DE657525C - Verfahren zur elektrischen Reinigung von Gasen oder Gasgemischen - Google Patents

Description

• Verfahren zur elektrischen Reinigung von Gasen oder Gasgemischen

  Bei der Anwendung des bekannten Ver-

  fahrens zur elektrischen Reinigung von Gasen

  ()der Gasgemischen gibt es Fälle, in denen

  die im Gas vorhandene Zahl der Staubteil-

  chen mit der erzeugten ZahLder lqnen der-

  art in Konkurrenz treten kann. dal,i die Strom-

  Zeitweise sogar bis auf Null lmmlr

  #illkt. l htdurch etitstelien Stürunyen des

  die nur durch eine F.rhühung der

  Sprltlletnission beseltig-t werden kl)llllen. Welln

  ;(lldernfalls in eilrein mit Staubteilchen sehr

  re'tclllicll behafteten t-ia5. 1111 Lallte des Be-

  tri('lles eine :\n<lerung dadurch entsteht, dali

  die; "Ceilchenzahl pliitzlich abnimmt, so ist

  damit edle l'.rll()htil)g der Stromstärke ver-

  1(till(letl, e111 l.elie'lllli@'er(lc'll (1e5 Gases, (las

  %1-t'(ler für (Lull ulektrlschen 1Ze1111,#"Llilgsgi'a(1

  ('irren \\crc lmt, noch für die Belastung des

  Stromc#rzetigei-s günstig ist.

  1'a entstellt nun die Aufgabe, (fiese Stroin-

  >türkc trotz des l.citenchverdens des Gases

  wieder auf ihren urspriinglicheu geringen

  Wert zurücl;zubriuen.

  !)er Gegenstand der lhfimlung ist denumcli

  (-i11 Verfahren zur elelarischen Reiniguilg von

  (treu oder tiaugelulschell, 1)e1 (1e111 es darauf

  ankommt, (1a1,1 der 1\oronastroln 1111 1-lc'L:tro-

  filter in Anpassung an Schwankungen des Be-

  triebes durch eine Steuerelektrode finit regel-

  barer Spannung nach Art der Gitter in Elek-

  tronenröhren unabhängig von der Spannung

  der Ausstrümerelektroden, gegebenenfalls

  selbsttätig gesteuert wird. Die Erfindung be-

  nutzt (laliei die Hrkemnniue, de nmn i11 clett

  letzten (ihren :in gittergeateuerten Ionen-

  r@hren und insbesondere an der Jonensteue-

  rulig bei Atinosphäreudrucl: ge«'e>lluen hat.

  Durch diese Stenerting des horonastromes

  gelingt es, atlcll zeitlich stark \\'echselil(lell

  lietriebszuständru, die aus :\iidcrungen der

  Stauhmenge, der Gasgeschwindigkeit oller

  der Gasart sich ergeben. @@'eit@ellend IZeclulung

  zu tmgell.' Beispielswelse kann 1111 Falle ekle:

  voriihergehend im Betrieb sich einstellenden

  leitfähigen Gases der 1`oronastrom (furch

  Steuertalg der die 1Jluibsion bLcindussen(leti

  Spanntulg rill der Gltterelektrodo nahezu auf

  Iren \tifv'ert herunterreguliert werden,

  ebenso wie inan in der Lage ist, umgekehrt

  bei Ionennlangel, z. B. beim l)lc#tzlichen Auf-

  treten voll grofien Staubnlengen, mittels der

  Gitterelektrode die Stronist:irl:e zu erhühen.

  1?s kann in ge«-issen 11üilen =teilhaft sein,

  diese Steuerung selilsttiitig vorzunelnnen.

