AT519639A1 - Earthing conductors and their use in wet electrostatic precipitators - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Erdungsleiter für eine Nasselektrofilteranlage, welche vom Abscheiderohrbündel der Nasselektrofilteranlage bis zur eigentlichen Erdungsanlage bzw. bis zu einer Sammelstromableitung geführt sind, wobei die Erdungsleiter jeweils aus einem elektrisch gut leitfähigen Kern und einer den Kern vor mechanischem und chemischem Angriff schützenden Umhüllung aus Kunststoff, Harz oder Lack besteht, wobei diese Umhüllung selbst elektrisch leitfähig ausgebildet ist. Weiters umfasst die Erfindung auch unterschiedliche Arten der Anordnung dieser Erdungsleiter an der Nasselektrofilteranlage.The present invention relates to grounding conductors for a wet electrostatic precipitator, which are guided from the Abscheidereo bundles of wet electrostatic precipitator to the actual grounding system or to a Sammelstromableitung, the grounding each of a good electrical conductive core and the core from mechanical and chemical attack protective sheath made of plastic , Resin or paint, this enclosure itself is electrically conductive. Furthermore, the invention also encompasses different types of arrangement of these earthing conductors on the wet electrostatic precipitator.

Description

Die Erfindung betrifft einen Erdungsleiter und dessen Verwendung bei Nasselektrofilteranlagen. Nasselektrofilter bestehen zumeist aus einem Bündel von Niederschlagsrohren, welche vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt sind und mittig eine isoliert aufgehängte Sprühelektrode besitzen.The invention relates to a grounding conductor and its use in wet electrostatic precipitators. Wet electrostatic precipitators usually consist of a bundle of precipitation tubes, which are preferably made of plastic and have a centrally suspended spray electrode in the middle.

Diese Anlage dient der Abscheidung von festen, flüssigen und/oder gasförmigen Schadstoffbestandteilen aus einem Gasstrom, wobei der Gasstrom durch die Niederschlagsrohre geleitet wird und die abzuscheidenden Schadstoffe durch eine an die Sprühelektrode angelegte Spannung ionisiert und zur Rohrinnenwand abgelenkt werden, wo sie von einem Flüssigkeitsfilm erfasst und von der Rohrinnenwand abgewaschen werden.This plant is used for the separation of solid, liquid and / or gaseous pollutant components from a gas stream, wherein the gas stream is passed through the precipitation tubes and the pollutants to be separated are ionized by a voltage applied to the spray electrode voltage and deflected to the tube inner wall, where it detects a liquid film and be washed off the pipe inner wall.

Die an die Ionisierungselektrode angelegte Spannung beträgt üblicherweise mehr als 80 kV. Die einzelnen Niederschlagsrohre und die gesamte Anlage sind daher entsprechend zu erden. Aus dem Stand der Technik ist eine Reihe von Erdungsmöglichkeiten bekannt, wobei auch die Verwendung von Graphit in Form von Presslingen, von flexiblen Schnüren aus Kohlenstofffilamenten oder von Folien bekannt ist. So beschreibt etwa die österreichische Gebrauchsmusteranmeldung GM 50111/2016 der Anmelder ein Niederschlagsrohrbündel für Nasselektrofilter, wobei in die Stirnflächen der Niederschlagsrohre jeweils eine Nut eingefräst ist, in welche ein Roving, eine Schnur oder eine Kordel aus gut leitfähiger Kohlefaser eingelegt ist.The voltage applied to the ionizing electrode is usually more than 80 kV. The individual rainwater pipes and the entire system must therefore be earthed accordingly. A number of grounding options are known in the art, including the use of graphite in the form of compacts, flexible filaments of carbon filaments or films. Thus, for example, the Applicants' Austrian Utility Model Application GM 50111/2016 describes a precipitation tube bundle for wet electrostatic precipitators, wherein in each case a groove is milled into the end faces of the precipitation tubes, in which a roving, a string or a cord of highly conductive carbon fiber is inserted.

Diese Rovings, Schnüre oder Kordeln haben jedoch den Nachteil, dass ihre Oberfläche schon bei geringer mechanischer Belastung dazu neigt, dass einzelne Faserabschnitte aus dem Faserverbund hervor stehen und dadurch zu einem Kurzschluss führen können. Außerdem sind diese Faserbündel bei gewissen Anwendungsfällen der Nasselektrofilter einem chemischen Angriff ausgesetzt, der zu einem Verschleiß der Erdungseigenschaft führt.However, these rovings, cords or cords have the disadvantage that their surface even with low mechanical stress tends to stand out that individual fiber sections of the fiber composite and thereby lead to a short circuit. In addition, in certain applications, these fiber bundles are exposed to wet chemical filters which cause a deterioration of the earthing property.

