EP1242188B1 - Separateur electrostatique - Google Patents

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EP1242188B1
EP1242188B1 EP01953864A EP01953864A EP1242188B1 EP 1242188 B1 EP1242188 B1 EP 1242188B1 EP 01953864 A EP01953864 A EP 01953864A EP 01953864 A EP01953864 A EP 01953864A EP 1242188 B1 EP1242188 B1 EP 1242188B1
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EP
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inner electrode
cleaning
electrostatic separator
electrode
accordance
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EP01953864A
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German (de)
English (en)
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EP1242188A1 (fr
Inventor
Stephan Ahlborn
Heiko Schumann
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Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Original Assignee
Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/74—Cleaning the electrodes
    • B03C3/743—Cleaning the electrodes by using friction, e.g. by brushes or sliding elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/04—Plant or installations having external electricity supply dry type
    • B03C3/06—Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by presence of stationary tube electrodes

Definitions

  • the invention relates to an electrostatic precipitator for deposition of liquid or solid particles from a gas stream, after the preambles of claims 1 and 12, respectively.
  • Such electrostatic precipitators are known from DE 198 22 332 C1.
  • a movement of the cleaning body effecting actuator e.g., a thermally actuable growth element
  • the actuating means additional Space needed, not available in many applications stands, e.g. during operation of the electrostatic precipitator on an internal combustion engine.
  • the object of the invention is therefore to develop an electrostatic precipitator, the cleaning of the corona forming portion of the Internal electrode allows and thereby compact and space-saving design is.
  • the basic idea of the invention is, by the hollow design the inner electrode, in the section where the inner electrode has a having larger diameter, advantageously previously unused To make space available for the accommodation of used the cleaning mechanism causing components becomes.
  • FIG 1 and Figure 2 are each a section through a first embodiment of the electrostatic precipitator, which is preferably connected to a Internal combustion engine used for de-oiling crankcase gases becomes.
  • 1 shows the electrostatic precipitator in the position while the engine is running
  • Figure 2 shows the electrostatic precipitator at engine standstill shows.
  • the electrostatic precipitator consists of a tube (1), is traversed in the longitudinal direction of the gas to be cleaned, the inner wall (1A) of which is a collecting electrode for the forms particles to be separated. Center inside the tube (1) is in Extending longitudinally extending an inner electrode (2), wherein in the space between this inner electrode (2) and the collecting electrode (1A) consists of a high voltage electric field.
  • the inner electrode (2) has a first portion (2A) on the inflow side with a small cross-sectional area and downstream a second section (2B) with a larger cross-sectional area.
  • the first section (2A) essentially serves to form a corona and the second portion (2B) substantially to form a electrostatic deposition field.
  • the corona forming portion (2A) of the inner electrode (2) preferably formed as a needle.
  • the corona forming the first portion (2A) as the inflow side conical or generally pointed extension of the second portion (2B) of the inner electrode (2) to design.
  • a cleaning body (3) is provided for cleaning the needle (2A).
  • the cleaning takes place by a relative movement of the cleaning body (3) against the needle (2A) in touching contact therewith.
  • the actuating means (4) for effecting this relative movement is according to the invention in the hollow second section (2B) the inner electrode (2) is arranged.
  • the needle (2A) is opposite to the cleaning the immovable cleaning body (3) moved while according to the embodiments shown in Figures 3 to 7 the cleaning body (3) opposite the fixed needle (2A) is shifted.
  • the relative movement between the cleaning body by means of its own engine Energys such as temperature or pressure gradients or vibrations causes.
  • the electrostatic precipitator for the removal of Crankcase gases is preferably an expansion element (4) used, with the engine running through the heat through the hot crankcase gas expands and so forcefully on a Tappet (4A) acts, which then extended against the action of a spring (5) becomes.
  • the temperature drops to the ambient temperature, so that the plunger (4A) by the action of a spring (5) is retracted.
  • the spring (5) is also in the hollow inner electrode (2) housed and can act as a restoring actuator be designated.
