DE975017C - Flushing device for periodic washing of the electrodes of wet electrostatic precipitators - Google Patents

Flushing device for periodic washing of the electrodes of wet electrostatic precipitators

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DE975017C
DE975017C DEM14851A DEM0014851A DE975017C DE 975017 C DE975017 C DE 975017C DE M14851 A DEM14851 A DE M14851A DE M0014851 A DEM0014851 A DE M0014851A DE 975017 C DE975017 C DE 975017C
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Jean Wiemer
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/74Cleaning the electrodes
    • B03C3/78Cleaning the electrodes by washing

Landscapes

  • Electrostatic Separation (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Spülvorrichtung für das periodische Abwaschen von in Gasgassen angeordneten Elektroden in Naßelektrofiltern bei eingeschalteter Hochspannung durch oberhalb der Niederschlagsplatten angeordnete Düsen und besteht in der Verwendung bekannter Flachstrahldüsen, deren wesentlich in einer Ebene sich jeweils fächerartig ausbreitende Strahlen aus voneinander getrennten Flüssigkeitsteilchen bestehen, in solchThe invention relates to a flushing device for the periodic washing of arranged in gas lanes Electrodes in wet electrostatic precipitators with switched on high voltage through above the Precipitation plates arranged nozzles and consists in the use of known flat jet nozzles, whose rays spread out in a fan-like manner from one another, essentially in one plane separate liquid particles exist in such

ίο schräger Anordnung zueinander und zu den Elektrodengassen, daß die Strahlen sich oberhalb der Oberkante der Elektroden kreuzen und daß die linearen Durchdringungszonen dieser Strahlen der gleichen Elektrodengasse von der durch die Oberkanten der Niederschlagselektroden bestimmten Ebene noch mindestens im Abstand einer Elektrodengassenbreite verlaufen.ίο inclined arrangement to each other and to the electrode lanes, that the rays cross above the upper edge of the electrodes and that the linear penetration zones of these rays of the same electrode lane as determined by the upper edges of the collecting electrodes Level still run at least at a distance of one electrode lane width.

Es ist beim Betrieb von Naßelektrofiltern bekannt, durch Vernebelungsdüsen oberhalb der Kraftfelder den Gasstrom ständig zu befeuchten und dadurch auch die Elektroden zu berieseln. Unabhängig davon wird periodisch ein Abwaschen der Elektroden mit großen Wassermengen vorgenommen, die in der Zeiteinheit Wasser bis zum Dreißigfachen der Wassermengen der Vernebelungsdüsen in die Gasgassen und die Niederschlagselektroden bringen.It is known in the operation of wet electrostatic precipitators, by misting nozzles above the Force fields to constantly humidify the gas flow and thereby also to sprinkle the electrodes. Independent the electrodes are periodically washed off with large amounts of water, that in the unit of time water is up to thirty times the amount of water from the nebulization nozzles bring into the gas lanes and the collecting electrodes.

Die Erfindung beruht auf der durch Großversuche gewonnenen Erkenntnis, daß bei Verwendung der bekannten Flachstrahldüsen während des Betriebes eines Naßelektrofilters trotz Erdung der Düsen keine Überschläge stattfinden, weil der fächerartig ausgebreitete Strahl aus voneinander getrennten Flüssigkeitsteilchen besteht und auchThe invention is based on the knowledge gained through large-scale experiments that when using the known flat jet nozzles during the operation of a wet electrostatic precipitator despite the grounding of the Nozzles no flashovers take place because the fan-like jet spreads out from one another separate liquid particles consists and also

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sich kreuzende Flüssigkeitsstrahlen aus solchen Düsen sich gegenseitig durchdringen, ohne daß eine Ablenkung der Strahlen aus ihrer Zerstäubungsebene eintritt und ohne daß eine elektrisch leitende Verbindung nach der Düse selbst entsteht.intersecting jets of liquid from such nozzles penetrate each other without a Deflection of the rays from their atomization plane occurs and without an electrically conductive one Connection after the nozzle itself is created.

