ 3 verhindert. Die Zeitspanne τ 2-τ 3
überschreitet wenige Halbperioden ebenfalls nicht und kann
beim Einsatz von trägheitsfreien elektronischen Schaltern gleich
Null sein.
Dabei beträgt die Gesamtdauer der Abschaltung der Spei
sung des Elektroabscheiders 6 beim Umschalten der Spannungs
polarität höchstens 0,05 s, was bei einer Schalthäufigkeit
von 1 Hz einem Zeitverlust von höchstens 5% entspricht.
Um den Nutzeffekt von der Anwendung der alternieren
den Spannung zu erhöhen, ist die Spannung zwischen den
Sprühelektroden und der Staubschicht an den Elektroden des
Elektroabscheiders 6 in den Zeiträumen zwischen den Unterbre
chungen der Stromversorgung auf dem Vordurchschlagspegel zu
halten, wozu das Potential der Staubschicht gemessen und
die an den Elektroabscheider 6 gelegte Spannung proportional
zum gemessenen Wert des Potentials geregelt wird.
Das Blockschaltbild (s. Fig. 4), das eine andere Aus
führungsvariante des Verfahrens veranschaulicht, enthält
ebenfalls eine Speisequelle 1, die eine Reihenschaltung aus
einer Regeleinheit 2, einem Aufwärtstransformator 3, einem
Hochspannungsgleichrichter 4, einer an die Speisequelle 1
angeschlossenen Schalteinrichtung 5, die mit dem Elektro
abscheider 6 elektrisch verbunden ist, und eine Steuereinheit
7 aufweist. Die Ausgänge der Steuereinheit 7 sind an die
Schalteinrichtung 5 und die Regeleinheit 2 angeschlossen.
Zur Sicherung der Rückkopplung nach den Betriebsgrößen in
der Speiseschaltung sind im Elektroabscheider 6 an dessen Ab
scheideelektroden einer bzw. mehrere Geber 8 zur Messung
des Potentials der Staubschicht angeordnet, dessen (deren)
Ausgänge an die Steuereinheit 7 angeschlossen sind.
Das von den Gebern 8 eintreffende Signal, das dem Span
nungsabfall an der Staubschicht proportional ist, wird in
der Steuereinheit 7 umgewandelt und weiter an die Regelein
heit 2 und die Schalteinrichtung 5 gelegt.
Bei jeder Umschaltung der Speisespannungspolarität
hat die Staubschicht im Anfangszeitpunkt eine Ladung, die
durch die Sprühentladung der vorhergehenden Polarität ver
ursacht wurde, deshalb ist das Potential der Staubschicht
gegenüber dem Potential an den Sprühelektroden, an welche
die Spannung neuer, entgegengesetzter Polarität gelegt ist,
negativ und vergrößert den Absolutwert des Potentialunter
schieds zwischen den Sprühelektroden und der Staubschicht.
Gemäß dem in Fig. 4 dargestellten Schema wird zwecks
Verhinderung des Durchschlags im Entladungsraum die Spannung
geringerer Amplitude beim Zuschalten der Spannung neuer
Polarität im ersten Zeitpunkt an den Elektroabscheider 6 ge
legt, wobei die Amplitude der Speisespannung im Maße der
Wiederaufladung der Schicht, Speicherung der Ladung der
Schicht und Zunahme des Potentials neuer Polarität ver
größert wird. Dadurch ist an den Gasraum im Entladungsraum
stets der größtmögliche Potentialunterschied gelegt, der
der Vordurchschlagsspannung entspricht, wobei die elektri
sche Feldstärke auf dem maximalen Wert gehalten wird, wo
durch der Entstaubungsgrad von Gasen erhöht wird.
In einer anderen Ausführungsvariante des Verfahrens
wird die Dauer der Speisung des Elektroabscheiders 6 (s. Fig. 5)
mit der Spannung beider Polaritäten zwischen den Unterbre
chungen in Übereinstimmung mit der Größe der elektrischen
Feldstärke an der Staubschicht an den Abscheideelektroden
des Elektroabscheiders 6 geregelt.
Das Blockschaltbild (s. Fig. 5), welche diese Aus
führungsvariante des Verfahrens veranschaulicht, enthält
wie im vorigen Fall eine Speisequelle 1 mit zwei Hochspan
nungsanschlüssen a und b, eine Schalteinrichtung 5, den
Elektroabscheider 6 und eine Steuereinheit 7. In diesem Fall
stellt die Schalteinrichtung 5 einen magnetisch betätigbaren
Schalter mit Steuerwicklungen 9 und 10 dar, während der Ge
ber 8 im Elektroabscheider 6 als Geber der elektrischen Feld
stärke in der Staubschicht ausgeführt und über die Steuer
einheit 7 an die Wicklungen 9 und 10 der Schalteinrichtung
5 angeschlossen ist.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt das Signal
vom Geber 8, das der Größe der elektrischen Feldstärke in
der Staubschicht an den Abscheideelektroden des Elektro
abscheiders 6 proportional ist, an der Steuereinheit 7 an. So
bald die elektrische Feldstärke in der genannten Staubschicht
den Vordurchschlagspegel erreicht hat, erzeugt die Steuer
einheit 7 ein Steuersignal und legt dieses zur Umschaltung
der Spannungspolarität an die Wicklungen 9 und 10 der Schalt
einrichtung 5 an. Dadurch können der Durchschlag der Staub
schicht an der Abscheideelektrode des Elektroabscheiders 6 und
die Entstehung der Rücksprühentladung im Elektroabscheider 6
verhindert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde mit einer Speisung mit
alternierender Spannung in der 4. Abscheidesektion, der
letzten im Strom der verstaubten Gase Sektion des Elektro
abscheiders realisiert, das hinter einem Magnesit
drehofen angeordnet wurde. Als Quelle der alternierenden
Spannung wurden zwei Stromversorgungsgeräte mit
Thyristorspannungsreglern eingesetzt. Am Ausgang des einen
Stromversorgungsgeräts lag die Hochspannung negativer und
am Ausgang des anderen positiver Polarität. Die Hoch
spannungsanschlüsse der Stromversorgungsgeräte beider Pola
ritäten waren an den Elektroabscheider über magnetisch betätig
bare Schalter angeschlossen. Die Steuerung der Schalter er
folgte mittels einer automatischen Steuereinheit, welche
eine unabhängige Regelung der Spannungsdauer beider Pola
ritäten ermöglicht.
