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Schaltung zur Steuerung der Hochspannung elektrostatischer Staubabscheider
Steuerungen für die Betriebsspannungen von elektrostatischen Entstauben, bei denen die Spannung so hoch geregelt wird, dass dauernde Spannungsdurchbrüche auftreten, sind bekannt. In diesen Fällen nimmt dieAbscheideleistung zunächst mit der Anzahl der Spannungsdurchbrüche pro Zeiteinheit zu, um nach Überschreiten eines Optimums wieder abzufallen. Erfahrungsgemäss ergeben sich optimale Werte für etwa 150 Überschläge pro Minute. Die Spannungssteuerung erfolgt so, dass diese optimale Überschlagszahl dauernd eingehalten wird. Zur elektrischen Erfassung der Überschlagszahl werden meistens die bei den Spannungsdurchbrüchen auftretenden Stromänderungen herangezogen. Diese impulsartigen Stromänderungen werden meist auf der Sekundärseite des Hochspannungstransformators abgenommen.
Es sind auch Anordnungen bekannt, bei denen die Impulsabnahme oder die Auskoppelung der Impulse primärseitig vorgenommen wird. Der Impulsabgriff oder die Auskoppelung der Impulse erfolgt In der Praxis auf drei verschiedene Arten. Die erste dieser drei Arten ist der bekannte ohmsche Abgriff oder die ohmsche Auskoppelung der Impulse. Bekannt ist ferner die Auskoppelung auf induktive Weise. Eine ähnlich der induktiven Auskoppelung weit verbreitete Form ist der kapazitive Impulsabgriff auf der Hochspannungsseite. Meistens werden die ausgekoppelten Impulse verstärkt, umgeformt und man erhält von der Überschlagszahl abhängige Strom- und Spannungswerte, die zur Steuerung eines Regelgliedes ausgenutzt werden. Nach den neuesten Erkenntnissen der Praxis sind die Regelglieder, Verstärker und Impulsumformer meist mit Transistoren ausgerüstet.
Schwierigkeiten haben sich bisher immer bei den erwähnten Arten der Auskoppelung der Stromoder Spannungsimpulse ergeben. Die durch die Spannungsdurchbrüche ausgelösten hochfrequenten Ausgleichvorgänge erzeugen Überspannungen, und diese führen zu Beschädigungen in den der Koppeleinrichtung nachgeschalteten elektronischen Bauteilen, besonders den überspannungsempfindlichen Transistoren.
Nach der Erfindung kann die Überspannungsgefährdung durch Verwendung eines optischen Koppelgliedes vermieden werden. Die Erfindung schlägt eine Schaltung zur Steuerung der Hochspannung elektrostatischer Staubabscheider in Abhängigkeit von der Anzahl und/oder der Intensität der in den elektrostatischen Staubabscheidern auftretenden elektrischen Durchbrüche bzw.
der dabei entstehenden Stromoder Spannungsimpulse vor, wobei erfindungsgemäss die Übertragung der Impulse vom Spannungsversorgungsschaltkreis des elektrischen Staubabscheiders auf die Steuervorrichtung auf optischem Wege durch Lichtsignale erfolgt, wobei die Helligkeitsschwankungen an einer im Hochspannungsversorgungsschaltkreis eingeschalteten Glüh- oder Glimmlampe, die auf die elektrischen Durchbrüche im elektrostati- schen Staubabscheider anspricht, von einem in den Steuerkreis eingeschalteten Photoelement registriert und in bekannter Weise in elektrische Steuerimpulse umgewandelt werden. Nach der Erfindung kann die Glüh- oder Glimmlampe einem ohmschen Widerstand im Hochspannungsversorgungsschaltkreis parallelgeschaltet sein.
Die kurzzeitigen Stromänderungen der Spannungsdurchbrüche erzeugen Helligkeitsschwankungen
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des Glühfadens, die von der Selenzelle aufgenommen werden. Ihre äquivalenten Spannungsänderungen dienen nach der Vorverstärkung in einem Transistor zur Aussteuerung eines beliebigen Regelkreises.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert : Fig. l zeigt die optische Auskoppelung der Stromänderungsimpulse in einer schematischen Darstellung sowie ein kurzes Schaltschema unter Verwendung eines beliebig gestalteten Reglers und Fig. 2 eine Variante der Auskoppelung mit nachgeschaltetem Verstärker und Schmitt-Trigger-Stufe.
