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Verfahren und Vorrichtung zur Säuberung der Elektroden elektrischer
Gasreiniger Die Elektroden elektrischer Gasreiniger müssen bekanntlich in gewissen
Zeitabständen von dem niedergeschlagenen Staub befreit wenden, um das einwandfreie
Funktionieren der Apparatur aufrechtzuerhalten. Es ist üblich, zu diesem Zweck die
Elektroden, besonders natürlich die staubbedeckten Niederschlagselektroden, zu klopfen
oder sonstwie zu erschüttern oder sie durch Abstreifer oder Kratzvorrichtungen von
dem Staubbelag zu befreien.
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Die Erfindung zeigt einen neuen Weg zur Erschütterung der Elektroden
bzw. der Elektrodengruppen einer größeren Anlage.
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Während bei der bisherigen Art der Abklopfung mehr oder minder harte
Schläge durch Hämmer oder Klöppel oder ähnliches erforderlich waren, die das Material
der Elektroden an .den Aufschlagstellen stets übermäßig beanspruchen und vorzeitig
zerstören (besonders die Isolatoren an den Gerüsten :der Sprühelektroden, wenn man
auch diese abreinigen muß), setzt die Erfindung an Stelle .der Hammerschläge zur
Erschütterung der Elektroden die Vibrationen eines mit einer bestimmten Unbalance
und der entsprechenden kritischen Drehzahl rotierenden Schwungkörpers. Rotierende
Schwungkörper zur Erschütterung der Elektroden zu verwenden, ist bereits vorgeschlagen.
worden. Man verwendet z. B. eine exzentrisch auf einer Welle gelagerte Schwungscheibe,
die mit genügend hoher Drehzahl umläuft und die dadurch erzeugten Schüttelbewegungen
auf das Elektrodensystem überträgt.
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Andere Vorschläge gehen dahin, zwischen den Schüttelimpulsen und der
Eigenfrequenz des Elektrodensystems Resonanz herzustellen und durch entsprechende
Befestigung der Elektroden die Ausbildung möglichst ungedämpfter Schwingungen zu
ermöglichen.
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Die Erfindung benutzt im Gegensatz dazu umlaufende Schwungmassen,
die mit ihrer sogenannten »kritischen Drehzahl« rotieren. Eine Resonanz zwischen
der Frequenz der Rüttelimpulse und der Eigenschwingungszahl der Elektroden wird
jedoch nicht angestrebt, da die Durchführung eines solchen Verfahrens im praktischen
Betrieb auf große Schwierigkeiten stößt. Resonanz tritt nur in dem Rüttler selbst
ein, wo sie leicht einzustellen und einzuhalten ist, und zwar zwischen kritischer
Drehzahl und Betriebsdrehzahl. Bekanntlich - sind die Erschütterungen und Schwingungen
einer umlaufenden Welle- dann am größten, wenn die Drehzahl in der Nähe der Eigenschwingungszahl
der Welle liegt oder gar - ihr gleich ist. Im Maschinenbau sucht man "durch entsprechende
Bemessung der Welle, der Lagerabstände, sorgfältige Auswuchtung der Umlaufkörper
einen möglichst großen Abstand zwischen Betriebsdrehzahl
und kritischer
Drehzahl einzulegen, da mit dieser Differenz der ruhige Lauf der Maschine zunimmt.
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Im Gegensatz zum Konstrukteur, dem die Eigenfrequenz der umlaufenden
Maschine und die kritische Drehzahl höchst unerwünschte Erscheinungen sind, wird
im vorliegenden Falle die kritische Drehzahl eines Schwungsystems gerade aufgesucht,
damit dessen Erschütterungen besonders heftig und nachhaltig auf die Elektroden
des elektrischen Gasreinigers übertragen werden.
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Es handelt sich also um folgendes (Abb. i und 9-): Auf die Elektroden
2 in einer- elektrischen Gasreinigungskammer i ist ein Schwungaggregat 3 aufgesetzt,
das mittels Welle 9 von einem außenliegenden Getriebe io angetrieben wird.
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Das Schwungsystem besteht aus zwei Lagerschilden q., die mittels der
gegenläufig geschnittenen Spindel 7 in dem Grundkörper zueinander verschoben werden
können. In den Lagern q. läuft eine Welle 5 mit einem Schwungkörper 6 von erheblicher
Masse um; S ist ein Anker zur Feststellung der Lagerschil,de q..
