EP3067118A2 - Electrostatic particle separation device - Google Patents

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EP3067118A2
EP3067118A2 EP16159164.9A EP16159164A EP3067118A2 EP 3067118 A2 EP3067118 A2 EP 3067118A2 EP 16159164 A EP16159164 A EP 16159164A EP 3067118 A2 EP3067118 A2 EP 3067118A2
Authority
EP
European Patent Office
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wall
electrostatic
gas channel
electrostatic filter
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16159164.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3067118A3 (en
Inventor
Dirk Böhringer
Manfred Pabst
Matthias Ebel
Florian Volz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kutzner and Weber GmbH
Original Assignee
Kutzner and Weber GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kutzner and Weber GmbH filed Critical Kutzner and Weber GmbH
Publication of EP3067118A2 publication Critical patent/EP3067118A2/en
Publication of EP3067118A3 publication Critical patent/EP3067118A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
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    • B03C3/765—Cleaning the electrodes by using a mechanical vibrator, e.g. rapping gear ; by using impact with electromagnetic rappers

Definitions

  • Electrostatic particle separation devices for gas purification and in particular also for flue gas cleaning are known in various embodiments. They are also referred to as electrostatic precipitators.
  • the present invention is concerned with such an electrostatic precipitator for furnaces and in particular for so - called small furnaces, such as furnaces, stoves, tiled stoves or boilers fired with biomass such as wood, pellets or woodchips, the electrostatic precipitator entering the flue, ie to integrate the chimney or a chimney inlet of the stove in question.
  • the flue gas of such furnaces contains fine dusts and pollutant microparticles that should not be released into the atmosphere. To filter out such fine particles from the flue gas electrostatic Pumbleabscheidevoriquesen the above type are used.
  • dust particle clusters form on the inside of the tube wall of the tubular channel section forming the electrostatic filter gas channel and form an often partly encrusted dust layer.
  • the dust layer can reduce the efficiency of the electrostatic filter with increasing layer thickness. This requires occasional cleaning of the wall of the electrostatic filter gas channel.
  • the spray electrode also requires the occasional cleaning and removal of deposits.
  • Particle separation devices of the type considered here are not only suitable for flue gas filtration, but can generally be used for filtering dust-laden gases.
  • a particle separator in which a helical scraper in the electrostatic filter gas channel is arranged spaced from a tube wall of a gas-conducting channel, whose two ends are fixed and which can be driven to rotate rotationally. Due to the spacing and lack of flexibility the cleaning result is insufficient. Furthermore, a vibration element for exciting the tube wall is described in its resonant frequency. This improves the cleaning result only at a constant resonant frequency, because with deposition of dirt, deformation due to temperature changes and aging in general, this resonance frequency changes, whereupon the cleaning is deteriorated by means of the vibration element.
  • An electrostatic dust collector in which a plurality of rohrfömige collecting electrodes are arranged with one-sided suspension in a gas-conducting channel, wherein the other end is guided in a guide plate.
  • the tubular collecting electrodes are attached to both sides of plate-shaped carriers mounted spray electrodes.
  • the carrier and the guide plates can be excited to movements or vibrations for the purpose of dedusting of spray and collecting electrodes.
  • the disadvantage here in addition to the complex construction is the lack of mechanical friction. However, this would increase the complexity considerably.
  • the indirect vibration excitation shown is too inaccurate with respect to a resonant frequency of the individual spray and precipitation electrodes, which may be different due to differential aging and contamination.
  • indirect vibration excitation which in principle excites several spray or precipitation electrodes at the same time, can not at all stimulate the resonant frequency of all the electrodes if they differ in their resonance frequency due to aging and contamination. Overall, the cleaning is inadequate.
  • the friction element normally remains permanently, even during normal gas filtering operation of the particle separation device in the electrostatic filter gas passage.
  • the electrostatic filter gas channel is a preferably rectilinear section in the gas-conducting system between gas inlet and gas outlet.
  • adjacent or “contacting” are here to be understood in particular so that corresponding elements such as friction element and wall are not spaced from each other, but touch at least in places, so that when relative movement to each other, a frictional force acts or friction takes place ,
  • a drive device usable for the movement of the friction element is e.g. controllable by means of a control device of the particle separation device.
  • the drive device is activated regularly after a certain time interval to move the friction element and thus perform a dry cleaning process. This preferably follows during brief pauses of the normal filter operation with interruption of the gas flow. However, such a cleaning process during normal filter operation is also conceivable if care is taken that cleaned-up dust particles do not re-enter the gas flow to any appreciable extent.
  • the dust particle clusters occurring in the dry cleaning process are preferably collected in a collecting container below the electrostatic filter gas channel and finally disposed of.
  • a control device of the electrostatic Pumbleabscheidevoriques also ensures the correct power supply of the spray and the counter electrode, the counter electrode (wall of the electrostatic filter gas channel) is usually electrically connected to ground, that is grounded.
  • the particle separator is operated at voltages of several tens of kV between the electrodes.
  • a particularly preferred embodiment of the Pumbleabscheidevoriques has an electrostatic filter gas channel with a preferably cylindrical tube wall, wherein the friction element has a helical shape and rests with its Helixwindened inside the cylindrical wall.
  • the electric filter gas channel can thus be formed by a cylindrical metal tube in which a helical or helical structure is incorporated as a frictional element, which is designed with an inner empty space so as to keep a central portion of the electrostatic filtering gas channel free for the passage of gas.
  • the friction element is formed from a metal, in particular resilient metal, eg spring steel.
  • the helical friction element can be driven for rotation about its helical axis by means of the drive device, so that all possible helical turns rub against the inner surface of the cylindrical tube wall during the rotational movement and thereby scrape dust deposits from this inner surface.
  • the friction element is a spring which can be excited to vibrate in the electrostatic filter gas channel in order to detach deposits from the wall.
  • a helical structure of the aforementioned kind is advantageous. It then forms a helical spring which can perform spring oscillations in the electrostatic filter gas channel in order to rub against the inner surface of the cylindrical tube wall and thereby scrape off dust deposits from this inner surface. The scraped-off dust deposits must be collected and disposed of. Due to their larger mass, the cluster-like scratched dust deposits are easier to mechanically trap and prevent release in the atmosphere than the microparticles originally deposited on the deposition electrode from which they are formed. Particularly effective in terms of the frictional effect is a variant of the latter embodiment, in which the helical spring can be excited simultaneously to Lssensschwingept- and to rotate about its longitudinal axis.
  • the friction element may be formed sharp-edged on its side which contacts the wall of the electrostatic filter gas channel in order to increase the scraping action. Also, the friction element on its wall Contacting side for this purpose have a brush structure.
  • the friction element preferably has an upper fixed end and a lower unfixed and in particular free end.
  • the friction element itself is able to oscillate.
  • the vibration generator has a tunable frequency range and can be integrated into a control, which ensures that the vibration generator Wegscant frequencies and thereby adjusts to natural frequencies of the wall or this covers in particular periodically.
  • a vibration sensor can be provided for measuring the vibrations. Vibration generator and vibration sensor are part of the scheme and may be in communication with a common control device.
  • This further solution according to the invention does not require a separate friction element in the interior of the electrostatic filter gas channel, although a combination solution would also be conceivable in which the wall can be excited to oscillate and, in addition, a friction element rubbing against it of the type explained above is provided in the electrostatic filter gas channel.
  • a possible embodiment of the Pumbleabscheidevoriques according to claim 6 could consist in that the electrostatic filter gas channel is formed of a relatively thin tube, which is displaceable to vibrational movements.
  • a vibratory tube forming a particular form of electrostatic filter gas passage could also be arranged as a vibratory, electrically conductive insert in an otherwise more stable tubing construction, where the high voltage electrode extends in the tubing construction.
  • the vibration tube could also be formed of individually oscillatory plates which are not rigidly connected to each other.
  • the more stable outer tube surrounding the vibratory, electrically conductive insert could, according to a variant, e.g. be formed of an electrically insulating material.
  • a vibration generator preferably membrane transducer, eg speakers, piezoelectric vibrators, electrodynamic vibration exciters, electromagnetic vibration exciters, mechanical unbalance vibration exciters and / or shock generators come into question, which are in operative connection with the vibratory electrostatic filter gas channel to the vibration excitation.
  • the vibration exciter or on the electrostatic filter gas channel and the geometry and the material of the wall one or more modes of vibration can be excited, eg longitudinal vibrations, bending vibrations, torsional vibrations, etc.
  • the arrangement is tuned so that natural frequencies of the electrostatic filter gas channel or be excited by the wall, so this is resonated to shake off because of the occurring movements of the wall adhering dust particle clusters.
  • the high-voltage electrode can be excited to oscillate in order to replace any deposits thereof.
  • the high voltage electrode is preferably rod-shaped and may be e.g. be a sawtooth stick electrode.
  • the high voltage electrode is made of spring steel.
  • the high voltage electrode is formed as a bimetallic electrode, which deforms with changing temperatures in order to replace any adhesions in these deformation movements.
  • the electrostatic filter gas channel is vertically disposed and open downwardly to a normally outwardly sealed dust collector, with a gas conduit portion leading away from the electrostatic filter channel at the lower end of the electrostatic filter gas channel above the dust collection container. Cleaned dust particle clusters can then trickle down into the dust collector.
  • the purified gas can flow out through the gas line section above the dust collecting container.
  • the arrangement is such that the electrostatic filter gas channel is flowed through from top to bottom of the gas to be cleaned.
  • the electrostatic particle separation device provided for flue gas purification has a metal housing 2 with a gas inlet 4 and a gas outlet 6. Between the gas inlet 4 and the gas outlet 6, a conduit section 5 directly formed by the housing 2 in the example is provided in the form of a hollow cylindrical tube with a wall 9 which serves as an electrostatic filter gas channel 8.
  • the particle separation device is preferably to be integrated into a flue gas duct in such a way that the flue gas enters the gas inlet 4 and, after flowing through the electrostatic filter gas channel 8, flows clean at the gas outlet 6.
  • Flow arrows 10 indicate the gas flow path.
  • the wall 9 of the electric filter gas channel 8 serving as line section 5 is electrically conductive and in the example connected to ground potential.
  • a rod-shaped high-voltage electrode 14 extends centrally and essentially coaxially in the rectilinear electrostatic filter gas channel 8 and is connected to an external high-voltage electrical supply 18 via an insulator lead-through 16 serving as an electrode holder.
  • a high electrical voltage is applied to the high voltage electrode 14 in relation to the ground potential 9 of the electrostatic filter gas channel 8 in a manner known per se.
  • Fine dust particles in the flue gas to be cleaned are electrically charged in the electric field between the effective as a discharge electrode high-voltage electrode 14 and the effective as a precipitation electrode wall 9 so that they move to the wall 9 and deposited there. This usually results in the formation of dust particle clusters and a dust layer formed thereon on the wall 9. This dust layer can reduce the effectiveness of the Pismeabscheidevoriques and is therefore from time to time to remove.
  • the present invention offers possibilities of quasi-automatic cleaning of the wall 9 of the electrostatic filter gas channel 8.
  • the cleaning principles used for this purpose can also be transferred to other line sections if adapted accordingly.
  • a cleaning process takes place during breaks in operation of the Pumbleabscheidevorraum, although in certain applications, the cleaning of the wall 9 by means of the friction element 20 during normal filter operation of the Pumbleabscheidevorraum is conceivable.
  • a friction element 20 in the form of a helix is arranged in the electrostatic filter gas channel 8, which extends substantially over the entire length of the electrostatic filter gas channel 8 and engages closely with its helical turns on the wall 9 of the electrostatic filter gas channel 8, wherein the friction element 20 is electrically opposite the high voltage electrode 14 is isolated and can be at ground potential, for example.
  • the friction element 20 is in the example a possible - As little as possible space in the electrostatic filter gas channel engaging coil spring, for example, from a spring steel, which depends on the coaxial with the friction element 20 and the electrostatic filter gas channel 8 arranged holding rod 22 and is connected via this with a drive device 24.
  • the drive device 24 can be activated by means of a control device 26 to rotate the holding rod 22 about its longitudinal axis, as indicated by the arrow 28.
  • the helical spring serving as a friction element 20 is rotated about its longitudinal axis, rubbing with its Helixwindept 21 inside the wall 9 in order to scrape off any dust deposits on the wall 9.
  • the Helixwindept 21 are preferably formed sharp-edged at their outer edges for this purpose. In these friction processes, there are also superimposed motion patterns within the coil spring 20, whereby deposits are shaken off by the coil spring 20.
  • the drive device 24 in addition to the rotational movement of the coil spring 20 can also cause a vibrational movement of the coil spring 20, for example by an up and down movement of the retaining rod 20, as indicated by the arrow 30. Both modes of rotation and vibration can preferably be performed simultaneously, whereby a very effective frictional effect on the wall 9 can be achieved for their cleaning.
  • the electrostatic filter gas channel 8 is arranged vertically and open at the bottom to an outwardly closed dust collecting container 32.
  • the dust collecting container 32 is in the present example, an extendable drawer, which is sealed in the insertion position shown outwardly received in the housing 2.
  • the dust collector 32 serves to catch the trickled down during the phases of cleaning the wall 9 dust.
  • the gas outlet 6 is located at a gas line section 34, which at the lower end of the electrostatic filter gas channel 8, but above the dust collecting container 32 is located. Thereby, the gas flow is channeled so that it does not pass through the dust collecting container, so that dust collected in the dust collecting container 32 can not be whirled up to any significant extent by the gas flowing through the particle separating device.
  • a perforated grid or the like may be provided between the branch of the gas line section 34 and the dust collecting container 32.
  • Fig. 1 shown embodiment of the invention can be realized by simple means and allows efficient cleaning of the electrostatic precipitator.
  • the control device 26 may be configured to automatically carry out the cleaning operation of the friction element 20 periodically after certain time intervals. Also conceivable is a sensory detection of dust formation on the wall 9 of the electrostatic filter gas channel 8 and activation of the cleaning operation in each case after accumulation of a certain amount of dust on the wall. 9
  • the second embodiment according to Fig. 2 differs from the embodiment described above Fig. 1 in that the friction element 20 is not rotatably received in the electrostatic filter gas channel 8, but can only perform spring oscillations therein. Furthermore, the high-voltage electrode 14 is opposed in the second embodiment Fig. 1 not arranged on the top of a holding rod hanging in the electrostatic filter gas channel 8, but provided on a lateral support 40, which is electrically led outwards relative to the wall 9 and produces an electrical connection to a high voltage source 18. Upwardly and downwardly, the high-voltage electrode 14, which acts as a spray electrode, branches off the holder 40 centrally into the electrostatic filter gas channel 8.
  • a purge air in the electrostatic filter gas duct 8 sucking fan 42 is arranged laterally on the housing 2.
  • the cooling purge air flows around the Electron holder 40 and provided for their attachment insulators (not shown).
  • the friction element 20 which is also designed as a helical spring, is fixed at its upper end to the housing 2 and can, moreover, perform spring oscillations in the longitudinal direction of the electrostatic filter gas channel 8.
  • the coil spring 20 may be designed and arranged so that it is vibrated solely by the gas flow in the electrostatic filter gas channel 8 in order to detach deposits from the wall 9. The gas flow itself then forms the drive means for moving the friction element 20.
  • a symbolically represented at 46 vibration generator is provided, which can stimulate the friction element 20 to forced oscillations.
  • the vibrator 46 may be, for example, a shock exciter, which exerts impacts in the longitudinal direction of the friction element 20 on this.
  • An also existing control device for the high voltage supply 18 and the vibration generator 46 are in Fig. 2 not shown, although also present in the second embodiment.
  • a bypass channel 48 leads to the gas outlet 6 above the electrostatic filter gas channel 8.
  • a blocking flap 50 is provided, which allows in a bypass operation, a derivative of the gas flow through the bypass channel 48, bypassing the electrostatic filter gas channel 8.
  • Such an operating mode can be considered, for example, during the phases of cleaning the electrostatic filter gas channel 8 by means of the friction element 20.
  • a blocking flap 52 in the regular discharge channel 34 to the gas outlet 6 out for such Bypass operation be brought into the closed position.
  • Fig. 3 shows an embodiment of the invention in which no separate friction element is arranged in the electrostatic filter gas channel 8, but the electrostatic filter gas channel 8 can be excited as such to vibrational movements.
  • the electrostatic filter gas channel 8 is formed by a separate insert which is loosely suspended in the housing 2 on suspension supports 54, so that it can form a vibration element which is as little damped as possible.
  • At least one vibration generator 56 is coupled to the electrostatic filter gas channel 8 for its vibration excitation.
  • two oscillators 56 are shown. These may be membrane oscillators, such as, for example, specially adapted loudspeakers, which can excite the wall 9 of the electrostatic filter gas channel 8 to cause vibrations.
  • the vibration generator 56 may optionally be different vibration modes in question, eg stretching vibrations, torsional vibrations, bending vibrations, etc ..
  • electrodynamic vibrators e.g. Piezo vibrators, electromagnetic vibration exciters, mechanical unbalance vibration exciter and possibly shock generator in question.
  • FIG Fig. 3 A control device for the operation of the vibrators 56 and the high voltage electrode 14 is shown in FIG Fig. 3 not shown if - present in the embodiment.
  • a fan 42 having the same function as the purge air fan 42 in FIG Fig. 2 ,
  • the electrostatic filter gas channel 8 is formed as a thin-walled tubular insert made of metal, which takes over the gas flow between the gas inlet 4 and gas outlet 6 within the housing 2. Electrically, it is preferably connected to ground potential, so that a corresponding electric field can form in the filter operation between the high-voltage electrode 14 (spraying electrode 14) and the wall 9, which is under high voltage and has long been extending into the electrostatic filter gas channel 8.
  • the embodiment according to Fig. 4 differs from the embodiment according to Fig. 3 merely in that the high-voltage electrode 14 is arranged on a lateral holder 40, which is guided via the insulating seal 60 to the outside to high-voltage source 16.
  • the high-voltage electrode 14 can be excited to vibrate to shake off any particulate deposits thereof.

