NO323806B1 - Entrinns elektrostatisk stovutfeller - Google Patents

Abstract

I et elektrostatisk støvutfellingsapparat for filtrering av partikkelformet materiale fra en gass, trekker en vifte (10) gassen (5) gjennom en ionisator-seksjon (7) og en kollektorseksjon (6). Ionisator-blader (3) med sagtann-lignende pigger (8) skaper en korona-utladning (4) når de lades til en høy spenning, slik at gassbårne partikler blir oppladet når de passerer gjennom korona-området. Kollektorseksjonen (6) består av et sett med metaliplater (1, 2) av hvilke annen hver plate (1) er forbundet med jord, mens de resterende platene (2) mottar en ladning ved induksjon fra ionisator-bladene (3), og fungerer som frastøter-plater, og skyver ladde partikler i gass-strømmen (5) over mot de jordede platene (1).

Description

Teknisk område.

Foreliggende søknad angår et apparat for filtrering av partikkelformet materiale fra gasser, og mer spesielt elektrostatiske filtere som er innrettet for å fjerne partikler ved å opplade gassbårne partikler ved hjelp av en ionisator-anordning og deretter utfelle de ladde partiklene i en kollektorseksjon med parallelle, ulikt ladde plater. Disse filtrene benyttes vanligvis til å fjerne partikler fra luftstrømmer.

Bakgrunnsteknikk

Den tidligere kjente teknikk innbefatter filtere som benytter et elektrostatisk prin-

sipp for å fjerne partikler fra forskjellige gasser, vanligvis luft, ved hastigheter opp til 10 m/s. Prinsippet som anvendes her, er som følger: Luften blåses gjennom et elektrisk felt hvor partikler i luften mottar en elektrisk ladning. De ladde partiklene beveger seg inn i en kollektorseksjon hvor annenhver plate er ladd med samme polaritet som partiklene, og frastøter dem. Det andre settet med plater er jordet, og disse mottar partiklene. Den gjenværende luften, som er renset for størstedelen av partiklene, blir så gjeninnført i det omgivende miljøet. Man renser de forurensede platene med vasking, normalt med vann/vaskemiddel, trykkluft eller med andre midler. Partiklene kan opplades positivt eller negativt, avhengig av omgivende mil-jø og plassering av filteret. Eksempler på denne type kjent teknikk er å finne i pub-likasjonene DE 855.099, DE 102.60.590 og US 4,231,766.

Seiv om det elektrostatiske filteret har blitt videreutviklet i årenes løp, gjenstår to grunnleggende driftsproblemer. Dersom filterets kollektorseksjon utsettes for kort-slutning eller elektrisk utladning, mister ionisatoren sin ladning. Når dette skjer, mister filteret sin evne til å oppta partikler i det tidsrom hvor ionisatoren er utladd. Dersom kollektorseksjonen kortsluttes, vil kollekteren, ionisatoren og tilhørende filter-celler bli utladd, og kan ikke oppsamle partikkelmateriale.

Oppsummering av oppfinnelsen

Det er følgelig et mål for foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et forbedret elektrostatisk filter for filtrering av gassbåret partikkelmateriale.

Det er et annet mål for oppfinnelsen å tilveiebringe et forbedret elektrostatisk filter som kan monteres på enkel måte.

Det er et ytterligere mål for oppfinnelsen å tilveiebringe et forbedret elektrostatisk filter som kan testes enkelt med hensyn på korrekt montering.

Det er et ytterligere mål for oppfinnelsen å tilveiebringe et forbedret elektrostatisk filter med bestanddeler som ikke går i stykker lett.

Det er ytterligere mål for oppfinnelsen å tilveiebringe et forbedret elektrostatisk

filter som kan installeres på kostnadsbesparende måte. Det er et ytterligere mål for oppfinnelsen å få et elektrostatisk filter til å fungere

med lite vedlikehold.

De ovennevnte mål oppnås ved å tilveiebringe et apparat slik som definert i det vedføyde selvstendige patentkrav 1. Gunstige utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkravene.

Kort beskrivelse av tegningene

Fig. 1 er et sideriss av et ionisator-blad.