Von der Steuereinheit kamen die Signale an den Steuer
spulen der Hochspannungsschalter und an der Schaltung der
Spannungsregler zur Abschaltung der Stromversorgungsge
räte vom Speisenetz an.
Durch Abschalten der Stromversorgungsgeräte vom Spei
senetz blieb die Überlastung im Speisestromkreis des Elek
troabscheiders beim Umschalten der Spannung aus. Bei der Spei
sung des einen Feldes des Elektroabscheiders mit alternie
render Spannung wurde im Vergleich zur Speisung mit Gleich
spannung eine Verringerung der Restverstaubung des Gases
nach dem Elektroabscheider um das 2- bis 2,5fache erzielt. Die
Prüfung mit alternierender Spannung wurde bei abgestellten
Klopfwerken der Abscheideelektroden durchgeführt, die Staub
entfernung von den Elektroden erfolgte durch deren Selbst
reinigung.
Die laufende Überwachung der Restverstaubung des Gases
nach dem Elektroabscheider mit einem optischen Verstaubungsmeß
gerät zeigte, daß das sekundäre Staubabtragen, das bei dem
bekannten Verfahren zur Speisung mit gleichpoliger Spannung
während des Abklopfens der Abscheideelektroden eintritt,
bei der Speisung mit alternierender Spannung ausbleibt.
Die Einrichtung zur Speisung eines Elektroabscheiders für
hochohmigen Staub zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens enthält zwei Aufwärtstransformatoren 11 und 12
(s. Fig. 7 und 8), in deren Primärkreis jeweils ein Thy
ristorregler 13 bzw. 14 geschaltet ist, Regeleinheiten 15
und 16, Hochspannungs-Gleichrichterbrücken (Hochspannungs
gleichrichter) 17 und 18 mit einem positiven und einem ne
gativen Hochspannungsanschluß, Laufzeitpentoden 19 und 20,
die in den Speisestromkreis des Elektroabscheiders 21 in Reihe
geschaltet sind, und eine Steuereinheit 22.
Die Thyristorregler 13 und 14, welche zwei antiparallel
geschaltete Thyristoren darstellen, und die Regeleinheiten
15 und 16 sind so ausgeführt, wie es im Schaltbild des
Stromversorgungsgeräts gezeigt ist, das im Buch von
G.M. Aliev "Agregaty pitania elektrofiltrov" (Stromversor
gungsgeräte für Elektroabscheider), Moskau, 1980, Verlag Gos
energoizdat, S. 96, angeführt ist. Die Regeleinheiten 15
und 16 enthalten Schutzeinheiten 23 und 24, die vor allem
zum Abschalten der Einrichtung vom Speisenetz beim Durch
schlag im Elektroabscheider 21 dienen. Dabei enthalten die
Schutzeinheiten 23 und 24 mindestens einen mit einem Thy
ristor aufgebauten Thyristorschalter (nicht gezeigt), der
in diesem Fall für die Abschaltung der Einrichtung vom Speise
netz unter der Wirkung eines extern zugeführten Steuersi
gnals bestimmt ist.
Die Steuereinheit 22 enthält einen Steuergenerator
25, einen Trigger 26 sowie Leistungsverstärker 27 und 28.
Zwei Ausgänge des Steuergenerators 25 sind an die Steuer
elektroden der Thyristorschalter in den Schutzeinheiten 23
und 24 angeschlossen, während ein weiterer Ausgang des
Steuergenerators 25 mit dem Eingang des Triggers 26 verbun
den ist, dessen Ausgänge über die Leistungsverstärker 27
und 28 an die Anschlüsse der Steuersolenoide 29, 30 der ent
sprechenden Laufzeitpentoden 19 und 20 angeschlossen sind.
Die Laufzeitpentoden 19 und 20 (s. Fig. 7) sind in den
Speisestromkreis des Elektroabscheiders 21 derart geschaltet,
daß die Laufzeitpentode 19 mit ihrer Katode an die Sprüh
elektroden des Elektroabscheiders 21 und mit ihrer Anode an den
negativen Hochspannungsanschluß des Hochspannungsgleich
richters 17, und die Laufzeitpentode 20 mit ihrer Katode an
den positiven Hochspannungsanschluß des Hochspannungs
gleichrichters 18 und mit ihrer Anode an die Sprühelektro
den des Elektroabscheiders 21 angeschlossen sind. Dabei sind
der positive Anschluß des Hochspannungsgleichrichters 17
und der negative Anschluß des Hochspannungsgleichrichters
18 geerdet.