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Abstract

Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung zur Gasreinigung, insbesondere Rauchgasreinigung, umfassend - ein Gehäuse (2) mit einem Gaseinlass (4) und einem Gasauslass (6) sowie einem von einer elektrisch leitfähigen Wandung (9) begrenzten Elektrofiltergaskanal (8) zwischen dem Gaseinlass (4) und dem Gasauslass (6), - eine elektrische Hochspannungselektrode (14), die in dem Elektrofiltergaskanal (8) angeordnet ist, wobei die Hochspannungselektrode (14) und die elektrisch leitfähige Wandung (9) als gegensätzliche Elektroden eines Elektrodenpaares betreibbar sind, um ein elektrisches Feld in dem Elektrofiltergaskanal (8) zu erzeugen, und - eine Reinigungsvorrichtung (20, 22, 24; 22, 46) zur Reinigung der Wandung des Elektrofiltergaskanals, wobei die Reinigungsvorrichtung (20, 22, 24; 22, 46) ein in dem Elektrofiltergaskanal (8) bewegbar gelagert aufgenommenes und an der Wandung (9) kontaktierend anliegendes Reibungselement (20) umfasst, welches zur Ausführung von Reibungsbewegungen an der Wandung (9) antreibbar ist, um Ablagerungen von der Wandung (9) abzulösen.Electrostatic particle separation device for gas purification, in particular flue gas cleaning, comprising - A housing (2) with a gas inlet (4) and a gas outlet (6) and one of an electrically conductive wall (9) limited electrostatic filter channel (8) between the gas inlet (4) and the gas outlet (6) - a high voltage electrical electrode (14) disposed in the electrostatic filter gas channel (8), the high voltage electrode (14) and the electrically conductive wall (9) being operable as opposed electrodes of a pair of electrodes to generate an electric field in the electrostatic filter gas channel (8). to produce, and a cleaning device (20, 22, 24, 22, 46) for cleaning the wall of the electrostatic filter gas channel, wherein the cleaning device (20, 22, 24, 22, 46) comprises a friction element (20) which is movably mounted in the electrostatic filter gas channel (8) and contacts the wall (9) in a friction-engaging manner on the wall (9). is drivable to detach deposits from the wall (9).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung zur Gasreinigung, insbesondere Rauchgasreinigung, umfassend

  • ein Gehäuse mit einem Gaseinlass und einem Gasauslass sowie einem von einer elektrisch leitfähigen Wandung begrenzten Elektrofiltergaskanal zwischen dem Gaseinlass und dem Gasauslass;
  • eine elektrische Hochspannungselektrode, die in dem Elektrofiltergaskanal angeordnet ist, wobei die Hochspannungselektrode und die elektrisch leitfähige Wandung als gegensätzliche Elektroden eines Elektro - denpaares betreibbar sind, um ein elektrisches Feld in dem Elektrofiltergaskanal zu erzeugen, und
  • eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung der Wandung des Elektrofil - tergaskanals.
The invention relates to an electrostatic particle separation device for gas purification, in particular flue gas cleaning, comprising
  • a housing having a gas inlet and a gas outlet and an electrostatic filter gas channel bounded by an electrically conductive wall between the gas inlet and the gas outlet;
  • a high voltage electric electrode disposed in the electrostatic filter gas channel, the high voltage electrode and the electrically conductive wall being operable as opposed electrodes of an electrode pair to generate an electric field in the electrostatic filter gas channel, and
  • a cleaning device for cleaning the wall of the electrofilter gas channel.

Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtungen zur Gasreinigung und ins - besondere auch zur Rauchgasreinigung sind in diversen Ausgestaltungen bekannt. Sie werden auch als Elektrofilter bezeichnet. Die vorliegende Erfin - dung befasst sich mit einem solchen Elektrofilter für Feuerungsanlagen und insbesondere für sogenannte Kleinfeuerungsanlagen, wie etwa Zimmeröfen, Kochherde, Kachelöfen oder Heizkessel, die mit Biomasse wie Holz, Pellets oder Hackschnitzel befeuert werden, wobei der Elektrofilter in den Rauchgaskanal, d.h. in den Schornstein oder einer Schornsteinzuleitung des betreffenden Ofens zu integrieren ist. Das Rauchgas solcher Feuerungsanlagen enthält Feinstäube und Schadstoff-Mikropartikel, die nicht in die Atmosphäre gelangen sollten. Um solche Feinpartikel aus dem Rauchgas herauszufiltern werden elektrostatische Partikelabscheidevorrichtungen der oben genannten Art verwendet. Ein Beispiel einer solchen elektrostatischen Parti - kelabscheidevorrichtung ist in der EP 1 193 445 B1 beschrieben. Sie funktionieren mit einer oft auch als Sprühelektrode bezeichneten Hochspannungselektrode, die z.B. stabförmig ausgebildet ist und sich der Länge nach in einen rohrförmigen Abschnitt des betreffenden Gas leitenden Kanals erstreckt, dessen Rohrwand gegenüber der Sprühelektrode elektrisch isoliert ist und als Gegenelektrode zu der Sprühelektrode bei entsprechender elektrischer Spannungsbeaufschlagung wirkt. Die Gegenelektrode wird häufig auch als Niederschlagselektrode bezeichnet, da sich die im elektrischen Feld der beiden Elektroden aufgeladenen und bewegten Feinstaubpartikel an der Niederschlagselektrode ansammeln und ablagern. Bei der Ansammlung der Partikel an der Niederschlagselektrode bilden sich Staubparti - kelcluster innen an der Rohrwand des den Elektrofiltergaskanal bildenden rohrförmigen Kanalabschnitts und formen eine oft teils verkrustete Staubschicht. Die Staubschicht kann mit zunehmender Schichtdicke die Effizienz des Elektrofilters herabsetzen. Dies erfordert eine gelegentliche Reinigung der Wandung des Elektrofiltergaskanals. Auch die Sprühelektrode bedarf der gelegentlichen Reinigung und Entfernung von Ablagerungen.Electrostatic particle separation devices for gas purification and in particular also for flue gas cleaning are known in various embodiments. They are also referred to as electrostatic precipitators. The present invention is concerned with such an electrostatic precipitator for furnaces and in particular for so - called small furnaces, such as furnaces, stoves, tiled stoves or boilers fired with biomass such as wood, pellets or woodchips, the electrostatic precipitator entering the flue, ie to integrate the chimney or a chimney inlet of the stove in question. The flue gas of such furnaces contains fine dusts and pollutant microparticles that should not be released into the atmosphere. To filter out such fine particles from the flue gas electrostatic Partikelabscheidevorrichtungen the above type are used. An example of such an electrostatic particle separation device is shown in US Pat EP 1 193 445 B1 described. They work with a high-voltage electrode, often referred to as a discharge electrode, which is, for example, rod-shaped and extends lengthwise into a tubular portion of the respective gas-conducting channel whose tube wall is electrically insulated from the spray electrode and acts as a counter electrode to the spray electrode with appropriate electrical voltage. The counterelectrode is often also referred to as a precipitation electrode, since the fine dust particles charged and moved in the electric field of the two electrodes accumulate and deposit on the precipitation electrode. During the accumulation of particles at the precipitation electrode, dust particle clusters form on the inside of the tube wall of the tubular channel section forming the electrostatic filter gas channel and form an often partly encrusted dust layer. The dust layer can reduce the efficiency of the electrostatic filter with increasing layer thickness. This requires occasional cleaning of the wall of the electrostatic filter gas channel. The spray electrode also requires the occasional cleaning and removal of deposits.

Die Abreinigung der Sprühelektrode und der als Niederschlagselektrode wirkenden Rohrwand des Elektrofiltergaskanals erfolgte bisher oft manuell im Sinne der Tätigkeit eines Kaminkehrers mittels handbetätigter Bürsten. Auch der Einsatz von flüssigen Reinigungsmitteln für die Reinigung des Elektrofil - tergaskanals ist bekannt. Solche Reinigungsvorgänge sind aufwändig und hinterlassen im Falle der Verwendung von flüssigen Reinigungsmitteln speziell zu entsorgende Schmutzflüssigkeit.The cleaning of the spray electrode and acting as a precipitation electrode tube wall of the electrostatic filter gas channel was previously often manually in the sense of the activity of a chimney sweeper by means of manually operated brushes. The use of liquid cleaning agents for the cleaning of the electrofilter gas channel is also known. Such cleaning operations are complex and leave in the case of the use of liquid detergents specially to be disposed of dirty liquid.

Partikelabscheidevorrichtungen der hier betrachteten Art kommen nicht nur zur Rauchgasfilterung in Frage sondern können ganz allgemein zur Filte - rung von staubbelasteten Gasen eingesetzt werden.Particle separation devices of the type considered here are not only suitable for flue gas filtration, but can generally be used for filtering dust-laden gases.

Aus der DE 10 2009 044 152 A1 ist eine Partikelabscheidevorrichtung bekannt, bei der ein schraubenartiger Abstreifer in dem Elektrofiltergaskanal beabstandet zu einer Rohrwand eines Gas leitenden Kanals angeordnet ist, dessen beiden Enden fixiert sind und der zu Rotationsbewegungen angetrieben werden kann. Aufgrund der Beabstandung und mangelnden Beweglichkeit ist das Reinigungsergebnis aber unzureichend. Ferner ist ein Vibrationselement zur Anregung der Rohrwand in ihrer Resonanzfrequenz beschrieben. Dies verbessert das Reinigungsergebnis nur bei konstanter Resonanzfrequenz, denn bei Ablagerung von Schmutz, Verformungen aufgrund von Temperaturänderungen und durch Alterung allgemein verändert sich diese Resonanzfrequenz, woraufhin die Reinigung mittels des Vibrationselements verschlechtert ist.From the DE 10 2009 044 152 A1 a particle separator is known in which a helical scraper in the electrostatic filter gas channel is arranged spaced from a tube wall of a gas-conducting channel, whose two ends are fixed and which can be driven to rotate rotationally. Due to the spacing and lack of flexibility the cleaning result is insufficient. Furthermore, a vibration element for exciting the tube wall is described in its resonant frequency. This improves the cleaning result only at a constant resonant frequency, because with deposition of dirt, deformation due to temperature changes and aging in general, this resonance frequency changes, whereupon the cleaning is deteriorated by means of the vibration element.

Aus der DE 32 44 397 A1 ist ein elektrostatischer Staubabscheider bekannt, bei dem in einem Gas leitenden Kanal mehrere rohrfömige Niederschlagselektroden mit einseitiger Aufhängung angeordnet sind, wobei das andere Ende in einer Führungsplatte geführt ist. In den röhrenförmigen Niederschlagselektroden sind beidseitig an plattenförmigen Trägern befestigte Sprühelektroden angeordnet. Dabei können die Träger und die Führungsplatten zu Bewegungen bzw. Schwingungen zum Zwecke der Entstaubung von Sprüh- und Niederschlagselektroden angeregt werden. Nachteilig ist hierbei neben der komplexen Konstruktion das Fehlen einer mechanischen Reibung. Diese würde aber die Komplexität zusätzlich erheblich erhöhen. Ferner ist die gezeigte indirekte Schwingungsanregung hinsichtlich einer Resonanzfrequenz der einzelnen Sprüh- und Niederschlagselektroden, die aufgrund unterschiedlicher Alterung und Verschmutzung verschieden sein kann, viel zu ungenau. Insbesondere kann eine indirekte Schwingungsanre - gung, die grundsätzlich mehrere Sprüh- bzw. Niederschlagselektroden gleichzeitig anregt, gar nicht die Resonanzfrequenz aller Elektroden anre - gen, wenn diese sich aufgrund von Alterung und Verschmutzung in ihrer Resonanzfrequenz unterscheiden. Damit ist insgesamt die Reinigung unzureichend.From the DE 32 44 397 A1 An electrostatic dust collector is known in which a plurality of rohrfömige collecting electrodes are arranged with one-sided suspension in a gas-conducting channel, wherein the other end is guided in a guide plate. In the tubular collecting electrodes are attached to both sides of plate-shaped carriers mounted spray electrodes. In this case, the carrier and the guide plates can be excited to movements or vibrations for the purpose of dedusting of spray and collecting electrodes. The disadvantage here in addition to the complex construction is the lack of mechanical friction. However, this would increase the complexity considerably. Furthermore, the indirect vibration excitation shown is too inaccurate with respect to a resonant frequency of the individual spray and precipitation electrodes, which may be different due to differential aging and contamination. In particular, indirect vibration excitation, which in principle excites several spray or precipitation electrodes at the same time, can not at all stimulate the resonant frequency of all the electrodes if they differ in their resonance frequency due to aging and contamination. Overall, the cleaning is inadequate.

