JPS63141659A - 電気集塵機の給電方法および装置 - Google Patents

電気集塵機の給電方法および装置

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JPS63141659A
JPS63141659A JP62293076A JP29307687A JPS63141659A JP S63141659 A JPS63141659 A JP S63141659A JP 62293076 A JP62293076 A JP 62293076A JP 29307687 A JP29307687 A JP 29307687A JP S63141659 A JPS63141659 A JP S63141659A
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JP
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voltage
current
pulse
electrostatic precipitator
voltage source
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JP62293076A
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リヒアルト、ダルハンマー
フランツ、ノイリンガー
ワルター、シユミツト
ヘルムート、シユンマー
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GEA Group AG
Original Assignee
Metallgesellschaft AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
    • B23H1/022—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for shaping the discharge pulse train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/66—Applications of electricity supply techniques
    • B03C3/68—Control systems therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S323/00—Electricity: power supply or regulation systems
    • Y10S323/903—Precipitators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高さを可変の直流電圧およびそれに重畳され
た電圧パルスを電気集塵機にエネルギーとして供給する
ための方法および装置に関する。
〔従来の技術〕
電気集塵機において、アーク放電の成長を誘発すること
なく追加的な電荷担体を電気集塵機のなかに発生するた
めに、可能なかぎり弧絡限界の近くに調節される直流電
圧とならんで追加的に可変のパルス高さ、パルス幅、パ
ルス列周波数および（または）パルス立ち上がり速度の
高圧パルスを電極に与えることが、集塵度を高めるため
に有効であることが判明している。高圧パルスの発生は
たいてい、二次側で電気集塵機に接続されている高圧変
圧器の一次巻線の励磁により行われる。
このような給電装置はたとえばドイツ連邦共和国特許第
３０２７１７２号および第３２４６０５７号明細書から
公知である。前者の文献から公知の方法は集塵電力のエ
ネルギー的最適化を目的としている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、冒頭に記載した種類の方法により給電
される電気集塵機の集座変の最大化のための新しい簡単
な規範を用意することである。
〔問題点を解決するための手段〕 この目的は、本発明によれば、特許請求の範囲第１項に
記載の方法により達成される。本発明による方法の有利
な実施態様は特許請求の範囲第２項ないし第４項にあげ
られている。本発明の方法により電気集塵機に給電する
ための有利な装置は特許請求の範囲第５項ないし第１０
項にあげられている。
〔発明の効果〕
本発明の主な利点は、電気集塵機のＳ座変が簡単な規範
により有効に最大化され得ることである。
特許請求の範囲第２項ないし第６項により電流パルスを
一次（則で検出することによって、検出のための装置が
高圧に耐える必要がないという利点が得られる。特許請
求の範囲第３項または第９項の措置によって、電気集塵
