EP1050341B1 - Röhrenelektrofilter mit beweglichen Elektroden - Google Patents

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EP1050341B1 EP00109289A EP00109289A EP1050341B1 EP 1050341 B1 EP1050341 B1 EP 1050341B1 EP 00109289 A EP00109289 A EP 00109289A EP 00109289 A EP00109289 A EP 00109289A EP 1050341 B1 EP1050341 B1 EP 1050341B1
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tubular
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/10—Ionising electrode with two or more serrated ends or sides

Definitions

  • the invention relates to a tubular electrostatic precipitator with at least one tubular collecting electrode and in each case a coaxially arranged wire or rod-shaped discharge electrode.
  • Electrostatic precipitators are systems for dedusting of mostly industrial gases, such as top gas, flue gases or the like. Named.
  • the mode of operation is based on the corona effect and refers to an electrical discharge form that occurs on sharp edges, tips or wires at atmospheric pressure and high voltages.
  • Electrostatic precipitators consist of a discharge electrode, which is usually charged to 35 to 75 kV, which faces a grounded collecting electrode at a suitable distance.
  • the precipitation electrode must have a sufficiently large surface area for the precipitation of the filtered-out dust particles and is usually connected to a device for shaking off the precipitate.
  • the gas flowing through is ionized, wherein in the electric force field between the two electrodes a directed stream of negative gas ions migrate in the direction of the earthed tube. If a gas with solid or liquid suspended particles is now conveyed by such an electrostatic precipitator, they are bombarded by the ions and likewise charge themselves negatively. As a result of the electric field, the charged particles are driven to the collecting electrode.
  • tube electrostatic filters in which a wire-shaped discharge electrode is surrounded by a grounded cylinder, other types, such as plate electrostatic precipitators, are also known.
  • EP 397 208 A2 describes a tubular electrostatic filter whose wire-shaped discharge electrodes are fixed on the one hand to a rigid support plate and on the other hand via a magnetic connection to a movable support.
  • the holder is hereby centered in the housing, whereby a centering of the Ausströmelektroden is associated within the associated collecting electrodes.
  • the holder can be displaced in the plane and, for example, placed in radial oscillations or in circular movements. Accordingly, the wire-shaped Ausströmelektroden be deflected or vibrated.
  • the invention now aims to provide a tubular electrostatic filter of the type mentioned, which is also suitable for use in biofuels and can be mechanically cleaned in a particularly simple manner.
  • the tube electrostatic filter according to the invention is designed so that the discharge electrode is fixed on both sides to a pivotable or displaceable holding part and from the coaxial to the collecting electrode layer in one of the inner wall of the tubular collecting electrode adjacent position is displaced or pivoted.
  • the Ausströmelektrode which may be formed as a wire or rope, can be moved or pivoted in a suitable manner and can be spent in one of the inner wall of the tubular collecting electrode adjacent position, in the now released clear cross-section of the collecting electrode, a corresponding cleaning device, for example a pipe brush or the like, are introduced and efficient rapid cleaning done.
  • a corresponding cleaning device for example a pipe brush or the like
  • the embodiment of the invention is such that a plurality of cylindrical collecting electrodes is arranged in a common housing, connected to the lower end of a dust funnel is and that the Ausströmelektroden fixed to a common holding part and arranged to be displaced or pivotable with this.
  • such a design is such that the axes of the cylindrical electrodes on the circumference of at least one circle are arranged at equal pitch angles to each other and that the common holding part is star-shaped, wherein the length of the arms from the center of the star-shaped part to the clamping point the discharge electrodes corresponds to the radius of the circle and the star-shaped holding part is pivotable about the axis of the circle, such a design in a structurally simple manner allows the common pivoting of the Ausströmelektroden to release the clean cross-section of the collecting electrodes.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows a plan view in the direction of the arrow II of FIG. 1 of a modified embodiment with the cover of the device according to FIG. 1 removed.
  • a plurality of tubular or cylindrical collecting electrodes 2 is arranged in a housing 1.
  • wires 3 are stretched, which form the Ausströmelektroden.
  • the tubular collecting electrodes are grounded together with the housing 1 via a line 4, whereas the Ausströmelektroden 3 are connected to a high voltage source 5.
  • the Ausströmelektroden 3 are at a common carrier or holding part 6 fixed, the lower ends of these discharge electrodes are fixed to a corresponding counter-holder 7.
  • the counter-holder 7 is mounted relative to the housing 1 in a bearing 8.
  • the lower end of the housing has a funnel-shaped mouth 9, which can be closed by a slider 10.
  • the falling dust collects, which can be removed by opening the slider 10.
  • corresponding amounts of solids are deposited on the inner wall of the tubular or cylindrical precipitation or precipitation electrodes 2, which must be removed again by mechanical cleaning.
  • the upper holding part 6 is formed sternfömig for the Ausströmelektroden 3 and mounted pivotably about an axis 11.
  • the pivoting can take place in the sense of the double arrow 12 in such a way that the discharge electrodes 3 are pivoted into the vicinity of the inner wall 13 of the collecting electrodes 2.
  • all discharge electrodes 3 can simultaneously be pivoted into such an inoperative position, so that the complete clear cross section of the separating electrodes 2 is released for mechanical cleaning, for example by means of brushes.

