DE4326757A1

DE4326757A1 - Elektrofilter

Info

Publication number: DE4326757A1
Application number: DE19934326757
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl Ing Handte
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-08-11
Filing date: 1993-08-10
Publication date: 1994-02-17

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft ein Elektrofilter. Elektrofilter wer den zum Abscheiden von Stäuben aus verunreinigten Gasen be nutzt. Die Abscheidung erfolgt mit Hilfe von unterschiedlich gepolten Elektroden. So ist die Elektrode, auf der sich die Staubpartikel niederschlagen sollen geerdet, während die an dere Elektrode mit einem negativ gepolten Gleichstrom beauf schlagt wird. Dadurch wandern ständig Elektronen zu der geer deten Elektrode. Treffen staubbeladene Gase auf diese Elek tronen, so lagern sich sowohl die negativen Elektronen als auch die positiven Gasionen an den einzelnen Staubteilchen an und laden sich auf. Die negativ aufgeladenen Teilchen wandern zur geerdeten Niederschlagselektrode, während die positiv ge ladenen Teilchen zur mit negativem Gleichstrom gespeisten an deren Elektrode hinwandern. An beiden Elektroden lagern sich dadurch Staubpartikel an.

STAND DER TECHNIK

Es ist ein Elektrofilter bekannt, der mit rotierenden kreis förmigen Abscheideplatten und mit rotierenden, drahtförmigen Sprühelektroden ausgestattet ist. Die Abscheideplatten sind geerdet und die Sprühelektroden werden mit negativ gepoltem Gleichstrom gespeist. Der sich auf den Abscheideplatten nie derschlagende Staub wird durch Abstreifer entfernt. Die Sprühelektroden sind in Form von Rädern mit radial angeordne ten Speichen ausgebildet. Die Abscheideplatten sind parallel zueinander in Reihe hintereinander angeordnet. Die staubbe lasteten Rohgase durchströmen, geführt von Leitblechen, die langsam rotierenden Abscheideplatten. Die Abscheideplatten werden durch Abstreifer gereinigt, die am Filtergehäuse be festigt sind. Die Sprühelektroden sind mit Reitern versehen, die infolge der Drehung der radförmigen Sprühelektroden und der dadurch auf sie einwirkenden Schwerkraft auf den spei chenförmigen Sprühdrähten hin- und hergleiten und so die Sprühdrähte sauberhalten. Bei diesem Elektrofilter sind die Abscheideplatten ungleich weit vom Rohgas-Eintritt entfernt, so daß trotz eines aufwendigen Luftleitsystems die dem Roh gas-Eintritt näher positionierten Abscheideplatten stärker mit Stäuben beaufschlagt werden als die weiter entfernteren Abscheideplatten. Nachteilig ist ferner der durch die vielen zur Luftführung nötigen Luftleitbleche erforderliche hohe Wartungsaufwand und die infolge der vielen und engen Kanäle dadurch ferner bewirkte schlechte Zugänglichkeit des Inneren des Filters.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ein verbessertes Elektrofilter anzugeben.

Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruchs I gegeben. Das aus dem Stand der Technik bekannte Elektrofilter mit rotierenden Abscheideplatten und Sprühelektroden sowie Abstreifern für die Abscheideplatten und sogenannte Reini gungsreiter für die Sprühelektroden zeichnet sich erfindungs gemäß dadurch aus, daß der Rohgaskanal mit seiner Mündung tangential auf die Abscheideplatten gerichtet ist. Diese An ordnung des Rohgaskanals bewirkt, daß alle Abscheideplatten gleichmäßig weit von der Eintrittsöffnung des Rohgaskanals entfernt sein können, so daß alle Abscheideplatten gleich mäßig mit Rohgas belastet werden können. Dadurch läßt sich ein gleichmäßiges Abscheiden auf allen Platten erzielen. Auf die im Stand der Technik erforderlichen vielen Luftleitbleche kann praktisch vollständig verzichtet werden.

In einer wesentlichen Weiterbildung der Erfindung besitzt das Elektrofilter einen Reingaskanal, der als Rohr ausgebildet ist. Die Längsachse dieses Rohres fällt mit der Drehachse der auf einer gemeinsamen Drehachse befindlichen Abscheideplatten zusammen. In dem Mantel dieses Rohres sind Durchbohrungen so verteilt vorhanden, daß ein gleichmäßiger Lufteintritt längs des Rohres erzielbar ist. Dadurch läßt sich eine spiralförmi ge Strömung von dem Außenbereich jeder Abscheideplatte nach innen, zum Reingaskanal hin ausbilden. Infolge dieser Strö mung wird ein Zentrifugalfeld erzeugt und dadurch ein Groß teil des Staubes oder der Flüssigkeitstropfen vorabgeschieden und im unten angeordneten Staub- bzw. Flüssigkeitsbehälter aufgenommen.

