NO801464L - Fremgangsmaate og apparat for lading og oppsamling av partikler - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et apparat for å fjerne partikler

fra en gasstrøm, og nærmere bestemt et apparat fojc å lade og oppsamle partikler med. en partikkelstørrelse under }yum som er oppfanget i eri gasstrøm.

Gasstrømmer, spesielt innen industriområder, inneholder ofte partikkelformig materiale som må fjernes fra. gasstrømmene av miljøvernmessige eller andre grunner. Store partikler, dvs. med en størrelse av over l-3^um, kan forholdsvis lett separeres fra gasstrømmen, og vanlige apparater kan anvendes for effektivt å fjerne disse. Partikler med en partikkel-størrelse under l^um er på den annen side vanskeligere å fjerne, og vanlige apparater vil ha en lavere oppsamlings-virkning for slike partikler.

Forskjellige apparattyper anvendes for å oppsamle partikler med en størrelse under l^um, og enkelte oppviser en forholdsvis høy effekt, men de er beheftet med ulemper. I disse apparater anvendes typisk en ionisator for å lade partiklene og for derefter å tilveiebringe et stort overflate-areal med forskjellig polaritet for å oppsamle partiklene. Imidlertid er det vanskelig å oppnå høye ladninger på partikler med en størrelse under l^,um ved hjelp av vanlige ionisatorer. Spenningsgradienten og strømtetthetene for slike ionisatorer er i alminnelighet ikke tilstrekkelige til hurtig og sterkt å lade partikler med en størrelse under l^um, I en rekke tilfeller kan denne lading bare økes på bekostning av et uønsket øket kraftforbruk. Disse apparater har derfor enten en forholdsvis lang passeringstid (f.eks. i sekunder) for partikler i ionisatoren, og denne lange passeringstid oppnås ved å lede gasstrømmen gjennom apparatet med lav hastighet, og/eller apparatene har et stort oppsamlingsareal for å oppsamle de mindre sterkt ladede partikler, Disse alternative utførelsesformer er alle uønskede da de nødvendig-gjør et større apparat for å håndtere en viss gassmengde enn et apparat som ville ha vært nødvendig dersom partiklene hadde kunnet bli sterkere og hurtigere ladet (f.eks, i løpet av millisekunder). Dessuten har apparater med.store opp-samlingsarealer typisk sterkt fordelte kapasiteter. Lysbuer og gnistoverslag som forekommer i slike apparater, underholdes av de charger som er lagret i apparatet.

Enkelte apparater har elektroder, for. å utvikle et utfellingsfelt på nedstrømssiden av ionisatoren for derved å

øke den hastighet med hvilken ladede partikler beveger^seg henimot oppsamlingsoverflaten. Imidlertid fører disse elektroder til et annet problem, dvs. lysbuesl.agning og gnist-dannelse mellom elektrodene og oppsamlingsoverflåtene. Under lysbueslagning avtar utfellingsfeltene, og partikler blir ikke oppsamlet.

En sterkt effektiv oppsamling av partikler méd en størrelse under lyum kan oppnås ved anvendelse av enkelte apparater på bekostning av høye trykkfall langs gasstrømmen. Således kan nevnes at fiberlag er istand til på tilfredsstillende måte å fjerne partikler med en størrelse under l^um, men trykkfallet over laget er uønsket høyt.

I apparater hvor ladede partikler blir oppsamlet elektrostatisk på vertikale oppsamlingsplater, er det viktig at platene overrisles kontinuerlig og fullstendig for å fjerne partiklene før de bygger opp en ladning på platene eller før de på ny oppfanges av gasstrømmen. Platene må dessuten overrisles jevnt. Eventuelle utilstrekkelig vaskede områder på platene vil bygge opp en ladning, og apparatets effektivitet vil hurtig avta.. Dessuten er sprut og skvetting av væske uønsket fordi oppsamlingsplatene ofte er anordnet bare i kort avstand, f.eks. 5 cm, fra en elektrode med høy spenning. Det er derfor uønsket å sprøyte væsken på platene. Problemer med å tilveiebringe en jevn væskefilm skriver seg også fra den kjensgjerning at vanlige pumper fører til trykkvariasjoner i væsken som pumpes, og disse trykkvariasjoner er tilbøyelige til å forårsake en ujevn fordeling av væske. Problemer opp-står også når væske fordeles ved hjelp av en lang fordelings-linje. På grunn av trykkfall langs fordelingslinjen vil væske-fordelingen langs linjen bli ujevn ved anvendelse av vanlige apparater.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på bl.a. å tilveiebringe et apparat som er meget effektivt for ladning og oppsamling av partikler med størrelse.under l^um. Et slikt apparat kan dessuten gi en sterk ladning av partikler med en størrelse under l^um med minimalt kraftforbruk. Ved oppfinnelsen tas det dessuten sikte på å tilveiebringe et slikt apparat som på effektiv måte lader og oppsamler partikler med en størrelse under l^um og som er oppfanget i en gasstrøm som strømmer gjennom apparatet med forholdsvis høy hastighet. I ét«slikt apparat skal dessuten gnistoverslag hurtig brytes samtidig som spenningen i ladningsområdet og som undertrykker lysbueslagning i oppsamlingsområdet skal opprettholdes. Apparatet skal dessuten gi et mer jevnt ioneområde for ladning av partikler i gasstrømmen, og det skal ha et forholdsvis lite par— tikkeloppsamlingsareal. Det er ennvidere ønsket at apparatet oppviser et lavt trykkfall og at det gir en forholdsvis kort-varig oppholdstid (f.eks. millisekunder). Apparatet skal dessuten kontinuerlig og jevnt fordele væske for å overrisle en oppsamlingsplates overflate for å fjerne ladede partikler fra platen, og dessuten skal apparatet muliggjøre fordeling av væsken uten spruting eller skvetting.

Apparatet ifølge oppfinnelsen, omfatter minst én i det vesentlige plan plate som utgjør en plateelektrode for tilkobling til en terminal på en høyspent likestrømskilde, en rekke i det vesentlige i jevn avstand fra hverandre anordnede nåler som danner en korona-utladningselektrode for tilkobling til høyspenningskildens annen terminal, og en kanal som er avgrenset av platen og av nålene for gjennomstrømning fra et innløp til et utløp av kanalen av en gasstrøm som inneholder partikler som skal lades. Under bruk av apparatet dannes et elektrostatisk felt mellom nålene og platen, og en k orona-strøm flyter mellom disse. Nålene er anordnet i det vesentlig parallelt i forhold til platen og i en slik avstand fra platen at spenningsgradienten for det elektrostatiske felt under bruk av apparatet ér minst 6 kW/cm. Nålene er anordnet i minst en første og i en annen gruppe, idet nålene i den annen gruppe er forskjøvet på tvers i forhold til gasstrømmens retning.

Det effektive område av platen og avstanden mellom nabonåler er slikt at korona-strømmen får en strømtetthet av minst 4 mA/m 2. Under bruk fås en høy korona-strømtetthet og en høy

spenningsgradient for det elektrostatiske felt, k.orona-under-trykkelsen reduseres, høyladede partikler med i det vesentlige en eneste polaritet fås, og en minimal mengde elektrisk kraft forbrukes.

Oppfinnelsen angår også et system for hurtig gjenvinning fra lysbueslagnings- og gnistoverslagsbetingelser i en ionisator med en korona-utladningselektrode, en plateelektrode" og forholdsvis lav kapasitet. Dette system omfatter en høyspent likestrømskrafttilførselskilde for tilkobling til kbrona-utladningselektroden og plateelektroden for å påføre en høy arbeidsspenning over disse for derved å danne et elektrisk felt og en k:orona-strøm mellom korona-utladningselektroden og-plateelektroden. Krafttilførselskilden omfatter en beskytt-elseskrets for automatisk å åpne kretsen mellom krafttilfør-s elskilden og ionisatoren under lysbueslagnings- og gnist-overslagbetingelser for å bryte eventuelle lysbuer og gnistoverslag og for derefter automatisk på ny å slutte kretsen. Systemet omfatter også en anordning for å opprettholde spenningen over utladnings- og plateelektrodene over en viss på forhånd bestemt verdi i løpet av en på forhånd bestemt tid, men uten å tilføre en tilstrekkelig elektrisk strøm til ionisatoren til at en lysbue eller et gnistoverslag vil opprettholdes i den på forhånd bestemte tid, hvorved spenningen over utladnings- og plateelektrodene hurtig bringes tilbake til arbeidsspenningen straks eventuelle lysbuer og gnistoverslag er blitt brutt og kretsen mellom ionisatoren og krafttilførselen er blitt sluttet på ny.

Oppfinnelsen angår også en deflektor .elektrode av ikke-kiorona-typen for tilkobling til en høyspent énpolarkilde, idet den første terminal har samme polaritet som ladningene på

i det vesentlige alle ladede partikler som er oppfanget i en gasstrøm. Apparatet omfatter også minst én oppsamlingsplate

som er anordnet i det vesentlige parallelt til deflektorelektroden og beregnet for tilkobling til kraftkildens annen terminal. Mellom oppsamlingsplaten og deflektorelektroden er det en luftspalte for passering av gasstrømmen hvori de ladede partikler er oppfanget. Når oppsamlingsplaten og deflektorelektroden er tilkoblet til deres respektive terminaler, fører disse til at det dannes et elektrostatisk felt over luftspalten for å avbøye de ladede partikler i luftspalten henimot oppsamlingsplaten. Deflektorelektroden omfatter minst én leder for tilkobling til høyspenningskildens første terminal

Denne leder er skilt fra luftspalten ved hjelp av et lag av dielektrisk materiale med en dielektrisk konstant som er større enn den dielektriske konstant for luft. Under bruk

undertrykkes gnistoverslag mellom deflektorelektroden og oppsamlingsplaten, og sterke elektrostatiske felt dannes mellom disse.