Aus der WO 2012/048794 A1 ist ein elektrostatischer Abscheider bekannt, bei dem das Rauchgas ionisiert in eine rohrförmige Kollektorstufe eintritt, bei der die Rohrwand auf einem entsprechenden Potential gehalten wird, um ionisierte Teilchen des Rauchgases anzuziehen und elektrisch zu neutralisie - ren. Eine die Rohrwand kontaktierende und auf dem gleichen Spannungsniveau gehaltene spiralförmige Bürstenvorrichtung bewirkt durch Rotationsbewegung eine Abschabung der an der Rohrinnenwand abgelagerten Partikel. Nachteilig ist bei einem solch elektrostatischem Abscheider die vergleichsweise schlechte Reinigungswirkung mittels der Ionisierung des Rauchgases.From the WO 2012/048794 A1 An electrostatic precipitator is known in which the flue gas ionizes enters a tubular collector stage in which the tube wall is maintained at an appropriate potential to attract and electrically neutralize ionized particles of the flue gas. A contacting the tube wall and at the same voltage level held spiral brush device causes by rotation of a Abschabung the deposited on the pipe inner wall particles. The disadvantage of such an electrostatic precipitator is the comparatively poor cleaning effect by means of the ionization of the flue gas.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, dass sie eine Selbstreinigungsfunktion aufweist.The object of the invention is to improve an electrostatic Partikelabscheidevorrichtung of the aforementioned type by simple means to the effect that it has a self-cleaning function.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen, nämlich eine elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung zur Gasreinigung, insbeson - dere Rauchgasreinigung, umfassend

  • ein Gehäuse mit einem Gaseinlass und einem Gasauslass sowie einem von einer elektrisch leitfähigen Wandung begrenzten Elektrofiltergaskanal zwischen dem Gaseinlass und dem Gasauslass,
  • eine längliche elektrische Hochspannungselektrode, die in dem Elektrofiltergaskanal angeordnet ist, wobei die Hochspannungselektrode und die elektrisch leitfähige Wandung als gegensätzliche Elektroden eines Elektrodenpaares betreibbar sind, um ein elektrisches Feld in dem Elektrofiltergaskanal zu erzeugen, und
  • eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung der Wandung des Elektrofiltergaskanals, wobei die Reinigungsvorrichtung ein in dem Elektrofiltergaskanal bewegbar gelagert aufgenommenes und an der Wandung kontaktierend anliegendes Reibungselement umfasst, welches zur Ausführung von Reibungsbewegungen an der Wandung antreibbar ist, um Ablagerungen von der Wandung abzulösen.
To achieve this object, an electrostatic particle separation device with the features of claim 1 is proposed, namely an electrostatic particle separation device for gas purification, in particular flue gas purification, comprising
  • a housing having a gas inlet and a gas outlet and an electro-filter gas channel bounded by an electrically conductive wall between the gas inlet and the gas outlet,
  • an elongated high voltage electrical electrode disposed in the electrostatic filter gas channel, the high voltage electrode and the electrically conductive wall being operable as opposed electrodes of a pair of electrodes to create an electric field in the electrostatic filter gas channel, and
  • a cleaning device for cleaning the wall of the electrostatic filter gas channel, wherein the cleaning device comprises a movably mounted in the electrostatic filter gas channel and contacting the wall abutting friction element, which is drivable for performing frictional movements on the wall to detach deposits from the wall.

Das Reibungselement verbleibt normalerweise ständig, und zwar auch während des normalen Gasfilterbetriebes der Partikelabscheidevorrichtung in dem Elektrofiltergaskanal. Der Elektrofiltergaskanal ist ein vorzugsweise ge - radliniger Abschnitt in dem gasleitenden System zwischen Gaseinlass und Gasauslass.The friction element normally remains permanently, even during normal gas filtering operation of the particle separation device in the electrostatic filter gas passage. The electrostatic filter gas channel is a preferably rectilinear section in the gas-conducting system between gas inlet and gas outlet.

Die Begriffe "anliegend" bzw. "kontaktierend" sind hier insbesondere so zu verstehen, dass entsprechende Elemente wie Reibungselement und Wandung nicht beabstandet zueinander angeordnet sind, sondern sich wenigstens stellenweise berühren, so dass bei relativer Bewegung zueinander eine Reibungskraft wirkt bzw. eine Reibung stattfindet.The terms "adjacent" or "contacting" are here to be understood in particular so that corresponding elements such as friction element and wall are not spaced from each other, but touch at least in places, so that when relative movement to each other, a frictional force acts or friction takes place ,

Eine für die Bewegung des Reibungselementes nutzbare Antriebsvorrichtung ist z.B. mittels einer Steuereinrichtung der Partikelabscheidevorrichtung steuerbar. So kann es vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung regelmäßig nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls aktiviert wird, um das Reibungselement zu bewegen und somit einen Trockenreinigungsprozess durchzuführen. Dieser folgt vorzugsweise während kurzer Pausen des normalen Filterbetriebs unter Unterbrechung des Gasstromes. Denkbar ist jedoch auch ein solcher Reinigungsvorgang während des normalen Filterbe - triebs, wenn Vorsorge getroffen wird, dass abgereinigte Staubteilchen nicht in nennenswertem Umfang wieder in den Gasstrom gelangen. Die bei dem Trockenreinigungsprozess anfallenden Staubpartikelcluster werden vorzugsweise in einem Auffangbehälter unterhalb des Elektrofiltergaskanals aufgefangen und schließlich entsorgt.A drive device usable for the movement of the friction element is e.g. controllable by means of a control device of the particle separation device. Thus, it may be provided that the drive device is activated regularly after a certain time interval to move the friction element and thus perform a dry cleaning process. This preferably follows during brief pauses of the normal filter operation with interruption of the gas flow. However, such a cleaning process during normal filter operation is also conceivable if care is taken that cleaned-up dust particles do not re-enter the gas flow to any appreciable extent. The dust particle clusters occurring in the dry cleaning process are preferably collected in a collecting container below the electrostatic filter gas channel and finally disposed of.

Eine Steuereinrichtung der elektrostatischen Partikelabscheidevorrichtung sorgt auch für die korrekte Spannungsversorgung der Sprühelektrode und der Gegenelektrode, wobei die Gegenelektrode (Wandung des Elektrofiltergaskanals) normalerweise elektrisch an Masse angeschlossen, also geerdet ist. Üblicherweise wird die Partikelabscheidevorrichtung mit Spannungen von mehreren 10 kV zwischen den Elektroden betrieben.A control device of the electrostatic Partikelabscheidevorrichtung also ensures the correct power supply of the spray and the counter electrode, the counter electrode (wall of the electrostatic filter gas channel) is usually electrically connected to ground, that is grounded. Typically, the particle separator is operated at voltages of several tens of kV between the electrodes.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Partikelabscheidevorrichtung hat einen Elektrofiltergaskanal mit einer vorzugsweise zylindrischen Rohrwandung, wobei das Reibungselement Helixform aufweist und mit seinen Helixwindungen innen an der zylindrischen Wandung anliegt. Der Elek - trofiltergaskanal kann somit von einem zylindrischen Metallrohr gebildet sein, in dem eine schraubenlinienförmige oder schneckenlinienförmige Struktur als Reibungselement aufgenommen ist, welches mit einem inneren leeren Freiraum so gestaltet ist, dass es einen zentralen Bereich des Elektrofiltergaskanals für die Gasdurchleitung frei hält. Vorzugsweise ist das Rei - bungselement aus einem Metall, insbesondere federnden Metall, z.B. Federstahl gebildet.A particularly preferred embodiment of the Partikelabscheidevorrichtung has an electrostatic filter gas channel with a preferably cylindrical tube wall, wherein the friction element has a helical shape and rests with its Helixwindungen inside the cylindrical wall. The electric filter gas channel can thus be formed by a cylindrical metal tube in which a helical or helical structure is incorporated as a frictional element, which is designed with an inner empty space so as to keep a central portion of the electrostatic filtering gas channel free for the passage of gas. Preferably, the friction element is formed from a metal, in particular resilient metal, eg spring steel.

Gemäß einer Variante der Erfindung ist das helixförmige Reibungselement zur Drehung um seine Helixachse mittels der Antriebsvorrichtung antreibbar, so dass möglichst alle Helixwindungen bei der Drehbewegung an der Innenfläche der zylindrischen Rohrwandung reiben und dabei Staubablagerungen von dieser Innenfläche abkratzen.According to a variant of the invention, the helical friction element can be driven for rotation about its helical axis by means of the drive device, so that all possible helical turns rub against the inner surface of the cylindrical tube wall during the rotational movement and thereby scrape dust deposits from this inner surface.

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist das Reibungselement eine Feder, die in dem Elektrofiltergaskanal zu Schwingungen anregbar ist, um Ablagerungen von der Wand abzulösen. Auch für eine solche Ausführungsform ist eine helixförmige Struktur der vorstehend genannten Art vorteilhaft. Sie bildet dann eine Schraubenfeder, die im Elektrofiltergaskanal Federschwingungen ausführen kann, um dabei an der Innenfläche der zylindrischen Rohrwandung zu reiben und dabei Staubablagerungen von dieser Innenfläche abzukratzen. Die freigekratzten Staubablagerungen sind aufzufangen und zu entsorgen. Aufgrund ihrer größeren Masse sind die clusterartigen freigekratzten Staubablagerungen leichter mechanisch aufzufangen und an einer Freisetzung in der Atmosphäre zu hindern als die ursprünglich an der Niederschlagselektrode abgeschiedenen Mikroteilchen, aus denen sie gebildet sind. Besonders effizient hinsichtlich der Reibungswirkung ist eine Variante der letztgenannten Ausführungsform, bei der die Schraubenfeder gleichzeitig zu Längsschwingungen- und zur Drehung um ihre Längsachse anregbar ist.According to a further variant of the invention, the friction element is a spring which can be excited to vibrate in the electrostatic filter gas channel in order to detach deposits from the wall. Also, for such an embodiment, a helical structure of the aforementioned kind is advantageous. It then forms a helical spring which can perform spring oscillations in the electrostatic filter gas channel in order to rub against the inner surface of the cylindrical tube wall and thereby scrape off dust deposits from this inner surface. The scraped-off dust deposits must be collected and disposed of. Due to their larger mass, the cluster-like scratched dust deposits are easier to mechanically trap and prevent release in the atmosphere than the microparticles originally deposited on the deposition electrode from which they are formed. Particularly effective in terms of the frictional effect is a variant of the latter embodiment, in which the helical spring can be excited simultaneously to Längsschwingungen- and to rotate about its longitudinal axis.

Das Reibungselement kann an seiner die Wandung des Elektrofiltergaskanals berührenden Seite scharfkantig ausgebildet sein, um die Abkratzwirkung zu vergrößern. Auch kann das Reibungselement an seiner die Wandung berührenden Seite zu diesem Zweck eine Bürstenstruktur aufweisen.The friction element may be formed sharp-edged on its side which contacts the wall of the electrostatic filter gas channel in order to increase the scraping action. Also, the friction element on its wall Contacting side for this purpose have a brush structure.

