SUMINISTRO DE GAS PARA PRECIPITADOR ELECTROSTÁTICO Y PRECIPITADOR ELECTROSTÁTICO.

Alimentación de gas (3) para un filtro electrostático (2), que presenta un canal de corriente de ataque (7) con superficie de sección transversal constante,

una tolva de entrada de gas (8) con superficie de sección transversal que se ensancha en la dirección del filtro electrostático (2) y un dispositivo de adición con mezclado (19) para un medio acondicionador (20), en donde en la región de sección transversal ensanchada de la tolva de entrada de gas (8) está dispuesto al menos un distribuidor de corriente (10), caracterizada porque están dispuestos un primer dispositivo arremolinador (11) que genera remolinos de arista delantera (16) en el canal de corriente de ataque (7), un segundo dispositivo arremolinador (12) que genera remolinos de arista delantera (17) en la tolva de entrada de gas (8) en la dirección de corriente de gas, delante del distribuidor de corriente (10), y el dispositivo de adición con mezcla (19) en la región de uno de los dos dispositivos arremolinadores (11, 12)

Suministro de gas para precipitador electrostático y precipitador electrostático.

La invención se refiere a una alimentación de gas para un filtro electrostático conforme al preámbulo de la reivindicación 1, y a un dispositivo de filtro electrostático que presenta un filtro electrostático y una alimentación de gas.

Los filtros electrostáticos se utilizan entre otros en plantas incineradoras de basuras, centrales energéticas o en la industria en instalaciones productivas con hogares, como por ejemplo para la producción de cemento, cal, yeso, hierro o acero, para extraer por filtrado de una corriente de aire, gas de combustión o muy en general de gas partículas sólidas difíciles de separar como por ejemplo partículas de polvo finas. Para esto se conduce la corriente de gas a través de un campo eléctrico, en el que se depositan electrones liberados por electrodos sobre las partículas de polvo, se desplazan junto con las partículas de polvo en la dirección de los electrodos de precipitación y allí se separan.

Para que un filtro electrostático pueda limpiar el gas con el mayor grado de eficacia posible, tiene que recibir una corriente de ataque o ser recorrido por la misma de la forma más homogénea posible. Una corriente de ataque no óptima conduce a una distribución no homogénea del polvo, de la temperatura o de la velocidad de circulación en la corriente de gas, lo que acarrea un menor grado de separación y con ello un acción limpiadora no óptima. A causa de estas distribuciones de corriente no homogéneas pueden formarse también muy fácilmente residuos de partículas, que reducen poco a poco la sección transversal de corriente del filtro electrostático y reducen su grado de eficacia.

Por ello un dispositivo de filtro electrostático presenta normalmente una alimentación de gas dispuesta delante del filtro electrostático, que conduce el gas a filtrar lo más homogéneamente posible hasta y dentro del filtro. La alimentación de gas comprende normalmente un canal de corriente de ataque, a través del cual el gas fluye en la dirección del filtro, y una tolva de entrada de gas que se ensancha hacia el filtro electrostático desde el canal de corriente de ataque, aproximadamente en forma de tolva invertida. La tolva de entrada de gas presenta por lo tanto, sobre su sección transversal situada delante en la dirección de corriente, una pequeña superficie de sección transversal que se corresponde con la del canal de corriente de ataque, y sobre su sección transversal situada detrás en la dirección de corriente, una gran superficie de sección transversal que se corresponde fundamentalmente con la del filtro electrostático.

Para homogeneizar la corriente de ataque del filtro está dispuesto en la alimentación de gas, normalmente justo delante del filtro electrostático en la región ensanchada de la tolva de entrada de gas, al menos un distribuidor de corriente. En el caso de estos distribuidores de corriente se trata normalmente de dispositivos de distribución de gas en forma de chapas perforadas, que con frecuencia se disponen consecutivamente en varias capas.

