NIEDERSCHLAGSROHRBÜNDEL FÜR NASSELEKTROFILTER

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft Niederschlagsrohrbündel für Naßelektrofilter, insbesondere zur Abscheidung von Schwefeloxiden und Stäuben aus Abgasen. Derartige Filter bestehen aus einem Bündel von an ihren Wänden verbundenen Kunststoffrohren. In der Mitte jedes Rohres verläuft eine Elektrode. Beim Betrieb des Filters werden die Innenwände der Rohre mit einer fließenden, elektrisch leitfähigen Waschflüssigkeit benetzt, und zwischen der Elektrode und der Wand des Rohres wird ein starkes elektrisches Feld ausgebildet. Dieses besorgt eine Ionisation der Abgase, so daß diese elektrisch aufgeladen werden und den elektrischen Feldlinien folgend, zu den Rohrwänden wandern. Dort werden die geladenen Abgasteilchen von der Waschflüssigkeit aufgenommen und über die Rohrenden nach außen abtransportiert. Zur Vermeidung von elektrischen Durchschlägen sind die Rohre geerdet.

[0002] Aus der DE-A1-41 02 732 sind Niederschlagsrohrbündel bekannt, wobei die einzelnen Rohre an ihren Außenwänden miteinander verklebt sind. Bei diesen Niederschlagsrohrbündeln besteht der Nachteil darin, daß einzelne Niederschlagsrohre ohne Beschädigung nicht ausgetauscht werden können und das zusammenfügen der einzelnen Rohre mit einem hohen Arbeitsund Materialaufwand verbunden ist.

[0003] Einzelne Niederschlagsrohre sind zum Beispiel aus US-A-2 631 684 bekannt.

[0004] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Niederschlagsrohrbündel für Naßelektrofilter zur Verfügung zu stellen, wobei die einzelnen Rohre auswechselbar, spannungsarm und sehr maßgenau gehaltert werden können.

[0005] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

[0006] Bei der Lösung geht die Erfindung von dem Grundgedanken aus, einstückige Rohre durch eine obere Tragmanschette und einen unteren Führungsring und gegebenenfalls mit einem mittleren Führungsring im Formschluß zu haltern. Die einzelnen Rohre werden durch miteinander verbundene Halbrohrelemente gehaltert. Mittels der Tragmanschette kann das Rohrbündel in einem Gehäuse aufgehängt werden. Der untere Führungsring dient zur Abstandshaltung der Rohre und zum Anschluß der Rohrerdung nach außen. Der mittlere Führungsring dient zur Abstandshaltung der Rohre bei größerer Länge des Rohrbündels.

[0007] Die Erfindung hat folgende Vorteile.

[0008] Durch eine Kombination von stabilen, spannungsarmen und sehr maßgenauen Führungs- bzw. Tragringen mit den Niederschlagsrohren können Rohrbündel mit einer durchgehenden glatten Wandung hergestellt werden, wobei der Rohrabstand auf ein Minimum reduziert ist. Es können Rohrbündel aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt werden, z.B. die Tragkonstruktion aus einem anderen Material als die Niederschlagsrohre. Die Niederschlagsrohrbündel weisen voneinander getrennte Rohrwandungen auf, so daß z.B. bei Spannungsüberschlägen nur das betreffende Rohr beschädigt wird. Die Niederschlagsrohre können bei Beschädigungen ohne Probleme ausgetauscht werden. Verschiedene Varianten der Erdung können in die Niederschlagsrohrbündel problemlos eingebaut werden. Dabei kann die Erdung vorgefertigt und im Schadensfalle einfach ausgetauscht bzw. repariert werden. Die Niederschlagsrohrbündel können einfacher und kostengünstiger hergestellt werden. Gegenüber Bündeln aus zusammengesetzten Halbrohrelementen entfallen bei der Erfindung Spalten bzw. Stoßkanten.

[0009] Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei zur Vereinfachung die Mittelelektrode in den Rohren weggelassen ist. Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Niederschlagrohrbündels, in einem Gehäuse,

Fig. 2

einen Querschnitt längs der Linie A-A in Fig. 1, und

Fig. 3

einen Querschnitt längs der Linie B-B- in Fig. 1.