Oppfinnelsen angår også et par generelt parallelle plater som utgjør oppsamlingselektroder for tilkobling til en terminal på en høyspent likestrømskilde, en korona-utladningselektrode for tilkobling til kildens annen terminal, og en deflektorelektrode anordnet mellom oppsamlingselektrodene og på nedstrømssiden av utladningselektroden i samme retning som gasstrømmens strømningsretning. Oppsamlingselektrodene er anordnet i avstand fra hverandre slik at det dannes en passasje mellom disse med innløps-og utløpsender for gjennomstrømning av en gasstrøm som inneholder partikler som skal lades. K. orona-utladningselektroden er anordnet mellom oppsamlingselektrodene og generelt henimot passasjens innløpsende, hvorved et elektrostatisk felt dannes under bruk av apparatet og en korona-strøm strømmer mellom utladningselektrodene og oppsamlingselektrodene for å lade partiklene oppfanget i gasstrømmen efterhvert som denne strømmer forbi utladningselektroden. Deflektorelektroden er i alminnelighet anordnet med samme avstand fra begge oppsamlingselektroder og har en bredde målt perpendikulært i forhold til oppsamlingselektrodene av fra 1/20 av avstanden mellom oppsamlingselektrodene til 1/2 av denne avstand. Avstanden mellom utladningselektroden og avbøyni.ngselektroden er fra 1/3 av avstanden mellom oppsamlingselektrodene til tilnærmet denne avstand. Under bruk av apparatet dannes et retarderende elektrisk felt i nærhet av avbøyningselektroden i sonen mellom k'orona-utladningselektroden og deflektorelektroden, romladningen og utfellingsfeltene i området langs gasstrømmen mellom utladnings- og deflektorelektrodene økes, det elektriske felt og ionetettheten i dette område blir mer jevne, og høyere partikkelladninger og økede partikkelbehandlings-tider oppnås.

Apparatet ifølge oppfinnelsen kan omfatte et hus for gjennomstrømning av en gasstrøm som inneholder ladede partikler med en størrelse under l^,um som skal oppsamles, og en første, annen og tredje i det vesentlige identiske rader av generelt vertikale strimler. Huset har en topp, bunn, sider og innløps- og utløpsender. Hver rad strekker seg på tvers av gasstrømmens retning og generelt fra toppen til bunnen av huset. Hver rad strekker seg fra side til side av huset med strimler anordnet i lik avstand fra hverandre over huset for dannelse av en rekke spalter med en på forhånd bestemt spaltebredde av ikke over 2,5 cm, idet denne bredde svarer til bredden av de enkelte strimler. Den annen rad er anordnet generelt på nedstrømssiden i forhold til den første rad og henimot husets utløpsende i en avstand svarende til fra 0,8 til 3 ganger spaltebredden. Strimlene i den annen rad er anordnet på linje méd spaltene i den første rad langs gasstrømmens retning under dannelse av en rekke mål for de ladede partikler med en størrelse under l^um som passerer gjennom spaltene i den første rad. Spaltene i den annen rad er anordnet på linje med strimlene i den første rad. langs gasstrømmens retning. Den tredje rad er anordnet på ned-strømssiden av den annen rad i en avstand svarende til fra 0,8 til 3 ganger spaltebredden. Strimlene i den tredje rad er anordnet på linje med spaltene i den annen rad langs gass-strømmens retning under dannelse av en rekke mål for de ladede partikler med størrelse under l^um som passerer gjennom spaltene i den annen rad.

Apparatet ifølge oppfinnelsen kan også omfatte et lukket lavtrykkskammer som strekker seg generelt langs den bane eller linje hvor en film eller gardin av væske er nødvendig, og en høytrykksledning for å transportere væsken med forholdsvis høyt trykk til lavtrykkskammeret. Dette har en rekke forholdsvis store åpninger anordnet langs banen slik at væske i kammeret kan drenere ut av kammeret på jevn måte og ved forholdsvis lavt trykk. Høytrykkskammeret strekker seg generelt langs lengden av lavtrykkskammeret og er forsynt med en rekke midler som er anordnet langs kammerets lengde, for å innføre væske i kammeret. Væsketrykket over åpningene i lavtrykkskammeret opprettholdes i, det vesentlige jevnt over den samlede lengde av banen, slik at væske vil strømme i det vesentlige jevnt og kontinuerlig ut av åpningene uten spruting eller skvetting.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet under henvisning

til tegningene, hvorav

Fig. 1 viser ét toppriss av partikkeloppsamlingsapparatet

med deler fjernet fra dette,

Fig. 2 viser et frontoppriss av apparatet ifølge Fig. 1, Fig. 3 viser et tverrsnittsriss av en nåleutladnings-elektrode som anvendes i apparatet ifølge Fig. 1, Fig. 3 viser skjematisk ioniseringsområdene som dannes av utladningselektroden- ifølge Fig. 3 under bruk av apparatet, Fig 4 viser skjematisk og i form av et planriss en enkelt oppsamlingsseksjon som anvendes i apparatet ifølge Fig. 1, og viser de ioniserte områder og utfellingsfelt, Fig.. 5 viser skjematisk og i forstørret målestokk en

del av oppsamlingsseksjonen ifølge Fig. 4,

Fig. 6 og 6a viser planriss av segmenter av alternative elektroder for anvendelse i apparatet ifølge Fig. 1, med deler av overflatene fjernet, Fig. 7 viser et frontoppriss med en del av overflaten fjernet, for en utfellingseleketrade som anvendes i apparatet ifølge Fig. 1, Fig. 8 er et sideoppriss av elektroden ifølge Fig. 7

med en del av elektroden fjernet,

Fig. 9 viser et tverrsnitt i større målestokk enn på Fig. 7 og 8 av en elektrode med en annen konstruksjon i forhold til konstruksjonen av elektroden ifølge Fig. 7 og 8,

Fig. 10 viser et tverrsnitt i samme målestokk som

Fig. 9 av en annen elektrode med en annen konstruksjon enn konstruksjonen for elektroden ifølge Fig. 7 og 8,

Fig. 11 viser et skjematisk diagram for en krets for

å opprettholde spenningen over ionisatoren i apparatet ifølge Fig. 1 under lysbiieslagningsbetingelser,

Fig. 12 viser et bunnplanriss med deler.fjernet og i forminsket målestokk, av et vaskefellesrør for overrisling

av oppsamlingsplatene for apparatet ifølge Fig. 1,

Fig. 13 viser et tverrsnitt gjennom vaskefellesrøret

ifølge Fig. 12,

Fig. 14 er et tverrsnitt tatt langs linjen 14-14 ifølge Fig. 13 gjennom en del av vaskefellesrøret ifølge Fig. 12 og 13, Fig. 15 er et tverrsnitt, lignende det som er vist på Fig. 13 og viser en annen konstruksjon av vaskefellesrøret ifølge Fig. 12-14, Fig. 16 viser skjematisk og i form av et planriss et apparat som inneholder to trinn hvorav hvert omfatter opp-samlingsapparatet ifølge Fig. 1, Fig. 17 viser skjematisk og i forstørret målestokk en del av et sett méd skjermer som anvendes i apparatet ifølge

Fig. 17, og

Fig. 18 viser et frontoppriss av en del av en rad av skjermene ifølge Fig. 17.

På figurene er like deler angitt med de samme henvisnings-tegn.

På Fig. 1 og 2 er vist et apparat 1 for å fjerne partikkelformig materiale, spesielt uoppløselig partikkelformig materiale,fra en gasstrøm. Apparatet omfatter et hus 3, to dreneringsbrønner 5, et innløp 7 for å slippe gass-.strømmen inn i apparatet, et utløp 9 for at gasstrømmen skal strømme ut fra apparatet og en rekke (i dette tilfelle fire) oppsamlingsseksjoner 11 anordnet i form av en benk slik at det fås en rekke parallelle baner for gasstrømmen. Seksjonene 11 blir også av og til kalt for ioniseringsseksjoner. En ramme 13 med avstandsisolatorer 15 er anordnet for å under-støtte seksjonene 11 og for å gjøre det mulig å foreta de nødvendige elektriske tilkoblinger.

En gasstrøm (antydet ved piler på figurene) med oppfangede partikler som skal lades og oppsamles, kommer kontinuerlig inn gjennom innløpet 7, rettes på grunn av de øvre og nedre skjermer 17 (bare de nedre skjermer er vist) henimot seksjonene 11 og splittes i disse opp i fire mindre gasstrømmer for strømning gjennom oppsamlingsseksjonene. Hver oppsamlingsseksjon er avgrenset av et par i det vesentlige parallelle plater 19 og har mellom disse anordnet en høyintensiv, nål-til-plate korona-utladningselektrode 21 og en deflektorelektrode 23. Utladningselektroden 21 er generelt anqrdnet nær seksjonens innløpsende, mens deflektorelektroden 23 er generelt anordnet på nedstrømssiden i forhold til utladningselektroden langs gasstrømmens strømningsretning. Utladningselektroden omfatter en rekke nåler 25 som er anordnet i jevn avstand fra hverandre (se Fig. 3) og i en rad eller gruppe som viser generelt oppstrøms, og en rekke i jevn avstand fra hverandre anordnede nåler 27 i en annen rad eller gruppe som viser generelt nedstrøms. Begge rader er festet til en stiv monteringsanordning eller et stivt rør 28 av et isolerende eller elektrisk ledende materiale, idet røret er generelt vertikalt anordnet i forhold til gassens strøm-ningsretning og generelt parallelt i forhold til platene 19. Når monteringsanordningen 28 er laget av et isolerende materiale, er en elektrisk leder 28A anordnet inne i monteringsanordningen og forbundet med nålene i begge rader. Nålene kan ha varierende størrelse og form, men det foretrekkes at nålene har en kroppsdiameter av 0,025-0,25 cm,

og ennu mer foretrukket 0,075-0,18 cm. Utmerkede resultater er blitt oppnådd med nåler med en kroppsdiameter av 0,12 cm. Det foretrekkes at nålene har en avsmalningsvinkel målt fra lengdeaksen av 3-10°. Utmerkede resultater er blitt oppnådd med skarpe nåler med avsmalningsvinkel av 4,3°. Nålene 25 og 27 er parallelle i forhold til hverandre og i forhold til platene 19 og er anordnet loddrett i" forhold til røret 28.

