| JP2002018318 | ELECTRIC DUST COLLECTOR |
| JP2012011273 | DUST COLLECTOR AND METHOD FOR OPERATING DUST COLLECTOR |
| JP04018943 | ELECTROSTATIC PRECIPITATOR |
PATERA, William (Heubergstrasse 21, Winkel, CH-8185, CH)
ADAMS, Jan (Sennhüttenstraße 37, Horgen, CH-8810, CH)
RAQUET, Christian (Effretikerstrasse 4a, Voketswil, CH-8604, CH)
PATERA, William (Heubergstrasse 21, Winkel, CH-8185, CH)
ADAMS, Jan (Sennhüttenstraße 37, Horgen, CH-8810, CH)
| Patentansprüche 1. Elektrofilter, umfassend ein Gehäuse mit einem Abschnitt von zumindest annähernd kreisförmigem Querschnitt zur Durchleitung eines partikelführenden Gasstroms in zu dem Querschnitt senkrechter Längsrichtung L, wobei in dem Gehäuse eine Mehrzahl von Niederschlagsplatten (3) angeordnet sind, die unter Bildung von sich in der Längsrichtung L erstreckenden Gassen parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei die Niederschlagplatten (3) mittels zumindest einer Klopfstange (8) zum Zweck der Entstaubung anschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Niederschlagsplatten (3) jeweils als Plattenpaar aus einer oberen, hängend gelagerten Teilplatte (3a) und einer unteren, stehend gelagerten Teilplatte (3b) ausgebildet sind. 2. Elektrofilter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jede der Teilplatten (3a, 3b) eines Plattenpaares für sich flexibel, insbesondere schwingfähig, angeordnet ist. 3. Elektrofilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grenze zwischen einer jeweiligen oberen und unteren Teilplatte (3a, 3b) im Wesentlichen auf einer halben Höhe des Gehäuses verläuft. 4. Elektrofilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus oberen und unteren Teilplatten (3a, 3b) bestehenden Niederschlagsplatten (3) insgesamt eine Plattenwand (4) ausbilden, die mittels einer nur einseitig angetriebenen Klopfstange (8) angeschlagen werden. 5. Elektrofilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus oberen und unteren Teilplatten (3a, 3b) bestehenden Niederschlagsplatten (3) durch eine Klopfstange (8) geführt sind. 6. Elektrofilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse Verstärkungsringe (1) in der Längsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei zwischen zwei Verstärkungsringen ein Feld (2) von Niederschlagsplatten angeordnet ist. 7. Elektrofilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Verstärkungsringe (1) rotations-asymmetrisch ausgebildet ist. 8. Elektrofilter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem unteren Abschnitt des Verstärkungsrings (1) ein Tragrahmen (7) zur Aufnahme der unteren, stehend gelagerten Teilplatten (3b) aufgenommen ist. 9. Elektrofilter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer unterer Abschnitt (1b) des Verstärkungsrings ein gegenüber einem oberen Abschnitt (1a) geschwächtes Querschnittsprofil aufweist. 10. Elektrofilter nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsring (1) einen Zuganker (10) aufweist, wobei der Zuganker (10) insbesondere in einem Bereich eines horizontalen Durchmessers angeordnet ist. 11. Elektrofilter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (10) als Gitterrahmen ausgebildet ist. 12. Elektrofilter nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (10) als begehbarer Laufsteg ausgebildet ist. |
Die Erfindung betrifft einen Elektrofilter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
EP 0 252 371 A1 beschreibt einen Elektrofilter in Form eines elektrostatischen Staubabscheiders, bei dem ein partikel- bzw. staubbeladener Gasstrom zwischen parallelen Niederschlagsplatten in einem im Wesentlichen zylindrischen Gehäuseabschnitt geführt wird. Zwischen den parallel ausgerichteten Nieder- schlagsplatten befinden sich in Längsrichtung erstreckte Gassen, in denen in Rahmen gespannte Sprühelektroden angeordnet sind.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Elektrofilter anzugeben, der bei einfacher Herstellbarkeit eine hohe Betriebssicherheit und Effektivität aufweist.
Diese Aufgabe wird für einen eingangs genannten Elektrofilter erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Aufteilung einer Niederschlagsplatte in eine obere, hängend gelagerte Teilplatte und eine untere, stehend gelagerte Teilplatte ergeben sich verbesserte Mög- lichkeiten einer flexiblen Lagerung und Entstaubung der Platten.
