FI61815B - ELECTRIC FILTER - Google Patents

Description

fTTgwTl ΓΒ1 mj KUULUTUSJULKA1SUfTTgwTl ΓΒ1 mj ANNOUNCEMENT1

JSj» L J 11 UTLÄGC N I N GSSKRI FT Olölb c ciy^nnctfcy 11 10 1932 **$·'*& Patent neödelat ^ ^ (51) Kv.ik.3/int.ci.3 B 03 C 3/53 // B 03 C 3/60 §^JQ |d| | p| Q (21) P«t*nttlh»k»mu*— P»t«ntin»öknlng 8022^+5 (22) Hakamltpllvi — Amttknlngtdag 15.07.80 ^ ^ (23) Alku pilvi—GlMghtttdag 15.07.80 (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt offantllg l6.01.82JSj »LJ 11 UTLÄGC NIN GSSKRI FT Olölb c ciy ^ nnctfcy 11 10 1932 ** $ · '* & Patent neödelat ^ ^ (51) Kv.ik.3 / int.ci.3 B 03 C 3/53 // B 03 C 3/60 § ^ JQ | d | | p | Q (21) P «t * nttlh» k »mu * - P» t «ntin» öknlng 8022 ^ + 5 (22) Hakamltpllvi - Amttknlngtdag 15.07.80 ^ ^ (23) Alku pilvi — GlMghtttdag 15.07.80 (41) Become public - Bllvlt offantllg l6.01.82

Patentti- ja rekisterihallitus .... .....Patent and Registration Office .... .....

' (44) Nlhtiviktlpanon Ja kuuL|ulkalaun pvm.—'(44) Date of dispatch and date of issue .—

Patent- oeh registerstyrelsen Ansakin utlagd oeh utl.skriften publicerad 30.06.82 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus— Begird priorltet (7-1) Arvi Artama, Laukontori h C 30, 33200 Tampere 20, Suomi-Finland(FI) (72) Arvi Artama, Tampere, Uuno Nurmi, Helsinki, Suomi-Finland(FI) (TM Tampereen Patenttitoimisto (5^) Sähkösuodatin - Elektriskt filterPatent- oeh registerstyrelsen Ansakin utlagd oeh utl.skriften publicerad 30.06.82 (32) (33) (31) Privilege requested— Begird priorltet (7-1) Arvi Artama, Laukontori h C 30, 33200 Tampere 20, Finland-Finland (FI ) (72) Arvi Artama, Tampere, Uuno Nurmi, Helsinki, Finland-Finland (FI) (TM Tampere Patent Office (5 ^) Electrostatic precipitator - Elektriskt filter

Keksinnön kohteena on ns. sähkösuodatin, jonka tarkoituksena on erottaa ilmasta tai muusta kaasusta pienet, kiinteät hiukkaset sinänsä tunnetun sähköstaattisen menetelmän avulla ja joka on sellaista tyyppiä kuin patenttivaatimuksen 1 johdannossa on lähemmin määritelty.The invention relates to the so-called an electrostatic precipitator for separating small solid particles from air or other gas by means of an electrostatic method known per se and of a type as defined in the preamble of claim 1.

