DE1284947B - Electrostatic precipitator - Google Patents
Electrostatic precipitatorInfo
- Publication number
- DE1284947B DE1284947B DEM50577A DEM0050577A DE1284947B DE 1284947 B DE1284947 B DE 1284947B DE M50577 A DEM50577 A DE M50577A DE M0050577 A DEM0050577 A DE M0050577A DE 1284947 B DE1284947 B DE 1284947B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrode
- electrodes
- tube
- electrostatic precipitator
- loading space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 title claims description 17
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 14
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 8
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 241000158147 Sator Species 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000008263 liquid aerosol Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000008275 solid aerosol Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B03C3/38—Particle charging or ionising stations, e.g. using electric discharge, radioactive radiation or flames
-
- 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
- B03C3/40—Electrode constructions
- B03C3/41—Ionising-electrodes
-
- 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
- B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
- B03C2201/10—Ionising electrode with two or more serrated ends or sides
-
- 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
- Y10S55/00—Gas separation
- Y10S55/38—Tubular collector electrode
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
Description
Anzahl von Ionen und eine maximale Ionisations- F i g. 8 einen Querschnitt nach der Linie VIII-VIIINumber of ions and a maximum ionization F i g. 8 shows a cross section along the line VIII-VIII
geschwindigkeit erzeugt.speed generated.
Die Lösung dieser Aufgabe ist, ausgehend von
den bekannten elektrostatischen Abscheidern, darin
zu sehen, daß in der Achse des rohrförmigen Be- 20
ladungsraumes noch eine zweite kegelförmig ausgebildete Elektrode liegt, die an derselben Gleichspannung
liegt wie die ersterwähnte kegelförmige
Elektrode, und daß die Spitzen beider Elektroden
gegeneinander gerichtet je von einem Rohrende her 25
so angeordnet sind, daß der Abstand der Spitzen
voneinander annähernd gleich dem mittleren freien
Durchmesser des zwischen diesen Elektroden liegenden Abschnittes des Beladungsraumes ist. Die Spannung
kann dabei so niedrig gewählt werden, daß ein 30 die beiden einander im Abstand 21 gegenüberliegen-Sprühen
an den Elektroden mit Sicherheit vermieden den, zur Wand 1 koaxialen Spitzen zweier spannungwird.
Da in der Ionisatorelektrode ein extrem hohes
Feld erzeugt werden kann, das nicht durch Sprüheffekte vermindert wird, wird eine maximale Anlagerungswahrscheinlichkeit
der erzeugten Ionen an die 35
abzuscheidenden flüssigen oder festen Aerosolpartikeln erreicht.The solution to this problem is, starting from
the well-known electrostatic precipitators, in it
to see that in the axis of the tubular loading 20
Charge space there is also a second conical electrode, which is connected to the same direct voltage as the first-mentioned conical electrode
Electrode, and that the tips of both electrodes
directed towards one another, each from one end of the pipe 25
are arranged so that the distance between the tips
from each other approximately equal to the middle free
Is the diameter of the portion of the loading space lying between these electrodes. The voltage can be chosen so low that spraying the two at a distance 2 1 opposite one another at the electrodes will definitely avoid the peaks of two voltage coaxial to the wall 1. Since in the ionizer electrode an extremely high
Field can be generated that is not reduced by spray effects, a maximum attachment probability of the generated ions to the 35
to be separated liquid or solid aerosol particles reached.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform sind
im gleichen Rohr hintereinander mehrere sich gegenüberstehende Spitzenpaare angeordnet, die somit eine 40 gering, also ein Minimum ist.
Reihe hintereinander angeordneter Rohrabschnitte Es kann nun gezeigt werden, daß an der BegrenAccording to a particular embodiment, are
several opposing pairs of tips are arranged one behind the other in the same tube, which is therefore a low, i.e. a minimum. Row of pipe sections arranged one behind the other It can now be shown that at the limit
zungswand 1 in der durch den O-Punkt gehenden Radialebene die maximale Feldstärke dann auftritt, wenn der Spitzenabstand vom O-Punkt gleich dem Radius ρ ist.Zungswand 1 in the radial plane passing through the O-point, the maximum field strength occurs when the tip distance from the O-point is equal to the radius ρ .