  • the needle (2A) is in one with the Expansion element (4) connected upstream Sleeve (4B) arranged. It can for example be pressed into this be.
  • the sleeve (4B) may be integral with the expansion element (4) be connected or as a separate component to this be arranged.
  • the plunger (4A) is arranged, the within the hollow inner electrode (2) on a fixed there Pin (6) supported as an abutment.
  • the spring (5) is supported on the one hand on a contour of the inner electrode (2) and on the other hand a projection of the expansion element (4) or on a projection a body surrounding the expansion element (e.g. above-mentioned sleeve).
  • the cleaning body (3) is preferably at the upstream end the hollow second portion (28) of the inner electrode (2) is arranged.
  • the inner electrode (2) has a small opening there on, in which the cleaning body (3) is pressed or clipped.
  • the cleaning body (3) itself is preferably of an elastomeric plate formed, which pierced by the needle (2A) for cleaning becomes. However, it is e.g. also provided, the cleaning body as a cleaning brush with radially inwardly projecting micro-bristles train.
  • the operation of the needle cleaning according to the execution of Figs. 1 and 2 is the following: Warm up after turning on the engine when the engine is running hot crankcase gases and the hot Engine compartment overall, the expansion element (4). Thereupon drives the relative to the pin (6) supporting the plunger (4A) and moves the expansion element (4) with the located thereon Needle (2A) against the action of the spring (5) in the drawing down.
  • the needle (2A) pierces the cleaning body (3).
  • Needle (2A) as the corona forming portion of the inner electrode (2) out of the second section (2B) of the inner electrode (2).
  • These openings are preferably as in the longitudinal direction of the inner electrode (2) formed slots (2C) executed. Through these slots (2C) is also advantageous as the counter bearing for the plunger (4A) serving pin (6) in the hollow inner electrode (2) and kept it there.
  • the discharge of the purified gas The hollow inner electrode (2) also allows a compact Construction of the electrostatic precipitator.
  • the needle (2A) via a sleeve (4B) in electrically conductive contact with the second hollow portion (2B) of the inner electrode (2) is at the same potential as the inner electrode (2) held.
  • a smaller diameter of the tube (1) can be made possible if in a modification of the embodiment of FIGS. 1 and 2 the Expansion element (4) not completely disposed within the tube (1) is, but if only plunger (4A) of the expansion element (4) extends into the tube (1), the main body of the expansion element (4) in the drawing so z. B. above the plunger (4A) is provided.
  • the needle (2A) is in the second hollow portion (2B) of the inner electrode (2) fixedly arranged (for example, pressed in).
  • the cleaning body (3) is moved, while the needle (2A) is stationary.
  • the Plunger (4A) of the expansion element (4) connected holding element (8) for the cleaning body (3), said retaining element (8) with the plunger (4A) is moved.
  • the hollow inner electrode (2) in Longitudinally extending slots (2C) on. It also serve in this Take the slots (2C) to drain the hot crankcase gases via the hollow inner electrode (2).
  • the holding element (8) is in the illustrated variant designed as a retaining bracket, the inflow side a ring (8A) for receiving the cleaning body (3).
  • the gas to be cleaned can be at the center of the cleaning body (3) Pass ring (8A) fixing webs (8B) into the pipe (1).
  • the retaining bracket (8) is coaxial with the collecting electrode via the ring (8C) (1A). This is especially true in FIG. 7 clarified. This ensures that the cleaning body (3) from the needle (2A) is always pierced at the same point. This is in particular in a cleaning body (3) made of elastomer of Advantage, since otherwise in a variety of puncture sites the elastomer would be quickly destroyed, whereas the electrostatic precipitator maintenance free should be designed as a lifetime component.
  • the holding element (8) in addition a circumferential cleaning lip (8C) for cleaning the collecting electrode (1A).
  • This allows the needle (2A) and the Precipitation electrode (1A) advantageously simultaneously with a single mechanism to be cleaned.
  • the Cleaning lip (8C) also - as mentioned above - the centering serve the cleaning body (3).
  • Threaded spindle can be used as an actuator. It is also intended as an actuator by means of oil or To use air pressure actuated cylinder, which then at least partially runs in the hollow inner electrode.
  • An independent of the cleaning of the corona forming needle is the sole cleaning of the collecting electrode by means of a arranged in the cavity of the inner electrode Actuating mechanism.
  • the holding element (8) as shown in FIGS. 3 and 4 shown used, wherein the holding element then only one having circumferential cleaning lip (8C).
  • the cleaning body (3) then does not have to hold the retaining element (8).

