Opublikowano: 22.11.1966 51020 KI. 12 e, 5 MKP D 01 d bobo 3)28 UKD ' Twórca wynalazku: inz. Ingo Nietzold Wlasciciel patentu: VEB Luft-Filter-Technik, Wurzen-Roitzsch (Nie¬ miecka Republika Demokratyczna) Dwustrefowy filtr elektrostatyczny do odpylania gazów Wynalazek dotyczy dwustrefowego filtra elek¬ trostatycznego do odpylania gazów, o podwyzszo¬ nej sprawnosci.Znany jest dwustrefowy filtr elektrostatyczny, dzialajacy na tej zasadzie, ze zawarty w zassa¬ nym powietrzu pyl jest elektryzowany w strefie elektrycznego ulotu (tak zwanej strefie joniza¬ cyjnej), a nastepnie gromadzony na plytach osad- czych sasiedniej strefy osadzajacej. Filtry tego typu ze wzgledu na latwosc regulacji natezenia pola elektrycznego znajduja zastosowanie zwlasz¬ cza do filtracji powietrza zanieczyszczonego drob¬ nymi czastkami pylu. Wiadomym jest, ze pyl gro¬ madzacy sie na plytach osadczych po ' uplywie pewnego czasu powoduje pogorszenie procesu fil¬ tracji. Odstepy czasu pomiedzy kolejnymi zabie¬ gami oczyszczajacymi filtra stanowia okres ciag¬ losci jego jednorazowej pracy. Ze wzgledu na gromadzenie sie pylu na plytach osadczych fil¬ tra maleje w wiekszym lub mniejszym stopniu, zwlaszcza w koncowym okresie uzytkowania, je¬ go sprawnosc odpylajaca. Ponadto wskutek wstrzasów urzadzenia lub tez wahan predkosci przeplywu filtrowanego powietrza poszczególne czastki pylu sa porywane przez oczyszczone po¬ wietrze, pogarszajac ogólny stopien skutecznosci calego urzadzenia.Powyzsza niedogodnosc mozna wydatnie zmniej¬ szyc w znany sposób stosujac w filtrze odpowied¬ nia koncowa przegrode filtracyjna (filtr konco¬ wy) w postaci mat z wlókien szklanych lub tek¬ stylnych, wychwytujaca te czastki pylu, które odrywaja sie od plyt osadczych, przy wykorzy¬ staniu zarówno efektu odsiewania, jak i efektu bez- 5 wladnosciowego.Energia zuzyta do filtrowania pylu zawartego w powietrzu jest suma energii elektrycznej, prze¬ znaczonej dla strefy jonizacyjnej oraz energii mechanicznej dla napedu dmuchaw. Ze wzgledu xo na znaczny udzial energii pobieranej przez dmu¬ chawe dla pokonania oporów przeplywu powie¬ trza przez filtr oraz dla zagwarantowania odpo¬ wiedniej wydajnosci przeplywu stosowane maty filtracyjne musza odznaczac sie niewielkim opo- 15 rem przeplywu, wskutek czego wychwytuja tylko nieznaczna czesc pylu przedostajacego sie z plyt osadczych plo strumienia oczyszczonego powie¬ trza, podczas gdy zasadniczym wymaganiem wie¬ lu galezi przemyslu, takich jak przemysl pólprze- 20 wodnikowy, optyczny i precyzyjny jest dostarcze¬ nie przez filtr powietrza w maksymalnym stop¬ niu wolnego od pylu.Dla zmniejszenia ilosci braków produkcyjnych w tych warunkach, w których jest wymagane 25 bezwarunkowo czyste powietrze, stosowano zmniejszona predkosc przeplywu powietrza przez znane urzadzenia filtracyjne. Poniewaz jednak stopien odpylania powietrza i predkosc jego prze¬ plywu uzaleznione sa wzajemnie wedlug funkcji 30 wykladniczej, to aby zagwarantowac stopien od- 51020f 3 pylenia rzedu 90—95°/o stosujac ograniczanie pred¬ kosci przeplywu — zachodzi koniecznosc zainsta¬ lowania podwójnej liczby jednostek filtracyjnych, a to ze wzgledu na znaczny koszt filtrów elek¬ trostatycznych jest zupelnie nieekonomiczne.Celem wynalazku jest wyeliminowanie opisa¬ nych wad znanych dwustrefowych filtrów elek¬ trostatycznych, a w konsekwencji podwyzszenie ich sprawnosci odpylajacej, przy czym jego isto¬ ta polega na tym, ze dla polepszenia skutecznosci dzialania calego urzadzenia podnosi sie sprawnosc filtracji mat filtracyjnych bez powiekszania ich oporu przeplywu.Dla uwypuklenia istoty wynalazku zostanie naj¬ pierw opisane dzialanie znanego filtra dwustrefo- wego.Do elektrod ulotowych, którymi jest cienki drut o srednicy 0,1—0,2 mm podwieszony na izo- latorarh wsporczych komory jonizacyjnej, jest przylozone stale napiecie o wartosci rzedu 13 kV.W komorze osadzajacej przyleglej do komory jonizacyjnej znajduje sie szereg równoleglych plyt metalowych, do których na przemian jest pod¬ laczony potencjal ziemialbo polowa napiecia elek¬ trod ulotowych komory jonizacyjnej, to znaczy 6,5 kV.Ze wzgledu na niewielka odleglosc róznobiegu- nowych plyt komory osadzajacej i mozliwosc wy¬ stapienia zjawiska wyladowan niezupelnych (zja¬ wisko snopienia) krawedzie plyt o napieciu 6,5 kV sa zaokraglone. Wiadomym jest, ze na elektro- dach