DE1005932B

DE1005932B - Elektrofilter

Info

Publication number: DE1005932B
Application number: DEH18832A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Richard Fritz Heinrich
Original assignee: GUENTER HEINRICH DIPL ING
Current assignee: GUENTER HEINRICH DIPL ING
Priority date: 1953-12-29
Filing date: 1953-12-29
Publication date: 1957-04-11

Description

Elektrofilter Die Erfindung bezieht sich auf Elektrofilter zur Abscheidung von Staub aus Gasen, vor allem auf Vertikalfilter, bei denen die Länge der Niederschlagselektroden in Richtung des Gasstromes unterschiedlich ist. Die Erfindung schlägt vor, besondere Maßnahmen in der Gasverteilung bei solchen Filtern zu treffen, so daß die sich aus der Neigung der Rinnen ergebenden Niederschlagsflächen mit in Richtung des Gasstromes veränderlicher Länge wirksamst ausgenutzt werden.
Nicht rechteckige, z. B. trapezförmige Niederschlagsflächen entstehen, wenn als Elektroden Rinnen angeordnet sind, die zur Vertikalen geneigt sind. Bei Vertikalfiltern kann dann das obere Dreieck, das sich bildet, um das durch Rinnen gleicher Länge gebildete Parallelogramm zu einem Rechteck zu ergänzen, durch Rinnen verschiedener Länge oder andere Elektroden ausgefüllt werden. Das untere Dreieck dagegen wird im allgemeinen nicht ausgefüllt, da die kurzen Rinnen oder andere zur Ausfüllung benutzte Elektroden den niedergeschlagenen Staub nicht in einen gemeinsamen Sammelkanal leiten können. Der Staub müßte durch den Gasstrom in den Staubbunker fallen. Dies kann in verschiedenen Fällen, z. B. bei Kohlenstaubfiltern, unerwünscht sein.
Unter den obigen Umständen passiert daher das Gas Elektrodenflächen von verschiedener Länge.
Diesem Umstand wird gemäß der Erfindung dadurch Rechnung getragen, daß an sich bekannte Gasverteilungsmittel so angeordnet und eingestellt werden, daß die Gasgeschwindigkeit v längs der Niederschlagselektroden zleich ist Hierin bedeutet w dieTeilchenwanderungsgeschwindigkeit im Filter, L die Länge der Elektroden in Richtung des Gasstromes, D den Abstand von Sprüh- zur Niederschlagselektrode und k eine vom Abscheidegrad abhängige Konstante.
Dabei ist unter Umständen eine verschiedene Niederschlagswirkung der die Niederschlagszone ausmachenden Elektroden zu berücksichtigen. Diese Maßnahme steht im Gegensatz zu den zur Zeit benutzten Methoden, wonach die Gasverteilung möglichst gleichmäßig über den Filterquerschnitt erfolgt.
Die Erfindung ist in der Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein der Erfindung entsprechendes Vertikalfilter, Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Vertikalfilter ähnlicher Konstruktion gemäß der Erfindung.
Beim Filter nach Fig. 1 tritt das zu reinigende Gas durch eine Diffusor- (Loch-) Platte 1 in das Filter ein und wird durch Lenkbleche 2 in die vertikale Richtung umgelenkt. Diffusorplatte 1 und Lenkbleche 2 sind so angeordnet, daß der größere Teil des Gases an der rechten längeren Seite der Niederschlagsfläche vorbeiströmt. Die Niederschlagsfläche setzt sich zusammen aus zur Vertikalen geneigten Rinnen 3, die ein Parallelogramm bilden, und aus z. B. einer Wellblechelektrode 4, die das obere Dreieck ausfüllt, das neben dem Parallelogramm entsteht. Das untere Dreieck wird nicht ausgefüllt, so daß eine trapezförmige Niederschlagsfläche entsteht. Die Rinnen 3 bringen den Staub durch Öffnungen in der Seitenwand 5 in den Sammelbunker 6. Geeignete Sprühelektroden 7 sind vorgesehen. Aus der Zeichnung geht hervor, daß die Niederschlagsfläche links kürzer ist als rechts. Der Gasstrom wird deshalb so verteilt, daß rechts eine größere Gasmenge durch das Filter strömt als links, so daß die Verweilzeit der Gase in der Niederschlagszone überall etwa gleich ist. Für eine genaue Verteilung des Gasstromes muß man noch in Betracht ziehen, daß sich die Niederschlagsfläche in ihrer Länge aus Elektroden von etwas verschiedener Niederschlagswirkung zusammensetzt. Die Wellblechelektrode ist bei Überschreiten einer gewissen Gasgeschwindigkeit nicht mehr so wirksam wie die Rinnenelektrode. Werden die Seitenwände des Filters nicht mit Hochleistungselektroden ausgerüstet, sondern als glatte Wände ausgeführt, dann ergibt sich dort auch ein geringerer Wirkungsgrad als bei den Rinnenelektroden, wenn die Gasgeschwindigkeit in beiden Fällen die gleiche ist. Um den Wirkungsgrad zu vergleichmäßigen, wird die Gasverteilung so vorgenommen, daß sie in der Nähe der Seitenwände geringer ist als sonst im Filter. Unter diesen Umständen läßt sich die optimale Gasgeschwindigkeit errechnen aus der bekannten Formel für den Abscheideerad eines Elektrofilters y (-) = Abscheidegrad; w (m/s) = Teilchenwanderungsgeschwindigkeit; L (m) = Länge der Niederschlagselektroden in Richtung des Gasstromes; D (m) = Abstand von Sprüh- zu Niederschlagselektrode; v (m[s) = Gasgeschwindigkeit.
Für die Berechnung der optimalen Gasgeschwindigkeit braucht man nur den Exponenten selbst zu berechnen und kann setzen Da der Abscheidegrad in jedem Teil des Filters gleich sein soll, ist k eine Konstante, und man kann daher die Gasgeschwindigkeit berechnen zu Die Wanderungsgeschwindigkeit w ist eine von der Elektrodenform abhängige Größe und wird durch Versuche für jede Elektrodenform bestimmt.
Da k und D konstant sind, ergibt sich die jeweilige Gasgeschwindigkeit für jeden Teil des Filterquerschnittes aus der Elektrodenlänge L und der Wanderungsgeschwindigkeit w, die für den betrachteten Elektrodenteil zutrifft.
Werden im Filter Elektroden verwendet, für die alle die gleiche Wanderungsgeschwindigkeit zutrifft, so ist die Gasgeschwindigkeit einfach proportional zur Elektrodenlänge v=C-L. Eine nur geringe künstliche Beeinflussung der Gasverteilung längs des Querschnittes braucht dann vorgenommen zu werden, wenn die verschiedenen Längen der Niederschlagsfläche der natürlichen Gasverteilung in einem Gaskanal folgen. Normalerweise ist die Gasgeschwindigkeit in der Mitte eines Gaskanals am größten. Wenn daher die Niederschlagsfläche in der Mitte am längsten ist, braucht die Gasverteilung künstlich nur wenig verändert zu werden.
Die Einstellung der optimalen Gasgeschwindigkeit erfolgt in an sich bekannter Weise. Vorzugsweise wird wenigstens ein Teil der Gasverteilungsmittel so eingebaut, daß sie nach Bedarf einstellbar sind. Die Einstellung erfolgt dann auf Grund der durch Versuche ermittelten Gasgeschwindigkeitswerte derart, daß die gemessenen Werte den errechneten Werten so nahe wie möglich kommen.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, kann dies leicht ausgeführt werden, indem die Rinnenelektroden zur Mitte hin geneigt angeordnet werden. Das Gas tritt durch die Diffusorplatte 1 und die Lenkbleche 2 in das Filter. Die Gasverteilung ist so, daß ein größeres Gasvolumen durch die Mitte des Filters strömt. Die Rinnen 3 sind zur Mitte des Filters hin geneigt. Der Raum oberhalb der Rinnen ist durch eine Wellblechelektrode 4 ausgefüllt. Die Rinnen 3 fördern den niedergeschlagenen Staub in den oberen Teil 5a von Sammelkanälen, und er fällt von dem unteren Teil 55 in den Sammelbunker 6. Sprühelektroden 7 sind in bekannter Weise vorgesehen. Die Sammelkanäle 5a, 5b trennen das Filter nicht in eine rechte und linke Hälfte, sondern sind ein Teil der Niederschlagsfläche eines jeden Gaskanals. Um die Niederschlagswirkung an der Außenseite der Sammelkanäle 5 zu erhöhen, kann der obere Teil 511 mit Fangtaschen besetzt sein.
Besonders bei dieser Filterkonstruktion ist es möglich, die Gasgeschwindigkeit in der Nähe der Seitenwände so niedrig zu halten, daß eine gleiche Niederschlagswirkung entlang der Seitenwände und der Hauptelektroden erreicht wird.
Die Erfindung ist nicht auf Vertikalfilter beschränkt, sondern kann auch bei Horizontalfiltern angewendet werden, wenn sich die Länge der Niederschlagsfläche ändert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrofilter zur Abscheidung von Staub aus Gasen, bei dem die Länge der Niederschlagselektroden in Richtung des Gasstromes unterschiedlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte Gasverteilungsmittel so angeordnet und eingestellt werden, daß die Gasgeschwindigkeit v längs der Niederschlagselektroden gleich ist 2. Elektrofilter nach Anspruch 1, in welchem Niederschlagselektroden verwendet werden, auf welche eine gemeinsame, konstante Wanderungsgeschwindigkeit w zutrifft, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasgeschwindigkeit v in Abhängigkeit von der Elektrodenlänge L eingestellt wird, derart, daß v=C-L, wobei C eine Konstante ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 480 801, 509 404, 516 763, 739 257, 571158, französische Patentschriften Nr. 610 183, 730 960; belgische Patentschriften Nr. 503 952; britische Patentschriften Nr. 463 504, 529 485, 449 724, 700651.