  Bisher wurde ini Elektrofilterbetrieb meist so gearbeitet, daß, wenn z. B. durch einen veränderten Ofengang der das Elektrofilter bedienende Arbeiter ein allmähliches Ansteigen der Stromstärke bemerkte, dieser durch oftmaliges Zurückregulieren auf die frühere Stromstärke den normalen Betriebszustand einzuhalten versuchte; dies soll nunmehr selbsttätig geschehen können.
• Es ist bereits bei der elektrischen Filterung von Gasen vorgeschlagen worden, außer den üblichen Sprüh- und Sammelelektroden noch Zwischenelektroden zu verwenden. Dies hatte jedoch nur den Zweck, ein möglichst homogenes Feld entstehen zu lassen, das als günstig für die Abscheidung angesehen wurde. In keinem Fall waren aber diese Zwischenfeldflächen als Regelorgane für den Gesamtstrom angeordnet. Die Ausbildung des homogenen Feldes ist zwar ein beachtlicher Faktor bei der Elektrofilterung, er ist jedoch gegenüber dein wesentlichsten Faktor, der Zonenemission, deshalb von geringerer Bedeutung, weil die Homogenität des Feldes, das auch unterhalb der Anfangsemission noch besteht, sich bei zunehmender Emission verhältnismäßig wenig verändert, während letztere von Null bis zur vollen Stromstärke gesteigert werden kann. Bisher hat man diese Steigerung in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Gases nur dadurch hervorgerufen, daß man die Spannung zwischen der Sprüh-und der Sammelelektrode steigerte.
• Nach der Erfindung soll aber die Regulierung der Stromstärke, unabhängig von dieser Spannung, nur allein durch Potentialveränderung einer Steuerelektrode geschehen.
• Das hat den Vorteil, (laß man im Falle eines vorübergehend im Betrieb sich einstellenden starken leitfälligen Gases den Strom im gegebenen Fall auch bis auf \1u11 herabregulieren kann, ebenso wie man in der Lage ist, durch dieselbe Steuerung bei Iotlenniangel, der z. B. durch plötzliche "Zufuhr einer grollen Staubmenge entstehen kann, die Stromstärke zu erhöhen, ohne (las elektrische Feld ini wesentlichen abschwächen zu müssen. Durch eine derartige selbsttätige Steuerung ist inan daher in der Lage, trotz eitles stark schwankenden Betriebes zeitlich konstante @'erhültnisse ini 1?lektrotilterl)etriel) sicherzustellen.
• 1:s ist auch zti (lem Zwecke, einett elektrischen Gasreinifrungsapparat ein für allemal s(> zti dimensionieren und in Betrieb zu setzen, (1:(1,i an allen Stellen des Apparates eine niögliclist gute und gleiclini.iliige Abscheidung erzielt wird, der \-orschlag gemacht worden, an geeigneter Stelle innerhalb des zwischen Ausströ nier- und \ iederschlagsolektrode \-orlirui(Ietietl elel:tri.clieii I@el(les Steuerelektroden anzubringen, um eine örtliche Vergleichsmäßigung dieses Feldes und dadurch des Staubansatzes zu erzielen; die örtliche Einstellung dieser Hilfselektrode ist recht mühsam, denn man muß nach diesem Vorschlag, wenn hier oder dort diese Ab- -' Scheidungen nicht genügend, so zwar, daß an einigen Stellen des elektrischen Feldes starke Abscheidungen auftreten, an anderen-.schwächere, durch Verschieben der Elektroden, denen eine geignete Spannung aufgedrückt ist, erreichen, daß an allen Stellen des elektrischen Feldes eine gute und gleichmäßige Abscheidung erfolgt. Wenn im Laufe des Betriebes durch Anlagerung eine VerschiAung dieses Gleichgewichtszustandes eintritt, muß dann durch eine abermalige örtliche Einstt-llung der alte Zustand möglichst wiederhergestellt werden.
• Während bei diesen Vorschlägen nur die örtliche Verteilung der Elektrizität in Betracht kommt, wobei diese Verteilung durch die Anordnung des Ausströmers gegenüber den mit entsprechenden Potentialen behafteten Feldflächen erzielt wird, spielt für die vorliegende Erfindung die örtliche Verteilung der Elektrizität im elektrischen Feld gar keine Rolle; die Aufgabe, die die Erfindung löst. besteht im Gegensatz dazu allein darin, die im Betrieb auftretenden zeitweilig oder länger dauernden Schwankungen in der Leitfähigkeit des Gases dadurch auszugleichen, daß man (las Potential einer Steuerelektrode in Anpassung an die laufenden Betriebsschwankungen zeitlich so ändert, (laß die Emission möglichst konstant bleibt.
• 7s ist zwar bekannt, Steuerelektroden für Sprühentladungen auch bei Atinosphärendruck anztiwendeli,. (loch beziehen sich diese. Anwendungen nicht auf <las Gebiet der laektrofilterung von (rasen. sondern auf Versuche, einen auf der Sliriillwirl:tuig heruhenden Lautsprecher herzustellen. ' Der Steuerelektrode @- wird nach Abb. i Voll dein Pol 4. aus ein veränderliches Potential, z. 13. .[o 1;W, aufgedruckt, während die Ausstrdnler 3 über Pol 5 all z. i3. jo 1:1V liegen; 4.. 5 und 16 sind dabei drei Pole eines 1 Iochspannungserzeugers finit vcrschie- . (lenen Potentialen. Hat die geerdete Elektrode i( i (las Potential Null, so kann z. h. zwischen 4. und 5 die gleichgerichtete Spannung eines llochspanntingstransformators ge-I(#"t werden, ebenso zwischen 5 und 16 die eines zweiten i lochspannungstransforinators, wobei der Pol 5 beiden a el t# 'ihrend der Pol g gregaten genleinsain ist, w#-io des zweiten Aggregates gemäß Abb. i geerdet ist. Durch diese \'eriili(lerung des Potentials <in 2 kann null ohne Veränderung der Spannen- zwischen drn :lusstrümereluktro-

  den 3 und den Niederschlagselektroden i den

  Koronastrom derart einstellen, daß er sich

  dein jeweiligen Betriebszustand anpaßt.

  Durch Erhöhung des Potentials der Steuer-

  elektrode 2 wird zwar die Stärke des elek-

  trischen Stromes, nicht aber die örtliche Feld-

  einteilung geändert.

