DE549644C - Elektrofilter mit Niederschlagselektroden, die eine gewellte Niederschlagsflaeche besitzen - Google Patents

Description

• Elektrofilter mit Niederschlagselektroden, die eine gewellte Niederschlagsfläche besitzen Bei der elektrischen Gasreinigung kommt es darauf an, die durch das elektrische Feld nach den Niederschlagsflächen hin getriebenen Schwebeteilchen möglichst rasch von den Niederschlagsflächen zu entfernen, damit diese möglichst rein bleiben und das elektrische Feld nicht durch einen Staubansatz auf den Niederschlagsflächen in unerwünschter Weise geändert wird. Man sucht dies meist dadurch zu erreichen, daß man die Niederschlagselektrode entweder von Zeit zu Zeit schüttelt, so daß der Niederschlag in einen Sammelbunker herunterfällt, oder man bildet die Oberfläche der Niederschlagselektroden so aus, daß die nach der Niederschlagsfläche hin geführten Teilchen nicht auf der Elektrode haftenbleiben, sondern von selbst abgeschieden werden. NIan hat zu diesem Zweck den Vorschlag gemacht, die Oberfläche der Niederschlagselektroden wellenförmig auszubilden, damit so Fangräume entstehen, in denen die abgeschiedenen Staubteilchen von dem Gasstrom ungestört nach dem Sammelbunker herunterfallen können. Bei den bisherigen Niederschlagselektroden dieser Art hat sich nun der Übelstand bemerkbar gemacht, daß die Staubteilchen in manchen Fällen nur schlecht in die so gebildeten Fangräume eintreten bzw. zum Teil wieder leicht aus ihnen herausgew irbelt werden. Es ist ferner ein Verfahren zur elektrischen Abscheidung der Schwebeteilchen vorgeschlagen worden, bei dem die Gase mit einer derartigen Geschwindigkeit an den Elektroden vorbeiströmen, daß die Schwebeteilchen sich nicht an den Elektroden festsetzen können. Bei diesem Verfahren wird das Verhältnis zwischen der elektrischen Ladung der Elektroden und der Schwebeteilchen und zwischen der Gasgeschwindigkeit so eingestellt, daß sich die Schwebeteilchen unter der Wirkung der Elektrodenanziehung im Gasstrom in bestimmten Zugstraßen anordnen. Es sind nun Auffangvorrichtungen in diesen Zugstraßen so angebracht, daß die Schwebeteilchen aus diesen Zugstraßen heraus in die ihnen zugekehrten Auffangöffnungen hineingetrieben werden. Für die Bildung der Zugstraßen ist natürlich die Gestaltung der Elektrodenflächen auch von wesentlicher Bedeutung, insbesondere dann, wenn die Gasabführungskanäle etwa in Form von Taschen auf den Elektroden selbst angebracht sind. Die Niederschlagselektroden erhalten dadurch eine gewellte Niederschlagsfläche, welche die Abscheidung der Schwebeteilchen aus den an den Niederschlagsflächen vorbeistreichenden Zugstraßen der Schwebeteilchen erleichtern. Im folgenden wird nun gezeigt, wie die Wellungen derartiger Niederschlagselektroden ausgebildet sein müssen. um eine möglichst günstige Abscheidewirkung zu erzielen. Erfindungsgemäß werden die Wellungen der Niederschlagselektroden so geformt, wie sie von dem jeweils anfallenden, entsprechend seiner Eigenart sich in Wellen ablagernden Staub gebildet werden, wenn über ihn mit der für das Filter vorgesehenen bestimmten Geschwindigkeit in etwa horizontaler Ebene ein Gas- oder Luftstrom vorbeistreicht. Wie Versuche gezeigt haben, hängt die Wellenlänge und -höhe solcher dünenartigen Formen im wesentlichen von der Beschaffenheit des jeweils vorliegenden Staubes und der Geschwindigkeit des darüber hinwegstreichenden Mediums ab. Wenn man, wie z. B. die Fig. i zeigt, beispielsweise über eine Schicht von Braunkohlenflugasche i die Gase in der Pfeilrichtung 2 mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 bis q. m in der Sekunde hinwegstreichen läßt, so bildet die Oberfläche der Flugasche dünenartige Wellungen 3, die eine Wellenlänge von etwa q.o bis 6ömm und eine Wellenhöhe von etwa 8 bis io mm besitzen. Bei höherer Geschwindigkeit der Gase wird die Länge der Wellen entsprechend größer, so daß sie bei einer Geschwindigkeit der Gase von 6 bis 8 m in der Sekunde etwa 6o bis 9o mm bei etwas größerer Wellenhöhe betragen. Diese Wellenbildung beruht offenbar auf Resonanzerscheinungen zwischen den beiden Medien Gas und Staub. Eingehende Versuche haben gezeigt, daß auch auf Niederschlagselektroden derartige Resonanzerscheinungen erzwungen werden können, wenn die Elektrodenoberflächen entsprechend diesen Wellungen ausgebildet werden, wie sie sich bei den angegebenen Versuchen im Einzelfall ergeben.