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Zwischen der Durchbiegung (Unbalance) der Welle unter dem Gewicht
der Masse 6 und der sogenannten kritischen Drehzahl bestehen die bekannten Beziehungen,
wenn das Gewicht der Welle klein gegenüber dem der Masse 6 angenommen wird: i. Durchbiegung
worin P - Gewicht der Masse 6 in kg, 1 -Lagerabstand in cm, E - Elast. Modul. -
co 2,2 Millionen, I - äqu. Trägheitsmoment der Welle 5 mit dem Durchmesser d ist,
und 2. krit. Drehz.
Umdlreh./Min. Wenn die Welle 5 also mit dieser Drehzahl umläuft, erreichen die Schwingungen
und da= mit die Rüttelung der Elektroden ein Maximum. Eine Veränderlichkeit der
kritischen Drehzahl eines Rüttlers ist möglich durch Veränderung des Gewichtes 6,
der Wellenstärke d oder vorzugsweise des Lagerabstandes 1.
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Die Bedeutung dieser letzteren Maßnahme ergibt sich aus nachstehenden
Ausführungen besonders deutlich.
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Größere Gasreinigungsanlagen (Ahb. 3) bestehen bekanntlich aus mehreren
Einheiten bzw. Gruppen oder Abteilungen, die parallel arbeiten und von denen jede
den
ten Teil der Gesamtgasmenge übernimmt. In der Fig. 3 sind beispielsweise sechs Abbildungen
dargestellt. Nun werden natürlich diese Einzelkammern nicht alle zu gleicher Zeit
abgereinigt, sondern in bestimmten Zwischenzeiten nacheinander. Die Erschütterung
der Elektroden 2 in den Kammern I, II, III usw. geschieht folgendermaßen: Jede Kammer
ist mit einem Rüttler 3 und einem Getriebe i, 2; 3 usf. versehen; die Getriebe sind
an die längs der .Kammern laufende Welle i i angeschlossen. Diese wird vom Motor
13 über ein Drehzahlregelgetriebe 12 angetrieben. Ihre Umlaufzahl wird durch 12
in den Grenzen n1 bis zag verändert. Die ,Rüttler 3 in den Kammern I, II us.w. sind
nun so eingestellt, daß jeder eine bestimmte, nur einmal auftretende kritische Drehzahl
hat. Die kritischen Drehzahlen aller Rüttler liegen aber zwischen n1 und n.. Dadurch
wird erreicht, daß bei einer Drehzahl der Welle ii n, nur derjenige Rüttler arbeitet,
dessen kritische Drehzahl mit dieser augenblicklichen Drehzahl in, der Welle i i
übereinstimmt.
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Damit ergibt sich ein großer Vorteil und eine bedeutende Vereinfachung
für solche Mehrkammeranlagen. Wälgernd man bisher stets ein besonderes Schaltwerk
brauchte, um den Abreinigungsvorgang von einer Kammer auf die nächste umzulegen,
genügt jetzt die stetig, aber mit veränderlicher Drehzahl umlaufende Rüttelwelle
mit den auf je-" weils eine kritische Drehzahl abgestimmten Rüttlern 3, um an mehreren
Kammern nacheinander den Abschüttelvorgang durchzuführen, ohne daß es hierzu eines
besonderen Gruppenschaltwerks bedarf.
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Die Veränderung der Betriebsdrehzahl der Welle i i durch das Getriebe
12 kann von Hand oder durch einen geeigneten automatischen Regler vorgenommen werden.
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Die Konstruktion des Drehzahlreglers 12 ist beliebig; der Getriebebau
bietet zahlreiche gute Ausführungen. - Die Getriebeaggregate io bzw. i, 2, 3 usw.
dienen lediglich zur Übertragung der Drehung der Welle i i auf die beispielsweise
biegsame Welle 9 zum Antrieb der Rüttler. Ob innerhalb des Getriebes 1o zwischen
den Wellen g und i i eine Übersetzung eingeschaltet wird oder ob die Drehzahlen
die gleichen sind, hängt vom Einzelfall ab und steht im Belieben des Konstrukteurs.
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Über die Anbringung der Rüttler 3 an den Elektroden 2 ist noch zu
sagen, daß die Schüttelung natürlich um so wirksamer ist, je weiter der Rüttler
von der Auflagestelle bzw. demSchwerpunkt desElektrodensystems entfernt angebracht
ist. Erfahrungsgemäß empfiehlt sich die Anbringung des Rüttlers im unteren Drittel
-der Elektrodenhöhe oder an anderen Stellen oder Konstruktionsteilen, wo eine möglichst
ungehinderte Ausbildung
der' Schwingungen möglich ist. Trotz der
intensiven Abschüttelung sind die Rüttelimpulse nicht so hart und gefährlich für
das Elektrodenmaterial wie die Hammerschläge bei :der bisher üblichen Abklopfung.