Es ist bekannt, daß sich an Spitzen, sehr dünnen Drähten und an vorstehenden Ecken eine Feldstärkenverdichtung einstellt, daß also die Wirksamkeit eines Feldes zum Zweck der Ionisation um soIt is known that a field strength condensation occurs at tips, very thin wires and at protruding corners adjusts, so that the effectiveness of a field for the purpose of ionization is the same
stromabwärts liegenden Ionisationselektrode des Be- 50 größer wird, je geometrisch ausgeprägter die Ioniladungsraumes in das nachgeordnete Rohr hinein- sationselektroden sind.the downstream ionization electrode of the loading 50 becomes larger, the more geometrically pronounced the ionic charge space are immersion electrodes in the downstream pipe.
ragen und der Abscheideelektrode als spannung- Elektroden mit absoluten Spitzen lassen sichprotrude and the separation electrode as voltage electrodes with absolute peaks can be
führende Gegenelektrode dienen. technisch nicht herstellen. Praktisch wird jede solcheServe leading counter electrode. technically not manufacture. Practically every one becomes such
Im nachgeordneten Abscheiderohr kann auch eine »Spitze« annähernd ein Rotationshyperboloid darkoaxiale spannungführende Gegenelektrode ange- 55 stellen. In der Praxis lassen sich Spitzen mit einer ordnet sein, deren Spannung von jener der Ionisator- Konizität von z. B. 0,25 auf 70 mm Länge anfertigen.In the downstream separation tube there can also be a »tip« approximately a rotational hyperboloid darkoaxiale Turn on the live counter electrode. In practice, tips with a be arranged whose voltage is different from that of the ionizer conicity of z. B. 0.25 to 70 mm length.
In F i g. 2 ist einerseits das Äquipotentialfeld und andererseits das diesem orthogonal überlagerte, zugeordnete elektrische Feld dargestellt. Die beiden 60 von den Spitzen 2 ausgehenden Felder treffen sich in der durch den O-Punkt gehenden Meridianebene; sie bilden somit eine schirmförmige bzw. fächerförmige Feldverteilung, die, rotationssymmetrisch betrachtet, zu einem Sperrfeld wird. Ähnliche Überbeispielen eines elektrostatischen Abscheiders näher 65 legungen gelten natürlich für sehr dünne Drahtbeschrieben. Es zeigt elektroden.In Fig. 2 is on the one hand the equipotential field and on the other hand the orthogonally superimposed on it, associated electric field shown. The two 60 fields emanating from the tips 2 meet in the meridian plane passing through the O point; they thus form an umbrella-shaped or fan-shaped one Field distribution which, viewed rotationally symmetrical, becomes a blocking field. Similar over-examples an electrostatic precipitator, of course, applies to very thin wires. It shows electrodes.
F i g. 1 schematisch einen Axialschnitt durch den Wie schon erwähnt, darf die IonisationselektrodeF i g. 1 schematically shows an axial section through the As already mentioned, the ionization electrode may
Ionisatorelektroden (hier mit Spitzen) enthaltenden nicht zum Sprühen kommen. Sobald die Spitze oderDo not spray with ionizer electrodes (here with tips). Once the top or
in Fig. 7,in Fig. 7,
F i g. 9 im Axialschnitt ein Beispiel mit sich konisch erweiterndem Beladungsraum,F i g. 9 an example in axial section with a conically widening loading space,
Fig. 10 im Axialschnitt einen Elektroabscheider mit Drahtringen als Ionisatorelektroden,10 shows in axial section an electrostatic precipitator with wire rings as ionizer electrodes,
Fig. 11 im Axialschnitt eine Mehrstufenvariante zu Fig. 10 und11 shows a multi-stage variant of FIGS. 10 and 10 in axial section
F i g. 12 ein Beispiel mit radioaktivem Ionisator.F i g. 12 an example with a radioactive ionizer.
In F i g. 1 der Zeichnung ist der grundsätzliche Aufbau eines Elektroabscheiders dargestellt. Darin bedeutet 1 die hier zylindrische Begrenzungswand des rotationssymmetrischen Beladungsraumes (die gleichzeitig als geerdete Gegenelektrode dient), 2 sindIn Fig. 1 of the drawing shows the basic structure of an electrostatic precipitator. In this 1 means the here cylindrical boundary wall of the rotationally symmetrical loading space (the also serves as a grounded counter electrode), 2 are
führender Spitzenelektroden, ρ ist der Innenradius der zylindrischen Wandl, und β ist der Spitzenwinkel der beiden Elektrodenspitzen 2.leading tip electrodes, ρ is the inner radius of the cylindrical wall, and β is the tip angle of the two electrode tips 2.
Für den Ionisations- und Beladungsprozeß eines Elektroabscheiders ist gemäß den eingangs aufgeführten Forderungen entscheidend, daß der Feldstärkeabfall zwischen der Ionisationselektrode und der den Ionisationsraum begrenzenden Wand möglichstFor the ionization and loading process of an electrostatic precipitator, the ones listed at the beginning are in accordance with Critical demands that the field strength drop between the ionization electrode and the the wall delimiting the ionization space if possible
ergeben. Die einlaßseitige Spitzenelektrode bewirkt dabei eine gewisse Vorionisation, während die auslaßseitige Spitzenelektrode einer Restabscheidung dient.result. The inlet-side tip electrode causes a certain pre-ionization, while the outlet-side Tip electrode is used for a residual deposit.
