EP0199373B1 - Isoliereinrichtung für elektrostatischen Staubabscheider - Google Patents

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EP0199373B1
EP0199373B1 EP86200166A EP86200166A EP0199373B1 EP 0199373 B1 EP0199373 B1 EP 0199373B1 EP 86200166 A EP86200166 A EP 86200166A EP 86200166 A EP86200166 A EP 86200166A EP 0199373 B1 EP0199373 B1 EP 0199373B1
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bushing
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rapping
electrostatic dust
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/74—Cleaning the electrodes
    • B03C3/76—Cleaning the electrodes by using a mechanical vibrator, e.g. rapping gear ; by using impact
    • B03C3/761—Drive-transmitting devices therefor, e.g. insulated shafts
    • 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
    • B03C3/70—Applications of electricity supply techniques insulating in electric separators

Definitions

  • the invention relates to a device for the isolated implementation of high voltage through the grounded housing wall of an electrostatic dust collector in a room of high temperature (up to 250 ° C) and high pressure (up to 30 bar) and for the transmission of impact pulses generated outside the room to the high-voltage system of the electrostatic dust collector inside the room.
  • the high-voltage bushing in electrostatic dust collectors is already under the usual operating conditions, i.e. H. at atmospheric pressure + - 200 mbar and temperatures up to max. 150 ° C is associated with a number of difficulties. For example, care must be taken to ensure that the insulating bodies remain free of moist or dusty deposits, so that leakage currents through the insulating body and resulting flashovers are avoided. This problem is often solved by purging the insulating body with a protective gas that blocks the penetration of contaminated gases and at the same time ensures a constant temperature of the insulating body.
  • Various proposals have become known for this (see DE-C-351 076, DE-C-463 528, DE-C-1 093 447, DE-C-2 914 241
  • the operating voltage for electrostatic gas dedusting can be selected to be significantly higher at higher pressures and higher temperatures, so that the sub-task "insulation" alone is more difficult to solve.
  • the design of the high-voltage bushing is also made more difficult by the fact that the knocks generated outside the housing must be transferred to the spray electrodes which are insulated and suspended inside the housing. Since the predominantly used ceramic insulating bodies are particularly sensitive to impact stress, precautions must be taken, on the one hand to transmit the knocking through the bushings into the interior of the housing, and on the other hand to protect the insulating bodies from sudden mechanical stress.
  • FIG. 1 An embodiment of the bushing device according to the invention is shown in a slightly schematic, vertical section.
  • the insulating body 1 which is made of a ceramic insulating material and has a central, continuous bore 2, is inserted from below through an opening 5 in the housing wall 4 and fastened in a sealing manner on the inside of the housing wall 4 by means of an integrally formed flange 3.
  • a tubular bushing 6 is arranged, which is fixedly connected at its inner end to a flange 7 and is axially clamped to the insulating body 1 by means of a clamping element 8 screwed onto the outer end.
  • the bushing 6 is connected to the high-voltage source (not shown) and makes the high-voltage contact with the support element 10 for the high-voltage system internally via the flange 7.
  • the support element 10 is fixedly connected to the flange 7 by means of a clamping device 11, 12, a sealing compensator 13 ensuring that the support element 10 is firmly pressed against the flange 7 of the bushing 6 under all operating conditions.
  • the bushing 6 there is also a rod (9) which is arranged to be longitudinally movable and can be acted upon by a tapping device at its outer end and rests with its inner end on the support element 10 for the high-voltage system. Knock blows applied externally can thus be mechanically transferred directly to the support element 10.
  • the sealing compensator and the spring elements 14 and 15 ensure that firstly different thermal expansions of the parts connected to one another are compensated for, secondly the contact pressure required for sealing is maintained and thirdly the transmission of the impact pulses generated by the tapping device to the insulating body 1 is damped.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Insulators (AREA)
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  • Installation Of Indoor Wiring (AREA)
  • Gas Or Oil Filled Cable Accessories (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Percussion Or Vibration Massage (AREA)
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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur isolierten Durchführung von Hochspannung durch die geerdete Gehäusewandung eines elektrostatischen Staubabscheiders in einen Raum hoher Temperatur (bis 250°C) und hohen Drucks (bis 30 bar) sowie zur Übertragung von außerhalb des Raumes erzeugten Schlagimpulsen auf das Hochspannungssystem des elektrostatischen Staubabscheiders innerhalb des Raumes.
  • Die Hochspannungsdurchführung bei elektrostatischen Staubabscheidern ist schon unter den üblichen Betriebsbedingungen, d. h. bei Atmosphärendruck +- 200 mbar und Temperaturen bis max. 150°C mit einer Reihe von Schwierigkeiten verbunden. So muß beispielsweise dafür gesorgt werden, daß die lsolierkörper von feuchten oder staubförmigen Ablagerungen freibleiben, damit Kriechströme über den Isolierkörper und daraus resultierende Überschläge vermieden werden. Man löst dieses Problem häufig durch Bespülung des Isolierkörpers mit einem Schutzgas, daß das Vordringen verunreinigter Gase blockiert und gleichzeitig für eine konstante Temperatur des Isolierkörpers sorgt. Hierzu sind verschiedene Vorschläge bekanntgeworden (vergl. DE-C-351 076, DE-C-463 528, DE-C-1 093 447, DE-C-2 914 241