Zur Vereinfachung der Schaltung der Einrichtung und
Erhöhung deren Betriebszuverlässigkeit ist eine Ausfüh
rungsvariante möglich, bei welcher die Laufzeitpentode 20
(s. Fig. 8) im Speisestromkreis des Elektroabscheiders 21 zwi
schen dem Hochspannungsgleichrichter 18 und Erde ge
schaltet ist. In diesem Fall ist die Anode der Laufzeit
pentode 20 an den negativen Anschluß des Hochspannungs
gleichrichters 18 angeschlossen, wobei die Katode geerdet
ist. Der positive Anschluß des Hochspannungsgleichrichters
18 ist an die Sprühelektrode des Elektroabscheiders 21 ange
schlossen.
Die Wirkungsweise der Einrichtungen, deren Ausführungs
varianten in Fig. 7 und 8 dargestellt sind, besteht in fol
gendem: Die Hochspannung, beispielsweise negativer Polari
tät, wird vom Anschluß des Gleichrichters 17 über die ge
öffnete Laufzeitpentode 19 an den Elektroabscheider 21 gelegt.
Vor dem Anlegen der Hochspannung nach dem Signal des Steu
ergenerators 25 der Steuereinheit 22 an den Eingang der
Schutzeinheit 23 in der Regeleinheit 15 wird der Transforma
tor 11 durch den Thyristorregler 13 vom Speisenetz abge
schaltet. Nach den Signalen von den Leistungsverstärkern
27 und 28 der Steuereinheit 22, die an den Steuersolenoiden
29 und 30 ankommen, sperrt die Laufzeitpentode 19 und öff
net die Laufzeitpentode 20, wonach der Thyristorregler 14
nach dem Signal vom Steuergenerator 25 der Steuereinheit
22, das an der Schutzeinheit 24 der Regeleinheit 16 ankommt,
den Transformator 12 an das Speisenetz anschließt. Dabei
kommt am Elektroabscheider 21 vom Anschluß des Gleichrichters
18 die Spannung positiver Polarität an.
Die beschriebene Einrichtung zur Speisung des Elektro
abscheiders mit alternierender Spannung mit Doppelweggleichrich
tung gewährleistet die maximale Größe der Speisespannung
und des Speisestroms des Elektroabscheiders. Dafür sind aber
zwei Aufwärtstransformatoren und zwei Gleichrichterbrücken
erforderlich, wodurch die Abmessungen und Masse der Ein
richtung erhöht und deren Preis vergrößert werden. Außer
dem funktioniert dabei jeder von den Transformatoren le
diglich 50% der Gesamtzeit, wodurch die Wirtschaftlich
keit der Transformatoren gesenkt wird.
In den Fällen, wenn bei der Speisung des Elektroabscheiders
mit alternierender Spannung der erforderliche Ent
staubungsgrad von Gasen bei einer kleineren als der maximalen Speise
spannung und Speisestrom erzielt werden kann, ist es zweck
mäßig, eine einfachere Schaltung der Einrichtung zur Spei
sung mit alternierender Spannung mit Halbweggleichrichtung
der Spannung zu benutzen. Die in dieser Schaltung ausgeführ
te Einrichtung enthält lediglich einen Aufwärtstransforma
tor, wobei auf die Gleichrichterbrücken überhaupt verzich
tet werden kann, da die Halbweggleichrichtung der Spannung
durch die Laufzeitpentoden sichergestellt wird.
In Fig. 9 und 10 ist das Prinzipschaltbild einer Ein
richtung zur Speisung des Elektroabscheiders mit alternieren
der Spannung mit Halbweggleichrichtung gezeigt. Die Ein
richtung enthält einen Aufwärtstransformator 31, einen in
die Primärwicklung des Aufwärtstransformators 31 in Reihe
geschalteten Spannungsthyristorregler 32, eine Regeleinheit
33 und eine Schalteinrichtung 34, welche Laufzeitpentoden
35 und 36 aufweist, von welchen jede eine Katode, eine Ano
de und ein entsprechendes Steuersolenoid 37 (38) mit An
schlüssen c, d (e, f) aufweist, dessen Achse zur Achse der
betreffenden Laufzeitpentode senkrecht verläuft. Die
Laufzeitpentoden 35 und 36 der Schalteinrichtung 34 sind
bezüglich einander antiparallel geschaltet und gemeinsam in
den Sekundärkreis des Aufwärtstransformators 31 und des
Elektroabscheiders 39 in Reihe geschaltet. Dabei sind zwei Mo
difikationen der Einrichtung möglich.
Die erste Modifikation der Einrichtung ist in Fig. 9
dargestellt. In dieser Schaltung ist ein Ende der
Sekundärwicklung des Aufwärtstransformators 31 an die Schalt
einrichtung 34 angeschlossen, welche an den Elektroabscheider 39
unmittelbar angeschlossen ist.
In der zweiten Modifikation der Einrichtung, die in
Fig. 10 gezeigt ist, ist ein Ende der Sekundärwick
lung des Aufwärtstransformators 31 unmittelbar an den
Elektroabscheider 39 angeschlossen, während das andere
Ende dieser Wicklung an die geerdete Schalteinrichtung
34 angeschlossen ist.