Um dieses Problem zu lösen, schlägt die EP 1 207 962 Bl vor, die Erdleiter von elektrostatischen Abscheidern aus einem elektrisch leitenden Kern mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung aus Kunststoff oder Kautschuk herzustellen und jene umhüllungsfreien Endstücke, welche mit den außerhalb der Anlage verbundenen Erdungsleitern verbunden werden, über ein flüssigkeitsdichtesTo solve this problem, EP 1 207 962 B1 proposes to manufacture the earth conductors of electrostatic precipitators made of an electrically conductive core with an electrically insulating sheath of plastic or rubber and those sheath-free end pieces which are connected to the grounding conductors connected outside the plant , about a liquid-tight

Graphitstück zu koppeln, wobei die gesamte Koppelungsstelle zusätzlich in insolierendem Kunststoff eingebettet ist. Dadurch wird der elektrisch leitende Kern vor chemischem Angriff geschützt. Die Ableitung des elektrischen Stromes vom Flüssigkeitsfilm, der auf der Rohrinnenseite abläuft und die elektrostatisch aufgeladenen, abzuscheidenden Schadstoffe aufnimmt, erfolgt vom oberen und vom unteren Ende der Abscheiderohre, die an ihren beiden Enden außen jeweils von einem elektrisch leitenden Band eingefasst sind, welches den Stromfluss zu einem Anklemmblock führt. Vom Anklemmblock zur Erdung führt der durch das Abscheidergehäuse gehende Abschnitt des ummantelten, zweiteiligen Erdleiters, wobei die beiden Erdleiterteile über das erwähnte Graphitstück elektrisch gekoppelt sind.Coupling graphite piece, the entire coupling point is additionally embedded in insolierenden plastic. As a result, the electrically conductive core is protected from chemical attack. The derivation of the electric current from the liquid film, which takes place on the inside of the tube and absorbs the electrostatically charged, to be separated pollutants takes place from the top and from the bottom of the separator tubes, which are bordered at their two ends outside each of an electrically conductive band, which controls the flow of current leads to a Anklemmblock. From the terminal block to the ground, the section of the sheathed, two-part earth conductor passing through the separator housing leads, wherein the two earth conductor parts are electrically coupled via the mentioned piece of graphite.

Diese Lösung ist jedoch äußerst aufwendig, da sie einerseits einen komplizierten Aufbau der Kopplungsstelle aufweist und andererseits für den Abschnitt von der Einfassung der Rohrenden bis zum Anklemmblock nicht den im Patent geschützten Erdleiter verwenden kann, sondern auf ein nichtkorrodierendes elektrisch leitendes Band zurück greifen muss, welches in dieser Veröffentlichung nicht näher definiert ist. Darüber hinaus gestaltet sich die Reparatur einer Schadstelle im Erdungsleiter, welche durch Unachtsamkeit oder mechanische Beanspruchung auftreten kann, als sehr kompliziert und zeitaufwändig und verursacht daher eine längere Stillstandszeit des Nassabscheiders.However, this solution is extremely complicated because it has a complicated structure of the coupling point on the one hand and on the other hand for the section of the enclosure of the pipe ends to the Anklemmblock can not use the patent protected earth conductor, but must resort to a non-corrosive electrically conductive tape, which is not further defined in this publication. In addition, the repair of a damaged area in the earthing conductor, which may occur due to carelessness or mechanical stress, designed as very complicated and time-consuming and therefore causes a longer downtime of the wet scrubber.

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe einen Erdungsleiter zu schaffen, welcher von den Abscheiderohren bis zur eigentlichen Erdungsanlage ohne Zwischenstücke geführt ist und aus einem elektrisch gut leitenden Kern und einer den Kern vor mechanischem und chemischem Angriff schützenden Kunststoffumhüllung besteht, wobei diese Kunststoffumhüllung selbst nicht elektrisch isolierend sein darf, um einen guten Stromabtransport vom Flüssigkeitsfilm in den Abscheiderohren zur Erdungsanlage zu gewährleisten.The present invention therefore has as its object to provide a grounding conductor, which is guided from the Abscheiderohren to the actual grounding system without spacers and consists of a good electrical conductivity core and the core from mechanical and chemical attack protective plastic sheath, which plastic sheath itself not may be electrically insulating, in order to ensure a good current removal from the liquid film in the separator to the earthing system.