Vorzugsweise ist dem die Ionisatorelektroden enthaltenden Rohr ein als Abscheideelektrode dienendes geerdetes Rohr nachgeordnet.Preferably the one containing the ionizer electrodes Downstream of the pipe is a grounded pipe serving as a separation electrode.
Dabei kann eine zylindrische Verlängerung derA cylindrical extension of the
elektrode verschieden ist.electrode is different.
Gemäß einer Weiterbildung sind die Ionisatorelektroden als Träger eines radioaktiven Präparates ausgebildet.According to a further development, the ionizer electrodes are used as carriers for a radioactive preparation educated.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist der Beladungsraum konisch erweitert.According to a particular embodiment, the loading space is widened conically.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungs-The invention is described below with reference to schematic drawings of several embodiments
3 43 4
der Draht zu sprühen beginnt, sinkt durch die auf- drischen geerdeten Ionisatorrohr 5 sind wiederum tretende Ionenwolke das Feld in der Umgebung zwei von entgegengesetzten Rohrenden her in das der Elektrode weitgehend ab, da die, wenn es sich Rohr hineinragende Spitzenelektroden 6 vorgesehen, um Luftionisation handelt, zum Leuchten angeregten die beide an dieselbe Gleichspannung Ui angeschlos-Stickstoffatome eine sehr kräftige Ionenwolke bilden, 5 sen sind. Auch hier wird das vorangehend beschriealso ein leitendes Plasma, in dem das Feld abhängig bene Schirmfeld erzeugt, das bei minimaler Spannung von der Plasmadichte zusammenbricht. eine maximale Ionenzahl mit maximaler Beladung Wenn man die an die Spitze oder den Draht ergibt. Eine aus dem Rohr 5 herausragende isolierte angelegte Spannung unterhalb der Grenzspannung zylindrische Verlängerung 6 a der stromabwärts Hefür das Austreten freier Elektronen aus der Elek- io genden Spitzenelektrode 6 ragt in ein Abscheidetroden- bzw. Spitzenoberfläche hält, dann ist das rohr 7 hinein und ist durch sternförmig angeordnete, elektrische Feld in der Umgebung der Elektrode nur radial durch Wandöffnungen des Rohres 7 ragende in der Lage, die freien in der Atmosphäre befind- Streben 8 außerhalb des Rohres 7 abgestützt. Von liehen Ionen zu beschleunigen. Werden diese Ladungs- der Auslaßseite her ragt außerdem in das geerdete träger in dem hohen Feld beschleunigt, dann erzeu- 15 Abscheiderohr 7 eine spannungführende Gegenelekgen sie durch sogenannte sekundäre Stoßprozesse trode 9 hinein, deren Spannung Ua von jener der eine Ionenlawine, die aber im allgemeinen nicht Spitzenelektroden verschieden ist. Die erzeugte Abausreicht, um eine maximale Ionisation zu erzielen. scheidefeldstärke liegt knapp unter der Durchbruchs-Man kann also auf die aus der Elektrodenoberfläche feldstärke.the wire begins to spray, sinks through the drilled, grounded ionizer tube 5, the emerging ion cloud again largely drops the field in the vicinity of two from opposite tube ends into that of the electrode, since the tip electrodes 6 protruding into the tube are provided for air ionization acts, excited to glow, the two nitrogen atoms connected to the same DC voltage Ui form a very strong ion cloud, 5 are sen. Here, too, what has been described above is a conductive plasma in which the field-dependent screen field is generated, which collapses at a minimal voltage from the plasma density. a maximum number of ions with a maximum load if one gives that to the tip or the wire. An isolated applied voltage protruding from the tube 5, below the limit voltage, holds a cylindrical extension 6 a, which protrudes downstream for the escape of free electrons from the electrode tip 6 into a separating electrode or tip surface, then the tube 7 is inside and through Star-shaped, electric field in the vicinity of the electrode protruding only radially through the wall openings of the tube 7 in a position to support the struts 8 located outside of the tube 7, which are free in the atmosphere. Accelerate from borrowed ions. If this charge protrudes from the outlet side is also accelerated into the earthed carrier in the high field, then it generates a live counter-electrode through what are known as secondary collision processes, whose voltage Ua differs from that of the one ion avalanche, which, however, in general not tip electrodes is different. The generated is sufficient to achieve maximum ionization. The cutting field strength is just below the breakthrough - you can therefore use the field strength from the electrode surface.
