DE1001240B

DE1001240B - Electric dust extractor for gases, especially flue gases

Info

Publication number: DE1001240B
Application number: DER6184A
Authority: DE
Inventors: Gleen Ellis Andrews
Original assignee: Apra Precipitator Corp
Current assignee: Apra Precipitator Corp
Priority date: 1950-10-21
Filing date: 1951-06-20
Publication date: 1957-01-24

Description

DEUTSCHESGERMAN

Bei gewissen Typen elektrischer Entstauber für Rauchgase ist es üblich zwei baulich getrennte Einheiten zu verwenden, und zwar eine Ionisierungs- und eine Sammlereinheit. Bei der Ionisierungseinheit werden Elektroden aus feinem Draht verwendet, um die Koronaentladung zur Ladung der in den Rauchgasen enthaltenen Teilchen herbeizuführen. Die Teilchen wurden dann mittels einer hohen Potentialdifferenz in der Sammlereinheit auf die Wandungen der letzteren zugeleitet und auf denselben niedergeschlagen. Wenn auch die Betriebsspannung bei beiden Einheiten sehr hoch ist, so arbeiten doch beide Einheiten mit verschiedenen Potentialen. Die Betriebsspannung der Sammlereinheit wird zwecks Aufrechterhaltung richtiger Betriebsbedingungen im allgemeinen höher gehalten als die Betriebsspannung der Ionisierungseinheit. Der Hauptgrund hierfür ist, daß die Ionisiereinheit der hohen Betriebsspannung der Sammlereinheit nicht standhalten kann. Würde die Spannung der ersteren auf die der Sammlereinheit erhöht, so würde Funkenbildung und allgemein ein Durchschlagen der Isolation eintreten. Somit ergab sich die Forderung getrennter Energiezuleitung zu jeder dieser Einheiten, vereint mit getrennter Isolierung und getrennten Bauteilen für jede Einheit. Das führte nicht nur zu einer kostspieligen Verdoppelung der Bauteile, sondern auch, und zwar infolge der Feinheit der für die Ionisierelektroden in der Ionisiereinheit erforderlichen Drähte, zu einer unerwünscht schwachen Konstruktion, die ganz besonders empfindlich gegenüber der sehr hohen Temperatur und den korrodierenden Einflüssen der Rauchgase ist, also unter den Betriebsverhältnissen, unter denen Rauchgas-Staubabscheider in der Regel zu arbeiten haben.With certain types of electrical dust extractors for flue gases, it is common to have two structurally separate units to use, namely an ionization and a collector unit. Be at the ionization unit Fine wire electrodes used to charge the corona discharge in the flue gases to bring about contained particles. The particles were then exposed to a high potential difference in the collector unit fed to the walls of the latter and deposited on the same. Even if the operating voltage is very high for both units, both units are still working with different potentials. The operating voltage of the collector unit is used to maintain correct operating conditions are generally kept higher than the operating voltage of the ionization unit. The main reason for this is that the ionizing unit cannot withstand the high operating voltage of the collector unit. Would the tension the former increased to that of the collector unit, sparking and general breakdown would occur the isolation occur. This resulted in the requirement of separate energy supply lines for each of these units, united with separate insulation and separate components for each unit. That led not only to an expensive duplication of the components, but also, due to the fineness of the for the ionizing electrodes in the ionizing unit necessary wires, to an undesirably weak structure, which is particularly sensitive compared to the very high temperature and the corrosive effects of the smoke gases, so under the operating conditions under which flue gas dust separators usually have to work.

Es wurde nun festgestellt, daß gutes Ionisieren auch dadurch erreicht werden kann, daß man bei der Ionisierelektrode eine Reihe von Vorsprüngen oder Rippen vorsieht. Ebenso wurde festgestellt, daß die Verwendung dieser Rippen nicht nur eine Erhöhung der Betriebsspannung der Ionisierelektrode bis zur Höhe der Betriebsspannung der Sammlerelektrode gestattet, ohne eine Funkenbildung oder ein Durchschlagen der Isolation zu verursachen, sondern auch eine Struktur der Ionisierelektrode zuläßt, die unter den Betriebsverhältnissen des Staubabscheiders starr und sehr widerstandsfähig gegenüber Beschädigungen ist. Die vorliegende Erfindung schließt daher die Verwendung von Vorsprüngen bzw. Rippen bei den Ionisierelektroden der Staubabscheider ein.It has now been found that good ionization can also be achieved by using the Ionizing electrode provides a series of protrusions or ribs. It was also found that the Using these ribs not only increases the operating voltage of the ionizing electrode up to The operating voltage of the collector electrode is allowed without sparking or breakdown to cause the insulation, but also a structure of the ionizing electrode that allows under the operating conditions of the dust separator rigid and very resistant to damage is. The present invention therefore includes the use of protrusions or ribs in the ionizing electrodes the dust collector.