Die Regeleinheit 33 enthält wie in den oben beschrie
benen Einrichtungen eine Schutzeinheit 40 mit einem Thy
ristorschalter, dessen Ausgang an den Eingang des Thy
ristorreglers 32 angeschlossen ist.
Die Einrichtung enthält ferner eine Steuereinheit 41,
welche einen Steuergenerator 42, einen Trigger 43 und Lei
stungsverstärker 44 und 45 aufweist. Der eine Ausgang des
Steuergenerators 42 ist an die Steuerelektrode des Thyri
storschalters in der Schutzeinheit 40 und der andere Aus
gang an den Eingang des Triggers 43 angeschlossen. Die
Ausgänge des Triggers 43 sind an die Eingänge der Lei
stungsverstärker 44 und 45 angeschlossen. Die Anschlüsse
c 1, d 1 des Leistungsverstärkers 44 sind jeweils mit den An
schlüssen c, d des Steuersolenoids 37 der Laufzeitpentode
35 und die Anschlüsse e 1, f 1 des Leistungsverstärkers 45
mit den Anschlüssen e, f des Steuersolenoids 38 der Lauf
zeitpentode 36 verbunden.
Die Wirkungsweise der Einrichtung, deren Modifika
tionen in Fig. 9 und 10 dargestellt sind, besteht in fol
gendem.
Von den Leistungsverstärkern 44 und 45 der Steuerein
heit 41 gelangt der Strom abwechselnd zu den Steuersole
noiden 37 und 38. Wenn der Strom im Solenoid 37 fließt,
das Solenoid 38 stromlos, die Laufzeitpentode 35 geschlos
sen und die Laufzeitpentode 36 geöffnet ist, wird an die
Sprühelektroden des Elektroabscheiders 39 die Spannung posi
tiver Polarität gelegt. Wenn aber der Strom im Steuersole
noid 38 fließt und das Steuersolenoid 37 stromlos ist, wird
an die Sprühelektroden des Elektroabscheiders 39 die Spannung
negativer Polarität gelegt. Dabei hat jede Laufzeitpentode
zwei Funktionen: Sie dient als ein Halbweggleichrichter
und schaltet die Spannung um.
Vor dem Stromumschalten in den Solenoiden 37 und 38
schaltet der Thyristorregler 32 nach dem Signal vom Steuer
generator 42 der Steuereinheit 41, das an der Schutzein
heit 40 ankommt, den Aufwärtstransformator 31 vom Speisenetz
ab und nach dem Umschalten wieder zu.
Die Laufzeitpentoden 35 und 36 mit einem hohen dyna
mischen Innenwiderstand begrenzen bei Durchschlägen den
Speisestrom des Elektroabscheiders 39 und verhindern Bogen
entladungen, wodurch die Regelung des elektrischen Be
triebszustands des Elektroabscheiders verbessert wird.
Da bei der Verringerung des Lastwiderstandes des Elek
troabscheiders infolge der Änderung der Parameter des ver
staubten Gasstromes der Spannungsabfall an den Laufzeit
pentoden 35 und 36 in der Einrichtung zunimmt und Über
schußleistung entwickelt wird, ist es zweckmäßig, die
Streuung der Überschußleistung in der Speisequelle durch
Spannungsregelung der Einrichtung mittels Rückkopplung
bei Spannungsabfall an den Laufzeitpentoden zu beseitigen.
In Fig. 11 ist die Schaltung der Einrichtung mit Rück
kopplung gezeigt, welche einen minimalen Spannungsabfall
an den Laufzeitpentoden sicherstellt. Gegenüber der in Fig. 9
gezeigten Schaltung enthält die Einrichtung zusätzlich
Spannungsgeber 46, 47, 48 und 49, die an den Laufzeitpento
den 35 und 36 katoden- und anodenseitig angeordnet sind.
Die Steuereinheit 41 weist einen Komparator 50 für den
Vergleich der Signale der Geber 46, 47, 48 und 49 mit der
Bezugsspannung und einen Funktionalwandler 51 auf. In der
Regeleinheit 33 ist ein Impulswandler 52 vorgesehen, der für
die Spannungsregelung der Einrichtung nach einem extern zu
geführten Steuersignal benutzt werden kann.
Die Spannungsgeber 46, 47, 48 und 49 sind an den Ein
gang des Komparators 50 angeschlossen, dessen Ausgang über
den Funktionalwandler 51 an den Eingang des Impulswandlers
52 in der Regeleinheit 23 angeschlossen ist.
Beim Auftreten der Überschußspannung, beispielsweise
an der Laufzeitpentode 35 führt die Vergrößerung der Dif
ferenz der Signale von den Gebern 46 und 47 dazu, daß am
Ausgang des Komparators 50 in der Steuereinheit 41 ein
Steuersignal erzeugt wird, welches am Impulswandler 52 an
kommt. Dabei vermindert die Regeleinheit 33 über den Thy
ristorregler 32 die Größe der Speisespannung der Einrich
tung, wodurch der überschüssige Spannungsabfall an der
Laufzeitpentode 35 im wesentlichen ausgeglichen wird.
Die Wirkungsweise der Einrichtung mit Rückkopplung ist
in Fig. 12 veranschaulicht, welche die Spannungs-Strom-Kenn
linie der Laufzeitpentode 35 bzw. 36 (Kurve 1) und die Be
lastungskennlinien des Elektroabscheiders 39 (Kurven 2 und 3)
zeigt.
