-
Vorrichtung zur Reinigung von Gasen auf elektromechanischem Wege.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche der Reinigung und Ausscheidung von
in Gasen, Gasgemischen und Luft enthaltenen festen und flüssigen Stoffen auf elektromechanischem
Wege dient. Bei .der Vorrichtung wird die bekannte Eigenschaft hochgespannter Elektrizität,
aus Gasen, Gasgemischen und Luft die in diesen enthaltenen festen Bestandteile auszuscheiden,
in Anwendung gebracht.
-
Die Erfindung sieht ein rotierendes System von an sich bekannten,
je konachsial zueinander liegenden Sprüh- und Niederschlagselektroden vor, bei welchem
die Niederschlagselektroden -zellenartig im Kreise herum mit verhältnismäßig kurzer
Längserstreckung um die für alle gemeinsame Drehachse senkrecht zu dieser radial
angeordnet sind und die Sprühelektroden wie die Speichen eines Rades sternförmig
je in der Längsachse der Niederschlagselektroden liegen. Die Gesamtheit der letzteren
sei hierbei »Zellenring« oder auch kurz »Zelle« genannt, die Gesamtheit der Sprühelektroden
»Sprühstern«.
-
Zellenring und Sprühstern rotieren hierbei in fester, gegenseitiger
Lage zueinander. Es sind zwar bereits rotierende Anordnungen von konachsialen Sprüh-
und N iederschlagselektroden bekannt. Der Wesensunterschied diesen gegenüber (und
zwar der rein mechanische zunächst) ist jedoch der, daß dort, ganz abgesehen von
der Zahl der einzelnen Aggregate (Aggregat: Niederschlagselektrode und Sprühelektrode),
die Drehung um die Sprühelektroden selbst erfolgt, während bei der Anordnung des
Erfindungsgegenstandes .die Drehung stattfindet um eine Achse senkrecht dazu. In
dem bekannten Falle verfolgte man mit der Drehung lediglich die Absicht, -Unregelmäßigkeiten
in der Entladung infolge nicht zu vermeidender Ungleichmäßigkeiten der Elektroden
zu verhindern, und zwar hat man, j e nach der Elektrode, die infolge ihrer Ungleichmäßigkeit
am meisten für die Unregelmäßig-
]zeit der Entladung in Frage kam,
die Sprüh-und Niederschlagselektrode je allein oder auch beide zugleich drehbar
vorgesehen.
-
Man stelle sich (s. Abb. ta und 1b) als Ummantelung des eigentlichen
elektrischen Teiles (der Zelle mit dein Sprühstern) ein Gehäuse G vor. Dasselbe
sei beispielsweise wie bei einem gewöhnlichen Ventilator spiralförinig und außerdem
liegend gedacht. Es hindert jedoch nichts, statt der Spiralforin eine sonst -zweckentsprechende
Form zu nehmen, wie kreisrund, polygonal o. (]-l. Außerdem könnte das liegende Gehäuse
auch ohne weiteres in Stehlage versetzt «erden. All dieses ist aber für den eigentlichen
Erfindungsgedanken unwesentlich.
-
In diesen (liegend gedachten) Kasten setzt man nun eine oder besser
zwei übereinanderliegende Scheiben S, und zwar die obere mit zentraler ()ffnunga
bei Gaseintritt von außen durch 1; bei Gasantritt von innen durch 1I würde, entsprechend
der Tendenz der Gase nach oben zu gehen - wie strichpunktiert angedeutet -, die
untere Scheibe die -zentrale Ofrnung erhalten. Die beiden Scheiben, einTeil der
Niederschlagselektrode, werden verbunden durch radial am Rande der Öffnung u. beginnende,
nach außen verlaufende vertikale Wände h aus dein gleichen leitenden :Material wie
dein der Scheiben, jedoch evtl. durchbrochen, so claß für die Wände I' auch gespannte
Drahtnetze in Betracht kommen können.
