-
Elektrofilteranlage In dem Zusatzpatent 895 759 zum Patent
750 146 ist eine Elektrofilteranlage dargestellt und beschrieben, die mit
einer das Versagen b-zw. den schlechten Betriebiszustand der Anlage anzeigenden
Schutzvorrichtung versehen ist. Diese Schutzvorrichtung wird von einer Hilfswicklung
gespeist, die auf dem zur Erzeugung der Hochspannung für die beiden Elektrofilteristufen
dienenden Transformator, und zwar .auf dem Sekundärteil desselben, angebracht ist.
Vorteilhafterweise ist,dabei in dem von der Hilfswicklung gespeisten Stromkreis
ein auf Überspannung, gegebenenfalls auch ein auf Unterspannung ansprechendes Relais
angeordnet, das beim Ansprechen eine optische oder akustische Signalvorrichtung
in Tätigkeit setzt. Es hat sich nun gezeigt, daß das überspannungsrelais sehr empfindlich
ausgebildet sein muß, .damit es sicher wirkt, daß es dann aber verhältnismäßig teuer
wird. Im folgenden. wird nun eine Abänderung der Schutzvorrichtung gezeigt, durch
die in billigerer, aber ebenfalls sehr zuverlässiger Weise das Vorhandensein von
Betriebsstörungen. in .den Gleichrichterröhren, Stromkreisunterbrechungen usw. angezeigt
und, wenn erforderlich, der gesamte Apparat oder ein Teil desselben außer Betrieb
gesetzt wird. Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck in den
Primärstromkreis
des zur Erzeugung der Hochspannung für die beiden Elektrofilterstufen dienenden
Transformators ein Unterstromrel.ais eingeschaltet, das eine Signaleinrichtung,
z. B. eine rote Glühbirne, einschaltet, wenn, die Stromaufnahme -des Elektrofilters,
z. B@. infolge Unterbelastung oder eines Röhrenfehlers oder einer Stromkreisunterbrechung
ad..dgl., unter einen: gewissen Wert sinkt. Eine solche Einrichtung ist sehr billig
in der Herstellung und arbeitet dabei doch vollkommen zuverlässig. Vorteilhafterweise
kann ferner d@ie Einrichtung so getroffen sein, daß das Unterspannungsrelais bei
normalem Spannungszustand in dem Elektrofilter einen Stromkreis eingeschaltet hält,
indem eine grüne Lampe angeordnet ist, und bei Absinken der Sekundärspannung den
die grüne Lampe enthaltenden Stromkreis unterbricht und dafür ebenfalls den die
rote Lampe enthaltenden Stromkreis, einschaltet. Es wird .damit also eine Schutzvorrichtung
geschaffen, die einerseits auf Betriebsstörungen in den Gleichrichterröhren und
auf Stromkreisunterbrechungen und andererseits .auch auf Kurzschlüsse in der Elektrofilterkammer
sicher und zuverlässig anspricht und solcheFehler zurAnzeige bringt. Statt,deroptischen
Anzeigevorrichtung können natürlich auch andere, insbesondere akustische Signaleinrichtungen
ad. dgl. durch die Schutzvorrichtung in Tätigkeit gesetzt werden.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen Anordnung
schematisch dargestellt. Bei dieser Anordnung wird die zu behandelnde Luft im unteren
Teil der elektrischen Gasreinigungsanlage i mittels eines Ventilators 2 eingesaugt.
Sie strömt in der Pfeilrichtung aufwärts, und zwar zuerst durch eine Ionisierungskamrner
3 und dann durch eine Niederschlagskammer 4, aus der sie am oberen Ende die Vorrichtung
verläßt.
-
Die Ionis-ierungskammer enthält gewöhnlich eine Mehrzahl von Ionisier.ungseinheiten,
die senkrecht zur Strömungsrichtung der Luft angeordnet sind, aber zwecks einfacherer
Darstellung ist in der Zeichnung nur eine dieser Ionisierungseinheiten schematisch
dargestellt. Bei einer solchem: Ionisierungseinheitströmt die Luft senkrecht zwischen
zwei in einem gewissen Abstand befindlichen horizontalen Rohrelektroden 5 hindurch,
die in dem Metallgebäue i geerdet sind. Zwischen .diesenbeiden Rohrelektroden ist
ein dünner Ionisierungsdraht 6 der oben beschriebenen Art aufgehängt.