Tunnetuissa sähkösuodattimissa keruulevyille kiinnittyneet hiukkaset joko tietyin aikavälein keruulevyja ravistamalla pudotetaan suodattimen pohjalle tai huuhdotaan vedellä alas. Suodattimen pohjalta ne sitten poistetaan. Näihin toimintoihin liittyy kuitenkin eräitä epäkohtia. Eräät hiukkaset saattavat näet tarttua kuivaan elektrodiin niin lujasti kiinni, että ajoittainen ravistelu tai huuhtelu ei pysty puhdistamaan elektrodeja. Tällöin joudutaan suodattimen toiminta keskeyttämään ja ryhtymään erity i spuhdistuksiin. Toiset hiukkaset, esim. kvartsipöly ja hii-lipöly saattavat kimmota irti kuivasta keruuelektrodista kun ne vaihtavat alkuperäisen sähkövarauksensa keruuelektrodin merkkiseen varaukseen. Keruuelektrodin jatkuvaa huuhtelua ei ole voitu käyttää siitä syystä, että kohtuullisella veden käytöllä ei ole saatu koko elektrodia veden peittämäksi. Tällöin 2 61815 on elektrodin kuiviin kohtiin kerrostunut hiukkasia .ja aiheutunut oikosulkuja.In known electrostatic precipitators, particles adhered to the collection plates are either dropped on the bottom of the filter at certain intervals by shaking the collection plates or rinsed down with water. Based on the filter, they are then removed. However, there are some drawbacks to these functions. Some particles may stick to the dry electrode so tightly that intermittent shaking or rinsing will not be able to clean the electrodes. In this case, the operation of the filter must be interrupted and special cleanings must be carried out. Other particles, e.g., quartz dust and carbon dust, may bounce off the dry collection electrode when they change their original electrical charge to the collection charge of the collection electrode. Continuous rinsing of the collection electrode has not been possible due to the fact that with reasonable use of water, the entire electrode has not been covered with water. In this case, 2 61815 particles have been deposited on the dry parts of the electrode.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sähkösuodatin, jossa edellämainitut epäkohdat on poistettu. Tällöin tapahtuu suodattimessa keruulevyjen jatkuva huuhtelu suhteellisen vähäisellä vedenkulutuksella täydellisesti, mistä johtuen kaikentyyppisi'! kiinteät hiukkaset koko elektrodin alueella takertuvat virtaavaan vesikalvoon ja poistuvat sen mukana sähkökentästä. Keksinnölle on tunnusomaista se, että sähköstaattisessa kentässä olevat, epäpuhtaushiukkasia vastaanottavat keruulevyt on tehty lasista tai vastaavasta aineesta, jonka vesi kastelee. Tällöin huuhteluvesi saadaan tehokkaasti leviä-mään levyn pintaan ja peittämään sen täydellisesti ohuenakin kerroksena. Elektrodina toimii siis vesikalvo, sillä lasihan ei johda sähköä. Koska huuhtelu on järjestetty jatkuvaksi, pölyhiukkaset eivät pääse koskettamaan levyn pintaa, vaan takertuvat vesikalvoon ja huuhdellaan heti pois sähkökentästä. Täten levyt pysyvät täysin puhtaina, eikä mitään erillisiä puhdistustoimenpiteitä tarvita. Samalla poistuu myös palovaara mikä saattaa esiintyä sellaisissa olosuhteissa, joissa muodostuva pöly on tulenarkaa, kuten esim. puunjalostusteollisuudessa, myllyissä yms.The object of the present invention is to provide an electrostatic precipitator in which the above-mentioned drawbacks have been eliminated. In this case, the collection plates in the filter are constantly rinsed completely with relatively low water consumption, which is why all types of '! solid particles over the entire electrode area adhere to the flowing water film and exit with it from the electric field. The invention is characterized in that the collecting plates in the electrostatic field receiving the impurity particles are made of glass or a similar material which is wetted by water. In this case, the rinsing water is effectively spread on the surface of the plate and completely cover it even in a thin layer. The electrode is thus a water film, because glass does not conduct electricity. Because the rinsing is arranged continuously, the dust particles cannot come into contact with the surface of the plate, but stick to the water film and are immediately rinsed out of the electric field. Thus, the plates remain completely clean and no separate cleaning measures are required. At the same time, the risk of fire is eliminated, which may occur in conditions where the dust generated is flammable, such as in the wood processing industry, mills, etc.

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa selityksessä, jossa on piirustukseen viitaten esitetty eräs keksinnön sovelias suoritusmuoto sekä keksinnön yksityiskohtia ja etuja.The invention is described in more detail in the following description, in which a suitable embodiment of the invention and details and advantages of the invention are shown with reference to the drawing.

Oheisessa piirustuksessa kuva 1 esittää kaaviomaisesti erästä keksinnön mukaista sähkösuodatinta sivulta katsottuna, osittain leikattuna , kuva 2 esittää sähkösuodatinta kaaviomaisesti vaakasuorassa leikkauksessa A - A kuvasta 1. Kuvassa näkyy myös sähkökytkennän kaavio, 61815 3 kuva 3 esittää sähkösuodatinta kaaviomaisesti pystysuorassa leikkauksessa B - B kuvasta 1, kuva 4 esittää osakuvaa sähkösuodattimen ionisoimislait-teen elektrodeista suurennettuna.In the accompanying drawing, Fig. 1 schematically shows an electrostatic precipitator according to the invention seen from the side, partly in section, Fig. 2 schematically shows an electrostatic precipitator in a horizontal section A - A in Fig. 1. Figure 4 shows a fragmentary view of the electrodes of the electrostatic precipitator of the electrostatic precipitator.