[0010] Gemäß Fig. 1 ist ein Niederschlagsrohrbündel 1 über einen Tragflansch 6 in einem Gehäuse 7 auf einem Vorsprung 8 aufgehängt. Die zu filternden Rauchgase durchdringen die Rohre 2 in axialer Richtung parallel zur Zeichnungsebene. Die Rohre 2 werden in ihrem oberen Teil durch eine obere Tragmanschette 3 gehaltert, die starr mit dem Tragflansch 6 verbunden ist. Weiterhin weist das Niederschlagsrohrbündel 1 einen mittleren Führungsring auf, der für die Abstandshaltung der Rohre 2 vorgesehen ist. Am unteren Ende weist das Niederschlagsrohrbündel einen unteren Führungsring 5 auf. Der untere Führungsring 5 dient zur Abstandshaltung der Rohre 2 und zum Anschluß der Rohrerdung nach außen. Die einzelnen Rohre 2 weisen an den Rohrenden Punktschweiß- oder Scherschweißnähte auf, die die Rohrwandung auch durchdringen können, um die Rohre in der Tragmanschette bzw. den Führungsringen gegen axiale Verschiebung zu sichern. Die Tragmanschette 3 und die Führungsringe 4 und 5 halten die Rohre im Formschluß. Vorzugsweise ist der Tragflansch 6 und die obere Tragmanschette 3 angeschweißt. Jedes Rohr 2 des Niederschlagsrohrbündels 1 weist eine obere Erdung als innere Erdung und eine untere Erdung auf, die in die Oberfläche des Rohres eingeschweißt ist und mit dem unteren Führungsring 5 verbunden ist. Die Erdungen der einzelnen Rohre 2 sind untereinander elektrisch verbunden.

[0011] Fig. 2 zeigt einen Querschnitt längs der Linie A-A durch die obere Tragmanschette 3 in Fig. 1. Die einzelnen Rohre werden durch miteinander verbundene Halbrohrelemente 3a gehaltert. Auf diese Weise läßt sich zwischen den Rohren ein genauer Abstand einhalten, wodurch eine Beschädigung benachbarter Rohre bei elektrischen Durchschlägen verhindert wird und eine leichte Austauschbarkeit einzelner Rohre 2 erfolgen kann. Die Halbrohrelemente 3a sind bevorzugt im Spritzgußverfahren aus Polypropylen hergestellt. Die Niederschlagsrohre 2 sind im Extrusionsverfahren bevorzugt aus Polypropylen oder Polyvinylchlorid, oder einem leitfähigen und/oder schwer entflammbaren Thermoplasten hergestellt, wobei die Rohrinnenwand vorzugsweise zum Aufrauhen und damit besseren Benetzen der Oberfläche sandgestrahlt ist.

[0012] Fig. 3 zeigt einen Querschnitt längs der Linie B-B in Figur 1. Dabei ist zu erkennen, daß die Rohre 2 in den Bereichen außerhalb der oberen Tragmanschette und der mittleren und unteren Führungsringe berührungsfrei angeordnet sind. Auf diese Weise können eventuell auftretende Spannungen ausgeglichen werden, und es besteht ein freier Raum für den Austausch z. B. von defekten Rohren 2. Vorzugsweise weist die obere Tragmanschette 3 in axialer Richtung eine Länge von 900 mm auf, und die mittleren und unteren Führungsringe 4, 5 weisen jeweils eine Länge von 300 mm auf. Vorzugsweise besteht die innere Erdung jedes Rohres aus einem Polypropylenspritzgußring mit vier Graphiteinlegeteilen und einer Graphitfolienummantelung. Die untere Erdung jedes Rohres besteht vorzugsweise aus einer Kohlenstoffkordel oder Kohlenstoffschlauch.

[0013] Die in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsform besteht aus einstückigen Rundrohren mit einem kreisförmigen Querschnitt. Das Niederschlagsrohrbündel kann aber auch aus einstückigen Wabenrohren mit einem sechseckigen Querschnitt bestehen.

Ansprüche

1. Niederschlagsrohrbündel (1) für Naßelektrofilter mit

(a) mehreren einstückigen Niederschlagsrohren (2),

(b) einer oberen Tragmanschette (3) für die Niederschlagsrohre (2),

(c) einem Einsatz zur Rohrerdung,

(d) einem unteren Führungsring (5) zur Abstandshaltung der Niederschlagsrohre (2) und zum Anschluß der Rohrerdung nach außen, und wobei

e) die Niederschlagsrohre (2) durch miteinander verbundene Halbrohrelemente (3a) gehaltert werden.

2. Niederschlagsrohrbündel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens einen zwischen der oberen Tragmanschette (3) und dem unteren Führungsring (5) angeordnetem weiteren Führungsring (4) zur Abstandshaltung der Niederschlagsrohre (2).

3. Niederschlagsrohrbündel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederschlagsrohre (2) im Extrusionsverfahren hergestellt sind.

4. Niederschlagsrohrbündel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederschlagsrohre (2) an ihrer Innenseite sandgestrahlt sind.

5. Niederschlagsrohrbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederschlagsrohre (2) zur axialen Sicherung an den Rohrenden Punktschweißoder Scherschweißnähte aufweisen.

6. Niederschlagsrohrbündel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnähte die Rohrwandung durchdringen.

7. Niederschlagsrohrbündel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Tragmanschette (3), der weitere Führungsring (4) und der untere Führungsring (5) die Niederschlagsrohre (2) im Formschluß halten.

8. Niederschlagsrohrbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Tragmanschette (3) einen Tragring (6) zum Tragen des Niederschlagsrohrbündels (1) in einem Gehäuse (7) aufweist.

9. Niederschlagsrohrbündel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (7) an die Tragmanschette (3) angeschweißt ist.

10. Niederschlagsrohrbündel nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Tragmanschette (3), der weitere Führungsring (4) und der untere Führungsring (5) jeweils aus den miteinander verbundenen Halbrohrelementen (3a) bestehen.

11. Niederschlagsrohrbündel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbrohrelemente (3a) im Spritzgußverfahren hergestellt sind.

12. Niederschlagsrohrbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Tragring (3), der weitere Führungsring (4) und der untere Führungsring (5) aus Polypropylen bestehen.

13. Niederschlagsrohrbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederschlagsrohre (2) aus Polypropylen oder Polyvinylchlorid oder leitfähigem und/oder schwer entflammbarem Kunststoff (Thermoplasten) bestehen.

14. Niederschlagsrohrbündel nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung die obere Tragmanschette (3) 900 mm, und der weitere Führungsring (4), und der untere Führungsring (5) jeweils 300 mm lang sind.

15. Niederschlagsrohrbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz zur Rohrerdung in jedem Niederschlagsrohr (2) eine obere Erdung als innere Erdung und eine untere Erdung, die in die Oberfläche des Niederschlagsrohrs (2) eingeschweißt ist, aufweisen, wobei die Erdungen der einzelnen Rohre (2) elektrisch miteinander verbunden sind.

16. Niederschlagsrohrbündel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Erdung aus einem Polypropylen-Spritzgußring mit vier Graphiteinlegeteilen und Graphitfolienummantelung und die untere Erdung aus Kohlenstoffkordel oder Kohlenstoffschlauch besteht.

17. Niederschlagsrohrbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederschlagsrohre (2) Rundrohre oder Wabenrohre sind.

Claims

1. A precipitation tube bundle (1) for wet electrostatic filters comprising

(a) a plurality of integral precipitation tubes (2),

(b) an upper support collar (3) for the precipitation tubes (2),

(c) an insert for grounding the tubes,

(d) a lower guide ring (5) for spacing the precipitation tubes (2) apart and for connecting the tube grounding to the outside, and wherein

(e) the precipitation tubes (2) are held by semi-tube elements (3a) which are connected with each other.

2. The precipitation tube bundle according to claim 1, characterized by at least one further guide ring (4) being arranged between the upper support collar (3) and the lower guide ring (5) and serving for spacing the precipitation tubes (2) apart.

3. The precipitation tube bundle according to claim 1 or 2, characterized in that the precipitation tubes (2) are produced by extrusion.

4. The precipitation tube bundle according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the inner surfaces of the precipitation tubes (2) are sand blasted.

5. The precipitation tube bundle according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the tube ends of the precipitation tubes (2) have spot welding seams or shear welding seams in order to axially secure the tubes.

6. The precipitation tube bundle according to claim 5, characterized in that the welding seams penetrate the wall of the tube.

7. The precipitation tube bundle according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the upper support collar (3), the further guide ring (4) and the lower guide ring (5) hold the precipitation tubes (2) in a form-fit connection.

8. The precipitation tube bundle according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the upper support collar (3) comprises a support ring (6) for supporting the precipitation tube bundle (1) in a housing (7).

9. The precipitation tube bundle according to claim 8, characterized in that the support ring (7) is welded to the support collar (3).

10. The precipitation tube bundle according to any one of claims 2 to 9, characterized in that the upper support collar (3), the further guide ring (4) and the lower guide ring (5) each consist of the semi-tube elements (3a) which are connected with each other.

11. The precipitation tube bundle according to claim 10, characterized in that the semi-tube elements (3a) are produced by injection molding.

12. The precipitation tube bundle according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the upper support ring (3), the further guide ring (4) and the lower guide ring (5) are made of polypropylene.

13. The precipitation tube bundle according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the precipitation tubes (2) are made of polypropylene or polyvinyl chloride or a conductive and/or hardly inflammable plastic material (thermoplastic material).

14. The precipitation tube bundle according to any one of claims 2 to 13, characterized in that in the axial direction the upper support collar (3) is 900 mm long and the further guide ring (4) and the lower guide ring (5) are each 300 mm long.

