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Quecksilberdampf-Grossgleichrichter mit Metallwandung.
Die Erfindung bezieht sich auf Quecksilberdampf-Grossgleichrichter mit Metallwandung und ist. darauf gerichtet, mit einfachen Mitteln die Anordnung so zu treffen, dass in der Umgebung der Anode eine für den Betrieb und insbesondere zur Vermeidung von Rückzündungen möglichst geeignete Temperatur herrscht.
Gemäss der Erfindung wird ein Entladungsgefäss mit Anodenarmen verwendet, das darart ausgebildet ist, dass ein Entladungsgefäss mit Anodenarmen verwendet wird, der Kühlmantel des zylindrischen Entladungsgefässes nach oben hin in einen zylindrischen, alle Anoden umgebenden Kühlmantel mit einem
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Anodenarmen) reichenden Flüssigkeitsniveau fortgesetzt ist, und jeder der Anodenarme von einem geschlossenen Gefäss umgeben ist, das nur durch zweckmässig an seinem unteren Teil vorgesehene Ausgleichsröhren oder-öffnungen mit der den Gefässdeckel bestreichenden Flüssigkeit in Verbindung steht.
Dadurch kann mit Hilfe derselben Kühlflüssigkeit, die auch zur Kühlung der übrigen Teile des Entladungsgefässes dient, die geeignetste Dampfdichte vor den Anoden hergestellt werden, indem in der Umgebung der Anoden eine Wärmestauung mittels der Kühlflüssigkeit bewirkt wird. Die Dampfdichte ist dabei vor allen Anoden eine äusserst gleichmässige, da die Kühlflüssigkeit den Gefässdeckel und die Umgebung aller Anoden umspült und daher auch ständig ein Wärmeaustausch zwischen den Umgebungen der verschiedenen Anoden stattfindet.
Infolge der Aufspeicherung von Wärme in der Umgebung der Anode ist auch gewährleistet, dass bei Betriebsunterbrechungen wenigstens kürzerer Zeitdauer die gewünschte Dampfdichte im wesentlichen aufrechterhalten bleibt.
In dem den Anodenarm umgebenden Gefäss kann noch zweckmässig an dessen anodenseitigem Ende, etwa in der Höhe der Anodenstirnfläche beginnend, eine Heizwicklung vorgesehen sein, um die Erzeugung von Wärme in der Umgebung der Anode zu unterstützen. Insbesondere, wenn die Kühlflüssigkeit eine gewisse elektrische Leitfähigkeit besitzt, ist es vorteilhaft, die Anodenstromzuführung bzw. die sie tragende Hülse mit einem Behälter isoliert zu umgeben, der mit einer nichtleitenden Flüssigkeit, beispielsweise Öl, gefüllt ist.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt und Fig. 2 zeigt eine besondere Anodeneinführung. Der Quecksilberdampfgrossgleichrichter, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, enthält ein Vakuumgefäss 10 mit Quecksilberkathode 11 und mehreren Anoden 12, von denen eine in der Zeichnung dargestellt ist, Jede der Anoden befindet sich in einer Anodenhülse 13, die an der oberen Wand des Gefässes befestigt ist und in das Innere des Gefässes hineinragt. Die Anode wird von einer Einführung gehalten, die zugleich gegen die Hülse 13 isoliert.
Damit die wirksamen Teile des Gleichrichters die erforderliche Temperatur während der Sperr-und Arbeitszeiten haben, ist ein Wasserbehälter 15 vorgesehen, der das Vakuumgefäss und die Anodenhülse umgibt und dessen Höhe so bemessen ist, dass der Wasserspiegel mindestens auf gleicher Höhe ist wie die obersten Teile der Anoden-Vakuum-Kammer (Hülse, Einführung), vorzugsweise jedoch oberhalb der Einführung 14. Ein Teil des Gefässes 16 hat Löcher 17, durch die der Wasserfluss gelangt, der die Anodenhülse und die Anodeneinführung umschliesst. Da das Wasser innerhalb des Behälters 16 im wesentlichen stagniert, steigt die Temperatur dieses Wassers während des Betriebes über die des im Behälter 16 befindlichen Wassers.
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Die Elektrodeneinführung 14 enthält eine Platte 18, die an dem oberen Ende der Anodenhülse 1. 3 befestigt ist, ein Abschlussstück 19 und ein isolierendes Zwischenstück 20 aus einer glasartigen Masse, die an dem Abschlussstück und der Platte befestigt ist und sie voneinander isoliert. Die Anode 12 ist
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ist, dass jeder Teil der Einführung 14, der über den Wasserspiegel hinausragt, vor Wärmeverlusten geschützt ist, welche sonst infolge Strahlung auftreten würden. Hilfsheizungen, beispielsweise eine Heizspule 24, können erforderlichenfalls für die Anodenhülse 13 vorgesehen sein.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Anodeneinführung trägt die Platte 18 eine mit ihr befestigte Hülse 25.
