AT103426B - Elektrisch beheizter Dampfkessel oder Flüssigkeitserhitzer. - Google Patents

Description

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  Elektrisch beheizter Dampfkessel oder Flüssigkeitserhitzer. 



   Bei dem im Hauptpatent beschriebenen Elektrodampfkessel mit als Heizwiderstand dienenden stromführenden freien Wasserstrahlen sind die Ausflussrohre (Düsen) lotrecht nebeneinander in den Verteilungsbehältern angeordnet. Bei grösseren Kesselleistungen und den üblichen Spannungen wird daher wegen des notwendigen   grossen   Wasserquerschnittes ein Verteilungsbehälter mit grosser Bodenfläche und somit auch ein Kessel von grossem Durchmesser erforderlich. 



     Erfindungsgemäss   wird dieser Nachteil dadurch vermieden, dass die Auslauföffnungen nicht im Boden, sondern in den Seitenwandungen der Verteilungsgefässe derart angeordnet sind, dass die Wasserstrahlen seitlich wagrecht oder schräg nach aufwärts oder abwärts gegen die isoliert befestigten Elektroden fliessen. In der Zeichnung sind mit Drehstrom betriebene Kessel nach der Erfindung beispielsweise dargestellt. Sie zeigen verschiedene Einrichtungen, durch welche der für die Stromaufnahme massgebende wirksame Querschnitt der Wasserstrahlen verändert und somit die Kesselleistung in weiten Grenzen reguliert werden kann. 



   Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist ein oben offenes Verteilungsgefäss a mit seitlichen Ausflussöffnungen b im Kessel eingebaut. Die seitlich austretenden Wasserstrahlen   c   treffen auf die Elektroden d und bilden den wirksamen Widerstandsweg. Durch Änderung des Wasserstandes im Verteilungagefäss kann die Zahl der Strahlen c und damit auch die Leistungsaufnahme des Kessels geregelt werden.   Der Ausfluss   der einzelnen Wasserstrahlen   c   erfolgt unter dem statischen Druck der darüber stehenden Wassersäule.

   Um schädlichen Einwirkungen der oberen, also unter kleinerem Druck ausfliessenden Strahlen auf die darunter liegenden Strahlen möglichst vorzubeugen, werden die   Aus-     flussöffnungen   b mit Taschen f versehen (Fig. 2), durch die die einzelnen Ausflussöffnungen b erst dann gespeist werden, wenn eine der Taschenhöhe entsprechende, ausreichende Druckhöhe zur Wirkung kommen kann. 



   Für die Höhe der Stromaufnahme der einzelnen Wasserstrahlen   c   ist nebst dem Strahlquerschnitt 
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 hängig von der Dicke der an den Elektroden d ablaufenden Wasserschichten eindeutig festzulegen und gleichzeitig guten Kontakt zwischen den Wasserstrahlen   c   und den Elektroden d zu erzielen, werden vor den Elektroden   d   Metallgitter A (Fig. 3) angeordnet, welche mit der Elektrode d gleitend verbunden sind, so dass auch durch das Gitter der Stromübergang von den Wasserstrahlen   c   zu den Elektroden d vermittelt wird, während die Strahlen selbst zur Elektrodenwand durchfliessen und dann längs dieser ablaufen. 



   Um die Länge der von den Elektroden d ablaufenden Wasserstrahlen c   unabhängig   von dem jeweiligen Kesselwasserstand immer auf einem für die Betriebsverhältnisse geeigneten Wert zu halten, sind unter den Elektroden   d   geerdete Metallgitter   !'angeordnet, welche   über dem höchsten Wasserstande liegen, also stets von den ablaufenden Wasserstrahlen getroffen werden. 



   Nach Fig. 4 ist jede zu einer   Elektrode gehörende Gruppe   von Auslauföffnungen b zu mehreren lotrechten Schlitzen zusammengezogen, durch die das Wasser in kräftigen geschlossenen Strahlen aus- 

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 läuft. Zur besseren Regelung können die Schlitze b sich nach oben erweitern (Fig. 5). Die Elektroden b sind durchbrochen und mit Leitschaufeln 7c ausgerüstet, so dass die auftreffenden Wasserstrahlen wieder nach oben gegen die Kesselwand oder einem davorliegenden metallischen Schutzschirm geleitet werden, um dann erst abzufallen. 