Et forstørret riss av en oppsamlingsseksjon er vist på

Fig. 4. Under bruk av apparatet er en utladningselektrode

21 og plater 19 koblet til terminaler på en høyspennings-kilde, f.eks. en elektrisk krafttilførsel som vist på Fig. 11, for å danne et elektrostatisk felt mellom utladningselektroden og platene og for å bevirke at en korona-strøm vil strømme mellom disse. Det foretrekkes at utladningselektrodens potensial i forhold til platene som virker som plateelek-troder, i alminnelighet alltid skal beholde den samme polaritet og at korona-strømmen i alminnelighet alltid skal strømme i samme retning under bruk av apparatet. Høyspenningskilden er derfor fortrinnsvis énpolar (dvs. den relative polaritet, for høyspenningskildens utgangsterminaler forandres ikke under bruk). Nærmere bestemt er utladningselektrodene^ 21 koblet til én terminal på en høyspent likestrømskilde,(dvs. ren likestrøm eller likerettet strøm) som også er énpolar, og platene står i forbindelse med en annen terminal eller motsatte terminaler på høyspenningskilden, dvs. med en terminal som er jordet eller som har et potensial som er forskjellig fra potensialet for terminalen som er forbundet med utladningselektroden). Det foretrekkes, spesielt dersom gasstrømmen inneholder elektronegative gasser, at utladningselektrodens polaritet i forhold til platene er negativ og at selve platen står i forbindelse med høyspen-ningskildens jordede terminal. Utladningselektroden kan selvfølgelig drives med positiv polaritet, og platene be-høver ikke å være jordet. Platene kan i virkeligheten ha en høy påført spenning som har motsatt polaritet i forhold til den spenning som er påført på utladningselektroden, men et meget tilfredsstillende resultat fås ved anvendelse av den foretrukne forbindelse mellom utladningselektroden og platene.

Det foretrekkes at spenningsforskjellen mellom utladningselektroden og platene 19 er ca. 30 kV og at avstanden mellom platene 19 er ca. 8 cm. Den foreliggende oppfinnelse er imidlertid ikke begrenset til slike arbeidsspenninger og plateavstander. For en tilsvarende større plateavstand kan apparatet ifølge oppfinnelsen drives v;ed høyere spenninger, som 100 kV, og med en tilsvarende mindre plateavstand kan apparatet drives ved spenninger under 30 kV. Selv ved 30 kV behøver plateavstanden ikke å være nøyaktig 8 cm. Utladningselektroden 21 er anordnet mellom og generelt i lik avstand fra platene 19 med elektrodenålene anordnet generelt parallelt i forhold til hverandre og i forhold til platene. Ifølge den foretrukne utførelsesform er avstanden mellom nålene og platene ca. 3,8 cm og spenningsgradienten mellom disse (dvs. gjennomsnittsspenningens midlere gradient) ca. 7,9 kV/cm. Denne spenningsgradient bør i alminnelighet være fra 6 kV/cm til gjennomslagsgradienten for det gass-

formige medium, og det foretrekkes at den er 7-15 kV/cm,

og det er ytterligere foretrukket at gradienten er 7,5-10 kV/cm. Utmerkede resultater er blitt oppnådd med sperwni-ngs-gradienter av ca. 7,9 kV/cm og ca. 8 ,.7 kV/cm.

For å oppnå en effektiv ladning av partikler, spesielt partikler med en størrelse av 0,5yum og større, er det ønsket at spenningsgradienten mellom nålene og platene 19 er så

stor som mulig uten at noen vesentlig lysbueslagning og gnistoverslag vil forekomme mellom nålene og platene. Straks det foretrukne område angitt ovenfor blir vesentlig over-skredet, vil lysbueslagning bli et slikt problem at resultatet ved anvendelse av apparatet (målt ved partikkelladning og -oppsamling) vil avta sterkt. Det er også ønsket at det elektrostatiske felt som dannes mellom utladningselektroden og platene strekker seg i en viss avstand langs gasstrømmens strømningsbane slik at disse forholdsvis store partikler blir tilstrekkelig ladet. I et apparat med de ovenfor angitte dimensjoner bør nålene 25 og nålene 27 strekke seg i en avstand av minst 1,3 cm fra røret 28 slik at det fås et felt med tilstrekkelig lengde. Jo lenger nålen er, desto bedre vil selvfølgelig dette være for dette formål, men av hensyn til at et kompakt apparat er ønsket og på grunn av produk-sjonstoleranser er det ønsket at nåleutstrekningslengden fra røret ikke overskrider 7,6 cm, og fortrinnsvis ikke overskrider 3,8 cm. Meget tilfredsstillende resultater•er blitt oppnådd ved 30 kV og med en eksponert lengde for nålene av 2,5 cm.

Når en høy spenningsgradient, f.eks. 8 kV/cm, fore-ligger mellom nålene og platene, vil hver av utladningselektrodens nåler (nærmere bestemt spissen av.hver nål) avgi en korona. På grunn av avstanden mellom nabonåler vil disse nåle^oronaer ikke forene seg med hverandre under dannelse av én eller to kontinuerlige koronaer, men de vil snarere danne en første, rommessig diskontinuerlig korona 29 (se

Fig. 3) henimot oppsamlingsseksjonens 11 innløpsende og strekke seg fra seksjonens topp til dens bunn, og en annen rommessig diskontinuerlig korona 31 på nedstrømssiden i forhold til den første korona og som også strekker seg fra seksjonens topp til dens bunn.. Disse'diskontinuerlige koronaer danner første og andre ioniseringsbånd som hvert strekker seg generelt fra seksjonens 11 topp til dens bunn og som i alminnelighet har samme form (formen av disse,, er vist på .Fig. 3A). Hvert bånd inneholder områder.med forholdsvis lav ionisering, angitt ved henvisningstallet 33, som er avgrenset av områder med forholdsvis høy ionisering, angitt ved henvisningstallet 35. Områdene med høy ionisering er i alminnelighet sentrert på deres respektive koronaer og strekker seg fra spissen av nålene til hver plate.

Områdene med høy eller sterk ionisering i hvert bånd sammen med høyspenningsgradienten for det elektrostatiske felt vil føre til en meget effektiv ladning av partikler med en størrelse under lyum, spesielt av partikler med en stør-relse under 0,5yum, mens områdene med svak ionisering er langt mindre effektive. Hvis en slik partikkel derfor skulle passere utladningselektrodene 21 uten å komme inn i en sek-sjon med sterk ionisering, vil den kunne forlate utladningselektrodens område uten å ha tatt opp en vesentlige ladning. For å minske denne mulighet er utladningselektrodens nåler forskjøvet (som vist på Fig. 3), slik at lavioniser-ingsområdene for hvert bånd befinner seg på linje med høy-ioniseringsområdene for det annet bånd. Det har vist seg at ganske enkelt å forskyve nålene 25 i forhold til nålene 27 ikke er tilstrekkelig til å oppnå en maksimal mulighet for at partikler med en størrelse under l^um og som er oppfanget i gasstrømmen, vil strømme gjennom et sterkt ionisert område. Det er også nødvendig å optimalisere avstanden mellom nabonåler i hver rad. Efterhvert som nålene i en rad fjernes mer og mer fra hverandre, vil k.orona-strømmen pr. nål øke °9°PP til et punkt hvor k;orona-strømtettheten pr. areal-enhet av plateelektrodene også vil øke. Da ioniseringsgraden står i et direkte forhold til styrken av corona-strømmen,

er denne økning ønsket. Imidlertid vil en økning av avstanden også øke antallet av partikler som passerer forbi utladningselektrodens høyioniseringsområder og som derfor ikke vil bli tilstrekkelig ladet. Omvendt vil en avtagende avstand føre til en minskning av det antall partikler som passerer utladningselektroden uten å bli ladet, men det vil også føre

til at korona-strømmen ville avta. Den optimale ladning fås ikke ved den avstand mellom nålene som fører til den høyeste korona-strømtetthet, men snarere ved en noe kdrtere avstand som gir en tilstrekkelig ladning av partikler for et minimum av forbipasserende partikler. Det har vist seg at for en arbeidsspenning av ca. 30 kV for det foreliggende system vil den beste balanse mellom disse konkurrerende virkninger oppnås dersom avstanden mellom nålene i hver rad er 0,9-2,5 cm. Det foretrekkes at denne avstand er 1,3-

1,9 cm. Gode resultater er blitt oppnådd med en avstand av 1,3 cm.

Dersom nålene 25 og 27 er forskjøvet, i forhold til hverandre med en avstand som svarer til halvparten av avstanden mellom nabonåler i hver rad og dersom selve avstanden mellom nabonåler er optimal som beskrevet ovenfor,kan meget høye korona-strømtettheter oppnås ved et minimum av manglende<k.>oronaavgivelse og med liten eller ingen k:oronaundertrykkelse både ved konstant og pulserende høy konsentrasjon av partikkelformig materiale, korona-strømmer med en densitet av minst 4 mA/m av platenes 19 effektive areal kan lett oppnås ved anvendelse av det foreliggende apparat, og strøm-tettheter av 20 mA/m 2 og derover er mulige for partikkelfrie gasstrømmer. Det bør bemerkes at disse strømtetthetstall er blitt beregnet ut fra platenes 19 "effektive areal". En plates effektive areal kan bestemmes ved hjelp av den følgende ligning:

Effektivt areal = h x (n + 2P),

hvor h betegner den del av platens høyde som er eksponert for gasstrømmen, n er den avstand som er målt parallelt i forhold til nålene og fra nålenes spiss i en rad til nålenes spiss i den annen rad (se Fig. 5), og 2P betegner den avstand langs platen oppstrøms og nedstrøms i forhold til nålene hvor en betydelig elektrisk strøm forekommer mellom nålene og platene. En viss strøm vil selvfølgelig flyte mellom nålene og de områder av platene som befinner seg utenfor avstanden P, men denne strøm kan neglisjeres. Avstanden P beregnes på sin side ut fra ligningen P = S x tan a, hvori a betegner en vinkel av 4 5-65° og S avstanden fra nålene til

hver plate. Det foretrekkes at denne vinkel er ca. 62°. Plater med kortere lengde kan selvfølgelig anvendes, men

det vil da bli et visst fall i utbyttet. <-Efterhvert som partiklene passerer forbi utladningselektrodens nåler, vil de bli påvirket av deflektorelektroden. Deflektoreléktroder, eller utfellingselektroder, anvendes innen den angjeldende teknikk for å danne et felt som tvinger ladede partikler henimot en oppsamlingsplate eller oppsamlingsplater. Deflektorelektroden 23 tjener denne funksjon, og dens utfellingsfelt er vist ved hjelp av stiplede linjer på Fig. 4. Det har imidlertid vist seg at avstanden d (se

Fig. 5) mellom nåleelektroden og deflektorelektroden er meget viktig, på samme måte som selve deflektorelektrodens bredde W. Når d ligger innen området av fra 1/4 av avstanden mellom hver plate (eller svarer til 1/2 av avstanden mellom nålene og hver plate) til tilnærmet avstanden mellom hver plate (dvs. 2 S) vil et retarderende felt dannes som motvirker bevegelsen av de på grunn av utladningselektroden ladede partikler gjennom oppsamlingsseksjonen. Dette fører til en økning av romladningen, som antydet ved den med punkter angitte sky på Fig. 4, mellom utladnings- og deflektorelektrodene og til en økning av utfellingsfeltene innen det samme område. Dessuten blir de elektriske felt og ione-tetthetene i dette område jevnere.

Resultatet er at partikler ennu mer sannsynlig vil passere gjennom et område med sterk ionisering, og at de ut-settes for feltene og ionene i lengre tid enn den gass hvori de er oppfanget. Det fås derfor en sterkere partikkelladning. Deflektorelektroden 23 virker derfor også som en retarderingselektrode. Det foretrekkes at denne avstand d er minst 2/3 S, fortrinnsvis 0,75-1,5 S. Dersom avstanden d

. er mindre enn avstanden 0,75 S, er det mulighet for at. elektrisk strøm fra nålene vil føre til at det opprettholdes et gnistoverslag mellom elektroden 23 og platene 19. Deflektorelektrodens ønskede bredde W som er den maksimale avstand over elektroden målt vertikalt i forhold til platene, kan også med fordel velges slik at den vil ligge innen området fra 1/20 av avstanden mellom hver plate til 1/2 av denne av-

stand. Utmerkede resultater er blitt oppnådd'med W lik 1/3 av avstanden, mellom hver plate og med d lik 2/3 av denne avstand.

For å kunne oppvise retarderings- og utf ellingsf u fik-sjonene kan deflektorelektroden 23 ha en hvilken som helst form og den kan enten være en isolator (se Fig. 6) eller en elektrisk leder (se Fig. 6A) eller en eller annen sammen-satt elektrode. Dessuten behøver elektroden 23 ikke å anvendes sammen med utladningselektroden 21. Den kan i virke-"ligheten anvendes for å utfelle og retardere ladede partikler som er blitt dannet ved hjelp av en hvilken som helst type av. ionisatorer. Det foretrekkes imidlertid at elektroden 23 har de konstruksjoner som er vist på Fig. 7-10. Den på Fig.7' og 8 viste deflektorelektrode omfatter en tynn film 37 (f.eks. med 0,025 mm tykkelse) av et elektrisk ledende materiale, som aluminium, innleiret i eller omkapslet av et dielektrisk materiale 39 med en dielektrisitetskonstant som er større enn dielektrisitetskonstanten for luft og med en

7

volummotstand av minst 10 ohm-cm. Det foretrekkes at det dielektriske materiale har en dielektrisitetskonstant av

13

2,5-9 og en volummotstand av minst 10 ohm-cm. Ved valg av dielektrisk materiale for anvendelse i elektroden 23 er det ønsket å velge et materiale med høy dielektrisitetskonstant og god mekanisk styrke slik at materialets tykkelse over den elektriske leder kan gjøres så liten som mulig (for å øke utfellingsfeltets styrke) samtidig som det frem-deles fås en beskyttelse mot brudd av det dielektriske materiale under lysbueslagning mellom deflektorelektroden og platene (idet et slikt brudd ville nødvendiggjøre ut-skiftning av deflektorelektroden). Meget tilfredsstillende resultater er blitt oppnådd ved anvendelse av et 2,5 cm tykt stykke av polymethylmethacrylat som dielektrisk materiale og med en aluminiumfole innleiret i dette i en avstand av ca. 1,3 cm fra hver overflate. Et hvilket som helst dielektrisk materiale med en dielektrisitetskonstant og en volummotstand innenfor de ovennevnte områder vil kunne anvendes for deflektorelektroden, og som eksempler på slike dielektriske materialer kan nevnes aluminiumoxyd, andre keramiske materialer, glass, polymerer, mineraler og fiber-

fylte polymerer og harpikser,, harpikser, naturlige og syn-tetiske gummier og varmtherdnende harpikser. Blant det store antall av anvendbare materialer kan nevnes polyethylen-terefthalåtpolyvinylklorid, perfluorerte polymerer, poly-carbonater, polysulfonater, nylon, polyurethan, polyvinyl-acetaler som polyvinylbutyral og polyvinylformal, fenol-formaldehyd, aminoplaster og polyester- og epoxyharpikser. Dessuten kan flytende dielektriske materialer, som.trans-formatorolje, anvendes for å dekke lederen 37, og i et slikt tilfelle må det dielektriske materiale være omgitt av en be-holder som kan være ledende eller ikke-ledende.

Selv om deflektorelektrodens 23 form ikke er av av-gjørende betydning, foretrekkes det at den er generelt flat og parallell i forhold til platene og at lederen 37 har . generelt den samme form som selve elektroden, selv om den er noe mindre. Som vist på Fig. 4 finnes en luftspalte mellom deflektorelektroden og hver plate, og et elektrisk utfellingsfelt, antydet ved hjelp av stiplede linjer, fyller disse spalter. Det foretrekkes at dette felt er slikt at det vil bevirke at partiklene som er blitt ladet av utladningselektroden, vil tvinges henimot platene istedenfor henimot deflektorelektroden. For å oppnå dette er det nødvendig at elektroden 23 akkumulerer en charge med samme polaritet som chargene på partiklene. Den foretrukne måte å oppnå dette på er å tilkoble lederen 37 til en terminal på høyspennings-kilden med samme polaritet som utladningselektroden og ladningene på partiklene. Når lederen er blitt tilkoblet på denne måte, vil en høy spenningsforskjell foreligge mellom lederen og platene, og denne spenningsforskjell vil bevirke at utfellingsfeltene dannes.

Lederen behøver selvfølgelig ikke å være innleiret i et dielektrisk materiale for å frembringe disse utfellings-felter. En udekket leder vil også føre til dannelse av disse felter når den er tilkoblet til høyspenningskilden. En udekket leder er imidlertid beheftet med et problem som

i det vesentlige unngås når det anvendes deflektorelektroder av den foreliggende konstruksjon, dvs. lysbueslagning mellom deflektorelektroden og platene. Ved anvendelse av elektroder

med den foreliggende konstruksjon vil det dielektriske materiale virke som en strømbegrensende motstand mellom lederen og platene. Dette materiale begrenser den mengde strøm som kan strømme mellom lederen og platene så sterkt at lysbuene ikke lett vil dannes, og dersom de dannes, vil de ikke kunne opprettholdes. Det har ifølge oppfinnelsen vist seg at dersom det dielektriske materiale er et elektret, som polymethylmethacrylat, vil ikke bare lysbue og gnist overslag undertrykkes, men utfellingsfeltene vil opprettholdes, selv under forbigående spenningstap fra høyspenningskilden.

De på Fig. 9 og 10 viste deflektorelektroder er forskjellige fra de som er vist på Fig. 7bg 8. Utvendig er de i det vesentlige lik deflektorelektrodene vist på Fig. 7 og 8, men innvendig er de forskjellige. Elektrodene ifølge Fig. 9 omfatter.to folieledere 37A og 37B som hver er innleiret i et dielektrisk materiale 39 i en på forhånd bestemt avstand, f.eks. 0,2 cm, under elektrodens overflate og via en leder 41 forbundet med høyspenningskilden. Hver leder er derfor anordnet i samme avstand fra sine respektive plater som den annen leder, men ingen av disse er anordnet i midten av elektroden. Denne konstruksjon fører til et langt tynnere lag av dielektrisk materiale mellom lederne og de tilknyttede luftspalter og derfor til sterkere utfellingsfelt.

Den på Fig. 10 viste elektrode ligner på den på Fig. 9 viste elektrode, men med den forskjell at den omfatter 6 ledere 37C-37H innleiret i det dielektriske materiale, idet bare de to innerste av disse ledere' (lederne 37C og 37D) er forbundet med høyspenningskilden. De ledere som befinner seg nærmest elektrodens overflate (lederne 37G og 37H), er fullstendig isolert fra de ledere som er direkte forbundet med høyspenningskilden.

Når deflektorelektroder med de konstruksjoner som er vist på Fig. 7-10 anvendes sammen med den på Fig. 3 og 3A viste høyintensive utladningselektrode, fås meget høye opp-saml ingsutbytter for . partikler med størrelse under l^-um ved anvendelse av et lite, men effektivt oppsamlingsareal. Ved den foreliggende utførelsesform utgjøres dette oppsamlingsareal av platenes 19 areal, og det er for hver oppsamlingsseksjon 11 lik 56,5 m 2 pr. 1000 m 3 pr. min gass. For det foreliggende apparat er det samlede oppsamlingsareal pr. oppsamlingsseksjon i alminnelighet 9,88-162,4 m 2 /1000 m 3.min, fortrinnsvis 32, 83-98, 8 m 2 /1000 m 3. min. Dette oppsairjiings-2 3

areal er ennu mer foretrukket 49,4 -.65,6 m /1000 m . min.

Selvfølgelig kan-et ytterligere oppsamlingsareal (f.eks. opp til 1624 m 2 /1000 m 3. min eller derover) tilføyes for å oppnå ennu høyere utbytter.

