SE516209C2 - Kondensatoravskiljare för rening av luft - Google Patents

Description

5162209 Såsom beskrivits i bl.a. pat.ansökan SE B 469466 kan dessa elektrodelement med fördel göras av cellulosabaserat material.

Det har emellertid visat sig i praktiken att anordningens prestanda är mycket beroende av bl.a. papperskvalité och även yttre faktorer som luftens fuktighet och filterkassettens nersmutsning. Med ökande luftfuktighet minskar cellulosamaterialets resistivitet dramatiskt och en välfungerande och dimensionerad kondensatoravskiljare förlorar eller minskar sin förmåga att avskilja partiklar samt kan dessutom som en följd av minskande resistivitet i elektrodemas material och hög spänning mellan dessa avge ansenliga mängder ozon, (som en följd av uppkommen koronaurladdning mellan först och främst elektrodelement A och R kantpaterier).

Till grund för uppfinningen ligger uppgiften att skapa förbättrad luftreningsanordning uppbyggd kring en förbättrad kondensatoravskiljare huvudsakligen uppbyggd kring cellulosabaserat material.

Enligt uppfinningen är ett av de kärmetecknande kraven att åtminstone ett av elektrodelementen A eller R är gjort av mycket högohmigt, företrädesvis med resistivitet motsvarande begreppet antistatisk eller dissipativ, cellulosabaserat material samt att båda elektrodelementen är anordnade så att de inte påverkas av eller åtminstone inte i nämnvärd omfattning påverkas av firkt. I fall där enbart det ena elektrodelementet är utformat av cellulosabaserat material kan det andra elektrodelementet, företrädesvis elektrodelementet A, vara utformat av metalliskt material, t.ex. tunna aluminiumplattor.

En föredragen utföringsform för kondensatoravskiljaren enligt uppfinningen består av två grupper elektrodelement R och A anordnade så att elektrodelement R ligger omväxlande med elektrodelement A på ett spaltastånd (a) från varandra och är anslutna till respektive pol av högspänningskälla (HVU).

Båda grupper av dessa elektrodelement är utformade av cellulosabaserat högohmigt och företrädesvis dissipativt material.

I det sammanhanget är t.ex. standard well papp inte lämpligt. 5163 209 Elektrodelement A är försedda med eller behandlade i enlighet med föreliggande patentkrav med ett tunt skikt av fuktspärr eller impregnering mot fukt.

En förutsättning för att en elektriskt uppladdad partikel ska fastna på elektrodelement A är att denna kan avge en elektrisk laddning till utfällningselektroden i samband med partikelns utfállning på denna.

Det har experimentellt visat sig att en mycket tunn plastfilm på den avskiljande elektroden A, t.ex. av polyeten eller liknande, vilken i sig själv utgör filktspärrande beläggning i fråga inte förhindrar att en uppladdad aerosol avger sin laddning till elektrodelementets A ”strömförande” stomme.

Det ska observeras att begreppet ”strömförande” innebär i detta sammanhang att materialet i fråga har en viss ledningsförmåga dvs. även dissipativt material omfattas av detta begrepp.

Det råder därmed distinktion mellan begreppet elektriskt isolerande beläggningar som till exempel kan användas på repellerande elektrodelement R i en kondensatoravskiljare för att förhindra överslag mellan närliggande elektrodelement R och A, spänningsatta gentemot varandra till fler kV, eller för att förhindra koronaurladdningar från deras kantpartier och den fuktisolerande behandling i form av t.ex.plastfilm som är kännetecknande för denna uppfinning även om själva materialet i båda fallen kan vara av samma beskaffenhet, dvs kan klassificeras som elektriskt isolerande.

För att förhindra urladdning av koronakaraktär eller överslag mellan elektrodelement krävs en elektrisk isolator som är god för flera kV spänning. F uktspärr av elektriskt isolerande material t.ex. plastfilm med typisk tjocklek på ca 20 - 40 mikrometer är enbart dimensionerat för att förhindra fuktabsorbtion och dess tjocklek är flera potenser mindre än som behövs för att förhindra överslag mellan resp. elektrodelement.

De repellerande elektrodelementen R kan utgöras på samma sätt som de attraherande elektrodelementen men kan även beläggas med en mera högvärdig t.ex. avsevärt 516 209 4 tjockare isolationsbeläggning än den som behövs för att skydda elektrodelementen mot fukt, för att även minska risken för partiella urladdningar mellan elektrodelement på grund av smutsbeläggningar mellan dessa, särskild vid hög luftfuktighet. Det är även med fördel och i vissa krävande applikationer nödvändigt att anordna elektriskt isolerande struktur kring elektrodernas kantpartier. En sådan struktur bör dimensioneras för att kurma förhindra närmast all koronaurladdning från elektrodelementets kantpartier. I armat fall finns risken att sådant urladdning kan elektriskt neutralisera en del av de aerosolpartiklar som skulle fastna på elektrodelementets utfällningsytor och istället kan de obehindrat passera kondensatoravskiljaren. I fall såsom även är syfie med denna uppfinning att åstadkomma en elektrostatisk partikelavskiljare med närmast absoluta filteregenskaper är det nödvändigt att sådan oönskad koronaurladdning förhindras.

