DE649446C

DE649446C - Schaltung zum Betriebe von zwei oder mehr Elektrofiltern oder Elektrofilterstufen mit gegeneinander verminderter Gleichspannung

Info

Publication number: DE649446C
Application number: DES108803D
Authority: DE
Inventors: Walther Deutsch
Original assignee: Siemens Lurgi Cottrell Elektrofilter GmbH
Current assignee: Siemens Lurgi Cottrell Elektrofilter GmbH
Priority date: 1933-03-24
Filing date: 1933-03-24
Publication date: 1937-08-24

Description

Bei der Abscheidung von festen oder flüssigen Schwebekörpern aus Gasen oder Gasgemischen in Elektrofiltern ist es häufig erforderlich, das Verfahren in zwei oder mehr Stufen durchzuführen und die einzelnen Stufen mit verschiedener elektrischer Spannung zu betreiben, insbesondere wenn es sich um große Gasmengen sowie darum handelt, feste und flüssige Beimengungen voneinander zu trennen oder gröbere und feinere Schwebeteilchen gesondert auszuscheiden. Auch die Rücksicht auf die geeignete Durchführung von Gasreaktionen kann für die Wahl einer in der elektrischen Spannung abgestuften Elektrofilteranlage maßgebend sein.

Man kann natürlich für jedes Elektrofilter oder jede Elektrofilterstufe eine besondere Hochspannungswechselsjromquelle, z. B. einen Transformator, und einen von dieser Quelle gespeisten mechanischen Hochspannungsgleichrichter vorsehen, der die für den Betrieb des zugehörigen Elektrofilters erforderliche Gleichspannung in der gewünschten Höhe liefert; doch kommt diese Lösung in den meisten Fällen aus wirtschaftlichen Gründen nicht in Betracht, so daß man bestrebt war, mit einer für alle Elektrofilter oder Elektrofilterstufen gemeinsamen Hochspannungswechselstromquelle auszukommen und die Spannungsabstufung auf andere Weise zu erreichen.

Bisher standen im wesentlichen drei Schaltungen zur Verfügung, um von einer gemeinsamen Hochspannungswechselstromquelle, z. B. einem Transformator, aus zwei oder mehr Elektrofilter oder Elektrofilterstufen mit verschiedener Gleichspannung zu betreiben bzw. zwei oder mehr Spannungsstufen zu erzielen.

Bei der einen bekannten Schaltung ist für alle Elektrofilter oder Elektrofilterstufen auch ein gemeinsamer von der Wechselstromquelle gespeister mechanischer Hochspannungsgleichrichter vorgesehen, wobei vor diejenigen Elektrofilter oder -stufen, die mit verminderter Gleichspannung betrieben werden sollen, im Hochspannungsgleichstromkreis Ohmsche Widerstände geschaltet sind. Solche Widerstände verursachen große Wärmeverluste und damit einen unwirtschaftlichen Betrieb. Bei den hohen Spannungsdifferenzen müssen entweder sehr dünne Draht widerstände verwendet werden, die bei Spannungsstößen oder Kurzschlüssen in der Elektrofilterkamfner leicht durchbrennen oder brechen, teuer und raumbeanspruchend und empfindlich gegen mecha-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

. . Walther Deutsch in Frankfurt, Main.

nische Einflüsse und Staubablagerungen sind Silit- und ähnliche Widerstände werden mit der Zeit unbrauchbar, da sich ihr Widerstands^, wert um wesentliche Größenanordnuti£j ändern kann. Regulierwiderstände haben h'$ ihre besonderen Schwierigkeiten, weil das Anbringen von Abgreifschellen an den dünnen Widerstandsdrähten meist nicht ohne Beschädigung der Drähte durchgeführt werden kann, ίο Die zweite bekannte Schaltung verwendet für j ede Spannungsstufe jeeinen, also mehrere mechanische Gleichrichter, wobei die an die Enden der ungeteilten Sekundärwicklung des gemeinsamen Transformators angeschlossenen Abnehmerkontakte der einzelnen Gleichrichter in bezug auf die einander gleichen kreisenden Kontaktsegmente gegeneinander verschoben sind. Bei dieser Schaltung wird schon durch geringe Veränderung der günstigsten Einstellung des Gleichrichters die Welligkeit und daher der Yölligkeitsgrad so nachteilig beeinflußt und durch die dabei auftretenden nicht gewünschten Polaritäten die Ionisierung der Gase so verschlechtert, daß eine Reinigungswirkung nicht mehr erreicht wird. Für Mehrphasen-, insbesondere Drehstromhochspannungsgleichrichter ist diese Schaltung überhaupt nicht anwendbar, weil in diesem Fall wegen der damit verbundenen Gefahr des Kurzschlusses je zweier Phasen die Einstellung ganz besonders scharf sein müßte und die geringen Änderungen, die darüber hinaus noch praktisch möglich sind, keine Änderung der Spannungshöhe zur Folge hätten. Bei der dritten bekannten Schaltung werden die verschiedenen Spannungen durch Anzapfen der Hoehspannungswicklung des gemeinsamen Transformators unter Anwendung je eines Gleichrichters für jede Teilspannung erzeugt. Diese Schaltung ist hauptsächlich aus wirtschaftlichen Gründen hinfällig; denn sie erfordert infolge der Anzapfungen eine abnormale Transformatorbauart. Ein Anzapftransformator wird um so komplizierter, je mehr man sich der unstetigen Belastung der Hochspannungswicklung bei der Konstruktion anpaßt. Wird eine einheitliche Hochspannungswicklung mit Anzapfungen gewählt, so wird wieder der Wirkungsgrad des Transformators nachteilig beeinflußt. Auch die verschiedenen Durchführungen wirken verteuernd, abgesehen davon, daß eine Spannungsregelung nicht möglich ist. Es ist auch nicht ohne weiteres durchführbar, das Prinzip dieser Schaltung auf die Mehrphasen-, insbesondere Drehstromhochspannungsgleichrichtung zu übertragen; denn die Schaltung würde sich derart komplizieren und der entsprechende Transformator so teuer werden, daß 6ü eine solche Lösung schon aus diesen Gründen entfällt.

