(57)【要約】  ガス流から、帯電されたエアロゾルを分離するための管状コレクタが、ガス流を案内する通路の通路区分内に垂直方向に位置している。ガス流はこの区分内を下方から上方へ流れる。管状コレクタは、せいぜい内法の通路横断面に達する、少なくとも１つの形状安定性の管束から成る少なくとも１つの管束群から成っており、前記管束群の、少なくとも流れに向いた／下側が、電気的な基準電位にある格子／孔付き薄板に載置されている。管束群の少なくとも流れに向いていない／上側の端面が洗浄液により一様に噴霧される。管束群の管は、間隔保持体を介して互いに間隔をおいて保持されており、これにより、前記管は外側及び内側で流れ着かれる。管束群の管は等しく形成されており、種々異なった調整高さを有している。少なくとも管は、管内へガスが乱流状態で流入した場合にさらなる流れ過程で管内に層状のガス流が形成されるような長さに形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流から、帯電されたエアロゾルを分離するための管状コレクタにおいて、
該管状コレクタが、ガス流を案内する通路の通路区分内に組み込まれており、
該通路区分が、垂直方向に位置しており、
ガス流が、下方から流入して上方へ流出するようになっており、
少なくとも１つの形状安定性の管束から成る、せいぜい内法の通路横断面に達する少なくとも１つの管束群が、前記通路区分内に固定されており、
前記管束群の、少なくとも流れに向いた／下側が、内法の通路横断面に達する、電気的な基準電位にある格子／孔付き薄板に位置しており、かつ所属の管束群のうちの少なくとも１つの管が、取り込まれた電荷を導出するために導電性に接触しており、
地電位とは異なった電気的な基準電位の場合には、通路壁が全体的に誘電性になっているか、又は少なくとも管状コレクタの入口及び出口で誘電性になっており、流れ方向に間隔をおいて連続する管束群の場合には、該管束群の間にそれぞれ１つの誘電性の通路壁中間部材が電気的な絶縁のために組み込まれており、
基準電位が地電位に等しい場合には、通路区分の通路壁が電気的に伝導性になっていてよく、しかしながら、電気的に非伝導性になっていてもよく、
管束群の少なくとも流れに向いていない／上側の端面が、露出した通路壁から導管を介して洗浄液を供給される、前記端面の上方に中央に位置決めされた噴霧装置を介して、洗浄液によって一様に噴霧され得るようになっており、
間隔保持体が、管束の直接に隣接した管を平行な位置で、互いに０ｍｍ≦ｓ≦Ｄｉｎｎｅｎの間隔をおいて保持し、Ｄｉｎｎｅｎが内法の管直径であり、
管束群の管が等しく形成されており、等しいか、又は種々異なった調整高さを有しており、これにより、少なくとも管束群が１つの管の長さを有しており、
管が少なくとも次のような長さ、すなわち、管内へ乱流状態で流入した場合にさらなる流れ経過で管内に層状のガス流が形成されるような長さを有していることを特徴とする、ガス流から、帯電されたエアロゾルを分離するための管状コレクタ。
【請求項２】
格子が平坦に形成されているか、又は流れ方向に見て凹状又は凸状又はピラミッド状又は円錐状に形成されている、請求項１記載の管状コレクタ。
【請求項３】
管が平滑である、請求項２記載の管状コレクタ。
【請求項４】
管が、リング状に波形をつけられたものから、長手方向に波形をつけられたものまである、請求項１から３までのいずれか１項記載の管状コレクタ。
【請求項５】
管が、電気的に伝導性の洗浄液が使用された場合にのみ誘電性の材料から成っていてよい、請求項３又は４記載の管状コレクタ。
【請求項６】
管が、電気的に非伝導性の洗浄液が使用された場合には電気的に伝導性の材料から成っており、互いに電気伝導性に接続されている、請求項３又は４記載の管状コレクタ。
【請求項７】
管の横断面が円形である、請求項５又は６記載の管状コレクタ。
【請求項８】
管の横断面が多角形である、請求項５又は６記載の管状コレクタ。
【請求項９】
管の横断面が多角形であり、特に長方形状又は平行四辺形状に四角形であるか、又は規則的な六角形又は三角形であり、これにより、長方形状に、若しくは平行四辺形状に四角形の横断面が対角線を介して２つの三角形を形成するようになっており、