Gemäß der Erfindung werden die obengenannten Teile in einem elektrischen Entstauber neuartiger Bauart eingebaut, der im Vergleich zu den bisher verwendeten Staubabscheidern nicht nur einen größeren Wirkungsgrad besitzt, sondern auch weniger Raum Elektrischer Entstauber für Gase,
insbesondere RauchgaseAccording to the invention, the above-mentioned parts are installed in an electrical dust extractor of a new type, which, compared to the dust extractors used up to now, not only has a greater degree of efficiency, but also less space.
especially smoke gases

Anmelder:Applicant:

APRA Precipitator Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)APRA Precipitator Corporation,
New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Holzer, Patentanwalt,
Augsburg, Philippine-Welser-Str. 14Representative: Dipl.-Ing. R. Holzer, patent attorney,
Augsburg, Philippine-Welser-Str. 14th

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 21. Oktober 1950Claimed priority:
V. St. v. America October 21, 1950

Gleen Ellis Andrews, Lexington, Mass. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenGleen Ellis Andrews, Lexington, Mass. (V. St. A.),
has been named as the inventor

einnimmt, leichter und billiger herzustellen und leichter verwendbar ist, bei geringeren Unterhaltungskosten. Der erfindungsgemäße Entstauber besteht zweckmäßig aus einem Gehäuse, das eine Anzahl Hohlkörper enthält, von denen jeder mit einem Einlaß und einem Auslaß für die zu reinigenden Rauchgase versehen ist. In jedem der Hohlkörper ist ein Ionisier- und ein Sammlerabschnitt umgrenzt. Ein Sammelschienengitterwerk ist an jedem Ende des Gehäuses daran befestigt und von den Wandungen des Gehäuses durch Hochspannungsisolatoren isoliert. Dieses Sammelschienengitterwerk bildet durch geeignete Paßstücke ebensowohl einen Träger wie auch eine elektrisch leitende Verbindung zu einer Energiequelle für je eine Ionisierelektrode im Ionisierabschnitt bzw. eine Elektrode im Sammlerabschnitt eines jeden der Hohlkörper. Da die im Sammlerabschnitt angeordnete Elektrode das die Beschleunigung der Teilchen in Richtung zur Hohlkörperwandung bewirkende elektrische Feld erzeugt, wird sie nachstehend Feldelektrode genannt. Die Feldelektrode kann stabförmig ausgebildet sein, während die Ionisierelektrode die Form eines Stabes von, geringerem Querschnitt als dem der Feldelektrode haben kann, der außerdem noch Vorsprünge bzw. Rippen aufweist, die längs dieses dünneren Stabes in Zwischenräumen von demselben seitlich abstehen. Die relativen Abmessungen der Feldelektrode im Verhältnis zu den Elementen der Ionisierelektrode, z. B. dem Stab, den Rippen und dem Abstand der Rippen voneinander, sind sehr wichtig für die richtige Betriebs-occupies, is easier and cheaper to manufacture and easier to use, with lower maintenance costs. The dust extractor according to the invention expediently consists of a housing which has a number Contains hollow body, each of which has an inlet and an outlet for the flue gases to be cleaned is provided. An ionizing section and a collector section are delimited in each of the hollow bodies. A Busbar trellis is at each end of the Housing attached to it and isolated from the walls of the housing by high voltage insulators. This busbar latticework forms both a carrier and a suitable fitting piece an electrically conductive connection to an energy source for one ionizing electrode each in the ionizing section or an electrode in the collector section of each of the hollow bodies. Since the in the collector section arranged electrode that accelerates the particles in the direction of the hollow body wall generating an electric field, it is hereinafter referred to as the field electrode. The field electrode can be rod-shaped, while the ionizing electrode has the shape of a rod of, lesser Cross-section than that of the field electrode, which also has projections or ribs has, which protrude laterally along this thinner rod in gaps from the same. the relative dimensions of the field electrode in relation to the elements of the ionizing electrode, e.g. B. the The rod, the ribs and the distance between the ribs are very important for proper operational

609 767/383609 767/383

weise und seien daher nachstehend ausführlicher beschrieben. wise and are therefore described in more detail below.