Det vil forstås at den fordelte kapasitet for ionisatoren til det foreliggende apparat og som utgjøres av utladningselektroden 21 og platene 19, har en meget lavt fordelt kapasitet. For det eksempel som er vist på tegningene hadde selve platene bare en lengde av 41 cm, og selv dersom det tas hensyn til denne fulle lengde, vil ionisatorkapa-sitet bare være 16485 picofarad (16485 pF) pr. 1000 m 3.min.

Selve ionisatoren har derfor ikke en tilstrekkelig lagret

ladning til i lengre tid å opprettholde en lysbue når en slik er blitt dannet. Da vanlige høyspenningskraftkilder,

som kraftkilden 43 vist på Fig. 11, omfatter en krets for automatisk åpning av kretsen mellom krafttilførselskilden og ionisatoren under lysbueslagning og for automatisk å lukke kretsen straks lysbuen er blitt brutt (idet denne krets er vist på Fig. 11), vil det foreliggende apparat hurtig slukke eventuelle lysbuer som dannes.

Selv om den lavfordelte kapasitet for ionisatoren ut-øver den gunstige virkning som er beskrevet ovenfor, har den også en ugunstig virkning. Når en lysbue forekommer, vil spenningen mellom utladningselektroden og platene falle skarpt. Som et resultat herav vil partikler som passerer utladningselektroden på dette tidspunkt, kunne bli ufullstendig ladet. Spesielt når gassen strømmer gjennom apparatet med høy strøm-ningshastighet, f.eks. 3 m/sek, kan en partikkel strømme forbi utladningselektroden samtidig som det ikke finnes noen vesentlig spenningsgradient mellom elektroden og platene. I et apparat som drives med en langsommere gasstrømningshastig-het, er dette ikke et så vesentlig problem, men ved høye strøm-ningshastigheter blir problemet meget viktig. Med en strøm-ningshastighet av 3 m/sek vil en partikkel som skal lades, passere utladningselektroden i. løpet av ca..25 millisekunder og gjennom den effektive lengde av ionisatoren,, som er n + 2d, (20 cm i det foreliggende eksempel) i løpet av ca. 0,06 sek. Dersom spenningen mellom utladningselektroden og platene 19

er lav i en hovedsakelig del av denne periode, vil de fleste av partiklene som passerer gjennom oppsamlingsseksjonen, holde seg i det vesentlige uladet. Dette er grunnen til at ionisatorer typisk drives litt under det nivå ved hvilket en vesentlig gnistoverslagning finner sted. Dersom ionisatorene drives innen gnistoverslagningsområdet, vil antallet av partikler som passerer gjennom i uladet tilstand bli vesentlig fordi spenningen mellom utladningselektroden og platene ofte vil være lav.

For å løse problemet med spenningstap efter gnistoverslag er et middel antydet ved 44 (se Fig. 11) som er blitt ut-viklet for å opprettholde spenningen over utladningselektrodene og platene over et visst på forhånd bestemt nivå, f.eks. 26 kV, i en på forhånd bestemt tid, f.eks. 16 millisekunder eller lengre, men uten å tilføre en tilstrekkelig elektrisk strøm til ionisatoren til at en lysbue eller et gnistoverslag vil opprettholdes i løpet av den på forhånd bestemte tids-periode. Midlet 44 omfatter en kondensator Cl, en motstand Ri og en høyspenningsdiode Dl som er seriekoblet med hverandre over utladningselektroden og platene 19. Kondensatoren har en kapasitet av f.eks. 0,1-1,0 mF, fortrinnsvis 0,3-0,4 mF, og ved normale arbeidsbetingelser vil den lades nesten opp til arbeidsspenningen av 30 kV. Under lysbueslagning vil ladningen på kondensatoren Cl tjene til å opprettholde spenningen over utladningselektroden og platene på et forholdsvis høyt nivå. Ved ganske enkelt å forbinde en kondensator over utladningselektroden og platene vil imidlertid ikke problemet løses. Derved ville det bare oppnås en kilde for ytterligere ladninger for ionisatoren som vil opprettholde lysbuen. Derfor er motstanden Ri med en motstand av f.eks. 1-10 megaohm (1-10-M-ohm) og fortrinnsvis 3 M-ohm, seriekoblet med kondensatoren. Derved begrenses den elektriske strøm som kan strømme gjennom kondensatoren, til en verdi som er tilstrekkelig lav til at lysbuene ikke vil opprettholdes. Dessuten kan en høyspenningsdiode, som dioden Dl, som er fremadrettet forspent for normale arbeidsbetingelser, tilføyes til serie-krétsen for ytterligere å begrense den elektriske strøm som strømmer gjennom kondensatoren under lysbueslagning. Lekkas-jen gjennom dioden Dl som er en iboende egenskap ved høyspenn-ingsdioder, tjener til å tilveiebringe ytterligere ioner for området nær utladningselektroden under lysbueslagningsbeting-elser, og dette befordrer ytterligere ladning av partiklene som passerer utladningselektroden på dette tidspunkt. Des-suten kan en ytterligere motstand R2 (f.eks. med en motstand av 10 - 20 megaohm) tilføyes parallellkoblet i forhold til dioden Dl slik at det fås en viss lekkasje over dioden. En tilføyelse av kondensatoren Cl vil selvfølgelig senke gnist-' overslagningsspenningen noe mellom utladningselektroden og platene. Gnistoverslagningsspenningen for den foreliggende utladningselektrode er imidlertid så høy at dette ikke vesentlig vil påvirke bruken av apparatet. Selv om kondensatoren og motstanden i alminnelighet kan ha et område av egenskaps-verdier, foretrekkes det at deres CR-tidskonstant er ca. 16 millisekunder og ca. 900 millisekunder. Ifølge den foretrukne utførelsesform er RC-tidskonstanten 300 millisekunder.

Det vil forstås at det er nødvendig på en eller annen måte å rense platene 19 periodevis eller kontinuerlig. Dersom det ikke foretas en rensing, vil en overflateladning bygges opp på platene og påvirke resultatet. Disse plater kan renses vecj banking eller vasking etc, men det foretrekkes at de kontinuerlig overrisles m ed en tynn film av en væske, som vann eller en annen yaskevæske. Da.platene ifølge dette eksempel har en lengde av ca. 41 cm, har det vist seg vanskelig å oppnå en jevn og homogen film av væske over hver plates samlede lengde. Dette problem forsterkes på grunn av at skvetting eller spruting av væsken er meget uønsket på grunn av de meget små avstander mellom utladningselektroden og platene på den ene side og mellomdeflektorelektroden og platene på den annen side. I en avstand av under 5 cm. fra væsken på platene (ifølge dette eksempel ) befinner en elektrode seg med en spenning på 30 kV. Det er derfor klart at spruting eller skvetting av væsken på platene, under slike forhold ikke kan tolereres. Imidlertid kan unngåelsen av sprut ing ikke skje på bekostning av at deler av oppsamlingsplatene holdes tørre/fordi dette også er uønsket.

Dette vaskeproblem er blitt løst ved hjelp av en «ny-vaskevæskefordelingsanordning hvorav forskjellige utførel-sesformer er vist på Fig. 12-15. Selv om den er konstruert for anvendelse ved overrisling av oppsamlingsplater for oppsamling av partikler, er vaskefordelingsanordningen ikke av en så begrenset anvendelse. Den kan snarere anvendes overalt, hvor en i det vesentlige jevn og kontinuerlig film eller gardin av væske er nødvendig. Denne vaskefordelingsanordning kan tilføre en i det vesentlige jevn film eller gardin av væske langs en overflate eller generelt langs en hvilken som helst horisontal bane eller linje uavhengig av hvorvidt banen eller linjen er tilknyttet en overflate.

Den første utførelsesform av vaskefordelingsanordningen 45 har en dobbeltform som vist på Fig. 12 og 1.4 og en enkelt-form (ikke vist) som ganske enkelt utgjør halvparten av dobbeltformen. Enkeltvaskefordelingsanordninger 45 anvendes for å overrisle oppsamlingsplaten 19 helt til venstre og til høyre som vist på Fig. 1, mens dobbeltvaskefordelingsan-ordninger anvendes for å overrisle begge sider av de mellom-liggende plater. Hver halvpart av vaskefordelingsanordningen

45 omfatter et lukket lavtrykkskammer 47 (f.eks. 15 cntf^O)

som strekker seg generelt langs overflaten, banen eller platen 19 hvortil væske skal tilføres. Kammeret 47 er forsynt med en rekke forholdsvis store åpninger 49 som ifølge den foretrukne utførelsesform utgjøres av 0,6 cm kvadratiske spalter anordnet nær overflaten av flaten som skal overrisles ved den nedre ende av kammeret. Spaltene er jevnt fordelt langs platen, og avstanden mellom nabospalter er ca. 0,6 cm. Spaltene behøver selvfølgelig ikke å være kvadratiske eller endog å ha noen spesiell form, og avstanden mellom nabospalter kan varieres efter ønske. Åpningene kan i virkeligheten ha

form av en enkelt slisse som er oppdelt av avstandsstykker. Åpningene 49 gjør det mulig for væske i kammeret 47 jevnt å

drenere ut av kammeret og ved forholdsvis lavt trykk. Hver halvpart av vaskefordelingsanordningen 45 omfatter også en høytrykksledning 51 for transport av væske med forholdsvis

høyt trykk (f.eks. 1400 g/cm 2) til lavtrykkskammeret. Av-stands stykker 52 er anordnet med mellomrom langs ledningen 51 for å holde denne i stilling inne i lavtrykkskammeret. Ledningen 51 strekker seg fortrinnsvis i alminnelighet langs hele lengden av kammeret 47 og er forsynt med en rekke hull eller åpninger (0,22 cm) 53 (se Fig. 14) i en senteravstand fra hverandre av 10 cm og som utgjør midler for å innføre væske i kammeret. Åpningenes 53 virkelig størrelse og inn-byrdes avstand er ikke av avgjørende betydning. Det er imidlertid av betydning at åpningenes størrelse i forhold til åpningenes størrelse i lavtrykkskammeret er slik at trykkfallet gjennom slangeåpningene tilnærmet tilsvarer 20 eller flere ganger trykkfallet over åpningene i lavtrykkskammeret og også tilnærmet 20 eller flere ganger trykkfallet fra den første åpning i høytrykksledningen til den siste åpning i denne. Lavtrykkskammeret utjevner de fleste ulikheter i mengden av væske som strømmer ut fra slangeåpningene, slik at det ikke engang er nødvendig at alle slangeåpninger har nøyaktig den samme størrelse. Den relative intensitet mellom lavtrykkskammeret og trykkforskjeller i høytrykksledningen gjør også at virkningen av vaskefordelingsanordningen 45 blir forholdsvis fri for påvirkninger forårsaket av trykkstøt i ledningen. For en meget lang vaskefordelingsanordning bør

imidlertid hensyn tas til at åpningene ved enden av høytrykks-ledningen skal gjøres større enn åpningene ved begynnelsen av høytrykksledningen for derved grovt eller tilnærmet å utligne væskemengden som uttømmes fra hver åpning.