Ein Knauf 26, welcher mit einem Anodenstiel 27 verbunden ist ist von der Hülse durch ein vakuumdichtes Material 28 isoliert, beispielsweise Glasglimmerverschmelzung, das zwischen der Hülse 29 und dem Knauf 26 eingefügt ist. Wenn die Anordnung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, bei einem Gleichrichter gemäss Fig. 1 verwendet wird, so ist der Pegel des Kühlmittels in den Behältern 15 und 16 angenähert auf gleicher Höhe wie das untere Ende des die Anode tragenden Einführungsgliedes 28.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung tritt eine Wärmeabgabe von der Anode 12 an das Kühlmittel auf, u. zw. nur infolge Strahlung, die die gekühlte Anodenhülse 13 erreicht, und infolge Wärme-
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Behälters 15 stets wärmer ist als das Wasser in dem unteren Teil des Behälters. Ferner ist das Wasser in dem Behälter 16, das die Einführung. und den der Anodenhüls. e benachbarten Teil der Anode umgibt, noch wärmer als das Wasser im oberen Teil des Gefässes 15. Aber das kühlere Wasser in dem unteren Teil des Gefässes 15 bestimmt den Dampfdruck des Quecksilbers im Gefäss.
Daher wird jede Kondensation von Queeksilberdampf,'welche stattfindet, begrenzt sein auf den unterhalb der Anode liegenden Raum, da eine Kondensation bei dem durch das Kühlwasser in dem unteren Teil des Gefässes 15 bestimmten Druck an solchen Oberflächen nicht stattfinden kann, welche von dem wärmeren Wasser des Behälters 16 umgeben sind und mindestens dieselbe Temperatur wie dieses Wasser haben.
Wenn das Arbeiten des Gleichrichters unterbrochen wird, wird das Wasser in der Kammer 16 noch oberhalb des in der Kammer 15 befindlichen bleiben, da das letztere kühler ist. Wärmeverluste infolge Strahlung und Wärmeleitung durch das Abschlussglied 19 und andere Teile werden durch ein in dem Behälter 23 befindliches Mittel, wie vorher angegeben ist, vermieden. Wenn die Temperatur des Wassers in der Kammer 15 infolge Wiederaufnahme des Betriebes oder aus einem andern Grunde steigt, so ist es erwünscht, dass die Temperatur des Wassers im Gefäss 16 in gleichem oder noch stärkerem Masse steigt.
Dies kann durch eine geeignete Konstruktion und Dimensionierung der Kammer 16 erreicht werden, wobei die besondere Lage und Grösse der Löcher 17, die eine kleine Zirkulation des Wassers zwischen den Gefässen 15 und 16 ermöglichen, zu berücksichtigen ist.
Ein vollkommener Schutz gegen Rückzündungen infolge Kondensation von Quecksilberdampf wird erreicht, wenn das Kühlwasser im Gefäss 15 oben entsprechend der Höhe des oberen Endes der Anodenhülse auf einer Temperatur gehalten wird, die ein wenig oberhalb der im unteren Teil des Gefässes 15 ist. Ist beispielsweise die Temperatur im unteren Teil des Gefässes 15 40 , dann ist eine Temperatur von etwa 500 ausreichend für den oberen Teil des Gefässes 15.
Wie ersichtlich ist, werden. duroh die Anordnung gemäss der Erfindung Rückzündungen infolge Kondensation von Quecksilberdampf an den Anoden oder deren Nachbarschaft vermieden, wobei die Verwendung besonderer zusätzlicher Heizvorriehtungen für die Anoden und zugehörigen Teile nicht erforderlich ist. Dies wird ermöglicht, indem der Pegel des Kühlwassers im Gleichrichtergefäss angenähert gleich der Höhenlage der unteren Enden der Anodenkammer gehalten wird, vorzugsweise jedoch oberhalb der oberen Enden der Anodeneinführungen, und indem man zwischen den oberen und unteren Teilen des Kühlwassers eine Temperaturdifferenz bestehen lässt und ferner ein Gefäss mit stagnierendem Wasser vorgesehen ist, das die Anodenhülse und die Anodeneinführung umgibt.
Es ist ersichtlich, dass dies erreicht wird, ohne die Temperatur des Wassergefässes zu erhöhen. Im Gegenteil, das das Vakuumgefäss umgebende Wassergefäss wird bei einer Temperatur gehalten, die niedrig genug ist, um eine wirksame Kühlung des Gleichrichters unter Lastbedingungen durchzuführen.
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