TWI676502B - 靜電除塵器及用於從廢氣流中排出材料之靜電沉澱之方法 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種用於從一廢氣流(5)中沉澱一或多種材料(9)的靜電除塵器(1)及方法，該靜電除塵器包含具有用於產生一電暈放電(6)的一有效部分(14)之一放電電極(2)及一沖洗液體供應部(21)，借助於該沖洗液體供應部可將沖洗液體(10)供應至該除塵器(1)，以用於去除沉降在該放電電極(2)上的由要被分離之該(等)材料(9)構成的沉積物(11)。指定一種用於從一廢氣流(5)中靜電沉澱材料的改良型靜電除塵器及改良型方法，其中相對於先前技術，清潔液體之使用減少且能更可靠地進行清潔。為此目的，揭露一種沖洗裝置(8)，該沖洗裝置設計成用於將沖洗液體(10)作為一沖洗流(22)引導跨越放電電極(2)之一頭部區(12)至放電電極(2)之有效部分(14)上。

Description

靜電除塵器及用於從廢氣流中排出材料之靜電沉澱之方法

本發明涉及一種如技術方案1前序部分之靜電除塵器，及一種如技術方案16前序部分之用於從廢氣流中排出材料的靜電沉澱之方法。

各種技術已用於廢氣淨化系統中，且亦已用於廢氣淨化。因而，能夠從廢氣燃燒、洗滌或清除最小的顆粒。為了淨化來自半導體產品(例如，基於矽之太陽能模組或LED)製造之廢氣，此等類型之系統通常每週七天且每天24小時地以連續操作進行操作。然而，本發明還包含用於處理廢氣流(例如，製程氣流)之裝置。在除塵器中處理之後，此廢氣流亦可進一步在製程鏈內加以使用。

靜電除塵器、尤其為包含被水性分離液體浸過之壁的管狀靜電除塵器已被證明為用於從氣流中沉澱材料(尤其為顆粒)之緊湊且易維護技術，其中此類型之氣流亦可能含有腐蝕性氣體殘餘物。藉此，要被分離之材料(尤其為要被分離之顆粒)被高電壓場充電，並被吸引至由分離液體形成的、處於接地電位的液膜中。在除塵器中提供了至少一個高電壓電極以用於在廢氣流中產生電暈放電，以便實現對要被分離之材料的充電。因此，高電壓電極亦被稱為放電電極(spray electrode)。

藉由對放電電極施加高電壓，在放電電極之有效部分與充當對應電極之液膜之間產生電暈放電。放電電極可特定設計成用於沿著有效部分針對性且均勻地形成電暈放電。舉例而言，放電電極可具有至少一個放電尖端，從該放電尖端產生電暈放電。從JP 2013-240741 A已知此類型之靜電除塵器的實例。

然而，在沉澱操作期間，一部分要被分離之材料並不到達出於沉澱目的提供的、由分離液體構成之液膜，而是沉積在除塵器之其他部分上(尤其沉積在放電電極上)。沉積在彼處之材料會妨礙電暈放電的產生。若要被分離之材料由於受限的電暈放電不再可能被足夠充分地充電，則除塵器之沉澱輸出隨時間推移而降低。此主要可能導致要被分離之材料實際上保留在廢氣流中並穿過除塵器。以此方式，此等材料到達下游製程或被釋放至環境中。

未沉澱材料之穿過會帶來次要缺點，使得材料或顆粒沉降在除塵器之沉澱區的下游區域中。在除塵器排氣流中的大氣由於穿過分離液體而被水蒸汽飽和，藉此可能由於冷凝而形成導電膜狀塗層。在施加至放電電極之高電壓的影響下，產生沿著表面的洩漏電流。在極端情況下，洩漏電流可能沿著施加有高電壓的放電電極與接地電位之間的表面形成。藉此，甚至可能發生高電壓崩潰。

為了防止此等不利的主要及次要效果，必須有規律地清除導引高電壓之放電電極上的沉積物，以便始終保證靜電除塵器之充分沉澱輸出。

從KR 10-2013-0067576 A已知管狀靜電除塵器，該除塵器內部具有多個噴嘴，藉由該等噴嘴可清潔除塵器內部。通過噴嘴引入之清潔液體藉此不僅覆蓋高電壓電極，且還覆蓋除塵器的整個內部空間。藉此使用大量清潔液體以從電極沖洗沉積物。另外，噴嘴產生了微小且極微小的液滴，該等液滴被清潔後繼續使用的氣流繼續攜帶，且可能導致下游區域發生洩漏電流及崩潰。

為了防止洩漏電流及高電壓閃絡，JP 2013-240741 A揭露了針對電極之實施，在該實施中絕緣體之特殊結構應避免閃絡。然而，先前描述之解決方案不能提供長期的解決方案。

從DE 202 11 439 U1已知用於從內燃機之曲軸箱通風系統的空氣流中去除油的電除塵器。該除塵器具有放電電極及沉澱電極。噴射裝置將清潔液體噴射至除塵器中的該兩個電極的至少一個電極上。