Die Feldelektrode ist an einem ihrer Enden starr an einem Ende der Ionisierelektrode befestigt, um so zusammen mit ihr eine lange, starre Einheitselektrode zu bilden, die, falls sie ·—■ wie oben erklärt wurde — an ihren Enden unterstützt wird, gegenüber Stoßen und sonstigen Betriebsanforderungen des Staubabscheiders sehr widerstandsfähig ist. Eine verhält-The field electrode is rigidly attached at one of its ends to one end of the ionizing electrode, so as to together with it to form a long, rigid unit electrode which, if it was · - ■ as explained above - is supported at their ends, against bumping and other operational requirements of the dust collector is very resistant. A cautious

falls vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl hergestellt, um den Betriebsanforderungen widerstehen zu können.if preferably made of stainless steel, to be able to withstand the operational demands.

Im Betrieb wird zwischen den Elektroden 28 und 30 einerseits und den prismatischen Hohlkörpern 35 andererseits durch eine geeignete Energiequelle 60 eine hohe Spannungsdifferenz aufrechterhalten. In dem vorliegenden Beispiel werden die Elektroden 28During operation, between the electrodes 28 and 30 on the one hand and the prismatic hollow bodies 35 on the other hand, maintain a high voltage difference by means of a suitable energy source 60. In In the present example, the electrodes 28

werden. Am unteren Ende 40 (Fig. 2) der Feldelektrode 30 ist eine Stange 42, beispielsweise durch eine Schraube 44, starr befestigt, um den Körperteil der Ionisierelektrode 28 zu bilden. Scheiben 46 mit einer 5 praktisch zentral darin angebrachten Bohrung sind über die Stange 42 gezogen und werden durch Hülsen 48 die gleichfalls über die Stange 42 gezogen sind, starr am Platz und im Abstand voneinander gehalten. Die Scheiben und die Distanzstücke werdenwill. At the lower end 40 (Fig. 2) of the field electrode 30 is a rod 42, for example by a Screw 44 rigidly attached to form the body part of the ionizing electrode 28. Disks 46 with a 5 practically centrally mounted therein bore are pulled over the rod 42 and are through Sleeves 48, which are also pulled over rod 42, are held rigidly in place and spaced from one another. The washers and the spacers are

nismäßig einfache, wirtschaftliche Konstruktion ist io durch eine Unterlagscheibe 50 und eine Mutter 52 auf die, daß man die Feldelektrode aus einem zylindri- dem Gewindeteilende 54 der Stange 42 (Fig. 2) am sehen Rohrstück und den stabförmigen Körper der Platz gehalten. Das Gewindeende 54 der Stange 42 ist Ionisierelektrode aus einer Stange verfertigt, wobei weiterhin in eine Aussparung 56 in dem Trägerpaßstück das Rohrstück und die Stange an ihren Enden starr 34, das am unteren Sammelschienengitterwerk 26, beimiteinander verbunden und axial zueinander ausge- 15 spielsweise durch einen Stift 58, befestigt ist, einrichtet sind. Die Rippen werden durch mit zentralen gepaßt. Der für die Ionisierelektrode 28 verwendete Bohrungen versehene Scheiben, die auf der obener- Werkstoff ist vorzugsweise ebenfalls nichtrostender wähnten Stange aufgezogen sind, gebildet. Die Stahl, um unter den vorliegenden Betriebsbedingun-Scheiben werden durch geeignete Distanzstücke in gen der hohen Korrosion und der hohen Temperatur der Form von über die Stange gezogenen Hülsen, die 20 der Rauchgase standhalten zu können. Geeignete durch eine Schrauben- und Mutteranordnung am Platz Widerstandsfähigkeit gegenüber diesen Verhältnissen gehalten werden, im Abstand voneinander gehalten. kann man auch dadurch erzielen, daß als WerkstoffA washer 50 and a nut 52 provide a simple, economical construction that the field electrode from a cylindrical threaded part end 54 of the rod 42 (FIG. 2) on see piece of pipe and the rod-shaped body held the place. The threaded end 54 of the rod 42 is Ionizing electrode made from a rod, still in a recess 56 in the carrier adapter the pipe section and the rod rigidly at their ends 34, the one on the lower busbar lattice 26, with one another connected and axially aligned with one another, for example by a pin 58, is set up are. The ribs are fitted through with central ones. The one used for the ionizing electrode 28 Drilled washers that are on the top material is preferably also rustproof imagined rod are raised, formed. The steel to under the present operating condition washers are protected against high corrosion and high temperature using suitable spacers the shape of sleeves pulled over the rod to be able to withstand the smoke gases. Suitable Resistance to these conditions through a screw and nut arrangement in place are kept, kept at a distance from each other. can also be achieved in that as a material

