DE3500431A1 - Antriebseinrichtung fuer eine fallhammer-klopfvorrichtung - Google Patents

Description

METALLGESELLSCHAFT AG 07. Januar 1985

Reuterweg 14 MLK/OKü (1867P)

6000 Frankfurt/Main 1

Prov.Nr. 9235 L

Antriebseinrichtung für eine Fallhammer-Klopfvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung zum intermittierenden Vorwärtsdrehen der Welle einer Fallhammer-Klopfvorrichtung für Niederschlagselektroden und Sprühelektroden in elektrostatischen Staubabscheidern, bestehend im wesentlichen aus einem über einen Kurbeltrieb auf die Welle wirkenden Getriebemotor, der über ein einstellbares zeitrelais ein- und ausschaltbar ist.

Die Staubablagerungen auf Niederschlagselektroden und Sprühelektroden von trocken arbeitenden elektrostatischen Staubabscheidern müssen von Zeit zu Zeit entfernt werden, damit die Abscheideleistung nicht beeinträchtigt wird. Da beim Abreinigen der Elektroden unvermeidlich Teilmengen des abgeschiedenen Staubes vom Gasstrom wieder aufgewirbelt und - soweit sie sich nicht in nachfolgenden Feldern erneut abscheiden - mit dem Gasstrom ausgetragen werden, kann die zeitweilige Überschreitung der im Reingas zulässigen Staub-Grenzwerte nur dadurch vermieden, daß die im Gasstrom parallel nebeneinanderliegenden Elektroden nicht auf einmal, sondern periodisch nacheinander abgereinigt werden. Bei mehreren in Strömungsrichtung hintereinanderliegenden Abscheidefeldern, hat jedes Feld üblicherweise eine andere Klopffrequenz, so daß zur Vermeidung von Staubspitzen im Reingas eine weitere Koordinierung der periodischen Abreinigung einzelner Elektroden erforderlich ist.

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Üblicherweise ist für alle parallel nebeneinander im Gasstrom liegenden Niederschlagselektroden und Sprühelektroden je eine sogenannte Klopfwelle vorgesehen, an der in vorgegebenem Winkelabstand Fallhammer gelenkig befestigt sind, die bei einer Drehung der Welle nacheinander auf einen oberen Scheitelpunkt angehoben werden, von dem aus sie unter dem Einfluß der Erdbeschleunigung auf Ambosse an den Niederschlagelektroden, Sprühelektroden oder deren Verbindungs- bzw. Aufhängevorrichtungen fallen.

Je nach Staubanfall wird für jedes Feld sowie für die Niederschlagselektroden und Sprühelektroden ein bestimmter Klopfrythmus eingestellt. Das Wiederaufwirbeln von bereits abgeschiedenem Staub durch die Klopfschläge ist zwar unvermeidlich, kann aber u.a. dadurch minimiert werden, daß bestimmte, von Fall zu Fall durch Versuche zu ermittelnde Mindestdicken der Staubablagerungen eingehalten werden, weil der Staub dann in mehr oder weniger großen Fladen rasch und zusammenhängend in die Staubbunker fällt. Bei mehreren in Gasströmung hintereinanderliegenden Feldern werden die Mindestdicken in den ersten Feldern schneller erreicht, als in den letzten Feldern. Dementsprechend wird in den ersten Feldern eine höhere Klopffrequenz vorgesehen als in den letzten Feldern.

Da die optimalen Klopffreguenzen bei der Auslegung einer Fallhammer-Klopfvorrichtung bestenfalls angenähert bestimmt werden können und außerdem bei einer Xnderung des Staubanfalls bzw. der Staubqualität (z.B. beim übergang auf eine andere Kohlesorte), eine erneute Anpassung der Klopffrequenz nötig werden kann, wird im allgemeinen nicht nur ein die Motordrehzahl herabsetzendes Getriebe vorgesehen, sondern außerdem eine Ein-/Ausschaltregelung mittels Relais, wodurch erst die erforderliche flexible Anpassung der Klopffrequenz an die Örtlichen Verhältnisse möglich

wird. Für die letzten Felder ist eine Festlegung der Klopffrequenz allein durch eine entsprechend herabgesetzte Drehzahl der Klopfwelle selbst dann schwierig, wenn sie von vornherein ein für alle Mal festgelegt werden könnte. Die übliche Motordrehzahl von 3.000 U/min wird hier mittels Getriebe beispielsweise auf 0,25 U/min herabgesetzt, ohne daß damit schon die erforderliche niedrige Klopffrequenz erreicht würde.