Beim Betrieb der Einrichtung fließt im Speisestrom
kreis des Elektroabscheiders 39 ein Strom, dessen Größe von
der Spannung am Ausgang des Transformators 31, dem Strom
begrenzungspegel in der Laufzeitpentode 35 bzw. 36 und der
Belastungskennlinie des Elektroabscheiders 39 abhängt.
Der optimale Betriebszustand der Einrichtung liegt beim
maximalen Strom I max im Elektroabscheider 39 beim minimalen
Spannungsabfall an der betreffenden Laufzeitpentode vor.
Diesem Betriebszustand entspricht bei der Spannung E der
Einrichtung der Punkt A, der an der Kreuzung der Spannungs-
Strom-Kennlinie 1 und der Belastungskennlinie 2 des Elektro
abscheiders 39 liegt.
Bei der Erhöhung der Belastung infolge der Verringe
rung des Widerstands des Elektroabscheiders 39 verlagert sich
der Arbeitspunkt in den Punkt B. Dabei steigt der Strom im
Speisestromkreis nicht, da dessen Größe durch die Laufzeit
pentode begrenzt wird, an welcher der überschüssige Span
nungsabfall auftritt. Der erhöhte Spannungsabfall, der
durch die entsprechenden Spannungsgeber registriert wird,
die an die Steuereinheit 41 angeschlossen sind, führt zur
Senkung der Spannung in der Primärwicklung und am Ausgang
des Transformators 31, wodurch die gleichgerichtete Span
nung am Ausgang der Einrichtung auf den Wert E 1 gesenkt
wird. Dabei verlagert sich der Arbeitspunkt wieder in den
Punkt A und die überschüssige Spannung und Steuerleistung
werden an der Laufzeitpentode ausgeglichen. Dadurch wer
den die Überhitzung der Einrichtung verhindert und deren
Betriebszuverlässigkeit erhöht.
In Fig. 13 ist eine modifizierte Schaltung der Einrichtung zur Durch
führung des Verfahrens gezeigt, bei wel
cher die Speisespannung zwischen den Unterbrechungen auf
dem Vordurchschlagspegel eingehalten wird.
Gegenüber der in Fig. 9 gezeigten Schaltung enthält
die Einrichtung zusätzlich einen Spannungsgeber 53, des
sen einer Anschluß an die Abscheideelektrode des Elektro
abscheiders 39 angeschlossen ist. Die Steuereinheit 41 ent
hält zusätzlich einen Funktionalwandler 54, dessen Eingang
an den anderen Anschluß des Spannungsgebers 53 angeschlossen
ist. Die Regeleinheit 33 enthält außerdem einen Impulswandler
55, der zwischen der Schutzeinheit 40 und dem Thyristor
regler 32 geschaltet und mit seinem einen Eingang an den
Funktionalwandler 54 angeschlossen ist.
In dieser Modifikation der Einrichtung wird die Pola
rität der an die Sprühelektrode gelegten Spannung nach den
Signalen vom Steuergenerator 42, die im Trigger 43 umge
wandelt und in den Leistungsverstärkern 44 und 45 verstärkt
werden, mit Hilfe der Laufzeitpentoden 35 und 36 mit den
Solenoiden 37 und 38 periodisch geändert. Nach jeder Um
schaltung der Spannungspolarität erfolgt die Wiederaufla
dung der Staubschicht an der Abscheideelektrode mit an
schließender Zunahme des Potentials an der Staubschicht
oberfläche. Proportional dem genannten Potential wird auch
das Signal des Gebers 53 größer, das über den Funktional
wandler 54 am Impulswandler 55 der Regeleinheit 33 ankommt
und die Spannung der Einrichtung mit Hilfe des Reglers 32
proportional dem Signal des Gebers 53 auf den Vordurch
schlagspegel vergrößert. Durch Einhaltung des maximalen
Spannungspegels wird die elektrische Feldstärke im Elektro
abscheider erhöht und dadurch dessen Wirkungsgrad vergrößert.
Eine weitere Einrichtung zur Durchführung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens und insbesondere der Modifikation des
Verfahrens, bei welcher die Dauer der Speisung des Elektro
abscheiders mit der Spannung beider Polaritäten in den Zeitab
ständen zwischen den Unterbrechungen je nach der Größe der
elektrischen Feldstärke in der Staubschicht an den Ab
scheideelektroden des Elektroabscheiders geregelt wird, ist
in Fig. 14 gezeigt.
Die Einrichtung enthält eine Speisequelle 56 mit zwei
Hochspannungsanschlüssen unterschiedlicher Polarität und
einen Hochspannungsschalter 57, der an den Elektroabscheider
58 angeschlossen ist, an dessen Abscheideelektrode minde
stens ein Geber 59 der elektrischen Feldstärke angeordnet
ist.
Die Speisequelle 56 enthält die gleichen Bauelemente
wie die in Fig. 3 und 4 gezeigten Schaltungen. Der Schal
ter 57 weist Steuerwicklungen 60 und 61 auf. Der Geber 59
ist an die Wicklungen 60 und 61 über die Steuereinheit 62
angeschlossen, welche Dioden 63 und 64, einen Komparator 65
und Leistungsverstärker 66 und 67 enthält. Der Geber 59 ist
über die Dioden 63 und 64 an den Eingang des Komparators
65 und der Ausgang des Komparators 65 ist über die Lei
stungsverstärker 66 und 67 an die Wicklungen 60 und 61
des Schalters 57 angeschlossen. Der Ausgang der Steuerein
heit 62 ist außerdem an den Eingang der Speisequelle 56
angeschlossen.