Diese Aufgabe wird gelöst, indem ein elektrisch gut leitfähiger Kern, der bevorzugt aus Rovings, Schnüren, Filamenten oder Kordeln aus Kohlenstofffaser besteht mit einem elektrisch leitfähigen Kunststoff, einem elektrisch leitfähigen Flarz oder einem elektrisch leitfähigen Lack ummantelt wird, der die Fasern vor mechanischer und chemischer Beschädigung schützt. Diese elektrisch leitfähige Ummantelung übernimmt dabei die Stromableitung von den Abscheiderohren zum elektrisch gut leitenden Kern, der den Strom dann zur Erdungsanlage weiter leitet.This object is achieved by a electrically good conductive core, which is preferably made of rovings, cords, filaments or cords of carbon fiber is coated with an electrically conductive plastic, an electrically conductive Flarz or an electrically conductive lacquer, which protects the fibers from mechanical and chemical Damage protects. This electrically conductive sheath takes over the current dissipation from the Abscheiderohren to the electrically good conductive core, which then passes the power to the grounding system on.

Der Erdungsleiter wird dabei entweder an den Rohrenden und/oder an einem oder an mehreren Flanschen entlang der Abscheiderohre und/oder an einer oder an mehreren Stellen der Außenwand eines oder mehrerer Abscheiderohre so befestigt, dass er mit dem Abscheiderohr, dem Flansch und/oder dem Flüssigkeitsfilm in gutem Kontakt steht. Beispielsweise ist der Erdungsleiter an den Stirnflächen und/oder an den Flanschen der Rohre in ausgefrästen Nuten eingelegt oder eingeschweißt oder an den Stirnflächen und/oder an den Flanschen aufgeschweißt. Alternativ oder zusätzlich kann der Erdungsleiter auch an einer oder an mehreren Stellen der Außenseite des Rohrbündels oder des Wabenkörpers aufgeschweißt oder in sonstiger, gut leitfähiger Art befestigt sein. Die Kontaktierung der Flansche und/oder der Außenseiten des Abscheidebündels setzt voraus, dass diese aus leitfähigem oder antistatischem Material gefertigt sind.The earthing conductor is attached either to the tube ends and / or to one or more flanges along the separator tubes and / or to one or more locations of the outer wall of one or more separator tubes so as to engage with the separator tube, the flange and / or the separator Liquid film is in good contact. For example, the grounding conductor is inserted or welded into the milled surfaces at the end faces and / or at the flanges of the tubes, or welded to the end faces and / or to the flanges. Alternatively or additionally, the earthing conductor can also be welded on at one or more locations on the outside of the tube bundle or of the honeycomb body or fastened in any other, good conductive manner. The contacting of the flanges and / or the outer sides of the Abscheidebungels requires that they are made of conductive or antistatic material.

Der Einsatz des erfindungsgemäßen Erdungsleiters wird nachfolgend beispielhaft anhand der Figuren dargestellt. Es versteht sich von selbst, dass auch andere als die hier gezeigten Ausfühungsmöglichkeiten unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen. Darin zeigen:The use of the grounding conductor according to the invention is illustrated below by way of example with reference to the figures. It goes without saying that embodiments other than those shown here are also within the scope of the present invention. Show:

Fig. 1 eine Schrägansicht eines Bündels von wabenförmigen Abscheiderohren 1 mit mehreren Erdungsleitern 3, welche an den Stirnflächen 2 der Abscheiderohre durchgehend verlaufende Strompfade 4 bilden.Fig. 1 is an oblique view of a bundle of honeycomb-shaped Abscheiderohren 1 with a plurality of grounding conductors 3, which form at the end faces 2 of the separator tubes continuously extending current paths 4.

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Flansch 5 zur Montage an einem Bündel von kreisrunden Abscheiderohren und einen Flansch 5' zur Montage an einem Bündel von wabenförmigen Abscheiderohren, wobei der erfindungsgemäße Erdungsleiter 3 auf dem Flansch 5 befestigt ist und dabei das Rohrbündel kreisförmig umfasst.Fig. 2 is a plan view of a flange 5 for mounting to a bundle of circular separator tubes and a flange 5 'for mounting to a bundle of honeycomb-shaped separator tubes, the grounding conductor 3 of the invention being mounted on the flange 5, thereby circularly surrounding the tube bundle.

Die Befestigung kann dabei auf der Oberseite 6 oder auf der Unterseite 7 des Flansches 5 erfolgen, wobei der Erdungsleiter in einer ausgefrästen Nut 8 des Flansches 5 oder erhaben befestigt sein kann, wie aus den beiden Darstellungen der Fig. 3 hervor geht.The attachment can be done on the top 6 or on the bottom 7 of the flange 5, wherein the grounding conductor can be secured in a milled groove 8 of the flange 5 or raised, as is apparent from the two representations of FIG.

