DE858837C

DE858837C - Fliehkraftelektrofilter

Info

Publication number: DE858837C
Application number: DES5512D
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl-Ing Dr-I Heinrich
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1942-06-06
Filing date: 1942-06-06
Publication date: 1952-12-08

Description

Fliehkraftelektrofilter Die Erfindung geht von einem Elektrofilter aus, welches gegenüber der vorliegenden Erfindung nicht zum Stande der Technik gehört und bei dem das untere Ende des am oberen Gaseintritt mit Drallerzeugern versehenen Abscheiderrohres bei Gegenstromführung des Reingases durch einen dem ausgeschleuderten Staub Austritt gewährenden Boden abgedeckt ist. Nach der Erfindung steht das in das untere Ende des Abscheiderrohres eintauchende Gasabzugsrohr bei Gleichstromführung des Reingases über dem durchbrochenen Boden des Abscheiderrohres hervor und ist von einer an Hochspannung liegenden Fläche überdeckt, welche die Einmündung in den Gasabzug frei läBt und gegebenenfalls mit in das Abscheiderrohr ausstrahlenden Sprühstellen besetzt ist. Durch diese neue Ausführungsform des älteren Fliehkraftelektrofilters, die ihre besondere Bedeutung für die Reinigung der Verbrennungsluft von Kraftmaschinen, vorzugsweise solchen auf Fahrzeugen und für die Reinigung des auf Kraftfahrzeugen erzeugten Generatorgases hat, wird erreicht, daß die wesentlich im Gleichstrom abgeschiedenen Schwebeteilchen unter der Einwirkung sprühender und/oder nichtsprühender elektrischer Felder und durch einen Doppeldrall des Gaswirbels erzeugte Fliehkräfte so gelenkt werden, daB sie an der Stelle, an der das Maximum der Gesamtkräfte auftritt, in Fangöffnungen- abgedrängt werden. Der Doppeldrall des Gases verläuft durch die Gestaltung des Fliehkraftabscheiders nach der Erfindung sowohl senkrecht wie parallel zur ursprünglichen Wirbellängsachse. Durch diesen Doppeldrall wird unter Mithilfe der elektrostatischen Wirkung ein Höchstmaß an den die Abscheidung bewirkenden Kräften erzielt.
Weitere Merkmale des Erfindungsgegenstandes sind aus der Zeichnung zu entnehmen, die in drei Ausführungsbeispielen veranschaulicht, wie der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ausgeführt werden kann.
Die Abb. i und 2 stellen im Längs- und Querschnitt die eine Ausführungsform und die Abb. 3 im Längsschnitt eine andere Ausführungsform dar. Abb. q. zeigt in vergrößertem Maßstab und mehr schematisch die Gesamtanordnung in bestimmten Maßverhältnissen, die analog aus Abb. i zu entnehmen sind.
In einem Gehäuse i mit oberem Rohgaseinlaß sind mehrere parallel geschaltete kleinere Einzelzyklone 2 von geringem Durchmesser untergebracht. Die einzelnen Zyklone sind voneinander durch Trennwände 3 getrennt. Die Gaswirbel werden durch Drallkörper 4. erzeugt, die z. B. als acht Turbinenschaufeln ausgebildet sind. Die Drallkörper4 können aus elektrisch isolierendem Material, z. B. Hartporzellan, bestehen, was eine reibungselektrische Aufladung der Staubteilchen mit sich bringt, oder in ihrer Mitte eine Durchführung 5 aus Isoliermaterial besitzen. An dieser Durchführung sind an Hochspannung liegende leitende Hauben 6 befestigt, deren Anordnung aus der Abb. i hervorgeht. Diese Hauben 6 sind an ihrem oberen Ende mit Sprühspritzen oder Sprühkanten 7 versehen, durch die der im Gas enthaltene Staub aufgeladen wird. Im übrigen wirken die Wandflächen der Hauben 6 als Feldflächen eines Kondensatorfeldes. Die unteren Ränder der Hauben. sind zweckmäßig ebenfalls als Sprühkanten ausgebildet.
Das Gas wird durch die Drallkörper.I in wirbelnde Bewegung versetzt, streicht dann in der Pfeilrichtung zwischen der Außenwand der Zyklone und der äußeren Wandfläche der Hauben 6 hindurch und wird im unteren Teil jedes Zyklons noch einmal scharf umgelenkt, so daß an dieser Stelle besonders starke Fliehkräfte auftreten. Anschließend strömt das Gas durch die Austrittsöffnung 8 ab. In der Hauptschleuderzone unterhalb der Hauben 6 wird der Staub durch die Schlitzöffnungen g nach außen gi#schleudert. Die Staubsammelräume io stehen vorteilhaft in an sich bekannter Weise unter Unterdruck, und durch die Öffnungen ii wird ein Teilstrom aus diesen Staubsammelräumen abgesaugt. Der im Absaugestrom enthaltene Staub wird zweckmäßig zum größten Teil wieder mechanisch, z. B. durch einen einfachen Zyklon, ausgeschieden und das Gas nach dieser Grobreinigung dem Rohgasstrom in an sich bekannter Weise wieder zugeleitet.