管が管束毎に蜂の巣状に密に束ねられている、請求項５又は６記載の管状コレクタ。
【請求項１０】
管保持体が、ｗ字形に形成されており、互いに間隔をおいて保持したい２つの管に、それぞれクランプするように差し込まれている、請求項７又は８記載の管状コレクタ。
【請求項１１】
管束の全ての管が、間隔決め及び束形成のためにクランプされて、少なくとも２つの格子を通過する、請求項７又は８記載の管状コレクタ。
【請求項１２】
連続する２つの管束群の長手方向軸線が、流体軸線に位置しており、しかしながら、１つの群のうちの全ての管までの多数の管が、隣接した管束群の全ての管までの多数の管と整列していないようになっている、請求項９から１１までのいずれか１項記載の管状コレクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫流するガスから、帯電されたエアロゾルを分離するための、通路区分の形式の管状コレクタに関する。
【０００２】
サブミクロン粒子のガスの浄化は緊急の問題である。ドイツ連邦共和国特許第１０１３２５８２号明細書には、例えば負荷されたエアロゾルの分離装置が記載されている。この装置のコレクタは、ハウジングと、接地された格子と、この格子に位置する管束とから成っており、この管束の管は画一的な長さを有している。管は電気伝導性又は誘電性の材料から成っており、これらの管は剛性を有しているか、又は曲げ弾性的であり、これらの管の壁は平滑であるか、又はパターン形成されている。管の内部にはらせん状のエレメントが組み込まれていてよい。この管束は噴霧装置を介して湿潤することができる。このことは、温度の低減、管表面の湿潤及び洗浄、負荷されたエアロゾルの分離の効果の向上を可能にする。ガス流は上方から下方へ流れ、管束の、流れに向いた端面が噴霧され、これにより、管束内の噴霧液はガス流と共に下方へ流出するか、又はしたたり落ちる。
【０００３】
より長い管長さの場合には、管外壁における粒子の分離が著しく減少することが欠点である。さらに管表面の湿潤は一様ではない。より大きい分離器の場合には構成形式に基づき組付け困難及び保守の問題がある。
【０００４】
本発明の根底にある課題は、管状コレクタにおいて、貫流するガスから帯電されたエアロゾルを、長時間一定不変に、大きい効果をもって管で分離し、分離器から導出できるものを提供することである。
【０００５】
この課題は、請求項１の特徴部により構成された管状コレクタにより解決される。この管状コレクタは、ガス流を案内する通路の通路区分内に組み込まれている。この区分は、通路軸線又は流体軸線に対して垂直に位置しており、ガス流はこの区分内を下方から上方へ流れる。
【０００６】
通路区分内には、少なくとも１つの管束群が位置している。この管束群は少なくとも１つの管束から成っている。管束群の横断面が比較的小さくなってなければならない技術的・物理学的な理由がない限りは、管束群は可能な限り内法の通路横断面を満たしている。流体技術的には、できるだけ大きい束横断面が最もわずかな流体抵抗を形成する。いずれにせよ、このことは種々異なった大きさの分離器の構成形式を可能にし、特に組付けを簡易化する。したがって小さい通路横断面を有する分離器は、それぞれ１つの管束を有する１つの管束群又は複数の管束群を有している。より大きい管束群は複数の管束から成っており、これらの管束は組付け／保守時にはさらに良好に取扱い可能である。これらの管は全て流体軸線に対して平行に位置している。
【０００７】
それぞれの管束群の上方には、中央に噴霧装置が位置決めされている。この噴霧装置は洗浄剤供給のための、露出した通路壁から来る管の管端部に位置している。噴霧装置を介して、管束群の少なくとも流れに向いていない方の、上方の端面が洗浄液により一様に噴霧される。対応したノズル構成、例えば２噴射ノズルの場合には、流れ方向に間隔をおいて続く管束群の流れ着かれる端面に付加的に同じようにして共に噴霧することができる。洗浄液は極めて頻繁に水か、又は別の電気伝導性の洗浄液である。
【０００８】