Fig. 4 zeigt weitere alternative Befestigungsarten des Erdungsleiters, etwa an einem Erdungsring 9, welcher das Rohrbündel zwischen zwei Flanschen 5 umfasst, oder an einer oder mehreren Stellen 10 der senkrechten Außenfläche des Rohrbündels.4 shows further alternative ways of fastening the earthing conductor, for example to a grounding ring 9, which comprises the tube bundle between two flanges 5, or at one or more locations 10 of the vertical outer face of the tube bundle.

Die Darstellungen gemäß den Figuren sind nur exemplarisch zu verstehen, es ist selbstverständlich, dass beispielsweise der Erdungsleiter 3 in Fig. 1 die Stirnfläche der Abscheiderohre auch komplett bedecken kann, bzw. die Rohrbündel aus Fig. 2 aus mehr als jeweils 3 Abscheiderohren bestehen können.The illustrations according to the figures are only to be understood as examples, it is self-evident that, for example, the earthing conductor 3 in FIG. 1 can also completely cover the end face of the separator tubes, or the tube bundles from FIG. 2 can consist of more than 3 respective separator ears.

Der Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik ist darin zu sehen, dass durch die Verwendung eines leitfähigen Kunststoffes, welcher den gut leitfähigen Kern eines Erdungsleiters ausreichend ummantelt um diesen Kern vor mechanischer Beschädigung und chemischem Angriff zu schützen, in einfacher und kostengünstig herzustellender Art ein durchgehender Erdungsleiter geschaffen wird, der ohne aufwändige Zwischenstücke oder Kopplungseinrichtungen in einfachster Art an den Abscheiderohren und/oder an den Flanschen montiert werden kann und bis zur eigentlichen Erdungsanlage durchgehend ausgebildet sein kann.The advantage of the invention over the prior art is the fact that by the use of a conductive plastic, which sufficiently sheathed the well-conductive core of a grounding conductor to protect this core from mechanical damage and chemical attack, in a simple and inexpensive to manufacture a kind continuous grounding conductor is created, which can be mounted without complex intermediate pieces or coupling devices in the simplest way to the Abscheiderohren and / or on the flanges and can be formed continuously to the actual grounding system.

Im Falle, dass es doch zu einer mechanischen Beschädigung des Erdungsleiters kommt, welcher den gut leitfähigen Kern für einen chemischen Angriff offen legt, bietet der erfindungsgemäße Erdleiter die Möglichkeit die Schadstelle in kurzer Zeit und ohne großen Arbeitsaufwand auszutauschen oder zu reparieren, indem über eine vorbestimmte Strecke, in der sich das schadhafte Stück befindet, ein weiterer Erdungsleiter auf Kontakt parallel geführt wird. Die erforderliche Länge dieser Strecke ist dabei abhängig von den Betriebsparametern der Anlage.In the event that there is a mechanical damage to the grounding conductor, which exposes the highly conductive core for a chemical attack, the earth conductor according to the invention offers the opportunity to replace the damaged area in a short time and without much labor or repair, by a predetermined Route, in which the defective piece is, another grounding conductor is led to contact in parallel. The required length of this route is dependent on the operating parameters of the system.

Mit dem erfindungsgemäßen Erdungsleiter ist es auch möglich, die Verbindung mehrerer Erdungsleiter mit einer Sammelstromableitung zur eigentlichen Erdungsanlage durchzuführen, ohne für die Zusammenführung auf komplizierte Kopplungsvorrichtungen, wie etwa in der EP 1 207 962 beschrieben zurück greifen zu müssen.With the earthing conductor according to the invention, it is also possible to carry out the connection of several earthing conductors with a collecting current lead to the actual grounding system, without having to resort to complicated coupling devices, as described for example in EP 1 207 962, for the purpose of combining.

Nachdem der erfindungsgemäße Erdungsleiter den elektrisch gut leitfähigen Kern durch eine leitfähige Ummantelung vor chemischer Beschädigung schützt, liegt ein weiterer Vorteil darin, dass dieser Erdungsleiter auch für die Stromzuführung zu den Sprühelektroden, die sich in jedem Abscheiderohr befinden, eingesetzt werden kann.Since the grounding conductor according to the invention protects the electrically highly conductive core from chemical damage by a conductive sheath, a further advantage is that this grounding conductor can also be used for the power supply to the spraying electrodes which are located in each separation pipe.