Die sich ausbildende spiralförmige Strömung parallel zur Scheibenebene ist äußerst gleichförmig, da die Abscheidemenge zu den Scheiben gleichförmig auf alle Scheiben verteilt ist und auch das Ableiten der Gasströme in den Rohgaskanal je weils zwischen benachbarten Scheiben gleich stark ist. Dies alles bewirkt eine gute, gleichmäßige Abscheidung. Durch die spiralförmige Ausbildung der Strömung vom Lufteintritt zu den Abscheideplatten bis zum Luftaustritt in den Reingaskanal hinein wird der Weg im Abscheidebereich zwischen den Abschei deplatten entsprechend der Länge der spiralförmigen Strömung verlängert. Dadurch ist ein wünschenswert langer Abscheideweg vorhanden, der zum optimalen Ausschleudern bzw. Abscheiden von Flüssigkeitströpfchen günstig wirkt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Abstreifer verdrehbar auf dem Reingaskanal gelagert. Dadurch können sie beim Rotieren des Reingaskanals und damit auch beim Rotieren der Abscheideplatten ihre räumliche Aus richtung in etwa beibehalten. Die Abscheideplatten können da mit gleichsam rutschend sich dennoch ausreichend fest auf dem Reingaskanal auflagern. Einerseits wirken auf die Abstreifer Reibungskräfte, die die Abstreifer mit den rotierenden Ab scheideplatten mitbewegen wollen, andererseits wirkt auf die Abstreifer die durch ihr Eigengewicht erzeugte Schwerkraft. Beide Kräfte können gleich groß ausgebildet werden, da die Abstreifer mit unterschiedlich starken Anpreßdrücken gegen die Abscheideplatten gedrückt werden können. Dadurch lassen sich die Abstreifer in einer Schwebestellung halten.

Um die Abstreifer mit variablem Druck gegen die Abstreifer platten drücken zu können, hat es sich als vorteilhaft her ausgestellt, jeweils zwischen zwei Abscheideplatten zwei über ein Druckglied miteinander verbundene Abstreifer anzuordnen. Die Druckglieder können unterschiedlich stark eingestellt werden, so daß die beiden Abstreifer unterschiedlich stark gegen die Abscheideplatten gepreßt werden können.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die drahtförmigen Sprühelektroden entsprechend der Um rißlinie einer Scheibe mit der Grundrißform eines Vieleckes ausgebildet. Beim Drehen bzw. Rotieren der Sprühelektroden zusammen mit der Scheibe ist so praktisch neben allen Schei benflächen jeweils immer eine Sprühelektrode wirksam vorhan den. Dadurch kann zwischen den Sprühelektroden und der Schei be ein gleichförmiges Elektronenfeld ausgebildet werden, was weiter vorteilhaft für eine gleichmäßige Abscheidung ist. Die Anzahl der Sprühelektroden läßt sich problemlos vergrößern, indem mehrere derartige der Umrißlinie eines Vielecks folgen de Anordnungen von Sprühelektroden konzentrisch zueinander in derselben Scheibenebene positioniert werden.

Für eine optimale Reinigungswirkung der Sprühelektroden hat es sich als günstig herausgestellt, Reinigungsreiter auf je der der Sprühelektroden, und insbesondere auf jedem der gera den Abschnitte der Sprühelektroden anzuordnen.

Um zu verhindern, daß die Isolatoren des Elektrofilters mit der Rohgasströmung in Berührung kommen, sind diese Isolatoren in extra Räumen außerhalb der Abscheidekammer mit den Ab scheideplatten und den Sprühelektroden angeordnet. Diese Räu me sind jeweils über eine kleine Öffnung mit dem Abscheide raum verbunden. Außerdem ist der die Isolatoren enthaltende Raum durch eine Öffnung mit der Umgebungsluft verbunden. Da durch kann eine Luftströmung von jeder der die Abscheidekam mer einrahmenden Isolatorenkammer zur Abscheidekammer erzielt werden, so daß die dadurch bewirkte Falschluftzuführung eine Gegenströmung des Rohgases in die Räume mit den Isolatoren verhindert.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind den in den Ansprüchen weiterhin aufgeführten Merkmalen sowie dem nach folgenden Ausführungsbeispiel zu entnehmen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und er läutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Elek trofilter,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Elektrofilter nach Fig. 1 im Bereich der Abscheidekammer und

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Elektrofilter nach Fig. 1 im Bereich der Isolatorenkammer.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Ein Elektrofilter 10 besitzt ein Gehäuse 12, in dem ein Rohr 14 mittels Lager 16, 18 um eine Achse 19 drehbar gelagert ist. Der Drehantrieb erfolgt mittels einer motorischen Ein richtung 20.

