DE4217699A1 - Elektrofilteranordnung - Google Patents
ElektrofilteranordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Elektrofilteranordnung
nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Zum Reinigen von Gasen sind Elektroabscheider oder
Elektrofilter bekannt, die aus einer Mehrzahl von
Rohren bestehen, in denen jeweils mittig ein Draht
hängt. Zwischen den Rohren, die üblicherweise die
geerdeten Elektroden bilden, und den Drähten, die die
Sprühelektroden bilden, liegt eine Hochspannung, die
zwischen 15 und 100 kV betragen kann.
Die Rohre sind üblicherweise senkrecht angeordnet,
wobei die Sprühelektroden mit Hilfe von Gewichten
gespannt und mit Hilfe der Schwerkraft in den Rohren
mittig justiert werden. Das zu reinigende Gas tritt
üblicherweise von unten in die Rohre ein und oben
aus, obwohl die Reinigungswirkung im elektrischen
Feld unabhängig von der Strömungsrichtung ist. Da
durch, daß die Eintrittsöffnung des Rohgases unten
und die Austrittsöffnung des Reingases oben ist, wird
aber verhindert, daß das Reingas durch abreinigende
Schmutzpartikel wieder verunreinigt wird.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist es schwierig,
alle Rohre so zu richten, daß sie mit ihren frei hän
genden Sprühelektroden exakt senkrecht stehen. Außer
dem neigen die Sprühelektroden bei kleinsten Erschüt
terungen zum Schwingen, und dies umso mehr, je länger
die Rohre und ihre Sprühelektroden sind. Diese
Schwingungsprozesse führen leicht zu elektrischen
Durchschlägen mit einem Zusammenbruch der Feldstärke
und damit der Reinigungswirkung der Elektrofilter.
Um diese Nachteile der freihängenden Sprühelektroden
zu mindern, werden diese im allgemeinen im Ein
trittsbereich der Rohre mit geeigneten Vorrichtungen
verbunden. Der Effekt hinsichtlich der Dämpfung der
Schwingungen ist aber gering. Durch die Kopplung der
Sprühelektroden können diese im allgemeinen auch
nicht mehr elektrisch entkoppelt werden.
Diese beschriebenen Rohrelektrofilter werden im all
gemeinen mit Spülflüssigkeiten von den abgeschiedenen
Stoffen abgereinigt. Wenn die Reinigung während des
Betriebes erfolgt, erhöht sich zwangsläufig die Ge
fahr von elektrischen Überschlägen mit einem Zusam
menbruch der Feldstärken und Gasreinigung. Es kommt
zu Schmutzdurchbrüchen, die den an sich sehr hohen
Reinigungsgrad der Naßelektrofilter eingrenzen. Da
durch, daß die Sprühelektroden über die mechanische
Kopplung auch elektrisch gekoppelt sind, brechen die
Felder in allen gekoppelten Sprühelektroden zusammen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Er
findung die Aufgabe zugrunde, eine Elektrofilteran
ordnung zu schaffen, durch die aufwendige Justierar
beiten überflüssig werden, bei der Überschläge auf
grund von Schwingungen der Sprühelektroden vermieden
werden und bei der eine Naßreinigung ohne Einbrüche
der Reinigungsleistung ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.