Der schematisch dargestellte elektrostatische Staubabscheider 1 (Fig. l) besteht aus den Sprühelektroden 2 und den Niederschlagselektroden 3. Die Sprühelektroden sind über die Zuleitung 4 mit der nicht dargestellten Hochspannungsquelle, die Niederschlagselektroden über die Leitung 5 mit Erde verbunden. In die Erdleitung ist ein variabler ohmscher Widerstand 6 eingeschaltet, dem eine Glüh- oder Glimmlampe 7 parallel liegt. Je nach den Stromänderungen gemäss den Spannungsdurchbrüchen im elektrostatischen Entstauber schwankt die Helligkeit der Glüh-oder Glimmlampe 7. Diese Helligkeitsschwankungen werden von einem Photoindikator 8 aufgenommen, über einen Transistor 9 verstärkt und einem beliebigen Impulsumformer oder einer Integratorstufe 10 zugeführt.
Diese erhält ihre Speisespannung über die Klemmen 11. AmAusgang 12 wird eine derAnzahl der Stromschwan- kungen entsprechende Zahl von Impulsen abgegriffen und in gewohnter Weise einer nicht gezeichneten Steuervorrichtung für die Steuerung der Elektrofilterspannung zugeführt. Der Einfachheit der Darstellung halber ist der Impulsumformer oder die Integratorstufe 10 nur schematisch gezeichnet. Vorrichtungen dieser Art gehören dem Stand der Technik an.
Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. l dadurch, dass die Glüh- oder Glimmlampe 7 dem elektrostatischen Staubabscheider 1 parallelgeschaltet ist. DerAbgriff der Spannung für die Glimm- oder Glühlampe 7 erfolgt über die zwei parallelgeschalteten Widerstände 6'und 6, von denen der letztere ebenfalls variabel ist. Auch hier werden die Helligkeitsschwankungen des Glühfadens von einem Photoindikator 8 aufgenommen und einem Transistor 9 als Verstärker zugeführt. Der in Fig. l mit 10 bezeichnete Impulsumformer ist in Fig. 2 eine Schmitt-Trigger-Stufe. Der Einfachheit des Beispiels halber wurde eine solche hier gewählt. Sie wird von den Spannungsänderungen des Photoindikators 8, die über den Transistor 9 verstärkt werden, ausgesteuert.
An ihrem Ausgang 12 erscheint eine der Anzahl der Stromschwankungen entsprechende Zahl von Rechteckimpulsen. Die Weiterverarbeitung der Impulse erfolgt in üblicher Weise.
Messungen mit den vorgeschlagenen Anordnungen haben ergeben, dass bei der Wahl dünner Glühfäden noch Impulsfrequenzen von über 100 Hz optisch übertragen werden können.
Der Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens zur Steuerung der Hochspannung elektrostatischer
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AuskoppelungRegelvorrichtung vorhanden ist, können Schäden von durch hochfrequente Ausgleichsvorgänge erzeugten Überspannungen an den elektronischen Bauteilen nicht mehr auftreten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltung zur Steuerung derHochspannung elektrostatischer Staubabscheider inAbhängigkeitvon der Anzahl und/oder der Intensität der in den elektrostatischen Abscheidern auftretenden elektrischen Durchbrüche bzw. derdabei entstehenden Strom-oder Spannungsimpulse, dadurch gekennzeich- net, dass die Übertragung der Impulse vom Spannungsversorgungsschaltkreis des elektrischen Staubabscheiders auf die Steuervorrichtung auf optischem Wege durch Lichtsignale erfolgt, wobei die Helligkeitsschwankungen einer im Hochspannungsversorgungsschaltkreis eingeschalteten Glüh- oder Glimmlampe, die auf die elektrischen Durchbrüche im elektrostatischen Staubabscheider anspricht,
von einem in den Steuerkreis eingeschalteten Photoelement registriert und inbekannter Weise in elektrische Steuerimpulse umgewandelt werden.
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