DE1005932B

DE1005932B - Electrostatic precipitator

Info

Publication number: DE1005932B
Application number: DEH18832A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Richard Fritz Heinrich
Original assignee: GUENTER HEINRICH DIPL ING
Current assignee: GUENTER HEINRICH DIPL ING
Priority date: 1953-12-29
Filing date: 1953-12-29
Publication date: 1957-04-11

Description

Elektrofilter Die Erfindung bezieht sich auf Elektrofilter zur Abscheidung von Staub aus Gasen, vor allem auf Vertikalfilter, bei denen die Länge der Niederschlagselektroden in Richtung des Gasstromes unterschiedlich ist. Die Erfindung schlägt vor, besondere Maßnahmen in der Gasverteilung bei solchen Filtern zu treffen, so daß die sich aus der Neigung der Rinnen ergebenden Niederschlagsflächen mit in Richtung des Gasstromes veränderlicher Länge wirksamst ausgenutzt werden.Electrostatic precipitator The invention relates to electrostatic precipitator of dust from gases, especially on vertical filters, where the length of the collecting electrodes is different in the direction of the gas flow. The invention proposes special Measures to be taken in the gas distribution in such filters, so that the out the inclination of the channels resulting in precipitation areas in the direction of the gas flow variable length can be used most effectively.

Nicht rechteckige, z. B. trapezförmige Niederschlagsflächen entstehen, wenn als Elektroden Rinnen angeordnet sind, die zur Vertikalen geneigt sind. Bei Vertikalfiltern kann dann das obere Dreieck, das sich bildet, um das durch Rinnen gleicher Länge gebildete Parallelogramm zu einem Rechteck zu ergänzen, durch Rinnen verschiedener Länge oder andere Elektroden ausgefüllt werden. Das untere Dreieck dagegen wird im allgemeinen nicht ausgefüllt, da die kurzen Rinnen oder andere zur Ausfüllung benutzte Elektroden den niedergeschlagenen Staub nicht in einen gemeinsamen Sammelkanal leiten können. Der Staub müßte durch den Gasstrom in den Staubbunker fallen. Dies kann in verschiedenen Fällen, z. B. bei Kohlenstaubfiltern, unerwünscht sein.Not rectangular, e.g. B. trapezoidal precipitation areas arise, when grooves are arranged as electrodes, which are inclined to the vertical. at Vertical filtering can then be the upper triangle that forms around it by gutters Parallelogram of the same length to form a rectangle to be supplemented by grooves different lengths or other electrodes can be filled. The lower triangle on the other hand, it is generally not filled in, as the short gutters or other to the Filling used electrodes did not put the precipitated dust in a common Can conduct collecting duct. The dust would have to go through the gas flow into the dust bunker fall. This can happen in different cases, e.g. B. in coal dust filters, undesirable be.

Unter den obigen Umständen passiert daher das Gas Elektrodenflächen von verschiedener Länge.Therefore, under the above circumstances, the gas passes electrode surfaces of various lengths.

Diesem Umstand wird gemäß der Erfindung dadurch Rechnung getragen, daß an sich bekannte Gasverteilungsmittel so angeordnet und eingestellt werden, daß die Gasgeschwindigkeit v längs der Niederschlagselektroden zleich ist Hierin bedeutet w dieTeilchenwanderungsgeschwindigkeit im Filter, L die Länge der Elektroden in Richtung des Gasstromes, D den Abstand von Sprüh- zur Niederschlagselektrode und k eine vom Abscheidegrad abhängige Konstante.According to the invention, this fact is taken into account in that gas distribution means known per se are arranged and adjusted in such a way that the gas velocity v along the collecting electrodes is the same Here, w means the particle migration speed in the filter, L the length of the electrodes in the direction of the gas flow, D the distance from the spray electrode to the collecting electrode and k a constant depending on the degree of separation.

Dabei ist unter Umständen eine verschiedene Niederschlagswirkung der die Niederschlagszone ausmachenden Elektroden zu berücksichtigen. Diese Maßnahme steht im Gegensatz zu den zur Zeit benutzten Methoden, wonach die Gasverteilung möglichst gleichmäßig über den Filterquerschnitt erfolgt.Under certain circumstances, there is a different effect of precipitation the electrodes that make up the precipitation zone must be taken into account. This measure is in contrast to the methods currently used, according to which the gas distribution takes place as evenly as possible across the filter cross-section.

Die Erfindung ist in der Zeichnung erläutert.The invention is illustrated in the drawing.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein der Erfindung entsprechendes Vertikalfilter, Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Vertikalfilter ähnlicher Konstruktion gemäß der Erfindung.Fig. 1 shows a cross section through a corresponding to the invention Vertical filter, Fig. 2 shows a cross section through a vertical filter similar Construction according to the invention.

Beim Filter nach Fig. 1 tritt das zu reinigende Gas durch eine Diffusor- (Loch-) Platte 1 in das Filter ein und wird durch Lenkbleche 2 in die vertikale Richtung umgelenkt. Diffusorplatte 1 und Lenkbleche 2 sind so angeordnet, daß der größere Teil des Gases an der rechten längeren Seite der Niederschlagsfläche vorbeiströmt. Die Niederschlagsfläche setzt sich zusammen aus zur Vertikalen geneigten Rinnen 3, die ein Parallelogramm bilden, und aus z. B. einer Wellblechelektrode 4, die das obere Dreieck ausfüllt, das neben dem Parallelogramm entsteht. Das untere Dreieck wird nicht ausgefüllt, so daß eine trapezförmige Niederschlagsfläche entsteht. Die Rinnen 3 bringen den Staub durch Öffnungen in der Seitenwand 5 in den Sammelbunker 6. Geeignete Sprühelektroden 7 sind vorgesehen. Aus der Zeichnung geht hervor, daß die Niederschlagsfläche links kürzer ist als rechts. Der Gasstrom wird deshalb so verteilt, daß rechts eine größere Gasmenge durch das Filter strömt als links, so daß die Verweilzeit der Gase in der Niederschlagszone überall etwa gleich ist. Für eine genaue Verteilung des Gasstromes muß man noch in Betracht ziehen, daß sich die Niederschlagsfläche in ihrer Länge aus Elektroden von etwas verschiedener Niederschlagswirkung zusammensetzt. Die Wellblechelektrode ist bei Überschreiten einer gewissen Gasgeschwindigkeit nicht mehr so wirksam wie die Rinnenelektrode. Werden die Seitenwände des Filters nicht mit Hochleistungselektroden ausgerüstet, sondern als glatte Wände ausgeführt, dann ergibt sich dort auch ein geringerer Wirkungsgrad als bei den Rinnenelektroden, wenn die Gasgeschwindigkeit in beiden Fällen die gleiche ist. Um den Wirkungsgrad zu vergleichmäßigen, wird die Gasverteilung so vorgenommen, daß sie in der Nähe der Seitenwände geringer ist als sonst im Filter. Unter diesen Umständen läßt sich die optimale Gasgeschwindigkeit errechnen aus der bekannten Formel für den Abscheideerad eines Elektrofilters y (-) = Abscheidegrad; w (m/s) = Teilchenwanderungsgeschwindigkeit; L (m) = Länge der Niederschlagselektroden in Richtung des Gasstromes; D (m) = Abstand von Sprüh- zu Niederschlagselektrode; v (m[s) = Gasgeschwindigkeit.In the filter according to FIG. 1, the gas to be cleaned enters the filter through a diffuser (perforated) plate 1 and is deflected in the vertical direction by baffles 2. Diffuser plate 1 and baffles 2 are arranged so that the greater part of the gas flows past the right, longer side of the precipitation surface. The precipitation area is composed of grooves 3 inclined to the vertical, which form a parallelogram, and z. B. a corrugated metal electrode 4, which fills the upper triangle that is created next to the parallelogram. The lower triangle is not filled in, so that a trapezoidal precipitation surface is created. The channels 3 bring the dust through openings in the side wall 5 into the collecting bunker 6. Suitable spray electrodes 7 are provided. The drawing shows that the precipitation area is shorter on the left than on the right. The gas flow is therefore distributed in such a way that a greater amount of gas flows through the filter on the right than on the left, so that the residence time of the gases in the precipitation zone is approximately the same everywhere. For an exact distribution of the gas flow one must also consider that the length of the precipitation surface is composed of electrodes with slightly different precipitation effects. The corrugated iron electrode is no longer as effective as the channel electrode when a certain gas velocity is exceeded. If the side walls of the filter are not equipped with high-performance electrodes, but instead are made as smooth walls, then there is also a lower degree of efficiency than with the channel electrodes if the gas velocity is the same in both cases. In order to equalize the efficiency, the gas distribution is made so that it is less near the side walls than otherwise in the filter. Under these circumstances, the optimal gas velocity can be calculated from the well-known formula for the separation wheel of an electrostatic precipitator y (-) = degree of separation; w (m / s) = particle migration speed; L (m) = length of the collecting electrodes in the direction of the gas flow; D (m) = distance from spray to precipitation electrode; v (m [s) = gas velocity.

Für die Berechnung der optimalen Gasgeschwindigkeit braucht man nur den Exponenten selbst zu berechnen und kann setzen Da der Abscheidegrad in jedem Teil des Filters gleich sein soll, ist k eine Konstante, und man kann daher die Gasgeschwindigkeit berechnen zu Die Wanderungsgeschwindigkeit w ist eine von der Elektrodenform abhängige Größe und wird durch Versuche für jede Elektrodenform bestimmt.To calculate the optimal gas velocity, you only need to calculate the exponent yourself and then set it Since the degree of separation should be the same in every part of the filter, k is a constant and the gas velocity can therefore be calculated as follows The migration speed w is a variable that depends on the shape of the electrode and is determined by experiments for each shape of the electrode.

Da k und D konstant sind, ergibt sich die jeweilige Gasgeschwindigkeit für jeden Teil des Filterquerschnittes aus der Elektrodenlänge L und der Wanderungsgeschwindigkeit w, die für den betrachteten Elektrodenteil zutrifft.Since k and D are constant, the respective gas velocity for each part of the filter cross-section results from the electrode length L and the migration velocity w, which applies to the electrode part under consideration.

Werden im Filter Elektroden verwendet, für die alle die gleiche Wanderungsgeschwindigkeit zutrifft, so ist die Gasgeschwindigkeit einfach proportional zur Elektrodenlänge v=C-L. Eine nur geringe künstliche Beeinflussung der Gasverteilung längs des Querschnittes braucht dann vorgenommen zu werden, wenn die verschiedenen Längen der Niederschlagsfläche der natürlichen Gasverteilung in einem Gaskanal folgen. Normalerweise ist die Gasgeschwindigkeit in der Mitte eines Gaskanals am größten. Wenn daher die Niederschlagsfläche in der Mitte am längsten ist, braucht die Gasverteilung künstlich nur wenig verändert zu werden.Are electrodes used in the filter, all of which have the same migration speed is true, the gas velocity is simply proportional to the electrode length v = C-L. Only a small artificial influence on the gas distribution along the cross-section then needs to be made when the different lengths of the precipitation area follow the natural gas distribution in a gas duct. Usually the gas velocity largest in the middle of a gas duct. Therefore, if the area of precipitation in the Mitte is the longest, the gas distribution needs only little artificially changed will.