Dadurch, daß die in den Rohren senkrecht nach unten
hängenden Sprühelektroden mittels Magnetanordnungen
magnetisch fixiert werden, werden sie auch bei mecha
nischen Erschütterungen, die ansonsten zu Schwingun
gen der Sprühelektroden führen würden, in ihrer Lage
festgehalten, so daß die Gefahr von Überschlägen
nicht mehr vorhanden ist. Darüber hinaus müssen bei
der Einrichtung der Lagen keine aufwendigen Justier
arbeiten vorgenommen werden, da die Sprühelektrode
auch bei kleinen Abweichungen von der Mittenachse von
der Magnetanordnung in ihrer einmal eingerichteten
Stellung festgehalten wird. Durch die Möglichkeit der
Fixierung der Sprühelektroden werden auch die bei der
Naßreinigung im Stand der Technik auftretenden Nach
teile weitgehend vermieden.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnah
men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse
rungen möglich. Durch Zuordnen jeweils einer Hoch
spannungsversorgung zu einer Röhren-Sprühelektroden
anordnung bzw. zu einer Gruppe, bestehend aus zwei
oder mehreren Rohren mit zugehörigen Sprühelektroden,
wird das System elektrisch voneinander entkoppelt, so
daß die Elektrofilteranordnung seine Reinigungslei
stung beibehält, auch wenn ein Filterelement, beste
hend aus Rohr und Sprühelektrode, oder einige Filter
elemente ausfallen sollten. Dabei wird darüber hinaus
durch die Art der Reinigung, d. h. durch die Art der
Zuführung der Reinigungsflüssigkeit, vermieden, daß
bei der Reinigung eines Filterelementes und gegebe
nenfalls Ausfall dieses Filterelementes das Gas wei
terhin unbehandelt durch das Rohr geleitet wird, da
entweder durch das Einsprühen der Reinigungsflüssig
keit oder durch den Kondensationsvorgang an der Rohr
wand und Erzeugen einer umgekehrten Thermik, die
Durchströmung gerade verhindert wird, so daß kein
ungereinigtes Gas durch die gesamte Elektrofilteran
ordnung hindurchgehen kann. Dadurch wird auch während
der Naßreinigung ein hoher Wirkungsgrad der Abschei
dung beibehalten.
Dadurch, daß die Röhren radial am Umfang des Gehäuses
angeordnet werden, entsteht in der Mitte zwischen
ihnen ein Raum, in dem ein Wasser und Absetzbehälter
vorgesehen werden kann. Auf diese Weise können glei
chermaßen die Naßreinigungsvorrichtungen innerhalb
des Gehäuses angeordnet werden und zentral angesteu
ert werden.
Durch mehrfache Umlenkung des zu reinigenden
Gasstroms in dem Gehäuse der Elektrofilteranordnung
wird eine gleichmäßige Anströmung bei geringen Strö
mungsgeschwindigkeiten erreicht. Vorteilhafterweise
werden die Hochspannungsversorgungsteile ebenfalls
innerhalb des Gehäuses der Elektrofilteranordnung
vorgesehen, wodurch die Entstehung von Kriechströmen,
die nach außen gelangen, verringert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ei
nen Teil der erfindungsgemäßen Elek
trofilteranordnung und
Fig. 2 eine Darstellung der radialen Anord
nung der Rohre.
Entsprechend Fig. 1 besteht die Elektrofilteranord
nung aus einem Gehäuse 1, in dem entsprechend Fig. 2
eine Vielzahl von Rohren 2 radial um den Umfang des
Gehäuses 1 herum angeordnet sind. Mittig in jedem
Rohr 2 hängt ein Draht 3, an dessen unterem Ende ein
Gewicht 4 aus magnetischem Material befestigt ist.
Mit Abstand zu dem Gewicht 4 ist ein Permanentmagnet
5 ortsfest mit dem Gehäuse 1 verbunden. In der Auf
hängung 6 für den Draht ist eine elektrische Hoch
spannungsversorgung 7 integriert, die den Draht 3 auf
negatives Potential beispielsweise auf 40 kV legt.
Das Rohr 2 ist geerdet und bildet die positive Elek
trode, während der Draht 3 die negative Sprühelektro
de darstellt. Zwischen den beiden Elektroden liegt
somit eine Gleichspannung von mehreren kV, beispiels
weise 40 kV an.
In dem Ausführungsbeispiel ist jedem Rohr 2 mit
drahtförmiger Sprühelektrode 3, die zusammen ein Fil
terelement bilden, eine Magnetanordnung 4, 5 und eine
Hochspannungsversorgung 7 zugeordnet. Die Rohre 2
sind genau senkrecht angeordnet und die Permanentma
gneten 5 sind unterhalb der Rohre in der Weise befe
stigt, daß der Draht 3 jeweils mittels der Magnet
kräfte zwischen den Permanentmagneten 5 und dem Ge
wicht 4 mittig in dem jeweiligen Rohr 2 hängt. Die
Magnetkräfte und der Abstand zwischen Gewicht und
Permanentmagnet 5 sind so berechnet, daß auch bei
Erschütterungen der Draht 3 in seiner Lage gehalten
wird.
Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Filterele
mente 2, 3 nebeneinanderliegend in der Nähe der Au
ßenwand des Gehäuses 1 ringförmig angeordnet, so daß
in der Mitte ein freier Raum verbleibt. In diesem
freien Raum ist gemäß Fig. 1 im oberen Bereich ein
Behälter 8 zur Aufnahme von Wasser oder einer anderen
Reinigungsflüssigkeit vorgesehen. Über eine Zuleitung
9, die in das Innere des Gehäuses 1 unterhalb des
Behälters 8 führt, wird das zu reinigende Gas einge
leitet und verteilt sich über den Innenraum. Zwischen
Innenraum des Gehäuses 1 und Filterelementen 2, 3 ist
eine ringförmige Zwischenwand 10 vorgesehen, die im
oberen Bereich Durchlässe 11 für das zu reinigende
Gas aufweist. Mittig durch den Behälter hindurch ist
eine Rohrleitung 12 angeordnet, die das gereinigte
Gas nach außen leitet.
Das zu reinigende Gas wird über die Gaszufuhr 9 ein
geleitet, verteilt sich gleichmäßig über den Innen
raum und strömt durch die Durchlässe in den Raum zwi
schen Außenwand des Gehäuses 1 und Zwischenwand 10
und strömt von unten her in das Rohr 2 hinein. Auf
diese Weise wird eine gleichmäßige Anströmung bei
geringer Strömungsgeschwindigkeit erreicht. Die in
dem Gas enthaltenen Feststoffteilchen, wie Staub,
werden durch die von der negativen drahtförmigen
Sprühelektrode 3 ausgesandten Elektronen negativ auf
geladen und bewegen sich im elektrischen Feld mit
relativ hoher Geschwindigkeit in Richtung auf die
Wand des Rohres 2, wo sie sich abscheiden, entladen
und zusammenballen. Das von den Feststoffteilchen
gereinigte Gas strömt aus allen Rohren 2 in den obe
ren Bereich des Gehäuses 1 und wird mittig über die
Rohrleitung 12 abgeleitet.
Da an den Wänden der Rohre 2 Feststoffteilchen haften
bleiben, müssen die Rohre 2 von Zeit zu Zeit mit Was
ser oder einer Reinigungsflüssigkeit gereinigt wer
den. Zu diesem Zwecke ist eine Reinigungseinrichtung
13 vorgesehen. Die Reinigungsanlage 13 besteht aus
einer Mehrzahl von Reinigungsbehältern 14, die je
weils über Ventile 15 mit dem Absetzbehälter 8 in
Verbindung stehen. Die Enden der Rohre 2 ragen je
weils in die Reinigungsbehälter 14 hinein, wobei Be
hälter 14 und Rohre 2 gegeneinander abgedichtet sind.
In dem Absetzbehälter 8 und den Reinigungsbehältern
14 sind jeweils Füllstandssensoren 16, 17 vorgesehen,
über die die jeweiligen Pegel erfaßt werden können.
Die Ventile 15 und die Füllstandssensoren 16, 17 sind
jeweils mit einer nicht dargestellten Steuereinrich
tung verbunden.
Der Reinigungsvorgang ist so ausgerichtet, daß in
festen vorgegebenen zeitlichen Abständen jeweils ein
Rohr 2 oder eine Gruppe von zwei oder drei Rohren
gereinigt werden. Die Steuereinrichtung steuert dabei
unter Kenntnis der Pegel stände im Absetzbehälter 8
und den Reinigungsbehältern 14 das jeweilige Ventil
15 an, das soviel Wasser vom Absetzbehälter 8 durch
läßt, daß der Pegel in dem bestimmten Reinigungsbe
hälter 14 so steigt, daß das Wasser über das Rohrende
in das Innere des Rohres gelangt und an der Wand des
Rohres 2 entlangläuft. Dabei werden die Feststoff
teilchen von der Wand abgespült und Wasser und Fest
stoffteilchen strömen am Boden des Gehäuses 1 in ei
nen Sammelbehälter 18, von dem es mittels einer Pumpe
19 in den Absetzbehälter 8 gepumpt wird. Die Fest
stoffteilchen setzen sich am Boden des Sammelbehälter
8 ab und werden zu gegebener Zeit entfernt.
