DE2641114B2

DE2641114B2 - Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-ElektrofUters in Wabenform

Info

Publication number: DE2641114B2
Application number: DE2641114A
Authority: DE
Inventors: Rolf 6395 Weilrod Gelhaar; Wolfgang 6000 Bergen Hartmann
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1976-09-13
Filing date: 1976-09-13
Publication date: 1980-09-04
Also published as: ES462301A1; IT1086078B; ZA774484B; JPS6112493B2; JPS5336081A; DE2641114A1; US4155792A; DE2641114C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Elektrofilters in Wabenform durch Zusammenfügen von im Querschnitt spundwandförmigen aus glasfaserverstärktem Polyester bestehenden, warm gepreßten Plattenstreifen.

Es ist bekannt, zur Abscheidung korrosiver Nebeloder Flüssigkeitsteilchen Röhrenfilter aus Kunststoff einzusetzen, die aus polygonalen Rohren oder aus polygonalen Rohre bildenden Wänden zusammengesetzt sind (DE-OS 2130074). Diese weisen im allgemeinen eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit auf, sind aber bei höheren Temperaturen nicht anwendbar. So sind beispielsweise Ausführungen in PVC-S nur bis maximal 60° C belastbar, Ausführungen in Polypropylen und in Verbundbauweise PVC-GFK bis etwa 75" C und PVC-HT bis etwa 80° C.

Bei PVC-S und HT kommt das Problem der Relaxation hinzu, die bereits unterhalb der genannten Temperaturen schon zu einer so «.liirkcn Verformung führen kann, daß die im Hinblick auf die Einstellung optimaler elektrostatischer Verhältnisse sehr engen Maß- und Anordnungstoleranzen nicht mehr eingehalten werden können. Dies führt zu einer erheblichen Gebrauchsminderung oder sogar zum totalen Ausfall eines solchen Filters,

Bei einer Verbundbauweise aus glasfaservestärktem Kunststoff mit thermoplastischem Material werden die Probleme der Relaxation zwar weitgeliend beherrscht, es treten hier aber andere, nicht weniger

ίο unangenehme Schwierigkeiten auf. Die unterschiedlichen Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten führen nämlich infolge der dabei auftretenden erheblichen Spannungen zu Rissen in dem Verbundwerkstoff, durch die die niedergeschlagenen korrosiven Flüssig-

ketten eindringen und den tragenden Verbund zerstören. Da es sich außerdem um relativ große Bauteile handelt, lassen sich infolge der Werkstoffeigenheiten und der angewendeten Verarbeitungstechniken die geforderten Maßtoleranzen häufig nur sehr schwer einhalten.

Des weiteren werden die Kunststoff einbauten, soweit sie aus Thermoplastmaterial bestehen, durch Schweißen miteinander verbunden. Kunststoffeinbauten aus Verbundmaterial, z. B. PVC-GFK, werden teilweise über die Haftfähigkeit des auf das Thermoplastmaterial flüssig aufgebrachten Kunstharzes, teilweise durch die in das Kunstharz eingebrachten Verstärkungsmaterialien, z. B. Glasfasermatten, miteinander verbunden. Diese Fertigungsarten, die fast ausschließlich von Hand ausgeführt werden, weisen erfahrungsgemäß Mängel bezüglich der Homogenität des Materialaufbaus auf und sind zudem sehr aufwendig.

Auch das aus der US-PS 3673058 bekannte Verfahren zur Herstellung von Wabenstrukturen aus spundwandförmigen Platten hat sich für Elektrofilter als ungeeignet erwiesen. Danach sollen in den Platten parallel ausgerichtete Glasfasern «*in- oder mehrlagig angeordnet werden. Die Platten weisen längs und quer

zu den Glasfasern sehr unterschiedliche Festigkeitswerte auf, was im Elektrofilterbetrieb zu Rissen und schließlich zum Ausfall durch korrosive Zerstörung geführt hat. Ferner treten bei diesem Herstellungsverfahren zwangsläufig Schnittkanten auf (vergl. Spalte 3, Zeile 41 bis Spalte 4, Zeile 10 der US-PS), so daß schon im neuwertigen Zustand keine vollständige Abdeckung der Glasfasern gegeben ist. Hinzu kommt, daß die geforderten engen Maßtoleranzen nicht eingehalten werden können, weil die Platten längs und

so quer zu den Glasfasern ein unterschiedliches Sch windungsverhalten zeigen. Schließlich hat auch die zweistufige Formgebung der Platten, d. h. Aufwickeln auf einen rohrförmigen Hilfskörper, Aufschneiden und Pressen in die Endform, Nachteile hinsichtlich Maßhaltigkeit, Materialverbrauch und Formstabilität.