-
Die Niederschlagskammer enthält gewöhnlich eine verhältnismäßig große
Zahl von abwechselnd angeordneten isolierten und nichtisolierten Platten 7 und B.
Diese Platten stehen senkrecht, und zwar parallel zur Richtung des Luftstromes.
Die isolierten Platten ? werden von, mit Einkerbungen versehenen Stäben g getragen,
die auf Isolatoren io befestigt sind, während die nichtisolierten Platten 8 von
ebenfalls mit Einkerbungen versehenen Stäben 12, getragen werden, die mit dem Metallgehäuse
i verbunden -sind.
-
Elektrische Energie wird diesem Niederschlagsapparat mittels eines
Krafterzeu@gers zugeführt, der seine Energie aus dem Wechselstromnetz 14 oder aus
einer anderen geeigneten Wechselstromquelle erhält. Als Krafterzeuger .dient einHochsp.annungstr.an:sformator
15, dessen Eisenkörper aus einem Primärteil 16, einem Sekundärteil 17 -und einem
Nebenschluß i8, der zwischen beiden gelegen ist, besteht, wobei der Nebenschluß
eine Luftstrecke ig hat. Auf :dem Primärteil 16 des Eisenkernes sind eine Niederspannungsprimärwicklung
2i und zwei davon. getrennte und isolierte Hilf@s@`vicklungen 22 und 23 angebracht,
die eine bedeutend niedrigere Spannung liefern. Auf dem Sekundärteil 17 des Eisenkernes
hat,der Transformator eine Hochspannungssekundärw icklung 24, die bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel mit einer nahe dem einen Ende befindlichen Zwischenanzapfung
25 versehen ist. Dieser Sekundärteil 17 trägt ferner noch eine dritte, Niederspannung
liefernde Wicklung 26. Der von der Sekundärwicklung 24 gelieferte Strom wird dem
Sprühdraht 6 und .dem isoliert angeordneten Teil g der Niederschlagskammer in geeigneter
Weise zugeführt. Bei .dem Ausführungsbeispiel sind zu diesem Zweck zwei Gleichrichterröhren
3i und 32 vorgesehen, die Glühkathoden haben, die von den Hilfswicklungen 22 und
23 gespeist werden. Die Gleichrichterröhren3i und 32 sind so eingerichtet, daß sie
eine Spannung von 2o ooo V und 2o mA gleichgerichteten Strom bewältigen.
-
Diese Gleichrichterröhren 3i und 32 dienen zur Aufl.adung von -zwei
in Reihe geschalteten Kapazitäten:33 und 34, deren Polaritäten durch -i-- und --Zeichen
bezeichnet sind. Die beiden Kapazitäten 33 und. 34 sind durch Entladewider.stände
35 überbrückt, die in der Lage sind, die Spannungen in 5 Sekunden nach der Stromzufuhr
bis auf Null herabzusetzen.
-
Der negative Pcol der Kapazität 34 ist mit dem geerdeten Gehäuse i
verbunden. Der positive Pol in dieser Kapazität .ist ,durch die Leitung 36 mit den
die isolierten Platten? haltenden Trägerng verbunden. Der negative Polbelag der
Kapazität 33 ist mit derselben Leitung 36 verbunden, während der positive Belag
der Kapazität 33 durch die Leitung 37 mit den Sprühdrähten 6 verbunden ist. Mittels
einer solchen Anordnung kann man: eine Spannung von ehva 5o!o bis 6ooo V zwischen
-den Niederschlagselektroden 7 und 8 und eine Spannung von etwa 12 ooo bis 13
000 V zwischen den Sprühdrähten 6 und den Rohrelektroden 5 zuführen, wobei diese
Spannungen mittels der auf der Primärseite des Transformators vorgesehenen Abgriffe
38 regelbar sind, so daß man ein solches Elektrofilter den jeweils vorhandenen Bedingungen
anpassen kann.
-
Die Schutzeinrichtung ist nun folgendermaßen eingerichtet: Zur Anzeige
von Überlastungszuständen oder Kurzschlüssen ist die dritte Wicklung 26 vorgesehen,
die ein Unterspannungsrelais 41 speist. Zum Anzeigen einer Unterbelastung oder eines
Röhrenfehlers oder einer Stromkreisunterbrechung dient dagegen ein Unterstromrelais
42, das eine Wicklung hat, die in Reihe zu der Primärwicklung 2i des Transformators
geschaltet ist. Das
Unterspannungsrelais 41 hat einen Kontakt 43,
der ein .grünes Licht G eingeschaltet hält, wenn ein normaler Spannungszustand in
der zweiten Wicklung 24 und daher auch in der dritten Wicklung 26 vorhanden ist.