Claims (8)

A N S P R Ü C H E 1. Erdungsleiter für eine Nasselektrofilteranlage, welche vom Abscheiderohrbündel der Nasselektrofilteranlage bis zur eigentlichen Erdungsanlage geführt sind, wobei die Erdungsleiter jeweils aus einem elektrisch gut leitenden Kern und einer den Kern vor mechanischem und chemischem Angriff schützenden Kunststoffumhüllung bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die den elektrisch gut leitenden Kern ummantelnde Kunststoffumhüllung aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff, einem elektrisch leitfähigen Harz oder einem elektrisch leitfähigen Lack besteht.1. earthing conductor for a wet electrostatic precipitator, which are guided by the Abscheiderohrbündel the wet electrostatic precipitator to the actual grounding system, the grounding conductors each consist of a highly electrically conductive core and the core from mechanical and chemical attack protective plastic covering, characterized in that the electrically good conductive core sheathing plastic sheath made of an electrically conductive plastic, an electrically conductive resin or an electrically conductive lacquer. 2. Erdungsleiter für eine Nasselektrofilteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erdungsleiter an den Rohrenden und/oder an einer oder an beiden Stirnflächen der Rohre und/oder an einem oder an mehreren Flanschen und/oder an einem oder an mehreren Erdungsringen und/oder an Erdungslaschen entlang der Abscheiderohre und/oder an einer oder an mehreren Stellen der Außenwand des Rohrbündels elektrisch gut leitend befestigt sind.2. earthing conductor for a wet electrostatic filter system according to claim 1, characterized in that the grounding conductors at the tube ends and / or on one or both end faces of the tubes and / or on one or more flanges and / or on one or more earthing rings and / or electrically grounded to ground straps along the separator tubes and / or at one or more locations of the outer wall of the tube bundle. 3. Erdungsleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erdungsleiter in ausgefrästen Nuten eingelegt oder befestigt, insbesondere eingeschweißt sind und/oder erhaben befestigt, insbesondere aufgeschweißt sind.3. earthing conductor according to claim 1 or 2, characterized in that the grounding conductor inserted in milled grooves or fixed, in particular are welded and / or raised raised, in particular welded. 4. Erdungsleiter für eine Nasselektrofilteranlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch gut leitfähige Kern aus Rovings, Filamenten, Schnüren oder Kordeln aus Kohlenstofffaser besteht und mit einem elektrisch leitfähigen Kunststoff, Harz oder Lack ummantelt wird, wobei die elektrische Leitfähigkeit des Kunststoffs, Harzes oder Lackes durch Dotierung der Ausgangsmasse mit elektrisch leitfähigen Metall- und/oder Kohlenstoffpartikeln gezielt eingestellt wird.4. earthing conductor for a wet electrostatic precipitator according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the electrically highly conductive core of rovings, filaments, cords or cords consists of carbon fiber and is coated with an electrically conductive plastic, resin or lacquer, wherein the electrical Conductivity of the plastic, resin or paint is adjusted by doping the starting material with electrically conductive metal and / or carbon particles targeted. 5. Erdungsleiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch gut leitfähige Kern im Stranggussverfahren mit einem elektrisch leitfähigen Kunststoff, Harz oder Lack ummantelt wird.5. Grounding conductor according to claim 4, characterized in that the electrically highly conductive core is encased in the continuous casting process with an electrically conductive plastic, resin or paint. 6. Erdungsleiter für eine Nasselektrofilteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei mechanischer Beschädigung eines Erdungsleiters über eine vorbestimmte Strecke, in der sich das schadhafte Stück befindet, ein weiterer Erdungsleiter auf Kontakt parallel geführt wird.6. Grounding conductor for a wet electrostatic precipitator according to one of claims 1 to 5, characterized in that when mechanical damage to a grounding conductor over a predetermined distance, in which the defective piece is another grounding conductor is guided in parallel to contact. 7. Erdungsleiter für eine Nasselektrofilteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung mehrerer Erdungsleiter mit einer Sammelstromableitung zur eigentlichen Erdungsanlage durchgeführt wird, indem die Endstücke der Erdungsleiter über eine vorbestimmte Strecke mit der Sammelstromableitung auf Kontakt parallel geführt werden.7. Grounding conductor for a wet electrostatic precipitator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the connection of a plurality of grounding conductor is performed with a Sammelstromableitung to the actual grounding system by the end pieces of the grounding conductor over a predetermined distance with the Sammelstromableitung be performed on contact in parallel. 8. Erdungsleiter für eine Nasselektrofilteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erdungsleiter für die Stromzuführung zu den Sprühelektroden verwendet werden.8. earthing conductor for a wet electrostatic precipitator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the grounding conductors are used for the power supply to the spray electrodes.