  • Problematischer wird die Hochspannungsführung schon, wenn zwischen dem Inneren des elektrostatischen Staubabscheiders und der Umgebung erhebliche Druckunterschiede bestehen. Die Durchführung muß dann nicht nur isolierend und gasdicht sein, sie muß auch festigkeitsmäßig der Druckbelastung standhalten und darf - selbt bei einer Beschädigung des Isolierkörpers - keinen Gasaustritt zulassen. Auch hierfür sind schon Vorschläge gemacht worden (vergl. DE-C-550 699, DE-C-886 327, DE-U-1 830 056, DE-C-2 556 546).
  • Weitere Schwierigkeiten ergeben sich, wenn die Durchführung hohen Temperaturen ausgesetzt ist. In diesen Fällen sind die meisten der weichelastischen Dichtungsmittel nicht mehr einsetzbar und es müssen neben den unterschiedlichen Wärmedehnungen bei den Isolierwerkstoffen auch erhebliche Änderungen des spezifischen elektrischen Widerstandes berücksichtigt werden. So sinkt beispielsweise der Widerstand eines üblichen keramischen Isolierwerkstoffs von 1014 Ohm/cm auf 108 Ohm/cm und bei einem Spezial-Isolierwerkstoff von 1018 Ohm/cm auf 1011 Ohm/cm, wenn die Temperatur von 20° C auf 200° C steigt. Es müssen dementsprechend größere Isolatoren eingesetzt werden, woraus weitere Probleme bei der konstruktiven Gestaltung und der Herstellung resultieren.
  • Hinzu kommt, daß die Betriebsspannung bei der elektrostatischen Gasentstaubung bei höheren Drücken und höheren Temperaturen wesentlich höher gewählt werden kann, so daß allein schon die Teilaufgabe "Isolierung" schwieriger zu lösen ist.
  • Schließlich wird die Gestaltung der Hochspannungsdurchführung auch noch dadurch erschwert, daß die außerhalb des Gehäuses erzeugten Klopfschläge auf die innerhalb des Gehäuses isoliert aufgehängten Sprühelektroden übertragen werden müssen. Da die überwiegend verwendeten keramischen Isolierkörper gegen Schlagbeanspruchung besonders empfindlich sind, müssen Vorkehrungen getroffen werden, einerseits die Klopfschläge durch die Durchführungen ins Innere des Gehäuses zu übertragen, andererseits aber die Isolierkörper von einer schlagartigen mechanischen Belastung zu bewahren.
  • Es besteht somit die Aufgabe, eine Einrichtung zur isolierten Durchführung von Hochspannung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie alle vorgenannten Bedingungen erfüllt und eine betriebssichere Durchführung der elektrostatischen Gasentstaubung gewährleisten kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung gelöst, die gekennzeichnet ist durch
    • a) einen zylindrischen Isolierkörper (1) mit zentraler, durchgehender Bohrung (2), der eine Öffnung (5) der Gehäusewand (4) durchsetzt und mit einem einstückig angeformten Flansch (3) innen an der Gehäusewand (4) dichtend anliegend befestigt ist,
    • b) eine in der durchgehenden Bohrung (2) angeordnete rohrförmige Durchführung (6) mit einem am innenliegenden Ende fest verbundenen Flansch (7), die mittels einem am außenliegenden Ende aufgeschraubten Spannelement (8) mit dem Isolierkörper (1) axial verspannt ist,
    • c) einen in der Durchführung (6) längsbeweglich angeordneten Stab (9), der an seinem außenliegenden Ende von einer Klopfvorrichtung beaufschlagbar ist und mit seinem innenliegenden Ende auf einem Tragelement (10) für das Hochspannungssystem aufliegt,
    • d) eine Spannvorrichtung (11, 12), mit abdichtendem Kompensator (13) zum Anpressen des Tragelements (10) gegen den Flansch (7) der Durchführung (6), sowie
    • e) Federelemente (14, 15), die
      • (1) unterschiedliche Wärmedehnungen der miteinander verbundenen Teile kompensieren,
      • (2) den zur Abdichtung erforderlichen Anpreßdruck aufrechterhalten und
      • (3) die Übertragung der von der Klopfvorrichtung erzeugten Schlagimpulse auf den lsolierkörper (1) dämpfen.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgedankens werden anhand des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert: In Figur 1 ist leicht schematisiert eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Durchführungseinrichtung im Vertikalschnitt dargestellt. Der aus einem keramischen Isolierwerkstoff hergestellte Isolierkörper 1 mit zentraler, durchgehender Bohrung 2, ist von unten durch eine Öffnung 5 der Gehäusewand 4 eingesetzt und mittels einstückig angeformten Flansch 3 innen an der Gehäusewand 4 dichtend anliegend befestigt. In der durchgehenden Bohrung 2 ist eine rohrförmige Durchführung 6 angeordnet, die an ihrem innenliegenden Ende mit einem Flansch 7 fest verbunden ist und mittels einem am außenliegenden Ende aufgeschraubten Spannelement 8 mit dem Isolierkörper 1 axial verspannt ist. Die Durchführung 6 ist aus mit der Hochspannungsquelle verbunden (nicht dargestellt) und stellt innen über den Flansch 7 den Hochspannungskontakt zum Tragelement 10 für das Hochspannungssystem her. Das Tragelement 10 ist mittels einer Spannvorrichtung 11, 12 fest mit dem Flansch 7 verbunden, wobei ein abdichtender Kompensator 13 unter allen Betriebszuständen für ein festes Anpressen des Tragelements 10 gegen den Flansch 7 der Durchführung 6 sorgt.
  • In der Durchführung 6 ist ferner ein längsbeweglich angeordneter Stab (9) vorgesehen, der an seinem außenliegenden Ende von einer Klopfvorrichtung beaufschlagbar ist und mit seinem innenliegenden Ende auf dem Tragelement 10 für das Hochspannungssystem aufliegt. Außen aufgebrachte Klopfschläge können so direkt mechanisch auf das Tragelement 10 übertragen werden. Dabei sorgen der abdichtende Kompensator sowie die Federelemente 14 und 15 dafür, daß erstens unterschiedliche Wärmedehnungen der miteinander verbundenen Teile kompensiert werden, zweitens der zur Abdichtung erforderliche Anpreßdruck aufrechterhalten wird und drittens die Übertragung der von der Klopfvorrichtung erzeugten Schlagimpulse auf den Isolierkörper 1 gedämpft wird.