Auf dem Rohr 14 sind parallel zueinander ausgerichtete, kreisförmige Scheiben 22 befestigt. Diese Scheiben 22 stellen die Abscheideplatten des Elektrofilters 10 dar.

In den Zwischenräumen zwischen den Scheiben 22 sind Sprüh elektroden 24 angeordnet. Diese Sprühelektroden folgen der Umrißlinie einer Scheibe mit der Grundrißform eines Sechs ecks. Zwei derartige Umrißlinien 24.1, 24.2 sind in Fig. 2 dargestellt. Die Elektroden 24 sind auf einem Rohrstück 26 befestigt, das die Scheiben 22 im Abstand einhüllt. Dieses Rohrstück 26 ragt mit einem im Querschnitt kleineren Rohr stummel 28 aus dem die Scheiben 22 und die Sprühelektroden 24 enthaltenden Raum 30 heraus und endet in einem diesem Raum 30 vorgeschalteten bzw. nachgeschalteten Raum 32 bzw. 34.

In diesen Räumen 32, 34 wird der Rohrstummel 28 über Isolato ren 38 auf dem Rohr 14 abstützend gehalten. Mittels eines außen auf dem Rohrstummel 28 befestigten Schleifkontaktes 36 kann der Rohrstummel 28 und damit über das Rohrstück 26 auch die Sprühelektroden 24 mit negativer Polarität aufgeladen werden. Zwischen den Sprühelektroden 24 und den geerdeten Scheiben 22 kann sich so ein elektrisches Feld ausbilden.

Zwischen dem Raum 32 bzw. 34 mit den Isolatoren 38 ist ein Spalt 40 zum Raum 30 hin vorhanden. Außerdem stehen die Räume 32, 34 über eine kleine Öffnung 42, 44 mit der das Elektro filter 10 umgebenden Außenluft in Verbindung.

Im Bereich des Raumes 30 wird mittels eines Rohrstückes 46 Rohgas 48 tangential auf die Außenbereiche der Scheiben 22 geleitet. Das Rohrstück 46 mündet damit tangential auf die Scheiben 22 ein. Das durch den Kanal 46 einströmende Rohgas strömt folglich mit gleichen Anteilen auf jede der Scheiben 22 zu. Das Rohgas strömt zwischen den Scheiben 22 in Richtung auf das Rohr 14 mit seinen Löchern 50 zu. Der Luftaustritt erfolgt durch das Innere dieses Rohres 14. Die Ausströmrich tung dieses Reingases ist durch den Pfeil 52 dargestellt. Diese Strömungsrichtung wird durch ein nicht näher darge stelltes Sauggebläse bewirkt. Die Löcher 50 sind nun hin sichtlich ihrer einzelnen Größe und ihrer Anordnung so längs des Rohres 14 verteilt, daß ein gleichmäßiger Luftstrom durch alle Löcher 50 in das Innere des Rohres 14 möglich wird. Da durch wird auch eine gleichförmige Luftströmung im Zwischen raum zwischen allen Scheiben 22 bewirkt. Dies wiederum hat zur Folge, daß eine gleichförmige zur Längsrichtung des Roh res quer ausgerichtete Querströmung durch das Elektrofilter 10 und damit längs der Scheiben 22 möglich wird. Die Strömung des Rohgases im Bereich der Scheiben 22 ist in etwa spiral förmig, wie in Fig. 2 durch die Pfeillinien 60 schematisiert dargestellt wird. Infolge der Rotation der Scheiben 22 zusam men mit der Rotation der Sprühelektroden 24 ist so eine gleichmäßige Abscheidewirkung auf alle Scheiben 22 möglich.

Auf jedem der geraden Abschnitte der Sprühelektroden 24.1, 24.2 ist jeweils ein an sich aus dem Stand der Technik bekann ter Reiter 62 vorhanden. Dieser Reiter gleitet auf den rela tiv kurzen geraden Drahtabschnitten hin und her, wodurch eine gute Reinigungswirkung erzielt wird.