Selv om høytrykksledningen ikke behøver å være anordnet fullstendig inne i lavtrykkskammeret, foretrekkes en slik anordning. Dersom ledningen er anordnet på denne måte, vil dens åpninger være rettet generelt bort fra åpningene i lavtrykkskammeret slik at det ikke vil forekomme at væske spruter eller skvetter ut fra åpningene i lavtrykkskammeret. Som vist på Fig. 15 kan eventuelt en skjerm 55 være innar-beidet i lavtrykkskammeret 47 for å skjerme åpningene 49 mot væske som innføres nedad fra slangeåpningene ifølge denne ut-førelsesform.

Ifølge dobbeltformen av vaskefordelingsanordningen 45 omfatter denne en rekke (0,8. cm) hull eller åpninger 5 7 i alminnelighet med en senteravstand fra hverandre av 10 cm mellom to kammere 47 som utgjør, en dobbelt-vaskefordelingsanordning, idet åpningene utgjør midler for å utligne trykkene i de to kammere. En enkelt høytrykksledning kan anvendes for å tilføre væske til begge lavtrykkskammere i en dobbeltvaske-fordelingsanordning, men det foretrekkes at hver halvpart av vaskefordelingsanordningen er forsynt med en egen høy-trykksledning, som vist på Fig. 1. En ende av hver høytrykks-ledning kan periodevis åpnes for at en høytrykkspuls av væske skal kunne passere gjennom ledningen for å rense denne.

Partikler som tiltrekkes av oppsamlingsplater 19 og de partikler som tvinges mot platene på grunn av deflektorelek-trodenes utfellingsfelt, oppfanges av væsken som strømmer jevnt over platene fra vaskefordelingsanordningene, og føres bort fra platene og ned i dreneringsbrønner 5 før de kan gjen-oppfanges i gasstrømmen. Den i det vesentlige partikkelfrie gasstrøm kommer derefter ut fra apparatet gjennom utløpet .9 (se Fig. 1). I apparatet 1 oppsamles en vesentlig fraksjon av alle de partikler som er oppfanget i en gasstrøm, men for å oppnå meget høye oppsamlingsutbytter (f .eks. 95% eller derover) for partikler med en størrelse under l^um og med minimalt kraftforbruk er det ønsket å anvende et to-trinns-system, som vist på Fig. 16. Dette system omfatter et opp-rinnelig sett med skjermer 59, et første trinn 61 og et annet trinn 6 3 som alle er anordnet inne i. et hus 3. Det første trinn og det annet trinn kan være, men behøver ikke nødvendig-vis å være, i det vesentlige identiske, idet hvert trinn i det vesentlige består av et apparat 1 efterfulgt av et sett med skjermer 65. Da partiklene som kommer inn i det annet trinn har en langt mindre midlere partikkelstørrelse enn partiklene som kommer inn i det første trinn, og da inn-løpsbelastningen også er lavere, kan det annet trinn kon-strueres under hensyntagen til disse forskjellige parametre. En gasstrøm som strømmer innn i huset 3, passerer først gjennom skjermer 59 som fjerner forholdsvis store partikler (f.eks. + 10^,um) fra strømmen. Denne passerer derefter gjennom oppsamlingsseksjonen li for det første trinn, hvori flesteparten av de mindre, partikler i gasstrømmen oppsamles i oppsamlingsplater 19. En del partikler holder seg imidlertid oppfanget i gasstrømmen når den kommer ut fra oppsamlingsseksjonene, men de fleste av disse partikler er blitt sterkt ladet fra utladningselektroder 21. Det har vist seg at disse sterkt ladede partikler med en størrelse under l^um effektivt kan oppsamles på skjermer. Skjermer 65 utgjør derfor tilleggsmidler for å oppsamlede ladede partikler med en størrelse under l^um. Selvfølgelig kan andre midler, som fiberlag, vaskeanordninger som inneholder lag, eller hvilke som helst andre vanlige partikkeloppsamlingsanordninger anvendes for å oppsamle partikler utenfor oppsamlingsseksjonene 11, men skjermer er foretrukne.

Skjermene 65 er blitt konstruert for å oppnå en maksimal partikkeloppsamling med minimalt trykkfall. Detaljene an-gående skjermene 65 er vist tydeligere på Fig. 17 og 18. Disse skjermer omfatter en første rad 6 7 med generelt vertikale strimler 69 med generelt lik bredde (f.eks. 0,6 cm), idet hver strimmel strekker seg generelt vertikalt i forhold til gasstrømmens strømningsretning og generelt fra husets 3 topp til dets bunn. Raden 67 strekker seg fra side til

side av huset,, og radens strimler danner en rekke spalter med en bredde som er lik strimlenes bredde (f.eks. 0,6 cm). Et antall tverrstykker 71 (se Fig. 18) strekker seg mellom nabostrimler og gjør at raden 6 7 får en strukturmessig sammen-heng. Disse tverrstykker bør ha en så smal profil som mulig for.å oppnå tilnærmet like åpne og stengte områder for hver rad. En annen rad 73 av strimler som er, i det vesentlige identiske med den første rad, men forskjøvet slik at strimlene i den annen rad befinner seg på linje med spaltene i den første rad i en avstand av 0,8-3 ganger bredden av strimlene og spaltene (f.eks. 0,5-1,9 cm). Strimlene i den annen rad utgjør mål for de ladede partikler med en partikkel-størrelse under l^um som passerer gjennom spaltene i den første rad. Skjermene omfatter også en tredje rad 75 som er i det vesentlige lik den første rad og den annen rad og er anordnet nedstrøms i forhold til den annen rad i en avstand av 0,8-3 ganger bredden av strimlene og spaltene i

hver rad. Strimlene i den tredje rad befinner seg på linje med spaltene i den annen rad langs strømningsretningen for gasstrømmen slik at de utgjør mål for de ladede partikler som forblir uoppsamlet efter den annen rad. For å oppnå en tilstrekkelig oppsamling av partikler med en størrelse under lyum bør bredden av spaltene og strimlene i hver rad av skjermene ikke være over 2,5 cm, og det foretrekkes at denne avstand er ca. 0,6 cm.

Det er ønsket at strimlene i hver rad periodevis eller kontinuerlig renses for å hindre en akkumulering av ladning som vil nedsette strimlenes oppsamlingseffekt. Midler for rensing, nærmere bestemt midler for overrisling, av skjermene er antydet ved 77 (se Fig. 18). Overrislingsmidlene 77 omfatter en rekke munnstykker for å sprøyte overrislingsvæske på skjermene. Hva gjelder skjermene er det ikke nødvendig å anvende vaskefordelingsanordningene for overrisling da skjermene kan være anordnet i en viss avstand fra.den nærmeste høyspenningskilde. Ved overrisling av skjermene er det imidlertid ønsket å sprøyte, overrislingsvann bare på strimlene og ikke inn i spaltene fordi overrislingsvæsken som sådan i det sistnevnte tilfelle vil bli oppfanget i gasstrømmen.

En rekke forsøk er blitt utført for å fastslå den samlede effektivitet for systemet vist på Fig. 16 og dessuten for de forskjellige deler som utgjør systemet. Ved disse forsøk ble DOP-aerosol, flygeaske, sinterstøv (partikler av treverdig og toverdig jernoxyd) og andre uoppløselige partikler anvendt for partikler for gasstrømmen. Utmerkede resultater ble oppnådd for alle disse typer av partikler. Resultatene av disse forsøk er oppsummert nedenfor. Da to-trinnssystemet ifølge Fig. 16 ble drevet ved en spenning av 30 kV og med et samlet spesifikt oppsamlingsareal av 131 m P /1000 m 3 gasstrøm pr. minutt, ble samtidige oppsamlingsutbytter av over 9 9% for partikler med en størrelse av l^um og derover og av over 98% for partikler med en størrelse under 1 / ,um oppnådd for et trykkfall 3 av under 5 cm H90 og et kraftforbruk av under 35 kV/1000 m gass pr. minutt. Lignende resultater som også viser virkningen av spenningsgjenvinn-ingshurtigkretsen vist på Fig. 11, er gjengitt i tabell I.

I tabell I er gjengitt to forsøk med systemet, hvorav det første ble utført med gass som ved innføringen hadde . .en partikkelbelastning av 419 mg/m 3 av sinterstøv, mens det annet ble utført med en gass som ved innføringen hadde en belastning av 39 4 mg sinterstøv pr. m . Under det første forsøk hadde kondensatoren Cl en verdi av 0,0 25 mikro-F,

og ved det annet forsøk hadde den en verdi av 0,32 mikro-F.. Ved begge forsøk forekom sterk lysbueslagning og gnistoverslag mellom utladningselektrodene og oppsamlingsplatene 19 forårsaket av mangel på ren overrislingsvæske. Dette forhold begynte ved slutten av det første forsøk og fort-satte under hele det annet forsøk. Ikke desto mindre ble et samlet oppsamlingsutbytte av over 98% oppnådd på samme måte som utbytter på over 95% for alle partikler, bortsett fra for de partikler som hadde en størrelse av(0,2^um.. Selv for partikler med denne størrelse var oppsamlingsutbyttet over 93% ved begge forsøk.