Je nach Anforderungen und detaillierter Ausführungsform sind hiermit verschiedene Vorteile verbunden. Zum einen wird ein Ausschlagen der Plattenlagerungen vermieden, wie es zum Beispiel aus dem Stand der Technik bei fest ver- schraubten Platten durch das Klopfen auftritt. Weiterhin wird die Problematik einer mechanischen Verspannung von fest verschraubten bzw. durchgehenden Platten vermieden, wie sie durch thermische Ausdehnung auftritt. Dies führt zu verbesserter Lebensdauer und konstanterem Abstand etwa zu Spannung führenden Elektroden. Zudem ermöglicht die Erfindung, die Mechanik der Klopfung einfacher zu gestalten als zum Beispiel im Fall von fest verschraubten Platten. Insbesondere kann es ausreichend sein, nur eine Klopfwelle mit Hämmern an nur einer Stirnseite eines Plattenfeldes vorzusehen. Bevorzugtes Hauptanwendungsgebiet eines erfindungsgemäßen Elektrofilters ist die Entstaubung von Konvertergas. Aufgrund der diskontinuierlichen Betriebsweise von Konvertern wird die Gasreinigungsanlage abwechselnd von staubbeladenem, brennbarem Konvertergas und nur leicht staubhaltiger Umgebungsluft durchströmt. Während der Blasphase des Konverters wird das ent- stehende brennbare Konvertergas nach der Staubabscheidung in einem Gasbehälter gesammelte. Eine nach dem Filter installierte Umschaltstation ermöglicht die Umlenkung der nicht brennbaren Abluft über einen Kamin in die Atmosphäre. Vermischen sich Konvertergas und die sauerstoffhaltige Abluft der Blaspausen, können explosionsfähige Gasgemische entstehen, die sich im E- lektrofilter entzünden können und zu Verpuffungen führen. Solche Verpuffungen können zu Staubstößen führen, welche die Abscheideleistung des Elektrofilters beeinträchtigen. Darüber hinaus stören sie den Betrieb des Konverters, da sie zu Abbruchen des Blasprozesses führen können. Ein erfindungsgemäßer Elekt- rofilter ist mit der Summe seiner Merkmale daher für dieses Anwendungsgebiet besonders geeignet, zumal die runde Gehäuseform eine besonders günstige Durchströmung und zugleich eine gute mechanische Festigkeit des gesamten Elektrofilters ermöglicht.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jede der Teiiplatten eines Plattenpaares für sich flexibel, insbesondere schwingfähig, angeordnet. Hierdurch kann ein besonders effektives Klopfen an den Teilplatten realisiert werden, wobei insbesondere das Anschlagen an dem jeweils freien Endbereich der Teilplatte, also dem unteren Ende einer hängenden Teilplatte und dem oberen Ende einer stehenden Teilplatte, erfolgt. Um möglichst alle Niederschlagsplatte auf die bevorzugte Weise ausbilden und mittels einer einfachen Konstruktion anschlagen zu können, verläuft in bevorzugter Detailgestaltung der Erfindung eine Grenze zwischen einer jeweiligen oberen und unteren Teilplatte im Wesentlichen auf einer halben Höhe des Gehäuses. Allgemein bevorzugt werden hierdurch auch die in einer Querrichtung randseitigen Platten umfasst, die aufgrund des runden Gehäusequerschnitts die kürzesten Platten sind.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform bilden die aus oberen und unteren Teilplatten bestehenden Niederschlagsplatten insgesamt eine Plattenwand aus, die mittels einer nur einseitig angetriebenen Klopfstange angeschlagen werden. Hierdurch kann auf eine aufwendige Mechanik zum zweiseitigen Anschlagen verzichtet werden, wie sie etwa aus dem Stand der Technik zur ausreichend effektiven Klopfung von ungeteilten und fest verschraubten Niederschlagsplatten bekannt ist.
Allgemein vorteilhaft sind die aus oberen und unteren Teilplatten bestehenden Niederschlagsplatten durch eine Klopfstange geführt, so dass die Klopfstange sowohl das Anschlagen und zumindest teilweise die betriebssichere Ausrichtung bzw. Halterung der Platten bewirkt.