Kuvissa 1-4 esitetty sähkösuodatin käsittää runkokote-lon 1, joka voi olla tehty esim. sopivasta muovilaadusta tai metallilevystä. Huomattava on, että metallirunpOn yhteydessä esiintyy tiettyjä eristysongelmia. Muovirunko on siinä suhteessa helpompi, mutta se lienee edullinen vain pienten suodattimien yhteydessä.The electrostatic precipitator shown in Figures 1-4 comprises a body housing 1, which may be made of, for example, a suitable plastic grade or sheet metal. It should be noted that there are certain insulation problems with metal scrap. The plastic body is lighter in that respect, but is likely to be advantageous only in the case of small filters.

Kotelon toisessa päässä on puhdistettavan ilman sisään-ottoaukko 2 ja vastakkaisessa päädyssä puhdistetun ilman ulostuloaukko 3· Ilman ulostuloaukon yhteydessä on sähkökäyttöinen puhallin 4, joka imee ilmaa suodattimen läpi tuloaukon 2 kautta. Puhallin voi sijaita myös ilman tulo-aukon yhteydessä, jolloin se puhaltaa ilmaa suodattimen läpi. Kotelossa on lisäksi avattava kansi 5> jonka kautta kotelon sisällä olevia sähkölaitteita ja muita osia voidaan huoltaa. Kotelon pohjaosassa on vielä allas 6, jonne suodattimen huuhteluvesi valuu.At one end of the housing there is an air inlet 2 to be cleaned and at the opposite end there is an outlet 3 for purified air. · In connection with the air outlet there is an electric fan 4 which sucks air through the filter through the inlet 2. The fan can also be located in connection with the air inlet, in which case it blows air through the filter. The housing also has an openable cover 5> through which the electrical equipment and other parts inside the housing can be serviced. At the bottom of the housing there is still a basin 6 into which the filter rinsing water drains.

Keksinnön mukaisessa sähkösuodattimessa on kotelon ilman-tuloaukon lähellä ensimmäisenä ionisointilaite, joka ionisoi suodatettavan ilman sinänsä tunnetulla tavalla. Laitteessa on sinänsä tunnettua rakennetta oleva positiivisten ionisointielektrodien ryhmä, joka on kiinnitetty suorakulmaiseen kannatinkehikkoon 7 kehikon ylä- ja alapaikoissa olevien kannattajien 8 päihin. Elektrodit 9 ovat ohutta metallilankaa, esim. voiframlankaa. Ionisointilaitteen toisen elektrodiryhmän muodostavat negatiivisten vastin-elektrodien 10 ryhmä, joka on kiinnitetty toiseen kehikkoon 11 sen ylä- ja alapalkkien välille pystysuoraan riviin tasavälein. Nämä elektrodit 10 ovat oleellisesti paksumpia poikkileikkaukseltaan, tehty esim. ruostumat- 4 6181 5 tomasta teräslangasta, joka on kierretty kierrejousen muotoon (kuva 4)· Molemmat elektrodiryhmät on asennettu edullisimmin siten, että ne sijaitsevat siimassa rivissä yhdensuuntaisina ja tasavälein, ohuempi ja paksumpi elektrodi vuorotellen (kuvat 2 ja 4)· Keksinnön mukaisessa elektrodien rakenteessa on erikoista vielä se, että mainitut paksummat elektrodit 10 ovat jatkuvan vesivirtauksen huuhtc-lemat, jotta niihin mahdollisesti törmäävät varautuneet pölyhiukkaset eivät jäisi niihin kiinni vaan huuhtoutuisivat pois. Täten saadaan elektrodit pysymään puhtaina ja iono-soimislaite toimii moitteettomasti. Huuhtelua varten on elektrodien kannatinkehikon 11 yläpalkissa vesikouru tai -putki 12, jonka pohjassa oleviin väljiin reikiin (eivät näy kuvassa) elektrodit on asennettu niin, että vesi pääsee virtaamaan reikien kautta alaspäin elektrodeille.The electrostatic precipitator according to the invention is the first ionization device near the air inlet of the housing, which ionizes the air to be filtered in a manner known per se. The device has a group of positive ionization electrodes of a structure known per se, which is attached to a rectangular support frame 7 at the ends 8 of the supports 8 at the upper and lower positions of the frame. The electrodes 9 are a thin metal wire, e.g. a copper wire. The second electrode group of the ionization device is formed by an array of negative counter electrodes 10 attached to the second frame 11 in a vertical row between its upper and lower beams at regular intervals. These electrodes 10 are substantially thicker in cross-section, made, for example, of stainless steel wire wound in the form of a coil spring (Figure 4). (Figures 2 and 4) · In the structure of the electrodes according to the invention, it is further special that said thicker electrodes 10 are leached by a continuous flow of water, so that any charged dust particles which may collide with them do not stick to them but are leached out. This keeps the electrodes clean and the ion ringing device works properly. For rinsing, the upper beam of the electrode support frame 11 has a water chute or pipe 12, in the bottom holes of which (not shown) the electrodes are mounted so that water can flow down through the holes to the electrodes.