機の直流電圧がその常に変化する作動条件に適応して常
に可能なかぎり弧格限界近くに調節されることが保証さ
れる。電気集塵機によりパルス電圧源と結び付いて形成
される振動回路のなかに特許請求の範囲第７項により可
変インダクタンスを設けることは、パラメータであるパ
ルス幅およびパルス立ち上がり速度に影響を与ええるの
に有利である。
〔実施例〕
以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。
電気集ｇ機Ａに給電するための第１図に示されている装
置はそのエネルギーを相１．２．３を有する三相交流系
統から受ける。整流装置Ｇ１は、高さが可変でありまた
弧線に関係して調節可能である直流電圧ＵＧＩを電気集
塵機Ａに供給する第１の直流電圧源としての役割をする
。この直流電圧ＵＧＩに、結合キャパシタンスｃ２を介
して接続されているパルス電圧源から電圧パルスが重畳
される。このパルス電圧源はそのエネルギーを、点弧装
置Ｚにより制御可能であり蓄積キャパッタンスＣＩと結
び付けられており第２の直流電圧源としての役割をする
整流器回路Ｇ２から受ける。
点弧装置Ｚは、図示されている装置では、サイリスタＴ
１を周期的に点弧する役割もする。サイリスタＴ１はそ
の点弧した状態で蓄積キャパシタンスＣ１からの電流を
高圧変圧器Ｈの一次巻線Ｗ１に流し、その際に電気集塵
機Ａによりパルス電圧源と結び付いて形成されている振
動回路をトリガし、それにより二次巻線Ｗ２のなかに１
つの電圧パルスＵ２が誘起されて結合キャパシタンスＣ
２を介して電気集塵機Ａの電極に伝達される。
１つのこのような電圧パルスＵ２が第２図に示されてい
る。サイリスタＴ１が時点ｔ１で点弧された後に、電流
パルス■１は時点ｔ２での電圧パルスＵ２の最大値の到
達に通ずる。最初に正の値を有する電流パルス１１は時
点ｔ２で零に到達し、またサイリスタＴ１は阻止状態に
移行する。サイリスタＴ１に逆並列に接続されているダ
イオードＶに基づいて電流パルス■１は続いて負の値を
とる。なぜならば、伝達パルスの全エネルギーは塵粒子
のイオン化に変換されないからである。復帰振動するエ
ネルギーはダイオードＶを介してＭＭキャパシタンスＣ
１に復帰充電される。
時点ｔ１とｔ２との間の電流パルス１１の電流一時間面
積Ｐは、時点Ｌ２とｔ３との間にこのエネルギーの一部
分く電流一時間面積Ｎにより表される）がパルス電圧源
に復帰伝達される以前にパルス電圧源から最初に電気集
塵機Ａに伝達されるエネルギーに相当する。電流一時間
面積ＰおよびＮの差Ｐ−Ｎにより表されるエネルギーの
斧が生ずるのは、電気集塵機Ａのなかのイオン化コロナ
電流が電圧パルスＵ２により上昇するためである。
すなわち差Ｐ−Ｎは、整流装置Ｇ１により発生された直
流場によって電気集塵機Ａの電極に輸送され、そこで分
離される荷電塵粒子の発生効率の１つの尺度である。
いまこの関係が、電流パルス１１の電流一時間面積Ｐお
よびＮの差Ｐ−Ｎが高圧変圧器Ｈの−次側で測定される
ことによって、電気集塵機への集塵度を高める目的に利
用される。電流パルスを高圧変圧器Ｈの二次側で測定、
評価してもよいが、二次側のほうが電圧が高いので、測
定に要する費用が高くなる。
電流センサＳは一次側の電流パルス１１を検出し、それ
を表す電流信号Ｓを積分器りに伝達する。
この積分器は点弧装置ＺによるサイリスタＴｌＯ点弧の
開始のつどリセット線ｒを介して初期値である零にリセ
ットされる。時点ｔ１とｔ３との間の時間間隔内の電流
パルス■１の積分により前記間隔の終端における積分器
りの出力信号は電流一時間面積ＰおよびＮの差Ｐ−Ｎを
表す。この差信号ｄは評価装置Ｙに供給される。この評
価装置は可変のインダクタンスＬの値を一連の電圧パル
スの経過中に、差Ｐ−Ｎが最大になるように変更する。
電流パルス■１の通路内に位置しているインダクタンス
Ｌの値の変更によりパルス幅およびパルス立ち上がり速
度に影響を与えることができる。
しかし、さらに、評価装置Ｙが制御線Ｘおよび点弧装置
Ｚを介して整流装置Ｇ２および（または）サイリスタＴ
１に、従ってまた電圧パルスのパルス高さおよび（また
は）パルス列周波数に前記の調節方向に影響を与えるよ
うに構成することもできる。
電気集塵機Ａの集塵度は与えられる電圧パルスの質に関
係するだけでなく、整流値ｆｆ１Ｇ１の直流電圧ＵＧＩ
の高さにも関係する。この直流電圧は一方では、電気集
塵ｔｉｌｓｌＡの内部の電荷担体の発生および輸送のプ
ロセスを望ましいものにするため、できるかぎり高くな
ければならず、また他方では電気集塵機Ａのなかの電界
の強さを弧線限界よりも低い値にとどめなければならな
い。この弧線限界は測定に困難を伴い、また作動条件に
より変動する。従って、直流電圧ＵＧＩを調節するため
に最も普及している方法は、弧線が生ずるまでシステマ
ティックに直流電圧ＵＧＩを高め、またこの過程をサイ
