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Die
Erfindung betrifft einen elektrostatischen Abscheider, insbesondere
für eine
Abgasleitung einer Heizungsanlage. Weiter betrifft die Erfindung
ein Heizungssystem zur Erzeugung von Energie mittels Verbrennen
von einem Energieträger
mit einem elektrostatischen Abscheider. Darüber hinaus betrifft die Erfindung
ein Verfahren zum Schutz vor unkontrollierten Entladungen einer
ein elektrisches Feld erzeugenden Elektrode eines elektrostatischen
Abscheiders eines Heizungssystems.
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Aufgrund
der Emissionen von Heizungsanlagen und globaler Bemühungen,
derartige Emissionen zu reduzieren – siehe zum Beispiel das Kyoto-Abkommen – werden
bei Heizungsanlagen entsprechende Abgasreinigungsanlagen verwendet. Diese
sollen insbesondere die schädlichen
Stoffe und Partikel aus Abgasen herausfiltern, so dass das verbleibende,
gereinigte Abgas bedenkenlos an die Umwelt abgegeben werden kann.
Insbesondere werden derartige Abgasreinigungsanlagen bei Biomasse-Heizanlagen
eingesetzt, bei denen neben ansonsten ökonomischen und ökologischen
Vorteilen eine erhöhte
Emission an Schadstoffen in den Abgasen auftreten kann. Biomasse-Heizanlagen
stellen derzeit eine ökonomisch
und ökologisch
verbesserte Alternative zu Öl-
und Gas-Heizungsanlagen dar. Derartige Biomasse-Heizanlagen sind
beispielsweise Stückholz-
oder Holzpelletheizanlagen, die insgesamt einen hohen Anteil an
Raumerwärmungsanlagen
einnehmen. Die aktuellen Biomasse-Heizanlagen stoßen – teilweise
auch nur in bestimmten Betriebszuständen – relativ große Feinstaubmengen
bei der Wärmeerzeugung
aus. Der Feinstaub aus der Biomasseverbrennung besteht im Gegensatz
zum Staub aus der Verbrennung fossiler Energieträger hauptsächlich aus Salzen wie Kalium-
und Calciumverbindungen. Aufgrund der großen Menge an Feinstaubemissionen
und gesetzlicher Regelungen für Holzfeuerungsanlagen
wie des Bundes-Immisionsschutzgesetzes (BImSchG) sollen die Grenzwerte
für Feinstaubemissionen
gesenkt werden. Die geforderte Feinstaubreduzierung kann zum Beispiel
mittels einer Abgasnachbehandlung mit elektrostatischen Abschei dern
erreicht werden. Derartige elektrostatische Abscheider zeichnen
sich besonders durch einen geringen Druckverlust, eine hohe Abscheideeffizienz,
d. h. einen hohen Anteil abgeschiedener Abgaspartikel aus einem
Partikelstrom, und geringe Betriebskosten aus.
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Aus
der
EP 1 193 445 A2 ist
eine Abgasreinigungsanlage bekannt, welche für Biomasse-Heizungsanlagen zur Verringerung von
Feinstaubemission verwendet wird. Die dort beschriebene Vorrichtung
ist in einen Rauchgaskanal einbaubar und weist hierzu einen Deckel
auf, der gasdicht auf eine zugehörige Öffnung an
einem Rauchgaskanal aufsetzbar ist. An der Innenseite des Deckels
ist über
eine isolierende Halterung eine Sprühelektrode, zum Beispiel in
Form eines gespannten Stabes, gehalten. Ein Hochspannungs-Transformator mit
Gleichrichterfunktion erlaubt den Aufbau einer hohen Gleichspannung
zwischen dem Draht und dem Deckel, welcher elektrisch leitend mit
dem Ofenrohr verbunden ist, so dass dieses als Kollektorelektrode
wirkt.
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Ein
derartiger Elektrofilter mit Sprühelektrode
und Kollektorelektrode ist als elektrostatischer Abscheider bekannt.
Dieser wird zur Abgasreinigung in einer Abgasleitung einer Heizungsanlage
eingesetzt. Dabei wird durch die Sprühelektrode, welche etwa mittig
durch die Abgasleitung verläuft
und deshalb auch als Mittelelektrode bezeichnet wird, und eine umgebende
Mantelfläche
der Abgasleitung ein Kondensator gebildet, der bei einer zylinderrohrförmigen Ausbildung
der Abgasleitung auch als Zylinderkondensator bezeichnet wird. Die
Sprüh-
oder Mittelelektrode weist in der Regel einen kreisförmigen Querschnitt
in Strömungsrichtung
des Abgases auf, wobei der Durchmesser des Querschnitts oder auch
der Krümmungsradius
im Allgemeinen relativ klein ausgebildet ist, beispielsweise kleiner
als 0,4 mm. Um nun die Schadstoffe, genauer die nicht an die Umwelt abzugebenden
Partikel, des Abgases aus dem Abgasstrom abzuscheiden, wird durch
die Mittelelektrode und die durch die Mantelfläche gebildete Kollektorelektrode
ein quer zur Strömungsrichtung
verlaufendes Feld mit Feldlinien von der Mittelelektrode zur Kollektorelektrode
gebildet. Hierzu wird an die Mittelelektrode eine Hochspannung angelegt,
zum Beispiel in dem Bereich von 15 kV. Dadurch bildet sich eine
Corona-Entladung aus, durch welche die in dem Abgas durch das Feld
strömenden
Partikel unipolar aufgeladen werden. Aufgrund dieser Aufladung wandern
die meisten der Partikel durch die elektrostatischen Coulomb-Kräfte zur
Innenwand der Abgasleitung, welche als Kollektorelektrode dient.
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Wie
oben bereits erwähnt,
werden die Partikel durch die entlang der Oberfläche der Elektrode sich ausbildende
Corona-Entladung elektrostatisch aufgeladen. Dies geschieht auf
molekularer Ebene durch folgenden Prozess: Liegt die Elektrode z.
B. gegenüber
dem Abgasrohr auf negativer Hochspannung, so wird eine große Anzahl
von Gasmolekülen negativ
aufgeladen. Sie bewegen sich im von der Elektrode sowie dem Abgasrohr
aufgespannten elektrischen Feld in Richtung des Abgasrohres. Treffen diese
auf ihrem Weg durch das Abgasrohr auf elektrisch neutrale Partikel,
so bleiben sie an diesen haften und laden die bis dahin neutralen
Partikel ebenfalls negativ auf. Die geladenen Partikel strömen, getrieben
durch elektrostatische Ablenkungskräfte, zur Innenwand des Abgasrohres.
Hier bleiben die Teilchen haften, verlieren ihre Ladung und werden
sicher aus dem Abgasstrom entfernt. Dies ist der Kernprozess eines
elektrostatischen Abscheiders und führt je nach Geometrie, Höhe des Corona-Stroms,
Elektrodenform etc. zu Abscheideraten bis etwa über 90%. Dieser Kernprozess
kann durch folgende Effekte gestört
werden:
Bei der Verbrennung entstehen bipolar geladene Partikel.
Mittels Boltzmannverteilung kann der Anteil einfach bzw. mehrfach
geladener Partikel abgeschätzt
werden. Die Verteilung ist symmetrisch, d. h., es entstehen gleich
viele positive wie negativ geladene Partikel. Für Bedingungen, wie sie im Abgas
von Biomasse-Heizungen vorliegen, tragen zwischen 15 und 20% der
Partikel eine elektrische Elementarladung. Die Anzahl geladener
Partikel wird durch Koagulation zwar um ca. 10% pro Sekunde reduziert, dennoch
liegen am Ort des elektrostatischen Abscheiders (entspricht ca.