Kierrejousen muotoisten elektrodien asemesta voidaan käyttää myös jonkinlaista vastaavan paksuista metallipunosta, ketjua tai vaijeria.Instead of coil-shaped electrodes, it is also possible to use a metal braid, chain or wire of corresponding thickness.

Edellämainitusta ionisointilaitteesta ilmavirta menee suodattimen sähköstaattiseen kenttään, jonka muodostaa joukko yhdensuuntaisia, ilmavirran kulkusuuntaan pystysuoraan asentoon järjestettyjä levymäisiä elektrodeja 13, 14· Näistä joka toinen levy 13 on yhdistetty jännitelähteen positiiviseen napaan ja joka toinen 14 taas negatiiviseen. Ioni-sointilaitteen positiivisesti varaamat kiinteät hiukkaset kulkeutuvat negatiivisiin keruuelektrodeihin 14·From the above-mentioned ionization device, the air flow enters the electrostatic field of the filter, which is formed by a number of parallel plate-like electrodes 13, 14 arranged in a vertical position in the direction of air flow. Of these, every other plate 13 is connected to the positive terminal and The solid particles positively charged by the ion sonication device are transferred to the negative collection electrodes 14 ·

Keksinnön mukaan mainitut negatiiviset keruulevyt 14 on tehty lasista tai vastaavasta aineesta. Lisäksi niihin on keksinnön mukaisesti järjestetty jatkuva vesihuuhtelu.According to the invention, said negative collecting plates 14 are made of glass or the like. In addition, according to the invention, they are provided with a continuous water rinse.

Keruulevyihin 14 vesi tulee levyjen yläreunan lähellä ole-vosta, reunojen suuntaisista putkista 15» Näihin on tehty pieniä suutinreikiä tasavälein, jolloin vesisuihkut suuntautuvat putkista 15 alaviistoon sivuille päin mainittujen lasilevyjen yläreunan sivupintoihin lukuisina hienoina suihkuina. Vesi leviää siten ohuena, tasaisena kalvona lasilevyn 5 61815 pinnalle, eikä niihin jää kuivia, huuhtelomattomia kohtia, jotka heikentäisivät suodattimen puhdistuskykyä.The collecting plates 14 receive water from tubes near the upper edge of the plates, in the direction of the edges. The water thus spreads as a thin, flat film on the surface of the glass plate 5 61815, leaving no dry, non-rinsing spots which would impair the filter's cleaning ability.

Positiiviset elektrodit 13 taas voidaan valmistaa esim. ruostumattomasta teräksestä, eikä niitä tarvitse huuhdella, koska pölyhiukkasia kertyy vain keruulevyil1 e J4- Käytännössä laitteen runko maadoitetaan ja jännitelähteen negatiivinen napa yhdistetään maajohtimecn, johon kytketään myös ionisointilaitteen negatiiviset elektrodit 10 sekä putket 15, jotka tästä johtuen ovat metallisia tai sisältävät sähköä johtavan elimen, jonka kautta sähkö joutuu huuhteluveteen. Jännitelähteen positiivinen napa kytketään ionisointilaitteen positiivisiin 1. ionisointi-elektrodeihin sekä samoin sähköstaattisen kentän muodostavien levyjen positiivisiin levyelektrodeihin 13·The positive electrodes 13, on the other hand, can be made of stainless steel, for example, and do not need to be flushed, because dust particles only accumulate on the collecting plates J4- In practice metallic or contain an electrically conductive member through which electricity enters the rinsing water. The positive terminal of the voltage source is connected to the positive ionization electrodes of the ionizing device 1. as well as to the positive plate electrodes of the plates forming the electrostatic field 13 ·

Mikäli käytettävä vesi ei ole riittävästi sähköä johtavaa, niinkuin joskus on mahdollista, voidaan veden sähkönjohtavuutta parantaa jotakin sopivaa suolaa lisäämällä.If the water used is not sufficiently electrically conductive, as is sometimes possible, the electrical conductivity of the water can be improved by adding some suitable salt.