Allgemein vorteilhaft sind in dem Gehäuse Verstärkungsringe in der Längsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei zwischen zwei Verstärkungsringen ein Feld von Niederschlagsplatten angeordnet ist. Ein solches Feld kann zum Beispiel aus einer Mehrzahl von zueinander parallelen Plattenwänden beste- hen, die jeweils parallel zu einer Hochrichtung und einer Längsrichtung des Gehäuses ausgerichtet sind und jeweils aus einer Mehrzahl von in der Längsrichtung hintereinander angeordneten Niederschlagsplatten bzw. Paaren von Teilplatten bestehen. Durch solche Verstärkungsringe kann das Gehäuse erheblich druckfester und statisch stabiler ausgebildet werden, wobei tragende Elemente für die Niederschlagsplatten und/oder Elektrodenrahmen an den Verstärkungsringen aufgenommen sein können. Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist dabei zumindest einer der Verstärkungsringe rotations-asymmethsch ausgebildet. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Verstärkungsring über seinen Umfang zumindest zwei signifikant lange Abschnitte von erheblich verschiedener Querschnittsform auf- weist.
Besonders bevorzugt ist dabei in einem unteren Abschnitt des Verstärkungsrings ein Tragrahmen zur Aufnahme der unteren, stehend gelagerten Teilplatten aufgenommen.
Weiterhin bevorzugt hat ein unterer Abschnitt des Verstärkungsrings ein gegenüber einem oberen Abschnitt geschwächtes Querschnittsprofil. Hierdurch kann zum Beispiel ausreichend Raum geschaffen werden, um einen Tragrahmen für die stehend gelagerten Teilplatten an dem unteren Abschnitt zu lagern, ohne einen freien Durchtrittsquerschnitt des Gehäuses nennenswert zu verringern.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat der Verstärkungsring einen Zuganker, wobei der Zuganker in bevorzugter Detailgestaltung in einem Bereich eines horizontalen Durchmessers angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist der Zuganker im Interesse einer leichten Bauweise als Gitterrahmen ausgebildet. Der Zuganker kann allgemein vorteilhaft als begehbarer Laufsteg ausgebildet sein, so dass er einen einfachen Wartungszugang zu den Niederschlagsplatten ermöglicht.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie aus den abhängigen Ansprüchen. Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine räumliche Ansicht eines Feldes von Niederschlagsplatten eines erfindungsgemäßen Elektrofilters.
Fig. 2 zeigt eine räumliche Ansicht von vier Verstärkungsringen des E- lektrofilters.
Ein erfindungsgemäßer Elektrofilter umfasst ein Gehäuse (nicht dargestellt), das in einem zylindrischen Abschnitt einen im Wesentlichen konstanten und im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist, wobei eine Längsrichtung L des Elektrofilters in Richtung der Zylinderachse verläuft, in die auch eine Durchströmung des Elektrofilters mit einem partikel- oder staubbelasteten Gas erfolgt.
In dem zylindrischen Gehäuseabschnitt sind vier in der Längsrichtung L voneinander beabstandete Verstärkungsringe 1 vorgesehen, die zum einen das Ge- häuse abstützen und zum anderen der Halterung von Feldern 2 von Niederschlagsplatten 3 dienen.
Ein solches Feld 2 ist in Fig. 1 dargestellt. Es umfasst mehrere zueinander parallele, sich jeweils in Längsrichtung L und Hochrichtung H erstreckende Plat- tenwände 4, die jeweils aus mehreren, in Längsrichtung L nacheinander angeordneten Niederschlagsplatten 3 bestehen. Zwischen den Plattenwänden 4 erstrecken sich Gassen zur Gasdurchleitung, in denen (nicht dargestellte) Elektrodenrahmen angeordnet sind. Die Niederschlagsplatten 3 umfassen jeweils eine obere Teilplatte 3a und eine untere Teilplatte 3b. Die oberen Teilplatten 3a sind jeweils hängend gelagert, und zwar an einer oberen Tragleiste 5 einer jeweiligen Plattenwand 4. Die Tragleisten 5 ragen stirnseitig etwas über das Feld 2 hinaus und sind in entsprechenden Aufnahmen 6 an oberen Abschnitten 1a der Tragringe 1 gelagert. Die unteren Teilplatten 3b sind in einem unteren Tragrahmen 7 aufgenommen bzw. stehend gelagert. Der untere Tragrahmen 7 umfasst stirnseitige, gekrümmte Bogenstücke 7a sowie sich dazwischen und entlang der Längsrichtung L erstreckende Rippenglieder 7b, an denen die unteren Teilplatten 3b aufgenommen sind.