Det har experimentellt visat sig att av företaget IGGESUND PAPPERBOARD tillverkade material med varubeteckningen INV ERCOTE har utmärkta egenskaper för ändamålet.

Fig. l visar kondensatoraskiljaren uppbyggd av fuktbeständigt material i enlighet med beskrivning ovan. Kondensatorelektrodelementen är anordnade såsom plana ytor parallella till varandra anordnade att ligga på spaltavstånd (a) från varandra med hjälp av distanser D vilka i det visade exemplet såsom tunna remsor sträcker sig huvudsakligen i den önskade luftströmningsriktning genom kondensatoravskiljaren och vilka är anbringande i det visade exemplet direkt på elektrodelementets ytor och vars tjocklek i en íärdigställd filterkassett är lika det önskade spaltavstånet (a) mellan respektive närbelägna elektrodelement R och A.

Därigenom bildas flera rektangulära luftströmningskanaler L mellan varje par av elektrodelement R och A och dessa distanselement D. Distanselementen D är av isolerande material t.ex. polyetenplast men naturligtvis kan även andra och även mer högvärdiga isolationsmaterial användas.

Det är inte heller något hinder att på annat sätt ordna distansstrukturen d dvs. såväl avståndet mellan respektive elektrodelement och inneslutna luftströmningskanaler L.

Detta kan ske till exempel med hjälp av speciella gjutmassor, lim eller dylikt. 516 209 Det är inte heller nödvändigt men att föredra att mellan närbelägna elektrodelement A, R, och den isolerande distansstrukturen uppkomna luftströmningskanaler L sträcker sig genom hela avskiljarens längd.

Kondensatorelektrodelement kan med fördel anordnas åtminstone från ena sidans utlopp eller inloppssida så att elektrodelement av båda grupper har sina framkantpartier anordnade i ett och sarrnna plan.

En kondensatoravskiljare uppbyggd i enlighet med den i fig. 1 visade utförandefonnen kan i de flesta fall effektivt rengöras med hjälp av darrunsugare.

Dammsugarmunstycket kan vid dess förflyttning över kondensatoravskiljarens inlopps- eller utloppssida täcka ett eller ett begränsat antal luftströmningskanaler L, varvid luftströmningshastigheten kommer att uppgå till ca 15 eller 30 m/sekund, vilken hastighet är tillräcklig för att effektivt rengöra mestadelen av det uppsarnlade dammet.

För att minska benägenhet för koronaurladdning från elektrodelementets kantpartier är det att föredra att den elektriska anslutningen av respektive grupper av elektrodelement sker så långt från varandra som möjligt. Därför kan, såsom fig. 1 visar, anslutning med fördel ske på kortsidan av fllterkassetten, dvs. elektrodelement av ena gruppen är elektriskt anslutna till kontakteringselement på ena kortsidan av fllterkassetten och elektrodelement av andra gruppen till den andra. Anslutning kan ske såsom fig. 1 visar genom att elektrodelement med samma polartiet är sidlöst förskjutna gentemot elektrodelement av det andra polariteten så att deras respektive kantpartier är åtkomliga för kontaktering, I fig. 2 visas schematisk vidareutveckling av denna uppfirming där kondensatoravskiljaren anordnas mycket nära och företrädesvis tätt ansluten till inloppsstrukturen (I) tillhörande en luflrenare med jonisering av aerosoler i anordningens närmaste omgivning dvs. i det rum eller utrymme där anordningen är placerad. Inloppsstrukturen (I) kan utformas såsom ett galler, nät, perforerad yta eller dylikt på det föredragna sättet så att dess öppna ytor bildar luftströmningskanaler tvärs 516 209 6 genom denna. På det sättet utformad inloppsstruktur (I) möjliggör effektiv rengöring av avskiljaren utifrån anordning där kondensatoravskiljaren enligt föreliggande uppfinning är anordnad med hjälp av dammsugare i enlighet med det som beskrivits OVaII.

För att ytterligare öka anordningens användngsområde kan anordning enligt ovan utrustas med lämpligt grovt eller fint filter som med fördel kan anpassas för att fällas in i inloppsgaller så att dammsugningsfiniktionen av filterkassetten inte äventyras. På det sättet utformat för-filter skulle även kunna rengöras med hjälp av dammsugare.