ein bis zwei Sekunden Flugzeit der Partikel vom Ort der Verbrennung)
noch über 10%
geladener Partikel vor. Gelangen die geladenen Partikel nun in die
Nähe der
auf negative Hochspannung liegenden Elektrode der Aufladeeinheit
(Einheit Abgasrohr, Elektrode), so werden die negativen Partikel
von der Elektrode weg in Richtung Abgasrohrinnenseite strömen. Die
positiven Partikel strömen
dagegen auf die Elektrode zu. Hiervon wird ein Teil beim Durchströmen der
Aufladeeinheit neutralisiert bzw. negativ umgeladen, der Rest der
Partikel gelangt jedoch zur Elektrode und lagert sich dort ab. Über die Betriebsdauer
kommt es deshalb zu Funktionseinschränkungen des elektrostatischen
Abscheiders. Denn der auf der Elektrode abgelagerte Feinstaub verhindert
lokal die Ausbildung der Corona. Dadurch verschlechtert sich die
elektrische Aufladung der Partikel. Die Abscheideeffizienz des Systems
wird degradiert. Zudem existiert in unmittelbarer Nähe der Corona
(in einem Radius wenige Millimeter um die Elektrode) ein bipolares
Ladungsgebiet. Elektrisch neutrale Partikel, welche dieses Gebiet
durchströmen,
können
auch von einer negativen Elektrode positiv aufgeladen werden. Sie
strömen
dann auf die Elektrode zu. Ein Teil wird durch die Corona neutralisiert
bzw. negativ umgeladen, ein kleiner Rest gelangt jedoch zur Elektrode
und lagert sich ebenfalls dort ab. Zur Erhaltung der Funktionsfähigkeit
der Elektrode muss diese daher aus ihrer betriebsbereiten Position
ausgebaut und gereinigt werden. Nachteilig an den elektrostatischen
Abscheidern gemäß dem Stand
der Technik ist, dass es nach einer längeren Betriebszeit zu einer
kontinuierlichen Degradation des Corona-Stroms bei konstanter Hochspannung
kommen kann. Dadurch sinkt die Aufladeeffizienz der Elektrode, was
wiederum die Abscheideleistung des gesamten Systems verringert.
Die Elektrode muss manuell oder automatisch gereinigt werden. Dabei
kann es zu Schäden
kommen, da die Ladungszufuhr zu der Elektrode nicht immer unterbrochen bzw.
die Elektrode nicht immer ladungsfrei beim Herausbewegen aus ihrer
betriebsbereiten Position ist.
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Aus
der
RU 2 079 176 C1 ist
ein Sicherheitsschalter bekannt, welcher mit einem Bimetall zwei Kontaktplatten
bei Überlastung
durch entsprechend überhöhten Spannungsfluss
voneinander trennt. Weiterhin geht aus der
DE 41 04 423 C2 ein Verriegelungsschalter
im Luftgitter einer Be- und Entlüftungsanlage
hervor, welcher die Stromzufuhr zum Ventilator beim Lösen des
Gitters unterbricht.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrostatischen Abscheider
zu schaffen, der diesen Nachteil überwindet und der insbesondere
ein sicheres Herausbewegen der Elektrode aus ihrer betriebsbereiten
Position ermöglicht,
ohne dass es zu unkontrollierten Entladungen oder Ladungsübertragungen
von der Elektrode kommt. Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Heizungssystem mit einem erfindungsgemäßen Abscheider
zu schaffen, das eine zuverlässige
Elektrodenwartung ermöglicht.
Zudem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu
schaffen, mit welchem eine sichere Elektrodenwartung realisiert
wird.
