BE528342A

BE528342A -

Info

Publication number: BE528342A
Authority: BE

Description

La présente invention concerne les appareils de précipitation électrostatique, notamment un dispositif pour l'extinction des étincelles entre les électrodes chargées et les surfaces collectrices adjacentes.

Pour l'obtention d'un maximum d'efficacité, il est indiqué de faire fonctionner les appareils de précipitation électrostatique à des ten- sions très proches du point auquel les étincelles risquent de se produire.

Ces étincelles sont fréquemment dues à l'accumulation de particules sur les électrodes et sur les surfaces collectrices. Lorsquelles se présentent. l'arc qui en résulte peut disparaître de lui-même sans effets nuisibles. on peut se maintenir pendant une période non désirée pour endommager l'appareil de précipitation ou l'installation d'alimentation par surcharge de celle-ci.

Le but de la présente invention est de créer un circuit de commande en combinaison avec le circuit de puissance agencé de façon qu'au moment de la formation d'étincelles l'augmentation de l'intensité et la dimi- nution de la tension du circuit de puissance interviennent pour provoquer automatiquement une réduction de la tension appliquée aux électrodes pour éteindre les arcs résultant des étincelles.

L'invention sera mieux comprise par la description détaillée ci-après d'un mode de mise en oeuvre en regard du dessin annéxé, sur lequel:
La fig. 1 est une représentation schématique des circuits de puissance pour la charge des électrodes de l'appareil de précipitation et des circuits de commande pour l'extinction des étincelles lorsqu'elles se présentent, l'appareil de précipitation étant indiqué schématiquement.

Les figs. 2, 3 et 4 sont des diagrammes indiquant les rapports entre l'intensité et la tension pendant la formation d'étincelles (1) courtes, (2) entretenues et (3) prolongées.

Sur la fig. 1 du dessin,, 10 désigne une source de courant alternatif triphasé à laquelle sont connectés les enroulements primaires du transformateur de puissance 12. Les enroulements secondaires 13 du transformateur sont connectés à un redresseur 14 convertissant le courant alternatif en courant continu et appliquant par le conducteur 15 une haute tension de charge aux électrodes de l'appareil de précipitation électro-statique schématiquement indiqué en 19. Les enroulements primaires 11 du transformateur de puissance 12 sont connectés en série avec trois enroulements d'absorption 16, 17. 1$ ,dont les enroulements d'excitation 20. 21, 22 sont alimentés par une source distincte à travers un redresseur 24.

Les enroulements primaires 11 du transformateur de puissance 12 sont également connectés en série avec trois autres enroulements d'absorption 25, 26. 27 dont les enroulements d'excitation 30, 31, 32 sont séparément alimentés par une autre source 29A à travers un redresseur 34.

Les conducteurs 35, 36 des circuits de puissance séparés aboutissant respectivement aux redresseurs 24 et 34 contiennent des contacts normalement fermés 40A et des contacts normalement ouverts 40B. Un solénoïde ou relais 40 est agencé de façon que lorsqu'il est excité, les contacts 40A s'ouvrent tandis que les contacts 40B se fermenta ce qui coupe le courant des enroulements de commande 20. 21, 22 des enroulements d'absorption en série 16. 17, 18 et fait passer ce courant dans les enroulements de commande 30, 31, 32 des enroulements d'absorption en parallèle 25, 26, 27 ce qui augmente la réactance des enroulements 16. 17. 18 et réduit la réactance des enroulements 25, 26. 270 Le résultat est une réduction de la tension de charge appliquée aux électrodes de l'appareil de précipitation par le redresseur 14.

Le relais 40 est excité lorsque les contacts 46A sont fermés et si le tube électronique 42 est simultanément rendu conducteur. Les circuits de commande comportent un conducteur 43 faisant partie de la branche de courant de l'appareil de précipitation et dans lequel est intercalée une résistance variable ou un potentiomètre 44 aux bornes duquel est connecté un enroulement

de relais 46 pour la fermeture des contacts 46A lorsque l'intensité passant par le conducteur 43 vers la masse est égale à une certaine proportion,

par exemple à au moins 10% de l'intensité de fonctionnement de l'appareil de précipitationo
Le circuit du relais 46 comprend les contacts normalement fermés 40A' qui sont connectés en un point intermédiaire du potentiomètre 44 et qui restent normalement fermés tant que le relais de commande 40 ne re- çoit pas de courant. Le relais 46 comporte également des contacts de maintien 46B connectés à un point plus proche de l'extrémité du potentiomètre 44 et qui sont normalement ouverts, mais qui se ferment dès que le relais 46 reçoit du courant. pour réduire le niveau d'intensité à travers le potentiomètre 44 auquel le relais 46 reste fermé.

L'anode du tube électronique 42 est connectée au relais 40 portant les contacts 40A et 40B. Pendant le fonctionnement normale une tension négative appliquée à la grille du tube électronique 42 empêche son amorçage, et cette polarisation est appliquée par la connexion de la grille à un point intermédiaire d'une résistance 50 reliée par des résistances additionnelles au conducteur de charge à haute tension 15, tandis que son extrémité opposée est connectée à la masse. Le courant d'alimentation du tube électronique 42 et celui-ci,. qui est nécessaire à l'excitation du relais 40, sont fournis par une source de courant alternatif distincte 52.

Lorsqu'une étincelle se forme, la surcharge résultante des circuits de puissance fait qu'une intensité plus grande passe par le conducteur 43 et le potentiomètre 44 reliant le redresseur à la masse. Cette augmentation de l'intensité fait entrer en action le relais 46 qui ferme ses contacts 46A. Quoique cette augmentation de l'intensité puisse se présenter à d'autres moments,, elle correspond seulement pendant la formation d'étincelles à la réduction de la tension appliquée pour la polarisation à la grille du tube électronique 42. et par laquelle celui-ci est amorcé.

En conséquence, celui-ci n'est amorcé que lorsqu'une augmentation de l'intensité à travers le potentiomètre 44 coïncide avec une réduction prédéterminée de la tension de polarisation appliquée à la grille du tube 42. Par l'invention simultanée du tube 42 et du relais 46. le circuit est donc omplété et le relais 40 est excité. Celui-ci ouvre par les contacts 40A le circuit du redresseur 24 correspondant aux enroulements d'excitation des enroulements d'absorption 16, 17,18. En même temps, le circuit du redresseur 24 correspondant aux enroulements d'excitation des enroulements d'absorption en parallèle 25. 26. 27 est fermé en 40B.

Il en résulte l'introduction d'une réactance additionnelle dans le circuit primaire du transformateur 12 et une réduction de la tension de charge appliquée aux électrodes de l'appareil de précipitation par le conducteur 15.

La réduction de la tension appliquée à l'appareil de précipitation peut éteindre l'arc immédiatement. Cette réduction de la tension dans les circuits de puissance est suivie d'une réduction de l'intensité du conducteur 43 du circuit de commande et du potentiomètre 44. de sorte que cette intensité descend au-dessous du niveau nécessaire à la fermeture des contacts 40A. L'ouverture de ceux-ci coupe le courant du relais 40, ce qui inverse les positions des contacts 40A et 40B. de sorte que les enroulements d'absorption en série sont de nouveau excités. Il en résulte une augmentation de la tension appliquée par le redresseur 14 aux électrodes de l'appareil de précipitation.

Celui-ci est donc de nouveau alimenté sous une tension plus élevée, et l'extinction de l'arc entraîne l'apparition d'une tension négative sur la grille du tube électronique 42, ce qui empêche l'amor- çage de celui-ci. Le courant ne passe donc pas dans le relais 40. même si le relais 46 portant les contacts 46A est de nouveau excité, ce qui peut par exemple résulter de fortes conditions de charge.

Le circuit de commande retourne donc de lui-même à un état dépendant de la réponse magnétique des enroulements d'absorption dans le circuit primaire du circuit de puissance,

Pendant le fonctionnement normal de l'appareil de précipitation. le relais 46 peut être fermé tandis que le relais 40 est maintenu ouvert par le tube 42 qui reste non conducteur tant que la tension aux bornes de 1'ap- pareil de précipitation est supérieure par exemple de 10% à la tension nor- male de fonctionnement de l'appareil.