austretenden Elektronen nicht verzichten (es sei 20 Es ist auch möglich, die Spannung Ua gleich der denn, man verwendet einen zusätzlichen Ionisator, Spannung Ui zu wählen; in diesem Fall ist der z.B. ein radioaktives Präparat); denn erst dadurch Elektroabscheider nach Fig. 6 ausgebildet. Auch läßt sich die zweite Forderung, die Anzahl der hier ist ein von einem geerdeten Abscheiderohr 10 erzeugten Ionen soll ein Maximum sein, erfüllen, getrenntes, koaxiales Ionisationsrohr 11 vorgesehen, wobei die austretenden Elektronen durch das hohe 35 in das in der beschriebenen Weise die je an der elektrische Feld an der Elektrode zu Geschwindig- Spannung ui liegenden Spitzenelektroden 12 hineinkeiten bis zu 9 · 109 cm/sec beschleunigt werden ragen. Eine axiale zylindrische Verlängerung 12 a der und damit genügend Energie erhalten, um die neu- stromabwärts liegenden Spitzenelektrode 12 des Ionitralen Stickstoff- und Sauerstoffatome zu ionisieren. sators bildet die spannungführende Gegenelektrode Praktische Versuche haben gezeigt, daß der Elektro- 30 des Abscheiders. Der Radius r der Gegenelektrode nenaustritt bei der gewählten Anordnung bereits bei 12 a ist gegenüber dem Innenradius R des Abscheide-Feldstärken erfolgt, bei welchen noch kein Sprühen rohres so gewählt, daß die Abscheidefeldstärke auch auftritt. Es ist dabei gelungen, Feldstärken von 107 hier knapp unter der Durchbruchfeldstärke liegt und bis 108 V/cm an den Elektroden sprühfrei zu erzeu- daß eine minimale Abscheiderlänge L erzielt wird, gen und damit die Forderung nach maximaler Ionen- 35 Der Vorteil dieser Zweikammerabscheider mit vom zahl zu erfüllen. Ionisator getrenntem Abscheider liegt darin, daß Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel praktisch keine Beschränkung des Aerosol-Durchist 3 ein zylindrisches Metallrohr, das dem zu satzvolumens je Sekunde in Kauf genommen werden reinigenden Gasstrom als Durchlaß dient; das Rohr 3 muß. Die Grenze für die Durchsatzgeschwindigkeit ist geerdet und dient einerseits dem Ionisator als 40 ist im allgemeinen gegeben durch die Haftfähigkeit Gegenelektrode und anderseits dem Abscheider als der Partikeln an der Abscheideelektrode. Die Durch-Niederschlagselektrode. Zwei an die gleiche Gleich- Satzgeschwindigkeit wird höher liegen bei Aerosolen spannung Ui angeschlossene Spitzenelektroden 4 mit flüssigen Partikeln als bei Aerosolen mit festen ragen von den beiden Rohrenden her koaxial so weit Partikeln. Das hohe, noch an der Abscheideelektrode in das Rohr 3 hinein, daß ihr Spitzenabstand 21 45 wirksame elektrische Feld übt einen elektrischen annähernd gleich dem inneren Rohrdurchmesser 2 ρ Druck auf die Abscheideelektrodenwand aus und ist. Ein Elektroabscheider dieser Art eignet sich für trägt somit dazu bei, daß die Haftfähigkeit der sich jene Fälle, in welchen die Wandergeschwindigkeit langsam entladenden Partikeln noch erhöht wird der zu beladenden und abzuscheidenden Aerosol- und damit also die Durchsatzgeschwindigkeit des partikeln im Rohr 1,5 m/sec nicht übersteigt. In 5o Aerosols und das Durchsatzvolumen gesteigert werdiesem Fall kann der die Spitzen enthaltende Raum den können.do not dispense with escaping electrons (it is also possible to select the voltage Ua equal to the one used by using an additional ionizer, voltage Ui ; in this case it is, for example, a radioactive preparation); because only then is the electrostatic precipitator according to FIG. 6 formed. The second requirement, the number of ions generated here by a grounded separator tube 10 should be a maximum, can also be met lying on the electric field at the electrode to voltage ui velocity tip 12 electrodes hineinkeiten up to 9 x 10 9 cm / sec accelerated protrude. An axial cylindrical extension 12 a and thus received enough energy to ionize the new downstream tip electrode 12 of the ionitral nitrogen and oxygen atoms. sator forms the live counter-electrode Practical tests have shown that the electrode 30 of the separator. The radius r of the counter electrode nenaustritt in the chosen arrangement is already at 12 a compared to the inner radius R of the deposition field strengths at which no spraying tube is selected so that the separation field strength also occurs. We have succeeded in this case, field strengths of 10 7 here is just below the breakdown field strength and to 10 8 V / cm to the electrodes sprühfrei to erzeu- that a minimum Abscheiderlänge L is achieved, gene, and thus the demand for maximum ion 35 The advantage of this Two-chamber separator with a number to be fulfilled. Ionizer separate separator is that in the embodiment shown in Fig. 3 there is practically no restriction of the aerosol passage 3 is a cylindrical metal tube which serves as a passage for the purifying gas flow to be taken into account per second; the pipe 3 must. The limit for the throughput speed is grounded and serves on the one hand for the ionizer as 40 is generally given by the adhesiveness of the counter electrode and on the other hand for the separator as the particles on the separator electrode. The through-collecting electrode. Two tip electrodes 4 with liquid particles connected to the same constant velocity will be higher in the case of aerosol voltage Ui than in the case of aerosols with solid particles projecting so far coaxially from the two tube ends. The high electric field, still at the separation electrode in the tube 3, that its tip spacing 21 45 , exerts an electrical pressure on the separation electrode wall approximately equal to the inner tube diameter 2 ρ and is. An electrostatic precipitator of this type is therefore suitable for ensuring that the adhesiveness of those cases in which the moving speed of slowly discharging particles is increased, the aerosol to be loaded and separated, and thus the throughput speed of the particles in the pipe is 1.5 m / sec does not exceed. Increased in 5 o aerosol and the throughput volume werdiesem case, the tips of the containing space can the can.