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Erfindungsgemäß wird dies
durch die Gegenstände
mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und des Patentanspruchs
7 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
8 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die
Erfindung betrifft einen elektrostatischen Abscheider, insbesondere
für eine
Abgasleitung einer Heizungsanlage, mit einem Strömungskanal mit einer Kanalwandung
und einem Kanalinneren, durch welchen ein Partikel beinhaltendes
Abgas in einer Strömungsrichtung
strömt,
und einer sich in dem Kanalinneren im Wesentlichen in Strömungsrichtung
erstreckenden, aus dem Strömungskanal
herausnehmbaren Elektrode, zur Bildung eines elektrischen Feldes
zwischen der Elektrode und der Kanalwandung. Dabei ist die Elektrode über eine
die Kanalwandung kontaktierende Elektrodenhalterung lösbar an
der Kanalwandung befestigt. Weiter ist eine Sicherungseinrichtung
umfasst, welche verhindert, dass beim Aufheben eines Kontaktes zwischen
der Elektrodenhalterung und der Kanalwandung der Elektrode elektrische
Ladung zugeführt
wird, indem die Sicherungseinrichtung weiter eine Entladungseinrichtung
umfasst, welche bei dem Aufheben des Kontaktes ein zumindest teilweises
Entladen der Elektrode bewirkt. Aufgrund dieser Entladungseinrichtung
wird Restladung, die sich an der Elektrode befindet, kontrolliert entladen,
so dass ein sicheres Herausbewegen der Elektrode möglich ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Entladungseinrichtung als Kurzschlussmittel
ausgebildet ist, um einen Kurzschluss zwischen der Elektrode und
einem geerdeten Teil zu bewirken. Der geerdete Teil kann die Kanalwandung oder
ein beliebiges anderes geerdetes Bauteil sein. Durch den Kurzschluss
wird eine komplette Entladung der Elektrode realisiert.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Sicherungseinrichtung eine Kontaktüberwachungseinheit
aufweist, welche den Kontakt zwischen der Elektrodenhalterung und
der Kanalwandung überwacht
und ein Aufheben des Kontaktes signalisiert. Hierdurch wird jedes
Lösen der
Elektrode detektiert und entsprechende Maßnahmen zum sicheren Herausbewegen
der Elektrode können
eingeleitet werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
sieht vor, dass die Kontaktüberwachungseinheit
zumindest einen Sensor umfasst. Dieser wird ausgewählt aus
der Gruppe umfassend Kapazitäts-Sensoren
zur Messung einer elektrischen Kapazität, Akustik-Sensoren zur akustischen
Messung, Optik-Sensoren zur optischen Messung, Magnet-Sensoren zur
magnetischen Messung und dergleichen. Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel
sieht vor, dass die Sicherungseinrichtung als Schalter ausgebildet
ist, welcher beim Aufheben des Kontaktes eine die Elektrode speisende
Ladungszuführung
unterbricht. Hierdurch wird sofort eine Ladungszufuhr unterbrochen
und ein Abführen
der verbleibenden Ladung an der Elektrode kann eingeleitet und durchgeführt werden.
Eine Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, dass die Sicherungseinrichtung eine Regeleinheit
aufweist, über
welche die die Elektrode speisende Ladungszuführung regelbar, insbesondere
absperrbar ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Heizungssystem zur Erzeugung von Energie
mittels Verbrennen von einem Energieträger wie Biomasse mit einer Feinstaub
emittierenden Heizungsanlage, wie einer Biomasse-Heizungsanlage,
zum Verbrennen des Energieträgers.
Dabei entstehen partikelbeinhaltende Abgase. Das Heizungssystem
umfasst weiter einen elektrostatischen Abscheider in einer Abgasleitung, umfassend
einen Strömungskanal
mit einer Kanalwandung und einem Kanalinneren, durch welchen das
partikelbeinhaltende Abgas in einer Strömungsrichtung strömt, eine
sich in dem Kanalinneren im Wesentlichen in Strömungsrichtung erstreckende Elektrode
und eine Elektrodenzuführung,
um die Elektrode zu speisen. Dabei ist die Elektrodenzuführung mit
einem Isolator zumindest teilweise ummantelt. Der elektrostatische
Abscheider ist gemäß einem
der Ansprüche
1 bis 6 ausgebildet.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren zum Schutz vor
unkontrollierten Entladungen einer Elektrode eines elektrostatischen
Abscheiders, insbesondere beim Lösen
der über
eine Elektrodenhalterung gehaltenen Sprühelektrode von einer Kanalwandung eines
Strömungskanals,
die Schritte umfasst sind:
Überwachen
eines Kontaktes zwischen der Elektrodenhalterung und der Kanalwandung
und Unterbrechen einer Ladungszuführung zu der Elektrode bei einem
Aufheben des Kontaktes sowie Entladen der Elektrode nach einem Aufheben
des Kontaktes.