Diese Umstände macht sich die Erfindung zunutze, indem einerseits die Flachstrahldüsen mit ihren Flüssigkeitsstrahlen sich kreuzend (sich gegenseitig durchdringend) über den Elektroden ίο des Elektrofilters angeordnet werden und andererseits der Flüssigkeitsstrahl unter einem solchen Winkel, beispielsweise von etwa 1JO0 zur Waagerechten gemessen, auf die Niederschlagselektroden gerichtet ist, daß ein Teil des Strahles, vornehmlieh der kleinere Teil desselben, auf der Niederschlagselektrode reflektiert wird und dadurch die gegenüberliegende Sprühelektrode bzw. Sprühelektroden gleichzeitig mitabwäscht. Dabei wird der Abstand der Düsen von den Niederschlagselektroden nach dem Abstand der in einer Linie sich kreuzenden Flüssigkeitsebenen (von diesem Kreuzungspunkt im Querschnitt gesehen, gemessen) so eingestellt, daß er etwa dem Abstand der Niederschlagselektroden voneinander entspricht. Die periodische Abwaschung der Niederschlagselektroden mit Flüssigkeit ist an sich seit langem bekannt. Dabei hat man zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung der Rieselflüssigkeit auf die Oberfläche der Niederschlagselektrode!! bereits vorgeschlagen, jede Niederschlagselektrode in mehrere Elemente zu unterteilen und für jedes Element eine besondere Spüldüse vorzusehen. Der Nachteil dieser Art der Abwaschung besteht in der Notwendigkeit, eine größere Anzahl von Düsen entsprechend der Unterteilung der Niederschlagselektroden in mehrere Einzelelektroden vorzusehen und den Abstand der Düsen von den Sprühdrähten so groß zu wählen, daß keine Überschläge entstehen bzw. daß verhindert wird, daß Wasser an die Sprühdrähte gelangt.The invention makes use of these circumstances in that, on the one hand, the flat jet nozzles with their liquid jets are arranged crossing one another (mutually penetrating) over the electrodes ίο of the electrostatic filter and, on the other hand, the liquid jet is measured at such an angle, for example from about 1 JO 0 to the horizontal the collecting electrode is directed so that a part of the beam, especially the smaller part thereof, is reflected on the collecting electrode and thereby also washes the opposite spray electrode or spray electrodes at the same time. The distance between the nozzles and the collecting electrodes is set according to the distance between the liquid levels crossing in a line (measured from this crossing point in cross section) so that it corresponds approximately to the distance between the collecting electrodes. The periodic washing of the collecting electrodes with liquid has been known per se for a long time. In order to achieve a uniform distribution of the trickle liquid on the surface of the collecting electrode !! It has already been proposed to subdivide each collecting electrode into several elements and to provide a special flushing nozzle for each element. The disadvantage of this type of washing is the need to provide a larger number of nozzles corresponding to the subdivision of the collecting electrodes into several individual electrodes and to choose the distance between the nozzles and the spray wires so large that no flashovers occur or that water is prevented reaches the spray wires.

Die bisher verwendeten Spüldüsen oder -teller erzeugen einen kegelförmigen Strahl, der sich demzufolge nicht auf die Oberkante einer Elektrodenfläche wie bei Verwendung der Flachstrahldüsen gemäß der Erfindung beschränken läßt, sondern zum Teil unmittelbar in das Kraftfeld einer Elektrodengasse und das der benachbarten Elektrodengassen fällt. Durch die schräge Ausrichtung der Flachstrahldüsen auf die Oberkante der Niederschlagselektrode wird auf engem Raum eine sehr große Wassermenge mit scharfem Strahl unmittelbar auf die Niederschlagsplatten konzentriert und auf ihnen zum Ablaufen über die ganze Strahlbreite gebracht, wodurch die bekannten zementartigen Ansätze durch das teilweise Reflektieren der Strahlen auch an den Sprühelektroden vermieden werden, weil bei dem angegebenen Einfallwinkel eine solche Reflexion stattfindet.The flushing nozzles or plates used up to now generate a conical jet, which consequently changes not on the upper edge of an electrode surface as when using the flat jet nozzles can be limited according to the invention, but partly directly in the force field of an electrode alley and that of the neighboring electrode lanes falls. Due to the inclined orientation of the Flat jet nozzles on the upper edge of the precipitation electrode becomes a very small space Large amount of water is concentrated directly on the precipitation plates with a sharp jet and on them to run off over the entire beam width, creating the well-known cement-like Approaches due to the partial reflection of the rays also avoided on the spray electrodes because such a reflection takes place at the specified angle of incidence.