En anordning uppbyggd kring de kärmetecknande patentkraven för denna uppfinning kan med fördel dimensioneras för att uppnå mycket hög avskiljningsgrad till och med motsvarande kraven för sk HEPA filter. Vid sådan uppbyggnad är det nödvändigt att anordningen utformas så att all genom denna transporterad lufi tvingas passera avskiljaren. Därmed måste det anordnas en lämplig tätning kring filterkassetten och luftströmningskanalen för att förhindra lufiens läckage förbi kondensatoravskiljaren: Med fördel kan dessutom elektrodemas R resp. A eller bådas kantparti göras elektriskt isolerande för att förhindra koronaurladdning från dessa. Risken föreligger annars att en del av i jonisationskammaren uppladdade aerosoler blir omladdade eller förlorar sin laddning innan de kommer i spalten mellan kondensatoravskiljarens elektroder, Kondensatoravskiljaren enligt denna uppfinning kan med fördel användas i ventilationskanaler. Uppladdnng av aerosolpartiklar anordnas uppströms om kondensatoravskiljaren, sett i luftströmningsriktning på det tidigare kända sättet.

Vid sådan användning anordnas lämpligen kondensatoravskiljaren uppströms och/eller nedströms om och tätt intill en inloppsstruktur (I) i form av ett för luftströmning genomsläppligt galler, nät eller dylikt vilket åtminstone till den delen som ligger närmast kondensatoravskiljarens inloppsdel är gjort av elektriskt isolerande material.

Denna kan med fördel anordnas i enlighet med tidigare beskrivning för att möjliggöra rengöring av filterkassetten med hjälp av dammsugaren. 516 209 7 En sådant inloppsstruktur kan även utgöra hållare för filterkassetten och även ombesörja den elektriska anslutningen av filterkassetten till högspänningsdon . I en ventilationskanal eller annan typ av lufirenare kan flera kondensatoravskiljare i en kaskaduppställning anordnas, särskilt om de kan utformas såsom plana paneler dvs. deras utbredning sett vinkelrätt mot den önskade luftströmning är mycket större än kondensatorlamellemas längd mätt i luftströmmens riktning.

En annan viktig fördel med kondensatoravskiljaren enligt denna uppfinning är att i många praktiska användningsområde kan mycket enkla och därmed billiga högspänningsdon användas eftersom högspänningsmatning av kondensatoravskiljaren kommer att ske utan eller I det närmaste utan strömuttag på högspänníngssidan. I ett praktiskt arrangemang, särskilt om även uppladdning av aerosoler sker utan nänmdvärt strömuttag såsom fallet är vid jonisering i det rum anordning är placerad (se pat.ansökan SE 9401110-4) kan mycket enkel och billig teknik användas för uppbyggnad av högspärmingsdon. Tekniken för uppbyggnad av sådana spänningsdon är väl känd men har hittills inte kommit till användning i samband med elektrostatiska fllter.

Ett sådant spänningsdon karaktäriseras av att dess belastningsström är någon enstaka mikroampere eller mindre och dess kortslutningsström är under några mikroampere.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 40 4.5 516 209 Patentkrav g l. Kondensatoravskiljare för uppladdade aerosolpartiklar bestående av åtminstone två från varandra elektriskt isolerade elektrodelement (R och A), anordnade att ligga på olika potential och anordnade att ligga på spaltavstànd (a) från varandra, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone den ena elektroden är gjord av cellulosabaserat, högohmigt, företrädesvis antistatiskt, material samt att båda elektrodelementen är resistenta mot fukt, varvid det cellulosabaserade elektrodelementet är belagt med ett fuktspärrande skikt, vilket är så tunt att elektriska laddningar kan passera sagda skikt. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att båda elektrodelementen är gjorda av cellulosabaserat material. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att elektrodelementets cellulosabaserade stomme är belagd med tunn plastfilm, t.ex. av polyetenplast. Anordning enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att spaltavståndet (a) mellan elektrodelementen anordnas mha distanselement (D) eller distansstrukturer (d), varvid denna/dessa sträcker sig i huvudsak i luftströmningsriktningen genom anordningen och bildar tillsammans med elektrodelementen (R och A) luftströmningskanaler (L). Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d av att distansstrukturen (d) utformas av lämplig gjutmassa eller lim. Anordning enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att det anordnas en inloppsstruktur (I) utformad på det sättet att dess ribbor eller öppningar bildar luftströmningskanaler i inloppsstrukturen (I) samt att denna anordnas i omedelbar närhet intill kondensatoravskiljarens inloppssida. Anordning enligt något av patentkraven 1-6, k ä n n e t e c k n a d av att kondensatoravskiljaren är anordnad i en luftströmningskanal hos en luftrenande anordning på ett sådant sätt att all luft som passerar kanalen tvingas att passera kondensatoravskiljaren.