洗浄液の選択は、実施したい浄化プロセスが規定する。それ故、誘電性の洗浄液、例えばオイル又は低級アルコール又は一般に電気的に非伝導性の溶剤も考慮されるが、一貫して管は電気伝導性の材料から成っている必要がある。電気伝導性のアルカリ液又は電解液も場合によっては同様に洗浄液として考慮される。ガス流及び洗浄剤と接触する、管状コレクタの構成成分はいずれの場合にもプロセスのためには不活性でなければならない。このことを考慮して材料が選択される。
【０００９】
それぞれの管束群の、少なくとも流れに向いている方の端面は格子／孔付き薄板に接触しており、これらの格子／孔付き薄板は少なくとも１つの管に電気伝導性に接触している。全ての格子／孔付き薄板は、電気的な基準電位に、たいていの場合には地電位に、接続されている。これにより、分離により管束群で放出された電荷はそれぞれの格子を介して導出される、すなわち、分離されたエアロゾル／粒子は電気的に中和され、これにより、エアロゾル／粒子は液体により洗浄可能になっている。場合によっては、管束群と格子／孔付き薄板との間に耐裂性のネットが位置していてよいが、しかしながら、このネットのメッシュは、せいぜい管が通過して滑り落ちることができない程度の大きさである。ネットが誘電性の場合には、格子／孔付き薄板と管束群との間には導電体が設けられている必要がある。
【００１０】
基準電位が種々異なっており、地電位ではない場合には、付加的に絶縁のための電子技術的な手段が講じられる必要がある。この場合、管状コレクタは完全に誘電性の通路区分内に位置しているが、しかしながら少なくとも、互いに直接に続く２つの管束群が誘電性の通路壁部材を介して互いに電気的に絶縁されている。同時にそれぞれ１つのこのような誘電性の通路壁部材が、管状コレクタの入口及び出口に全体の電気的な絶縁のために取り付けられている必要がある。
【００１１】
管束内の直接に隣接した管は間隔保持体を介して移動不能な平行な位置に、互いに０ｍｍ＜ｓ≦Ｄｉｎｎｅｎの間隔をおいて保持されており、１つの群の管束は互いに解除可能に結合されている。Ｄｉｎｎｅｎは使用される管の内径である。
【００１２】
横断面図で見て全ての管が現れる、管束群の領域内に幾何学的に三角形が形成され、この三角形のコーナが直接に隣接した３つの管のそれぞれ１つの管軸線に位置しており、これらの管の間にこのようにして形成された三角状面（Ｚｗｉｃｋｅｌｆｌａｅｃｈｅ）が管の内法の横断面の半分に等しい場合には、最適であることが実験により判明した。これにより、上記束の内部に位置する管間隔ｓが生じる。管内及び管の外部の流体抵抗はこのようにして互いに最適に調整されているように思われる。内法の管直径よりも大きい管間隔は、著しく劣悪化する分離度をもたらす。この最適な間隔を超えて間隔ｓがさらに増大するにつれて、流体コラムの中央の領域からの負荷されたエアロゾルは管壁と協働した浮遊のためにますます多くの時間を必要とするようになり、管はこの場合ますます長くなる必要がある。しかしながら、このことは技術的には好ましくない。
【００１３】
管束群の全ての管は等しい長さであるが、しかしながら種々異なった調整高さを有している。したがって管束群の長さは、平坦な格子／孔付き薄板（請求項２）に立てられた場合には１倍からほぼ２倍までの管長さの間で変化させることができる。この場合に形状安定性の理由から、横断面図で見て束の全ての管が現れる、管束群の中間領域が設けられていることが望ましい。次いでこの束領域では管束はさらに周囲にベルト又はロープによって付加的に形状を安定させるように束ねるか、又は縛ることも可能である。中央で湾曲されているか、又は中央で円錐状又はピラミッド状に延びる格子形状（請求項２）の場合には、管束群の高さは２倍の管長さよりもさらに長くなっていてよい。もちろんこの場合には、束高さは管状コレクタ長手方向軸線を中心とした周領域内では管束の形状安定性のために要請される理由から、１倍から２倍までの管高さの間でのみ変動してよく、互いに直接に続く周領域は、観察した周領域の全ての管が通過するリング面が生じるようにオーバラップする必要がある。しかしながら、この場合には平坦な格子の場合のように幾重もの全体を包囲把持する束ね／縛りはもはや付与されていない。しかしながら、それにもかかわらず平坦ではない格子形状の場合には、中央の束高さに向かった管束の包括的な束ね／縛りが、ほぼ提供されている回転対称性に基づいて十分な安定性をもたらす。しかしながら、この場合には構成高さが、場合によっては設備に組み込まれる場合に制限された空間性に基づき問題である。
【００１４】
効果的なエアロゾル分離のためには、管が、少なくともガス部分流が管内へ乱流状態で流入した場合に貫流の過程で層状の流体形成がもたらされる程度に長く、これにより、このガス部分流が層状に管から流出するようになっていることが重要である。帯電されたエアロゾル粒子には、層状のガス部分流内で恒常的な半径方向に向けられた力が加えられる。渦動された乱流状態の流体内では、常に方向を変える流体力学的な力がこのことを可能にしない。一般的には、基準電位の対応した調節により、貫流する、帯電されたエアロゾル粒子に加えられる力を、半径方向に、値を制限して調節することができる。現在では前記エアロゾル粒子が貫流の間に管壁に衝突するように基準電位を調節することが技術的に有意義である。層状の流れ状態が管内に長く存在すればするほど、それだけ一層分離は良好になる。管ジオメトリ、ここでは内径と管長さとは、一方では技術的な効果のためには流体及び流体内に位置するエアロゾル種類により、かつ他方では管状コレクタの経済的な構造に基づき提案される。
【００１５】
従属請求項には管分離器／管状コレクタのさらなる特徴が記載されている。これらの特徴はプロセスに適合された、かつ／又は有利な構成を説明している。管束の管は、プロセス条件が特殊な材料を要求しない場合には、通例ではメータ単位商品である。請求項３によれば、管は単純な平滑な管であり、請求項４によれば、リング状に波形をつけられたものから軸線方向に長手方向に波形をつけられたものまである。すなわち、その間のものでコイル状、ねじ状に波形をつけられたものもある。平滑な、又はリング状に波形をつけられた管はメータ単位商品として、特に電気的な取付け技術により公知である。
【００１６】
吹き付けられる洗浄液はイオン伝導性を有する普通の水であることが多い。この場合には管は誘電性の材料から成っていてよい（請求項５）。なぜならば、管は洗浄液、水を介して、支持する格子／孔付き薄板の基準電位に保持されるからである。
【００１７】
対応配置された管束群によって少なくとも１つの管を介して電気伝導性に接触される格子は、最も簡単な構成形式では平坦である（請求項４）。電気的に非伝導性の洗浄液、例えばオイル又は低級アルコール又は着色溶剤（Farbloesungsmittel）の場合には、管状コレクタの組立時に、管が、分離したい帯電された粒子に、電気的に引きつけるように作用するように配慮される必要がある。この場合に管は強制的に電気伝導性である（請求項６）。すなわち、管は少なくとも電気伝導性の層により被覆されているか、又は金属又は十分に導電性の炭素繊維複合材料から成っている。格子は、孔付き薄板の場合には個々の管束がくぐり抜けて落ちることができないような構造、メッシュ幅又は穿孔を有している。
【００１８】
１つの管束群において束ねられた管は全て等しい。しかしながらこれらの管は多様な形状を有していることができる。請求項７によれば、これらの管は横断面図で見て円形であり、請求項８によれば多角形である。より小さい通路横断面のためには、このことが流体抵抗に基づき場合によっては考慮されるべきであるが、通路横断面の増大に伴い、管束群の横断面が広範囲に内法の通路横断面を満たしている場合にはこの側面はむしろ背景に退く。
【００１９】
請求項９が管束の密集した構成について記載している。これによれば、管の横断面は多角形、特に長方形（六角形若しくは蜂の巣構造）になっているか、又は平行四辺形状の四角形又は規則的な六角形又は三角形であり、これにより、互いに隣接した２つの三角形が１つの長方形又は平行四辺形状の四角形を形成している。付加的に、束の管が密に束ねられている、すなわち、互いの管間隔ｓはゼロ又はほとんどゼロである。このような管束は蜂の巣構造を有しており、種々異なった高さに立てられた管から束ねるか、又は縛ることができる。又は１つの束の管は全て等しい高さに位置している。しかしながら、このような管束はそれぞれの蜂の巣横断面を有するつながった蜂の巣構造から、特に管長手方向軸線に対して垂直な、又はこれに対して傾斜した互いに平行な端面により、直接に切断されていてもよい。両方の管束形式は、特に管束群が平坦でない端面を有しており、それ故セグメント状の組立が不可欠である場合に１つの管束群に組み立てるために適している。このような構造の把持及び固定は技術的に簡単である。このような蜂の巣構造は軽量化技術により公知である。