Huuhteluvesi voidaan laskea suoraan viemäriin siihen ker-tyneine epäpuhtauksineen. Se voidaan myös järjestää suljettuun kiertoon, jolloin vedestä erotetaan pöly sopivaa suodatinta käyttämällä.The rinsing water can be discharged directly into the sewer with the accumulated impurities. It can also be arranged in a closed circuit, whereby dust is separated from the water using a suitable filter.

Laitteen rakenneosat, kuten ionisointilaitteen elektrodi-ryhmät sekä sähköstaattisen kentän elektrodit ym. osat voidaan järjestää helposti irroitettaviksi ja vaihdettaviksi huollon helpottamiseksi.The components of the device, such as the electrode arrays of the ionizer, as well as the electrodes and other parts of the electrostatic field, can be arranged to be easily removed and replaced to facilitate maintenance.

Keksinnön suoritusmuodot voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.Embodiments of the invention may vary within the scope of the claims.

Claims (4)

61815 6 Pat ent t ivaat imuk set :61815 6 Patents for suction: 1. Sähkösuodatin , jossa on kammio tai kotelo (1), jonka läpi puhdistettava ilma tai muu kaasu johdetaan puhaltlmen avulla, puhdistettavan kaasun ionisointi1 aite, jossa on yksi tai useampia ionisointielektrodeja (9) vastinelektro-deineen (10) sekä positiivisten ja negatiivisten elektrodien (13, 14) muodostama sähköstaattinen kenttä, jonka levymäi sille, ainakin osittain lasia tai vastaavaa oleville keruu-elektrodeille (14) ionisointilaitteen antaman varauksen saaneet, puhdistettavassa ilmassa tai muussa kaasussa olevat epäpuhtaushiukkaset pyrkivät kulkeutumaan, tunnettu siitä, että keruuelektrodina (14) toimii lasilevyä tai lasin tavoin veteen suhtautuvasta aineesta tehtyä levyä pitkin jatkuvasti virtaava vesikalvo, jolloin puhdistettavassa kaasussa olevat kuivat ja kiinteät hiukkasetkin, kuten kvartsi- ja hiilipöly kulkeutuvat vesikalvon mukana Kirnpoamatta elektrodista irti vaihdettuaan alkuperäisen sähkövarauksensa k eruue 1ektrodin merkkiseen sähkövaraukseen.An electrostatic precipitator having a chamber or housing (1) through which the air or other gas to be cleaned is passed by a blower, an ionisation device1 for the gas to be cleaned, comprising one or more ionization electrodes (9) with counter electrodes (10) and positive and negative electrodes ( 13, 14) in which the impurity particles in the air or other gas charged by the ionizing device, which are charged to the collecting electrodes (14) at least partially on glass or the like, tend to travel, characterized in that the collecting electrode (14) acts as a glass plate or a water film continuously flowing along a plate made of a glass-like material, in which case even dry and solid particles in the gas to be cleaned, such as quartz and coal dust, are carried with the water film without detaching from the electrode after changing its initial electrical charge. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkösuodatin, tunnettu siitä, että keruue 1ektrodien (14) kiinteiden levyjen yläreunojen suuntaisesti on järjestetty vettä johtavia elimiä (15) vesivirran ohjaamiseksi levyihin, esim. putkia, joissa on tasavälein levyjen yläreunojen sivupintoihin suunnattuja pieniä reikiä.Electrostatic precipitator according to Claim 1, characterized in that water-conducting means (15) are arranged parallel to the upper edges of the fixed plates of the electrodes (14) for directing the water flow to the plates, e.g. 3. Patenttivaatimusten 1-2 mukainen sähkösuodatin, t un n e t t u s i i t ä, että mainitut vesiputket (15) ja ionisointilaitteen vastine1ektrodit (10) on molemmat kytketty jännitelähteen samaan napaan.An electrostatic precipitator according to claims 1-2, characterized in that said water pipes (15) and the counter electrodes (10) of the ionization device are both connected to the same terminal of the voltage source. 4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen sähkösuodatin, tunnettu siitä, että ionisoi nti1 ai11een vastine 1 ekt rod e j a (10) pitkin valutetaan jatkuvasti vettä elektrodien pitämiseksi puhtaana.Electrostatic precipitator according to Claims 1 to 3, characterized in that water is continuously drained along the ionizing counterpart (1) in order to keep the electrodes clean.