Diese und weitere Kennzeichen, Ziele und Vorzüge für die Scheiben bzw. Rippen 46 Wolfram verwendet der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfol- wird. Die anderen Teile, z. B. die prismatischen genden Beschreibung im Verein mit den Zeichnungen, 25 Hohlkörper 35, die Paßstücke 32 und 34 sowie die die eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegen- Sammelschienengitterwerke 24 und 26 werden gleichden Erfindung darstellen, deutlicher ersichtlich. Von
den Zeichnungen istThese and other features, objectives, and benefits for the tungsten washers 46 of the present invention will become apparent from the following. The other parts, e.g. B. the prismatic lowing description in conjunction with the drawings, 25 hollow body 35, the fitting pieces 32 and 34 and which represent a preferred embodiment of the present busbar grids 24 and 26 are equal to the invention, more clearly apparent. from
the drawings is

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Entstaubers, teilweise im Schnitt dargestellt; 30Fig. 1 is a perspective view of an electrical Dust extractor, shown partly in section; 30th

Fig. 2 ist ein Aufriß, teilweise im Schnitt, der bei der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendeten Elektrodenbauart;FIG. 2 is an elevation, partly in section, used in the embodiment of FIG Electrode type;

Fig. 3 ist ein Kurvenblatt zum Vergleich der Wirkungsweise der Entstauber des Scheiben- und des 35 und 30 auf einem negativen Potential gehalten, wäh-Drahttyps; rend die Hohlkörperelemente 35 bei 62 an Erde ge-Fig. 3 is a graph comparing the operation of the disc and 35 and 30 held at a negative potential if wire type dust extractors; rend the hollow body elements 35 at 62 to earth

Fig. 4 ist ein Kurvenblatt zur Veranschaulichung legt sind.Fig. 4 is a graph set for illustrative purposes.

des Einflusses des S/D-Verhältnisses auf den Betrieb Das an die Elektroden 28 und 30 gelegte Potentialthe influence of the S / D ratio on the operation. The potential applied to the electrodes 28 and 30

des Entstaubers; ist derart, daß am Umfang jeder der Scheiben 46 derof the deduster; is such that on the circumference of each of the disks 46

Fig. 5 ist ein Kurvenblatt zur Veranschaulichung 40 Ionisierelektrode 28 eine Koronaentladung stattfindet, der Einwirkung des EjB-Verhältnisses auf den Be- während an der Feldelektrode 30 keine derartige5 is a graph to illustrate 40 ionizing electrode 28 a corona discharge takes place, the effect of the EjB ratio on the population, while at the field electrode 30 there is no such

Koronaentladung auftritt. Die zu reinigenden Gase, z. B. die aus Feuerungen entweichenden Gase, die hohe Temperaturen von über 540° haben können, 45 werden durch die prismatischen Hohlkörper 35, deren jeder in dem von der Ionisierelektrode 28 eingenommenen Teil einen Ionisierabschnitt und in dem von der Feldelektrode 30 eingenommenen Teil einen Sammelabschnitt aufweist, aufwärts geleitet. Wenn' dieCorona discharge occurs. The gases to be cleaned, e.g. B. the gases escaping from furnaces that can have high temperatures of over 540 °, 45 are through the prismatic hollow body 35, whose each in the part occupied by the ionizing electrode 28 an ionizing section and in that of of the field electrode 30 occupied part has a collecting portion, passed upward. If the

solcher Gehäuse zu einer großen, praktisch kreis- 50 Gase durch den Ionisierabschnitt hindurchgehen, werförmigen Einheit zusammenzufassen. An der äußeren den die in denselben enthaltenen Partikelchen durch Wandung 14 und der inneren Wandung 16 des Ge- die Koronaentladung der Scheiben 46 elektrostatisch häuses 10 befinden sich oben und unten Hochspan- mit einer negativen Ladung aufgeladen. Wenn die nungsisolatoren 18 bzw. 20. Die Isolatoren 18 und aufgeladenen Teilchen, soweit sie sich nicht an den 20, die durch Schrauben 22 am Gehäuse 10 befestigt 55 Wandungen des Ionisierabschnitts abgesetzt haben, sind, tragen Sammelschienen 24 und 26, die über mit den Gasen durch den Sammlerabscnnitt aufwärts Paßstücke 32 und 34 obere bzw. untere Träger für gehen, werden sie infolge der zwischen der Feldelekeine Ionisierelektrode 28 und eine Feldelektrode 30 trode 30 und dem Hohlkörper 35 herrschenden Potenbilden. Je eine Ionisierelektrode 28 und Feldelektrode tialdifferenz zu den Wandungen des Hohlkörpers 35 30 werden, wie oben erklärt, axial zu jedem von 60 geführt, wo sie haftenbleiben und sich ansammeln, mehreren prismatisch gestalteten Hohlkörpern 35, die Diese angesammelten Teilchen können späterhin daparallel zueinander angeordnet sind und in dem er- durch, daß man die Energiequelle 60 abschaltet und wähnten Gehäuse ein wabenförmiges Netzwerk bil- danach Luft oder Dampf durch die prismatischen den, gehalten. Hohlkörper 35 bläst oder auf irgendeine anderesuch a housing to a large, practically circular 50 gases pass through the ionizing section, wer-shaped To summarize unity. On the outer one, the particles contained in it pass through Wall 14 and the inner wall 16 of the Ge, the corona discharge of the disks 46 electrostatically Housing 10 are above and below high-voltage charged with a negative charge. If the voltage insulators 18 and 20. The insulators 18 and charged particles, insofar as they are not attached to the 20, which are fastened to the housing 10 by screws 22 and have offset 55 walls of the ionizing section, carry busbars 24 and 26 which are over with the gases up through the header section Fitting pieces 32 and 34 upper and lower carriers for going, they are due to the between the field elements Ionizing electrode 28 and a field electrode 30 trode 30 and the hollow body 35 forming potencies. One ionizing electrode 28 and one field electrode each tialdifferenz to the walls of the hollow body 35 30 are guided axially to each of 60, as explained above, where they stick and accumulate, several prismatically shaped hollow bodies 35, which these accumulated particles can later daparallel are arranged to one another and in that the energy source 60 is switched off and housing imagined a honeycomb network, then air or steam through the prismatic the, held. Hollow body 35 blows or any other

Die Feldelektrode 30 kann aus einem zylindrischen 65 Weise, entfernt werden.The field electrode 30 can be removed in a cylindrical 65 manner.

Metallrohr, vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl, Wie bereits oben erwähnt, ist die Bemessung derMetal pipe, preferably made of stainless steel, As mentioned above, the dimensioning is the

das über einen Ansatz 36 am unteren Ende des Paß- verschiedenen Elemente wichtig für das richtige Stücks 32 gezogen ist, bestehen. Das Paßstück 32 Arbeiten der Anlage. Es ist für den Betrieb erseinerseits kann in dem Sammelschienengitterwerk, wünscht, an der Ionisierelektrode 28 einen möglichst beispielsweise durch einen Stift 38, am Platz gehalten 70 hohen Ionisierungsstrom zu erzeugen. Ein hoher Ioni-that via a shoulder 36 at the lower end of the passport various elements important for the correct one Piece 32 is drawn, exist. The fitting piece 32 works of the plant. It is for the operation on the one hand can in the busbar latticework, if possible, at the ionizing electrode 28 for example, by a pin 38, held in place 70 to generate high ionizing currents. A high ionic

trieb des Entstaubers;drove the deduster;

Fig. 6 ist ein Kurvenblatt zur Veranschaulichung der Einwirkung der CfD- und C/S-Verhältnisse auf den Betrieb des Entstaubers.Figure 6 is a graph illustrating the effect of the CfD and C / S ratios on the operation of the deduster.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform umfaßt ein Gehäuse 10 mit konisch zulaufenden Seitenwänden 12 zwecks Bildung eines tortenschnittförmigen Sektors, wodurch möglich wird, mehrereThe embodiment shown in Fig. 1 comprises a housing 10 with tapered side walls 12 for the purpose of forming a pie-shaped sector, which makes it possible to have several

sierungsstrom gestattet die Aufladung einer größeren Anzahl von Teilchen in der Zeiteinheit und damit die Bewältigung eines größeren Gasvolumens. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Verwendung von Scheiben in der Ionisierelektrode gegenüber der Drahtelektrode bei gleicher Potentialdifferenz einen erheblich höheren Ionisierungsstrom ermöglicht. Die Kurve α in der Fig. 3 bezieht sich auf eine Drahtionisierelektrode von 305 mm Länge bei 0,762 mm Durchmesser, während die Kurve b sich auf eine Ionisierelektrode 28 des Rippentyps von 305 mm Länge mit Scheiben 46 von 19 mm Durchmesser 66 (Fig. 2) und 0,762 mm Stärke 68 (Fig. 2) mit einem Abstand 70 (Fig. 2) vontion current allows a larger number of particles to be charged in a unit of time and thus a larger volume of gas to be handled. From Fig. 3 it can be seen that the use of disks in the ionizing electrode compared to the wire electrode allows a considerably higher ionizing current with the same potential difference. Curve α in FIG. 3 relates to a wire ionizing electrode 305 mm long and 0.762 mm in diameter, while curve b relates to a rib-type ionizing electrode 28 of 305 mm in length with disks 46 of 19 mm in diameter 66 (FIG. 2) and 0.762 mm thickness 68 (Fig. 2) with a spacing 70 (Fig. 2) of

25.4 mm zwischen den Scheiben auf einem länglichen Element 42 mit Distanzbüchsen 48 von 9,6 mm Durchmesser 74 (Fig. 2) bezieht. Beide Elektroden wurden in einem prismatischen Hohlkörper 35 von25.4 mm between the discs on an elongated element 42 with spacer sleeves 48 of 9.6 mm Diameter 74 (Fig. 2) relates. Both electrodes were in a prismatic hollow body 35 from

63.5 mm Querschnittsabmessung (Durchmesser) in Betrieb genommen.63.5 mm cross-sectional dimension (diameter) put into operation.