   Nach Fig. 6 lässt sich die Zahl der die Elektrode   cl   treffenden Wasserstrahlen c verdoppeln. Dies geschieht in konstruktiv vervollkommneter Weise durch Anordnung eines zweiten, mit dem Verteilunggefäss a in der Kesselmitte konzentrisch liegenden Verteilungsgefässes b. Bei dieser Ausführung steigt das zugeführte Wasser jn beiden, dem inneren und dem äusseren   Verteilungsgefäss,   gleich hoch an und die aus beiden Gefässen austretenden Wasserstrahlen c treffen auf die in der Mitte zwischen beiden angeordneten   Elektrodenfläehen cl.   



   Bei einem mit Drehstrom   zu-betreibenden   Kessel sind gemäss Fig. 7 regelmässig verteilte Elek- 
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 drei, der Lage der Elektroden entsprechende   Gruppen von Ausstromungsöffnungen & .   



   Die Regulierung des für den Stromdurchgang wirksamen Gesamtstrahlquerschnittes erfolgt durch Änderung der zugeführten Wassermengen, bei konstanter Geschwindigkeit der Propellerpumpe o, z. B. durch Veränderung des Durchtrittsquerschnittes mittels von aussen verstellbarer Drosselklappen. 



   Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 und 9 ist ein zylindrisches   Verteihmgsgefäss   a drehbar angeordnet. Auf dem Gefässmantel sind in drei senkrechten Gruppen von je einem Sechstel des Mantel- 
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 strahlen c entweder gegen die entsprechend bemessenen   Elektroden   oder durch die Zwischenräume direkt zum Kesselboden lenken. Selbstverständlich können die Strahlen auch teils gegen die Elektroden   cl,   teils durch den Zwischenrauin fliessen. Auf diese Weise kann die Kesselleistung von Vollast beliebig 
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 immer nur eine Gruppe von Ausströmöffnungen und eine Elektrode dargestellt. 



   Gemäss Fig. 10 und 11 ist das feststehende Verteilungsgefäss a gleichfalls mit drei Gruppen von Auslauföffnungen b versehen, die vermittels eines von aussen verstellbaren Kolbens r beliebig abgedeckt oder für den Wasserausfluss freigegeben werden können. 
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 zweckmässig   stufenförmig   (Fig. 13) oder in anderer geeigneter Form beispielsweise dreieckförmig nach unten verjüngt (Fig. 14) ausgebildet ist, so dass auch bei Senkung des Wasserspiegels im Verteilungsgefäss, d. h. bei kleinen Leistungen, stets ein geschlossener Wasserstrahl und gute   Stromführung   zwischen Elektroden d und dem   Auslaufgefäss o ;   gewährleistet ist. 



   Der Verteilungsbehälter a wird gemäss Fig. 16 zweckmässig mit dreieckigem Querschnitt aus- 
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 entsprechend geringer Kesselhöhe auszukommen. 



   Die Elektroden erhalten vorteilhaft die in Fig. 12 dargestellte Form, so dass bei vermindertem Wasserumlauf, also gesenktem Strahl, selbsttätig eine Verlängerung des freien Wasserstrahles und somit eine Erhöhung des elektrischen Widerstandes des Strahles eintritt, wodurch die Gefahr der Funkenbildung erheblich verringert wird. 



   Zur Erzielung guten elektrischen Kontaktes zwischen dem Verteilungsbehälter Cl und dem ablaufenden Wasserstrahl c werden nach Fig. 12 und 16 in den   Überlauf   Metallwände, p eingesetzt, welche einerseits mit dem Metallbehälter verbunden sind und anderseits dem ablaufenden Strahl eine grosse Oberfläche bieten, also guten Stromübergang sichern. 