Wegen des go-and-stop-Betriebes tritt während der Stillstandszeiten durch die teilweise angehobenen Klopfhämmer an der Klopfwelle ein rückdrehendes Moment auf, das zusammen mit der mehr oder minder großen Nachlaufzeit des Motors sowie dem unvermeidbaren Spiel im gesamten Antriebssystem dazu führt, daß zwei - beispielsweise in einem Winkelabstand von nur 15° aufeinanderfolgend angeordnete Hammer gleichzeitig fallen oder daß in ungünstigen Fällen die Welle während der Motorstillstandszeit so weit zurückgedreht wird, daß insgesamt kein Vorwärtsdrehen mehr erfolgt und die Klopfschläge ausbleiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Antriebseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art ein Rückdrehen der Welle zu vermeiden, so daß auf jeden Fall die vorgesehene bzw. durch eine Regeleinrichtung laufend neu eingestellte Klopffrequenz eingehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Welle zwei Hebel in der Weise gelagert sind, daß der erste, mit dem Kurbeltrieb gelenkig verbundene Hebel über eine nur in einer Drehrichtung wirkende Kupplung beim Aufwärtshub ein Vorwärtsdrehen der Welle bewirkt und der zweite, mit einem Festpunkt verbundene Hebel über eine einseitig in der gleichen Drehrichtung wirkende Kupplung ein Rückdrehen der Welle verhindert.

Als Antrieb des Hebels für das Vorwärtsdrehen der Klopf~ welle, kann anstelle eines Getriebemotors mit Kurbeltrieb ein pneumatisch, hydraulisch oder magnetisch betätigter Hubantrieb verwendet werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile werden anhand des in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt eines Niederschlagselektrodenfeldes mit Fallhammer-Klopfeinrichtung.

Figur 2 zeigt 12 verschiedene Winkellagen eines Fallhammers.

Figur 3 zeigt die erfindungsgemäß eingesetzten Kupplungen in perspektivischer Darstellung.

In Figur 1 ist eine Mehrzahl von Niederschlagselektrodenwänden 1 dargestellt, die aus einzelnen Blechstreifen bestehen, die an ihren unteren Enden mittels einer Traverse 2 untereinander verbunden sind, deren Stirnseite als Amboß für die Fallhammer 4 ausgebildet ist. Die Fallhämmer 4 sind gelenkig an einer Klopfwelle 3 winkelversetzt befestigt, und zwar so, daß bei einer Drehung der Welle die Niederschlagselektrodenwände 1 in einer vorgegebenen Reihenfolge von einem Klopfschlag beaufschlagt und dadurch abgereinigt werden. Die Klopfwelle 3 wird intermittierend weitergedreht, indem der Getriebemotor 8 über ein Zeitrelais ein- und ausgeschaltet wird. Während einer vollen Umdrehung der Klopfwelle wird der Hebel 6 über einen Kurbeltrieb 7 um einen durch die Hebelverhältnisse festgelegten Winkelbetrag vor- und zurückgedreht. Im Rahmen dieser Erläuterungen wird eine in der Figur 1 als Rechtsdrehung erscheinende Bewegung des Hebels 6 als Vorwärtsdrehung bezeichnet und eine Linksdrehung als Rückwärtsdrehung.

Das Ende des Hebels 5 ist an einem Festpunkt 9 angelenkt. Beide Hebel 5 und 6 sind mit der Klopfwelle 3 über einseitig nur in einer Drehrichtung wirkende Kupplungen verbunden. Bei einer Aufwärtsbewegung des linken Endes des Hebels 6 wird die Klopfwelle 3 über die Kupplung mitgenommen und vorwärts weitergedreht, während bei einer Abwärtsbewegung des linken Endes des Hebels 6 die Kupplung nicht im Eingriff ist und demgemäß kein Drehmoment auf die Klopfwelle 3 übertragen wird. Während dieser Phase, d.h. der Rückwärtsdrehung des Hebels 6 verhindert die im Hebel 7 vorhandene Kupplung ein Rückwärtsdrehen der Klopfwelle 3, weil sie ebenfalls nur rechtsdrehend wirksam ist. Eine Vorwärtsdrehung der Klopfwelle 3 bedeutet relativ zum feststehenden Hebel 5 eine Rückwärtsdrehung, bei der dessen Kupplung nicht wirksam ist, d.h. eine solche Drehung der Klopfwelle 3 wird durch den Hebel 5 nicht verhindert, wohl aber ein Rückwärtsdrehen, das wegen des von den angelenkten, schon mehr oder weniger weit bis zum Scheitelpunkt ihrer Bewegung angehobenen Fallhämmern 4 bewirkten Rückdrehmoments jeweils dann einsetzen würde, wenn der Hebel 6 seine Rückwärtsdrehung beginnt, bzw. die aktive Vorwärtsdrehung der Klopfwelle 3 beendet ist. Eine ungewollte Vorwärtsdrehung der Klopfwelle 3 kommt wegen des stets vorhandenen Rückdrehmomentes der Fallhammer 4 nicht in Betracht.