Es wurde festgestellt, daß das Verhältnis des Ab-Standes 70 zwischen den Scheiben 46 zum Durchmesser 66 der Scheiben 46 — hierin als S/D-Verhältnis bezeichnet — ein sehr wichtiger Faktor zur Erzielung eines hohen lonisierungsstromes ist. Bei einer gegebenen festen Betriebsspannung schwankt der Ionisierungsstrom je nach dem ^/D-Verhältnis. Der Ionisierungsstrom wird nur über einen kleinen Bereich von 5yD-Verhältnissen verhältnismäßig hoch gehalten. Dies ist ersichtlich aus Fig. 4, die eine Kennlinie des Ionisierungsstroms, gezeichnet gegenüber dem jeweiligen ^/D-Verhältnis, darstellt. Der optimale Ionisierungsstrom tritt innerhalb eines Bereiches auf, der praktisch 8O°/o des Höchstwertes für den Ionisierungsstrombereich ausmacht, d. h. zwischen den S/D-Werten von 0,43 bis zu 1,2. Dies ist daher der in der vorliegenden Ausführungsform bevorzugte Bereich.It has been found that the ratio of the distance 70 between the disks 46 to the diameter 66 of the disks 46 - referred to herein as the S / D ratio - is a very important factor in achieving a high ionization current. For a given fixed operating voltage, the ionization current will vary depending on the ^ / D ratio. The ionization current is kept relatively high only over a small range of 5yD ratios. This can be seen from FIG. 4, which shows a characteristic curve of the ionization current, plotted against the respective ^ / D ratio. The optimum ionization current occurs within a range which is practically 80% of the maximum value for the ionization current range, ie between the S / D values of 0.43 up to 1.2. Therefore, this is the preferred range in the present embodiment.

Eine andere wichtige Erwägung zur Durchführung des richtigen Betriebes betrifft die Verhältnisse des Durchmessers 76 der Feldelektrode 30 und des Durchmessers 66 der Scheiben 46 zu dem kleinsten Querschnitt in dem rohrförmigen Körper 35, hierin als ii/ß-Verhältnis bezeichnet. Das £/5-Verhältnis soll ■einen möglichst hohen Wert annehmen, wobei aber das Überspringen von Funken von den Scheiben 46 und die Koronaentladung an der Feldelektrode 30 vermieden werden muß. Der Einfluß des E/B-Verhältnisses auf die Feldelektrode 30 und die Scheiben 46 ist aus den Kurven 80 bzw. 82 in Fig. 5 ersichtlich, wobei die Kurve 80 die maximale Sammlerspannung ohne Koronaentladung angibt und die Kurve 82 den Verlauf der Spannungsgrenze zeigt, bei welcher an den Scheiben das Überspringen von Funken beginnt. Man sieht, daß sich die Kurven 80 und 82 in einem Punkt 84 schneiden, der den Bereich der bevorzugten E/B-Verhältnisse anzeigt und der bei oder nahe bei einem Wert von 0,24, vorzugsweise zwischen den Werten von 0,15 und 0,40, liegt. Datei ist zu beachten, daß der Schnittpunkt 84 der Kurven 80 und 82 einen einzigen Wert für das Verhältnis E/B, sowohl für die Feldelektrode 30 wie auch für die Scheiben 46, ergibt. So sind also für dieses Verhältnis die Durchmesser 76 der Feldelektrode 30 und 66 der Scheiben 46 gleich. Vorzugsweise werden daher die Durchmesser 66 und 76 gleich oder nahezu gleich gewählt, und zwar nicht nur, weil dabei eine maximale Betriebsspannung bei geringster Gefahr des Funkenüberspringens verwendet werden kann, sondern auch, weil die Gasströmung durch den Staubabscheider verbessert wird. Die jeweilige Betriebsspannung soll etwas unterhalb des Punktes 84 liegen, um damit einen Sicherheitsfaktor bzw. einen Spielraum zu haben.Another important consideration for performing proper operation relates to the ratios of the diameter 76 of the field electrode 30 and the diameter 66 of the disks 46 to the smallest cross section in the tubular body 35, referred to herein as the II / β ratio. The / 5 ratio should be as high as possible, but the jumping over of sparks from the disks 46 and the corona discharge at the field electrode 30 must be avoided. The influence of the E / B ratio on the field electrode 30 and the disks 46 can be seen from the curves 80 and 82 in FIG. 5, the curve 80 indicating the maximum collector voltage without corona discharge and the curve 82 showing the course of the voltage limit, at which sparks begin to jump over the panes. It will be seen that curves 80 and 82 intersect at a point 84 which indicates the range of preferred E / B ratios and which is at or near a value of 0.24, preferably between the values of 0.15 and 0 , 40, lies. Note that the intersection 84 of curves 80 and 82 yields a single value for the ratio E / B for both the field electrode 30 and the disks 46. The diameters 76 of the field electrodes 30 and 66 of the disks 46 are therefore the same for this ratio. The diameters 66 and 76 are therefore preferably selected to be the same or almost the same, not only because a maximum operating voltage can be used with the least risk of sparks, but also because the gas flow through the dust separator is improved. The respective operating voltage should be slightly below point 84 in order to have a safety factor or a margin.

