DE747864C

DE747864C - Kastenfoermige Fangraum-Niederschlagselektrode fuer Elektrofilter

Info

Publication number: DE747864C
Application number: DEA88219D
Authority: DE
Priority date: 1938-10-04
Filing date: 1938-10-04
Publication date: 1944-10-18

Description

Kastenförmige Fangraum-Niederschlagselektrode für Elektrofilter Gegenstand der Erfindung ist eine kastenförmige Niederschlagselektrode für Elektrofilter, die in bekannter Weise derart benutzt wird, daß der Gasstrom an den Wänden entlang streicht; die Kastenwandungen werden also vom Gas nicht durchströmt, aber dem an den Wandungen- abgelagerten Staub wird durch entsprechende Durchlässe der Eintritt in das Kasteninnere gestattet, das also einen Fangraum für ,den Staub bildet, in dem der Staub, vor dem Gasstrom geschützt, nach unten in Stauhsämmelbunker fallen kann. Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf die Ausbildung der Wandung derartiger Elektrodenkästen. Bei den meisten bekannten Kastenelektroden bevorzugte man eine möglichst glatte in einer Ebene parallel zur Gasströmung verlaufende Metalloberfläche, um das für die Abscheidewirkung ungünstige sogenannte Rücksprühen, d. -h. das Sprühen von Teilen der Niederschlagselektrode ,in erster Reihe zu vermeiden. In der Elektrodenwand wurden dann kürzere oder längere Schlitze zum Einlaß in Rinnen oder Taschen vorgesehen. Durch die möglichst flache Ausbildung der Wandoberfläche ergab sich von selbst der 'Nachteil, daß der Staubeintritt ins Kasteninnere erheblich erschwert wurde, weil der Gasstrom an einem erheblichen Teil der staubabscheidend wirksamen Fläche entlang streicht und dort den abgeschiedenen Staub wieder mit fortzureißen vermag.
Im Gegensatz zu dieser üblichen Grundform der Wandausbildung gehen vereinzelte bekannte Vorschläge darauf hin, die Niederschlagselektroden aus einzelnen gleichlaufend zueinander angeordneten Metallbändern aufzubauen, deren Kanten auf die Sprühelektroden hinweisen. Bei dieser Ausführung ist zwar der Hauptteil der staubabscheidend wirkenden Elektrodenflächen der unmittelbaren Einwirkung des Gasstromes entzogen, dafür sind aber durch die einzelnen verhältnismäßig weit auseinanderliegenden Kanten die Vor= Bedingungen für ein Rücksprühen gegeben. Ein einwandfreier -Betrieb könnte also bei dieser Elektrodenausführung nur bei verhältnismäßig geringen Spannungen erzielt werden; dies ist äußerst nächteilig, da bekanntlich die Reinigungswirkung sehr stark mit der angelegten Spannung ansteigt.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, eine Elektrodenwandung zu schaffen, dic keinen der genannten Nachteile aufweist. Nach der Erfindung wird diese -#ufg l durch eine aus Metallbändern beste Elektrodenwandung gelöst, bei der di 4#.,` den Kanten auf die Sprühelektroden lii;;Y`eweisenden Metallhänder ein festes und in sicit steifes Netzwerk bilden, das zwischen den einzelnen Bandreihen quer zur Gasstromrichtung liegende prismatische Kanäle aufweist; die Gesamtoberfläche jedes durch die Metallbänder begrenzten prismatischen Kanals ist dabei mindestens doppelt so groß wie die0uerschnittfläche diesesKanals. Durch ein solOches Netzwerk mit mehreren sich kreuzenden Metallbandreihen wird die Ausbildung eines Feldes erreicht, in welchem die Vorbedingungen für ein Rücksprühen nicht gegeben sind. Die den Sprühelektroden zugewandten Kanten der Metallbänder schirmen sich gegenseitig weitgehend ab, wodurch sich die Ausbildung eines im ganzen verhältnismäßig homogenen Feldes ergibt. Die erzielte Wirkung ist dabei eine völlig andere, als sich etwa bei der Verwendung eines Drahtnetzes als Elektrode ergeben würde. Die Verwendung von Drahtnetzen ist in der Literatur schon verschiedentlich vorgeschlagen worden. Auch bei Drahtnetzen sind in gewissem Sinne gekreuzte Kanten gegeben, beim Netzwerk nach der Erfindung schließt aber an iede Kante eine Blechfläche an, die für die Feldausbildung im Sinne der Erfindungsaufgabe von ausschlaggebender Bedeutung ist. Die hinter den Kanten liegende große Blechoberfläche dient nämlich zur Aufnahme eines beachtlichen Teils der vorhandenen Feldlinien. Bei einem Drahtnetz müßten dagegen alle vorhandenen Feldlinien an den Netzdrähten enden, was eine erhebliche Feldverstärkung an diesen Stellen bedeutet. Bei einem Drahtnetz «-are also das Feld unmittelbar vor dem Netze stark inhomogen, wobei das Feld in den 'Maschenmitten gleich Null würde. Die bei der Erfindung erstrebte lioniogene Feldausbildung wird also erst durch das Zusammenwirken des Netzwerks der Kanten mit den anschließenden Flächen der Metallhänder erreicht, wobei es notwendig ist, daß die zu jedem einzelnen prismatischen Kanal gehörigen Begrenzungsflächen mindestens doppelt so groß sind wie die Querschnittsfläche des Kanals, also wi- die :laschenfläche einer :lasche des Kantennetzes.