Die Wirkungsweise der Einrichtung besteht in folgen
dem: Wenn die elektrische Feldstärke in der Staubschicht
auf den vorgegebenen Pegel steigt, welcher den Durchschlags
wert nicht überschreitet, kommt am Komparator 65 vom Geber
59 über die Diode 63 ein Signal an. Nachdem das Signal vom
Geber 59 mit der Bezugsspannung verglichen ist, wird am Aus
gang des Komparators 65 ein Steuersignal erzeugt. Dieses
Signal kommt nach der Verstärkung im Leistungsverstärker
66 am Eingang der Speisequelle 56, die für die Umschaltzeit
vom Speisenetz abgeschaltet wird, wie es in den vorange
henden Schaltungen beschrieben wurde, und an der Wicklung
60 des Schalters 57 an, wobei der Schalter anspricht und
die Spannungspolarität am Elektroabscheider 58 geändert wird.
Danach nimmt die elektrische Feldstärke in der Staubschicht
bei der Spannung anderer Polarität zu. Wenn die Feldstärke
den vorgegebenen Wert erreicht, verursacht das Signal vom
Geber 59, das über die Diode 64 am Komparator 65 ankommt, die
Umschaltung der Polarität unter Abschaltung der Speisequelle
56 vom Speisenetz. Auf diese Weise wird die Spannungspola
rität periodisch mit einer Frequenz geändert, die von der
Zunahmegeschwindigkeit der elektrischen Feldstärke in
der Staubschicht im Elektroabscheider abhängig ist.
Durch die Regelung der alternierenden Spannung in Ab
hängigkeit von der elektrischen Feldstärke in der Staub
schicht wird der Entstaubungsgrad von Gasen erhöht, da
die Änderung der Spannungspolarität vor dem Zeitpunkt, wenn
die elektrische Feldstärke in der Staubschicht den kriti
schen Wert erreicht, den Durchschlag der Staubschicht verhin
dert und die Rücksprühentladung beseitigt.
Claims (11)
1. Verfahren zur Speisung eines Elektroabscheiders für hoch
ohmigen Staub mit Abscheide- und Sprühelektroden, wo
nach die Polarität der Speisespannung periodisch auf
die jeweils entgegengesetzte geändert wird und die den
Abscheide- und Sprühelektroden zugeführte Spannung
Unterbrechungen aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) zeitlich vor dem jeweiligen Zeitpunkt der Polari tätsumkehr die Stromversorgung unterbrochen wird,
- b) die Polaritätsumkehr während der Stromversorgungs unterbrechung durchgeführt wird, und
- c) die Stromversorgungsunterbrechung und die Polari tätsumkehr für beide Spannungspolaritäten derart durchgeführt wird, daß jeweils zwischen einem positiven und einem negativen periodischen Span nungsabschnitt und jeweils zwischen einem negati ven und einem positiven periodischen Spannungs abschnitt, wobei die periodischen Spannungsab schnitte den periodischen Polaritätsänderungen der Speisespannung entsprechen, ein im wesentlichen spannungsfreier Abschnitt vorhanden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Unter
brechungszeit in der Speisespannung 0,01 bis 0,05 s
beträgt.
3. Verfahren zur Speisung eines Elektroabscheiders für hoch
ohmigen Staub nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Speise
spannung zwischen den Unterbrechungen auf einem Vor
durchschlagspegel gehalten wird, wozu das Potential der
Staubschicht an den Abscheideelektroden des Elektro
abscheiders gemessen und die an den Elektroabscheider gelegte
Spannung der Spannungsabschnitte proportional zur ge
messenen Potentialgröße derart geregelt wird, daß deren
Größe dem Vordurchschlagspegel entspricht.
4. Verfahren zur Speisung eines Elektroabscheiders für hoch
ohmigen Staub nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer
der Elektroabscheiderspeisung mit den Spannungsabschnitten
beider Polaritäten zwischen den Unterbrechungen je nach
der Größe der elektrischen Feldstärke in der Staub
schicht an den Abscheideelektroden des Elektroabscheiders
geregelt wird.