Landscapes

  • Electrostatic Separation (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Claims (15)

  1. Séparateur électrostatique pour la séparation de particules liquides ou solides dans un flux de gaz, comprenant :
    un tube (1) qui est parcouru dans le sens longitudinal par le gaz à purifier et dont la paroi intérieure (1A) forme une électrode de précipitation pour les particules à séparer,
    une électrode intérieure (2) disposée au centre à l'intérieur du tube (1) dans le sens longitudinal,
    un champ électrique à haute tension étant créé dans l'espace compris entre cette électrode intérieure (2) et l'électrode de précipitation (1A),
    l'électrode intérieure (2) présentant, en amont, une première partie (2A) ayant une aire de section transversale réduite et, en aval, une deuxième partie (2B) ayant une plus grande aire de section transversale,
    la première partie (2A) servant pour l'essentiel à créer un effet de couronne
    et la seconde partie (2B) servant pour l'essentiel à créer un champ de séparation électrostatique,
    un élément nettoyeur (3) destiné à nettoyer la partie créant l'effet de couronne (2A) de l'électrode intérieure (2), le nettoyage étant réalisé par un déplacement relatif de l'élément nettoyeur (3) par rapport à la partie créant l'effet de couronne (2A) de l'électrode intérieure (2) en contact avec celle-ci,
    au moins un moyen d'actionnement (4) destiné à produire le déplacement relatif entre l'élément nettoyeur (3) et la partie créant l'effet de couronne (2A) de l'électrode intérieure (2),
    caractérisé en ce que la seconde partie (2B) au moins de l'électrode intérieure (2) est au moins partiellement creuse, la cavité de l'électrode intérieure (2) recevant au moins une partie du moyen d'actionnement (4) et/ou au moins un moyen de transmission de la force relié à l'organe d'actionnement (4), pour produire le déplacement relatif de l'élément nettoyeur (3) par rapport à la partie créant l'effet de couronne (2A) de l'électrode intérieure (2).
  2. Séparateur électrostatique selon la revendication 1, fonctionnant dans un moteur à combustion interne, caractérisé en ce que le moyen d'actionnement (4) produit le déplacement relatif de l'élément nettoyeur (3) par rapport à la partie créant l'effet de couronne (2A) de l'électrode intérieure (2) en utilisant des énergies internes du moteur telles qu'un gradient de température ou de pression ou des vibrations.
  3. Séparateur électrostatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'actionnement (4) est un élément à expansion qui est relié de façon thermique ou au moyen d'une conduite de pression à une source d'énergie interne du moteur,
    l'élément à expansion (4) retenant la première partie (2A) à nettoyer de l'électrode intérieure (2) dans une première position par rapport à un élément nettoyeur (3) stationnaire dans le séparateur électrostatique, contre l'action d'un ressort (5), lorsque le moteur tourne,
    la première partie (2A) de l'électrode intérieure (2) étant retenue dans une deuxième position par rapport à l'élément nettoyeur (3) fixe dans le séparateur électrostatique sous l'action d'un ressort lorsque le moteur est arrêté, laquelle deuxième position est éloignée de la première position le long de l'axe longitudinal de l'électrode intérieure (2).
  4. Séparateur électrostatique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément à expansion (4) et/ou le ressort (5) sont disposés au moins partiellement dans la cavité de l'électrode intérieure (2).
  5. Séparateur électrostatique selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'élément nettoyeur (3) est fixé sur la seconde partie (2B) de l'électrode intérieure (2), de préférence à son extrémité en amont.
  6. Séparateur électrostatique selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'élément nettoyeur (3) est fixé, par des barrettes, au centre du tube (1) formant l'électrode de précipitation.
  7. Séparateur électrostatique selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le moyen d'actionnement (4) est un élément à expansion raccordé de façon thermique ou au moyen d'une conduite de pression à une source d'énergie interne du moteur,