Ferner weist das Reibungselement bevorzugt ein oberes fixiertes Ende und ein unteres nicht fixiertes und insbesondere freies Ende auf. Damit ist das Reibungselement selbst zu Schwingungen in der Lage.Furthermore, the friction element preferably has an upper fixed end and a lower unfixed and in particular free end. Thus, the friction element itself is able to oscillate.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6, nämlich eine elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung zur Gasreinigung, insbesondere Rauchgasreinigung, umfassend

  • ein Gehäuse mit einem Gaseinlass und einem Gasauslass sowie einem von einer elektrisch leitfähigen Wandung begrenzten Elektrofiltergaskanal zwischen dem Gaseinlass und das Auslass,
  • eine längliche elektrische Hochspannungselektrode, die in dem Elektrofiltergaskanal angeordnet ist, wobei die Hochspannungselektrode und die elektrisch leitfähige Wandung als gegensätzliche Elektroden eines Elektrodenpaares betreibbar sind, um ein elektrisches Feld in dem Elektrofiltergaskanal zu erzeugen, wobei die Wandung des Elektrofiltergaskanals schwingungsfähig ausgebildet ist und wenigstens ein mit der Wandung gekoppelter Schwingungserzeuger vorgesehen und zur Anregung von Schwingungsbewegungen der Wandung aktivierbar ist, um Ablagerungen von der Wandung abzulösen.
The invention furthermore relates to an electrostatic particle separation device having the features of claim 6, namely an electrostatic particle separation device for gas purification, in particular flue gas purification
  • a housing with a gas inlet and a gas outlet and an electro-filter gas channel bounded by an electrically conductive wall between the gas inlet and the outlet,
  • an elongated high voltage electrical electrode disposed in the electrostatic filter gas channel, the high voltage electrode and the electrically conductive wall being operable as opposed electrodes of a pair of electrodes to generate an electric field in the electrostatic filter gas channel, the wall of the electrostatic filter gas channel being oscillatable and having at least one provided the wall coupled vibrator and can be activated to excite vibration movements of the wall to detach deposits from the wall.

Der Schwingungserzeuger weist dabei einen durchstimmbaren Frequenzbereich auf und kann in eine Regelung eingebunden sein, die dafür sorgt, dass der Schwingungserzeuger Frequenzen durchscant und sich dabei auf Eigenfrequenzen der Wandung einstellt oder diese insbesondere periodisch überstreicht. Ein Schwingungssensor kann dabei zur Messung der Schwingungen vorgesehen sein. Schwingungserzeuger und Schwingungssensor sind Teil der Regelung und können mit einer gemeinsamen Steuereinrichtung in Verbindung stehen.The vibration generator has a tunable frequency range and can be integrated into a control, which ensures that the vibration generator durchscant frequencies and thereby adjusts to natural frequencies of the wall or this covers in particular periodically. A vibration sensor can be provided for measuring the vibrations. Vibration generator and vibration sensor are part of the scheme and may be in communication with a common control device.

Diese weitere erfindungsgemäße Lösung benötigt kein separates Reibungselement im Inneren des Elektrofiltergaskanals, wenngleich auch eine Kombinationslösung denkbar wäre, bei welcher die Wandung zu Schwingungen anregbar ist und zusätzlich ein daran reibendes Reibungselement der oben erläuterten Art in dem Elektrofiltergaskanal vorgesehen ist.This further solution according to the invention does not require a separate friction element in the interior of the electrostatic filter gas channel, although a combination solution would also be conceivable in which the wall can be excited to oscillate and, in addition, a friction element rubbing against it of the type explained above is provided in the electrostatic filter gas channel.

Eine mögliche Ausführungsform der Partikelabscheidevorrichtung nach Anspruch 6 könnte darin bestehen, dass der Elektrofiltergaskanal aus einem vergleichsweise dünnen Rohr gebildet ist, welches zu Schwingungsbewegungen versetzbar ist. Ein eine spezielle Form eines Elektrofiltergaskanals bildendes Vibrationsrohr könnte auch als schwingungsfähiger, elektrisch leitfähiger Einsatz in einer ansonsten stabileren Rohrleitungskonstruktion angeordnet sein, und zwar dort, wo sich die Hochspannungselektrode in der Rohrleitungskonstruktion erstreckt. Dabei könnte das Vibrationsrohr auch aus einzeln schwingungsfähigen Platten gebildet sein, die nicht starr miteinander verbunden sind. Das den vibrationsfähigen, elektrisch leitfähigen Ein - satz umgebende stabilere Außenohr könnte gemäß einer Variante z.B. aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet sein.A possible embodiment of the Partikelabscheidevorrichtung according to claim 6 could consist in that the electrostatic filter gas channel is formed of a relatively thin tube, which is displaceable to vibrational movements. A vibratory tube forming a particular form of electrostatic filter gas passage could also be arranged as a vibratory, electrically conductive insert in an otherwise more stable tubing construction, where the high voltage electrode extends in the tubing construction. In this case, the vibration tube could also be formed of individually oscillatory plates which are not rigidly connected to each other. The more stable outer tube surrounding the vibratory, electrically conductive insert could, according to a variant, e.g. be formed of an electrically insulating material.

Als Schwingungserzeuger kommen vorzugsweise Membranschwinger, z.B. Lautsprecher, Piezoschwingungserreger, elektrodynamische Schwingungserreger, elektromagnetische Schwingungserreger, mechanische Unwuchtschwingungserreger oder/und Stoßerzeuger in Frage, die mit dem vibrationsfähigen Elektrofiltergaskanal zu dessen Schwingungserregung in Wirk-Verbindung stehen. Je nach Auswahl und Ankopplung des oder der Schwingungserreger an dem Elektrofiltergaskanal und der Geometrie sowie des Materials der Wandung können eine oder mehrere Schwingungsmoden angeregt werden, z.B. Längsschwingungen, Biegeschwingungen, Torsionsschwingungen usw.. Vorzugsweise ist die Anordnung so abgestimmt, dass Eigenfrequenzen des Elektrofiltergaskanals bzw. von dessen Wandung angeregt werden, dieser also in Resonanz versetzt wird, um aufgrund der dabei auftretenden Bewegungen der Wandung daran haftende Staubpartikelcluster abzuschütteln.As a vibration generator preferably membrane transducer, eg speakers, piezoelectric vibrators, electrodynamic vibration exciters, electromagnetic vibration exciters, mechanical unbalance vibration exciters and / or shock generators come into question, which are in operative connection with the vibratory electrostatic filter gas channel to the vibration excitation. Depending on the selection and coupling of the vibration exciter or on the electrostatic filter gas channel and the geometry and the material of the wall one or more modes of vibration can be excited, eg longitudinal vibrations, bending vibrations, torsional vibrations, etc. Preferably, the arrangement is tuned so that natural frequencies of the electrostatic filter gas channel or be excited by the wall, so this is resonated to shake off because of the occurring movements of the wall adhering dust particle clusters.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sowohl was den Erfindungsaspekt gemäß Anspruch 1 als auch was den Erfindungsaspekt gemäß Anspruch 6 anbetrifft, ist es vorgesehen, dass auch die Hochspannungselektrode zu Schwingungen anregbar ist, um etwaige Ablagerungen davon abzulösen. Die Hochspannungselektrode ist vorzugsweise stabförmig und kann z.B. eine Sägezahn-Stabelektrode sein. Gemäß einer Variante ist die Hochspannungselektrode aus Federstahl. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Hochspannungselektrode als Bimetallelektrode ausgebildet, die sich mit wechselnden Temperaturen verformt, um bei diesen Verformungsbewegungen etwaige Anhaftungen abzulösen.According to a development of the invention, both as regards the aspect of the invention according to claim 1 and as far as the aspect of the invention according to claim 6, it is provided that the high-voltage electrode can be excited to oscillate in order to replace any deposits thereof. The high voltage electrode is preferably rod-shaped and may be e.g. be a sawtooth stick electrode. According to a variant, the high voltage electrode is made of spring steel. According to another embodiment of the invention, the high voltage electrode is formed as a bimetallic electrode, which deforms with changing temperatures in order to replace any adhesions in these deformation movements.

Vorzugsweise ist der Elektrofiltergaskanal vertikal angeordnet und nach unten hin zu einem normalerweise nach außen abgeschlossenen Staubauffangbehälter offen, wobei am unteren Ende des Elektrofiltergaskanals oberhalb des Staubauffangbehälters ein Gasleitungsabschnitt von dem Elektrofiltergaskanal weg führt. Abgereinigte Staubpartikelcluster können dann in den Staubauffangbehälter nach unten rieseln. Das gereinigte Gas kann durch den Gasleitungsabschnitt oberhalb des Staubauffangbehälters abströmen. Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, dass der Elektrofiltergaskanal von oben nach unten von dem zu reinigenden Gas durchströmt wird.Preferably, the electrostatic filter gas channel is vertically disposed and open downwardly to a normally outwardly sealed dust collector, with a gas conduit portion leading away from the electrostatic filter channel at the lower end of the electrostatic filter gas channel above the dust collection container. Cleaned dust particle clusters can then trickle down into the dust collector. The purified gas can flow out through the gas line section above the dust collecting container. Preferably, the arrangement is such that the electrostatic filter gas channel is flowed through from top to bottom of the gas to be cleaned.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1
zeigt in einer schematischen Längsschnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer sowohl um ihre Längsachse drehbare als auch zu Federschwingungen, insbesondere Längsschwingungen anregbare Schraubenfeder im Elektrofiltergaskanal.
Fig. 2
zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Längsschnittdarstellung mit einer zu Federschwingungen anregbaren Schraubenfeder im Elektrofiltergaskanal.
Fig. 3
zeigt in einer schematischen Längsschnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem selbst zu Schwingungen anregbaren Elektrofiltereinsatz und daran angekoppelten Schwingungserzeugern.
Fig. 4
zeigt in einer schematischen Längsschnittdarstellung eine Variante des Ausführungsbeispiels aus Fig. 3.
Fig. 5
zeigt in einer schematischen Längsdarstellung eine Variante des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1.
Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
Fig. 1
shows a schematic longitudinal sectional view of a first embodiment of the invention with a both about its longitudinal axis rotatable and to spring oscillations, in particular longitudinal vibrations excitable coil spring in the electrostatic filter gas channel.
Fig. 2
shows a second embodiment of the invention in a schematic longitudinal sectional view with a spring oscillations excitable coil spring in the electrostatic filter gas channel.
Fig. 3
shows a schematic longitudinal sectional view of an embodiment of the invention with a self-excited to vibrate electric filter insert and coupled thereto vibrators.
Fig. 4
shows a schematic longitudinal sectional view of a variant of the embodiment Fig. 3 ,
Fig. 5
shows a schematic longitudinal representation of a variant of the embodiment Fig. 1 ,

Die verschiedenen Ausführungsbeispiele weisen Ähnlichkeiten und zum Teil gleiche Komponenten auf. Komponenten, die wirkungsmäßig einander entsprechen, sind in den verschiedenen Ausführungsbeispielen mit korrespondierend gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, so dass sie nicht wiederholt ausführlich beschrieben werden müssen. Insoweit kann zum Verständnis dieser Komponenten jeweils auf die Beschreibung vorausgehend erläuterter Ausführungsbeispiele zurückgegriffen werden.The various embodiments have similarities and partly the same components. Components which correspond to one another in terms of effect are identified in the various exemplary embodiments with correspondingly identical reference symbols, so that they need not be repeatedly described in detail. In that regard, the description of previously explained exemplary embodiments can be used to understand these components.