5. Einrichtung zur Speisung eines Elektroabscheiders für hoch
ohmigen Staub, welcher Abscheide- und Sprühelektroden
aufweist, mit einem Aufwärtstransformator, in dessen
Primärkreis eine Thyristorsteuereinheit eingeschaltet
ist, mit einer an den Eingang der Thyristorsteuer
einheit angeschlossenen Schaltung zur Steuerung einer
Schutzschaltung, die einen Thyristorschalter enthält
zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Schalteinrichtung (34) vorgesehen ist, die in
Reihe mit dem Sekundärkreis des Transformators (31) und
dem Elektroabscheider (39) liegt, und zwei antiparallel ge
schaltete Laufzeitpentoden (35, 36) enthält, die je
weils mit einem Steuersolenoid (37, 38) versehen sind,
deren Achsen zur Achse der betreffenden Pentode senk
recht verlaufen, daß ferner eine Steuereinheit (41)
vorgesehen ist, die einen Steuergenerator (42) enthält,
dessen einer Ausgang an die Steuerelektrode eines
Thyristorreglers (32) in der Schutzeinheit (40) ange
schlossen ist und dessen anderer Ausgang über einen
Trigger (43) und über Leistungsverstärker (44, 45) mit
den Steuersolenoiden (37, 38) der Laufzeitpentoden (35,
36) angeschlossen ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung mit vier Spannungsgebern (46, 47, 48, 49)
versehen ist, von denen jeweils ein Anschluß mit dem
entsprechenden Anschluß der betreffenden Pentode (35
bzw. 36) verbunden ist, wobei die Steuereinheit (41)
einen Komparator (50), an dessen Eingang andere An
schlüsse der Geber (46, 47, 48, 49) angeschlossen sind,
und einen an den Eingang der Steuereinheit (41) ange
schlossenen Funktionswandler (51) enthält, daß die
Steuereinheit (41) über eine Regeleinheit (33), die
Impulswandler (55) und Schutzeinheit (40) enthält, mit
dem Thyristorregler (32) verbunden ist und an den Aus
gang des Funktionswandlers (51) in der Steuereinheit
(41) angeschlossen ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung mit einem Spannungsgeber (53) versehen ist,
dessen einer Ausgang an die Abscheideelektrode des
Elektroabscheiders (39) angeschlossen ist, wobei die Steuereinheit
(41) einen Funktionswandler (54) enthält,
dessen Eingang an den anderen Ausgang des Spannungs
gebers (53) angeschlossen ist, während die Regeleinheit
(33) einen Impulswandler (55) enthält, der zwischen der
Schutzeinheit (40) und dem Thyristorregler (32) ge
schaltet und mit seinem einen Eingang an den Funktions
wandler (54) der Steuereinheit (41) angeschlossen ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zwei Aufwärtstransformatoren (11, 12), in
deren Primärkreis je ein Thyristorregler (13, 14)
geschaltet ist, zwei Hochspannungsgleichrichter (17,
18), von welchen jeder in den Sekundärkreis des be
treffenden Transformators (11 bzw. 12) parallel ge
schaltet ist und zwei Hochspannungsanschlüsse unter
schiedlicher Polarität aufweist, von welchen einer ge
erdet ist, zwei in Reihe geschaltete Laufzeitpentoden
(19, 20), von welchen jede ein Steuersolenoid (29, 30),
dessen Achse zu der Achse der betreffenden Laufzeit
pentode senkrecht verläuft, einen Anschluß, der an den
Elektroabscheider (21) und an die andere Laufzeitpentode
angeschlossen ist, und einen weiteren Anschluß auf
weist, der an den Hochspannungsanschluß eines von den
Hochspannungsgleichrichtern (17, 18) angeschlossen ist,
ferner an den Eingang des entsprechenden Thyristor
reglers (13, 14) angeschlossene Regeleinheiten (15,
16) mit je einer Schutzeinheit (24), die einen
Thyristorschalter aufweist, und eine Steuereinheit (22)
enthält, die einen Steuergenerator (25) aufweist, des
sen zwei Ausgänge jeweils an die Steuerelektrode des
Thyristorschalters in den Schutzeinheiten (23, 24) an
geschlossen sind und dessen dritter Ausgang über einen
Trigger (26) und Leistungsverstärker (27, 28) mit den
Steuersolenoiden (29, 30) der betreffenden Laufzeit
pentoden (19, 20) verbunden ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der
Reihenschaltung der Laufzeitpentoden (19, 20) die
Kathode einer der Laufzeitpentoden unmittelbar an die
Anode der anderen Laufzeitpentode angeschlossen ist,
wobei deren gemeinsamer Punkt an die Sprühelektrode des
Elektroabscheiders angeschlossen ist, während die Anode der
ersten Laufzeitpentode (19) an den negativen Hoch
spannungsanschluß des einen Hochspannungsgleichrichters
(17), dessen positiver Hochspannungsanschluß geerdet
ist, und die Kathode der anderen Laufzeitpentode (20)
an den positiven Hochspannungsanschluß des anderen
Hochspannungsgleichrichters (18) angeschlossen ist,
dessen negativer Hochspannungsanschluß geerdet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Reihenschaltung der Laufzeitpentoden (19, 20) über
einen der Hochspannungsgleichrichter (18) realisiert
ist, wobei die Anode der einen Laufzeitpentode (19) an
den negativen Hochspannungsanschluß des betreffenden
Hochspannungsgleichrichters (17), dessen positiver
Hochspannungsanschluß geerdet ist, und die Kathode der
gleichen Laufzeitpentode (19) an den positiven Hoch
spannungsanschluß des anderen Hochspannungsgleich
richters (18) angeschlossen ist, dessen negativer
Anschluß über die andere Laufzeitpentode geerdet ist,
die in den Stromkreis "Hochspannungsgleichrichter (18)
- Erde" geschaltet ist und deren Anode an den negativen
Hochspannungsanschluß des Hochspannungsgleichrichters
(18) angeschlossen ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung eine Speisequelle (56) mit zwei Hochspan
nungsanschlüssen verschiedener Polarität, einen Hoch
spannungsschalter (57) mit Steuerwicklungen (60, 61),