Quer zur Längsrichtung des Rohres 14 und damit parallel zu den Scheiben 22 sitzen auf dem Rohr 14 Bügel 66. Diese Bügel klemmen sich auf dem Rohr 14 leicht an. Diese Bügel 66 sind seitlich neben jeder Scheibe 22 vorhanden. Wie Fig. 1 zeigt, bedecken die Bügel 66 die Löcher 50 nicht. An jedem der Bügel 66 hängt ein stabförmiger Abstreifer 68. Auf diesen Abstrei fer wirken durch die Rotation der Scheibe 22 hervorgerufene Reibungskräfte 70 und außerdem sein Eigengewicht 72. Beide Kräfte 70, 72 bewirken, daß der Abstreifer 68 eine leicht schräge Stellung im Raum einnimmt. Diese schräge Stellung ist lediglich beim Drehen der Scheiben 22 vorhanden. Im Ruhezu stand hängt der Abstreifer 68 infolge seines Eigengewichtes 72 nach unten. Diese schräge Stellung des Abstreifers 68 wird durch den Bügel 66 nicht behindert, da dieser rutschend auf dem Rohr 14 aufsitzt.

Zwischen zwei benachbarten Abstreifern 68 wirkt eine Druckfe der 74. Mit Hilfe dieser Druckfeder 74, deren Stärke beliebig eingestellt werden kann, läßt sich der Anpreßdruck der Ab streifer 68 auf die betreffenden Scheiben 22 variabel gestal ten.

Im Betrieb des Elektrofilters wird durch den innerhalb des Rohres 14 anstehenden Unterdruck und die dadurch bewirkte Saugwirkung Außenluft durch die Öffnungen 42, 44 in die Räume 32, 34 und weiter in den Innenraum 30 eingesaugt. Diese Falschluft verhindert, daß aus dem Raum 30 Rohluft in die Räume 32, 34 strömen kann.

Während bei dem dargestellten Filter 10 die Luftströmung längs der Pfeile 60 von außen nach innen gerichtet ist, könn te diese Luftströmung auch von innen nach außen und damit an dersherum erfolgen.

Claims

1. Elektrofilter (10) mit

- rotierenden, kreisförmigen Abscheideplatten (22),
- Abstreifern (68) für die Abscheideplatten (22),
- rotierenden, drahtförmigen Sprühelektroden (24),
- Reinigungsreitern (62) auf den Sprühelektroden (24),
- einem Rohgaskanal (46) zum Einleiten von Rohgasen,
- einem Reingaskanal (14) zum Abführen der Reingase,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Rohgaskanal (46) mit seiner Mündung tangential auf die Abscheideplatten (22) gerichtet ist.

2. Elektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Reingaskanal als Rohr (14) ausgebildet ist,
- die Längsachse (19) dieses Rohres (14) mit der Drehach se der Abscheideplatten (22) zusammenfällt,
- Durchbohrungen (50) in dem Mantel des Rohres (14) ver teilt so vorhanden sind, daß ein gleichmäßiger Luftein tritt längs des Rohres (14) erzielbar ist.

3. Elektrofilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Abstreifer (68) verdrehbar auf dem Reingaskanal (14) derart gelagert sind, daß sie beim Rotieren des Reingaskanals (14) und damit auch beim Rotieren der Ab scheideplatten (22) ihre räumliche Ausrichtung in etwa beibehalten.

4. Elektrofilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- jeweils zwischen zwei Abscheideplatten (22) zwei Ab streifer (68) vorhanden sind, die über Druckglieder (74) miteinander so verbunden sind, daß die Abstreifer (68) mit einstellbarem Druck gegen die Abscheideplatten (22) preßbar sind.

5. Elektrofilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die drahtförmigen Sprühelektroden (24) die Umrißlinie einer Scheibe mit der Grundrißform eines Vielecks dar stellen.

6. Elektrofilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere derartige Sprühelektroden (24.1, 24.2) konzen trisch zueinander in derselben Scheibenebene zueinander angeordnet sind.

7. Elektrofilter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Reinigungsreiter (62) auf jeder der Sprühelektroden (24) vorhanden sind.

8. Elektrofilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem der geraden Abschnitte von Sprühelektroden (24) ein Reinigungsreiter (62) vorhanden ist.

9. Elektrofilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein erster Raum (30) für die Abscheideplatten (22) mit den Sprühelektroden (24) und
- jeweils ein weiterer Raum (32, 34) für die Isolatoren (38) vorhanden ist, der über eine kleine Öffnung (40) mit dem ersten Raum (30) verbunden ist,
- jeder Isolatorenraum (32, 34) eine Öffnung (42, 44) zum Eintritt von Umgebungsluft in die Isolatorenkammer hinein besitzt.