Damit das zu reinigende Gas bei einem eventuellen
Überschlag zwischen Sprühelektrode 3 und Rohr 2 nicht
ungereinigt durch das Rohr in den oberen Bereich des
Gehäuses 1 strömt, ist die Temperatur des Wassers
bzw. der Reinigungsflüssigkeit in bezug auf die Tem
peratur des Gasstromes so bemessen, daß sich eine
umgekehrte Thermik ergibt, d. h., daß sich während der
Reinigung eine Abkühlung der Gasse in den Rohren er
gibt, wodurch eine Durchströmung der Rohre von oben
nach unten auftritt, wodurch die aufsteigende bloc
kiert wird. Dadurch kann während des Reini
gungsvorganges kein Gas durch das Rohr strömen.
In dem Ausführungsbeispiel ist die Reinigungseinrich
tung 13 derart ausgebildet, daß das Wasser so zuge
führt wird, daß es an den Rohrwandungen entlangläuft.
In einer anderen Ausführungsform kann für jedes Fil
terelement 2, 3 eine Sprühvorrichtung vorgesehen
sein, die zentral von innen versorgt wird, wobei die
Wasserzufuhr wiederum von der Steuereinrichtung ab
hängig von dem vorgegebenen Takt gesteuert wird. Auch
in diesem Falle muß ein Durchströmen des Gases durch
die Rohre 2 vermieden werden, der Sprühstrom wird
daher so eingestellt, daß sich eine schwache Gasströ
mung von der Austrittsöffnung der Rohre zu deren Ein
trittsöffnung erzeugt wird, wodurch der Gasstrom von
unten nach oben während des Reinigungsvorganges
blockiert wird.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind gemäß
Fig. 2 die Rohre in nur einer Reihe ringförmig ange
ordnet. Selbstverständlich können auch zwei oder meh
rere Reihen vorgesehen werden, ebenso wie sich die
Form der Rohre und die Form des Gehäuses entsprechend
den gewünschten Zwecken ändern kann. Die Hochspan
nungsversorgungen 7 sind innerhalb des Gehäuses 1
angeordnet, wobei im Ausführungsbeispiel jedem Fil
terelement, bestehend aus Sprühelektrode 3 und Rohr,
eine Hochspannungsversorgung zugeordnet ist. Es kön
nen aber auch zwei oder mehrere Filterelemente an
einer Hochspannungsversorgung 7 anliegen, wobei hier
zu berücksichtigen ist, daß die gesamte Reinigungs
leistung keine Einbrüche erfährt.
Claims (12)
1. Elektrofilteranordnung mit einer Mehrzahl von in
einem Gehäuse angeordneten Filterelementen, die
aus einem Rohr und einer mittig im Rohr hängend
angeordneten Sprühelektrode bestehen, wobei das
zu reinigende Gas durch die Rohre mit einer Ein
tritts-und einer Austrittsöffnung geleitet wird
und zwischen Rohr und Sprühelektrode einer Hoch
spannung anliegt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sprühelektroden (3) mit Hilfe von
Magnetkraft in ihrer Lage fixiert sind.
2. Elektrofilteranordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Magnetkraft durch zwei
magnetische Elemente (4,5) erzeugbar ist, die
als Magnet und magnetisierbare Masse oder als
zwei Magneten mit entgegengesetzten Polen ausge
bildet sind, wobei die magnetischen Elemente
(4,5) durch einen Gasspalt elektrisch isoliert
sind.
3. Elektrofilteranordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung
ein Gewicht (4) aus magnetisierbarem Material,
das am Ende der Sprühelektrode (3) hängt, und
einen dem Gewicht mit Abstand gegenüberliegenden
Permanentmagneten aufweist.
4. Elektrofilteranordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes
Filterelement (2,3) oder für jeweils eine Gruppe
von einigen Filterelementen eine getrennte Hoch
spannungsversorgung (7) vorgesehen ist.
5. Elektrofilteranordnung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hochspannungsversorgun
gen (7) innerhalb des Gehäuses (1) angeordnet
sind.
6. Elektrofilteranordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre
(2) vorzugsweise ringförmig um den Umfang des
Gehäuses (1) angeordnet sind.
7. Elektrofilteranordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zu rei
nigende Gas in den Innenraum des Gehäuses (1)
geleitet wird und von dort die Rohre (2) gleich
mäßig umströmt, bevor es die Rohre (2) durch die
Eintrittsöffnungen durchströmen.
8. Elektrofilteranordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ge
häuse (1) innerhalb der Filterelemente (2,3) ein
Wasser- und Absetzbehälter (8) vorgesehen ist.
9. Elektrofilteranordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reini
gungseinrichtung (14) vorgesehen ist, die mit
einer Steuereinrichtung verbunden ist, und daß
die Steuereinrichtung die Reinigungseinrichtung
in der Weise steuert, daß die Filterelemente
einzeln oder in kleinen Gruppen in zeitlichen
Abständen mittels einer Reinigungsflüssigkeit
gereinigt werden.
10. Elektrofilteranordnung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß jedem Filterelement oder
einer Gruppe von Filterelementen an der Aus
trittsöffnung eine Sprühvorrichtung mit Injek
torwirkung für die Reinigungsflüssigkeit zuge
ordnet ist, die während des Sprühvorganges eine
schwache Gasströmung von der Austrittsöffnung
der Rohre zu deren Eintrittsöffnung erzeugt und
hierdurch die Gasströmung durch die Eintritts
öffnung zur Austrittsöffnung während des Reini
gungsvorganges blockiert.
11. Elektrofilteranordnung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß jedem Filterelement oder
einer Gruppe von Filterelementen ein Reinigungs
behälter zugeordnet ist, in die die oberen Enden
der jeweiligen Rohre (2) hineinragen, wobei in
dem Reinigungsbehälter (14) die Reinigungsflüs
sigkeit aufgenommen ist, und daß die Steuerein
richtung den Flüssigkeitspegel in dem Reini
gungsbehälter (14) in der Weise steuert, daß er
während des Reinigungsvorganges das Ende des
jeweiligen Rohres geringfügig übersteigt.
12. Elektrofilteranordnung nach Anspruch 9 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß sich während des
Reinigungsvorganges die Gase in den Filterele
menten abkühlen und sich hierdurch eine umge
kehrte Thermik mit einer Durchströmung der Fil
terelemente von der Austrittsöffnung zur Ein
trittsöffnung ergibt und hierdurch die Gasströ
mung durch die Eintrittsöffnung zur Austritts
öffnung während des Reinigungsvorganges
blockiert wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924217699 DE4217699A1 (de) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | Elektrofilteranordnung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924217699 DE4217699A1 (de) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | Elektrofilteranordnung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4217699A1 true DE4217699A1 (de) | 1993-12-02 |
Family
ID=6459935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924217699 Withdrawn DE4217699A1 (de) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | Elektrofilteranordnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4217699A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008024045A1 (de) * | 2008-05-16 | 2009-11-19 | Hengst Gmbh & Co.Kg | Elektro-Ölnebelabscheider mit Spülung, und Verfahren zum Betreiben desselben |
WO2014145272A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | O'brian Michael A | Oil-collecting electrostatic precipitator |
-
1992
- 1992-05-27 DE DE19924217699 patent/DE4217699A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008024045A1 (de) * | 2008-05-16 | 2009-11-19 | Hengst Gmbh & Co.Kg | Elektro-Ölnebelabscheider mit Spülung, und Verfahren zum Betreiben desselben |
WO2014145272A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | O'brian Michael A | Oil-collecting electrostatic precipitator |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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