• Es ist ferner vorteilhaft, die Elektroden, welche in an sich bekannter Weise als Fangraumelektroden mit Fangtaschen ausgebildet sind, an ihrer Oberfläche in der etwa gleichen Weise zu formen. Es werden dann durch die ausgeprägten Resonanzschwingungen des über die Elektroden hingleitenden Staubes wesentlich günstigere Ergebnisse erzielt, als dies bei den bisher beliebig gewählten Elektrodenoberflächen der Fall war. Bei der erzwungenen wellenförmigen Bewegung des Staubes über der Elektrodenoberfläche treten nämlich ganz erhebliche Fliehkräfte auf, welche die einzelnen Staubteilchen mit verhältnismäßig großer Kraft in die Fangtaschen hineintreiben.
• In der Fig.2 ist ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Elektrofilters im Grundriß dargestellt. io ist eine Gasreinigungskammer, in der zu beiden Seiten der Sprühelektrode ii die Fangraumelektroden i2 aufgehängt sind. Die Fangraumelektroden sind in an sich bekannter Weise mit Fangtaschen 13 versehen, die so der den Sprühelektroden zugewandten Niederschlagsfläche in etwa der Form herausgebogen sind, daß die angegebenen Wellungen entstehen. Der unmittelbar über die Oberfläche der Elektroden in der Pfeilrichtung 1q. hinwegstreichende staubhaltige Gasstrom wird dadurch gezwungen, die wellenförmige Bewegung 15 anzunehmen. Dadurch wird erreicht, daß die in diesem Gasstrom enthaltenen Schwebeteilchen durch die hierbei auftretenden erheblichen Fliehkräfte mit verhältnismäßig großer Kraft durch die Öffnungen der Fangtaschen 13 in den Hohlraum der Niederschlagselektroden hineingetrieben werden.
• Werden Niederschlagselektroden verwendet, vor deren Niederschlagsflächen etwa parallele Schwingdrähte angeordnet sind, so ist es vorteilhaft, auch diese Schwingdrähte derart versetzt gegeneinander anzuordnen, daß sie in der oben gekennzeichneten Weise ausgebildete Wellungen bilden. Es wird darin auch hier eine besonders günstige Ausscheidung der Staubteilchen erzielt, die in dem über die Oberfläche dieser Wellungen hinwegstreichenden staubhaltigen Gasstrom enthalten sind.
• Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Ausführungsform ist in der Fig. 3 im Grundriß dargestellt. 2o ist eine Elektrofilterkammer, in der die Sprüh- und Niederschlagselektroden 21 bzw. 22 aufgehängt sind. Die Niederschlagselcktroden bestehen dabei aus einem kastenförmigen Behälter, welcher mit einer Zwischenwand 23 versehen ist, vor der in einigem Abstande eine Anzahl Drähte 24 etwa parallel zueinander aufgespannt sind. Diese Schwingdrähte 24 sind nun so versetzt gegeneinander angebracht, daß sie gewissermaßen die oben beschriebenen Wellungen bilden und der staubhältige, in der Richtung 25 darüber hinwegstreichende Gasstrom infolge der hierbei auftretenden Fliehkräfte die in ihm enthaltenen Staubteilchen durch die Zwischenräume der Schwingdrähte 2¢ hindurch in den hinter ihnen gelegenen Fangraum der Niederschlagselektrode hineintreibt.
• Ferner läßt sich der Erfindungsgedanke in vorteilhafter Weise auch bei Niederschlagselektroden anwenden, auf deren Niederschlagsflächen etwa senkrechte oder schräge Fangstege angebracht sind. Erfindungsgemäß werden hier die Höhen dieser Fangstege so abgestuft, wie es den oben gekennzeichneten Wellungen entspricht.
• Ein Ausführungsbeispiel eines mit derartigen Niederschlagselektroden versehenen Elektrofilters ist in der Fig. 4 im Grundriß dargestellt. Die Ausbildung der mit Fangstegen versehenen Niederschlagselektrode ist aus der Figur ohne weiteres ersichtlich.
• Handelt es sich um Gasreinigungsanlagen, bei denen sich die Zusammensetzung des Staubes und die Geschwindigkeit der Gase während des Betriebes öfters wesentlich ändert und wo von vornherein nicht ohne weiteres festgestellt werden kann, wie sich bei den vorhandenen Verhältnissen die Resonanzschwingung einstellen wird, so werden gemäß der Erfindung mehrere Elektrodenfelder hintereinander angeordnet, bei denen die Oberfläche der Elektroden den verschiedenen Zuständen des zu reinigenden Gasstromes entsprechend verschiedene Wellungen besitzen. Wenn sich dann die Staubverhältnisse und die Geschwindigkeit der staubhaltigen Gase während des Betriebes ändern, so werden die Gase bei ihrem Durchgang durch das Elektrofilter doch stets auf ein Niederschlagsfeld treffen, das dem jeweiligen Zustande angepaßt ist und die beste Reinigungswirkung ergibt. Auf diese Weise läßt sich auch bei stark schwankenden Betriebsverhältnissen ein unverändert guter Entstaubungsgrad des Filters aufrechterhalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCFIE: i. Elektrofilter mit Niederschlagselektroden, die eine gewellte Niederschlagsfläche besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellungen der Niederschlagselektroden so geformt sind, wie sie von dem jeweils anfallenden, entsprechend seiner Eigenart sich in Wellen ablagernden Staub gebildet werden, wenn über ihn mit der für das Filter vorgesehenen bestimmten Geschwindigkeit in etwa horizontaler Ebene ein Gas- oder Luftstrom streicht. a. Elektrofilter nach Anspruch r, dessen Niederschlagsflächen Fangöffnungen besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederschlagsflächen entsprechend dem Anspruch i gewellt sind. 3. Elektrofilter nach Anspruch i mit vor den Niederschlagsflächen etwa parallel angeordneten Schwingdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß diese Drähte derart gegeneinander versetzt angebracht sind, daß sie in jedem beliebigen, zum Grundriß des Elektrofilters parallel liegenden Elektrodenquerschnitt dem Anspruch i entsprechende Wellenzüge begrenzen. 4.. Elektrofilter nach Anspruch i mit auf den Niederschlagsflächen etwa senkrecht angebrachten Fangstangen, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhen dieser Fangstege gemäß der durch den Anspruch i gekennzeichneten Wellung abgestuft sind. 5. Elektrofilter nach Anspruch i bis q. für Gasströme mit wechselnder Geschwindigkeit und wechselndem Zustand der Staubteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Elektrodenfelder hintereinander angeordnet sind, in denen die Oberflächen der Elektroden den verschiedenen Zuständen des zu reinigenden Gasstromes entsprechend verschiedene Wellungen besitzen.