Dès qu'une étincelle se présente. la tension de l'appareil de précipitation s'abaisse. la polarisation du tube
42 disparaît et le relais 40 fait entrer en action les enroulements d'absorp- tion saturables 16, 17. 18 et 25. 26. 27. ce qui réduit l'intensité de l'é- tincelleo Si l'étincelle disparaît, l'élévation de la tension aux bornes de l'appareil de précipitation entraîne.. par la réapparition de la polarisa- tion du tube 42. l'interruption du fonctionnement du relais 40. de sorte que la tension normale est aussitôt rétablie de la manière indiquée sur la flg.2.

Cest à cause de cette interruption que le tube 42. s'il est rempli de gaz . est alimenté par une source de courant alternatif 52o La durée de la réduc= tion de la tension de l'appareil de précipitation dépend donc de la durée de l'étincelle, et ne s'étend pas nécessairement sur un cycle de désexcitation complète des enroulements d'absorption.

Si l'étincelle se maintient pendant une période plus longue (figo 3). l'excitation réduite des enroulements d'absorption réduit l'inten- sité de l'appareil de précipitation jusqu'au niveau A. et le relais 46 est désexcité. Lorsque les contacts 46A s'ouvrent, le relais 40 est désexcité et l'excitation des enroulements d'absorption en série augmentée Par contre. si l'intensité de l'appareil de précipitation augmente jusqu'au niveau réglable B. le relais 46 est de nouveau excité et excite à son tour le relais
40. à condition que l'étincelle soit encore présente et que le tube 42 ne soit pas polarisé.

Cette oscillation entre le niveau supérieur B et le niveau inférieur A continue jusqu'à ce que l'étincelle s'éteigne d'elle-même ou jusqu'à ce qu'un relais complémentaile compteur d'étincelles trop fréquentes ait enregistré le nombre prédéterminé d'oscillations. Si l'étincelle présente la nature d'un court-circuit, cas qui est représenté sur la fig.4. l'énergie appliquée à l'appareil de précipitation est interrompue après un nombre déterminé d'oscillations, par exemple après neuf oscillations. de la manière indiquée sur la fig. 4, par l'intermédiaire du relais compteur d'oscillations trop fréquentes agissant sur l'interrupteur du circuit primaire.

Le comptage de la fréquence est réglable par le déplacement relatif des contacts de prise A et B (figo 1). Pendant la période de comptage. les relais 46 et 40. ainsi que le tube 42. sont fermés et ouverts ensemble. le temps d'ouverture de ces trois organes étant déterminé par la constante de temps ie réexcitation des enroulements d'absorption. Les niveaux de comptage A et B peuvent être réglés sur environ 10% de la tension de fonction- nement. Ces niveaux peuvent être plus ou moins élevés si le fonctionnement réel à la vitesse de passage du gaz à travers l'appareil de précipitation présente une tendance des étincelles à la disparition automatique aux niveaux d'intensité plus ou moins élevés.

La formation trop fréquente des étincelles pendant une courte période est indésirable. Le relais 4C est muni de contacts complémentaires 40C qui se fermant lorsqu'il est excité, et qui excitent alors à leur tour un relais à encliquetage 55 déplaçant un balai rotatif 56 d'une division à la fois. Un cliquet 57 maintient le balai dans chaque position.

Les premières interventions du relais à encliquetage 55 suivant par exemple trois étincelles successives ont lieu sans exercer une action dans le sens d'une réduction ou d'une interruption de la tension appliquée à l'appareil de pré- cipitation. Cependant, si quatre étincelles se présentent dans une période prédéterminée. le balai 56 excite un relais 60 par le plot 61 et le conducteur 62. et ce relais actionne l'interrupteur 64.

65 pour provoquer une réduction prédéterminée de la tension de charge appliquée aux électrodes de l'appareil de précipitation par la réduction de l'excitation des enroulements d'absorption 16 à 18¯par le circuit de puissance 29o Si la quatrième étin-

celle est suivie d'une cinquième et d'une sixième,. les relais 70 et 71 sont successivement excités et actionnent les interrupteurs correspondants 73.

74. 75 pour provoquer des réductions complémentaires de la tension appliquée aux électrodes de l'appareil de précipitation. Le nombre des étincelles qui peuvent se présenter est choisi en fonction de la période de fonctionnement de l'appareil de précipitation 19 entre les cycles de nettoyage.