【００２０】
管固定の２つの簡単な形式が、請求項１０によればｗ字形のクリップにより、かつ請求項１１によれば、少なくとも２つの格子により達成され得る。これらの格子を少なくとも１つの管束の全ての管が通過する。この場合に両方の格子はメッシュ構造を有しており、このメッシュ構造により管は形状を保持しながら、しかしながらクランプされて形で差し込まれている。差し込まれるメッシュは多角形、少なくとも三角形の構造を有している。例えば、適宜な材料の帯から打ち抜かれたｗ字状のクリップの場合には、管間隔ｓはｗの中央ウェブにより得られ、同時に２つの管が外側ウェブと中央ウェブとを介してクランプされて所定の位置に保持される。常に２つのｗ字クリップが２つの管を互いに平行な位置に保持する。このようにして種々異なった横断面形状が、丸い、例えば円形又は楕円形、又は三角以上の、真っ直ぐなエッジを有する多角形、又は二角以上の、湾曲されたエッジを有する多角形の管束群のために作製可能である。この場合に円形又は長方形又は六角形の横断面はこれまで技術的に最も頻繁に実施されてきた横断面である。外側方向に湾曲された全ての簡単な横断面形状では、横断面図で見て群の全ての管が現れる領域内で管束群の周囲で束ねるか、又は縛ることは、付加的な形状安定性、及び通路壁で簡単に固定するための可能性をもたらす。
【００２１】
請求項１２に記載のように１つの管束群から成る管が隣接する管束群の管と整列していないか、又は少なくともこれらの管のほとんどが互いに整列していない場合には、分離度がさらに最適化される。このことは、１つの管束群から流出した層状の流体コラムが、層状の流体状態が２つの管束群の中間室内で保持され得る場合には次の管束群内への流入時に長手方向に切断され、これにより、流体コラムの以前の中心の領域が次の管束群内への流入時には極めて高い可能性で中心から外れて管壁の近傍で内部又は外部をさらに流れるという効果を有している。この場合には以前の中央の流体コラム領域からまだ存在しているエアロゾル粒子が現在の管壁に対してより短い半径方向の距離を有している。
【００２２】
管状分離器／管状コレクタは、管束群毎に１つの管束のみを有する小型装置も、管束群毎に複数の管束を有する大型の装置までより大きいモジュールの装置も構成が構造的に単純かつ簡単である。
【００２３】
前記管状分離器／管状コレクタにより、帯電されたエアロゾルにより負荷されたガスを貫流の間に効果的に浄化することができる。管間隔が０ｍｍ＜ｓ＜Ｄｉｎｎｅｎの制限の間で変動する場合、特に管間隔ｓが個々の管（全ての管は、群毎に幾何学形状的に等しいので等しい流体抵抗を有している）内で、及び直接に隣接した管による３つの管の組の間で管の外側で、流体抵抗に関して適合されている場合には、管状分離器／管状コレクタの入口と出口との間の圧力低下はわずかである。それ故、内側及び外側の管面のできるだけ一様な使用が達成され得る。なぜならば、浄化したいガスは管を介しても管外壁を制限する三角状面を介しても流れるからである。これにより、管の外面が管の内面と同じように強く貫流されることが達成される。間隔保持体により、管の管外面が有効になり、このことは、有効な分離表面を最大で６５％／３５％＝１．８６倍まで拡大する。
【００２４】
構成されテスト段階を経たこのような管状コレクタの実施例に基づきその構造及び効果を特別に説明する。管状コレクタが図面に概略的に示されており、この管状コレクタの効率が表に示されている。
【００２５】