Wie aus Abb. 3 ersichtlich, kann an Stelle einer Haube 6 an dem unteren Teil des Durchführungsisolators 5 eine Platte 12 angeordnet sein, die unter Hochspannung steht und mit scharfen Spitzen oder Kanten versehen ist. In diesem Falle wird zweckmäßig das Reingasausführungsrohr 8 in seinem oberen Teil 13 aus Isoliermaterial hergestellt. Nur der oberste Rand des Ausführungsrohres 13 ist mit metallischen Sprühspitzen oder Kanten 1q. versehen und durch die Leitung 15 mit der Hochspannung führenden Platte i2 verbunden. Das Sprühfeld in dem Zyklon bildet sich dann in der in Abb.3 durch Striche angedeuteten Weise aus. Die auf der Schaffung eines Gasdoppeldralls beruhende Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist die gleiche wie bei der Ausführung nach Abb. i und z, jedoch wird der Zugverlust in dem Zyklon nach Abb. 3 geringer sein als bei der Bauart nach Abb. i und 2.
Die Bauweise nach Abb. 3 kann im Sinne von Abb. i und :z vervielfacht werden. Umgekehrt kann das Bauprinzip nach Abb. i und 2 auch bei nur einem einzigen Abscheider angewendet werden.
Elektrofilter, mit einer an Hochspannung liegenden, im Abstand von dem äußeren Gehäuse umgebenen Umlenkglocke für den über ein am Gegenpol liegendes, zentral in die Glocke geführtes Rohr einmündenden Rohgasstrom sind bekannt. Es ist ferner bekannt, daß die Sprühorgane zur Aufladung der Schwebeteilchen sich ausschließlich am Glockenrand befinden und der Raum zwischen dem Glockenmantel und dem gegenpoligen Elektrofiltergehäuse ein koronaloses, elAktrostatisches Abscheidungsfeld bildet. Insoweit gehören diese bekannten Ausführungsformen nur in Verbindung mit dem Fliehkraftelektrofilter zum Gegenstand der" Erfindung.
Im übrigen kommen für die Ausgestaltung der Umlenkglocken und des Gasabzugsrohres, wie in Abb. q. durch Maßbezeichnungen näher erläutert, bestimmte Abmessungen in Frage; es betragen vorteilhaft, auf den Durchmesser D1 des Abscheiderrohres 2 bezogen, der Durchmesser D2 der das Gasabzugsrohr 8 überdeckenden Feldfläche 6, 12 etwa o,6 bis o,7, der Durchmesser D3 des Abzugsrohres etwa 0,25 bis 0,35, der Abstand HI der Mündungsebene des Gasabzugsrohres von den Drallerzeugern q. am Gaseintritt etwa o,4.5 bis o,65 und die Höhe H2 und H3 des über den durchbrochenen Boden g des Abscheiderrohres vorstehenden Teils des Abzugsrohres etwa o,25 bis o,8 von D1. Bei glockenförmiger Ausgestaltung der Feldfläche 6 beträgt die Länge H2 des in den Raum zwischen dem Gasabzugsrohr 8 und dem Abscheiderrohr 2 hineinragenden Teils des Glockenmantels 6 etwa o,i bis o,5 des Durchmessers D1 des Abscheiderrohres 2. In Abb. q. ist im übrigen der Boden 9 als ebene Fläche dargestellt, da es sich im wesentlichen nur um die Maßbezeichnungen handelt, die Staubablaßöffnungen im Boden 9 sind, abweichend von Abb. i und 3, mit g' bezeichnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Fliehkraftelektrofilter, bei dem das untere Ende des am oberen Gaseintritt mit Drallerzeugern versehenen Abscheiderrohres durch einen dem ausgeschleuderten Staub Austritt gewährenden Boden abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das in das untere Ende des Abscheiderrohres (2) eintauchende Gasabzugsrohr (8) über den durchbrochenen Boden (g) des Abscheiderrohres (2) vorsteht und von einer an Hochspannung liegenden Fläche (6, 12) überdeckt ist, welche die Einmündung in den Gasabzug frei läßt und gegebenenfalls mit in das Abscheiderrohr (2) ausstrahlenden Sprühstellen (7, 14) besetzt ist.
2. Fliehkraftelektrofilter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die über dem Gasabzugsrohr (8) liegende Feldfläche (6) in an sich bekannter Weise glockenförmig gestaltet ist.
3. Fliehkraftelektrofilter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das über den Boden (9) des Abscheiderrohres vorstehende Ende (13) des Gasabzugsrohres (8) aus einem Isolator besteht, der mit an Hochspannung liegenden Sprühstellen (14) besetzt ist.
4. Fliehkraftelektrofilter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die das Gasabzugsrohr (8) überdeckende Feldfläche (6, 12) isoliert an den am Gaseintritt angeordneten Drallerzeugern (4) aufgehängt ist.
5. Fliehkraftelektrofilter nach Anspruch i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallerzeuger (4) ganz oder teilweise aus einem Isolator, beispielsweise Hartporzellan bestehen und vorteilhaft acht Turbinenschaufeln umfassen.
6. Fliehkraftelektrofilter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß, auf den Durchmesser D1 des Abscheiderrohres (2) bezogen, der Durchmesser D2 der das Gasabzugsrohr (8) überdeckenden Feldfläche (6, 12) etwa o,6 bis o,7, der Durchmesser (D3) des Gasabzugsrohres etwa 0,25 bis 0,35, der Abstand (Hl) der Mündungsebene des Gasabzugsrohres von den Drallerzeugern (q.) am Gaseintritt etwa o,45 bis o,65 und die Höhe (H2, H3) des über den durchbrochenen Boden (9) des Abscheiderrohres vorstehenden Teils des Gasabzugsrohres etwa 0,25 bis o,8 von (D1) betragen.
7. Fliehkraftelektrofilter nach Anspruch i, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei glockenförmiger Gestaltung der Feldfläche (6) die Länge (H2) des in den Raum zwischen Gasabzugsrohr (8) und Abscheiderrohr (2) hineinragenden Teils des Glockenmantels etwa o,i bis 0,5 des Durchmessers (D1) des Abscheiderrohres beträgt.