Enkelte av de utmerkede resultater som ble oppnådd ved anvendelse av det foreliggende apparat som omfattet en utladningselektrode 21, plater 19, en deflektorelektrode 23

og skjermer 65, kan tilskrives høyintensitetsionisatoren som besto av utladningselektroden 21 og oppsamlingsplatene 19. Spenningsgradienter•i ionisatoren ifølge dette eksempel er fortrinnsvis 7,8-8,7 kV/cm, og de samtidige korona-strøm-tettheter er 10,8-15,0 mA/m . Denne høye gradient og strøm-tetthet fører til ekstremt høye partikkelladninger målt ved forholdet mellom partikkelladning og partikkelmasse. For partikler med en midlere diameter av 0,6^um målt efter et enkelt trinn av seksjonen 11, er verdier for dette forhold av 700-900 mikro-coulomb/g (mikroj^g) blitf målt. Disse ladninger ble oppnådd under anvendelse av partikler med en massemiddeldiameter ved seksjonens 11 innløp av l,0^um idet 84% derav har en massemiddeldiameter av under 2,2,um, for en innløpsbelastning av 225 mg/m 3. Disse høye partikkelladninger fører til høye oppsamlingsmengder på oppsamlingsplatene og skjermene og til et derav følgende meget lavt spesifikt oppsamlingsareal for systemet. Dessuten er koronaundertrykkelse meget liten ved anvendelse av den forelig-

gende ionisator. Ved 30 kV ble ionisatorens k'oronastrøm undertrykket med ca. 20% da det samlede spesifikke over-flateareal for partiklene som var tilstede i gasstrømmen-, var ca. 1 m 2 /m 3gass, hvilket svarer .til en innløpsbe-lastning av 450 mg/m 3, for en massemiddeldiameter for partiklene av lyum, idet 84% av partiklene har en massemiddeldiameter av under 2,l,um. Selv den undertrykkede strøm-tetthet var over 10 mA/m 2.

Selve ionisatoren oppviser en rimelig god oppsamling av partikler som er oppfanget i gasstrømmen. Forsøk ble ut-ført for å fastslå oppsamlingsutbyttet for en ionisator med et spesifikt oppsamlingsareal av bare 28 m 2 pr. 1000 m 3 pr., minutt ved tre forskjellige arbeidsspenninger. I hvert tilfelle hadde de innkommendepartikler en massemiddeldiameter av lyum, og 84% av partiklene hadde en massemiddeldiameter av under 2,2/Um, gassen strømte gjennom apparatet med en hastighet av 3 m/sek, og innløpsbelastningen var 22 5 mg/m 3. Ved 27 kV ga ionisatoren alene et samlet oppsamlingsutbytte av over 65%. Ved 30 kV var det samlede utbytte over 72% og ved 33 kV over 77%. Partikkelladningene som ble målt ved ionisatorutløpet (dvs. for partiklene som ikke var blitt oppsamlet av ionisatoren), var 90, 120 og 160 mikro-C/g ved hhv. 2 7,30 og 33 kV.

Forsøk ble også utført ved 30 kV for å fastslå opp-samlingsutby ttet for en enkelt utladningselektrode i kombinasjon med en enkelt deflektorelektrode. De partikler som under disse forsøk ble innført i gasstrømmen, hadde en massemiddeldiameter av l,0yum med 84% av partiklene med en massemiddeldiameter av under 2,l,um, og innløpsbelastningen var 225 mg/m"3<.>Gasstrømmens strømningshastighet var 3 m/sek, og deflektorelektrodens effektive oppsamlingsareal var 28 ra 2/ 1000 irumin. Det ble fastslått at dette apparat som sådant hadde et utbytte av 86% for 0,4-0,75yUm partikler, 94% for 0,75-l,2^um partikler, 98,2% for l,2-2,0/,um partikler og 99,8% for 2,0-3,5//um partikler. Det bør bemerkes at forholdet mellom partikkelladningen og massen målt ved 30 kV ved ionisatorutløpet ifølge dette eksempel var over 9 00 mikro-C/g. Når disse resultater sammenlignes med de resul tater som ble oppnådd ved anvendelse av ionisatoren alene, fremgår den vesentlige økning i partikkelladningen som ble erholdt da utladningselektroden 21 ble anvendt i kombinasjon med deflektorelektroden 23.

Claims (17)

1. Fremgangsmåte ved ladning.av partikler med en størrelse under l^ um og større i en gasstrøm, karakterisert ved at det dannes et elektrostatisk felt med en spenningsgradient av minst 6 kV/cm og som strekker seg langs en bane for gasstrømmen over en på forhånd bestemt avstand, en første rommessig diskontinuerlig korona utvikles generelt henimot det elektrostatiske felts oppstrømsende for å danne et første ioniseringsbånd i banen og på tvers av denne, idet båndet inneholder områder med forholdsvis svak ionisering omgitt av områder med forholdsvis sterk ionisering, og idet områdene med svak ionisering befinner seg i det vesentlige med jevn avstand fra hverandre langs båndet på tvers av gasstrømmens bane, en annen rommessig diskontinuerlig korona dannes på nedstrømssiden av den første korona i det elektrostatiske felt for å danne et annet ioniseringbånd i banen og på tvers av denne, idet det annet bånd inneholder områder med forholdsvis svak ionisering som grenser mot områder med forholdsvis sterk ionisering, idet områdene med forholdsvis sterk ionisering i det annet bånd langs gasstrømmens bane befinner seg på linje med områdene med forholdsvis svak ionisering i det første bånd, og idet områdene med forholdsvis svak ionisering i det annet bånd langs gasstrømmens bane befinner seg på linje med områdene med en forholdsvis sterk ionisering i det første bånd, idet den samlede koronastrømtetthet 'for de diskontinuerlige koronaer er minst ca. 4 mA/m 2, og hvor gasstrømmen som inneholder partikler som skal lades, ledes langs banen gjennom det elektrostatiske felt og ioniseringsbåndene for sterk ladning av i det vesentlige alle partikler med en størrelse under l^ um og større partikler i gasstrømmen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den på forhånd bestemte avstand er minst 2,5 cm. -

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den samlede koronastrøm- tetthet for de diskontinuerlige koronaer er 10,8-20 mA/m 2.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at spenningsgradienten for det elektrostatiske felt er 7,9-8,7 kV/cm. .

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at gasstrømmen passerer gjennom det elektrostatiske felt med en hastighet av minst 2,6 m/sek.

6. Apparat for å lade partikler méd en størrelse under 1yum og derover i en gasstrøm, karakterisert ved minst én i det vesentlige plan plate, som utgjør en plateelektrode for tilkobling til én terminal på en høyspent likestrømskilde, en rekke i det vesentlige i jevn avstand fra hverandre anordnede nåler som danner en koronautladningselektrode for tilkobling til den annen terminal på høyspenningskilden for derved å danne et elektrostatisk felt mellom nålene og platen og for å bevirke at en koronastrøm vil strømme mellom disse, og en passasje avgrenset av platen og nålene for gjennomstrømning fra et innløp til et utløp av passasjen av en gasstrøm inne-holdende partikler som skal lades, hvor nålene er anordnet i det vesentlige parallelt med platen og i en slik avstand fra platen at spenningsgradienten for det elektrostatiske felt under bruk av apparatet er minst 6 kV/cm, idet nålene er anordnet i i det minste en første og en annen gruppe hvor nålene i den første gruppe er forskjøvet ; n- forhold til nålene i den annen gruppe på tvers av gasstrømmens strømnings-retning, idet det effektive areal av platen og avstanden mellom nabonåler er slikt at koronastrømmen får en strømtett-het av minst 4 mA/m 2, hvorved under bruk av apparatet en høy koronastrømtetthet og høy spenningsgradient for det elektrostatiske felt oppnås, koronaundertrykkelse reduseres og høyé partikkelladninger oppnås.

7. Apparat ifølge krav 6, karakterisert ved at det dessuten omfatter en høyspent likestrømskraftkilde for tilkobling til koronautladningselektroden og plateelektroden for å påføre en høy arbeidsspenning over disse under dannelse av et elektrostatisk felt og for å bevirke at en koronastrøm vil strømme mellom koronautladningselektroden og plateelektroden, idet kraftkilden omfatter en beskyttende krets for automatisk å åpne kretsen mellom kraftkilden og elektrodene'under lysbueslagnings- og gnistoverslagsbetingelser for hurtig å slukke eventuelle lysbuer og gnistoverslag og derefter automatisk å lukke kretsen, og en anordning for å opprettholde spenningen over utladnings- og plateelektrodene over et visst forhåndsbestemt nivå i en på forhånd bestemt tid, men uten å tilføre tilstrekkelig elektrisk strøm til elektrodene til at en lysbue eller et gnistoverslag vil opprettholdes i den på forhånd bestemte tid, hvorved spenningen over utladnings- og plateelektrodene hurtig vil vende tilbake til arbeidsspenningen straks eventuelle lysbuer og gnistoverslag hurtig er blitt slukket og kretsen mellom ionisatoren og kraftkilden igjen er blitt sluttet.

8. Apparat ifølge krav 6, karakterisert ved at en ikke-korona-deflektorelektrode er anordnet på nedstrømssiden i forhold til oppsamlingsplaten og korona-utladningselektroden for tilkobling til en første terminal av den nevnte høyspente énpolare strømkilde, hvor den første terminal har den samme polaritet som ladningene på partiklene, og hvor minst én oppsamlingsplate er anordnet i det vesentlige parallelt med deflektor-élektroden for tilkobling til.kildens annen terminal, idet det mellom oppsamlingsplatene og deflektorelektroden er en luftspalte for gjennomstrømning av gasstrømmen hvori de ladede partikler er oppfanget, hvorved oppsamlingsplaten og deflektorelektroden når de er tilkoblet til terminalene, danner et elektrostatisk felt over luftspalten for å avbøye de ladede partikler i luftspalten henimot oppsamlingsplaten, idet deflektorelektroden omfatter minst én leder for tilkobling til den første terminal og adskilt fra luftspalten med et lag av dielektrisk materiale med en dielektrisk kon stant som er høyere enn den dielektriske konstant for luft, hvorved gnistoverslag mellom deflektorelektroden og oppsamlingsplaten undertrykkes og sterke elektrostatiske,, f elt dannes mellom disse.