-
Die Scheiben S und die Wände I' bilden zusammen die selbstverständlich
entsprechend isolierte Niederschlagselektrode (Zelle), welche mit den sternförmig
in ihren Innern liegenden Spriilielektroden, diese ebenfalls entsprechend isoliert,
auf einer Vertikalwelle sitzt, @lie mit der Gehäuseachse zusammenfällt. Von der
Darstellung der Stromzuführung sowie von ,ler Antriebsart der Welle ist in der Abb.
i Abstand genommen; darauf kommt es bei dein Erfindungsgegenstand nicht an.
-
Die Zelle ist ferner in Abb. i einetagig gezeichnet; es hindert jedoch
nichts, dieselbe auch mehretagig zu bauen, nur müssen dann .lie zentralen Öffnungen
für den Gasaus- und -eintritt konisch erweitert sein von unten nach oben bzw. von
oben nach unten.
-
Innerhalb jeder Zellenkaninier verläuft also achsial zu ihr je eine
Speiche der Sprühsterne.
-
betreffs des Prinzips des eigentlichen Reinigungsvorganges betrachten
wir nun den Fall äußerer Einströmung (durch I). einetagiges Svstem nach Abb. i vorausgesetzt.
Das bei I eintretende Schtntitzgas, das entweder hineingedrückt oder hineingesaugt
werden kannverteilt sich auf den ganzen Umfang des Spiralgehätises und wird gezwungen,
in Richtung der gebogenen Pfeile (Abb. ja) in die Zellenkanimern einzutreten und
durch diese hindurch, in, wesentlichen parallel zu den Speichen des Sprühsternes,
firn clen zentralen Auslaß II zu gelangen uns dort das Gehäuse zu verlassen.
-
Würde nun bei eingeschalteter Elektrizität die Zelle mit dein darin
befindlichen Sprühstern stillstehen, so würde beim Gasdurchgang jede Zellenkammer
mit Sprühelel;tr,)#@lc darin sich genau so verhalten wie die Niederschlagselektroden
mit zugehörigen Sprühelektroden, wie sie jetzt vielfach, und zwar langgestrecl;t
vertikal-zylindrisch in Gebraucli kommen.
-
Diese Längserstreckung, die in der Natur der Wirkungsweise derartiger
immer mehr in Gebrauch kommender Elektrodensvsteme liegt, kommt daher, daß die Bahn
der bereits von der Sprühelektrode aufgeladenen Staubteilchen ihre größere Komponente
in Richtung de: Gasstromes hat (s. Abb.2).
-
Diese Bahn zu drücken, d. h. die von der Niederschlagselektrode angezogenen
Staubteilchen ztt zwingen, früher an die Wände @ler Niederschlagselektrode zu gelangen,
als clij hei ruliencien konachsialen Svstemen und au#-li bei den bekannten Drehsvstemen
der Fall ist. ist der eigentliche Zweck des Erfindungsgeclankens.
-
Man denke sich zu diesem Behufe eine einzige Niederschlagselektrode
mit der darin aclisial befindlichen Sprühelektrode um einen Punkt der gemeinsamen
Achse senkrecht zu dieser gedreht (Abb.3). Ein Staubteilchen. das bei nicht rotierenden
Elektroden beispielsweise gerade noch an die Niederschlagselektrode (bei e Abb.2)
gelangen würde, würde, Drehung ini Sinne der Abb.3 vorattsge@etzt, ijoch ehe es
den äußersten Rand e erreicht, bereits vorher von der ihm von der blanke entgegenkotninenden
Rohrwandseite a erfaßt un i #lort abgesetzt werden., und Teilchen, (1i: bei ruhendem
Rohr, ohne an dessen `Fände zu @elangen, das Elektrodenrohr verlassen würden, werden
durch clie Drehung noch erfaßt un-l zum Niederschlag gebracht.
-
Der augenscheinlichste Vorteil bei derartie# gedrehten Elektroden
ist offenbar der, daß man hier mit viel kürzeren Elektroclenbaulängen auskommt,
was für Materialersparnis iittßerst wesentlich ist.