Para mejorar ulteriormente la capacidad del filtro o para crear incluso primero las condiciones necesarias para el filtrado en el gas a filtrar, se mezclan en la alimentación de gas con ayuda de un dispositivo de adición con mezclado medios acondicionadores en al corriente de gas. Con ello se trata una vez de un acondicionamiento refrigerador, en el que se pulveriza agua para refrigerar el gas en la corriente de gas. A menudo el gas se acondiciona también sin reducir la temperatura del gas, por medio de que se inyecta en el gas a filtrar SO₃, NH₃, vapor de agua, etc., entre otras cosas para reducir la resistencia eléctrica al polvo. Para conseguir una adición con mezclado lo más homogénea posible, el dispositivo de adición con mezcla presenta normalmente un gran número de toberas dispuestas en la alimentación de gas.

En el documento US-A-5 630 367 están previstas en la fig. 2 una placa arremolinadora (30) y en la fig. 4 una disposición formada por una placa perforada (32) a una distancia (35) delante de bocas de tubos (33), para precipitar polvo desde un gas de combustión y alimentarlo a un acumulador (20). Aunque con relación a la placa arremolinadora (30) o la placa perforada (32) se habla de remolinos, estos remolinos tienen que precipitar de forma muy evidente polvo desde el gas de combustión que circula, pero en ningún caso provocar un mezclado del gas de combustión con el polvo arrastrado.

Estos filtros electrostáticos conocidos ya han demostrado en el pasado su gran valor. Frente a la realidad de los requisitos cada vez más exigentes sobre la protección contra emisiones de instalaciones de filtrado existe aún así, sin embargo, una gran necesidad de dispositivos de filtro electrostático, que presenten un mejor grado de eficacia con relación al estado de la técnica.

Por ello la invención se ha impuesto la misión de mejorar el grado de eficacia de dispositivos de filtro electrostático.

La solución de esta misión se obtiene con la alimentación de gas para un filtro electrostático conforme a la reivindicación 1 el dispositivo de filtro electrostático conforme a la reivindicación 12. De las reivindicaciones subordinadas pueden deducirse perfeccionamientos preferidos de la alimentación de gas.

Según esto la invención se refiere en primer lugar a la alimentación de gas para un filtro electrostático de un dispositivo de filtro electrostático, ya que después de las investigaciones realizadas por el inventor, precisamente en el campo de la alimentación del gas hasta el filtro, se dispone de un potencial de mejora especialmente grande con respecto al grado de eficacia del dispositivo de filtro electrostático. Aquí se trata de una alimentación de gas básicamente conocida, que presenta un canal de corriente de ataque con superficie de sección transversal constante, una tolva de entrada de gas con superficie de sección transversal que se ensancha en la dirección del filtro electrostático y un dispositivo de mezclado para un medio acondicionador. Con ello en la región de sección transversal ensanchada está dispuesto al menos un distribuidor de corriente.

La alimentación de gas conforme a la invención se diferencia a continuación de las alimentaciones de gas conocidas en que están dispuestos un primer dispositivo arremolinador que genera remolinos de arista delantera en el canal de corriente de ataque, un segundo dispositivo arremolinador que genera remolinos de arista delantera en la tolva de entrada de gas en la dirección de corriente de gas, delante del distribuidor de corriente, y el dispositivo de adición con mezcla en la región de uno de los dos dispositivos arremolinadores. En el caso de estos dispositivos arremolinadores se trata básicamente de elementos de instalación de conocidos, como los que ya se han descrito por ejemplo en el documento EP 0638732 A1 para un difusor.

En estos dispositivos arremolinadores es fundamental que generen remolinos de arista delantera. Estos remolinos de borde, también llamados rastras de remolino, pueden imaginarse con ello como pequeños tornados dirigidos en la dirección de corriente, cuyos diámetros aumentan en la dirección de corriente. Los remolinos giran con ello desde los bordes laterales del dispositivo arremolinador, en primer lugar, hacia fuera y después se enrollan hacia dentro, con lo que los remolinos opuestos giran en contrasentido. Si se mira corriente abajo sobre un dispositivo arremolinador de este tipo, los remolinos de arista delantera tienen el aspecto de dos espirales que se enrollan en contrasentido.