so ausgelegt werden, daß die Ionenerzeugung, die Der in den Fig. 7 und 8 dargestellte Elektro-be designed so that the ion generation, the electrical shown in Figs. 7 and 8
lonenanlagerung und die Partikelabscheidung inner- abscheider arbeitet analog dem Beispiel nach F i g. 5Ion deposition and the particle separation internal separator works analogously to the example according to FIG. 5
halb der Länge L des Rohres erfolgen. Diese Länge L nach dem Einkammersystem, besitzt jedoch mehrerehalf of the length L of the pipe. This length L according to the one-chamber system, however, has several
hängt vom Radius ρ des Rohres, der Strömungs- 55 hintereinander angeordnete Ionisations- und Ab-depends on the radius ρ of the pipe, the flow 55 consecutively arranged ionization and separation
geschwindigkeit des Aerosols und der elektrischen scheiderstufen. Im zylindrischen, geerdeten Rohr 13,speed of the aerosol and the electrical separation stages. In the cylindrical, earthed tube 13,
Geschwindigkeit ab, wobei die letztere eine Funktion das sowohl als Gegenelektrode für den Ionisator alsSpeed, the latter having a function as both a counter electrode for the ionizer
der Größe und der Ladungszahl der Partikeln, der auch als Abscheideelektrode des Abscheiders dient,the size and the number of charges of the particles, which also serves as the separation electrode of the separator,
dynamischen Zähigkeit des Aerosols und der Feld- sind drei koaxiale Sätze von Spitzenelektroden 14,14 αdynamic viscosity of the aerosol and the field - are three coaxial sets of tip electrodes 14,14 α
stärke ist. Auch hier zeigt sich, daß zur Erzielung 60 angeordnet. Die Spitzenelektrodenpaare 14 a, 14 bzw.strength is. Here, too, it can be seen that 60 is arranged to achieve this. The tip electrode pairs 14 a, 14 and
einer maximalen Abscheidung die getroffene Wahl ±4,14 sind mittels radialer, durch Wandöffnungen ima maximum separation the choice made ± 4, 14 are by means of radial, through wall openings in the
des Spitzenabstandes von ausschlaggebender Bedeu- Rohr 13 nach außen ragender Streben 15 z. B. anthe distance between the tips of the decisive Bedeu tube 13 outwardly protruding struts 15 z. B. at
tung ist, da nur bei angenäherter Gleichheit von einem Gehäuse des Abscheiders ortsfest verankerttion is, because only if they are approximately the same they are anchored in a fixed position by a housing of the separator
Spitzenabstand und Rohrdurchmesser die für maxi- und liegen alle an der gleichen Gleichspannung ui. Tip distance and pipe diameter for maxi and are all due to the same DC voltage ui.
males Abscheiden erforderliche maximale Feldstärke 65 Zwischen den einander zugekehrten Spitzenelektro-times deposition required maximum field strength 65 between the facing tip electro-
an der Rohrwand erzielt werden kann. den 14 wird das eine maximale Beladung der Aerosol-can be achieved on the pipe wall. The 14 a maximum loading of the aerosol
Die Fig.4 und 5 zeigen einen Elektroabscheider partikeln gewährleistende Schirmfeld erzeugt, und4 and 5 show an electrostatic precipitator producing a screen field ensuring particles, and
mit vom Ionisator getrenntem Abscheider. Im zylin- gleichzeitig ist die Anordnung so getroffen, daß auchwith separator separated from the ionizer. In the cylin- at the same time the arrangement is made so that too
die Abscheidung innerhalb der diese Spitzenpaare enthaltenden Rohrabschnitte erfolgt. Die einlaßseitige Spitzenelektrode 14 a bewirkt dabei eine gewisse Vorionisation, während die auslaßseitige Spitzenelektrode 14 a einer Restabscheidung dient.the deposition within these pairs of tips containing pipe sections takes place. The inlet-side tip electrode 14 a causes a certain amount Preionization, while the outlet-side tip electrode 14 a is used for a residual deposition.