  Bei der Einrichtung nach Abb. 2 handelt

  es sich um ein Elektrofilter mit plattenförmi-

  gen Niederschlagselektroden 6. Die Steuer-

  clel:trode 7 ist als Platte den z. B. aus Dräh-

  ten bestehenden Ausströmerelektroden '8 bei-

  gegeben, dabei aber außerhalb des elektri-

  schen Feldraumes zwischen 6 und 8 angeord-

  net. Da die Platte 7 praktisch keinen Strom

  aufnimmt, kann die zwischen den Polen 9 und

  io aufrechterhaltene Gleichspannung durch

  einen hochohmigen Widerstand i i überbrückt

  werden, der bei 12 angezapft und durch die

  Leitung 13 mit der Platte 7 verbunden wird.

  Die Hochspannung wird von dem Pol 9 aus

  durch die Leitung 1d. an die Ausströmerelek-

  troden 8 geführt, während der geerdete Pol

  io durch die Leitung 15 mit der Nieder-

  schlagsplatte 6 verbunden sein kann. Selbst-

  verständlich kann an Stelle dieser Leitung

  ( i 5) auch die übliche Erdleitung für die Nie-

  derschlagselektroden 6 vorgesehen sein.

  Das würde der Anordnung in Abb. i ent-

  sprechen, bei der die Niederschlagselektrode i

  geerdet ist und in der der Kontakt 16 <lcn ge-

  rr(letell Pol der Hochspannungsanlage dar-

  stellt, die für die Erzeugung des Potentials

  an 2 und 3 vorgesehen ist.

  lös ltat sich als vorteilhaft erwiesen, wie in

  Ilen Abb. i und 2 gezeigt ist, die Steuerelek-

  tro(le 2 bzw. 7 außerhalb des zwischen Atis-

  str<imer- und Niederschlagselektrode vorhan-

  ,h#nen heltles anzubringen, doch soll sich die

  _\llweildulig dieser i:rlitltltltl" auch auf solche

  U:ille ci-strecken, in dunen die Stetterelek-

  trofle innerhalb dieses Feldes liegt; ein I'Ci-

  ,I)iel für die Art, wie die selbsttätige Stetic-

  rtttlg (lttrcligefiilirt werden kann, sei im fol-

  gc#n tlcn gegeben:

  1)ie Gesa intstronist:irl:e des 1?lektrofiltürs

  ist ritt \1i11,1 für die 1-eitfiiliigl<eit des Gases.

  S\tird lmutttzt. 11111 .den .I"isetll<el'11 eillel-

  VOll diesem Stron (Itirclitlcssenen Magnet-

  der rücktreibenden Kt-att eitler

  I<#@ler zu @le@@egi#n. 1)1#r I?iscnk@rn ist inittel-

  bar durch Übersetzung mit dem Schalthebel eines den Kontakt 12 1n Abb.2 führenden Regelwiderstandes verbunden. Wird, nachdem der Apparat für die normale Betriebsstrcamstärlce eingestellt ist, dieser Betriebsstrom größer, so wird der Eisenkern in die Spule hineingezogen, und der Schalthebel bewegt sich dann so, daß der Kontakt i2 fit Abb. 2 nach links 'verschoben wird. Dadurch gleicht sich das Potential von 7 dem von 8 an, der Durchgriff wird geringer, und die Stromstärke sinkt. Selbstverständlich kann die automatische Regulierung auch in anderer, bereits bekannter Weise erfolgen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHL?: i. Verfahren zum Steuern des Korona- stromes in Elektrofiltern für Reinigung von Gasen oder Gasgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß der Koronastrom im Elektrofilter in Anpassung an Schwan- kungen des Betriebes durch eine Steuer- elektrode mit regelbarer Spannung nach Art der Gitter in Elektronenröhren unab- hängig von der Spannung der Aus- strömerefektroden, gegebenenfalls selbst- tätig, gesteuert wird. 2. Vorrichtung für das `'erfahren nach Anspruch i, zur Steuerung der Karona- entladung in Elektrofiltern, dadurch ge- kennzeichnet, daß in der Nähe der z. 13. aus dünnen Drähten bestehenden Aus- strönierelektroden eine vorzugsweise il;ichige, auf eine veränderliche Teilkapa- zität der Ausströmer aufladbare Steuer- clci:trotle nach Art des Gitters bei Elek- tronenröhren außerhalb des elektrischen Ueldraunies zwischen Ausstrihner- und Niederschlagselektroden angeordnet ist. 3. Vorrichtung nach Ansllnich =.2 für I?It#l:troitlter mit rohrförmigen Nieder- schlagselektroden. dadurch gUl:elili7eicli- net, @htl.l die Steuerelektrode rohrfi>rinig ausgebildet und in der Achse cles NiecIcr- sch@agsrohrcs kratlzförnlig v()11 den Atls- strüm@re@e@ar@u@en tttttgehen ist. \'orrirhtuug nach Anspruch 2 für I#aektnliilter mit 1)1<itteiifiirnli;g(2tt Nietler- sc@@@agse@@@arotlen, dadurch gekennzeicll- »et, 11a1,) die @teucrclelctrc>rlc als Plattc Bell .\usariimerelelar@l@len l@t#igegelleo ist.