Die zur Rauchgasreinigung vorgesehene elektrostatische Partikelabscheide - vorrichtung gemäß Fig. 1 weist ein Metallgehäuse 2 mit einem Gaseinlass 4 und einem Gasauslass 6 auf. Zwischen dem Gaseinlass 4 und dem Gasauslass 6 ist ein im Beispielsfall von dem Gehäuse 2 unmittelbar gebildeter Lei - tungsabschnitt 5 in Form eines hohlzylindrischen Rohres mit einer Wandung 9 vorgesehen, welcher als Elektrofiltergaskanal 8 dient.The electrostatic particle separation device provided for flue gas purification according to Fig. 1 has a metal housing 2 with a gas inlet 4 and a gas outlet 6. Between the gas inlet 4 and the gas outlet 6, a conduit section 5 directly formed by the housing 2 in the example is provided in the form of a hollow cylindrical tube with a wall 9 which serves as an electrostatic filter gas channel 8.

Die Partikelabscheidevorrichtung ist in einen Rauchgaszug vorzugsweise so zu integrieren, dass das Rauchgas in den Gaseinlass 4 eintritt und nach Durchströmen des Elektrofiltergaskanals 8 am Gasauslass 6 gereinigt abströmt. Strömungspfeile 10 deuten den Gasströmungsweg an. Die Wandung 9 des als Elektrofiltergaskanal 8 dienenden Leitungsabschnitts 5 ist elektrisch leitend und im Beispielsfall an Massepotenzial angeschlossen. In dem geradlinigen Elektrofiltergaskanal 8 erstreckt sich zentral und im wesentli - chen koaxial dazu eine stabförmige Hochspannungselektrode 14, die über eine als Elektrodenhalterung dienende Isolatordurchführung 16 mit einer externen elektrischen Hochspannungsversorgung 18 verbunden ist.The particle separation device is preferably to be integrated into a flue gas duct in such a way that the flue gas enters the gas inlet 4 and, after flowing through the electrostatic filter gas channel 8, flows clean at the gas outlet 6. Flow arrows 10 indicate the gas flow path. The wall 9 of the electric filter gas channel 8 serving as line section 5 is electrically conductive and in the example connected to ground potential. A rod-shaped high-voltage electrode 14 extends centrally and essentially coaxially in the rectilinear electrostatic filter gas channel 8 and is connected to an external high-voltage electrical supply 18 via an insulator lead-through 16 serving as an electrode holder.

Im normalen Filterbetrieb der Partikelabscheidevorrichtung wird in an sich bekannter Weise eine elektrische Hochspannung an die Hochspannungselektrode 14 gegenüber der auf Massepotenzial liegenden Wandung 9 des Elektrofiltergaskanals 8 angelegt. Feine Staubpartikel in dem zu reinigenden Rauchgas werden in dem elektrischen Feld zwischen der als Sprühelektrode wirksamen Hochspannungselektrode 14 und der als Niederschlagselektrode wirksamen Wandung 9 elektrisch aufgeladen, so dass sie sich zu der Wandung 9 bewegen und dort ablagern. Dabei kommt es üblicherweise zur Bildung von Staubpartikelclustern und einer daraus gebildeten Staubschicht an der Wandung 9. Diese Staubschicht kann die Wirksamkeit der Partikelabscheidevorrichtung herabsetzen und ist daher von Zeit zu Zeit zu entfernen. Die vorliegende Erfindung bietet Möglichkeiten der quasi automatischen Reinigung der Wandung 9 des Elektrofiltergaskanals 8. Die dabei zur Anwendung kommenden Reinigungsprinzipien können bei entsprechender Anpassung auch auf andere Leitungsabschnitte übertragen werden. Vorzugsweise erfolgt ein solcher Reinigungsvorgang während Betriebspausen der Partikelabscheidevorrichtung, wenngleich in bestimmten Anwendungsfällen die Reinigung der Wandung 9 mittels des Reibungselementes 20 auch während des normalen Filterbetriebes der Partikelabscheidevorrichtung denkbar ist.In the normal filter operation of the particle separation device, a high electrical voltage is applied to the high voltage electrode 14 in relation to the ground potential 9 of the electrostatic filter gas channel 8 in a manner known per se. Fine dust particles in the flue gas to be cleaned are electrically charged in the electric field between the effective as a discharge electrode high-voltage electrode 14 and the effective as a precipitation electrode wall 9 so that they move to the wall 9 and deposited there. This usually results in the formation of dust particle clusters and a dust layer formed thereon on the wall 9. This dust layer can reduce the effectiveness of the Partikelabscheidevorrichtung and is therefore from time to time to remove. The present invention offers possibilities of quasi-automatic cleaning of the wall 9 of the electrostatic filter gas channel 8. The cleaning principles used for this purpose can also be transferred to other line sections if adapted accordingly. Preferably, such a cleaning process takes place during breaks in operation of the Partikelabscheidevorrichtung, although in certain applications, the cleaning of the wall 9 by means of the friction element 20 during normal filter operation of the Partikelabscheidevorrichtung is conceivable.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist in dem Elektrofiltergaskanal 8 ein Reibungselement 20 in Gestalt einer Helix angeordnet, welches sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Elektrofiltergaskanals 8 erstreckt und mit ihren Helixwindungen an der Wandung 9 des Elektrofiltergaskanals 8 innen eng anliegt, wobei das Reibungselement 20 elektrisch gegenüber der Hochspannungselektrode 14 isoliert ist und beispielsweise an Massepotenzial liegen kann. Das Reibungselement 20 ist im Beispielsfall eine mög - lichst wenig Platz in dem Elektrofiltergaskanal einnehmende Schraubenfeder z.B. aus einem Federstahl, die an dem koaxial zu dem Reibungselement 20 und dem Elektrofiltergaskanal 8 angeordneten Haltestab 22 hängt und über diesen mit einer Antriebsvorrichtung 24 verbunden ist. Die Antriebsvorrichtung 24 ist mittels einer Steuervorrichtung 26 dazu aktivierbar, den Haltestab 22 um dessen Längsachse zu drehen, wie dies durch den Pfeil 28 angedeutet ist. Bei dieser Drehung wird auch die als Reibungselement 20 dienende Schraubenfeder um ihre Längsachse gedreht, wobei sie mit ihren Helixwindungen 21 innen an der Wandung 9 reibt, um etwaige Staubablagerungen an der Wandung 9 abzukratzen. Die Helixwindungen 21 sind hierzu vorzugsweise scharfkantig an ihren äußeren Rändern ausgebildet. Bei diesen Reibungsvorgängen kommt es auch zu überlagerten Bewegungsmustern innerhalb der Schraubenfeder 20, wodurch Ablagerungen auch von der Schraubenfeder 20 abgeschüttelt werden.In the embodiment according to Fig. 1 a friction element 20 in the form of a helix is arranged in the electrostatic filter gas channel 8, which extends substantially over the entire length of the electrostatic filter gas channel 8 and engages closely with its helical turns on the wall 9 of the electrostatic filter gas channel 8, wherein the friction element 20 is electrically opposite the high voltage electrode 14 is isolated and can be at ground potential, for example. The friction element 20 is in the example a possible - As little as possible space in the electrostatic filter gas channel engaging coil spring, for example, from a spring steel, which depends on the coaxial with the friction element 20 and the electrostatic filter gas channel 8 arranged holding rod 22 and is connected via this with a drive device 24. The drive device 24 can be activated by means of a control device 26 to rotate the holding rod 22 about its longitudinal axis, as indicated by the arrow 28. During this rotation, the helical spring serving as a friction element 20 is rotated about its longitudinal axis, rubbing with its Helixwindungen 21 inside the wall 9 in order to scrape off any dust deposits on the wall 9. The Helixwindungen 21 are preferably formed sharp-edged at their outer edges for this purpose. In these friction processes, there are also superimposed motion patterns within the coil spring 20, whereby deposits are shaken off by the coil spring 20.

Gemäß einer speziellen Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 kann es vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung 24 zusätzlich zu der Drehbewegung der Schraubenfeder 20 auch eine Schwingungsbewegung der Schraubenfeder 20 auslösen kann, z.B. durch eine Auf- und Abbewegung des Haltestabes 20, Wie dies durch den Pfeil 30 angedeutet ist. Beide Bewegungsmodi Drehung und Schwingung können vorzugsweise gleichzeitig ausgeführt werden, wodurch ein sehr wirksamer Reibungseffekt an der Wandung 9 zu deren Reinigung erzielt werden kann.According to a specific embodiment of the embodiment according to Fig. 1 it can be provided that the drive device 24 in addition to the rotational movement of the coil spring 20 can also cause a vibrational movement of the coil spring 20, for example by an up and down movement of the retaining rod 20, as indicated by the arrow 30. Both modes of rotation and vibration can preferably be performed simultaneously, whereby a very effective frictional effect on the wall 9 can be achieved for their cleaning.

In dem Beispielsfall ist der Elektrofiltergaskanal 8 vertikal angeordnet und nach unten hin zu einem nach außen abgeschlossenen Staubauffangbehälter 32 offen. Der Staubauffangbehälter 32 ist im vorliegenden Beispiel eine ausziehbare Schublade, die in der gezeigten Einschubstellung nach außen hin abgedichtet in dem Gehäuse 2 aufgenommen ist. Der Staubauffangbehälter 32 dient dazu den während der Phasen der Reinigung der Wandung 9 nach unten rieselten Staub aufzufangen.In the example case, the electrostatic filter gas channel 8 is arranged vertically and open at the bottom to an outwardly closed dust collecting container 32. The dust collecting container 32 is in the present example, an extendable drawer, which is sealed in the insertion position shown outwardly received in the housing 2. The dust collector 32 serves to catch the trickled down during the phases of cleaning the wall 9 dust.

Der Gasauslass 6 befindet sich an einem Gasleitungsabschnitt 34, der sich am unteren Ende des Elektrofiltergaskanals 8 , jedoch oberhalb des Staubauffangbehälter 32 befindet. Dadurch wird die Gasströmung so kanalisiert, dass sie nicht durch den Staubauffangbehälter verläuft, so dass in dem Staubauffangbehälter 32 gesammelter Staub nicht von dem die Partikelabscheidevorrichtung durchströmenden Gas in nennenswertem Maße aufgewirbelt werden kann. Zwischen der Abzweigung des Gasleitungsabschnittes 34 und dem Staubauffangbehälter 32 kann z.B. ein Lochgitter oder dergleichen vorgesehen sein.The gas outlet 6 is located at a gas line section 34, which at the lower end of the electrostatic filter gas channel 8, but above the dust collecting container 32 is located. Thereby, the gas flow is channeled so that it does not pass through the dust collecting container, so that dust collected in the dust collecting container 32 can not be whirled up to any significant extent by the gas flowing through the particle separating device. For example, a perforated grid or the like may be provided between the branch of the gas line section 34 and the dust collecting container 32.