クリックに連続的に繰り返す方法であるが、その際に反
復弧線によりエネルギー消費、電極寿命、電子回路の寿
命および集塵能力に望ましくない影響が及ぼされる。
弧線の頻度は、測定および調節装置ＭＲが自動的に間歇
的に集塵電流ＩＡと直流電圧ＵＧＩの高さとの関係の現
在の曲線を測定して直流電圧ＵＧ１を曲線の最大勾配の
範囲ＵＯＰＴ内に調節することによって顕著に減ぜられ
る。１つのこのような特性曲線が第３図に示されている
。曲線の最大勾配の範囲ＵＯＰＴに直流電圧ＵＧＩを設
定することにより、集塵機Ａが弧線限界の近くで、ただ
しその下側で作動することが保証される。
集塵電流ＩＡと直流電圧ＵＧＩの高さとの関係の特性曲
線は変動する作動条件、特に変動する悪質および塵負荷
に基づいて、耐えず変化し得るので、特性曲線はサイク
リックに新たに測定されかつ評価される。新たな測定は
タイマ回路、塵モニタおよび（または）弧線検出装面に
よりそれぞれ開始される。測定および調節値ＷＭＲは、
ｔｉ流電圧ＵＧＩの現在の高さに関係して電圧パルスの
パルス高さおよび（または）パルス周波数を制限するた
め、制御線ｍを介して点弧装置Ｚにも与えられる。
点弧装置Ｚ、評価装置Ｙおよび（または）測定および調
節装置ＭＲは多くの実際的な応用例においてプロセス計
算機、特にディジタルマイクロコンピュータを含んでい
ることが有利である。これらの装置の機能は１つのこの
ような計算機に集中されていてもよい。
最大の集塵度を達成するのに適した全電圧を電気集塵機
Ａに供給するための典型的な経過が第４図に示されてい
る。直流電圧ＵＧＩの前記のように選定された範囲ＵＯ
ＰＴは下記の仕方で最適化される電圧パルスＵ２ｉ　　
（ｉ＝０．１．２・・・）により重畳される。電圧パル
ス０２０から出発して後続の電圧パルス０２１、Ｕ２２
のパルス高さは、それらにより生ずるコロナ電流は確か
に増大するが、その幅が狭いために弧線はまだ誘発され
ない高さまで高められる。電圧パルスＵ２３ないしＣ２
５の経過中に続いてパルス幅が可変インダクタンスＬの
値の変更により、電流パルス１１の正および負の電流一
時間面積Ｐ、Ｎの差Ｐ−Ｎが最大になる値にされる。そ
の際に電圧パルスの最大２００μｓのパルス幅が図示の
都合で誇張して示されている。最後に、電圧パルスＵ２
５ないしＣ２９の範囲ではパルス列周波数も、弧線限界
がまさにまだ到達されない値まで高められる。パルス列
周波数の上限は数１００Ｈｚである。
この設定過程は、第３図による特性曲線の最大勾配の範
囲を求めることから始まって、それぞれ特定の時間の経
過後に、または負荷、塵の種類、温度などの大きな変化
の検出後にサイクリックに新たに開始される。それによ
り電気集塵機Ａの集座変が最小の弧線頻度において最大
化される。
【図面の簡単な説明】
第１図は電気集塵機の本発明による給電装置のブロック
回路図、第２図は電圧パルスおよび付属の電流パルスの
経過を示す図、第３図は集塵機電流と印加された直流電
圧の高さとの量関係の曲線を示す図、第４図は本発明に
より給電される電気集塵機の、電圧パルスにより重畳さ
れた直流電圧の典型的な経過を示す図である。 Ａ・・・電気集塵機、Ｃ１・・・蓄積キャパシタンス、
Ｃ２・・・結合キャパシタンス、ｄ・・・差信号、Ｄ・
・・積分器、Ｇ１、Ｇ２・・・整流装置、Ｈ・・・高圧
変圧器、■Ａ・・・集塵機電流、■１・・・電流パルス
、Ｌ・・・可変インダクタンス、ＭＲ・・・測定および
調節装置、Ｎ・・・負の電流一時間面積、Ｐ・・・正の
電流一時間面積、Ｓ・・・電流センサ、ＴＬ・・・サイ
リスタ、ｔＪＧｌ・・・直流電圧、ＵＯＰＴ・・・最大
曲線勾配の直流電圧範囲、Ｕ２、Ｃ２０・・・Ｃ２９・
・・電圧パルス、■・・・ダイオード、Ｗｌ・・・一次
巻線、Ｗ２・・・二次巻線、Ｙ・・・評価装置、Ｚ・・
・点弧装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）高さを可変の直流電圧およびそれに重畳された電圧
    パルスを電気集塵機に供給する方法であって、電圧パル
    スがそれぞれ二次側で電気集塵機に接続されている高圧
    変圧器の一次側励磁により振動する電流パルスにより発
    生され、パラメータである直流電圧、パルス高さ、パル
    ス幅、パルス列周波数およびパルス立ち上がり速度の少
    なくとも１つが可変である方法において、電流パルス（
    Ｉ１）の正および負の電流−時間面積（Ｐ；Ｎ）の間の
    差（Ｐ−Ｎ）が検出され、かつパラメータの少なくとも
    １つの変更により最大化されることを特徴とする電気集
    塵機の給電方法。 ２）電流パルス（Ｉ１）の正および負の電流−時間面積
    （Ｐ；Ｎ）の間の差（Ｐ−Ｎ）が一次側で検出されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）予め定められた時間間隔または電気集塵機（Ａ）の