從EP 0 014 497 A1已知用於電過濾器中的具有電離尖端之電離電極，在該電過濾器中要清潔含有液態組分之廢氣。在電離電極之工作位置中，電離尖端之每一組件配置成低於具有最高電荷濃度之電離尖端的點。因而，大體上減少了在此等點處的沉積物形成且因而減少了電離尖端之鈍化。

從DD 138 608 A1已知用於防止在電灰塵除塵器之支撐絕緣體中形成凝聚物及/或灰塵沉積物之裝置。在絕緣體內部空間中，提供在裝備有清潔開口且以盤覆蓋之絕緣體蓋下面的平面節流元件以某種方式節流流過絕緣體蓋中的開口之沖洗氣體，並跨越絕緣體內部空間之開放橫截面分佈氣體，從而使得產生均勻的位移流動。

從DE 10 93 447 A已知用於防止形成渦流的裝置，該渦流在電氣體清潔或乳液分離系統中的絕緣體通風期間會帶來污染。絕緣體由保護其免於污染之沖洗管或擴散管包圍，清潔氣體或其他清潔劑被導引通過該管，從而圍繞絕緣體流動。藉此，沖洗管或擴散管具有文氏管形狀。

本發明之基本目標在於指定一種經改良之靜電除塵器及一種用於從廢氣流中排出材料的經改良靜電沉澱之方法，其中相對於先前技術，清潔液體的使用得到減少且能更可靠地進行清潔。

藉由如技術方案1之靜電除塵器及如技術方案16之用於從廢氣流中排出材料的靜電沉澱之方法來解決此問題。

在本發明之上下文中，要被分離之材料應尤其理解為具有小於10μm大小範圍之空氣動力學直徑的固態或液態顆粒。視情況，也可包括其他顆粒類型或不呈顆粒形式、而是作為氣體存在於廢氣流中的材料。

如技術方案1，提供一種靜電除塵器，其用於從被導引通過靜電除塵器之廢氣流中沉澱一或多種指定材料。靜電除塵器具有具用於產生電暈放電之有效部分的放電電極及沖洗液體供應部，借助於該沖洗液體供應部可將沖洗液體供應至除塵器以用於清潔放電電極。該清潔用於部分或完全地去除存在於放電電極上的要被分離之沉積物或材料。本發明的特徵在於，靜電除塵器具有沖洗裝置，該沖洗裝置被設計成將沖洗液體作為沖洗流引導跨越放電電極之頭部區，從而使得藉由沖洗流沖洗放電電極之有效部分。在所謂的除塵器再生模式期間產生的沖洗流藉此帶走位於有效部分上的沉積物。由於靜電除塵器之此實施例，可相對於來自先前技術之裝置顯著減少用於清潔放電電極所需之沖洗液體量。由於需要較少量之沖洗液體，在大小相當之沖洗液體供應部情況下可同樣減少用於沖洗電極所需之沖洗時間。藉由此手段，總體上縮短了再生模式之持續時間，且除塵器可相對較長時間地在沉澱模式中操作，從而使得進一步增大了靜電除塵器之有效沉澱輸出。因為在除塵器之排氣流區中存在顯著較少量之沉積物及導電凝聚物，所以很少需要手動地清潔此等區域。

根據本發明，可提供沖洗裝置具有用於相對於由沖洗液體供應部輸送的沖洗液體之輸入流的流速，減少沖洗流之流速的構件。流速減少藉此亦可通過(若主要適用)橫截面擴大來進行。亦可在沖洗裝置內提供一種類型之流阻，借助於該流阻使進入至沖洗裝置中之沖洗液體的流速降低。一部分沖洗液體藉此被中間存儲在沖洗裝置中，從而使得在沖洗製程期間，相比經由輸入流進入至沖洗裝置中之沖洗液體，較少的沖洗液體作為沖洗流離開沖洗裝置。相比藉由沖洗流進行之實際沖洗製程，在較短的時間週期內進行沖洗液體至沖洗裝置之引入。藉由此手段，在廢氣流及額外沉澱製程再次開始之前，由沖洗液體之輸入流引入至除塵器中的液滴可能可及時沉降。

根據本發明，沖洗裝置具有杯狀元件，該杯狀元件之底部面向有效部分且該杯狀元件之開口面向放電電極之頭部區。沖洗裝置之此類型之實施例尤其易於製造及組裝。

此外，根據本發明，提供杯狀元件之底部及/或其周壁具有用於分配沖洗流的至少一個沖洗開口，例如孔、槽等。沖洗流藉此通過沖洗開口從沖洗裝置中流出，且流至放電電極之規定區域上。藉此可提供引入至杯狀元件中之沖洗液體通過提供在杯狀元件底部中之沖洗開口排出。

根據本發明，進一步提供在杯狀元件內提供至少一個流阻(例如，轉向裝置)，以增大沖洗液體之流動阻力及/或產生及/或強化沖洗液體中之湍流。此有利地實現沖洗液體在放電電極上的均勻分佈及受控排出。在沖洗液體側向地流入沖洗裝置中時尤其為此情況。舉例而言，可將盤狀或環狀嵌件提供為轉向裝置，該嵌件配置在杯狀元件內。接著，進入至杯狀元件中之沖洗液體產生旋渦，其流速降低且以受控的方式作為沖洗流從沖洗裝置流出。

根據本發明之一個較佳實施例，可提供在放電電極之有效部分中提供至少一個突出的放電點，以便產生電暈放電。沖洗裝置藉此設計成具有用於跨越至少一個放電點導引沖洗流之裝置。沖洗流被以更加針對性地方式導引至相關區域(產生電暈放電的區)上，以實現高沉澱輸出。因而，更佳地利用了所需的沖洗液體量，藉此更有效地清潔了放電電極。

此外，可提供放電電極在其縱向方向上具有至少兩個(較佳為多個)放電點。沖洗裝置以某種方式設計，使得沖洗流相繼沖洗在放電電極之縱向方向上配置的至少兩個放電點。以此方式，可減少所需的沖洗液體量，此係由於沖洗流用於沖洗至少兩個放電點，且因而較大比例之沖洗液體可供用於清潔單個放電點。

在本發明之改進方案中，可另外提供放電電極的頭部區固定，且在其縱向方向上延伸之有效部分懸掛地配置在除塵器內部，其中沖洗流在重力幫助下在有效部分上流過。以此方式，可防止或至少顯著減少沖洗液體不合需要地進入至放電電極之固定區中。由於沖洗液體在重力幫助下沿著放電電極流過，可避免或至少顯著減少在除塵器內不合需要地形成微小或極微小的沖洗液體液滴，從而使得在繼續使用廢氣流後僅從除塵器排出極少量之此液滴類型。

放電電極可另外使用板元件或肋元件並通過提供在上面之放電點區段式地形成。已證實，通過此類型之實施例能實現尤其均勻的電暈放電產生。同時，此等類型之放電電極可係易於製造且便宜的。舉例而言，可側向地衝壓兩個或多於兩個板段，從而形成隨後彼此接合的放電點以形成放電電極。在縱向方向上，放電電極可藉此具有星形、十字形或具有多個臂之橫截面，該橫截面由個別板或肋元件形成。

根據本發明之一個較佳實施例，可提供沖洗裝置設計為與放電電極之橫截面近似同心，以在放電電極上均勻地分佈沖洗液體。以此方式，可尤其有利地將沖洗液體導引至放電電極上，從而使得跨越放電電極之橫截面形成均勻分佈之沖洗流。

藉此可較佳地提供至少一個沖洗開口對準放電電極之至少一個放電點。沖洗開口可藉此與例如放電電極之放電點配置對準，例如與放電點齊平放置。

替代地或另外，沖洗開口可提供在杯狀元件之周壁中，從而使得在到達沖洗裝置內之特定液面時，沖洗流或額外沖洗流從杯狀元件之周壁流出。周壁中之沖洗開口同樣可與放電電極之放電點配置對準，從而使得沖洗流或沖洗流的部分可針對性地流至要清潔之放電電極區域上。根據放電電極之類型及實施例，替代地取決於各別產生方法，沖洗開口可設計為孔、槽等。

例如亦可設想到，設計為槽之沖洗開口包括放電電極之有效部分的至少一小部分或置放在放電點上且因而與之對準。

另外，根據本發明，情況可為放電電極之頭部區具有電連接以將放電電極連接至在除塵器之沉澱室外部的電供應部，其中電連接及沉澱室借助於充當水分障壁之電極環彼此分離。以此方式，可有效地防止洩漏電流及電崩潰。

充當水分障壁之電極環可藉此具有濕側及乾側，其中乾側配置在沉澱室外部，且濕側配置在沉澱室內部。用於放電電極之電極環具有施加有來自外部的乾燥吹掃氣體之室，且放電電極之一部分延伸穿過該室。

由於施加有來自外部的乾燥吹掃氣體之室，可尤其良好地防止出現從沉澱室至電連接之洩漏電流，此係因為乾燥的吹掃氣體有效地移位且乾燥從沉澱室侵入至室中的任何液體或水分。該室藉此以輕微過壓操作，其中乾燥的吹掃氣體持續地從電極環之室流至沉澱室中，且藉此將侵入至沉澱室中的任何液體或材料擠回。吹掃氣體例如可為在具有低濕度，較佳地具有低於0℃的露點的一般處理環境中視為惰性之氣體(例如，乾燥空氣、氮氣或CO₂ )。此處可尤其較佳地使用壓縮空氣，壓縮空氣在處理環境中通常可係易於獲得且便宜的。

另外，可較佳地提供用於放電電極之電極環在濕側上具有用於吹掃氣體的吹掃空隙，吹掃氣體穿過該吹掃空隙逸出至沉澱室中。電極環可具有擴寬部，由於該擴寬部而在濕側上在放電電極與電極環之間空出用於吹掃氣體的吹掃空隙。吹掃氣流被設定成使得通過吹掃空隙的排出速度高於廢氣流在除塵器柱中的流速；吹掃流的排出速度較佳地處於要被淨化之廢氣流的流速的一倍與兩倍之間。吹掃空隙可較佳地設計為環狀空隙或調整為放電電極之橫截面形狀的空隙。吹掃空隙較佳地在電極環與放電電極之間設計為環狀形狀，並在電極環中的室與沉澱室之間延伸。

己證實尤其有利的是，將用於吹掃氣體的、提供在電極環中的室劃分成中心室及連接至吹掃氣體供應部之外部環狀室，其中中心室及環狀室借助於用於吹掃氣流之均勻化裝置(尤其為環狀海綿)彼此分離。可以此方式尤其良好地均勻化通過該室從吹掃空隙排出至沉澱室中之吹掃氣流。因而，可在外部環狀室的任一側上進行吹掃氣體之供應。提供在外部環狀室與中心室之間的均勻化裝置帶來均勻向內移動之吹掃氣流。均勻化裝置可同時亦充當空氣過濾器，該空氣過濾器防止不合需要之材料進入至中心室中且因而在吹掃空隙及沉澱室的方向上進入。

另外，本發明可經組態以使得沖洗液體供應部以某種方式設計(例如管狀)，從而使得沖洗液體的輸入流至少部分地作為液柱流進入至沖洗裝置中。以此方式，可顯著減少沉澱室內的佈管費用。同時，免除了沖洗液體供應部與沖洗裝置之實體連接且因而免除了與放電電極之間接實體連接，藉此改良了除塵器之絕緣特性。由於在除塵器內部省去了用於將沖洗液體轉移至沖洗裝置中的單獨管道或管，亦減少了沉澱室中存在的上面可能形成不合需要之沉積物及導電膜的未使用表面。

替代於先前描述的沖洗液體供應部之實施例，可提供電極環(尤其為其中心室)具有沖洗液體供應部。在此情況下，省去了在沉澱室內部的單獨供應部。同時，沖洗液體可以尤其針對性地方式施加至放電電極上。沖洗液體藉此接著通過吹掃空隙並跨越放電電極之頭部區進入至沖洗裝置中。除了省去沉澱室處用於沖洗液體供應部的單獨連接以外，此實施例還確保該裝置之尤其緊湊結構。

另外，藉由一種如技術方案16之用於從廢氣流中排出材料的靜電沉澱之方法來解決上文描述之技術問題。根據本發明，使用先前描述之靜電除塵器來進行此方法。靜電除塵器藉此在沉澱模式與再生模式之間交替地操作，其中廢氣流在沉澱模式期間被導引通過除塵器中產生之電暈放電。電暈放電產生於至少一個放電電極之有效部分與對應電極之間。對應電極藉此較佳地由接地的流體壁形成，該流體壁由分離液體構成且與放電電極相對放置。在再生模式期間，廢氣流及電暈放電被中斷，以便用沖洗液體從放電電極至少部分地去除由要被分離之材料構成的沉積物。根據本發明之方法的特徵在於，將沖洗液體作為沖洗流從沖洗裝置經由放電電極的頭部區引導至放電電極之有效部分上，從而使得沖洗流在重力影響下沿著放電電極流過，且藉此至少部分地沖掉放電電極上的材料沉積物。如先前已描述，與先前技術相比，可減少所需的沖洗液體量且還減少清潔所需的時間。

可較佳地提供沖洗液體的輸入流最初被導引至放電電極之頭部區，並借助於沖洗裝置從彼處作為沖洗流導引至放電電極之有效部分上。由於此兩部分設計，可在獨立於實際沖洗製程的程度上(特定而言，較快速地)進行沖洗液體的供應，藉此簡化靜電除塵器之整體操作。

另外，根據本發明之方法允許沉降微小液滴，該等液滴可在再次開始沉澱模式之前在供應沖洗液體期間產生。因而，可顯著減少由於在除塵器之排氣流區中重新使用廢氣流而引起的此等液滴排出。

本方法的特徵可尤其較佳地在於，沖洗裝置使沖洗液體在產生沖洗流期間產生旋渦及/或跨越放電電極之橫截面分佈沖洗液體。以此方式，可尤其有效且均勻地進行對放電電極之清潔，而不管沖洗液體之輸入流進入沖洗裝置的方向及速度如何。

根據本發明之靜電除塵器可在機械上流體耦接至其他靜電除塵器(尤其與根據本發明之除塵器)，從而形成沉澱系統以實現無中斷的操作，在該沉澱系統中獨立於可以不同操作模式操作的個別除塵器地施加廢氣流。因而，本發明同樣包含如下除塵器系統，其包含至少一個根據本發明之靜電除塵器及至少一個額外除塵器，該等除塵器在機械上以某種方式彼此流體耦接，使得可獨立地施加廢氣流且其可以沉澱模式或再生模式彼此獨立地操作。

該沉澱系統本身或每一個別除塵器可具有控制與監控系統，該控制與監控系統控制並監控各別除塵器及除塵器系統之操作。

因而，在需要除塵器系統持續操作的情況下，在一或多個除塵器之維護或再生模式期間，廢氣流可被轉向至至少一個剩餘的、以沉澱模式操作之除塵器上，從而使得可在不停止生產的情況下安全地進行除塵器之維護或再生。

因而，根據本發明之方法亦可涉及具有至少兩個靜電除塵器之沉澱系統的先前所描述操作。

圖1A示出靜電除塵器1之第一實施例，該靜電除塵器在本實例中被設計為管狀除塵器。在除塵器1內部懸掛地安置有放電電極2。放電電極2被對應電極3包圍，或與對應電極3相對放置，該對應電極形成為除塵器柱4之內側上的流體壁13。流體壁13應理解為液膜，該液膜由在除塵器柱4內側向下流動的分離液體7形成。

為了形成流體壁13，分離液體7從環狀溢流通道47流出並在重力影響下向下流至除塵器柱4之內側上。

放電電極2的頭部區12固定在充當流體障壁之電極環50中，且因而懸掛地配置在除塵器柱4中。

在放電電極2之有效部分14上配置有多個放電點15，該有效部分在縱向方向19上連接至頭部區12。放電點15在有效部分14中沿著放電電極2之長度16均勻地配置。放電點15從放電電極2側向地突出且在對應電極3之方向上定向。

放電電極2的下端區17藉此自由地懸掛在由除塵器柱4形成的沉澱室34中。

如在圖1B中可看出，在除塵器1之沉澱模式期間，廢氣流5從下端區17之方向進入至沉澱室34中。廢氣流5在放電電極之頭部區12的方向上從下端區17逆著重力上升，且通過除塵器1之排氣流區53中的排氣導管46離開沉澱室34。排氣流區53在放電電極2之有效部分14上方連接至沉澱區52。從沉澱區52至排氣流區53的過渡大體上沿著在放電電極之有效部分14的過渡部與除塵器柱4之溢流通道47的溢流口48之間的連接管線54進行。沿著除塵器柱4的分離液體7與廢氣流5的流動方向係相反的。

由在廢氣流5的方向上從溢流通道47流出的分離液體7形成之流體壁13沿著放電電極2之縱向方向19一直延伸至該放電電極的頭部區12，因而延伸至有效部分14上方。

形成為杯狀元件23之沖洗裝置8在放電電極2的頭部區12與有效部分14之間配置，該杯狀元件之開口24朝向頭部區12。沖洗裝置8在其底部25上具有沖洗開口26，該等沖洗開口用於產生沖洗流22。

圖4至圖9示出具有不同設計的沖洗開口26之沖洗裝置8的實例。

沖洗液體供應部21在放電電極2之有效部分14上方，配置為在除塵器1之排氣流區53中靠近通向排氣導管46的過渡部，該沖洗液體供應部在目前情況下充當用於產生沖洗液體10的輸入流20之噴嘴。

如在圖1B中所描繪，廢氣流5在沉澱模式期間被與分離液體7的流向相反地向上導引至沉澱室34中。廢氣流5含有描繪為點的材料9，該等材料在本實例中以顆粒大小在小於10μm之範圍內的顆粒或氣霧存在。

被廢氣流5攜帶的材料9碰到在放電電極2與對應電極3之間產生的電暈放電6，從而使得要被分離之材料相對於流體壁13中的分離液體帶電，且在靜電力的作用下被吸引至分離液體7中。在本實例中，分離液體7處於接地電位。在材料9撞擊至流體壁13上後，該等材料9被流體壁13捕獲且被夾帶至排出口(未描繪)。

接著，經淨化之廢氣流5在排氣流區53中進入至排氣導管46中，並在彼處被放出至環境中，經受進一步的廢氣處理，或供應至下游製程。

在除塵器1之沉澱模式期間，沉積物11隨時間推移尤其沉積在放電電極2之放電點15上。此妨礙了電暈放電6的產生。因而除塵器1之沉澱輸出下降。

圖2示出圖1A及圖1B中示出的除塵器1之一部分的放大圖。作為流體壁13存在的對應電極3以及沉澱室34的上壁係存在的，但未示出。

除了底部25以外，沖洗裝置8還具有屬於杯狀元件23的周壁40，該周壁在頭部區12的方向上從底部25延伸至排氣流區53中。放電電極2在頭部區12中還具備設計為固定桿的桿元件42，該桿元件在其曝露區域中具備由電絕緣材料構成的絕緣罩49。絕緣罩49一直伸至電極環50中，且通至電極環50之中心室37為止。

電極環50用於使放電電極2之電連接27與存在於沉澱室34中的濕大氣分離。電連接27用於使放電電極2與未示出的電供應部連接，借助於該電供應部施加高電壓至放電電極2。在本發明的上下文中，高電壓應理解為在6千伏至25千伏範圍內的電壓(尤其為直流電壓)。

施加至中心室37的吹掃氣體35在沉澱模式期間排出至沉澱室34中，或亦持久地通過在桿元件42與環壁44之間形成的吹掃空隙31。電極環50在環壁44的區中具有擴寬部28，從而使得在放電電極2與環壁44之間空出吹掃空隙31。藉此可以某種方式設計吹掃空隙31及在中心室37中施加吹掃氣體35之量值，使得位於中心室37中的吹掃氣體35通過吹掃空隙31以相比於廢氣流5在除塵器柱4中的速度呈1.4倍之速度排出至沉澱室34中。

吹掃氣體35較佳為乾燥的壓縮空氣。吹掃氣體35包圍放電電極2的夾在電極環50中的穿過區段36，該穿過區段被位於中心室37中的吹掃氣體35有效地乾燥，且保持沒有液體進入。

中心室37借助於呈環狀海綿元件形式的均勻化裝置39與外部環狀室38分離。外部環狀室38及中心室37形成施加有吹掃氣體35的室30，該室又與吹掃氣體供應部29連接。為了保證吹掃氣體25從外部環狀室38均勻地溢出至中心室37中，均勻化裝置形成用於吹掃氣體35的流阻，從而使得在外部環狀室38與中心室37之間形成壓力差，以確保吹掃氣體均勻地通過均勻化裝置39進入至中心室37中。以此方式，能保證幾乎沒有水分可從電極環50之濕側32進入至其乾側33上，藉此幾乎可以防止在電連接27與除塵器柱4的內部之間存在洩漏電流。另外，吹掃空隙31至少在很大程度上防止在放電電極2與對應電極3之間沿著電極環50的濕側32形成連續之導電膜。

沖洗液體供應部21配置在電極環50之側上，沖洗液體10可作為輸入流20以液柱流的形式通過該沖洗液體供應部被導引至沖洗裝置8中。此描繪於圖2B中。藉此可看出，沖洗液體10的作為液柱流進入至沖洗裝置8中的輸入流20在沖洗裝置8內部可借助於流阻43另外產生旋渦，從而使得沖洗液體10最初被均勻地分佈在沖洗裝置8內。接著，沖洗液體10作為漂洗流22從沖洗裝置8開始經由在圖4至圖9中描繪的漂洗開口26排出至放電電極之有效部分14上，以便相繼漂洗放電點15並減少彼處存在之沉積物11。

同時，圖2B中示出吹掃氣體35之吹掃氣流51，該沖洗氣流最初流過吹掃氣體供應部29至外部環狀室38中，然後流過均勻化裝置39至中心室37中，且接著流過吹掃空隙31至沉澱室34中。

圖3A至圖3C示出放電電極2在其有效部分14的區中的三個不同的可能橫截面形狀。橫截面形狀可藉此根據圖3A設計為十字形的、根據圖3B設計為星形的或根據圖3C設計為具有多個臂。如在圖3A及圖3B中所示，桿元件42亦可一直延伸至有效部分14中。放電電極2可設計為板狀或肋狀，其中可在邊緣處衝壓多個個別的肋或板以形成放電點15，以便接著接合成各別之橫截面形狀。放電點15形成在各別板元件18或肋元件41上的邊緣處。圖3A至圖3C中示出的橫截面45僅僅為實例且亦可不同地塑形。

沖洗裝置8可較佳地與放電電極2的有效部分14中的各別橫截面45同心地對準。呈杯狀元件23形式的沖洗裝置8可附接至桿元件42上，並與有效部分14鄰接。

在圖4至圖9中描繪的不同形狀及配置之漂洗開口26較佳地與放電電極2之放電點15對準，以便儘可能針對性地漂洗放電點15。

漂洗開口26的橫截面形狀例如可配置為槽、如圖4及圖5中般存在，或亦可配置為孔。替代地，漂洗開口可提供為杯狀元件23之周壁40中的側向槽或缺口，從而使得漂洗流22在沖洗液體10在杯狀元件23中溢流時經由此等漂洗開口26流出。根據圖7中之描繪，漂洗開口26亦可提供為十字形槽，該等槽從杯狀元件底部25開始至少部分地伸至側向周壁40中。

圖10A及圖10B中描繪本發明之第二實施例。與根據圖1A至圖2B之第一實施例相反，此實施例的不同之處在於，沖洗液體供應部21未設計為電極環50旁邊的單獨噴嘴，而是設計為電極環50中的額外連接，沖洗液體可經由該額外連接被導引至中心室37中。雖然此使得電極環50之設計變得稍微複雜，但可省去在除塵器柱4中提供沖洗液體供應部21。如圖10B中所示，輸入流20不再作為液柱流出現，且沖洗液體10可被更直接且更有針對性地沿著擴寬部28導引穿過吹掃空隙31至沖洗裝置8中。在沖洗液體10至沖洗裝置8之供應結束以後，吹掃氣流51使被沖洗液體潤濕的穿過區段36之區乾燥，從而使得可在放電電極2處再次接通沉澱模式及此所需之高電壓。在任一情況下，皆必須等待漂洗流22從沖洗裝置8完全排出，從而使得不存在時間上的不利。

總體而言，與先前已知的工作原理相比，根據此處描繪之實施例的本發明能實現靜電除塵器之顯著更高效且更經濟的操作。此處示出之除塵器可與額外除塵器1一起組合成除塵器系統，該除塵器系統通過個別除塵器柱4之交替及疊加操作能實現連續之操作。

1‧‧‧靜電除塵器

2‧‧‧放電電極

3‧‧‧對應電極

4‧‧‧除塵器柱

5‧‧‧廢氣流

6‧‧‧電暈放電

7‧‧‧分離液體

8‧‧‧沖洗裝置

9‧‧‧材料

10‧‧‧沖洗液體

11‧‧‧沉積物

12‧‧‧頭部區

13‧‧‧流體壁

14‧‧‧有效部分

15‧‧‧放電點

16‧‧‧長度

17‧‧‧下端區

18‧‧‧板元件

19‧‧‧縱向方向

20‧‧‧輸入流

21‧‧‧沖洗液體供應部

22‧‧‧沖洗流

23‧‧‧杯狀元件

24‧‧‧開口

25‧‧‧底部

26‧‧‧沖洗開口

27‧‧‧電連接

28‧‧‧擴寬部

29‧‧‧吹掃氣體供應部

30‧‧‧室

31‧‧‧吹掃空隙

32‧‧‧濕側

33‧‧‧乾側

34‧‧‧沉澱室

35‧‧‧吹掃氣體

36‧‧‧穿過區段

37‧‧‧中心室

38‧‧‧環狀室

39‧‧‧均勻化裝置

40‧‧‧周壁

41‧‧‧肋元件

42‧‧‧桿元件

43‧‧‧流阻

44‧‧‧環壁

45‧‧‧橫截面

46‧‧‧排氣導管

47‧‧‧溢流通道

48‧‧‧溢流口

49‧‧‧絕緣罩

50‧‧‧電極環

51‧‧‧吹掃氣流

52‧‧‧沉澱區

53‧‧‧排氣流區

54‧‧‧連接管線

從隨後借助於附圖進行之實施例描述能得到本發明之其他目標、優勢、特徵及應用。所有描述的及/或描繪的特徵獨立地或以任何組合構成本發明之標的物，而與其在申請專利範圍中的組合或其引用關係無關。附圖示出： 圖1A 用於描繪技術特徵的管狀靜電除塵器之第一實施例的示意圖， 圖1B 與圖1A一致的圖，其中表徵在沉澱模式期間產生的效果， 圖2A 根據圖1A之管狀除塵器的一部分的放大示意圖， 圖2B 根據圖2A之圖，其中表徵在再生模式期間產生的效果， 圖3A至圖3C 不同形狀之放電電極的示意性橫截面描繪， 圖4至圖6 具有沖洗開口的根據本發明之沖洗裝置的底部的示意性描繪， 圖7 沖洗裝置之實例的示意性透視圖描繪， 圖8及圖9 周壁中具有沖洗開口的根據本發明之沖洗裝置的多個示意性透視圖， 圖10A 用於描繪技術特徵的第二實施例之示意圖， 圖10B 根據圖10A之描繪，其中表徵在再生模式期間產生的效果。 基於隨後描繪的圖中的多個實施例，相同或功能上相同的組件具備相同之附圖標記以便改良可讀性。

Claims (18)