Die Schaltung nach der Erfindung löst die zugrunde liegende Aufgabe auf eine andere , die gegenüber dem Bekannten sowohl

der technischen wie nach der wirtschaftj¹ Seite hin wesentliche Vorteile bringt. • Gemäß der Erfindung ist unter Verwendung einer gemeinsamen Hochspannungswechselstromquelle für alle Elektrofilter oder -stufen, die mit gegeneinander verminderter Gleichspannung betrieben werden sollen, zum Zwecke der Spatmungsverminderung vor das zweite und folgende Elektrofilter je eine Drosselspule und je ein von der gemeinsamen Wechselstromquelle gespeister mechanischer Hochspannungsgleichrichter geschaltet.

Da bei dieser Schaltung die Spannungsverminderung nicht durch Stromwärme wie bei den bekannten Hochspannungsgleichstromwiderständen, sondern im wesentlichen nur durch Phasenverschiebung im Wechselstromkreis der Hochspannungsquelle erzeugt wird, ergeben sich keine zusätzlichen Energieverluste. In den meisten Fällen handelt es sich um eine gegenüber der Gesamtspannung verhältnismäßig geringe Spannungsverminderung, so daß die wattlose Leistung der Drosselspule nur klein ist. Die Drossel stellt also nur ein zusätzliches Objekt dar, dessen Kosten im Zusammenhang mit denen des zweiten' Gleichrichters, insbesondere bei größeren Anlagen, weit unterhalb der Anschaffungskosten für die sonst erforderlichen, ausreichend zu bemessenden Hochspannungsgleichstromwiderstände liegen. Der Betrieb mit einer solchen Drosselspule ist auf jeden Fall weitaus wirtschaftlicher und einfacher als mit den bekannten Gl eich stromhoch spannungsw iderständen. Die Drosselspule ist robust in ihrer Bauart, und es können für sie Drähte von ausreichender Stärke verwendet werden, die allen Überlastungen gewachsen sind. Wegen der geringen Erwärmung kann die Drossel gekapselt sein, so daß sie von Staubablagerungen unabhängig wird. Die Konstanten der Drosselspule behalten dauernd ihre Werte und damit auch die Spannungshöhen in den einzelnen Stufen der Elektrofilteranlage. Eine Regulierung ist an _#der Drossel sehr leicht durchzuführen, entweder durch Anzapfung (Kontaktbahn) oder durch einen verschiebbaren Eisenkern. Die mechanischen Gleichrichter können stets nach ihrem größten Wirkungsgrad eingestellt werden, so daß der maximale \^rölligkeitsgrad aus jedem einzelnen von ihnen herausgeholt werden kann. Als Hochspannungswechselstromquelle kann jede normale, in der Elektrofiltertechnik übliche verwendet werben. Namentlich wird die Anwendung der neuen Schaltung auch bei iao ler Mehrphasen-, insbesondere Drehstromhochspannungsgleichrichtung sehr einfach;

denn es braucht nur in jede der vom Mehrphasentransformator ausgehenden, zu dem entsprechenden mechanischen Gleichrichter führenden Leitungen eine Drosselspule gelegt zu werden. In elektrischer Hinsicht gibt der Einbau solcher Drosseln zu keinen Störungen des Betriebes Anlaß.

Auf der Zeichnung ist in einem Schaltungsschema beispielsweise dargestellt, wie die Erfindung ausgeführt werden kann.

Mit ι sind der gemeinsame Hochspannungstransformator, mit 2 und 3 zwei in der Spannung gegeneinander abgestufte Elektrofilter und mit 4 und 5 die zu jedem Elektrofilter oder jeder Elektrofilterstufe gehörigen umlaufenden mechanischen Gleichrichter bezeichnet. 6, 7 sind die Verbindungsleitungen zwischen den Gleichrichtern 4, 5 und dem gemeinsamen Transformator 1. Der Erfindung gemäß ist in die Verbindungsleitung 6 vor dem zweiten Gleichrichter 5 eine regelbare Drosselspule 8 eingeschaltet, die die gewünschte Spannungsverminderung hervorruft.

Claims

Patentanspruch:

Schaltung zum Betriebe von zwei oder mehr Elektrofiltern oder Elektrofilterstufen mit gegeneinander verminderter Gleichspannung unter Verwendung einer gemeinsamen Hochspannungswechselstromquelle, dadurch gekennzeichnet, daß zur Spannungsverminderung vor das zweite und folgende Elektrofilter je eine Drosselspule und je ein von der gemeinsamen Wechselstromquelle gespeister mechanischer Hochspannungsgleichrichter geschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen