DE2641114C3 - Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Elektrofilters in Wabenform - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Elektrofilters in WabenformInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Elektrofilters in Wabenform
durch Zusammenfügen von im Querschnitt spundwandförmigen aus glasfaserverstärktem Polyester bestehenden,
warm gepreßten Plattenstreifen.
Es ist bekannt, zur Abscheidung korrosiver Nebeloder Flüssigkeitsteilchen Röhrenfilter aus Kunststoff
einzusetzen, die aus polygonalen Rohren oder aus polygonalen Rohre bildenden Wänden zusammengesetzt
sind (DE-OS 2130074). Diese weisen im allgemeinen eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit
auf, sind aber bei höheren Temperaturen nicht anwendbar. So sind beispielsweise Ausführungen in
PVC-S nur bis maximal 60° C belastbar, Ausführungen in Polypropylen und in Verbundbauweise PVC-GFK
bis etwa 75° C und PVC-HT bis etwa 80° C.
Bei PVC-S und HT kommt das Problem der Relaxation hinzu, die bereits unterhalb der genannten
Temperaturen schon zu einer so starken Verformung führen kann, daß die im Hinblick auf die Einstellung
optimaler elektrostatischer Verhältnisse sehr engen Maß- und Anordnungstoleranzen nicht mehr eingehalten
werden können. Dies führt zu einer erheblichen Gebrauchsminderung oder sogar zum totalen Ausfall
eines solchen Filters.
Bei einer Verbundbauweise aus glasfaservestärktem
Kunststoff mit thermoplastischem Material werden die Probleme der Relaxation zwar weitgehend beherrscht,
es treten hier aber andere, nicht weniger
ίο unangenehme Schwierigkeiten auf. Die unterschiedlichen
Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten führen nämlich infolge der dabei auftretenden erheblichen
Spannungen zu Rissen in dem Verbundwerkstoff, durch die die niedergeschlagenen korrosiven Flüssigkeiten
eindringen und den tragenden Verbund zerstören. Da es sich außerdem um relativ große Bauteile
handelt, lassen sich infolge der Werkstoffeigenheiten und der angewendeten Verarbeitungstechniken die
geforderten Maßtoleranzen häufig nur sehr schwer einhalten.
Des weiteren werden die Kunststoffeinbauten, soweit sie aus Thermoplastmaterial bestehen, durch
Schweißen miteinander verbunden. Kunststoffeinbauten aus Verbundmaterial, z. B. PVC-GFK, werden
teilweise über die Haftfähigkeit des auf das Thermoplastmaterial flüssig aufgebrachten Kunstharzes,
teilweise durch die in das Kunstharz eingebrachten VerstärkiAngsmaterialien, z. B. Glasfasermatten, miteinander
verbunden. Diese Fertigungsarten, die fast ausschließlich von Hand ausgeführt werden, weisen
erfahrungsgemäß Mängel bezüglich der Homogenität des Materialaufbaus auf und sind zudem sehr aufwendig.
Auch das aus der US-PS 3673058 bekannte Verfahren
zur Herstellung von Wabenstrukturen aus spundwandförmigen Platten hat sich für Elektrofilter
als ungeeignet erwiesen. Danach sollen in den Platten parallel ausgerichtete Glasfasern ein- oder mehrlagig
angeordnet werden. Die Platten weisen längs und quer zu den Glasfasern sehr unterschiedliche Festigkeitswerte auf, was im Elektrofilterbetrieb zu Rissen und
schließlich zum Ausfall durch korrosive Zerstörung geführt hat. Ferner treten bei diesem Herstellungsverfahren
zwangsläufig Schnittkanten auf (vergl. Spalte 3, Zeile 41 bis Spalte 4, Zeile 10 der US-PS), so daß
schon im neuwertigen Zustand keine vollständige Abdeckung der Glasfasern gegeben ist. Hinzu kommt,
daß die geforderten engen Maßtoleranzen nicht eingehalten werden können, weil die Platten längs und
so quer zu den Glasfasern ein unterschiedliches Schwindungsverhalten
zeigen. Schließlich hat auch die zweistufige Formgebung der Platten, d. h. Aufwickeln auf
einen rohrförmigen Hilfskörper, Aufschneiden und Pressen in die Endform, Nachteile hinsichtlich Maßhaltigkeit,
Materialverbrauch und Formstabilität.
Es besteht somit die Aufgabe, ein Herstellungsverfahren der eingangs genannten Art zu finden, bei dem
die Nachteile im Stand der Technik überwunden und folgende Aufforderungen zufriedenstellend erfüllt
werden können:
(1) Eine Rißanfälligkeit der Plattenstreifen infolge unterschiedlicher Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten
muß verhindert werden.
(2) Es müssen sehr enge Maßtoleranzen eingehalten werden.
(3) Die Plattenstreifen müssen so geformt sein, daß sie in beliebiger Weise zu großen Filtereinheiten
zusammengefügt werden können.
(4) Material, Formgebung und Verbindungstechnik müssen so aufeinander abgestimmt werden, daß die Filtereinheit rationell gefertigt werden kann und unter Betriebsbedingungen dl·; erforderliche Festigkeit und Formstabilität aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
(4) Material, Formgebung und Verbindungstechnik müssen so aufeinander abgestimmt werden, daß die Filtereinheit rationell gefertigt werden kann und unter Betriebsbedingungen dl·; erforderliche Festigkeit und Formstabilität aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
a) durch Einlegen von beidseits mit Vliesen abgedeckten Glasfasermatten in eine Form und A.usfüllipB
der Form mit flüssigem, ungesättigtem Polyesterharz Plattenstreifen gefertigt werden,
deren Grundseite zusammen mit zwei Schenkeln im Querschnitt gesehen, ein halbes, gleichseitiges
Sechseck bilden und die parallel zur Grundseite am freien Ende der Schenkel sich anschließende,
unterschiedlich breite Flansche aufweisen, deren Breitensumme im wesentlichen der Breite einer
Grundseite entspricht,
b) aus Plattenstreifen ein Wabenbündel zusammengesetzt wird, wobei jeweils der breite
Flansch eines ersten Plattenstreifens und der schmale Flansch eines zweiten Plattenstreifens
entweder mit der Grundseite eines dritten Plattenstreifensoder
überlappend mit dem schmalen und breiten Flansch eines vierten und fünften Plattenstreifens verbunden wird, und
c) das Wabenbündel in Wickeltechnik außen mit einem Mantel aus Glasfasern und Polyesterharz
versehen wird.
Beim Zusammenfügen der Plattenstreifen zu einem Wabenbündel werden diese in vorteilhafter Weise unter
Verwendung eines Materials gleicher Harzbasis miteinander verklebt.
Ferner ist es zweckmäßig, daß bei der Herstellung des Mantels Flansche, Aufhänge- oder Befestigungseinrichtungen durch Umwickeln eingebunden werden.
Die erfindungsgemäß zunächst hergestellten Plattenstreifen können mit einer solchen Maßhaltigkeit
hergestellt werden, daß sie ohne weiteres zu großen Filtereinheiten zusammengefügt werden können. Die
durch Überlappung der Plattenstreifen in Längs- und Querrichtung praktisch beliebig erweiterbare Baugröße
wird nach oben nur noch durch die Transportmöglichkeiten begrenzt. Auf der anderen Seite hat die
erfindungsgemäße Herstellung den Vorteil, daß praktisch fertige Filtereinheiten in der Werkstatt hergestellt
werden tonnen, was den Montageaufwand auf der Baustelle vermindert und Montagefehler fast vollständig
ausschließt. Durch das Umwickeln des Wabenbündels wird eine besonders stabile bauliche Einheit
geschaffen, wobei eine gewisse Schrumpfung des aufgewickelten Mantels beim Aushärten eine gute
Verbindung und ein gutes Zusammenhalten gewährleisten.
Durch Zugabe von Leitpigmenten erhalten die Plattenstreifen eine hinreichende elektrische Leitfähigkeit.
Flammenhemmende Additive schließlich verhindern das Ausbrechen eines Filterbrandes, falls aus
irgendeinem Grunde eine an sich zündfähige elektrische Entladung auftreten sollte.
Die Erfindung wird anhand das in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen spundwandförmigen Plattenstreifen in perspektivischer Ansicht;
Fig, 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Wabenbündel;
Fig, 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Wabenbündel;
Fig. 3 zeigt einen Kunststoffelektrofilter in Wabenform.
Der Plattenstreifen gemäß Fig. 1 hat einen trapez-
lu förmigen Querschnitt, der aus der Grundseite 1 sowie
aus den beiden Schenkeln la und 26 gebildet wird. Der Winkel zwischen der Grundseite 1 und den
Schenkeln la und 26 beträgt jeweils 120°. Die Schenkel la und Ib sind im wesentlichen genauso
lang, wie die Grundseite 1. Die Grundseite und die Schenkel bilden zusammen die Hälfte eines sechseckigen
Querschnittes, so daß aus jeweils zwei solcher spundwandförmiger Plattenstreifen ein sechseckiger
Kanal gebildet werden kann.
An die Schenkel la und Ib schließen sich die parallel
zur Grundseite 1 verlaufenden Flansche 3a und 36 an, wobei der Flansch 3a viermal so breit ausgebildet
ist, wie der Flansch 3b. Die Gesamtlänge der beiden Flansche 3a und 3b entspricht etwa der Länge
der Grundseite 1. Die Flansche sind deswegen asymmetrisch ausgebildet, um beim Zusammenfügen zu einem
Wabenbündel auch dann eine Überlappung an den Stoßsiellen zu erhalten, wenn die Plattenstreifen
um 180° gedreht verwendet werden.
Fig. 2 zeigt, wie die spundwandförmigen Plattenstreifen 4 zu einem Wabenbündel zusammengesetzt
sind. Dabei ist es zweckmäßig, Plattenstreifen unterschiedlicher Länge zu verwenden (vgl. L1 und L2),
um in Längsrichtung mehrere Plattenstreifen hintereinander anordnen zu können, ohne daß die Stöße
alle auf einer Höhe liegen. Längs der Linie A-A ist ersichtlich, daß infolge der asymmetrischen Ausbildung
der Flansche 3a und 3b auch dann eine Überlappung an den Stoßstellen erreicht wird, wenn die Plattenstreifen
um 180° verdreht gegeneinander gestellt werden. Zweckmäßigerweise wird ein Wabenbündel,
ausgehend von einer Symmetrieebene (z. B. A-A), in der Weise aufgebaut, daß auf der einen Seite dieser
Ebene nur Plattenstreifen gleicher Ausrichtung verwendet werden und auf der anderen Seite nur solche,
die demgegenüber um 180° um ihre Längsachse gedreht sind. Im übrigen ist aus Fig. 2 deutlich zu
ersehen, wie durch die Zusammenstellung der Plattenstreifen 4 sechseckige Kanäle 5 gebildet wer-
5u den.
Fig. 3 zeigt das als Niederschlagselektrode verwendbare fertige Wabenbündel einschließlich Mantel,
Befestigungsflanschen la und 76 sowie einer Ausschäumung 8 zwischen den äußeren Flächen der am
Rand des Wabenbündels liegenden sechseckigen Kanäle 5 und dem im wesentlichen kreisförmigen Mantel
6. Durch den Teilschnitt ist sichtbar gemacht, daß die sechseckigen Kanäle 5 jeweils durch zwei in
Längsrichtung aneinander gesetzte Plattenstreifen gebildet werden, wobei durch Verwendung unterschiedlicher
Plattenstreifenlängen die Stoßstellen 9 in der Höhe versetzt ausgebildet werden können.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Elektrofilters
in Wabenform durch Zusammenfügen von im Querschnitt spundwandförmigen, aus
glasfaserverstärktem Polyester bestehenden, warm gepreßten Plattenstreifen, dadurch gekennzeichnet,
daß
a) durch Einlegen von beidseits mit Vliesen abgedeckten
Glasfasermatten in eine Form, und Ausfüllen der Form mit flüssigem, ungesättigtem
Polyesterharz Plattenstreifen gefertigt
werden, deren Grundseite (1) zusammen mit zwei Schenkeln (2a, 26) im Querschnitt gesehen
ein halbes, gleichseitiges Sechseck bilden und die parallel zur Grundseite am freien
Ende der Schenkel (2c, 2b) sich anscnlie-
• ßende, unterschiedlich breite Flansche (3a, 3b) aufweisen, deren, Breitensumme im wesentlichen
der Breite einer Grundseite (1) entspricht,
b) aus Plattenstreifen ein Wabenbündel zusammengesetzt wird, wobei jeweils der breite
Flansch (3a) eines ersten Plattenstreifens und der schmale Flansch (3b) eines zweiten
Plattenstreifens entweder mit der Grundseite (I) eines dritten Plattenstreifens oder überlappend
mit dem schmalen und breiten Flansch (3a, 3b) eines vierten und fünften Plattenstreifens verbunden wird, und
c) das Wabenbündel in Wickeltechnik außen mit einem Mantel aus Glasfasern und Polyesterharz
versehen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenstreifen unter Verwendung
eines Materials gleicher Harzbasis wie die Plattenstreifen miteinander verklebt werden.
3. Verfahren nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Mantels
Flansche, Aufhänge- oder Befestigungseinrichtungen durch Umwickeln eingebunden werden.
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