-
Setzt man nun anstatt bloß der einen Zellenkammer, wie in Abb. 3 angedeutet.
soviel wie firn einzelnen Falle angängig, deren mehrere im Irreise herum nebeneinän
cler bzw. auch übereinander, so erhält man die Zell; tnit (!ein Sprühstern nach
Abb. i bzw. die mehretagigen ebenfalls bereits erwähnten Zellen.
-
Zweckmäßigerweise wird man noch clen Sprühstern in der Horizontalebene
(Abb. i finit liegendem Gehäuse vorausgesetzt) etwas aus seiner _MittelUge in der
Richtung des
Drehsinnes verschieben (Abb. q.), abgesehen von den
verschiedenstenVetbesserungsmöglichkeiten, beispielsweise Krümmung der Wände V nach
Abb. 5.
-
Es unterliegt keinem Zweifel, daß man mit elektrischen Reinigungsapparaturen
nach dem vorbeschriebenen Erfindungsgedanken viel weniger als bei den gewöhnlichen
ruhenden, konachsialen Systemen davon abhängig ist, ob die Niederschlagselektroden
(hier in Richtung des Radius gemessen) lang genug sind, ob die Zellen die richtige
Weite haben, ob der eventuelle Feuchtigkeitsgehalt der zu reinigenden Gase richtig
geschätzt ist, das alles läßt sich sehr leicht regeln durch Änderung der Drehgeschwindigkeit,
gegebenenfalls auch durch die bereits erwähnte Verstellung des Sprühsternes.
-
Bei durchbrochenen Wänden V der Zellen kann außerdem eine mehrfache
Elektrisierung der Teilchen in benachbarten Zellenkammern stattfinden; ferner kann
die Durchtrittsgeschwindigkeit der Gase, entsprechend erhöhter Winkelgeschwindigkeit,
ebenifalls erhöht ;werden. Dies letztere ist ein weiterer erheblicher \Torteil,
da mit der Erhöhung der Durchtrittsgeschwindigkeit die für die Reinigung benötigte
Zeit bedeutend herabgemindert wird. Bei ruhenden Systemen ist man an verhältnismäßig
kleine Geschwindigkeiten gebunden, um eben nicht Gefahr zu laufen, daß ein großer
Teil der Staubteilchen, ohne sich überhaupt niedergeschlagen zu haben, durch die
Niederschlagselektroden hindurchgehen, falls diese nicht ungewöhnlich lang gemacht
werden.
-
Handelt es sich um zu reinigende Gase von mehr oder weniger großem
Feuchtigkeitsgehalte, so wird ferner die rein elektrische Abscheidewirkung (Niederschlag
an der Zelle) noch unterstützt, z. B. bei in Gasen enthaltenen Ölen, durch eine
rein mechanische Schleuderwirkung. Die spezifisch schwereren Teile gelangen zum
großen Teil gar nicht an die Zellenwände, sondern werden direkt in den Ringraum
R der Abb. rb geschleudert.
-
Die Schleuderwirkung kommt ferner auch in Betracht für an den Zellenwänden
bereits abgesetzte mehr oder weniger starke Staubschichten, die dann leicht in größeren
oder kleineren Klumpen in den Raum R abfliegen. Tritt diese Schleuderwirkung der
Staubkrusten von den Zellenwänden nicht in gewünschtem Maße ein (während des Reinigungsvorganges),
so braucht man nur die Elektrizität auf kurze Zeit unter Beibehaltung der Drehung
.abzuschalten, letztere evtl. gesteigert, und die Staubkrusten werden nach außen
hin geschleudert. Hat man, was auch ohne weiteres in bekannter Weise möglich ist,
Parallel- bzw. Serienschaltung mehrerer Apparate in Anwendung gebracht, so braucht
man für den Zweck der guten Abschleuderung nur jeweils bei einem der rotierenden
Reiniger die Elektrizität abzuschalten auf kurze Zeit, während die übrigen in vollem
Betrieb bleiben können.
-
Schließlich gestattet das Verfahren auch noch, zur weiteren Erhöhung
der Abschleuderwirkung während der Abschaltung der Elektrizität, in bekannter Weise
ein Abblasen des an Sprüh- und Niederschlagselektrode angesetzten Staubes durch
Gas oder Luft.