Nachdem man nun, wie oben erklärt wurde, den Durchmesser 66 der Scheiben 46 gefunden hat, ist es wichtig, den für die Distanzstücke 48 zu verwendenden Durchmesser 74 zu bestimmen. Es wurde festgestellt, daß das Verhältnis des Durchmessers 74 zu dem Durchmesser 66 der Scheiben 46 — hierin als C/D-Verhältnis bezeichnet — einen großen Einfluß auf die Stärke des Ionisierungsstroms von den Scheiben 46 in der Ionisierungselektrode 28 hat. Je geringer für einen gegebenen Durchmesser 66 der Scheiben 46 das C/D-Verhältnis ist, desto höher ist der Ionisierungsstrom von den Scheiben 46. Indessen nimmt mit der Abnahme des C/D-Verhältnisses auch die Betriebsspannung, bei der das Distanzstück beginnt, selbst eine Koronaentladung abzugeben, ab. Eine Koronaentladung art den Distanzstücken 48 ist aber nicht erwünscht, da der Ionisierungsstrom der Scheiben 46 geschwächt würde, wodurch auch die Gesamtstärke des Ionisierungsstroms herabgesetzt werden würde. Es ist also von Wichtigkeit, den Durchmesser 74 der Distanzstücke 48 so klein wie möglich zu halten, soweit dies mit der Verhinderung von Koronaentladungen an den Distanzstücken 48 vereinbar ist. Auch muß der Querschnitt der Stange 42 groß genug sein, um ein starkes Einbauteil bzw. einen Träger für die Scheiben vorzusehen, damit dieselben in dem Körper 35 axial ausgerichtet gehalten werden können. In der Figur 6 zeigt die Kurve 86 die Spannung der beginnenden Koronaentladung der Distanzstücke gegenüber dem Verhältnis von Durchmesser 74 der Distanzstücke 48 zum Innendurchmesser der prismatischen Hohlkörper 35 ■—· hierin als C/5-Verhältnis bezeichnet. Die Kurve 88 zeigt den Einfluß des Verhältnisses des Durchmessers 74 der Distanzstücke 48 zu dem Durchmesser 66 der Scheiben 46 bzw. das C/D-Verhältnis beim Fließen eines Ionisierungsstroms in der Ionisierungselektrode 28. Es wurde festgestellt, daß der bevorzugte Betriebsbereich zwischen den C/D-Verhältnissen 0,35 und 0,60 liegt, wie er durch die Pfeile 90 in der Fig. 6 gekennzeichnet ist. Wenn also für die Scheiben 46 ein Durchmesser 66 von 19 mm und für den prismatischen Hohlkörper 35 ein Innendurchmesser von 63,5 mm verwendet werden, dann liegt der Durchmesser 74 der Distanzstücke vorzugsweise zwischen 6,35 und 11,4 mm. Diese Abmessungen entsprechen C/-5-Verhältnissen von 0,10 bzw. 0,18 zur Bestimmung der geeigneten Betriebsspannung aus der Kurve 86 (Abb. 6).Now that the diameter 66 of the disks 46 has been found, as explained above, it is It is important to determine the diameter 74 to be used for the spacers 48. It was determined, that the ratio of the diameter 74 to the diameter 66 of the disks 46 - herein as C / D ratio denotes - a great influence on the strength of the ionizing current from the disks 46 in the ionization electrode 28. The smaller for a given diameter 66 of the disks 46 is the C / D ratio, the higher the ionization current from the disks 46. Meanwhile, decreases as the C / D ratio decreases, so does the operating voltage at which the spacer begins, give off a corona discharge itself. A corona discharge type the spacers 48 is, however undesirable because the ionization current of the disks 46 would be weakened, thereby reducing the overall strength the ionization current would be reduced. So what matters is the diameter 74 to keep the spacers 48 as small as possible, as far as this is done with the prevention of corona discharges at the spacers 48 is compatible. The cross section of the rod 42 must also be large enough be to provide a strong fixture or support for the discs so that they are in the Body 35 can be kept axially aligned. In FIG. 6, curve 86 shows the voltage the incipient corona discharge of the spacers versus the ratio of diameter 74 of the spacers 48 to the inner diameter of the prismatic hollow body 35 ■ - · here as a C / 5 ratio designated. The curve 88 shows the influence of the ratio of the diameter 74 of the spacers 48 to the diameter 66 of the disks 46 or the C / D ratio when an ionization current flows in the ionizing electrode 28. It has been found that the preferred operating range between the C / D ratios is 0.35 and 0.60, as indicated by the arrows 90 in FIG. 6. So if for the disks 46 a Diameter 66 of 19 mm and for the prismatic hollow body 35 an inner diameter of 63.5 mm are used, then the diameter 74 of the spacers is preferably between 6.35 and 11.4 mm. These dimensions correspond to C / -5 ratios of 0.10 and 0.18, respectively, for determination the suitable operating voltage from curve 86 (Fig. 6).

