DE19841973C2 - Aus Sprühelektroden und einer Niederschlagselektrode gebildete Elektro-Filterstufe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus Sprühelektroden und einer Niederschlagselektrode gebildete Elektro-Filterstufe nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1. Dabei wird die im elektrischen Feld auf ge­ ladene Partikel ausgeübte Kraft für deren Separierung benutzt.

Bei bekannten derartigen Filterstufen werden Sprüh- und Nieder­ schlagselektroden parallel zu ihrer Oberfläche, das heißt zugleich, vom Rohgas durchströmt.

So sind zum Beispiel bei zum Filtern von Industrieabgasen gebräuch­ lichen Platten-Elektroabscheidern plattenförmige Niederschlagselekt­ roden im Abstand übereinander bzw. nebeneinander im Zwischenraum zwischen zwei Platten Sprühelektroden installiert.

Eine solche Bauweise weist insofern eine gewisse Unzulänglichkeit auf, als sich in Relation zum Wirkungsgrad ein verhältnismäßig gro­ ßes Bauvolumen des Abscheiders ergibt.

Aus der DE 38 25 636 A1 ist ein gattungsgemäßes Elektrofilter be­ kannt, welches zur Abscheidung von Flüssigkeiten und/oder Feststof­ fen aus Gasen dient. Insbesondere wird dieses Elektrofilter zur Ab­ scheidung von Flüssigkeitsnebeln und Aerosolen aus Industrieabgasen eingesetzt. Das Elektrofilter weist im wesentlichen vertikal verlau­ fende und rotorförmig ausgebildete Niederschlagselektroden auf. In den Niederschlagselektroden sind Sprühelektroden zentrisch angeord­ net. Zur Vermeidung von elektrischen Überschlägen von einer Sprüh­ elektrode zur zugeordneten Niederschlagselektrode sind die Nieder­ schlagselektroden wenigstens an den vorderen Enden trichterförmig ausgebildet. Dabei sind die Niederschlagselektroden zur Verbesserung des konstruktiven Aufbaus zu einer in sich geschlossenen Raumeinheit zusammengeführt.

Die DE 195 20 194 A1 betrifft eine Vorrichtung für einen Staubfilter für Luftgeneratoren in Wohn- und Arbeitsräumen, Klimageräte und der­ gleichen. Die Vorrichtung enthält eine in einem Luftkanal angeordnete Ionisationseinrichtung sowie eine Abscheideeinrichtung zum Ab­ scheiden von ionisierten Partikeln. Die Ionisationseinrichtungen weist zwei waagerechte und im Versatz zueinander angeordnete Elekt­ roden auf, die aus dünnen oder dünnsten Elektrodendrähten bestehen. Die Abscheideeinrichtung besteht aus Platten, auf denen die Staub­ teilchen haften bleiben. Die Abscheideplatten sind senkrecht ausge­ richtet und quer versetzt zueinander angeordnet, so dass die Luft durch die Zwischenräume der Platten hindurchströmen kann.

Die DE-PS-438 834 betrifft eine elektrische Gasreinigungseinrich­ tung, bei der in einem Gaskanal Sprüh- und Niederschlagselektroden abwechselnd hintereinander stehen.

Die zwischen den Sprühelektroden stehenden Niederschlagselektroden sind dabei doppelt und alle unter sich gleich ausgebildet. Zwischen je zwei solcher benachbarten Niederschlagselektroden sind ein oder mehrere Siebe eingeschaltet, die einzeln oder gruppenweise nachein­ ander in Richtung des Gasstromes abnehmende Maschenweite haben. Mit dieser Maßnahme sollen in den einzelnen Abschnitten der Staubnieder­ schlagsanlage gleich- oder annähernd gleichbleibende elektrische Verhältnisse bei gleichbleibender Abscheidung der niederzuschlagen­ den Stoffe in den einzelnen Teilen der Niederschlagskammer erzielt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektro-Filterstufe zu schaffen, die bei einem optimalen Wirkungsgrad ein Geringstmaß an Bauvolumen und Aufwand erforderlich macht und als Baugruppe mit wei­ teren, beliebig ausgestatteten filternden Stufen kombinierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im nachstehenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine beispielsweise Ausführungsform der Elektro-Filterstufe, schematisch,

Fig. 2 eine aus einer Elektro-Filterstufe und zwei dieser strömungsmäßig vorgeordneten, nicht elektrisch wirkenden filternden Stu­ fen bestehende Filtereinrichtung zum Ab­ scheiden von Aerosolen (Ölnebel und dgl.),

Fig. 3 eine Ausführungsvariante einer kombinier­ ten Abscheideeinrichtung nach Fig. 2.

Die durch Fig. 1 veranschaulichte Elektro-Filterstufe besteht aus einer den jeweils vorliegenden Voraussetzungen nach Anzahl und Form angepaßten Einheit aus Sprühelektroden 10, 10' und ei­ ner in einem geeigneten Abstand (z. B. zwischen 30 und 350 mm) darüber angeordneten Niederschlagselektrode 11, die vorzugs­ weise als Edelstahl-Demister bzw. Demisterpaket ausgebildet ist. Die gegen die Unterseite der Niederschlagselektrode 11 hin gerichteten Erhebungen 10' der Sprühelektroden 10 sind dornenförmig oder ähnlich ausgestaltet und in jeweils geeigne­ tem Abstand voneinander vorgesehen.

Die Niederschlagselektrode 11 ist zumindest im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung (siehe Pfeile) des z. B. von Schmiermittelnebeln zu reinigenden Rohgases (Luft) angeordnet, so, daß sie vom Rohgas voll durchströmt wird, und zwar erst, wenn der Rohgasstrom die Sprühelektroden 10, 10' passiert hat und einem Jonisationsprozeß unterworfen worden ist.

Die Sprühelektroden 10, 10' und die Niederschlagselektrode 11 sind in einem frontseitig verschließbaren Gehäuse 12 unterge­ bracht, wobei die Niederschlagselektrode 11 zumindest in an der Innenseite der beiden Gehäuse-Seitenwandungen 13, 14 ange­ brachten Führungsschienen 15, 16 z. B. auch für Reinigungs­ zwecke herausnehmbar gehalten ist und die Sprühelektroden 10, 10' an den Gehäusewandungen elektrisch isoliert befestigt sind.

Als Material für die Sprühelektroden 10, 10' eignet sich eben­ falls Edelstahl. Als Werkstoff für die Sprühelektroden und für die Niederschlagselektrode können auch andere, gegebenenfalls auch kostengünstigere metallische Werkstoffe, z. B., Ei­ sen- oder Stahldraht, verwendet werden.

Die abgeschiedenen festen und flüssigen Stoffe (Aerosole) ge­ langen in ein nicht dargestelltes Aufnahmebehältnis, das mit einem Auslaßstutzen versehen ist.

Die kombinierte Abscheideeinrichtung für Aerosole aus Gasen gemäß Fig. 2 enthält zwei der Elektro-Filterstufe 10, 10', 11 räumlich und strömungsmäßig vorgeordnete filternde Abscheide­ stufen 17, 18 in Form von mechanischen Drahtgestrickkassetten (Agglomeratoren) für die Öl- oder Emulsionsabscheidung. Die filternde Stufe 17 weist dabei Scheibenform auf, wogegen die Filterstufe 18 hohlzylindrisch ausgebildete ist.

Durch die beiden Vorabscheidestufen 17 und 18 wird bewirkt, daß die Elektro-Filterstufe nur mit feinsten flüssigen und (luftfremden) Stoffen beaufschlagt wird. Die Verschmutzung der Elektro-Filterstufe wird daher stark reduziert, mit der daß lange Standzeiten dieses Filters erzielt werden.

Je nach Bedarfsfall kann der Elektro-Filterstufe auch nur eine filternde Stufe vorgeschaltet werden oder eine zusätz­ liche Filterstufe eingesetzt werden.

Die abgeschiedenen flüssigen und festen Stoffe (Ole etc.) ge­ langen auf eine im Innern des Gehäuses 19 angebrachte Schräg­ fläche 20, an die ein Auslaßstutzen 21 angeschlossen ist. Um sich im Einströmbereich 22 des Gases bzw. der aerosolhal­ tigen Luft ansammelndes Kriechöl, sich absetzende größere Öl­ tröpfchen etc. abführen zu können, ist in diesem Bereich ei­ ne weitere Schrägfläche 23 mit Austrittsstutzen 24 vorge­ sehen.

Die Filtereinrichtung nach Fig. 2 ist aus drei Baugruppen 25, 26 und 27 zusammengesetzt, die mittels Flansche 25' und 26' miteinander vereinigt sind.

Bei der Einrichtung nach Fig. 3 sind der Elektro-Filterstufe 10, 10', 11 zwei über- bzw. nebeneinander angeordnete filternde Stufen vorgeschaltet, die jeweils aus zwei geneigt zueinander angeordneten Drahtgestrickkassetten (Agglomeratoren) 28, 28' und 29, 29' bestehen. Wie im Falle der Fig. 2 sind auch hier verschiedene Kombinationen aus Elektro-Filterstufen und Agglomeratoren realisierbar.

Die sich im Einströmbereich des Rohgases in das Gehäuse 30 ab­ setzenden Anteile z. B. aus Öl etc. gelangen auf eine Schräg­ fläche 31 und können über einen Stutzen 32 aus dem Gehäuse austreten.

Auch diese Abscheideeinrichtung ist aus drei Baugruppen 33, 34 und 35 gebildet, die mittels Flansche 33' und 34' miteinander verbunden sind (die Baugruppen 25 und 33 sind identisch).

Die Auslegung der Filterstufe bzw. der kombinierten Abscheide­ einrichtung richtet sich nach der jeweiligen Beschaffenheit der zu filternden Medien sowie nach den chemischen und physi­ kalischen Randbedingungen. Die Betriebsspannung liegt etwa im Bereich zwischen 20 und 50 KV. Die Spannungsanschlüsse der Sprühelektroden sind in den schematisch dargestellten Figuren nicht enthalten.

Es ist grundsätzlich auch möglich, die Elektro-Filterstufe in Strömungsrichtung des Rohgases vor einer filternden Einheit 17 und/oder 18 bzw. 28/28' und/oder 29, 29' anzuordnen.

Die aus filterndem Material bestehende Niederschlagselektrode 11 kann auch in ihrer Einbaulage bzw. Wirkungsposition ge­ reinigt werden.

Claims (7)

1. Aus Sprühelektroden und einer Niederschlagselektrode gebildete Elektro-Filterstufe zum Abscheiden von in Rohgasen enthal­ tenen Aerosolen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nieder­ schlagselektrode (11) aus filterndem Material besteht, den Sprühelektroden (10, 10') nachgeordnet ist und die beiden Ein­ heiten Sprühelektroden und Niederschlagselektrode in an sich bekannter Weise quer zur Strömungsrichtung des aerosolbela­ denen Gases angeordnet sind.

2. Elektro-Filterstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederschlagselektrode (11) als Demister ausgebil­ det ist.

3. Elektro-Filterstufe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Niederschlagselektrode (11) aus Edel­ stahl besteht.

4. Elektro-Filterstufe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem frontseitig ver­ schließbaren Gehäuse (12) untergebracht ist, an dessen In­ nenwandung Führungen (15, 16) für die Auf- und Herausnahme der Niederschlagselektrode (11) angebracht sind.

5. Elektro-Filterstufe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einer filternden Vorabscheidestufe (17, 18, 28, 28', 29, 29') in Strömungsrich­ tung des zu filternden Gases nach- oder vorgeordnet ist.

6. Elektro-Filterstufe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorabscheidestufen jeweils durch Drahtgestrickkas­ setten verkörpert sind.

7. Elektro-Filterstufe nach den Ansprüchen 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß sie als Baugruppe (25, 33) aus­ gebildet und mit gleichartigen Baugruppen und/oder mit nicht elektrisch wirkenden filternden Baugruppen (26, 34) kombinierbar ist.