図１は、浄化したいガス流の帯電されたエアロゾル粒子を案内するための管状コレクタを、通路システム内へ組み込まれた状態で示している。煙道ガス又は排ガスが下方から管状コレクタ内へ流入し、第一の下方の管束群に通例のように乱流状態で流れ着く。前記管束群は内法の通路横断面全体に達している。そこで排ガスはまず同様に内法の通路横断面に達する平坦な格子に当たる。この格子は地電位に接続されている。管内及び管と管との間のさらなる流れ距離で層状の流体コラムが形成される。これらの流体コラム内に存在する、通常のように負に帯電されたエアロゾル粒子が、作用する電気的な地電位に基づき、隣接する管壁に半径方向に引きつけられる。少なくとも管壁の近傍に位置するエアロゾル粒子は、貫流の間に管壁に当たり、そこで電荷を放出する十分な機会を有している。エアロゾル粒子への力作用は組み合わされたもの、すなわち、電気的及び流体力学的なものである。
【００２６】
両方の管束群の間には、噴霧装置が中央かつ中心に位置決めされている。洗浄剤供給が、自由な通路壁から突入した管を介して行われる。洗浄剤はここでは水であり、堆積せしめられた排出ガス粒子を洗い落とすために良く適している。噴霧装置は、下方の管束群にも上方の管束群にも吹き付ける。
【００２７】
第１の管束群からコラムの形で層状に流出する前洗浄されたガスが、噴霧中間室を通過してさらに流れ、第２の管束群に当たる。この管束群は同様に電気的な基準電位を有する格子に位置している。第１の管束群からのまだ層状の流体コラムが、流入時に極めて高い可能性をもって長手方向に切断され、第２の管束群内をさらに流れる場合に新たに層状の流体コラムの形に形成され、これにより、さらなる分離が起こる。第２の管束群からは、ガスが広範囲に浄化されて流出し、そこに接続された案内通路内をさらに流れる。最後の管束群の上方にもう１つの噴霧装置が位置しており、この噴霧装置によって、流れに向いていない方の／上側の端面にもさらに噴霧することができるようになっている場合には、洗浄効果をさらに幾らか改善することができる。この措置はどうしても不可欠なものではない。
【００２８】
管束の、流れに向いた側の接地格子は、電荷を導出するために不可欠である。ガス流に対して逆流で、連続した２つの管束の間に設けられた噴霧装置による管束の洗浄は、分離され、電気的に中性の粒子にのみ効果的に作用する。管束の、流れに向いていない方の側に設けられた付加的な接地格子は分離度を根本的に高めることはないが、しかしながら、良好に結合された場合には管束の機械的な剛性のためには貢献することができる。
【００２９】
両方の平坦な格子は、このように組み込まれた場合にはエアロゾルを有する洗浄液が簡単に逆流で、格子の下方に位置するスペース内へ滴り落ちることができることを可能にする。しかしながら、管状コレクタのこのような構成及び設置では一般に問題はない。なぜならば、このようなエアロゾルにより汚染された洗浄液は管状コレクタの下方に位置する槽内に簡単に捕集し、導出することができるからである。
【００３０】
分離したい粒子はたいてい＜１μｍである。管長さは任意の長さではないので、全ての粒子が貫流の間に管壁で分離されるのではなく、流体によりさらに連行される。１つの束内の管が種々異なった高さに束ねられた場合には、より深く位置する管を超えて突出した隣接管の外壁には、著しい沈殿痕跡が示されることが実験で確認された。この観察は測定によっても確認された。分離度は、束ねられた管が種々異なった高さに位置している管束の場合には、管長さでのみ束ねられた束の場合よりも著しく高い。図２は管状コレクタ内に組み込まれた、内法の通路横断面に達する管束群を概略的に示している。この管束群の管は種々異なった高さに、ここでは簡略化のために２つの高さでのみ、束ねられている。図３の横断面図は、密な管束を示している。すなわち、管は互いに極めて近く位置している。
【００３１】
図４は管装置を横断面図で示している。この管装置では、管が例として規則的に位置しており、しかも長手方向軸線が正三角形の角隅に位置している。全て等しい管は内径Ｄｉｎｎｅｎ及び外径Ｄを有している。これらの管は差し込まれたｗ字形のクリップを介して、間隔ｓをおいて互いに平行に位置している（これについて図５の長手方向断面図及び図６の横断面図を参照）。前記クリップはここでは管長さに等しい高さを有する束のためのものである。管が種々異なった高さに束ねられている場合にはクリップの両方の外側脚部が対応してより長くなっている必要がある。