9. Apparat ifølge krav 8, karakterisert ved at det omfatter en annen oppsamlingsplate som er anordnet generelt parallelt i forhold til den første oppsamlingsplate for tilkobling til høyspenningskildens annen terminal, idet deflektorelektroden er generelt plan og anordnet mellom den første oppsamlingsplate og den annen oppsamlingsplate med generelt like store luftspalter mellom deflektorelektroden og hver plate for gjennomstrømning av gasstrømmen gjennom luftspaltene, og idet deflektorelektrodens leder er generelt plan og innleiret i det dielektriske materiale, hvorved gnistoverslag mellom deflektorelektroden og oppsamlingsplatene undertrykkes og sterke elektrostatiske felt for avbø yning av de ladede partikler oppnås mellom deflektorelektroden og hver av platene.

10. Apparat for å oppsamle partikler med en størrelse under lyum og derover i en gasstrøm, karakterisert ved at det omfatter en ionisator med minst én i det vesentlige plan plate som utgjør en plateelektrode for tilkobling til en terminal på en høyspent like-strømskilde, en rekke i avstand fra hverandre anordnede nåler.som utgjør en korona-utladningselektrode for til kobling til den annen terminal på kilden for derved å danne et elektrostatisk felt mellom nålene og plateelektroden og bevirke at en korona-strøm vil strømme mellom disse og en passasje som er avgrenset av plateelektroden og nålene for gjennomstrømning av en gasstrøm som inneholder partikler som skal lades, hvor passasjen har en innløpsende og en utløps-ende og strømningsretningen for gasstrømmen under bruk av apparatet er i det vesentlige fra passasjens innløpsende til dens utløpsende, idet ionisatorens nåler er anordnet i det vesentlige parallelt i forhold til plateelektroden og i en slik avstand fra plateelektroden at spenningsgradienten for det elektrostatiske felt under bruk av apparatet er minst 6 kV/cm og nålene er anordnet i minst én første og en annen gruppe og i den første gruppe er forskjøveti forhold til nålene i den annen gruppe på tvers av gasstrømmens strøm-ningsretning, idet plateelektrodens effektive areal og avstanden mellom nabonåler er slik at korona-strømmen har en strømtetthet av minst 4 mA/m 2, hvorved under bruk av apparatet.en høy korona-strømtetthet og høy spenningsgradient for det elektrostatiske felt oppnås, korona-under-trykkelse reduseres, høye partikkelladninger med i det vesentlige en enkelt polaritet oppnås, og en minimal mengde elektrisk kraft forbrukes, en ikke-korona-deflektorelektrode anordnet generelt på nedstrø mssiden i forhold til ionisatoren for tilkobling til en første høyspenningsterminal på kilden hvor terminalen har samme polaritet som ladningene på par-, tiklenej og minst en oppsamlingsplate anordnet i det vesentlige parallelt med deflektorelektroden for tilkobling til den ene terminal på kilden, hvor det mellom oppsamlingsplaten og deflektorelektroden er en luftspalte for gjennom-strømning av gasstrømmen hvori partiklene ladet av ionisatoren er oppfanget, hvorved oppsamlingsplaten og deflektorelek-t roden når de er tilkoblet til terminalene, danner et elektrostatisk felt over luftspalten for å avbøye de ladede, partikler i luftspalten henimot oppsamlingsplaten, idet deflektorelektroden omfatter minst én leder for tilkobling til den første terminal og adskilt .fra luftspalten med et lag av dielektrisk materiale med en dielektrisk konstant som er større enn den dielektriske konstant for luft, hvor-, ved gnistoverslag mellom deflektorelektroden og oppsamlingsplaten undertrykkes og høye elektrostatiske felt oppnås mellom disse.

11. Apparat ifølge krav 10, karakterisert ved at oppsamlingsplaten og ionisatorens jordede elektrode utgjøres av én i det vesentlige kontinuerlig plate.

12. Apparat ifølge krav 11, karakterisert ved at det des-suten omfatter et hus for strømning gjennom dette av gasstrømmen, idet huset har en topp, bunn, sider og innløps- og utløps-ender og at apparatet dessuten omfatter en annen i det vesentlige kontinuerlig plate som er i det vesentlige parallell i forhold til den første kontinuerlige plate, hvor begge plater strekker seg generelt i samme retning som gasstrø mmens strømningsretning og fra husets topp til dets bunn og platene avgrenser en oppsamlingsseksjon med inn-løp og utløpsender, idet ionisatorens korona-utladningselektrode er anordnet nedstrø ms i forhold til bppsamlings-seksjonens innløpsende mellom og generelt i lik avstand fra de parallelle plater, deflektorelektroden er plan og det mellom selve deflektorelektroden og hver oppsamlingsplate er luftspalter med lik størrelse for gjennomstrømning av gasstrømmen og deflektorelektroden omfatter minst en leder for tilkobling til den første terminal og innleiret i et dielektrisk materiale med en dielektrisk konstant og en volummotstand som er høyere enn for luft, for derved å begrense den strøm som kan strømme fra lederen gjennom luftspaltene til oppsamlingsplatene til en verdi som er mindre enn for den strøm som ville ha strømmet mellom disse dersom bare luft hadde befunnet seg mellom lederen og oppsamlingsplaten, hvorved gnistoverslag med deflektorelektroden og oppsamlingsplaten undertrykket og sterke elektrostatiske felt oppnås mellom disse.

13. Apparat ifølge krav 12, karakterisert vedat det omfatter et sett med overrislede skjermer generelt anordnet nedstrøms i forhold til deflektorelektroden for å oppsamle de ladede partikler med en partikkelstørrelse under l^ um som holder seg oppfanget i gasstrømmen, idet skjermsettet omfatter en første rad med generelt vertikale, overrislede strimler med generelt lik bredde, idet hver strimmel strekker seg på tvers av gasstrømmens strømningsretning generelt fra toppen av huset til bunnen av huset og raden er anordnet generelt nedstrøms i forhold til ionisatoren og strekker seg fra side til side av huset med strimlene anordnet med lik avstand fra hverandre tvers over huset under dannelse av en rekke spalter med en på forhånd bestemt spaltebredde som er lik bredden av de enkelte strimler, en annen rad med generelt vertikale overrislede strimler med bredder som generelt er lik den på forhånd bestemte spaltebredde, hvor den annen rad er anordnet generelt nedstrøms i forhold til den første rad og henimot husets utløpsende og hver strimmel strekker seg på tvers av gasstrømmens retning og generelt fra husets topp til dets bunn, idet den annen rad er anordnet i en slik avstand fra den første rad at avstanden er 0,8-3 ganger den på forhånd bestemte spaltebredde og strimlene i den annen rad er anordnet på linje med spaltene i den første rad langs gasstrømmens strømningsretning under dannelse av en rekke mål for de ladede partikler med en partikkelstørrelse under l^um som passerer gjennom spaltene i den første rad, og idet strimlene i den annen rad danner en rekke spalter med den på forhånd bestemte spaltebredde anordnet på linje med strimlene i den første rad langs gasstrømmens strømningsretning, og en tredje rad med generelt vertikale, overrislede strimler som er i det vesentlige identisk til den første rad og anordnet nedstrøms i forhold til den annen rad i en slik avstand at denne svarer til 0,8-3 ganger den på forhånd bestemte spaltebredde, idet strimlene i den tredje rad er anordnet på linje med spaltene i den annen rad langs gass-strømmens strømningsretning under dannelse av en rekke mål for de ladede partikler med en partikkelstørrelse under l^ um som passerer gjennom spaltene i den annen rad.

14. Apparat ifølge krav 12, karakterisert ved at de første og andre i det vesentlige kontinuerlige plater er anordnet i en første avstand fra hverandre for dannelse av en passasje mellom disse, og at deflektorelektroden har en bredde, målt perpendikulært til platene, svarende til 1/20 av den første avstand- 1/2 av den første avstand, idet avstanden mellom utladningselektroden og deflektorelektroden er 1/4 av den første avstand- 1 x den første avstand, hvorved under bruk av apparatet et retarderende elektrisk felt dannes i nær-heten av deflektorelektrodenog romladningen og utfellihgs-feltene innen området langs gasstrømmen mellom utladnings elektroden og deflektorelektroden økes.

15. Apparat ifølge krav 13, karakterisert ved at den på forhånd bestemte - spaltebredde ikke er over 2,5 cm.

16. Apparat ifølge krav 10, karakterisert ved at det omfatter midler for å overrisle oppsamlingsplatens overflate.

17. Apparat ifølge krav 16, karakterisert ved at midlene for overrisling av overflaten er et apparat med et lukket lavtrykkskammer som er anordnet generelt ved den øvre kant av en overflate som skal overrisles og strekker seg horisontalt langs dens lengde, hvor kammeret har en rekke forholdsvis store åpninger anordnet i avstand fra hverandre langs lengden av overflaten slik at væskekammeret kan drenere.jevnt nedad og ved forholdsvis lavt trykk over den overflate som skal overrisles, og en høytrykksledning for transport av overrislingsvæsken ved forholdsvis høyt trykk til lavtrykkskammeret, hvor høy-trykksledningen strekker seg generelt langs.lengden av lavtrykkskammeret og er forsynt med en rekke midler for uttøm-ning av overrislingsvæske i lavtrykkskammeret, hvorved over-rislingsvæskens trykk i lavtrykkskammeret opprettholdes i det vesentlige jevnt over lengden av overflaten som skal overrisles, slik at overrislingsvæsken kontinuerlig strømmer jevnt og homogent ut av åpningene og ned over den overflate som skal overrisles, uten spruting eller skvetting.