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Mit
dem erfindungsgemäßen elektrostatischen
Abscheider, dem erfindungsgemäßen Heizungssystem
und dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden insbesondere die folgenden Vorteile realisiert:
Durch
die Sicherungseinrichtung wird ein Lösen der Elektrode sicher und
zuverlässig
erkannt. Während des
Betriebs ist die Elektrode sicher im Strömungskanal angeordnet. Zum
Beispiel für
Wartungsarbeiten wird die Elektrode gelöst und muss aus dem Strömungskanal
heraus bewegt werden. Bei einem Lösen wird der Kontakt zwischen
Elektrodenhalterung und Kanalwandung aufgehoben. Die Elektrode muss für das Herausbewegen
von einer Ladungszufuhr, zum Beispiel einer Hochspannungsversorgung
getrennt werden und die restliche Ladung muss von der Elektrode
abgeführt
werden, um unkontrollierte Entladungen und ggf. Beschädigungen
zu vermeiden. Durch die Sicherungsvorrichtung wird dies realisiert. Mit
dieser Sicherungsvorrichtung sind eine automatische Ladungszufuhrunterbrechung
und eine Entladung realisierbar, so dass die Elektrode sicher aus dem
Strömungskanal
heraus bewegt werden kann. Die Sicherungsvorrichtung kann in verschiedenen Ausführungsformen
realisiert sein. Einige Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw.
des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind im Folgenden kurz beschrieben:
In einer Ausführungsform
ist die Elektrode, genauer die Elektrodenhalterung als elektrischer
Schalter ausgebildet. Hierbei wird die Elektrodenhalterung der Elektrode
an einem als Ofenrohr ausgebildeten Strömungskanal befestigt, zum Beispiel
mittels Schrauben, Verkleben oder ähnlichem. Das Ofenrohr und die
Elektrodenhalterung sind in ihrem Kontaktbereich bevorzugt metallisch
ausgebildet und der metallische Kontakt wird als Schalter genutzt.
Sobald die Elektrodenhalterung von dem Ofenrohr entfernt wird, wird automatisch
die Hochspannungszufuhr zu der Elektrode abgeschaltet und die Elektrode
entsprechend geerdet. Die Elektrode kann mit der Elektrodenhalterung
aus dem Ofenrohr heraus bewegt werden, wobei die Elektrode eine
Spannung auf Erdniveau aufweist. Hierdurch ist eine unkontrollierte
Entladung der Elektrode verhindert.
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Eine
weitere Ausführungsform
sieht vor, dass der Kontakt zwischen Elektrodenhalterung und Ofenrohr
permanent über
die Hochspannungsversorgung mittels Erfassung der elektrischen Kapazität des Erdpotenzials
erfasst wird. Wird die Elektrodenhalterung von dem Ofenrohr entfernt,
so verändert sich
aufgrund der Änderung
der metallischen Masse der Elektrodenhalterung gegenüber dem
System Elektrodenhalterung-Ofenrohr die elektrische Kapazität des Erdpotenzials.
Bei Erfassung einer entsprechenden Änderung wird die Hochspannungsversorgung
abgeschaltet und die Ladung abgeführt, das heißt eine
Erdung durchgeführt.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
wird der Kontakt zwischen der Elektrodenhalterung und dem Ofenrohr
akustisch detektiert. Durch einen Schallgeber, wie einen Ultraschallgeber,
wird das System Elektrodenhalterung-Ofenrohr mit entsprechenden
Schwingungen angeregt. Wird die Elektrodenhalterung von dem Ofenrohr
gelöst,
so verändert sich
die Resonanzfrequenz des schwingenden, angeregten Systems. Diese
Veränderung
wird erfasst und ein entsprechendes Signal erzeugt. Anhand dieses
Signals werden die Ladungszufuhr unterbrochen und vorhandene Ladung
abgeführt.
In noch einer weiteren Ausführungsform
wird der Kontakt zwischen der Halterung und dem Ofenrohr optisch überwacht. Bei
einem Lösen
der Elektrodenhalterung von dem Ofenrohr wird die optische Veränderung
detektiert und das Lösen
entsprechend signalisiert. Anhand der Signalisierung erfolgen eine
Ladungszufuhrunterbrechung und eine Erdung.
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Das
Verfahren kann bei manuellen Wartungsarbeiten wie auch bei automatisierten
Wartungsarbeiten zum Einsatz kommen. Nach einem Lösen der
Elektrodenhalterung von dem Ofenrohr muss die Elektrode zur Wartung
aus dem Ofenrohr heraus bewegt werden. Dies erfolgt bevorzugt durch
eine Öffnung
in dem Ofenrohr. Die Öffnung
kann durch ein mit dem Ofenrohr elektrisch leitendes Verschlusselement,
wie zum Beispiel ein loses Drahtgeflecht, locker verschlossen sein.
Bei einem Herausbewegen der Elektrode kontaktiert die Elektrode
zwangsweise das Verschlusselement, so dass durch die elektrische
Verbindung mit dem geerdeten Ofenrohr ein Kurzschluss entsteht.
Durch den Kurzschluss zwischen Elek trode und Ofenrohr erfolgt eine
Entladung bzw. eine Art Zwangserdung. Neben dieser Kurzschlussschaltung
erfolgt durch den Kontakt zwischen Verschlusselement und Elektrode
zusätzlich
ein Entfernen des anhaftenden Feinstaubs. Der Feinstaub wird durch
den Kontakt mit dem Verschlusselement, welcher nach Art eines Vorhangs
ausgebildet ist, von der Elektrode abgestreift.
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Die
Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dar und zeigt in der einzigen Figur schematisch einen
Längsquerschnitt
durch einen Ausschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektrostatischen
Abscheiders.
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Die
Figur zeigt schematisch einen Längsquerschnitt
durch einen Ausschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektrostatischen
Abscheiders 1. Der elektrostatische Abscheider 1 ist
integriert als Teil einer Abgasleitung 2 (nur teilweise
dargestellt) einer hier nicht dargestellten Heizungsanlage ausgebildet
und umfasst einen Strömungskanal 3.
Der Strömungskanal 3 ist
als rohrförmiger
Abschnitt der Abgasleitung 2 ausgebildet und umfasst eine
Kanalwandung 4 und ein Kanalinneres 5. Durch den
Strömungskanal 3 strömt ein hier
durch drei Pfeile P dargestelltes, Partikel beinhaltendes Abgas
in die ebenfalls durch die Pfeile P dargestellte Strömungsrichtung.
Die Kanalwandung 4 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
eine entlang der Strömungsrichtung
P gleich stark ausgebildete Kanalwandung 4 auf, das heißt, die
Wandstärke
der Kanalwandung 4 ist entlang der Strömungsrichtung P im Wesentlichen
konstant. Im Inneren des Strömungskanals 3 erstreckt
sich in Strömungsrichtung
P eine Elektrode 6, die auch als Mittelelektrode oder Coronaelektrode
bezeichnet wird. Der Strömungskanal 3 ist
bevorzugt im Querschnitt in Strömungsrichtung
P rotationssymmetrisch um eine Mittelachse A ausgebildet, wobei
der Querschnitt zumindest in dem dargestellten Ausschnitt konstant
entlang der Strömungsrichtung
P ausgebildet ist. Die Elektrode 6 erstreckt sich entlang
dieser Mittelachse A. Nach längerem
Betrieb können
an der Elektrode 6 Partikel anhaften, die eine Staubschicht 6a um
die Elektrode 6 bilden, welche die Leistungsfähigkeit
des elektrostatischen Abscheiders 1 beeinträchtigen
kann. Gespeist wird die Elektrode 6 über eine Elektrodenzuführung 7,
welche mit einem Isolator 8 ummantelt ist. Zusammen mit
der Kanalwandung 4 bildet die Elektrode 6 eine
Aufladeeinheit, in welcher Partikel elektrisch aufgeladen werden
können.
Hierzu bildet die Elektrode 6 mit der Kanalwandung 4 unter
Anlegen einer Hochspannung ein elektrisches Feld aus, dessen Feldlinien
im Wesentlichen radial zu der Elektrode 6 bzw. der Kanalwandung 4 verlaufen,
im Wesentlichen quer, genauer rechtwinklig, zur Strömungsrichtung
P.
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Die
Elektrode 6, welche auch als Sprühelektrode bezeichnet wird,
ist über
eine Elektrodenhalterung 9 an der Kanalwandung 4 befestigt.
Hierzu kann die Elektrodenhalterung 9 formschlüssig, reibschlüssig, kraftschlüssig und/oder
stoffschlüssig
an der Kanalwandung 4 befestigt sein. Die Elektrodenhalterung 9 ist
so an der Kanalwandung 4 befestigt, dass ein Kontakt zwischen
der Elektrodenhalterung 9 und der Kanalwandung 4 entsteht.
Wenn die Elektrodenhalterung 9 von der Kanalwandung 4 entfernt
wird, so dass der Kontakt aufgehoben wird, unterbricht eine Sicherungseinrichtung 10 eine
Ladungszufuhr zu der Elektrode 6. Der Kontakt ist bevorzugt
als metallischer Kontakt ausgebildet. Zudem weist die Sicherungseinrichtung 10 eine
Entladungseinrichtung 11 auf. Diese entlädt die Elektrode 6 nach
dem Aufheben des Kontakts, das heißt, nachdem die Ladungszufuhr
unterbrochen ist. Zur Überwachung
des Kontakts weist die Sicherungseinrichtung 10 weiter
eine Kontaktüberwachungseinheit 12 auf.
Die Kontaktüberwachungseinheit 12 überprüft permanent
den Kontakt zwischen der Elektrodenhalterung 9 und der Kanalwandung 4.
Sobald der Kontakt aufgehoben ist, wird dieses erfasst und signalisiert.
Hierzu weist die Sicherungseinrichtung 10, genauer die
Kontaktüberwachungseinheit 12,
einen Sensor 13 auf. Der Sensor 13 kann den Kontakt
auf verschiedene Weisen überwachen.
Zum Beispiel kann der Sensor 13 ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend
Kapazitäts-Sensoren
zur Messung einer elektrischen Kapazität, Akustik-Sensoren zur akustischen
Messung, Optik-Sensoren zur optischen Messung, Magnet-Sensoren zur
magnetischen Messung und dergleichen. Die Überwachung erfolgt entsprechend akustisch,
optisch, elektrisch, magnetisch oder auf ähnliche Weise. Zudem kann die
Sicherungseinrichtung 10 als Schalter ausgebildet sein,
so dass beim Aufheben des Kontakts sofort eine Ladungszufuhr abgeschaltet
wird. Weiter weist die Sicherungseinrichtung 10 eine Regeleinheit 14 auf. Über diese
hier schematisch dargestellte Regeleinheit 14 lässt sich die
Ladungszuführung
zu der Elektrode 6 regeln. Beispielsweise lässt sich
so die Verzögerungszeit
bis zu einem Unterbrechen der Ladungszuführung regeln. Über die
Regeleinheit 14 lässt
sich auch die Entladungseinrichtung 11 zuschalten. Die
Entladungseinrichtung 11 kann als bewegbares Kontaktelement ausgebildet
sein, welche einen Kontakt zwischen der Elektrode 6 und
dem zum Beispiel als Rohrwand ausgebildeten Strömungskanal 3 herstellt.
Insbesondere kann das Kontaktelement als vorhangartiges Drahtgeflecht
ausgebildet sein, durch welches die Elektrode 6 bei einem
Herausbewegen aus dem Strömungskanal 3 durchgeführt werden
muss.