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit einfachen Mitteln realisierbar und erlaubt eine effiziente Reinigung des Elektrofilters. Die Steuervorrichtung 26 kann dazu eingerichtet sein, den Reinigungsbe - trieb des Reibungselementes 20 periodisch nach bestimmten Zeitabständen automatisch durchzuführen. Denkbar ist auch eine sensorische Erfassung der Staubbildung an der Wandung 9 des Elektrofiltergaskanals 8 und eine Aktivierung des Reinigungsbetriebes jeweils nach Ansammlung einer bestimmten Staubmenge an der Wandung 9.This in Fig. 1 shown embodiment of the invention can be realized by simple means and allows efficient cleaning of the electrostatic precipitator. The control device 26 may be configured to automatically carry out the cleaning operation of the friction element 20 periodically after certain time intervals. Also conceivable is a sensory detection of dust formation on the wall 9 of the electrostatic filter gas channel 8 and activation of the cleaning operation in each case after accumulation of a certain amount of dust on the wall. 9

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel Fig. 1 dadurch, dass das Reibungselement 20 nicht drehbar in dem Elektrofiltergaskanal 8 aufgenommen ist, sondern lediglich Federschwingungen darin ausführen kann. Ferner ist die Hochspannungselektrode 14 bei dem 2. Ausführungsbeispiel entgegen Fig. 1 nicht von oben an einem Haltestab hängend in dem Elektrofiltergaskanal 8 angeordnet, sondern an einer seitlichen Halterung 40 vorgese - hen, die elektrisch gegenüber der Wandung 9 isoliert nach außen geführt ist und eine elektrische Verbindung zu einer Hochspannungsquelle 18 herstellt. Nach oben und nach unten hin erstreckt sich die als Sprühelektrode wirksame Hochspannungselektrode 14 von der Halterung 40 abzweigend zentral in den Elektrofiltergaskanal 8 hinein.The second embodiment according to Fig. 2 differs from the embodiment described above Fig. 1 in that the friction element 20 is not rotatably received in the electrostatic filter gas channel 8, but can only perform spring oscillations therein. Furthermore, the high-voltage electrode 14 is opposed in the second embodiment Fig. 1 not arranged on the top of a holding rod hanging in the electrostatic filter gas channel 8, but provided on a lateral support 40, which is electrically led outwards relative to the wall 9 and produces an electrical connection to a high voltage source 18. Upwardly and downwardly, the high-voltage electrode 14, which acts as a spray electrode, branches off the holder 40 centrally into the electrostatic filter gas channel 8.

Ein Spülluft in den Elektrofiltergaskanal 8 einsaugender Ventilator 42 ist seitlich an dem Gehäuse 2 angeordnet. Die kühlende Spülluft umströmt die Elektronhalterung 40 und die zu deren Befestigung vorgesehenen Isolatoren (nicht gezeigt).A purge air in the electrostatic filter gas duct 8 sucking fan 42 is arranged laterally on the housing 2. The cooling purge air flows around the Electron holder 40 and provided for their attachment insulators (not shown).

Wie bei 44 schematisch angedeutet, ist das ebenfalls als Schraubenfeder ausgebildete Reibungselement 20 an seinem oberen Ende an dem Gehäuse 2 fixiert und kann im Übrigen Federschwingungen in Längsrichtung des Elektrofiltergaskanals 8 durchführen.As schematically indicated at 44, the friction element 20, which is also designed as a helical spring, is fixed at its upper end to the housing 2 and can, moreover, perform spring oscillations in the longitudinal direction of the electrostatic filter gas channel 8.

In einer vereinfachten Variante kann die Schraubenfeder 20 so ausgebildet und angeordnet sein, dass sie allein vom Gasstrom im Elektrofiltergaskanal 8 in Schwingungen versetzt wird, um Ablagerungen von der Wandung 9 abzulösen. Die Gasströmung selbst bildet dann das Antriebsmittel zur Bewegung des Reibungselementes 20.In a simplified variant, the coil spring 20 may be designed and arranged so that it is vibrated solely by the gas flow in the electrostatic filter gas channel 8 in order to detach deposits from the wall 9. The gas flow itself then forms the drive means for moving the friction element 20.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist jedoch in Abweichung zu der vorstehend genannten vereinfachten Variante ein bei 46 symbolisch dargestellter Schwingungserzeuger vorgesehen, der das Reibungselement 20 zu erzwungenen Schwingungen anregen kann. Der Schwingungserzeuger 46 kann z.B. ein Stoßerreger sein, der Stöße in Längsrichtung des Reibungselementes 20 auf dieses ausübt. Eine ebenfalls vorhandene Steuerungsvorrichtung für die Hochspannungsversorgung 18 und den Schwingungserzeuger 46 sind in Fig. 2 nicht eingezeichnet, wenngleich bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ebenfalls vorhanden.In the embodiment according to Fig. 2 However, in deviation from the above-mentioned simplified variant, a symbolically represented at 46 vibration generator is provided, which can stimulate the friction element 20 to forced oscillations. The vibrator 46 may be, for example, a shock exciter, which exerts impacts in the longitudinal direction of the friction element 20 on this. An also existing control device for the high voltage supply 18 and the vibration generator 46 are in Fig. 2 not shown, although also present in the second embodiment.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, dass oberhalb des Elektrofiltergaskanals 8 ein Bypasskanal 48 zum Gasauslass 6 führt. In dem Bypasskanal 48 ist eine Sperrklappe 50 vorgesehen, welche in einem Bypassbetrieb eine Ableitung der Gasströmung durch den Bypasskanal 48 unter Umgehung des Elektrofiltergaskanals 8 erlaubt. Eine solche Betriebsweise kann beispiels - weise während der Phasen der Reinigung des Elektrofiltergaskanals 8 mittels dem Reibungselement 20 in Frage kommen. Eine Sperrklappe 52 im regulären Ableitungskanal 34 zum Gasauslass 6 hin kann für einen solchen Bypassbetrieb in Schließstellung gebracht werden.The embodiment according to Fig. 5 differs from the embodiment according to Fig. 1 in that a bypass channel 48 leads to the gas outlet 6 above the electrostatic filter gas channel 8. In the bypass channel 48, a blocking flap 50 is provided, which allows in a bypass operation, a derivative of the gas flow through the bypass channel 48, bypassing the electrostatic filter gas channel 8. Such an operating mode can be considered, for example, during the phases of cleaning the electrostatic filter gas channel 8 by means of the friction element 20. A blocking flap 52 in the regular discharge channel 34 to the gas outlet 6 out for such Bypass operation be brought into the closed position.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der kein gesondertes Reibungselement in dem Elektrofiltergaskanal 8 angeordnet ist, sondern der Elektrofiltergaskanal 8 als solcher zu Schwingungsbewegungen angeregt werden kann. Im gezeigten Beispielsfall wird der Elektrofiltergaskanal 8 von einem gesonderten Einsatz gebildet der in dem Gehäuse 2 lose an Hängestützen 54 aufgehängt ist, so dass er ein möglichst wenig gedämpftes Schwingungselement bilden kann. Wenigstens ein Schwingungserzeuger 56 ist an dem Elektrofiltergaskanal 8 zu dessen Schwingungserregung angekoppelt. In Fig. 3 sind zwei Schwingungserzeuger 56 eingezeichnet. Hierbei kann es sich um Membranschwinger wie, wie z.B. speziell angepasste Lautsprecher handeln, welche die Wandung 9 des Elektrofiltergaskanals 8 zu Ei - genschwingungen anregen können. Je nach Art und Anordnung der Schwingungserzeuger 56 können gegebenenfalls verschiedene Schwingungsmoden in Frage kommen, z.B. Streckschwingungen, Torsionsschwingungen, Biegeschwingungen usw.. Fig. 3 shows an embodiment of the invention in which no separate friction element is arranged in the electrostatic filter gas channel 8, but the electrostatic filter gas channel 8 can be excited as such to vibrational movements. In the example shown, the electrostatic filter gas channel 8 is formed by a separate insert which is loosely suspended in the housing 2 on suspension supports 54, so that it can form a vibration element which is as little damped as possible. At least one vibration generator 56 is coupled to the electrostatic filter gas channel 8 for its vibration excitation. In Fig. 3 two oscillators 56 are shown. These may be membrane oscillators, such as, for example, specially adapted loudspeakers, which can excite the wall 9 of the electrostatic filter gas channel 8 to cause vibrations. Depending on the type and arrangement of the vibration generator 56 may optionally be different vibration modes in question, eg stretching vibrations, torsional vibrations, bending vibrations, etc ..

Als Schwingungserzeuger 56 kommen alternativ oder zusätzlich elektrodynamische Schwingungserreger, z.B. Piezoschwingungserreger, elektromagnetische Schwingungserreger, mechanischer Unwuchtschwingungserreger und ggf. Stoßerzeuger in Frage.As vibrators 56, alternatively or additionally, electrodynamic vibrators, e.g. Piezo vibrators, electromagnetic vibration exciters, mechanical unbalance vibration exciter and possibly shock generator in question.

Eine Steuerungsvorrichtung für den Betrieb der Schwingungserzeuger 56 und der Hochspannungselektrode 14 ist in Fig. 3 nicht eingezeichnet, wenn - gleich in dem Ausführungsbeispiel vorhanden.A control device for the operation of the vibrators 56 and the high voltage electrode 14 is shown in FIG Fig. 3 not shown if - present in the embodiment.

Oben auf dem Gehäuse 2 befindet sich in Fig. 3 ein Ventilator 42, der die gleiche Funktion hat, wie der Spülluftventilator 42 in Fig. 2.At the top of the housing 2 is in Fig. 3 a fan 42 having the same function as the purge air fan 42 in FIG Fig. 2 ,

Zur Reinigung des Elektrofiltergaskanals 8 wird dessen Wandung 9 zu erzwungenen Schwingungen vorzugsweise im Resonanzbereich mittels der Schwingungserzeuger 56 angeregt. Dabei kommt es zum Abschütteln von Staubanhaftungen von der Wandung 9 aufgrund von deren Schwingungsbewegungen.To clean the electrostatic filter gas channel 8 whose wall 9 is excited to forced oscillations, preferably in the resonance range by means of the vibration generator 56. It comes to shaking off Dust attachments from the wall 9 due to their vibration movements.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der Elektrofiltergaskanal 8 als dünnwandiger rohrförmiger Einsatz aus Metall ausgebildet, welcher die Gasführung zwischen Gaseinlass 4 und Gasauslass 6 innerhalb des Gehäuses 2 übernimmt. Elektrisch liegt er vorzugsweise an Massepotenzial an, so dass sich im Filterbetrieb zwischen der unter Hochspannung stehenden und sich längst in den Elektrofiltergaskanal 8 erstreckenden Hochspannungselektrode 14 (Sprühelektrode 14) und der Wandung 9 ein entsprechendes elektrisches Feld ausbilden kann.In the embodiment according to Fig. 3 the electrostatic filter gas channel 8 is formed as a thin-walled tubular insert made of metal, which takes over the gas flow between the gas inlet 4 and gas outlet 6 within the housing 2. Electrically, it is preferably connected to ground potential, so that a corresponding electric field can form in the filter operation between the high-voltage electrode 14 (spraying electrode 14) and the wall 9, which is under high voltage and has long been extending into the electrostatic filter gas channel 8.