ulotowych strefy jonizacyjnej wystepuje da¬ leko wiecej ladunków elektrycznych, niz to jest potrzebne do naelektryzowania czastek pylu prze¬ plywajacych przez te komore, wskutek czego czesc energii1 elektrycznej dostarczonej do elektrod ulo¬ towych staje sie bezuzyteczna.Zgodnie z wynalazkiem wszystkie plyty strefy osadzajacej, do których jest doprowadzone na¬ piecie (albo ich czesc), posiadaja calkowicie lub tesciowo na swych brzegach od strony maty filtracyjnej ostre krawedzie, w wyniku czego pod¬ czas pracy filtra wystepuje na nich krytyczne na¬ tezenie pola elektrycznego, powodujace zjawisko snopienia. Czastki pylu odrywajace sie od plyt bsadozych sa ponownie elektryzowane w^ obsza¬ rze snopienia tuz nad mata filtracyjna, przy czym czastki te elektryzuja sie znacznie latwiej, gdyz sa wieksze.Przy odpowiednim doborze odleglosci pomie¬ dzy krawedziami ostrzowymi plyt i uziemiony¬ mi elementami filtru mozna ograniczyc prad ulo- tu do wartosci wymaganej przez proces dodatko¬ wej jonizacji w strefie osadzajacej.Ponadto zgodnie z wynalazkiem do maty kon¬ cowej przegrody filtracyjnej wykonanej z wló¬ kien nieprzewodzacych dodaje sie wlókna me¬ talowe, elektrycznie przewodzace, na przyklad w postaci waty, która uziemia sie w prosty sposób przez polaczenie z uziemiona obudowa filtra.Wprowadzenie uziemionej waty metalowej do ma¬ ty koncowej przegrody filtracyjnej powoduje przyciaganie czastek pylu odrywajacego sie od plyt osadczych o róznoimiennej biegunowosci, przy jednoczesnym utrzymaniu efektu odsiewania 4 i bezwladnosci znanych przegród koncowych sta¬ nowiacych maty elektrycznie nieprzewodzace.Koncowa przegroda filtracyjna filtra wedlug wynalazku w alternatywnym rozwiazaniu sklada 5 sie z dwóch dziurkowanych plyt metalowych, po¬ miedzy którymi jest umieszczona wata metalowa.Przez zastosowanie sposobu wedlug wynalazku wydatnie podwyzsza sie sprawnosc filtra elektro¬ statycznego, zwlaszcza w koncowym okresie je- io go uzytkowania, przy bardzo nieznacznym wzros¬ cie zuzycia energii elektrycznej.Wynalazek jest blizej wyjasniony na podsta¬ wie przykladu wykonania filtra uwidocznionego na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok 15 dwustrefowego filtra elektrostatycznego, fig. 2 — szczegól „A" z fig. 1, a fig. 3 — alternatywne rozwiazanie konstrukcyjne elementu 7 z fig. 1.Na fig. 1 sa uwidocznione elektrody ulotowe 1 wraz z uziemionymi pretami 2, tworzace strefe 20 jonizacyjna znanego dwustrefowego filtra elek¬ trostatycznego. Strefa osadzajaca równiez wedlug znanego rozwiazania konstrukcyjnego zawiera uziemione plyty osadcze 3 umieszczone w plasz¬ czyznach równoleglych do plaskich elektrod 4, 25 do których jest przylaczone napiecie pradu sta¬ lego o wartosci równej polowie napiecia przylo¬ zonego do elektrod ulotowych 1. Elektrody plas¬ kie 4 sa przy tym przymocowane do obudowy fil¬ tra na izolatorach wsporczych 5. Uklad elektrod 30 jest osloniety uziemiona obudowa 6, do której przymocowana jest koncowa przegroda-filtracyj¬ na 7.W odróznieniu od znanych rozwiazan oraz uksztaltowania krawedzi plyt osadczych 3 kilka 35 lub wszystkie plaskie elektrody 4 na swych tyl¬ nych krawedziach 10 zwróconych w kierunku przegrody koncowej 7 zawieraja calkowicie lub czesciowo ostrza przeznaczone do wytwarzania do¬ datkowego pola ulotowego (fig. 2). Odleglosc kra- 40 wedzi 10 od uziemionych plyt osadczych 3, obu¬ dowy 6 i przegrody filtracyjnej 7 jest tak do¬ swiadczalnie dobrana, ze powstajacy prad ulo- tu jest nieznaczny. Rama koncowej przegrody filtracyjnej 7 jest polaczona elektrycznie z uzie- 45 miona obudowa 6, przy czym prócz maty z nie¬ przewodzacych wlókien sztucznych lub natural¬ nych jest ona zaopatrzona dodatkowo we wlókna metalowe, na przyklad w postaci uziemionej wa¬ ty metalowej 9. Dzieki temu cale jej wnetrze po- 50 siada potencjal ziemi.W alternatywnym rozwiazaniu filtra wedlug wynalazku uwidocznionym na fig. 3 przegroda filtracyjna 7 sklada sie z dwóch podziurkowanych plyt 11 z dowolnego metalu, pomiedzy którymi 55 znajduje sie wata stalowa 12.Pyl zgromadzony na plytach osadczych 3, po¬ rywany przez strumien oczyszczonego powietrza przemieszcza sie w obszarze silnego pola ulotu wystepujacego w poblizu krawedzi 10, które po- 60 Woduje jej silna elektryzacje, a nastepnie jest przyciagany przez filtr koncowy 7 o przeciwnej polaryzacji napiecia. PL