Der Erfindungsgegenstand erreicht dabei neben der günstigen Feldausbildung gleicht zeitig auch eine für die Staubahscheidung äußerst vorteilhafte Vergrößerung der wirksamen Oberfläche. Diese Oberflächenvergrößerung ist ebenfalls ein äußerst wichtiger Vorteil des Gegenstandes der Erfindung, insbesondere wegen ihres beträchtlichen Ausmaßes. Schon bei einem einfachen Bandnetz mit zwei henlbei Odem adae Bandbreite dem Bandabstand gleicht, ist die wirksame Oberfläche °, innerhalb einer Öffnung viermal so groß wie die Oberfläche der Öffnung, also wie die Oberfläche einer Elektrode mit einfacher ebener Blechwand.
Hierzu ist zu bemerken, daß schon Niederschlagselektroden vorgeschlagen wurden, hei denen die- als Niederschlagsfläche wirksame Oberfläche etwas größer ist als die der entsprechenden eigentlichen Wandungsebene. Es handelt sich bei diesen Vorschlägen um Niederschlagsflächen mit Wellungen, also beispielsweise um aus Wellblech hergestellte Elektroden oder um --Elektroden. die aus rinnenartigen Einzelteilen aufgebaut wurden. Die Wellungen waren, je nach dem Zweck, den sie erfüllen sollten, verschieden gestaltet. beispielsweise sollten durch die Wellungen Wirbel erzeugt «-erden, um die Nusscheidung zu verbessern. oder es sollten an senkrechten Elektrodenwänden waagerechte Wellen so angeordnet werden, daß der Staub auf den Flächen schwacher Neigung liegenbleihen konnte und nur durch Erschütterungen ztnii Abfallen gebracht wird. Bei allen diesen Wellungen ist aber die für die Staubabscheidung wirksame Oberfläche nicht wesentlich größer als die eigentliche Wandungsebene, denn selbst lief zickzackförmig um 9o° gewitikelteu Blechen erhält man nur die i.4fache Oberfläche der eigentlichen Wandungsebene. Die günstige Wirkung der vergrößerten Oberfläche ist also beim Erfindungsgegenstand gegenüber den bekannten Bauformen vervielfacht gegeben.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind aus der beiliegenden Zeichnung ersichtlich. in der ein Ausschnitt aus einer Elektrodenwandung perspektivisch dargestellt ist. Bei dein Ausführungsbeispiel ist die Wandung aus zwei unter sich parallelen Gruppen von Blechstreifen, nämlich den senkrechten Blechstreifen a. und den im wesentlichen waagerecht liegenden Blechstreifen h, aufgebaut. Zwischen den Streiten sind auf diese Weise prismatische Öffnungen von rechteckigem Querschnitt entstanden. Zur Erläuterung der Perspektive ist neben die Zeichnung ein Koordinatenkreuz mit den Pfeilen x, il und .- gesetzt, wobei die Pfeill:iti"en gleiche wirkliche Abmessungen in den drei Richtungen angeben. Die beiden Pfeile x und.v liegen in waagerechter Ebene senkrecht zueinander, der Pfeil y steht senkrecht zur waagerechten Ebene. Das Koordinatenkreuz läßt also erkennen, daß die einzelnen Prismenöffnungen eine quadratische Grundfläche haben, und daß die Prismenhöhe gleich der Länge einer Kante des Grundflächenquadrat2-ist. Die Prismen selbst sind dabei schiefe Prismen, da die Bänder b nicht in waagerechten Ebenen liegen, nur die Kanten der Bänder liegen waagerecht, ihre Flächen sind aber nach hinten zu, also zum Kasteninnern hin, nach unten geneigt. Diese Anordnung hat den Zweck, die Wanderung des abgeschiedenen Staufies nach dem Kasterninnern hin zu erleichtern, der Staub kann also auf den oberen Flächen der Bänder b nach hinten abrutschen, und dieses Abrutschen kann in an sich bekannter Weise durch Erschütterungseinrichtungen unterstützt werden. Es besteht also niemals die Gefahr einer Verstopfung der Öffnungen durch den abgeschiedenen Staub.
Aus Gründen der Raumersparnis und der Festigkeit und zur vollen Ausnutzung des elektrischen Feldes ist es zweckmäßig, - die Maschenweite des aus den Metallbändern a und b gebildeten Netzwerks nicht größer als etwa 6 cm und nicht kleiner als etwa --gern auszuführen. Innerhalb dieser Abmessungen ergibt sich die günstigste Wirkung und die beste Raum- und Gewichtsausnutzung -sowie eine besonders günstige Ausbildung des elektrischen Feldes. Die von den Kanten ausgehenden Felder schirmen sich gegenseitig ab, und es bildet sich im ganzen ein verhältnismäßig homogenes Feld, -in welchem die Vorbedingungen für ein Rücksprühen nicht gegeben sind.