Claims (1)

1. Einrichtung zur isolierten Durchführung von Hochspannung durch die geerdete Gehäusewandung eines elektrostatischen Staubabscheiders in einen Raum hoher Temperatur (bis 250°C) und hohen Drucke (bis 30 bar) sowie zur Übertragung von außerhalb des Raumes erzeugten Schlagimpulsen auf das Hochspannungssystem des elektrostatischen Staubabscheiders innerhalb des Raumes, gekennzeichnet durch
a) einen zylindrischen Isolierkörper (1) mit zentraler, durchgehender Bohrung (2), der eine Öffnung (5) der Gehäusewand (4) durchsetzt und mit einem einstückig angeformten Flansch (3) innen an der Gehäusewand (4) dichtend anliegend befestigt ist,
b) eine in der durchgehenden Bohrung (2) angeordnete rohrförmige Durchführung (6) mit einem am innenliegenden Ende fest verbundenen Flansch (7), die mittels einem am außenliegenden Ende aufgeschraubten Spannelement (8) mit dem Isolierkörper (1) axial verspannt ist,
c) einen in der Durchführung (6) längsbeweglich angeordneten Stab (9), der an seinem außenliegenden Ende von einer Klopfvorrichtung beaufschlagbar ist und mit seinem innenliegenden Ende auf einem Tragelement (10) für das Hochspannungssystem aufliegt,
d) eine Spannvorrichtung (11, 12), mit abdichtendem Kompensator (13) zum Anpressen des Tragelements (10) gegen den Flansch (7) 'der Durchführung (6), sowie
e) Federelemente (14,15), die
(1) unterschiedliche Wärmedehnungen der miteinander verbundenen Teile kompensieren,
(2) den zur Abdichtung erforderlichen Anpreßdruck aufrechterhalte und
(3) die Übertragung der von der Klopfvorrichtung erzeugten Schlagimpulse auf den Isolierkörper (1) dämpfen.
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