Fig. 2 er et sideriss av en induksjonsdrevet celle, og viser ionisator-blader opp-strøms og kollektorseksjonen nedstrøms. Fig. 3 er et planriss som viser en utførelsesform av apparatet i samsvar med oppfinnelsen.

Fig. 4 viser et komplett apparat, innbefattende en vifte.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Med henvisning til fig. 3, som skjematisk viser en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, benytter det elektrostatiske filteret en rekke parallelle, flate lednings-plater 1,2 og flate "sagtann"-ionisatorblader 3 (med skarpe tenner 8) som står parallelt med og foran de ledende platene 1,2. De flate "sagtann"-ionisator-bladene 3 er plassert slik at de ligger i samme plan som noen av de ledende platene 1,2. lonisator-bladene 3 er ladd til et høyt potensial, vanligvis høyere enn 11000 volt likespenning. lonisator-bladene 3 har en slik bredde i gass-strømmens 5 retning at de induserer en spenning i noen 2 av de parallelle, ledende platene. De parallelle, ledende platene 2 er ikke forbundet elektrisk med noen strømforsyning, lonisator-bladene 3 og komplementære jordblader 9 utgjør sammen en ionisator-seksjon 7. Jordbladene 9 er anordnet hovedsakelig mellom og parallelt med ionisator-

bladene 3 for å hjelpe til med å tilveiebringe en korona-utladning 4 fra ionisator-bladene 3 når en høy spenning påtrykkes disse. På grunn av utformingen av ionisator-seksjonen 7 lades de parallelle, ledende platene 2 til en høy likespenning ved induksjon. Størrelsen av denne ladningen avhenger av utformingen av ionisatoren og av avstanden til kollektorseksjonen 6.

Når partikler går gjennom koronaen 4, får de en ladning, som har samme potensial som ionisator-bladene 3. Når partiklene går inn i kollektorseksjonen 6, har de ledende platene 2 samme induserte ladning som partiklene. Dette har den virkning at partiklene frastøtes mot de ledende platene 1 som er forbundet med jord. Når partiklene kommer i kontakt med de jordede, ledende platene 1, holder disse platene 1 på partiklene.

Filtercellen 6, 7 har en ioniserings-ladning på sine ionisator-blader 3. Dette induserer en ladning i noen av platene 2 i cellens kollektorseksjon 6. Dersom kollekteren skutle utlades, vil bare denne spesielle cellen bli påvirket. Dersom ett sett med kollektor/jordplater skulle bli kortsluttet til jord, vil bare denne delen av cellen bli påvirket, og ioniseringsdelen fortsetter å opplade partiklene mens de beveger seg gjennom koronaen. Noen av disse partiklene går så inn i den kortsluttede delen av kollekteren. I denne delen ligger da begge plater på jord. Derfor vil begge plater tiltrekke partikler som kommer inn i deres tiltrekningsfelt. I resten av kollektorseksjonen kan driften fortsette upåvirket.

Alle plater og blader er ledende, fortrinnsvis laget av et metall.

lonisator-bladet som vises i fig. 1, har utskåret form med tenner, og bredden er slik at de bakre tennene induserer en spenning i ikke-koplede plater i kollektorseksjonen. Fig. 2 viser ionisatorens relative posisjon, dvs. i forhold til kollektorplaten. Avstanden mellom ionisator-bladet og kollektorseksjon-platene er viktig når det gjelder å bestemme den induserte spenningen. I fig. 3 kan jord være.enten negativ eller positiv. Den ioniserende spenningen kan være enten negativ eller positiv, men den skal være motsatt av jord. Jord-platene 1 og induksjons-platene 2 er elektrisk atskilt, slik at de er uavhengige av hverandre.