Die Erfindung ist nicht auf die besonderen Einzelheiten hinsichtlich Bauart und Werkstoff, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, beschränkt, da gleichwertige Konstruktionen bzw. Werkstoffe vom Fachmann leicht gefunden werden können.The invention is not limited to the particular details in terms of design and material as described above have been described, since equivalent constructions or materials from Those skilled in the art can easily be found.

Claims

Patent claims:

1. Electric dust extractor for gases, especially flue gases, consisting of a dust extractor housing with inlet and outlet openings for the gas to be cleaned and within the housing ordered electrodes, characterized in that the housing has one or more preferably contains vertically extending gas ducts (35) in which essentially rod-shaped, expediently arranged one behind the other and running coaxially, against the channel and the housing walls insulated as well as

are arranged on electrically conductively connected ionization electrodes and field electrodes, wherein the ionization electrodes with thin, disc-shaped, spaced along the rod axis arranged ionization elements are provided which are suitable for causing a corona discharge, while the field electrodes are expediently in the form of smooth rods, preferably tubes approximately the same diameter as the disk-shaped ionization members.

2. Dust extractor according to claim 1, characterized in that the gas duct or ducts, whose cross-section preferably has the shape of a regular hexagon, through sheet metal walls are formed, which preferably run parallel to one another when several are arranged Channels are shaped and attached so that they are a coherent, with the appropriate Outer housing walls insulated against heat loss and electrically connected honeycomb system form, and that furthermore the ionization electrodes and the field electrodes by preferably busbars arranged at the gas inlet and outlet are held, which in turn, expediently braced under each other on insulators firmly connected to the outer walls of the housing are attached.

3. Dust extractor according to claim 1 or 2, characterized in that each within a channel one ionization electrode and one field electrode, preferably of the same length, so with one another are connected that they are together a the channel essentially in the middle of it form rod-shaped whole penetrating the full length.

4. Deduster according to one of claims 1 to 3, characterized in that the disc-shaped Ionization elements are threaded onto the respective electrode rod, through spacers kept at the correct distance from one another and at the rod ends by means of suitable securing means, for example washers and nuts, are secured against falling off.

5. Deduster according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ratio EJB is between 0.15 and 0.40, where E is the diameter (66 or 76) of the field electrode (30) and the disk-shaped ionization members (46) and B is the inner diameter of the gas guide channel (35).

6. Deduster according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ratio SjD is between 0.43 and 1.20, where S is the distance (70) between each two such disk-shaped ionization members (46) and D is the diameter (66 ) this link is.

7. Deduster according to one of claims 1 to 6, characterized in that the ratio CjD is less than 0.6, wherein C is the largest diameter (74) of the electrode sections (48) and located between two adjacent disk-shaped ionization members (46) D is the corresponding diameter (66) of the ionizing members.

8. Deduster according to one of Claims 7, characterized in that the ratio CjB is essentially between 0.10 and 0.18, where C is the diameter (74) of the electrode sections and B between each two adjacent disk-shaped ionization members (46) is the inner diameter of the gas duct (35).

9. Dust extractor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the shape of the dust extractor housing resembles a cake slice and is chosen so that several housings can be put together to form an approximately cylindrical whole are.

For this purpose 2 sheets of drawings

1 609 767/383 1.57