【００３２】
ｗ字形の間隔保持体／クリップは下方及び上方でそれぞれの管端部に差し込まれる。上方及び下方には管毎にそれぞれ６つの間隔保持体が差し込まれる。この場合にそれぞれ１つの間隔保持体が２つの管を間隔ｓをおいて保持する。管のより良好な案内、及びガスのための延長された導入距離として、幅寸法ｓを有する中央の間隔ロッドは、例えば５×Ｄ又は１０×Ｄの長さに延長されて構成されていてよい。上方及び下方の中央ロッドは管中央でちょうど接触する程度の長さになっていてもよく、これにより、閉じられた三角状通路（Ｚｗｉｃｋｅｌｋａｎａｌ）が生じる。前記間隔保持体は、例えば金属薄板又は薄いプラスチックプレートから打ち抜くことによって簡単に作製することができる。媒体及び温度のために必要な耐性に応じて、材料は、プラスチック、例えばＰＥ、ＰＰ、ＰＶＤＦ，ＰＴＦＥ、ＰＶＣ、又は金属、例えばアルミニウム、ステンレススチール、チタンから成っていてよい。
【００３３】
技術的に用いることができるのは、
０＜ｓ＜Ｄｉｎｎｅｎ
の間隔範囲にある。
【００３４】
最終的な間隔調整時にｓが
０．１５Ｄｉｎｎｅｎ≦ｓ≦０．２５Ｄｉｎｎｅｎ
の範囲である場合には有利である。
【００３５】
公知の流体力学的な圧力損失計算に関するそれぞれの用途に合わせた間隔計算が、管束の設計を支援する。
【００３６】
円形の管から成る単純に規則的に束ねられた束を調べた場合、当然のことながら、図４のような六角形の束横断面が生じる。全ての管は等しく形成されており、内径Ｄｉｎｎｅｎ及び外径Ｄを有している。１ｍの管長さで評価した場合には、層状の流体のためには仮定として、互いの最適な管間隔
ｓ＝０．２５４Ｄｉｎｎｅｎ
のための幾何学形状的な横断面状態を考慮して、管を通過する２ｍ／ｓの流体速度及び管長さにわたるｄｐ＝５．１２Ｐａの圧力低下が生じる。
【００３７】
この場合、管を介しても三角状部を介してもほぼ同量の浄化したいガスが流れる。三角状部を通過するガスには管表面の約６５％が提供されているので、そこでもガス全体の約６５％、すなわち、管を通過するガス両の６５／５０＝１．３倍が貫流することができる。
【００３８】
間隔保持体の挿入により、管の管外面が有効になり、このことは有効な分離表面を最大で６５％／３５％＝１．８６倍だけ増大する。規定されたハウジング容積内には、間隔保持体に基づきよりわずかな管が格納され得るようになり、これにより、本実施例ではｓ＝０ｍｍの密な結束の場合よりも約２７％わずかな管がハウジング内に場所を占める。すなわち、管面全体も同様に２７％だけ減じられる。しかしながら、間隔保持体により１．８倍の表面が利用可能であり、これにより、２７％わずかな管の使用により、約１．８×０．７３＝１．３１倍の分離面が生じる。
【００３９】
管分離器／管状コレクタの効率が図７に例として示されている。この例は実験により測定されたｃｍ３で表した数濃度及び％で表した分画分離度についての曲線を示しており、両者はμｍで表した粒度Ｘｍに関するものである。この点検では、流量は５００Ｂｍ３／ｈであった。排ガスの電荷は、管分離器内への流入前に、Ｕ＝１２．６ｋＶを有する静電的なチャージユニットを通過する場合に得られる。チャージユニットはＩ＝４．６ｍＡの電流を引きつけた。約０．４μｍの粒度以上では、分離度は既に９０％以上であり、清浄ガスの質は既に優れている。１μｍの粒度以上では、比率はほぼ理想的である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】管状コレクタの断面図である。
【図２】組み込まれた管束群の軸線方向断面図である。
【図３】組み込まれた管束群の半径方向断面図である。
【図４】互いに間隔ｓを置いて位置する管の横断面図である。
【図５】互いに位置決めされた管の軸線方向断面図である。
【図６】互いに位置決めされた管の半径方向断面図である。
【図７】数濃度及び分画分離度を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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