15. The precipitation tube bundle according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the insert for the tube grounding in each precipitation tube (2) comprises an upper grounding as an inner grounding and a lower grounding being welded into the surface of the precipitation tube (2), wherein the groundings of the individual tubes (2) are electrically connected with each other.

16. The precipitation tube bundle according to claim 15, characterized in that the inner grounding consists of an injection-molded ring made of polypropylene and comprising four graphite inserts and a graphite sheet cover and the lower grounding consists of a carbon twine or flexible carbon tube.

17. The precipitation tube bundle according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the precipitation tubes (2) are round tubes or honeycomb tubes.

Revendications

1. Faisceau de tubes de précipitation (1) destiné à des électrofiltres humides avec

(a) plusieurs tubes de précipitation d'un seul tenant (2),

(b) une manchette porteuse supérieure (3) pour les tubes de précipitation (2),

(c) une unité pour la mise à la terre du tube,

(d) un anneau de guidage inférieur (5) pour l'entretoisement des tubes de précipitation (2) et pour le raccordement de la mise à la terre de tubes vers l'extérieur, et dans lequel

(e) les tubes de précipitation (2) sont maintenus par des éléments de demi-tubes (3a) raccordés ensemble.

2. Faisceau de tubes de précipitation selon la revendication 1, caractérisé par au moins un autre anneau de guidage (4) disposé entre la manchette porteuse supérieure (3) et l'anneau de guidage inférieur (5), pour l'entretoisement des tubes de précipitation (2).

3. Faisceau de tubes de précipitation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les tubes de précipitation (2) sont fabriqués selon un procédé d'extrusion.

4. Faisceau de tubes de précipitation selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les tubes de précipitation (2) sont sablés sur leur côté intérieur.

5. Faisceau de tubes de précipitation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les tubes de précipitation (2) présentent aux extrémités des soudures par points ou des soudures par cordons pour la sûreté axiale.

6. Faisceau de tubes de précipitation selon la revendication 5, caractérisé en ce que les soudures pénètrent à travers la paroi de tube.

7. Faisceau de tubes de précipitation selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la manchette porteuse supérieure (3), l'autre anneau de guidage (4) et l'anneau de guidage inférieur (5) maintiennent les tubes de précipitation (2) en engagement positif.

8. Faisceau de tubes de précipitation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la manchette porteuse supérieure (3) présente un anneau porteur (6) pour supporter le faisceau de tubes de précipitation (1) dans un boîtier (7).

9. Faisceau de tubes de précipitation selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'anneau porteur (7) est soudé sur la manchette porteuse (3).

10. Faisceau de tubes de précipitation selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la manchette porteuse supérieure (3), l'autre anneau de guidage (4) et l'anneau de guidage inférieur (5) sont respectivement composés des éléments de demi-tubes (3a) raccordés ensemble.

11. Faisceau de tubes de précipitation selon la revendication 10, caractérisé en ce que les éléments de demi-tubes (3a) sont fabriqués selon un procédé de moulage par injection.

12. Faisceau de tubes de précipitation selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'anneau porteur supérieur (3), l'autre anneau de guidage (4) et l'anneau de guidage inférieur (5) sont réalisés en polypropylène.

13. Faisceau de tubes de précipitation selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les tubes de précipitation (2) sont en polypropylène ou en chlorure de polyvinyle ou en une matière synthétique conductrice et/ou difficilement inflammable (thermoplastique).

14. Faisceau de tubes de précipitation selon l'une des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que, dans la direction axiale, la manchette porteuse supérieure (3) a une longueur de 900 mm, et l'autre anneau de guidage (4) et l'anneau de guidage inférieur (5) ont respectivement une longueur de 300 mm.

15. Faisceau de tubes de précipitation selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'unité pour la mise à la terre du tube présente dans chaque tube de précipitation (2) une mise à la terre supérieure en tant que mise à la terre intérieure et une mise à la terre inférieure qui sont soudées dans la surface du tube de précipitation (2), en sorte que les mises à la terre des différents tubes (2) sont raccordées électriquement entre elles.

16. Faisceau de tubes de précipitation selon la revendication 15, caractérisé en ce que la mise à la terre intérieure consiste en un anneau moulé par injection en polypropylène avec quatre incrustations en graphite et une enveloppe en feuille de graphite, et la mise à la terre inférieure consiste en un cordon de carbone ou un tuyau flexible en carbone.

17. Faisceau de tubes de précipitation selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que les tubes de précipitation (2) sont des tubes ronds ou des tubes en nids d'abeilles.

Zeichnung