Es besteht somit die Aufgabe, ein Herstellungsverfahren der eingangs genannten Art zu finden, bei dem die Nachteile im Stand der Technik überwunden und

«ι folgende Aufforderungen zufriedenstellend erfüllt werden können:

(1) Eine Rißanfälligkeit der Plattenstreifen infolge unterschiedlicher Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten muß verhindert werden.

Ί5 (2) Es müssen sehr enge Maßtoleranzen eingehalten werden.

(3) Die Plattcnstrcifen müssen so geformt sein, daß sie in beliebiger Weise zu großen Filtereinheiten

zusammengefügt werden können.
(4) Material, Formgebung und Verbindungstechnik müssen so aufeinander abgestimmt werden, daß die Filtereinhejt rationell gefertigt werden kann und unter Betriebsbedingungen die erforderliche Festigkeit und Formstabilität aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) durch Einlegen von beidseits mit Vliesen abgedeckten Glasfasermatten in eine Form und Ausfällen der Form mit flüssigem, ungesättigtem Polyesterharz Plattenstreifen gefertigt werden, deren Grundseite zusammen mit zwei Schenkeln im Querschnitt gesehen, ein halbes, gleichseitiges Sechseck bilden und die parallel zur Grundseite am freien Ende der Schenkel sich anschließende, unterschiedlich breite Flansche aufweisen, deren Breitensumme im wesentlichen der Breite einer Grundseite entspricht,

b) aus Platteastreifen ein Wabenbiindel zusammengesetzt wird, wobei jeweils for breite Flansch eines ersten Plattenstreifens und der schmale Flansch eines zweiten Plattenstreifens entweder mit der Grundseite eines dritten Plattenstreifens oder überlappend mit dem schmalen und breiten Flansch eines vierten und fünften Plattenstreifens verbunden wird, und

c) das Wabenbündel in Wickeltechnik außen mit einem Mantel aus Glasfasern und Polyesterharz versehen wird.

Beim Zusammenfügen der Plattenstreifen zu einem Wabenbündel werden diese in vorteilhafter Weise unter Verwendung eines Materials gleicher Harzbasis miteinander verklebt.

Ferner ist es zweckmäßig, daß bei der Herstellung des Mantels Flansche, Aufhänge- oder Befestigungseinrichtungen durch Umwickeln eingebunden werden.

Die erfindungsgemäß zunächst hergestellten Plattenstreifen können mit einer solchen Maßhaltigkeit hergestellt werden, daß sie ohne weiteres zu großen Filtereinheiten zusammengefügt werden können. Die durch Überlappung der Plattenstreifen in Längs- und Querrichtung praktisch beliebig erweiterbare Baugröße wird nach oben nur noch dtcch die Transportmöglichkeiten begrenzt. Auf der anderen Seite hat die erfindungsgemäße Herstellung den Vorteil, daß praktisch fertige Filtereinheiten in der Werkstatt hergestellt werden können, was den Montageaufwand auf der Baustelle vermindert und Montagefehler fast vollständig aufschließt. Durch das Umwickeln des Wabenbündels wird eine besonders stabile bauliche Einheit geschaffen, wobei eine gewisse Schrumpfung des aufgewickelten Mantels beim Aushärten eine gute Verbindung und ein gutes Zusammenhalten gewährleisten.

Durch Zugabe von Leitpigmenten erhalten die Plattenstreifcn eine hinreichende elektrische Leitfähigkeit. Flammenhemmende Additive schließlich verhindern das Ausbrechen eines Filterbrandes, falls aus irgendeinem Grunde eine an sich zündfähige elektrische Entladung auftreten sollte.

Die Erfindung wird anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fj g, 1 zeigt einen spundwandförraigen Plattenstreifen in perspektivischer Ansicht;

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Wabenbündel;

Fig. 3 zeigt einen Kunststoffelektrofilter in Wabenform.

Der Plattenstreifen gemäß Fig. 1 hat einen trapez-

förmigen Querschnitt, der aus der Grundseite 1 sowie aus den beiden Schenkeln 2a und 2b gebildet wird. Der Winkel zwischen der Grundseite 1 und den Schenkeln 2a und 26 beträgt jeweils 120°. Die Schenkel 2a und 2b sind im wesentlichen genauso

is lang, wie die Grundseite 1. Die Grundseite und die Schenkel bilden zusammen die Hälfte eines sechseckigen Querschnittes, so daß aus jeweils zwei solcher spundwandformiger Plattenstreifen ein sechseckiger Kanal gebildet werden kann.