Bei Fliehkraftnaßelektronltern ist es bekannt, den zentral von oben nach unten eintretenden Gasstrom naß vorzureinigen und in dem Ringraum zwischen diesem zentralen Gaszuführungsrohr und dem ihn umgebenden Elektrofiltergehäuse Berieselungsvorrichtungen so anzuordnen, daß die Niederschlags- und Sprühelektroden ständig gleichzeitig berieselt werden. Auch hier kann die periodische Abwaschung nur bei ausgeschalteter Hochspannung vorgenommen werden, weil bei Verwendung von ununterbrochenen Flüssigkeitsstrahlen, die auf die Sprühelektroden gerichtet sind, elektrische Über-Schläge nicht zu vermeiden sind, oder aber die Flüssigkeitsmenge, die unmittelbar in bekannter Weise auf die Niederschlagselektroden geleitet wird, so gering bemessen werden muß, daß keine Überschläge durch die elektrostatische Flüssigkeitszerstäubung nach der Niederschlagselektrode hin entstehen können. Die Flüssigkeitsmenge reicht aber nicht aus, um die Niederschlagselektroden wirksam von anhaftenden Krusten abzuwaschen. Das gleiche gilt von der Anordnung der Berieselungsdüsen bei einem unter überatmosphärischem Druck betriebenen Elektrofilter mit einem unterhalb der Elektroden angeordneten trichterförmigen Flüssigkeits- und Schlammsammelbehälter, der durch ein Kegelventil verschlossen ist. Ganz allgemein hat man nach dem bisherigen Stand der Technik die Sprühdüsen mit sehr großem Abstand von den Niederschlags- und Sprühelektroden in einem entsprechend groß ausgebildeten Raum oberhalb der Elektroden angeordnet, wie beispielsweise aus der USA.-Patentschrift 2231330 ersichtlich. An Hand der Zeichnung sei der Gegenstand der Erfindung des näheren in einem Ausführungsbeispiel erläutert. In the case of centrifugal wet electronics, it is known to control the gas flow entering centrally from top to bottom wet to pre-clean and in the annulus between this central gas supply pipe and to arrange sprinkling devices around the electrostatic precipitator housing so that the precipitation and spray electrodes are constantly sprinkled at the same time. Here, too, the periodic Wash off only with the high voltage switched off, because when using continuous jets of liquid directed at the spray electrodes, electrical flashovers are not to be avoided, or else the amount of liquid that is immediately known Way is passed to the collecting electrodes, must be dimensioned so small that none Flashovers due to the electrostatic liquid atomization after the precipitation electrode can arise. However, the amount of liquid is not sufficient to cover the collecting electrodes effectively wash away from adhering crusts. The same applies to the arrangement of the sprinkler nozzles in the case of an electrostatic precipitator operated under superatmospheric pressure with one below of the electrodes arranged funnel-shaped liquid and sludge collecting tank, the is closed by a cone valve. In general, according to the previous state of the Technique the spray nozzles with a very large distance from the precipitation and spray electrodes in arranged in a correspondingly large space above the electrodes, such as from U.S. Patent No. 2231330. The subject of the invention will be explained in more detail in an exemplary embodiment with reference to the drawing.

Abb. ι zeigt schematisch einen senkrechten Querschnitt durch die plattenförmigen Niederschlagselektroden mit der erfindungsgemäßen neuen Spülvorrichtung über den Elektroden;Fig. Ι shows schematically a vertical cross section through the plate-shaped precipitation electrodes with the new flushing device according to the invention over the electrodes;

Abb. 2 zeigt in verkleinertem Maßstab dazu einen Längsschnitt durch einen Teil des Naßelektrofilters. Fig. 2 shows, on a reduced scale, a longitudinal section through part of the wet electrostatic precipitator.

Mit ι sind die plattenförmigen Niederschlagselektroden bezeichnet, die von abgerundeten Blechkanten 2 eingefaßt sind. Die drahtförmigen Sprühelektroden 3 sind in einem viereckigen Rahmen 4 aus U-förmigem Eisenblech eingespannt, wobei der Rahmen 4 gegenüber den Randkanten 2 der Niederschlagselektroden räumlich zurückgesetzt ist. Die Anordnung der bekannten Flachstrahldüsen 6 über den Elektroden 1,2 ist erfindungsgemäß so getroffen, daß ihr in einer Ebene liegender fächerförmiger Strahl 7 unter einem solchen Winkel seitlich auf die Oberkanten der Niederschlagselektroden auftrifft, daß ein Teil der Flüssigkeit, und zwar meistens der größere, unmittelbar an den Nieder-Schlagselektroden 1 abläuft, wogegen der übrige (kleinere) Teil, beispielsweise unter einem Winkel von 20° zur Elektrodenebene gemessen, reflektiert wird und dadurch mittelbar die Abwaschung der Sprühelektrode 3 übernimmt.The plate-shaped precipitation electrodes are marked with ι referred to, which are bordered by rounded sheet metal edges 2. The wire-shaped spray electrodes 3 are clamped in a square frame 4 made of U-shaped sheet iron, the Frame 4 is spatially set back from the edge 2 of the collecting electrodes. the According to the invention, the arrangement of the known flat jet nozzles 6 over the electrodes 1, 2 is such that that its fan-shaped beam 7 lying in one plane at such an angle laterally on the upper edges of the collecting electrodes that part of the liquid, namely mostly the larger one runs off directly at the low impact electrodes 1, while the rest of them (Smaller) part, measured for example at an angle of 20 ° to the electrode plane, reflected is and thereby indirectly takes over the washing of the spray electrode 3.