Bei herkömmlichen Klopfantrieben konnte ein Rückwärtsdrehen der Klopfwelle nicht mit Sicherheit vermieden werden. Wie bereits erläutert, muß der Klopftakt nicht nur beim Einfahren einer Anlage, sondern auch bei sich ändernden Betriebsbedingungen häufig geändert werden, d.h. es müssen am Zeirelais andere Motorlauf- und Pausenzeiten eingestellt werden. Infolge von konstruktiv notwendigem und sich im Laufe der Zeit vergrößernden Spiel in der gesamten Klopfeinrichtung und nicht definiertem Motorauslauf, war

ein unkontrolliertes Rückdrehen der Welle möglich, was gelegentlich schon dazu geführt hat, daß der Rückdrehwinkel ebenso oder größer war als der Vorwärtsdrehwinkel einer (kurzen) Einschaltphase, mit dem Ergebnis, daß überhaupt keine Klopfschläge mehr ausgeführt wurden, weil der nächste Fallhammer zwar bis kurz vor den oberen Scheitelpunkt angehoben, infolge der Rückwärtsdrehung der Klopfwelle aber wieder so weit abgesenkt wurde, daß er während der nächsten Einschaltphase nicht über den Scheitelpunkt hinaus weitergedreht wurde. Abgesehen von derartigen Extremfällen kann ein exakter Klopfrythmus aber auch dann nicht eingehalten werden, wenn die Rückdrehwinkel geringer sind, weil sie sich im Laufe der Zeit u.U. addieren können und dann zwangsläufig Unregelmäßigkeiten im Klopftakt verursachen.

Figur 2 zeigt wahlweise die Stellungen eines bestimmten Fallhammers 4 während einer vollen Drehung der Klopfwelle 3 um 360° oder aber die Momentaufnahme von insgesamt Ij Fallhämmern, die auf einer Klopfwelle 3 jeweils um 30° versetzt angeordnet sind. Wird die Klopfwelle im go-and-stop-Betrieb taktweise um 30° vorwärtsgedreht, so nimmt der betrachtete Einzelhammer nacheinander die dargestellten Positionen ein. Faßt man Figur 2 als Momentaufnahme von 12 verschiedenen Fallhämmern auf, so wird deutlich, daß bei einer Vorwärtsdrehung der Welle um jeweils 30° ein Fallhammer nach dem anderen den oberen Scheitelpunkt überschreitet und herunterfällt, wodurch die zur Abreinigung der Elektroden erforderlichen Klopfschläge ausgelöst werden.

Figur 3 zeigt eine Ausführungsform der zwischen den Hebeln 5 und 6 und der Klopfwelle 3 angeordneten, einseitig wirkenden Kupplungen 10. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Klinken dieser Kupplungen bei einer Rechtsdrehung des Hebels 6 einrasten und die Klopfwelle 3 mitge-

nommen wird, während die Klinken des Hebels 5 "überlaufen" werden, die Wellendrehung also nicht hindern. Bei einer
Linksdrehung des Hebels 6 dagegen werden dessen Klinken
"überlaufen", während die Klinken des Hebels 5 ein Rückdrehen der Klopfwelle 3 durch Eingriff in das Klinkenrad verhindern.

Selbstverständlich können auch anders ausgebildete, einseitig wirkende Kupplungen eingesetzt werden, z.B. Rücktritt-Freilauf-Einrichtungen, wie sie für Fahrräder
bekannt sind. Wichtig ist, daß zur Aktivierung der Rücklaufsperre keine oder anfallens vernachlässigbare kleine Rückdrehwinkel der Klopfwelle erforderlich sind, damit für die Einhaltung eines exakten Klopftaktes immer eine hinreichend genau fixierte Winkelstellung der Klopfwelle vorhanden ist.

Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung ist bei allen
Klopfeinrichtungen anwendbar, bei denen mittels intermittierender Drehung einer Klopfwelle Fallhammer zur Beaufschlagung von Niederschlags- oder Sprühelektroden mit
Klopfschlagen eingesetzt werden.

Claims (2)

-y- PATENTANSPRÜCHE

1. Antriebseinrichtung zum intermittierenden Vorwärtsdrehen einer Fallhammer-Klopfvorrichtung für die Niederschlags- und Sprühelektroden in einem elektrostatischen Staubabscheider, bestehend im wesentlichen aus einem über einen Kurbeltrieb auf die Welle wirkenden Getriebemotor, der über ein einstellbares Zeitrelais ein- und ausschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle zwei Hebel in der Weise drehbar gelagert sind, daß der erste, mit dem Kurbeltrieb gelenkig verbundene Hebel über eine nur in einer Drehrichtung wirkende

Kupplung beim Aufwärtshub ein Vorwärtsdrehen der Welle ^

bewirkt und der zweite, mit einem Festpunkt verbundene Jl

Hebel über eine einseitig in der gleichen Drehrichtung «*·' wirkende Kupplung ein Ruckdrehen der Welle verhindert.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Getriebemotors mit Kurbeltrieb ein pneumatisch, hydraulisch oder magnetisch betätigter Hubantrieb verwendet wird.