Das Relais 41 hat ferner einen Rückkontakt 4q., .durch den eine rote Lampe R mit
Strom gespeist wird, wenn ,die Sekundärspannung infolge eines Kurzschlusses abfällt.
Das, Unterspannun.gsprimärrelais 42 hat gleichfalls einen Rückkontakt 45, durch
welchen der roten Lampe R ebenfalls Strom zugeführt wird.
-
Die Relais 41 und 42 sind nun so eingerichtet, daß unter gewöhnlichen.
Betriebsverhältnissen die grüne Lampe G ein- und die rote Lampe R ausgeschaltet
ist, weil eine genügende Spannung dem Unterspannungsrelais 41 zugeführt wird, so
daß sein Vorkontakt 43 geschlossen und sein Rückkontakt 44 geöffnet ist. Dabei ist
der Transformator 15 in normaler Weise belastet; es fließt aber durch das auf einen
zu geringen Strom ansprechende Relais 42 ein genügender Primärstrom, der den Rückkontakt
45 geöffnet .hält.
-
Es. ist ferner zu bemerken, daß die Spannung der dritten Wicklung
26 im Betriebe immer .der Spannung der Sekundärwicklung 24 proportional ist, weil
beide Wicklungen mit demselben Teil 17 des Magnetflusses des Transformators 15 verbunden
sind, natürlich abzüglich eines kleinen Verlustes zwischen den beiden Wicklungen.
Es ist vorteilhaft, eine getrennte, isolierte Wicklung 26 zu verwenden statt einer
Abzweigung der Sekundärwicklung 24, weil diese Sekundärwicklung eine Spannung von
8 bis 4000 V gegenüber der Erde haben kann.
-
Die Schutzeinrichtung arbeitet etwa folgendermaßen: Ein Fehler in
der Gesamtanlage wird sich in der Stromzuführung dadurch bemerkbar machen, daß sich
die Belastung der Sekundärwicklung 24 des Transformators ändert. Da der Transformator
15 mit einem unterbrochenen Nebenschluß des Magnetflusses 18 versehen ist, ändert
sich die Sekundärspannung verhältnismäßig stark bei leichten Änderungen ;der Sekundärbelastung,
und .infolgedessen ändert sich auch die Spannung der Relais wicklung 26 entsprechend
der 'Sekundärspannung. Wenn nun eine der beiden Gleichrichterröhren 31 oder 32 ausfallen
oder wenn einer der dünnen Sprühdrähte 6 brechen sollte, so hat dies gewöhnlich
zur Folge, daß die Belastung des Transformators 15 kleiner wird. Infolgedessen wird
der Primärstrom kleiner und infolgedessen schließt das auf Stromabnahme wirkende
Primärrelai.s42 seinen Rückkontakt 45 und bringt dadurch die rote Lampe R zum Aufleuchten.
Zur gleichen Zeit ver-
größert die abgesunkene Belastung der Sekundärwicklung
24. .die Relaisspannung, die durch die dritte Wicklung 26 dem auf absinkende Spannung
wirksamen Relais 41 zugeführt wird, so daß das Relais in angehobener Stellung bleibt
und seinen Vorkontakt 43 geschlossen und die grüne Lampe G eingeschaltet hält. Ein
Fehler an der Gleichrichterröhre oder eine Unterbrechung des Stromkreises wird so
durch beide Lampen. G und R angezeigt.
-
Abgeschiedene Teilchen auf oder zwischen den Niederschlagsplatten
7 und 8 verursachen leicht Kurzschlüsse, die aber auch aus irgendeinem anderen-Grunde
entstehen können. Jedenfalls wächst infolgedessen die Sekundärbelastung, und dies
hat ein Absinken der Relaisspannung des Relais 41 zur Folge, das infoldedessen abfällt,
seinen Vorkontakt 43 öffnet und seinen Rückkontakt 44 schließt. Infolgedessen wird
das grüne Licht aus- und das rote Licht R eingeschaltet. Dieser Abfall der Spannung
bei dem :zweiten Relais ist also ein sehr gutes An.-zeigemittel für Kurzschlüsse
in der Anlage, da hierbei die Spannung der .dritten Wicklung 26 entsprechend den
Änderungen der Sekundärbelastung geändert wird.