   Die beschriebenen Systeme können in bekannter Weise mehrfach übereinander angeordnet werden, so dass das Wasser mehrere elektrisch parallel geschaltete Stufen hintereinander   durchläuft,   wobei für die gleiche elektrische Leistung die umlaufende Wassermenge entsprechend vermindert und somit die Abmessungen der Umlaufpumpe wesentlich verkleinert werden können. 



   In Fig. 15 ist eine derartige mehrstufige Ausführung dargestellt. 



   Der Wasserumlauf wird in bekannter Weise in der durch die Figuren erläuterten Art bewirkt, z. B. vermittels einer ausserhalb des Kessels liegenden elektro-motorisch oder mechanisch angetriebenen   Kreiselpumpe'in (Fig.   8) oder vermittels einer Wasserstrahlvorriehtung n, welche durch eine aussen- 
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 oder Propellerpumpe o, welche von aussen angetrieben wird (Fig. 1). 



   Um die im letzteren Falle erforderliche   Wellendurchführung   durch die Kesselwand zu vermeiden, kann auch gemäss Fig. 4 die innen befindliche Umlaufpumpe   o von   einer mit ihr gekuppelten Wasserturbine angetrieben werden, die ihrerseits Druckwasser von einer aussenliegenden Pumpe   111   erhält. 



   Die zur Leistungsregulierung des Kessels erforderliche Veränderung der Umlaufwassermenge erfolgt in bekannter Weise durch Schieber, Ventile oder sonstige Drosseleinrichtungen oder durch Änderung der Pumpenumdrehungszahl. 



   Die in den Figuren dargestellten Ausführungen entsprechen im wesentlichen der üblichen Anordnung bei Drehstromkesseln, wobei alle drei Phasen in   einem Kesselgehäuse   vereinigt sind. Es ist 

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 Systeme für die drei Phasen des Drehstroms auf drei getrennte Kesselgehäuse zu   vert & ilen,   was besonders für hohe Leistungen oder hohe Spannungen vorzuziehen ist. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrisch beheizter Dampfkessel oder Flüssigkeitserhitzer nach Patent Nr. 94758, dadurch gekennzeichnet, dass die stromführenden Wasserstrahlen (e) aus dem durch die Umlaufpumpe gespeisten   Wasserverteilungsbehälter a   in vorwiegend wagrechter Richtung gegen die Elektroden (d) ausströmen. 
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Claims (1)

1. 3. Elektrisch beheizter Dampfkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausfluss- öffnungen als lotrechte Schlitze ausgebildet sind (Fig. 5).

   4. Elektrisch beheizter Dampfkessel oder Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmungsöffnungen (b) in drei Gruppen auf dem Mantel eines drehbaren zylindrischen Verteilungsgefässes (a) angeordnet sind, so dass ein beliebiger Teil der Wasserstrahlen (e) durch Verdrehen des Gefässes entweder gegen die Elektroden (d) oder gegen die Lücken zwischen den Elektroden gerichtet werden kann.

   5. Elektrisch beheizter Dampfkessel oder Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Mantel eines zylindrischen Verteilungsgefässes (a) befindlichen Ausström- öffnungen (h) vermittels eines von aussen verstellbaren Kolbens (r) beliebig abgesperrt werden können.

   6. Elektrisch beheizter Dampfkessel nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausfluss als einfacher Überfall ausgebildet ist (Fig. 12).

   7. Elektrisch beheizter Dampfkessel nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Überfallöffnung sieh nach unten verjüngt, so dass der Wasserstrahl auch bei niedrigem Wasserstand geschlossen ausläuft (Fig. 13,14).

   8. Elektrisch beheizter Dampfkessel nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass nahe den Ausströmungs¯ffnungen Stromübertragungswände (p) vorgesehen sind.

   9. Elektrisch beheizter Dampfkessel nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (cl) mit Längsrippen oder mit metallischen Gittern (i) versehen sind, um einen guten Kontakt zwischen Wasserstrahl und Elektrode herzustellen.

   10. Elektrisch beheizter Dampfkessel nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (d) mit Leitschaufeln (k) versehen oder auf andere Weise derart geformt sind, dass die ablaufenden Wasserstrahlen durch sie an eine geeignete Stelle z. B. die Keelwand geleitet werden.