Dadurch, daß — wie gefunden wurde — die Flüssigkeitsstrahlen aus diesen Flachstrahldüsen sich kreuzend durchdringen können, ohne daß ihr ursprünglicher Weg abgelenkt wird, können die Düsen 6 so hoch über den Elektroden 1 angeordnet werden, daß die Kreuzungspunkte bzw. Linien (inBecause - as was found - the liquid jets from these flat jet nozzles can penetrate each other without their original path being diverted, they can Nozzles 6 are arranged so high above the electrodes 1 that the intersection points or lines (in

Abb. ι mit 8 bezeichnet) mit etwa dem Abstand a der Niederschlagselektroden untereinander über den Elektrodenkanten 2 zu liegen kommen. Dadurch liegen die Düsenmündungen selbst senkrecht über der Mittelebene zwischen Niederschlags- und Sprühelektroden, so daß beim Abstellen der Düsen der unvermeidlich auslaufende Wasserstrom nicht mit den Sprühelektroden in Berührung kommt. Wie aus Abb. 2 hervorgeht, ermöglicht der große Ausbreitungswinkel des Flachstrahls die Anordnung nur weniger Sammelleitungen 5 über die Länge des Elektrofilters.Fig. Ι denoted by 8) come to rest over the electrode edges 2 with approximately the distance a between the collecting electrodes. As a result, the nozzle orifices themselves lie vertically above the center plane between the precipitation and spray electrodes, so that when the nozzles are switched off, the inevitable flow of water does not come into contact with the spray electrodes. As can be seen from Fig. 2, the large angle of spread of the flat jet enables the arrangement of only a few collecting lines 5 over the length of the electrostatic precipitator.

Um die Spülvorrichtung nach der Erfindung den jeweiligen Erfordernissen der Elektrodenreinigung anpassen zu können, empfiehlt es sich, die Flachstrahldüsen an den Sammelleitungen 5 beweglich bzw. einstellbar anzuordnen, damit der Reflexionswinkel und damit die Menge der den Elektroden 1 und 3 zugeführten Flüssigkeitsmenge verändert werden kann.To the rinsing device according to the invention the respective requirements of the electrode cleaning To be able to adapt, it is advisable to move the flat jet nozzles on the collecting lines 5 or adjustable, so that the angle of reflection and thus the amount of the electrodes 1 and 3 the amount of liquid supplied can be changed.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH:PATENT CLAIM: Spülvorrichtung für das periodische Abwaschen von in Gasgassen angeordneten Elektroden in Naßelektrofiltern bei eingeschalteter Hochspannung durch oberhalb der Niederschlagsplatten angeordnete Düsen, gekennzeichnet durch die Verwendung bekannter Flachstrahldüsen, deren wesentlich in einer Ebene sich jeweils fächerartig ausbreitende Strahlen aus voneinander getrennten Flüssigkeitsteilchen bestehen, in solch schräger Anordnung zueinander und zu den Elektrodengassen, daß die Strahlen sich oberhalb der Oberkante der Elektroden kreuzen und daß die linearen Durchdringungszonen dieser Strahlen der gleichen Elektrodengasse von der durch die Oberkante der Niederschlagselektroden bestimmten Ebene noch mindestens im Abstand einer Elektrodengassenbreite verlaufen. Flushing device for the periodic washing of electrodes arranged in gas lanes in wet electrostatic precipitators with switched-on high voltage through nozzles arranged above the precipitation plates, characterized by the use of known flat jet nozzles, the jets of which essentially spread fan-like in one plane consist of separate liquid particles, in such an inclined arrangement to one another and to the electrode lanes that the rays cross above the upper edge of the electrodes and that the linear penetration zones of these rays of the same electrode lane extend from the plane defined by the upper edge of the collecting electrodes at least one electrode lane width apart. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Deutsche Patentschriften Nr. 507316, 538545, 158, 597 577. 683626, 747 118, 750146, 826049, 850598, 877889;German patent specifications No. 507316, 538545, 158, 597 577, 683626, 747 118, 750146, 826049, 850598, 877889; britische Patentschriften Nr. 418551, 672458; USA.-Patentschriften Nr. 2231330, 2555216.British Patent Nos. 418551, 672458; U.S. Patent Nos. 2231330, 2555216. Hierzu ι Blatt ZeichnungenFor this purpose ι sheet of drawings
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