Bei dem in Fig. 9 gezeigten Beispiel ist der rotationssymmetrische Beladungsraum durch ein sich in Durchströmrichtung α konisch erweiterndes, geerdetes Rohr 16 gebildet. Mit 17 sind hier die einander entgegenwirkenden, das Schirm- oder Gegenfeld erzeugenden Elektrodenspitzen bezeichnet, die in das Rohr 16 hineinragen und an der gleichen Gleichspannung ui liegen. Der gegenseitige Spitzenabstand 21 ist annähernd gleich dem mittleren Durchmesser 2 ρ des zwischen den Spitzen 17 liegenden Rohrabschnittes. Da die Höhe der zulässigen Spannung vom Radialabstand der Spitze von der Rohrwand abhängt, könnte in diesem Fall an die stromabwärts liegende Spitze 17 eine größere Spannung angelegt sein als an die einlaßseitige Spitze 17. Um allzu große Feldverzerrungen gegenüber dem Normalfall mit zylindrischem Beladungsraum zu vermeiden, darf der Konuswinkel des Rohres nicht zu groß sein; die praktische Grenze dürfte etwa bei 20° liegen. _In the example shown in FIG. 9, the rotationally symmetrical loading space is formed by a grounded pipe 16 that widens conically in the flow direction α. With 17 the opposing electrode tips generating the screen or opposing field are referred to here, which protrude into the tube 16 and are connected to the same DC voltage ui . The mutual tip spacing 2 1 is approximately equal to the mean diameter 2 ρ of the pipe section lying between the tips 17. Since the level of the permissible voltage depends on the radial distance between the tip and the pipe wall, a higher voltage could be applied to the downstream tip 17 than to the inlet-side tip 17 in this case. the cone angle of the pipe must not be too large; the practical limit should be around 20 °. _
Bei dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel ist der Beladungsraum wiederum durch ein zylindrisches, geerdetes Rohr 18 gebildet. Das Rohr 18 ist axial von einem Rundstab 19 aus Isoliermaterial durchsetzt, der zwei Drahtringelektroden 20 als Träger dient. Die Zuführung der zweckmäßig gleichen Gleichspannung zu den beiden Elektroden 20 kann durch den Stab 19 hindurch erfolgen. Der axiale Abstand der beiden Drahtelektroden 20 ist wenigstens annähernd gleich dem freien Durchmesser 2 ρ des Rohres 18. Es versteht sich, daß auch hier analog dem Beispiel nach Fig. 3 die Anordnung so getroffen sein kann, daß die Abscheidung innerhalb des Rohres 18 selbst stattfindet. Andererseits kann natürlich auch, wie in allen andern beschriebenen Fällen, ein separater Abscheider nachgeordnet sein; Fig. 11 zeigt eine Mehrstufenvariante des Beispiels nach Fig. 10, d. h., auf dem Stab 19 ist eine Mehrzahl von im Abstand 21 = 2 ρ angeordneten Drahtringelektroden 20 angeordnet, die paarweise je das genannte Schirmfeld erzeugen. .In the example shown in FIG. 10, the loading space is again formed by a cylindrical, grounded tube 18. The tube 18 is axially penetrated by a round rod 19 made of insulating material, which two wire ring electrodes 20 serve as a carrier. The appropriately equal DC voltage can be supplied to the two electrodes 20 through the rod 19. The axial distance between the two wire electrodes 20 is at least approximately equal to the free diameter 2 ρ of the tube 18. It goes without saying that here too, analogously to the example according to FIG. 3, the arrangement can be made so that the separation takes place within the tube 18 itself . On the other hand, as in all the other cases described, a separate separator can of course also be arranged downstream; FIG. 11 shows a multi-stage variant of the example according to FIG. 10, that is, a plurality of wire ring electrodes 20 arranged at a distance 2 1 = 2 ρ are arranged on the rod 19, each of which generates the said screen field in pairs. .