Claims

Ainsi que le montre schématiquement la partie supérieure à droite de la fig. 1. une came de commutation rotative 80 est entraînée en synchronisme avec le dispositif de nettoyage de l'appareil de précipitation pour fermer un interrupteur 82 pendant chaque opération de nettoyage de chaque secteur de précipitation connecté à la source d'énergie.. Il en résulte l'excitation du relais de déverrouillage 85 qui escamote le cliquet 57 pendant chacun des cycles de nettoyage de chaque secteur de l'appareil de précipitation. Avec cet agencement de commande.. un nombre prédéterminé d'étincelles peut se présenter pendant chaque cycle de la tension de charge.

Toutefois. quelques étincelles de plus peuvent se présenter dans un cycle pendant les réductions graduelles de la tension de charge. pour corriger toute condition de tension excessive pouvant donner naissance à un trop grand nombre d'étincelles L'interrupteur 82 associé au secteur de l'appareil de précipitation 19 assure que l'interrupteur de réduction de la tension soit ramené à la fin de chaque cycle de fonctionnement après une ou plusieurs étincelles, R E S U M E.

1.- Dispositif d'alimentation électrique pour un appareil de précipitation électrostatique du type fonctionnant en un certain nombre de petits cycles et exposé à des décharges par étincelles entre les électrodes à haute tension,, ce dispositif?'tant du type dans lequel l'énergie électrique fournie par une alimentation de courant alternatif est transformée, redressée et appliquée sous la forme de courant continu à l'appareil de pré- cipitationa caractérisé en ce que les enroulements d'absorption du circuit de commande sont intercalés dans le circuit primaire de la source, tandis qu'un relais est agencé pour n'entrer en action qu'au moment d'une décharge par étincelle entraînant une augmentation de l'intensité continue et une diminution simultanée de la tension apparaissant sur les électrodes de l'appareil,

ledit relais actionnant un ou plusieurs contacts pour agir sur les enroulements d'absorption de façon à réduire l'intensité alternative prise sur la source, la tension du courant continu étant ainsi réduite de façon que l'étincelle ait tendance à s'éteindre.

2.- Les enroulements d'absorption sont répartis en deux groupes. et les enroulements d'un groupe sont connectés en série avec le circuit primaire.. tandis que les enroulements de l'autre groupe sont connectés en parallèle avec le primaire du transformateur, le relais comportant des contacts fermant les circuits de commande des enroulements d'absorption en parallèle et ouvrant les circuits de commande des enroulements d'absorption en sériée 3.- Le relais est commandé simultanément par un deuxième relais en présence d'une intensité anormale sur les électrodes de l'appareil, et par un troisième relais;

, du type à tube électronique, entrant en action en présence d'une réduction anormale de la tension appliquée aux électrodes. de façon que la fermeture simultanée des circuits de sortie du deuxième et du troisième relais soit nécessaire pour faire fonctionner le premier relais.

4.- Le deuxième relais est muni d'un circuit de blocage maintenant le relais en position de fermeture jusqu'à ce que les enroulements d'absorption soient intervenus pour réduire la tension du circuit à courant continu et libérant ensuite le deuxième et le premier relais pour ramener <Desc/Clms Page number 5> la tension des électrodes à la valeur normale.

50- Le premier relais est intercalé dans le circuit anodique du relais à tube électronique,, tandis que la grille de commande est connectée à un point d'un circuit de dérivation à forte résistance allant de l'appareil de précipitation à la masse, ce point présentant normalement une tension négative suffisante pour empêcher le tube d'être conducteur, mais rendant ce tube conducteur lorsque l'intensité dans le circuit en dérivation est anormalement réduite.

6.- Un relais compteur à plots successifs est actionné lorsqu'une décharge à étincelles successives désexcite le premier et le deuxième relais et les excite ensuite de nouveau, les premiers plots dudit relais n'étant pas connectés, tandis que les plots suivants sont connectés successivement à des relais respectivement agencés pour introduire une réactance complémentaire dans le circuit de commande des enroulements d'absorption en série.

la tension continue de l'appareil de précipitation étant ainsi successivement abaissée et maintenue abaissée pendant une période supérieure à celle d'un cycle de la source d'énergieo 7.- Un arbre rotatif de l'appareil de précipitation porte une came fermant à chaque tour de rotation un interrupteur qui actionne un relais de déverrouillage intervenant pour ramener le relais à plots successifs à zéro à chaque tour de rotation de l'arbre de l'appareil de précipitationo