Estos remolinos de arista delantera tienen la ventaja de que son sistemas arremolinadores extraordinariamente estables, que conducen a un mezclado especialmente efectivo de la corriente de gas. Por medio de esto es posible que se forme un comportamiento de corriente turbulento en gran medida homogéneo detrás de un dispositivo arremolinador de este tipo, que se ajuste casi con independencia de la cantidad de gas que se acaba de circular. De este modo no es necesario que los dispositivos arremolinadores de este tipo se adapten constantemente a cantidades de gas oscilantes. Por ello se habla con relación a esto también de mezcladores estáticos. A causa de estas buenas características de mezclado, los dispositivos arremolinadores que generan remolinos de arista delantera se han utilizado, en especial en difusores, para sustituir completamente por los...

1. Alimentación de gas (3) para un filtro electrostático (2), que presenta un canal de corriente de ataque (7) con superficie de sección transversal constante, una tolva de entrada de gas (8) con superficie de sección transversal que se ensancha en la dirección del filtro electrostático (2) y un dispositivo de adición con mezclado (19) para un medio acondicionador (20), en donde en la región de sección transversal ensanchada de la tolva de entrada de gas (8) está dispuesto al menos un distribuidor de corriente (10), caracterizada porque están dispuestos un primer dispositivo arremolinador (11) que genera remolinos de arista delantera (16) en el canal de corriente de ataque (7), un segundo dispositivo arremolinador (12) que genera remolinos de arista delantera (17) en la tolva de entrada de gas (8) en la dirección de corriente de gas, delante del distribuidor de corriente (10), y el dispositivo de adición con mezcla (19) en la región de uno de los dos dispositivos arremolinadores (11, 12).

2. Alimentación de gas según la reivindicación 1, caracterizada porque el primer dispositivo arremolinador (11) está dispuesto en la dirección de corriente principal delante de una curvatura (9) del canal de corriente de ataque (7).

3. Alimentación de gas según la reivindicación 2, caracterizada porque el primer dispositivo arremolinador (11) está dispuesto más ceñido al lado interior de la curvatura (22) del canal de corriente de ataque que a su lado exterior de la curvatura (21).

4. Alimentación de gas según una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizada porque el primer dispositivo arremolinador (11) en el canal de corriente de ataque (7) está dispuesto acodado de tal manera, que la arista de corriente de ataque (14) de su al menos una superficie de corriente de ataque (13) vuelta hacia la corriente de gas (5) está dirigida en la dirección del lado exterior de la curvatura (21) y la arista de desprendimiento (15) hacia el lado interior de la curvatura (22) del canal de corriente de ataque (7).

5. Alimentación de gas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el segundo dispositivo arremolinador (12) está dispuesto en una región inferior de la tolva de entrada de gas (8).

6. Alimentación de gas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el segundo dispositivo arremolinador (12) está dispuesto formando un ángulo agudo con una pared de la tolva de entrada de gas (8).

7. Alimentación de gas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el dispositivo de adición con mezclado (19) desemboca detrás de la arista de corriente de ataque (14) de un dispositivo arremolinador (11, 12).

8. Alimentación de gas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un dispositivo arremolinador (11, 12) presenta al menos una arandela arremolinadora.

9. Alimentación de gas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un dispositivo arremolinador (11, 12) presenta varias arandelas arremolinadoras dispuestas unas junto a otras en una sección transversal de corriente.

10. Alimentación de gas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un dispositivo arremolinador (11, 12) presenta varias arandelas arremolinadoras dispuestas en cascada.

11. Alimentación de gas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un dispositivo arremolinador (11, 12) presenta un sistema compuesto por varias arandelas arremolinadoras.

12. Dispositivo de filtro electrostático (1), que presenta un filtro electrostático (2) y una alimentación de gas (3) según una de las reivindicaciones anteriores.