Bei den vorangehend beschriebenen Beispielen wurde stets davon ausgegangen, daß der Beladungsprozeß auf einer Feldionisation beruhe, d. h., die spannungführenden Draht- oder Spitzenelektroden erzeugen nicht nur ein der Beschleunigung freier Ionen dienendes Feld, sondern erzeugen selbst Ionen durch Elektronenaustritt aus der Elektrodenoberfläche, ohne aber dabei zum Sprühen zu kommen. Beim Beispiel nach Fig. 12, dessen Beladungsraum durch das geerdete zylindrische Rohr 21 begrenzt wird, sind von entgegengesetzten Seiten koaxial in das Rohr 21 hineinragende Elektroden 22 als Träger für je ein radioaktives Präparat 23, z. B. einen a- oder ß-Strahler, ausgebildet. Die beiden Trägerelektroden liegen an der gleichen Gleichspannung ui, und ihr gegenseitiger Abstand 21 ist mindestens annähernd gleich dem inneren Rohrdurchmesser 2 ρ. In the examples described above, it was always assumed that the charging process is based on field ionization, i.e. the live wire or tip electrodes not only generate a field serving to accelerate free ions, but also generate ions themselves by escaping electrons from the electrode surface, but without doing so to come to spray. In the example according to FIG. 12, the loading space of which is delimited by the grounded cylindrical tube 21, electrodes 22 projecting coaxially into the tube 21 from opposite sides are used as carriers for one radioactive preparation 23, e.g. B. an a- or ß-radiator formed. The two carrier electrodes are connected to the same DC voltage ui, and their mutual distance 2 1 is at least approximately equal to the inner pipe diameter 2 ρ.
In. allen vorangehenden Beispielen wurde angenommen, daß die einander entgegenwirkenden Ionisatorelektroden jeweils gleicher Art seien. Es ist aber ohne weiteres möglich, die verschiedenen Elektrodenarten kombiniert anzuwenden; so könnte z.B. die eine der Ausführungen nach Fig. 12 durch eine Spitzenelektrode oder eine Drahtringelektrode ersetzt sein.In. all previous examples were assumed that the opposing ionizer electrodes are each of the same type. It is but easily possible to use the different types of electrodes in combination; so could e.g. one of the embodiments according to Fig. 12 by a tip electrode or a wire ring electrode be replaced.
Im vorangehenden wurden Elektroabscheider beschrieben, bei welchen der Abscheider stets analog dem Ionisator durch eine zylindrische Außenelektrode und eine dazu koaxiale Innenelektrode gebildet ist. Obwohl dies in vielen Fällen die zweckmäßigste Ausführungsform darstellen wird, sind auch Ausführungen mit ineinandergeschachtelten Zylinderelektroden möglich.Electrostatic precipitators have been described in the foregoing, in which the separator is always analogous the ionizer by a cylindrical outer electrode and an inner electrode coaxial with it is formed. Although in many cases this will be the most convenient embodiment, are Designs with nested cylinder electrodes are also possible.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1211460A CH395936A (en) | 1960-10-28 | 1960-10-28 | Electrostatic precipitator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1284947B true DE1284947B (en) | 1968-12-12 |
Family
ID=4379987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEM50577A Pending DE1284947B (en) | 1960-10-28 | 1961-10-13 | Electrostatic precipitator |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3258897A (en) |
CH (1) | CH395936A (en) |
DE (1) | DE1284947B (en) |
GB (1) | GB999155A (en) |
SE (1) | SE301135B (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3528221A (en) * | 1968-05-20 | 1970-09-15 | Exxon Production Research Co | Triangular supersonic flow separator |
US3668833A (en) * | 1970-08-25 | 1972-06-13 | William Francis Cahill Jr | Apparatus and method for incinerating rubbish and cleaning the smoke of incineration |
US4989316A (en) * | 1987-03-09 | 1991-02-05 | Gerber Scientific Products, Inc. | Method and apparatus for making prescription eyeglass lenses |
AUPR160500A0 (en) * | 2000-11-21 | 2000-12-14 | Indigo Technologies Group Pty Ltd | Electrostatic filter |
GB0226240D0 (en) * | 2002-11-11 | 2002-12-18 | Secr Defence | An electrostatic precipitator |
FR2979258B1 (en) * | 2011-08-29 | 2019-06-21 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | DEVICE FOR ELECTROSTATICALLY COLLECTING PARTICLES SUSPENDED IN A GASEOUS MEDIUM |