An die Schenke! 2a und 2b schließen sich die parallel zur Grundseite 1 verlaufenden Flansche 3a und 3b an, wobei der Flansch 3a viermal so breit ausgebildet ist, wie der Flansch 3b. Die Gesamtlänge der beiden Flansche 3a und 3b entspricht etwa der Länge der Grundseite 1. Die Flansche sind deswegen asymmetrisch ausgebildet, um beim Zusammenfügen zu einem Wabenbündel auch dann eine Überlappung an den Stoßstellen zu erhalten, wenn die Plattenstreifen um 180° gedreht verwendet werden.

Fig. 2 zeigt, wie die spundwandförmigen Plattenstreifen 4 zu einem Wabenbündel zusammengesetzt sind. Dabei ist es zweckmäßig, Plattenstreifen unterschiedlicher Länge zu verwenden (vgl. L_x und L₂), um in Längsrichtung mehrere Plattenstreifen hintereinander anordnen zu können, ohne daß die Stöße alle auf einer Höhe liegen. Längs der Linie A-A ist ersichtlich, daß infolge der asymmetrischen Ausbildung der Flansche 3a und 3b auch dann eine Überlappung an den Stoßstellen erreicht wird, wenn die Plattenrreifen um 180° verdreht gegeneinander gestellt werden. Zweckmäßigerweise wird ein Wabenbündel, ausgehend von einer Symmetrieebene (z. B. A-A), in der Weise aufgebaut, daß auf der einen Seite dieser Ebene nur Plattenstreifen gleicher Ausrichtung verwendet werden und auf der anderen Seite nur solche, die demgegenüber um 180° um ihre Längsachse gedreht sind. Im übrigen ist aus Fig. 2 deutlich zu ersehen, wie durch die Zusammenstellung der Plattenstreifen 4 sechseckige Kanäle 5 gebildet werden.

Fig. 3 zeigt das als Niederschlagselektrode verwendbare fertige Wabenbündel einschließlich Mantel, Befestigungsflanschen la und Ib sowie einer Ausschäumung 8 zwischen den äußeren Flächen dei am Rand des Wabenbündels liegenden sechseckigen Kanäle 5 und dem im wesentlichen kreisförmigen Mantel 6. Durch den Teilschnitt ist sichtbar gemacht, daß die sechseckigen Kanäle 5 jeweils durch zwei in Längsrichtung aneinander gesetzte Plattenstreifen ge-

fio bildet werden, wobei durch Verwendung unterschiedlicher Plattenstreifenlängen die Stoßstcllen 9 in der Höhe versetzt ausgebildet werden können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Elektrofilters in Wabenform durch Zusammenfügen von im Querschnitt spundwandförmigen, aus glasfaserverstärktem Polyester bestehenden, warm gepreßten Plattenstreifen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) durch Einlegen von beidseits mit Vliesen abgedeckten Glasfasermatten in eine Form und Ausfüllen der Form mit flüssigem, ungesättigtem Polyesterharz Plattenstreifen gefertigt werden, deren Grundseite (1) zusammen mit zwei Schenkeln (2a, 26) im Querschnitt gesehen ein halbes, gleichseitiges Sechseck bilden und die parallel zur Grundseite am freien Ende der Schenkel (2a, 26) sich anschließende, unterschiedlich breite Flansche (3a, 36) aufweisen, deren Breitensumme im wesentlichen der Breite einer Grundseite (1) entspricht,

b) aus Plattenstreifen ein Wabenbündel zusammengesetzt wird, wobei jeweils der breite Flansch (3a) eines ersten Plattenstreifens und der schmale Flanscii (36) eines zweiten Plattenstreifens entweder mit der Grundseite (1) eines dritten Plattenstreifens oder überlappend mit dem schmalen und breiten Flansch (3a, 36) eines vierten und fünften Plattenstreifens verbunden wird, und

c) das Wabenbündel in V/ickeltechnik außen mit einem Mantel aus Glasfasern und Polyesterharz versehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenstreifen unter Verwendung eines Materials gleicher Harzbasis wie die Plattenstreifen miteinander verklebt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Mantels Flansche, Aufhänge- oder Befestigungseinrichtungen durch Umwickeln eingebunden weiden.