Die Einstellung der optimalen Gasgeschwindigkeit erfolgt in an sich bekannter Weise. Vorzugsweise wird wenigstens ein Teil der Gasverteilungsmittel so eingebaut, daß sie nach Bedarf einstellbar sind. Die Einstellung erfolgt dann auf Grund der durch Versuche ermittelten Gasgeschwindigkeitswerte derart, daß die gemessenen Werte den errechneten Werten so nahe wie möglich kommen.The setting of the optimal gas velocity takes place in itself known way. Preferably at least some of the gas distribution means are used installed in such a way that they can be adjusted as required. The setting is then made on the basis of the gas velocity values determined by experiments in such a way that the measured values come as close as possible to the calculated values.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, kann dies leicht ausgeführt werden, indem die Rinnenelektroden zur Mitte hin geneigt angeordnet werden. Das Gas tritt durch die Diffusorplatte 1 und die Lenkbleche 2 in das Filter. Die Gasverteilung ist so, daß ein größeres Gasvolumen durch die Mitte des Filters strömt. Die Rinnen 3 sind zur Mitte des Filters hin geneigt. Der Raum oberhalb der Rinnen ist durch eine Wellblechelektrode 4 ausgefüllt. Die Rinnen 3 fördern den niedergeschlagenen Staub in den oberen Teil 5a von Sammelkanälen, und er fällt von dem unteren Teil 55 in den Sammelbunker 6. Sprühelektroden 7 sind in bekannter Weise vorgesehen. Die Sammelkanäle 5a, 5b trennen das Filter nicht in eine rechte und linke Hälfte, sondern sind ein Teil der Niederschlagsfläche eines jeden Gaskanals. Um die Niederschlagswirkung an der Außenseite der Sammelkanäle 5 zu erhöhen, kann der obere Teil 511 mit Fangtaschen besetzt sein.As shown in Fig. 2, this can easily be done by arranging the trough electrodes inclined towards the center. The gas kicks in through the diffuser plate 1 and the guide plates 2 into the filter. The gas distribution is such that a larger volume of gas flows through the center of the filter. The gutters 3 are inclined towards the center of the filter. The space above the gutters is through a corrugated metal electrode 4 is filled. The channels 3 promote the dejected Dust in the upper part 5a of collecting ducts, and it falls from the lower part 55 in the collecting bunker 6. Spray electrodes 7 are provided in a known manner. The collecting channels 5a, 5b do not separate the filter into a right and left half, but are part of the precipitation area of every gas channel. About the effect of precipitation to increase on the outside of the collecting channels 5, the upper part 511 with catch pockets be occupied.

Besonders bei dieser Filterkonstruktion ist es möglich, die Gasgeschwindigkeit in der Nähe der Seitenwände so niedrig zu halten, daß eine gleiche Niederschlagswirkung entlang der Seitenwände und der Hauptelektroden erreicht wird.With this filter construction in particular, it is possible to control the gas velocity in the vicinity of the side walls so low that an equal rainfall effect along the side walls and the main electrodes.

Die Erfindung ist nicht auf Vertikalfilter beschränkt, sondern kann auch bei Horizontalfiltern angewendet werden, wenn sich die Länge der Niederschlagsfläche ändert.The invention is not limited to vertical filters, but can Can also be used for horizontal filters when the length of the precipitation area changes.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electrostatic precipitator for separating dust from gases, in which the length of the collecting electrodes is different in the direction of the gas flow, characterized in that gas distribution means known per se are arranged and adjusted so that the gas velocity v along the collecting electrodes is the same 2. Electrostatic precipitator according to claim 1, in which collecting electrodes are used to which a common, constant migration speed w applies, characterized in that the gas speed v is set as a function of the electrode length L such that v = CL, where C is a constant is. Documents considered: German Patent Nos. 480 801, 509 404, 516 763, 739 257, 571158, French Patent Nos. 610 183, 730 960; Belgian Patent Specification No. 503 952; British Patent Nos. 463 504, 529 485, 449 724, 700651.