CN205518200U (en) * | 2016-01-29 | 2016-08-31 | 深圳嘉润茂电子有限公司 | High -speed ionic wind is from inhaling formula low temperature plasma air purification equipment |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE299476C (en) * | ||||
DE557184C (en) * | 1930-11-04 | 1932-08-19 | Metallgesellschaft Ag | Device for the electrical separation of floating bodies from gases |
DE577049C (en) * | 1931-05-23 | 1933-05-30 | Metallgesellschaft Akt Ges | Process for the electrical separation of floating bodies from gases or gas mixtures |
US2192172A (en) * | 1938-06-01 | 1940-03-05 | Western Precipitation Corp | Cleaning of gases |
DE1001240B (en) * | 1950-10-21 | 1957-01-24 | Apra Precipitator Corp | Electric dust extractor for gases, especially flue gases |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2295152A (en) * | 1940-08-31 | 1942-09-08 | Willard H Bennett | Fluid movement with precipitation |
US2567709A (en) * | 1948-08-18 | 1951-09-11 | Research Corp | Electrical precipitator with dual discharge electrodes |
US2934648A (en) * | 1955-04-01 | 1960-04-26 | Messen Jaschin G A | Apparatus for the electric charging by means of radioactive preparations of matter suspended in a gas stream |
GB873565A (en) * | 1959-03-06 | 1961-07-26 | Sfindex | Gas-ionising apparatus for use in electro static precipitators |
-
1960
- 1960-10-28 CH CH1211460A patent/CH395936A/en unknown
-
1961
- 1961-10-13 DE DEM50577A patent/DE1284947B/en active Pending
- 1961-10-23 SE SE10515/61A patent/SE301135B/xx unknown
- 1961-10-25 US US149812A patent/US3258897A/en not_active Expired - Lifetime
- 1961-10-27 GB GB38633/61A patent/GB999155A/en not_active Expired
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE299476C (en) * | ||||
DE557184C (en) * | 1930-11-04 | 1932-08-19 | Metallgesellschaft Ag | Device for the electrical separation of floating bodies from gases |
DE577049C (en) * | 1931-05-23 | 1933-05-30 | Metallgesellschaft Akt Ges | Process for the electrical separation of floating bodies from gases or gas mixtures |
US2192172A (en) * | 1938-06-01 | 1940-03-05 | Western Precipitation Corp | Cleaning of gases |
DE1001240B (en) * | 1950-10-21 | 1957-01-24 | Apra Precipitator Corp | Electric dust extractor for gases, especially flue gases |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH395936A (en) | 1965-07-31 |
GB999155A (en) | 1965-07-21 |
SE301135B (en) | 1968-05-27 |
US3258897A (en) | 1966-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2615360C2 (en) | Device for the electrostatic application of coating material in the form of a liquid | |
DE3111986C2 (en) | Particle loading device | |
DE2340716A1 (en) | DEVICE FOR ELECTRONIC DUST SEPARATION | |
DD297868A5 (en) | CORONA DISCHARGE ARRANGEMENT WITH IMPROVED REMOVAL OF HARMFUL SUBSTANCES CAUSED BY THE CORONATION DISCHARGE | |
DE2539450B2 (en) | Discharge nozzle for the electrostatic spraying of powdery solids | |
EP0314049A2 (en) | Powder spray gun with electrocinetic charging | |
EP0504452B1 (en) | Process and apparatus for charging particles | |
DE2646798A1 (en) | Electric charging device for liq. or solid particles in air stream - has particles charged with one polarity by first electrode and with opposite polarity by second electrode | |
DE2445603C3 (en) | Ion source | |
DE2934408A1 (en) | ION SOURCE WITH COLD CATHODE AND EQUIPPED MASS SPECTROMETER | |
DE3881579T2 (en) | ION SOURCE. | |
DE1284947B (en) | Electrostatic precipitator | |
DE2321665A1 (en) | ARRANGEMENT FOR COLLECTING SUBSTANCES ON DOCUMENTS BY MEANS OF AN ELECTRIC LOW VOLTAGE DISCHARGE | |
DE3121054C2 (en) | "Process and device for electrostatic dust separation | |
DE1264622B (en) | Electrostatic focusing arrangement for bundled guidance of the electron beam of a travel time tube | |
DE1788025A1 (en) | METHOD FOR ELECTROGASDYNAMIC ENERGY CONVERSION AND ELECTROGASDYNAMIC CONVERTER FOR THIS | |
DE1539127C3 (en) | Ion getter pump | |
DE1039038B (en) | Device for aerosol charging, for example for electrostatic precipitators | |
DE1286647B (en) | Electron beam generation system for high-performance amplifier klystrons | |
DE2052014A1 (en) | Ion thruster | |
DE2904049A1 (en) | ION SOURCE | |
CH333902A (en) | Device for unipolar particle charging | |
DE19521320A1 (en) | Dust particle electrostatic charging assembly | |
DE1589699C3 (en) | Device for generating particle beam pulses, in particular neutron pulses. Eliminated from: 1464878 | |
DE1490092C3 (en) | Conductor for gas or liquid-insulated high-voltage distribution systems with earthed metallic tubular encapsulation |