Landscapes

  • Electrostatic Separation (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Röhrenelektrofilter mit wenigstens einer rohrförmigen Niederschlagselektrode und jeweils einer koaxial angeordneten draht- oder stabförmigen Ausströmelektrode.
  • Als Elektrofilter werden Anlagen zur Entstaubung von zumeist industriellen Gasen, wie Gichtgasen, Rauchgasen oder dgl. benannt. Die Wirkungsweise beruht auf dem Korona-Effekt und bezeichnet eine elektrische Entladungsform, die an scharfen Kanten, an Spitzen oder an Drähten bei Atmosphärendruck und hohen Spannungen auftritt. Elektrofilter bestehen aus einer zumeist auf 35 bis 75 kV aufgeladenen Sprühelektrode, der eine geerdete Niederschlagselektrode in entsprechender Entfernung gegenübersteht. Die Niederschlagselektrode muß eine hinreichend große Oberfläche für den Niederschlag der ausgefilterten Staubteilchen aufweisen und ist zumeist mit einer Vorrichtung zum Abschütteln des Niederschlages verbunden. Durch die angelegte hohe Spannung wird das durchströmende Gas ionisiert, wobei in dem elektrischen Kraftfeld zwischen den beiden Elektroden ein gerichteter Strom von negativen Gasionen in Richtung zum geerdeten Rohr wandern. Wenn durch einen derartigen Elektrofilter nun ein Gas mit festen oder flüssigen Schwebestoffteilchen gefördert wird, so werden diese von den Ionen bombardiert und laden sich gleichfalls negativ auf. Infolge des elektrischen Feldes werden die geladenen Teilchen zur Niederschlagselektrode hingetrieben.
  • Neben Röhrenelektrofiltern, bei welchen eine drahtförmige Ausströmelektrode von einem geerdeten Zylinder umgeben ist, sind auch andere Bauformen, wie beispielsweise Plattenelektrofilter, bekannt.
  • Bei der Verwendung von derartigen Röhrenelektrofiltern für die Reinigung beispielsweise von Biofeuerungsabgasen stellen sich in der Folge eine Reihe von aufwendigen Reinigungsproblemen, da in derartigen Biofeuerungsabgasen auch teerartige, bituminöse Partikel enthalten sind, welche gemeinsam mit den Staubteilchen eine gut haftende Schicht an der Innenwand der Niederschlagselektrode ergeben. Derartige Filter bedürfen daher einer relativ häufigen Reinigung, wobei mit Rücksicht auf die Anwesenheit von klebrigen, bituminösen Teilchen ein einfaches Abschütteln in der Regel nicht ausreicht, um die Oberflächen der Abscheidungs- bzw. Niederschlagselektrode wieder von dem Niederschlag zu befreien. Derartige Filter müssen daher mechanisch gereinigt werden, wofür Bürsten eingesetzt werden können. Bei Röhrenfilter wird aber die Reinigung der Innenwand der zylinderförmigen Niederschlagelektrode durch die Ausströmelektrode behindert. Es wurden daher bereits alternative Reinigungsmöglichkeiten bekannt. Beispielsweise beschreibt die EP 397 208 A2 einen Röhrenelektrofilter, dessen drahtförmige Ausströmelektroden einerseits an einer starren Tragplatte und andererseits über eine Magnetverbindung an einer beweglichen Halterung festgelegt sind. Die Halterung wird hierbei im Gehäuse zentriert, womit eine Zentrierung der Ausströmelektroden innerhalb der zugehörigen Niederschlagselektroden einhergeht. Durch eine gesteuerte Veränderung der Magnetkräfte in einer bestimmten Abfolge kann die Halterung in der Ebene verlagert und beispielsweise in radiale Schwingungen oder auch in kreisende Bewegungen versetzt werden. Entsprechend werden dann die drahtförmigen Ausströmelektroden ausgelenkt bzw. in Schwingungen versetzt.
  • Die Erfindung zielt nun darauf ab, einen Röhrenelektrofilter der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher auch für die Verwendung in Biofeuerungsanlagen geeignet ist und in besonders einfacher Weise mechanisch gereinigt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße Röhrenelektrofilter so ausgebildet, daß die Ausströmelektrode beidseitig an einem verschwenkbaren oder verschiebbaren Halteteil festgelegt ist und aus der zur Niederschlagselektrode koaxialen Lage in eine der Innenwand der rohrförmigen Niederschlagselektrode benachbarte Lage verschieb- oder verschwenkbar ist. Dadurch, daß die Ausströmelektrode, welche als Draht oder Seil ausgebildet sein kann, in geeigneter Weise verschoben oder verschwenkt werden kann und in eine der Innenwand der rohrförmigen Niederschlagselektrode benachbarte Lage verbracht werden kann, kann in den nunmehr freigegebenen lichten Querschnitt der Niederschlagselektrode ein entsprechendes Reinigungsgerät, beispielsweise eine Rohrbürste oder dgl., eingeführt werden und effiziente rasche Reinigung erfolgen. Vor der neuerlichen Inbetriebnahme ist es lediglich erforderlich die Ausströmelektrode wiederum in ihre im wesentlichen koaxiale Lage zum Mantel der zylinderförmigen bzw. rohrförmigen Niederschlagselektrode zurück zu verschieben und zu verschwenken, um auf die Art und Weise die geeignete Ausbildung des Korona-Effekts und die gewünschte gerichtete Strömung beim neuerlichen Reinigungsvorgang zu gewährleisten.
  • In besonders vorteilhafter Weise ist die Ausbildung erfindungsgemäß so getroffen, daß eine Mehrzahl von zylinderförmigen Niederschlagselektroden in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist, an dessen unterem Ende ein Staubtrichter angeschlossen ist und daß die Ausströmelektroden auf einem gemeinsamen Halteteil festgelegt und mit diesem verschieb- oder verschwenkbar angeordnet sind. Mit einer derartigen eine Mehrzahl von zylinderförmigen Niederschlagselektroden aufweisenden Filtereinrichtung lassen sich auch große Gasmengen mit kleinbauenden Filtern zuverlässig reinigen, wobei die erforderliche Reinigung der Elektroden selbst und insbesondere der Niederschlagselektroden durch die gemeinsame Verschwenkung bzw. Verschiebung der Ausströmelektroden mit geringsten Stillstandszeiten ermöglicht wird.
  • In besonders vorteilhafter Weise ist eine derartige Ausbildung so getroffen, daß die Achsen der zylinderförmigen Elektroden am Umfang wenigstens eines Kreises in gleichen Teilungswinkeln zueinander angeordnet sind und daß der gemeinsame Halteteil sternförmig ausgebildet ist, wobei die Länge der Arme vom Mittelpunkt des sternförmigen Teils bis zur Einspannstelle der Ausströmelektroden dem Radius des Kreises entspricht und der sternförmige Halteteil um die Achse des Kreises verschwenkbar ist, wobei eine derartige Ausbildung in konstruktiv einfacher Weise die gemeinsame Verschwenkung der Ausströmelektroden zur Freigabe des zu reinigenden lichten Querschnittes der Niederschlagselektroden ermöglicht.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 auf eine abgewandelte Ausbildung bei abgenommenem Deckel der Vorrichtung nach Fig. 1.
  • In Fig. 1 ist in einem Gehäuse 1 eine Mehrzahl von rohrförmigen bzw. zylinderförmigen Niederschlagselektroden 2 angeordnet. Jeweils koaxial zur Achse der rohrförmigen Niederschlagselektroden sind Drähte 3 gespannt, welche die Ausströmelektroden ausbilden. Die rohrförmigen Niederschlagselektroden sind gemeinsam mit dem Gehäuse 1 über eine Leitung 4 geerdet, wohingegen die Ausströmelektroden 3 mit einer Hochspannungsquelle 5 verbunden sind. Die Ausströmelektroden 3 sind an einem gemeinsamen Träger oder Halteteil 6 festgelegt, wobei die unteren Enden dieser Ausströmelektroden an einen entsprechenden Gegenhalter 7 festgelegt sind. Der Gegenhalter 7 ist relativ zum Gehäuse 1 in einem Lager 8 gelagert.
  • Das untere Ende des Gehäuses weist eine trichterförmige Mündung 9 auf, welche durch einen Schieber 10 verschließbar ist. In dieser trichterförmigen Mündung 9 sammelt sich der herabfallende Staub, welcher durch Öffnen des Schiebers 10 entfernt werden kann. Im Zuge des Betriebes legen sich an der Innenwand der rohrförmigen bzw. zylinderförmigen Abscheide- bzw. Niederschlagselektroden 2 entsprechende Mengen an Feststoffen fest, welche durch mechanische Reinigung wieder entfernt werden müssen.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der obere Halteteil 6 für die Ausströmelektroden 3 sternfömig ausgebildet und um eine Achse 11 verschwenkbar gelagert. Die Verschwenkung kann im Sinne des Doppelpfeiles 12 derart erfolgen, daß die Ausströmelektroden 3 in die Nähe der Innenwand 13 der Niederschlagselektroden 2 verschwenkt werden. Durch Verschwenken des Trägers bzw. Halteteiles 6 können hierbei gleichzeitig alle Ausströmelektroden 3 in eine derartige Außerbetriebstellung verschwenkt werden, sodaß der vollständige lichte Querschnitt der Abscheideelektroden 2 für eine mechanische Reinigung, beispielsweise mittels Bürsten, freigegeben wird.
  • Der Vollständigkeit halber ist in Fig. 1 mit 14 der Gaseinlass und mit 15 der Gasauslass für das zu reinigende Gas bezeichnet.

Claims (3)

  1. Röhrenelektrofilter mit wenigstens einer rohrförmigen Niederschlagselektrode (2) und jeweils einer koaxial angeordneten draht- oder stabförmigen Ausströmelektrode (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmelektrode (3) beidseitig an einem verschwenkbaren oder verschiebbaren Halteteil (6,7) festgelegt ist und aus der zur Niederschlagselektrode (2) koaxialen Lage in eine der Innenwand (13) der rohrförmigen Niederschlagselektrode (12) benachbarte Lage verschieb- oder verschwenkbar ist.
  2. Röhrenelektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von zylinderförmigen Niederschlagselektroden (2) in einem gemeinsamen Gehäuse (1) angeordnet ist, an dessen unterem Ende ein Staubtrichter (9) angeschlossen ist und daß die Ausströmelektroden (3) auf einem gemeinsamen Halteteil (6,7) festgelegt und mit diesem verschieb- oder verschwenkbar angeordnet sind.
  3. Röhrenelektrofilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der zylinderförmigen Elektroden (2) am Umfang wenigstens eines Kreises in gleichen Teilungswinkeln zueinander angeordnet sind und daß der gemeinsame Halteteil (6,7) sternförmig ausgebildet ist, wobei die Länge der Arme vom Mittelpunkt (11) des sternförmigen Teils (6,7) bis zur Einspannstelle der Ausströmelektroden (3) dem Radius des Kreises entspricht und der sternförmige Halteteil (6,7) um die Achse (11) des Kreises verschwenkbar ist.
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