    作動条件に関係する時間間隔で集塵機電流（ＩＡ）とト
    ランジスタ直流電圧（ＵＧ１）の高さとの関係の現在の
    曲線が測定され、曲線の最大勾配の範囲が求められ、ま
    たこの範囲の直流電圧（ＵＯＰＴ）が次回の測定まで持
    続されることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
    第２項記載の方法。 ４）直流電圧（ＵＧ１）の予め定められた高さにおいて
    電圧パルスのパルス高さおよびパルス列周波数が電気集
    塵機（Ａ）の弧絡限界における値またはそれよりも低い
    値に制限されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    ないし第３項のいずれか１項に記載の方法。 ５）ａ）高さが可変でありまた弧絡に関係して調節可能
    である直流電圧を電気集塵機に供給する第１の直流電圧
    源と、 ｂ）第２の調節可能な直流電圧源から１つのサイリスタ
    および１つのダイオードの逆並列回路を介して、二次巻
    線が１つの結合キャパシタンスを介して電気集塵機の電
    極に接続されている高圧変圧器の一次巻線が励磁可能で
    あるパルス電圧源と、 ｃ）サイリスタに対応付けられており周期的にサイリス
    タを点弧し、そのつど電気集塵機によりパルス電圧源と
    結び付いて形成される振動回路をトリガして励磁電流パ
    ルスが１周期だけ振動し得るようにする点弧装置と を含んでいる装置において、 ｄ）パルス電圧源から発せられた電流パルス（Ｉ１）を
    検出しまた電流パルス（Ｉ１）を表す電流信号（ｓ）を
    発生するための電流センサ（Ｓ）と、 ｅ）電流信号（ｓ）を積分しまた正および負の電流−時
    間面積（Ｐ；Ｎ）の間の差を表す差信号（ｄ）を発生す
    るための積分器（Ｄ）と、ｆ）差信号（ｄ）を評価しま
    たパラメータであるパルス高さ、パルス幅、パルス列周
    波数およびパルス立ち上がり速度の少なくとも１つを、
    正および負の電流−時間面積（Ｐ；Ｎ）の間の差の値（
    Ｐ−Ｎ）を増大させる方向に変更するための評価装置（
    Ｙ）と を含んでいることを特徴とする電気集塵機の給電装置。 ６）電流センサ（Ｓ）がパルス電圧源から発せられた電
    流パルス（Ｉ１）を高圧変圧器（Ｈ）の一次巻線（Ｗ１
    ）の側で検出することを特徴とする特許請求の範囲第５
    項記載の装置。 ７）評価装置（Ｙ）の評価に従って変更可能なインダク
    タンス（Ｌ）が、電気集塵機（Ａ）によりパルス電圧源
    と結び付いて形成される振動回路のなかに設けられてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第５項または第６項
    記載の装置。 ８）プロセス計算機、特にディジタルマイクロコンピュ
    ータがサイリスタ（Ｔ１）を点弧しかつ（または）差信
    号（ｄ）とパラメータの少なくとも１つの変更とを評価
    するために設けられていることを特徴とする特許請求の
    範囲第５項ないし第７項のいずれか１項に記載の装置。 ９）集塵機電流（ＩＡ）と直流電圧（ＵＧ１）との関係
    の現在の曲線を自動的かつ間欠的に測定し、また曲線の
    最大勾配の範囲（ＵＯＰＴ）内に直流電圧（ＵＧ１）を
    調節するための測定および調節装置（ＭＲ）が設けられ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第５項ないし第
    ８項のいずれか１項に記載の装置。 １０）測定および調節装置（ＭＲ）のなかにプロセス計
    算機、特にディジタルマイクロコンピュータが設けられ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の装
    置。
JP62293076A 1986-11-24 1987-11-19 電気集塵機の給電方法および装置 Pending JPS63141659A (ja)

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DE19863640092 DE3640092A1 (de) 1986-11-24 1986-11-24 Verfahren und einrichtung zur energieversorgung eines elektroabscheiders
DE3640092.0 1986-11-24

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