Die unteren und oberen Teilplatten 3a, 3b können insgesamt als mittig geteilte Niederschlagsplatte 3 aufgefasst werden, wobei die beiden Teilplatten jeweils schwingend und flexibel gelagert sind. Die Teilungsebene verläuft in etwa auf halber Höhe der Niederschlagsplatten bzw. des Elektrofilters. Bauartbedingt sind die in Breitenrichtung B randseitiger befindlichen Teilplatten 3a, 3b bzw. Niederschlagsplatten 3 kürzer ausgebildet als die in Breitenrichtung zentral angeordneten, die sich über die maximale freie Innenhöhe des Elektrofilters erstrecken. Im Bereich der mittleren Teilungsebene ist eine Anordnung aus mehreren Klopfstangen 8 vorgesehen, die je Feld 2 von nur einer einzelnen Anschlagsmechanik (nicht dargestellt) in Längsrichtung L angeschlagen werden. Dabei sind die Klopfstangen 8 eines Feldes 2 durch Querstangen 9 miteinander verbunden. Jede einzelne Teilplatte 3a, 3b befindet sich jeweils zwischen zwei An- schlagsklötzen 8a einer Klopfstange 8, so dass die beweglich gelagerten Teilplatten nach einem Anschlagen durch den ersten Klotz in einer Richtung auslenken und dann gegen den zweiten Klotz schlagen. Hierdurch wird ein effektives Abklopfen des gesammelten Staubs von den Niederschlagsplatten erzielt. Zugleich stellen die Klopfstangen 8 eine Führung für die beweglich gelagerten Teüplatten 3a, 3b dar.
Die Befestigung der Klopfstange erfolgt durch je nach Anforderungen a) durch jeweils einen Bolzen am unteren Ende von zwei der hängend gelager- ten Teilplatten (nicht dargestellt), oder b) durch jeweils ein Pendelgelenk mit Stützkonstruktion an jeder Stirnseite (nicht dargestellt).
Beide Aufhängungsarten sind auf ähnliche Weise aus Elektrofiltern von rechteckiger Bauform bekannt, wobei hier keine Teilung der Niederschlagsplatten vorliegt und die durchgehenden, ausschließlich hängend gelagerten Platten an ihrem unteren Ende angeschlagen werden.
Die Bogenstücke 7a der unteren Tragrahmen 7 sind an den unteren Abschnitten 1 b der Verstärkungsringe 1 aufgenommen, wozu die unteren Abschnitte ein gegenüber den oberen Abschnitten 1a geschwächtes Querschnittsprofil aufweisen. Im konkreten Beispiel haben die oberen Abschnitte 1a einen rechteckigen Profilquerschnitt und die unteren Abschnitte 1b haben einen T-förmigen Querschnitt. Aufgrund der verschiedenen Querschnittsprofile der Abschnitte 1a, 1b des Tragrings 1 ist dieser rotations-asym metrisch ausgebildet. Der untere Abschnitt erstreckt sich über etwas weniger als die Hälfte des Umfangs des Tragrings. Von dem oberen Abschnitt 1a sind zudem seitliche, senkrechte Stützen 1c tangential fortgeführt, mittels derer eine zusätzliche Abstützung des gesamten E- lektrofilter erfolgen kann.
Etwa auf halber Höhe der Verstärkungsringe 1 ist jeweils ein Zuganker 10 vorgesehen, der sich entlang eines horizontalen Durchmessers der Verstärkungsringe 1 erstreckt. Die Zuganker sind als Gitterrahmen ausgeformt und als Lauf- stege ausgebildet, über die der Elektrofüter zu Wartungszwecken besser begehbar ist.
Es versteht sich, dass zwischen den erfindungsgemäß ausgebildeten Niederschlagsplatten spannungsführende Elektrodenrahmen befinden (nicht darge- stellt), die auf bekannte Weise ausgebildet sind. Unterhalb der Felder befindet sich eine Auskratzvorrichtung (nicht dargestellt), die ebenfalls auf bekannte Weise konstruiert ist, siehe etwa Fig. 2 in EP 0 252 371. Die Vorrichtung kann unterhalb des Tragrahmens 7 hin- und herschwenken. Es ist zu erwähnen, dass durch die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht ist, eine größere Fläche durch die Auskratzvorrichtung abzudecken. Dies ermöglicht einen verbesserten Staubaustrag, wodurch die Gefahr von Staubstößen reduziert und die Abscheideleistung insgesamt verbessert wird.