    l'élément à expansion (4) retenant l'élément nettoyeur (3) dans une première position par rapport à la première partie (2A) fixe de l'électrode intérieure (2) contre l'action d'un ressort (5) lorsque le moteur tourne,
    l'élément nettoyeur (3) étant retenu dans une deuxième position par rapport à la première partie (2A) fixe de l'électrode intérieure (2) sous l'effet d'un ressort lorsque le moteur est arrêté, laquelle deuxième position est éloignée de la première position sur l'axe longitudinal de l'électrode intérieure (2).
  8. Séparateur électrostatique selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément à expansion (4) et/ou le ressort (5) sont disposés au moins partiellement dans la cavité de l'électrode intérieure (2).
  9. Séparateur électrostatique selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'électrode intérieure (2) présente dans sa seconde partie (2B) creuse au moins une fente (2C) qui s'étend dans le sens longitudinal, de l'électrode intérieure (2), destinée à recevoir, de façon mobile longitudinalement, un élément de maintien (8) pour l'élément nettoyeur (3), par lequel l'élément nettoyeur (3) peut être couplé avec l'élément à expansion (4) en vue de son déplacement.
  10. Séparateur électrostatique selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de maintien (8) est guidé de manière coaxiale par l'électrode de précipitation (1A) au moins dans une partie de celle-ci pour le centrage de l'élément nettoyeur (3).
  11. Séparateur électrostatique selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'élément de maintien (8) pour l'élément nettoyeur (3) présente une lèvre de nettoyage (8C) continue pour l'électrode de précipitation (1A), qui repose sur l'électrode de précipitation (1A) et sert également au centrage de l'élément nettoyeur (3).
  12. Séparateur électrostatique pour la séparation de particules liquides ou solides dans un flux de gaz, comprenant :
    un tube (1) qui est parcouru dans le sens longitudinal par le gaz à purifier et dont la paroi intérieure (1A) forme une électrode de précipitation pour des particules à séparer,
    une électrode intérieure (2) disposée au centre à l'intérieur du tube (1) dans le sens longitudinal,
    un champ électrique à haute tension étant créé dans l'espace compris entre cette électrode intérieure (2) et l'électrode de précipitation (1A),
    l'électrode intérieure (2) présentant, en amont, une première partie (2A) ayant une aire de section transversale réduite et, en aval, une deuxième partie (2B) ayant une plus grande aire de section transversale, la première partie (2A) servant pour l'essentiel à créer un effet de couronne et la seconde partie (2B) servant pour l'essentiel à créer un champ de séparation électrostatique,
    caractérisé en ce que la seconde partie (2B) au moins de l'électrode intérieure (2) est au moins partiellement creuse, la cavité de l'électrode intérieure (2) recevant au moins une partie d'un moyen d'actionnement (4) et/ou au moins un moyen de transmission de force relié à l'organe d'actionnement (4), pour un dispositif nettoyeur (8, 8C) qui nettoie l'électrode de précipitation (1A).
  13. Séparateur électrostatique selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'électrode intérieure (2) présente dans sa seconde partie creuse (2B) au moins une fente (2C) qui s'étend dans le sens longitudinal de l'électrode intérieure (2) pour recevoir de façon mobile longitudinalement un dispositif nettoyeur (8), lequel dispositif nettoyeur (8, 8C) est couplé par l'intermédiaire de la cavité de l'électrode intérieure (2) avec le moyen d'actionnement réalisant la translation longitudinale du dispositif nettoyeur.
  14. Séparateur électrostatique selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que le dispositif nettoyeur présente une lèvre de nettoyage (8C) continue reposant sur l'électrode de précipitation (1A).
  15. Séparateur électrostatique selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'élément nettoyeur (3) est fait d'un élastomère qui est traversé par la première partie de l'électrode intérieure (2) conformée comme une aiguille (2A).
EP01953864A 2000-07-11 2001-06-30 Separateur electrostatique Expired - Lifetime EP1242188B1 (fr)

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