Die beiliegende Darstellung gibt also nur einen kleinen Ausschnitt der Elektrodenwand ungefähr in natürlicher Größe an. Der Zusammenbau der einzelnen Wände kann dabei in der Weise erfolgen, daß durchlaufende Bänder Anwendung finden, von denen die senkrechten Bänder a an ihrer Rückseite mit Schlitzen c bis zur halben Bandbreite versehen sind. Durch Ineinanderstecken der Bänder an den Schlitzen erhält man dann in an sich bekannter Weise den eigentlichen Wandkörper der Kastenelektrode. Die Kastenelektrode selbst besteht dann zweckmäßig aus zwei parallel zueinander liegenden Wandstücken der geschilderten Bauart, die von einem gemeinsamen Rahmen umgeben sind, und zwischen denen der eigentliche Kastenhohlraum liegt, in welchem der abgeschiedene Staub dem Sammelbunker zugeführt wird. Zweckmäßig wird, insbesondere bei großen Elektrodenflächen, auch innerhalb des Außenrahmens der Kastenelektrode eine Verbindung der beiden Netzwerkwandungen durch Profilkörper hergestellt, also etwa durch Flacheisen oder Rinnenkörper, die innerhalb der Elektrode als Staubführungen wirken. Diese Verbindungskörper sind in der beiliegenden Zeichnung nicht mit dargestellt, da ';ich die Art ihrer Anordnung aus dem angegebenen Zweck von selbst ergibt.
Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich ohne weiteres die Lage, die der in der Abbildung dargestellte Ausschnitt aus der Elektrodenw andung im ganzen Elektrofilter einnehmen soll. Vor der Zeichenebene liegt also der vom Gas durchgeströmte Filterraum; das Gas kann also-beispielsweise in der Richtung des Pfeiles e an der Elektrodenwandung entlang streichen. ' Hinter dem dargestellten Vw andabschnitt liegt das Kasteninnere der Kastenelektrode und dahinter gegebenenfalls eine zweite Kastenwand gleicher Bauart. Im Filterwerden dann mehrere derartiger Kastenelektroden parallel zueinander angeordnet, und in der Mittelebene zwischen den Wänden benachbarter Kästen werden dann die Sprühelektroden angebracht, die sich also in einer Ebene parallel zu den Achsen x und y erstrecken. Insbesondere bei großen Filterräumen ist es zweckmäßig, die einzelnen Niederschlagselektroden in der Weise aufzuteilen, daß die Elektrode aus mehreren Einzelkästen, insbesondere aus mehreren untereinanderhängenden Einzelkästen gebildet wird, wobei die Wandungen der einzelnen Kästen in der geschilderten Weise gestaltet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Kastenförmige Fangraum-Niederschlagselektrode für Elektrofilter, deren den Sprühelektroden zugekehrte Seiten. aus einzelnen mit den Kanten auf die Sprühelektroden hinweisenden Metallbändern bestehen, zwischen denen der Staub in das vor dem Gasstrom geschützte Kasteninnere eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbänder (a., b) ein festes und in sich steifes Netzwerk bilden, das zwischen den einzelnen Bändern (a, b) quer zur Gasstramrichtung liegende prisrnatische Kanäle aufweist, und daß die Gesamtoberfläche jedes durch die Metallländer begrenzten prismatischen Kanals mindestens doppelt so groß ist wie die Ouerschnittsfläche des entsprechenden prismatischen Kanals. - a. Kastenförmige Fangraum-Niederschlagselektrode nach Anspruch rin senkrechter Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die den Sprühelektroden zugekehrten Seiten der kastenförmigen Niederschlagselektrode aus zwei sich senkrecht kreuzenden Reihen von Metallbändern (a, b ) besteht, von denen die eine mit den Kanten waagerecht verlaufende Reihe mit ihren Oberflächen nach unten zum Kasteninnern hingeneigt ist. 3. Kastenförmige Fangraum-Niederschlagselektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gegenüberliegenden Netzwerkemiteinander durch flache oder rinnenförmige, den Abstand wahrende Körper verbunden sind. deutsche Patentschriften 1r. 1.3h972, inS- 1>esondere Abb. 3 bis 5 u. Seite 2, Zeile ho his S. 3, Zeile 9. 516 763. 53( 810- in#- besondere Abb. 2 bis .4 und .Anspruch ,3 und 4., 537 103, insbesondere Abb. 2 und 3, 544 084# 546352, 5-E7 1o6. 5-17 35o. 5-1-9 644# 575 74-6. 577 05 0 , (i0-1 193- 64o492, französische Patentschriften 1r. 709780, 719354undderenZusatz4.2,51, 719356; USA.-Patentschrift Nr. 1393 58(), insbeson- dere :'18b. 3 und .4; Zeitschrift: »Le Monde Industrielle« 5() (19-:9) Heft \r. 297, Seite 2(i9 bis a73.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vonl Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogetl worden: