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Verfahren zur Vorbehandlung zu reinigender Gase Es ist bereits vorgeschlagen
worden, Gase dadurch zu behandeln, daß sie nicht der Einwirkung von Gleichstrom,
sondern von Wechselströmen ausgesetzt werden. Man hat z. B. dieselben durch eine
Art von Frequenzinduktionsöfen, wie sie in der Schmelztechnik bekannt sind, hindurchgeführt.
Ein anderer Vorschlag geht dahin, dieselben in leitende Berührung mit Elektroden
zu bringen, die bei hoher Spannung mit einem Strom geeigneter Frequenz gespeist
werden. In letzterem Fall ist das Gas als Widerstand in den Stromkreis eingeschaltet.
Diesen Vorschlägen ist gemeinsam, daß nur Wechselströme geringer Periodenzahlen
zur Verwendung gelangen.
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Das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren unterscheidet sich demgegenüber
dadurch, daß das zu reinigende Gas durch eine Spule hindurchgeführt wird, die mit
einem Hochfrequenzstrom entsprechend einer Wellenlänge von xo m bis herunter zu
wenigen Zentimetern gespeist wird. Die Periodenzahl beträgt also mehr als 30 ooo
ooo Schwingungen pro Sekunde.
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Die Wirksamkeit des Verfahrens besteht darin, daß durch die Einwirkung
dieses Feldes sehr hoher Frequenz die kleinsten zu entfernenden Teilchen sich zu
größeren Teilchen akkumulieren. Hierdurch kann eine praktisch wirksam vorzunehmende
Entstaubung beispielsweise durch Entfernung auf mechanischem Wege in vorteilhafter'\'4'eise
vorbereitet werden. Derartig hohe Schwingungen, d. h. kurze Wellenlängen, hatten
bisher fast ausschließlich nur wissenschaftliches Interesse und konnten sich für
das Gebiet der drahtlosen Nachrichtenübermittlung aus hier nicht näher zu erörternden
Gründen noch nicht besonders eignen. Für die vorliegende Erfindung wird jedoch diesen,
im folgenden zur Kennzeichnung ultrakurze Wellen genannten, eine große, praktische
Bedeutung zuteil.
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In den beiliegenden Abbildungen sind schematisch zwei Ausführungsbeispiele
von Einrichtungen zur Durchführung des neuen Verfahrens dargestellt.
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Bezug nehmend auf die Abb. z bedeutet z eine Dreielektrodenröhre,
die als Generator zur Erzeugung der ultrakurzen Wellen dient und die üblichen Elektroden,Kathode
4, Gittersteuerelektrode 3 und die Anode 2 besitzt. Der eigentliche Röhrenschwingungskreis
wird gebildet durch die innere Kapazität der Anode 2 gegenüber dem Gitter 3 sowie
die Selbstinduktion dergleichzeitig als Beeinflussungsspule dienenden Induktivität
5. 6 ist eine Drosselspule, die das Gitter 3 mit der Kathode 4 verbindet, 7 die
Heizbatterie zur Heizung der Kathode und 8 die Anodenstromquelle zur Lieferung des
Anodenstromes der Röhre. Infolge der inneren Röhrenrückkopplung zwischen dem Schwingungskreis
2, 3, 5 und dem Gittersteuerkreis 3, 6, 7 werden in ersterem ungedämpfte elektrische
Schwingungen seiner Eigenperiode aufrechterhalten, die durch die in der Abbildung
dargestellten geringen
Dimensionen die Größenordnung der erfindungsgemäß
zur Verwendung gelangenden ultrakurzen Wellen besitzen. Natürlicherweise kann an
Stelle der ;dargestellten spezifischen Schaltungsanordnung jede an sich bekannte
Schaltung zur Erzeugung kurzer Wellen der in Frage kommenden Länge verwandt werden.
So kann beispielsweise an Stelle einer Röhre eine Funkenstrecke vorgesehen sein,
die durch einen Hochfrequenzstrom gespeist wird und die in dieser Kombination die
kleinsten bisher möglichen Schwingungen bis zu wenigen Zentimetern herunter und
noch kleiner zu erzeugen gestattet (s. hierzu Patent 45j289). Das zu reinigende
Gas wird durch eine Röhre g, die von der Beeinflussungsspule 5 umgeben ist, mit
geeigneter Geschwindigkeit hindurchgeführt.
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Es können weiterhin erfindungsgemäß mehrere Beeinflussungsvorrichtungen
dieser Art gleichzeitig oder auch nacheinander auf das Gas einwirken, wie dies in
der Abb. 2 näher veranschaulicht ist. Hier sind beispielsweise drei Beeinflussungseinrichtungen
der in der Abb. i dargestellten Art vorgesehen, die von dem zu beeinflussenden Gas
nacheinander durchlaufen werden. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche
Teile, wie in der Abb. i, und die einzelnen Beeinflussungseinrichtungen sind durch
entsprechende Indizes voneinander kenntlich gemacht. Diese Anordnung hat den Vorteil,
daß ein rasches Durchfließen des Gases ermöglicht wird. Um beim Fließen eine wirksame
Behandlung zu erzielen, ist es notwendig, pro Mengeneinheit des Gases eine bestimmte
Energiemenge zur Einwirkung zu bringen, mit anderen Worten, j e rascher das Gas
durchfließt, um so größer muß der Weg sein, auf dem eine Beeinflussung des Gases
vorgenommen wird. Man müßte also die Spule, falls nur eine einzige Beeinflussungseinrichtung
vorhanden wäre, sehr lang machen. Aus elektrischen Gründen läßt sich dies jedoch
nicht durchführen, da die erzeugte Frequenz abhängig ist von den Dimensionen des
verwendeten Schwingungskreises. Bei sehr hohen Frequenzen treten dann Schwierigkeiten
auf, wenn die Spule sehr lang ist, da die Abstimmung des Schwingungskreises, in
dem sie liegt, nunmehr ja im wesentlichen abhängig ist von der Spule. Bei Erzeugern
für sehr niedrige Frequenzen ergeben sich diese Schwierigkeiten nicht, da die Größe
der Beeinflussungseinrichtung gegenüber den Abstimmelementen der übrigen Teile in
den Hintergrund tritt. Es wird daher erfindungsgemäß eine Trennung vorgenommen,
derart, daß mehrere Beeinflussungseinrichtungen hintereinander im Sinne des Gasstromes
angeordnet werden.
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Auch kann fernerhin erfindungsgemäß das Gas eine Beeinflussung zur
Erzielung erhöhten Effektes mehrere Male und dies wiederum auch innerhalb des Prozeßganges,
d. h. auch in verschiedenen Zuständen, durchlaufen, wobei die zur Verwendung gelangenden
verschiedenen Beeinflussungseinrichtungen in allen möglichen Gruppen und Variationen
miteinander kombiniert sein können.
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Es können auch fernerhin erfindungsgemäß statt einer einzigen ausgesprochenen
Frequenz mehrere Frequenzen oder ein ganzes Frequenzband zur gleichzeitigen Einwirkung
auf das Gas vorgesehen werden. Letzteres kann man leicht dann erzielen, wenn eine
Funkenstrecke zur Erzeugung der Hochfrequenzschwingungen verwandt wird, bei der
bekanntlich immer aufeinanderfolgende gedämpfte, d. h. abklingende Wellenzüge entstehen,
die immer dasVorhandensein eines mehr oder weniger breiten Frequenzbandes bedeuten,
oder indem man den sogenannten Wandereffekt des Funkens praktisch ausnutzt. Da nämlich
bei Wellenlängen` der in Frage stehenden Größenordnung die Funkenstrecke selbst
bzw. ihre Kapazität eines bzw. den Hauptteil der elektrischen Kreiskonstanten ausmacht,
so wird durch das Wandern des Funkens über verschiedene Stellen der Funkenstreckenelektroden
eine dauernde Veränderung der Wellenlänge bewirkt, so daß auch auf diese Weise ein
mehr oder weniger breites Frequenzband zur Einwirkung auf das zu behandelnde Gas,
das unter Umständen gegenüber der Behandlung mittels einer einzigen Wellenlänge
besondere Vorteile mit sich bringen kann, gelangt.
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Dieses eben genannte Verfahren wird vorzugsweise dann angewandt, wenn
eine Beeinflussung mit einer einzigen Frequenz nicht mehr durchführbar ist. Enthält
z. B. ein Gas verschiedene Verunreinigungen, so sind naturgemäß verschiedene Frequenzen
günstig. Es wird daher vorgeschlagen, diese so zu wählen, daß für jede Verunreinigung
eine wirksame Frequenz vorhanden ist. Liegen diese Frequenzen nahe beieinander,
so ist es vorteilhaft, wie angegeben, an Stelle vonEinzelfrequenzen einFrequenzband
zu verwenden, da die Abstimmung auf einzelne Frequenzen einerseits aus hochfrequenztechnischen
Gründen Schwierigkeiten bereiten kann, andererseits die Einzelfrequenz für ein Gemisch
von Verunreinigungen nicht immer so genau zu bestimmen ist.