In Abwandlung zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 könnte der Elektrofiltergaskanal 8 von in dem Gehäuse 2 z. B. von oben nach unten hängenden oder ggf aufrect stehenden Platten gebildet sein, die leicht mittels betreffender Schwingungserzeuger zu Schwingungen anregbare Membranen bilden und nicht unmittelbar untereinander starr verbunden sind. Dabei kann es in Kauf genommen werden, dass ein solcher in einem dichten Außengehäuse verlaufender Elektrofiltergaskanal seitlich nicht vollkommen gasdicht ist, insbesondere in einer Variante, bei der das Außengehäuse im Bereich radial außen um den Elektrofiltergaskanal herum aus elektrisch nicht leitendem Material gebildet ist.In a modification of the embodiment according to Fig. 3 could the electrostatic filter gas channel 8 of the housing 2 z. B. from top to bottom hanging or if necessary aufrect standing plates be formed, which easily form by means of vibration generator to vibration excitable membranes and are not directly interconnected rigidly. In this case, it can be accepted that such an electrostatic filter gas channel running in a sealed outer housing is not completely gas-tight at the side, in particular in a variant in which the outer housing is formed in the region radially outward around the electro-filter gas channel of electrically non-conductive material.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 lediglich dadurch, dass die Hochspannungselektrode 14 an einer seitlichen Halterung 40 angeordnet ist, welche über die isolierende Dichtung 60 nach außen zu Hochspannungsquelle 16 geführt ist.The embodiment according to Fig. 4 differs from the embodiment according to Fig. 3 merely in that the high-voltage electrode 14 is arranged on a lateral holder 40, which is guided via the insulating seal 60 to the outside to high-voltage source 16.

Bei allen Ausführungsformen der Erfindung kann es in betreffenden Ausgestaltungen vorgesehen sein, dass auch die Hochspannungselektrode 14 zu Schwingungen anregbar ist, um etwaige Partikelablagerungen davon abzuschütteln.In all embodiments of the invention, it may be provided in relevant embodiments that the high-voltage electrode 14 can be excited to vibrate to shake off any particulate deposits thereof.

Claims (12)

Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung zur Gasreinigung, insbe - sondere Rauchgasreinigung, umfassend - ein Gehäuse (2) mit einem Gaseinlass (4) und einem Gasauslass (6) sowie einem von einer elektrisch leitfähigen Wandung (9) begrenzten Elektrofiltergaskanal (8) zwischen dem Gaseinlass (4) und dem Gasauslass (6), - eine elektrische Hochspannungselektrode (14), die in dem Elektrofiltergaskanal (8) angeordnet ist, wobei die Hochspannungselektrode (14) und die elektrisch leitfähige Wandung (9) als gegensätzliche Elektro - den eines Elektrodenpaares betreibbar sind, um ein elektrisches Feld in dem Elektrofiltergaskanal (8) zu erzeugen, und - eine Reinigungsvorrichtung (20, 22, 24; 22, 46) zur Reinigung der Wandung des Elektrofiltergaskanals, dadurch gekennzeichnet,
dass die Reinigungsvorrichtung (20, 22, 24; 22, 46) ein in dem Elektrofiltergaskanal (8) bewegbar gelagert aufgenommenes und an der Wandung (9) kontaktierend anliegendes Reibungselement (20) umfasst, welches zur Ausführung von Reibungsbewegungen an der Wandung (9) antreibbar ist, um Ablagerungen von der Wandung (9) abzulö - sen.Electrostatic particle separation device for gas purification, in particular flue gas cleaning, comprising - A housing (2) with a gas inlet (4) and a gas outlet (6) and one of an electrically conductive wall (9) limited electrostatic filter channel (8) between the gas inlet (4) and the gas outlet (6) - a high voltage electrical electrode (14) disposed in said electrostatic filter gas channel (8), said high voltage electrode (14) and said electrically conductive wall (9) being operable as opposite electrodes of a pair of electrodes to detect an electric field in said electrostatic filter gas channel (14). 8) to produce, and a cleaning device (20, 22, 24, 22, 46) for cleaning the wall of the electrostatic filter gas channel, characterized,
in that the cleaning device (20, 22, 24, 22, 46) comprises a friction element (20) movably mounted in the electrostatic filter gas channel (8) and contacting the wall (9), which is designed to carry out friction movements on the wall (9). can be driven in order to detach deposits from the wall (9). Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wandung (9) des Elektrofiltergaskanals (8) als vorzugsweise zylin - drische Rohrwandung ausgebildet ist und wobei das Reibungselement (20) Helixform aufweist und mit seinen Helixwindungen (21) innen an der Wandung (9) kontaktierend anliegt.Electrostatic particle separation device according to claim 1, wherein the wall (9) of the electrostatic filter gas channel (8) is designed as a preferably cylindrical tube wall and wherein the friction element (20) has a helical shape and with its helical turns (21) bears against the inside of the wall (9) , Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Reibungselement (20) zur Drehung um seine Helixachse in dem Elektrofiltergaskanal (8) antreibbar ist, um Ablagerungen von der Wan - dung (9) abzulösen.An electrostatic particle separation apparatus according to claim 2, wherein the friction member (20) is drivable for rotation about its helical axis in the electrostatic filter gas channel (8) to remove deposits from the wane. replace (9). Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reibungselement (20) eine Feder ist, die in dem Elektrofiltergaskanal (8) zu Schwingungen anregbar ist, um Ablagerungen von der Wandung (9) abzulösen.An electrostatic particle separation apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the friction member (20) is a spring which is vibratable in the electrostatic filter gas channel (8) to detach deposits from the wall (9). Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reibungselement an seiner die Wandung berührenden Seite eine Bürstenstruktur aufweist.An electrostatic particle separation apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the friction member has a brush structure on its wall-contacting side. Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reibungselement ein oberes fixiertes Ende und ein unteres nicht fixiertes und insbesondere freies Ende aufweist.An electrostatic particle separation apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the friction member has an upper fixed end and a lower unfixed and, more particularly, free end. Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung zur Gasreinigung, insbe - sondere Rauchgasreinigung, umfassend - ein Gehäuse (2) mit einem Gaseinlass (4) und einem Gasauslass (6) sowie einem von einer elektrisch leitfähigen Wandung (9) begrenzten Elektrofiltergaskanal (8) zwischen dem Gaseinlass (4) und dem Gasauslass (6), - eine längliche elektrische Hochspannungselektrode (14), die in dem Elektrofiltergaskanal (8) angeordnet ist, wobei die Hochspannungs - elektrode (14) und die elektrisch leitfähige Wandung (9) als gegensätz - liche Elektroden eines Elektrodenpaares betreibbar sind, um ein elektrisches Feld in dem Elektrofiltergaskanal (8) zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet,
dass die Wandung (9) des Elektrofiltergaskanals (8) schwingungsfähig ausgebildet ist und dass wenigstens ein mit der Wandung (9) gekoppelter Schwingungserzeuger (56) vorgesehen und zur Anregung von Schwingungsbewegungen der Wandung (9) aktivierbar ist, um Ablagerungen von der Wandung (9) abzulösen,
wobei der Schwingungserzeuger (56) einen durchstimmbaren Frequenzbereich aufweist, so dass er zur Anregung von Eigenfrequenzen der Wandung (9) einstellbar ist.Electrostatic particle separation device for gas purification, in particular flue gas cleaning, comprising - A housing (2) with a gas inlet (4) and a gas outlet (6) and one of an electrically conductive wall (9) limited electrostatic filter channel (8) between the gas inlet (4) and the gas outlet (6) an elongated high - voltage electrical electrode (14) disposed in the electrostatic precipitator gas channel (8), the high - voltage electrode (14) and the electrically conductive wall (9) being operable as opposed electrodes of a pair of electrodes to form an electric field the electrostatic filter gas channel (8) to produce characterized,
that the wall (9) of the electrostatic precipitator the gas channel (8) is capable of oscillation and that at least with the wall (9) of coupled vibration generator (56) is provided and for the excitation of vibrational movements of the wall (9) activatable to deposits (from the wall 9 ) to replace
wherein the vibration generator (56) has a tunable frequency range, so that it is adjustable to excite natural frequencies of the wall (9). Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Schwingungserzeuger (56) aus der Gruppe der folgenden Geräte ausgewählt ist: - Membranschwinger, vorzugsweise Lautsprecher, - elektrodynamischer Schwingungserreger, - Piezoschwingungserreger, - elektromagnetischer Schwingungserreger, - mechanischer Unwuchtschwingungserreger, - Stoßerzeuger. An electrostatic particle separation apparatus according to claim 7, wherein said vibrator (56) is selected from the group consisting of: Membrane transducer, preferably loudspeaker, - electrodynamic vibration exciter, - piezoelectric vibrator, - electromagnetic vibration exciter, - mechanical unbalance vibration exciter, - shock generator. Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hochspannungselektrode (14) zu Schwingungen anregbar ist, um Ablagerungen davon abzulösen.An electrostatic particle separation apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the high voltage electrode (14) is capable of being vibrated to release deposits therefrom. Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Hochspannungselektrode (14) eine Sägezahnelektrode aus Federstahl ist.An electrostatic particle separation apparatus according to claim 9, wherein the high voltage electrode (14) is a sawtooth electrode made of spring steel. Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hochspannungselektrode (14) eine Bimetallelektrode ist.An electrostatic particle separation apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the high voltage electrode (14) is a bimetallic electrode. Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Elektrofiltergaskanal (8) vertikal ange - ordnet ist und nach unten hin zu einem normalerweise nach außen abgeschlossenen Staubauffangbehälter (32) offen ist, wobei am unteren Ende des Elektrofiltergaskanals (8) oberhalb des Staubauffangbehälters ein Gasleitungsabschnitt (34) von dem Elektrofiltergaskanal (8) weg führt.An electrostatic particle separation apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the electrostatic filter gas channel (8) is vertically disposed and open downwardly to a normally outwardly sealed dust collection bin (32), at the lower end of the electrostatic filter gas channel (8) above the dust collection bin a gas conduit section (34) leads away from the electrostatic filter gas channel (8).
EP16159164.9A 2015-03-09 2016-03-08 Electrostatic particle separation device Withdrawn EP3067118A3 (en)

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