Heutzutage werden in industriellen Anlagen meist Abreinigungsfilter zum Abscheiden des Feinstaubes verwendet. In dieser Arbeit wurde untersucht, wie man durch elektrische Unterstützung dieser Abreinigungsfilter eine Reduzierung der Reingaskonzentration und eine Reduktion des Energieverbrauchs erreichen kann. Die elektrische Unterstützung kann entweder als Vorabscheidung (im Sinne eines elektrischen Abscheiders) realisiert werden, um so die Staubkonzentration am Abreinigungsfilter reduzieren zu können, oder aber auch als Agglomerator um die Partikelverteilung in Richtung größerer Partikel zu verschieben, wodurch ein besseres Filtrationsverhalten erreicht werden soll. Konkret wurden folgende elektrische Unterstützungsmethoden untersucht: Elektrische Vorabscheidung: Unipolar negative, unipolar positive, bipolare DC-Koronaaufladung. Elektrische Vorabscheidung und Agglomeration: bipolare DC-Koronaaufladung mit anschließendem Hochspannungswechselfeld.<br />Agglomeration: bipolare AC-Koronaaufladung.<br />Dazu wurde zuerst eine geeignete Labor-Versuchsanlage konstruiert und aufgebaut. Diese Versuchsanlage besteht aus einem Staubdispergierer, einer elektrischen Einheit und einer Testfiltereinheit mit Abreinigungsfunktion. Die elektrische Einheit war so konstruiert dass es möglich war, alle oben aufgelisteten elektrischen Unterstützungsmethoden zu realisieren und dessen Auswirkung auf die Abreinigungsfiltration, auch bei verschiedenen Filtrationsgeschwindigkeiten, zu untersuchen.<br />Gemessen wurde der Druckverlust am Filtermedium, die Partikel-Konzentration und -Korngrößenverteilung vor und nach dem Filtermedium.<br />Für eine direkte Gegenüberstellung der verschiedenen elektrischen Unterstützungen, auch im Vergleich mit alleinigem Abreinigungsfilterbetrieb (also ohne elektrischer Unterstützung), musste zuerst ein geeignetes Auswerteverfahren entwickelt werden. Hierzu wurde ein relativer Energieverbrauch formuliert, der sowohl den Energieverbrauch der elektrischen Einheit, als auch die Auswirkungen bzw. die durch die elektrische Unterstützung entstandenen energetischen Einsparungen des Abreinigungsfilters berücksichtigt.<br />Die Versuche zur Untersuchung der Agglomeration, die als Vergleichsversuche bipolarer zu unipolarer Koronaaufladung durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass bei industriell üblichen Rohgas-Staubkonzentrationen aufgrund der geringen Partikelanzahl nach der Koronaaufladung eine zu geringe Agglomerationswirkung auftritt, sodass diese keinen Vorteil für den nachfolgenden Abreinigungsfilterbetrieb darstellt. Eine Erhöhung der Agglomerationsrate (durch Erhöhung der Partikelanzahl) könnte durch Reduktion der Vorabscheidung in der elektrischen Aufladeeinheit erzielt werden. Dies ist jedoch nicht empfehlenswert, da festgestellt wurde, dass die Vorabscheidung wesentlich mehr Einfluss auf das Filtrationsverhalten (Reduzierung des Druckverlustanstiegs am Filtermedium) als die Agglomerationswirkung (Verringerung des Staubkuchenwiderstands) hat. Bipolare Agglomeration erzielte weder bezüglich des relativen Energieverbrauchs, noch bei der Reingaskonzentration signifikante Verbesserungen im Vergleich zur unipolaren Koronaaufladung. Somit ist für die elektrische Unterstützung der Hybridfilter-Betrieb mit negativ unipolarer Koronaaufladung am besten geeignet.<br />Aus der energetischen Analyse ergab sich, dass im Hybridfilter-Betrieb bei höheren Filtrationsgeschwindigkeiten als bei reinen Abreinigungsfiltern üblich eine signifikante Reduktion des relativen Gesamtenergieverbrauchs erreicht werden kann (im Vergleich zu reinem Abreinigungsfilter-Betrieb). Des Weiteren wurde festgestellt, dass es im Hybridfilterbetrieb für eine bestimmte Filtrationsgeschwindigkeit ein Minimum des relativen Gesamtenergieverbrauchs gibt. Im Vergleich Hybridfilter-Betrieb mit reinem Abreinigungsfilter-Betrieb zeigte sich, dass die Partikelkonzentration im Reingas signifikant reduziert werden kann.<br />
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Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
