Elektrofilter

Abstract

 Die Erfindung betrifft verbesserte rohr - oder plattenförmige Elektrofilter mit gezahnten mittig angeordneten Sprühelektroden. Elektrofilter mit, von der Gestaltung der Niederschlagselektrode und dem Profil der gezahnten Sprühelektrode unabhängigen optimalen Abscheideverhalten werden dadurch bereitgestellt, daß das Verhältnis des Abstandes (r) der Sprühspitzen von der Mittelachse bei rohrförmigen Niederschlagselektroden oder des Abstandes (r) der Mittelebene zwischen plattenförmigen Niederschlagselektroden zum Abstand (R) der Mittelebene oder Mittelachse von den Wänden der jeweiligen Niederschlagselektroden zwischne 0,35 und 0,7 liegt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft Elektrofilter mit rohrförmigen oder plattenförmigen Niederschlagselektroden und gezahnten Sprühelektroden.

[0002] Seit langem ist es bekannt, zur Abscheidung von Schwebekörpern aller vorkommenden Grössen, auch feinster Nebel und Stäube, Elektrofilter mit unterschiedlichen gestalteten Niederschlags- und Sprühelektroden einzusetzen.

[0003] Bei den im Stand der Technik bekannten Ansätzen zur Lösung des Problems, höchste Abscheideleistung auch bei der Entfernung feinster Partikel aus Gasströmen zu erzielen, konzentrierte sich die Aufmerksamkeit bislang in erster Linie auf die Suche nach einer optimalen Gestaltung des Sprühelektrodenprofils.

[0004] So sind aus der GB-PS 840.853 Elektrofilter mit rohrförmigen Niederschlagselektroden und Sprühelektroden in Form gezahnter Bänder bekannt. Es ist weiterhin bekannt, Sprühelektroden in Form gezahnter, um ihre Längsachse verdrehter Bänder einzusetzen (AT-PS 121.928). Eine weitere Möglichkeit der Gestaltung der Sprühelektroden ist in der DE-AS 1.201.816 aufgezeigt. Hier werden bandförmige Sprühelektroden mit sägezahnartigen Sprühspitzen verwendet, bei denen die Sprühspitzen des Bandes entgegengesetzt zueinander unter einem bestimmten Winkel aus der Bandebene abgebogen sind und zusätzlich einen weiteren scharfkantigen Knick zur gleichen Seite hin aufweisen.

[0005] Der Erfindung liest die Aufgabe zugrunde, die Abscheideleistung von Elekrofiltern mit gezahnten Sprühelektroden weiter zu verbessern.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Elektrofilter mit rohr- oder plattenförmigen Niederschlagselektroden und mittig angeordneten gezahnten Sprühelektroden bereitgestellt werden, deren Verhältnis des Abstandes (r) der Sprühspitzen von der Mittelachse bei rohrförmigen Niederschlagselektroden oder der Mittelebene zwischen plattenförmigen Niederschlagselektroden zum Abstand (R) der Mittelebene oder Mittelachse von den Wänden der Niederschlagselektroden zwischen 0,35 und 0,7 liegt. Bevorzugt liegt das Verhältnis r/R zwischen 0,4 und 0,65.

[0007] Der überraschende Befund, daß durch Einhaltung des oben spezifierten Abmessungsverhältnisses r/R reproduzierbar höchsteffiziente Elektrofilter zugänglich sind, lässt sich bevorzugt auf Elektrofilter anwenden, deren gezahnte, bandförmige Sprühelektroden durch Verdrehen um ihre Mittelachse verdrillt sind. Eine alternative bevorzugte Ausprägungsform der erfindungsgemäßen Elektrofilter weist bandförmige gezahnte Sprühelektroden auf, die durch Abbiegen der Zähne aus der Bandebene zu einem dreidimensionalen Körper umgeformt worden sind. Das erfindungsgemäße Konstruktionsmerkmal , 0,35 ≤ r/R 0,7, das das optimale Abscheideverhalten der erfindungsgemäß ausgelegten Elektrofilter bedingt,ist unabhängig von den Absolutmaßen des Elektrofilters und der Querschnittsgeometrie rohrförmiger Niederschlagselektroden.

[0008] Mögliche Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert:

[0009] Es zeigt:

Fig. 1 den Querschnitt eines Elektrofilters mit rohrförmiger Niederschlagselektrode (5) sechseckiger Grundfläche, deren gezahnte Sprühelektrode (6) mit Sprühspitzen (1,2,3 und 4) versehen ist, die um 45 ° nach vorn (1,3) oder nach hinten gebogen sind (2,4).

Fig. 2 den Querschnitt eines Elektrofilters mit quadratischem Grundriß der Niederschlagselektrode (5) dar; die Sprühspitzen (1,3) der Sprühelektrode (6) sind um 45 ° nach vorn, die Sprühspitzen (2,4) sind um 45 ° nach hinten gebogen.

Fig. 3 den Querschnitt eines Elektrofilters mit kreisförmiger Grundfläche. 1,2,3,4,5 und 6 haben die gleiche Bedeutung wie in den vorangehenden Figuren.