Av fig. 4 fremgår anordning av en vifte 10 for å suge gass med partikler gjennom filterseksjonene, først ionisator-seksjpnen med et sett med induksjons-ionisatorblader 3 og jord-blader 9, og så gjennom kollektorseksjonen som innehol-der vekselvis jord-kontaktplater 1 og induksjons-celleplater 2. Induksjons-ionisatorbladene 3 har en høy spenning som bevirker en korona-utladning 4. Korona-utladningen kommer i kontakt med induksjons-celleplaten 2. Koronaen skaper en spenning i celleplaten 2. Celleplaten 2 er isolert fra celle-jord. Denne isola-sjonen gjør at induksjons-celleplaten 2 virker som en kondensator. Induksjonsvirk-ningen gjør også at en ladd partikkel blir frastøtt fra platen 2. Denne partikkelen blir så tvunget over mot jord-kontaktplaten 1. Denne jord-kontaktplaten 1 er elektrisk forbundet med jord.

Så annenhver plate 1 i kollektorseksjonen 6 er forbundet med jord, mens de resterende kollektor-platene 2 er uten noen elektrisk forbindelse. Fortrinnsvis ligger hvert ionisator-blad 3 hovedsakelig i samme plan som en jordet kollektor-plate 1. Fortrinnsvis ligger jord-bladene 9 i ionisator-seksjonen 7 hovedsakelig i de samme plan som annenhver jordet kollektor-plate 1, mens de ikke-koblede resterende platene 2 for induktiv oppladning i kollektor-seksjonen 6, ligger i vekslende plan mellom planene som defineres av ionisator-bladene 3 og jord-bladene 9.

Fortrinnsvis bæres ionisator-bladene 3 av stag som samtidig fungerer som elektriske ledere for høy spenning til bladene 3.

Systemet bruker en høy ioniseringsspenning for å indusere en spenning i kollektorseksjonen. Størrelsen på kollektor-spenningen avhenger av ionisatorens dybde og dens spenning. En ionisator på 50 mm kan gi 4 kV, mens en ionisator på 65 mm kan gi 6 kV for samme ioniseringsspenning.

Filterapparatet ifølge foreliggende oppfinnelse er tolerant når det gjelder å få vann i kontakt med kollektorseksjonen uten skade på filteret eller kollektorseksjonen. Videre er filterapparatet ifølge oppfinnelsen mer økonomisk å bruke enn filteret uten induksjonsspenning. Filterapparatet ifølge oppfinnelsen krever mindre vedlikehold enn filtere uten induksjonsspenning. Ved utladning tit jord påvirker heller ikke filterapparatet andre celler som kan forbindes elektrisk med den utladde cellens ionisator-seksjon. I tillegg er det viktig å påpeke at filterapparatet fremdeles beholder evnen til å fjerne partikler fra luft, selv når kollektorseksjonen blir utladd til jord.

Claims (4)

1. Apparat for filtrering ay partikler fra en gass (5), omfattende - en kollektorseksjon (6) som omfatter flere parallelle, ledende plater (1,2), for mottak ay elektrisk ladde partikler som bæres av en strøm (5) av gassen, - oppstrøms for kollektorseksjonen (6) en ioniseringsseksjon (7) som omfatter et sett med ledende ioniseringsblader (3) som er parallelle med de ledende platene (1,2) og som hvert har et høyt antall skarpe tenner (8) idet minste langs sine kan-ter, i form av sagtakker, og som også omfatter jordblader (9) anordnet hovedsakelig mellom og parallelt med ioniseringsbladene (3), samt - en vifte (10) for å trekke gassen gjennom ioniseringsseksjonen (7) og kollektor-seksjonen (6), karakterisert ved at annenhver ledende plate (1) i kollektorseksjonen (6) er forbundet med jord, mens de resterende platene (2) er uten noen elektrisk forbindelse, idet de resterende platene (2) derved er anordnet for å <p>li elektrisk ladd ved induksjon fra ioniseringsbladene (3) når disse bladene (3) blir ladd til høy spenning.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at ioniseringsbladene (3) bæres av stag som samtidig virker som elektriske ledere for høyspenning til bladene (3).

3. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat hvert ioniseringsblad (3) ligger hovedsakelig i samme plan som en jordet kollektorplate (1).

4. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at jordbladene (9) ligger hovedsakelig i de samme plan som annenhver jordet kollektorplate (1), idet de ikke-forbundne resterende platene (2) for induktiv oppladning i kollektorseksjonen (6) derved ligger i alterne-rende plan mellom planene som defineres av ioniseringsbladene (3) og jordbladene (9).