1. 一種靜電除塵器(1)，其用於從一廢氣流(5)中沉澱一或多種材料(9)，該靜電除塵器包含一放電電極(2)及一沖洗液體供應部(21)，該放電電極具有用於產生一電暈放電(6)之一有效部分(14)，借助於該沖洗液體供應部能將沖洗液體(10)供應至該除塵器(1)中，以用於去除沉降在該放電電極(2)上的要被分離之該一或多種材料(9)的沉積物(11)，其中該除塵器(1)具有一沖洗裝置(8)，該沖洗裝置設計成用於將該沖洗液體(10)作為一沖洗流(22)引導跨越該放電電極(2)之一頭部區(12)至該放電電極(2)之該有效部分(14)上，其中該沖洗裝置(8)具有用於相對於由該沖洗液體供應部(21)輸送的該沖洗液體(10)之輸入流(20)的流速，減少該沖洗流(22)之流速的構件，且其中該沖洗裝置(8)具有一杯狀元件(23)，該杯狀元件的底部(25)面向該有效部分(14)且該杯狀元件的開口(24)面向該放電電極(2)之該頭部區(12)，其中該杯狀元件(23)之該底部(25)及/或該杯狀元件之周壁(40)具有至少一個用於分配該沖洗流(22)之沖洗開口(26)，其特徵在於，在該杯狀元件(23)內提供有至少一個流阻(43)，以增大該沖洗液體(10)之流動阻力及/或產生及/或強化該沖洗液體(10)中之一湍流。
2. 如請求項1之除塵器(1)，其中在該放電電極(2)之該有效部分(14)中提供有至少一個突出的放電點(15)，且該沖洗裝置(8)設計成具有用於將該沖洗流(22)導引至該至少一個放電點(15)上的裝置。
3. 如請求項2之除塵器(1)，其中至少兩個突出的放電點(15)配置在該放電電極(2)之縱向方向(19)上，且該沖洗裝置(8)以使得該沖洗流(22)相繼沖洗該至少兩個突出的放電點(15)之方式設計。
4. 如請求項1至3中任一項之除塵器(1)，其中該放電電極(2)之頭部區(12)固定在該除塵器(1)中，且在其縱向方向(19)上延伸之該有效部分(14)懸掛地配置在該除塵器(1)之內部，其中該沖洗流(22)在重力幫助下在該有效部分(14)上流過。
5. 如請求項2之除塵器(1)，其中該放電電極(2)至少區段式地設計有至少一個板元件(18)或肋元件(41)且設計有提供在上面的該至少一個突出的放電點(15)。
6. 如請求項5之除塵器(1)，其中該沖洗裝置(8)設計為與該放電電極(2)之一橫截面(45)近似同心，以用於在該放電電極(2)上均勻地分佈該沖洗液體(10)。
7. 如請求項1之除塵器(1)，其中提供該至少一個沖洗開口(26)用於分配該沖洗流(22)。
8. 如請求項7之除塵器(1)，其中該至少一個沖洗開口(26)對準該放電電極(2)之該至少一個突出的放電點(15)。
9. 如請求項1或8中任一項之除塵器(1)，其中該至少一個流阻(43)為一轉向裝置。
10. 如請求項1至3中任一項之除塵器(1)，其中該放電電極(2)之該頭部區(12)具有用於將該放電電極(2)連接至在該除塵器(1)之一沉澱室(34)外部的一電供應部的一電連接(27)，其中該電連接(27)及該沉澱室(34)由一電極環(50)彼此分離。
11. 如請求項10之除塵器(1)，其中該電極環(50)具有一濕側(32)及一乾側(33)，其中該乾側(33)配置在該沉澱室(34)外部且該濕側(32)配置在該沉澱室(34)內部，且該電極環(50)具有施加有來自外部的一吹掃氣體(35)之一室(30)，且該放電電極(2)的一部分延伸穿過該室。
12. 如請求項11之除塵器(1)，其中該電極環(50)具有一擴寬部(28)，由於該擴寬部在該濕側上在該放電電極(2)與該電極環(50)之間空出用於該吹掃氣體(35)之一吹掃空隙(31)。
13. 如請求項12之除塵器(1)，其中用於該放電電極(2)的該電極環(50)之該室(30)劃分成一中心室(37)及連接至一吹掃氣體供應部(29)的一外部環狀室(38)，其中該中心室(37)及該環狀室(38)借助於用於吹掃氣流(51)的一均勻化裝置(39)、尤其為環狀海綿彼此分離。
14. 如請求項1至3中任一項之除塵器(1)，其中該沖洗液體供應部(21)以管狀之方式設計，使得該沖洗液體(10)之該輸入流(20)至少部分地作為一液柱流進入至該沖洗裝置(8)中。
15. 如請求項13之除塵器(1)，其中該電極環(50)、尤其為其中心室(37)具有該沖洗液體供應部(21)。
16. 一種用於在如請求項1至15中任一項之除塵器(1)中從一廢氣流(5)中排出一或多種材料(9)的靜電沉澱之方法，該除塵器在一沉澱模式與一再生模式之間交替地操作，其中該廢氣流(5)在該沉澱模式期間被導引穿過在該除塵器(1)中產生的一電暈放電(6)，該電暈放電在一個放電電極(2)之一有效部分(14)與該除塵器(1)之一對應電極(3)之間產生，且該廢氣流(5)及該電暈放電(6)在該再生模式期間被中斷，以借助於一沖洗液體(10)從該放電電極(2)去除由要被分離之該一或多種材料(9)構成的沉積物(11)，其特徵在於，該沖洗液體(10)被作為一沖洗流(22)從一沖洗裝置(8)引導跨越該放電電極(2)之頭部區(12)至該放電電極(2)之該有效部分(14)上，從而使得該沖洗流(22)在重力影響下沿著該放電電極(2)流過，且藉此至少部分地沖掉該放電電極(2)上存在的該一或多種材料(9)之沉積物(11)。
17. 如請求項16之方法，其中該沖洗液體(10)之一輸入流(20)最初被導引至該放電電極(2)之該頭部區(12)，且借助於該沖洗裝置(8)從彼處作為該沖洗流(22)經導引至該放電電極(2)之該有效部分(14)上。
18. 如請求項16或17之方法，其中該沖洗裝置(8)使該沖洗液體(10)在產生該沖洗流(22)期間產生旋渦，及/或跨越該放電電極(2)之一橫截面(45)分佈該沖洗液體。