Fig. 4 eine Plattenelektrofilter mit parallel angeordneten Niederschlagselektroden (5) und gezahnter Sprühelektrode (6) mit um 45 ° nach vorn (1,3) und nach hinten (2,4) ausgebogenen Sprühspitzen.

Fig. 5 die für alle vorstehend gezeigten Elektrofiltertypen geltende schematische Seitenansicht des senkrecht zu den Niederschlagselektrodenwänden (5) geöffneten Elektrofilters mit mittig angeordneter Sprühelektrode (6). 1,2,3 und 4 stellen die vorstehend beschriebenen Sprühspitzen dar.

[0010] Die Auswirkung des Abstandsverhältnisses r/R auf die Abscheideleistung (ausgedrückt durch den Quotienten aus der Partikelwanderungsgeschwindigkeit w und der maximalen Partikelwanderungsgeschwindigkeit w_max wird durch das Diagramm I (Seite 7 ) wiedergegeben. In diesem Diagramm sind die Werte w/w_max aufgetragen, die für rohrförmige Niederschlagselektroden und verschiedene gezahnten Sprühelektroden (entweder durch Verdrehen des gezahnten Sprühelektrodenbandes oder Abbiegen der Zähne aus der Bandebene hergestellt) erhalten wurden. Die eingetragenen Punkte sind Messwerte; die eingezeichnete Kurve stellt die Ausgleichskurve da.

[0011] Aus dem Diagramm ist zu entnehmen, daß w/w_max von 50 % bei r/R = 0,3 auf 100 % bei r/R = 0,49 ansteigt und bei r/R = 0,66 wieder den 50 % Wert erreicht.

[0012] Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung und zeigen, daß Elektrofilter mit optimaler Abscheideleistung gemäß der Erfindung unabhängig von der speziellen Ausgestaltung der Niederschlagselektrode zu erhalten sind.

Beispiel 1:

[0013] In einem Röhrenelektrofilter mit zylindrischen Röhren als Niederschlagselektroden, die einen inneren Durchmesser von 300 mm aufwiesen, wurden verschiedene, aus gezahnten Bändern durch Verdrehen oder durch Abbiegen der Zähne hergestellte Sprühelektroden eingesetzt, die unterschiedlich lange Zähne, von der Mittelachse der Sprühelektrode gerechnet, aufwiesen.

[0014] Das Elektrofilter wurde mit einem Luftstrom beaufschlagt, der Schwefelsäurenebel mit einer mittleren Partikelgrösse von 0,5 µm enthielt. Bei gleicher Luftgeschwindigkeit und gleich angelegter Spannung wurden in Abhängigkeit von der Zahnlänge (r) folgende Prozentuale Wanderungsgeschwindigkeiten (w/w_max ) erhalten:

Beispiel 2:

[0015] In einem Röhrenelektrofilter der in Beispiel 1 beschriebenen Art, jedoch mit einem inneren Rohrdurchmesser von 250 mm wurde der Betrieb unter gleichen spezifischen Bedingungen gefahren wie in Beispiel 1. Die Ergebnisse stellen sich wie folgt dar:

[0016] Aus diesen Ergebnissen ist zu ersehen, daß das Verhältr nis r/R und nicht der Abstand der Zahnspitzen der Sprühelektrode von der Mittelachse oder der Abstand der Zahnspitze der Sprühelektrode von der nächstgelegenen Niederschlagselektrodenwand der bestimmende Parameter für die relative Wanderungsgeschwindigkeit ist,

Beispiel 3:

[0017] In einem Plattenelektrofilter mit einem Plattenabstand von 200 mm wurden die gleichen Elektroden eingesetzt wie in Beispiel 1. Entsprechend der abweichenden Definition von r (hier Abstand der Sprühspitze von der gedachten Mittelebene zwischen den beiden parallelen Plattenelektroden) ergeben sich im Vergleich zu den vorgenannten Beispielen 1 und 2 abweichende Absolutwerte für r.

[0018] Versuchsdurchführung entsprach der in Beispiel 1 beschriebenen Vorgehensweise. Folgende Ergebnisse wurden erzielt:

[0019] Die Ergebnisse zeigen die gleiche Tendenz wie die mit rohrförmigen Elektrofiltern erhaltenen Werte. Das Maximum von w/w_max ist jedoch zu geringfügig höheren Werten von r/R verschoben.

Ansprüche

1. Elektrofilter mit rohr- oder plattenförmigen Niederschlagselektroden und mittig angeordneten gezahnten Sprühelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Abstandes (r) der Sprühspitzen von der Mittelachse bei rohrförmigen Niederschlagselektroden oder des Abstandes (r) der Sprühspitzen von der Mittelebene zwischen plattenförmigen Niederschlagselektroden zum Abstand (R) der Mittelebene oder Mittelachse zwischen 0,35 und 0,7 liegt.

2. Elektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis r/R zwischen 0,4 und 0,65 liegt.

3. Elektrofilter nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch qekennzeichnet, daß sie gezahnte, bandförmige Sprühelektroden enthalten, die durch Verdrehen um ihre Längsachse verdrillt sind.

4. Elektrofilter nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie gezahnte bandförmige Sprühelektroden enthalten, die durch Abbiegen der Zähne aus der Bandebene zu dreidimensionalen Körpern geformt worden sind.

Zeichnung