der an die Sprühelektrode des Elektroabscheiders (58) an
geschlossen ist, einen im Elektroabscheider (58) an der
Abscheideelektrode angeordneten Feldstärke-Geber (59)
und eine Steuereinheit (62) enthält, die zwei in Reihe
geschaltete Dioden (63, 64) aufweist, an deren erste
Anschlüsse in ihrem gemeinsamen Anschlußpunkt der an
dere Ausgang des Feldstärke-Gebers (59) angeschlossen
ist und deren andere Anschlüsse an einen Komparator
(65) angeschlossen sind, wobei die Steuereinheit (62)
außerdem Leistungsverstärker (66, 67) enthält, deren
Eingänge an die Ausgänge des Komparators (65) ange
schlossen sind, während der Ausgang des entsprechenden
Leistungsverstärkers (66 bzw. 67) an die entsprechende
Steuerwicklung (60 bzw. 61) des Hochspannungsschalters
(57) angeschlossen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833329863 DE3329863A1 (de) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | Verfahren zur speisung eines elektrofilters fuer hochohmigen staub sowie einrichtungen zur durchfuehrung des verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833329863 DE3329863A1 (de) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | Verfahren zur speisung eines elektrofilters fuer hochohmigen staub sowie einrichtungen zur durchfuehrung des verfahrens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3329863A1 DE3329863A1 (de) | 1985-03-07 |
DE3329863C2 true DE3329863C2 (de) | 1990-02-22 |
Family
ID=6206874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833329863 Granted DE3329863A1 (de) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | Verfahren zur speisung eines elektrofilters fuer hochohmigen staub sowie einrichtungen zur durchfuehrung des verfahrens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3329863A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997035667A1 (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-02 | ABB Fläkt Aktiebolag | Method for controlling an electrostatic precipitator |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2251451A (en) * | 1938-05-23 | 1941-08-05 | Western Precipitation Corp | Method and apparatus for electrical precipitation |
CH260566A (fr) * | 1946-06-28 | 1949-03-31 | W C Holmes & Company Limited | Procédé de dépoussiérage électrique et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. |
BE508569A (de) * | 1951-01-20 | |||
DE1039497B (de) * | 1956-04-30 | 1958-09-25 | Apra Precipitator Corp | Elektrostatischer Staubabscheider |
US3849670A (en) * | 1973-04-13 | 1974-11-19 | Webster Electric Co Inc | Scr commutation circuit for current pulse generators |
DD121036A1 (de) * | 1975-10-11 | 1976-07-12 | ||
DE2713675C2 (de) * | 1977-03-28 | 1984-08-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Stromversorgung für einen Elektroabscheider |
EP0034075B1 (de) * | 1980-01-24 | 1984-04-18 | Merlin Gerin | Statische Stromversorgungsvorrichtung eines Elektrofilters für die elektrostatische Entstaubung |
-
1983
- 1983-08-18 DE DE19833329863 patent/DE3329863A1/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997035667A1 (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-02 | ABB Fläkt Aktiebolag | Method for controlling an electrostatic precipitator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3329863A1 (de) | 1985-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69610298T2 (de) | Hochspannungsschaltnetzteil mit mehreren hochspannungsgeneratoren | |
DE69931072T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur kontrolle der luftionisierung | |
DE69400861T2 (de) | Elektro-Abscheider | |
EP0206160A1 (de) | Stromversorgung für ein Elektrofilter | |
EP0660977A1 (de) | Rückspeisungsfester synchron-gleichrichter | |
DE3689471T2 (de) | Hochspannungsimpulsgenerator. | |
DE3640092A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur energieversorgung eines elektroabscheiders | |
DE4490375C2 (de) | Verfahren zum Steuern der Stromversorgung eines elektrostatischen Abscheiders | |
DE3322455C2 (de) | ||
EP0186865B1 (de) | Vorrichtung zur Unterbrechung von bogenförmigen Entladungen in einem Gasentladungsgefäss | |
DE69206182T2 (de) | Hochfrequenz-Kommutationstyp geschützt durch Leistungsversorgung, insbesondere für elektrostatische Abscheider. | |
DE3927888A1 (de) | Wechselrichteranordnung | |
DE3403619A1 (de) | Elektrische stromversorgungsquelle fuer die verwendung in einer elektrostatischen ausfaellvorrichtung | |
EP0108963B1 (de) | Versorgungsschaltung für einen elektrostatischen Staubabscheider | |
DE19513441B4 (de) | Verfahren zur Erzeugung einer Prüfspannung für die Prüfung elektrischer Betriebsmittel sowie Schaltungsanordnung zur Ausführung des Verfahrens | |
DE3151241C2 (de) | Leistungsgesteuerter Stromgenerator | |
AT413867B (de) | Kapazitives entladungszündungssystem für einen verbrennungsmotor | |
DE3329863C2 (de) | ||
EP0209714B1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Elektrofilters | |
DE1814071A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zum elektrischen Lichtbogenschweissen mittels Wechselstrom | |
DE3114009C2 (de) | ||
EP0317634A1 (de) | Stromversorgung für gasreinigende elektrofilter | |
DE3637641A1 (de) | Einrichtung zum lichtbogenschweissen mit wechselstrom und abschmelzender elektrode | |
DE10050923C2 (de) | Elektrische Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Zündimpulsen für Schweisslichtbögen | |
DE4008561C2 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Spannungsversorgungseinrichtung für ein Elektrofilter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |