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Elektrokessel.
Die Erfindung betrifft einen Elektrokessel mit zwei vom Flüssigkeitsinhalt des Kessels während des Betriebes ständig durchflossenen Teilräumen, von denen der eine als Heizraum mit ständig unver- änderlichem Flüssigkeitsinhalt, der andere als Speicherraum mit veränderlichem Flüssigkeitsinhalt ausgebildet ist und bei dem die Flüssigkeit durch eine Fördervorrichtung vom Speicherraum in den Heizraum gefördert wird, um die Verdampfungsziffer, d. h. die von einer Kilowattstunde erzeugte Dampfmenge, je nach der Belastung des Kessels und dem jeweiligen Stromtarif in weiten Grenzen verändern zu können, so dass z. B. während der Hochtarifperiode und bei starker Belastung des Kessels mit hoher Verdampfungsziffer gearbeitet werden kann, indem der auf Siedetemperatur erhitzten Flüssigkeit lediglich die Verdampfungswärme zugeführt zu werden braucht.
Während der Niedertarifperiode dagegen und bei kleiner Dampfentnahme kann Speiseflüssigkeit eingeführt und damit die Verdampfungsziffer entsprechend herabgesetzt werden, ohne die Kosten des Betriebes erheblich zu erhöhen.
Für Elektrokessel mit von hochgespanntem Wechselstrom gespeisten Elektroden, die von senkrecht stehenden, beiderseits offenen, oberhalb der Wasseroberfläche endigenden Isolierrohren umgeben sind, ist es bekannt, den Wasserraum des Kessels durch eine waagrechte Wand in zwei Abschnitte zu teilen, die einerseits durch die Isolierrohre und anderseits durch eine das Kesselwasser in den Isolierrohren aufwärts tragende Umwälzpumpe miteinander verbunden sind. Da jedoch der aus den Isolierrohren ausfliessende Wasserschleier als elektrischer Widerstand benutzt wird, ergibt sich der Nachteil, dass eine Speicherwirkung wegen der sich mit Änderung des Wasserstandes ändernden Leistung nicht möglich ist.
Ferner ist bekannt die Anordnung eines von der Flüssigkeit im Kreislauf durchflossenen Heizraumes, der mit dem übrigen Kesselraum durch eine verstellbare Überlaufvorriehtung in Verbindung steht, wodurch der Nachteil entsteht, dass die erforderliche, unkontrollierbare Abdichtung der verstellbaren Überlaufvorrichtung beim Defektwerden ein Leerlaufen des Heizraumes beim Stillstand der Umwälzpumpe nach sich ziehen kann und eine Beschädigung der Heizelektroden bei einem Wiedereinschalten des Stromes auftreten kann.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und bezweckt insbesondere die Verwendbarkeit des Kessels für automatischen Betrieb. Sie besteht darin, dass die nicht verdampfte Flüssigkeit nur über einen feststehenden Überlauf in den Speicherraum zurückfliessen kann.
Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind auf der Zeichnung schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem liegenden, Fig. 2 bei einem stehenden Elektrokessel.
Der Elektro kessel 1 in Fig. 1 ist durch eine Scheidewand S mit zwei Teilräume 3 und 4 unterteilt, welche einerseits durch den Überlauf 5, anderseits durch eine mit einer Umwälzpumpe 7 versehene Leitung 6 miteinander in Verbindung stehen. Der Teilraum 4 ist mit einer Heizvorrichtung 9, 10 versehen, die zur Erzeugung des Dampfes dient. Der Teilraum 3 wird lediglich als Wärmespeicher verwendet. Vorteilhaft wird der mit der Heizvorrichtung versehene Teilraum oder Heizraum 4 möglichst klein gewählt, damit der Speicherraum 3 bei gegebenen Kesselabmessungen ein um so grösseres Speichervermögen besitzt.
Die Heizvorrichtung besteht einerseits aus der Elektrode 9, deren Stromzuleitung 11 isoliert durch die Kesselwandung hindurchgeführt ist, und anderseits aus der Gegenelektrode 10, die als Metallzylinder ausgebildet ist und mit dem Kessel 1 in leitender Verbindung steht. Zwischen den beiden
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende :
Die vom Motor 8 angetriebene Umwälzpumpe 7 fordert aus dem Speicherraum 3 durch die Leitung 6 mindestens so viel Flüssigkeit (z. B. Wasser) in den Heizraum 4, als durch die Heizvorrichtung verdampft werden kann. Das überschüssige Wasser fliesst durch den Überlauf 5 wieder in den Speicherraum zurück. N1Ch der Zeichnung wird die zu verdampfende bzw. umzuwälzende Flüssigkeit durch einen Stutzen 14 so in den Heizraum 4 eingeführt, dass sie unmittelbar an der Elektrode 9 vorbeiströmt und dadurch die Kühlung dieser Elektrode verbessert.
Der entstandene Dampf sammelt sich im Dampfraum 15 des Kessels und wird durch die Leitung 16 den Verbrauchstellens zugeführt. Die Speisung des Kessels erfolgt zweckmässig durch eine besondere, nicht gezeichnete Pumpe, die das Speisewasser entweder durch den Stutzen 17 in den Speicherraum oder auch durch den Stutzen 17'in den Heizraum des Elektrokessels fördert.
Zur Zeit des hohen Stromtarifs, also z. B. während des Tages, findet überhaupt keine Speisung statt. Es komn. t also nur das im Speicherraum aufgespeicherte heisse Wasser zur Verdampfung, wobei der Wasserstand im Speicherraum bis in die Lage 18 sinken kann.
Zur Zeit des billigen Stromtarifes, also z. B. in der Nichet, während der meist kein Dampf verbraucht wird, wird die Speisepumpe in Betrieb gesetzt und füllt den Speicherraum des Kessels wiederum bis zum höchsten zulässigen Wasserstand 19. Gleichzeitig wird das Wasser durch die Umwälzpumpe 7 umgewälzt und iin Heizraum auf die dem erforderlichen Dampfdruck entsprechende Temperatur, z. B.
1500, gebracht, so dass für die neue Hoclit3rifperiode wiederum genügend heisses Wasser zur Verfügung steht. Zur Kontrolle der Füllung des Speicherraumes dient der Wasserstandsanzeiger 20.
In Fig. 2 sind die der Fig. 1 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Flüssigkeit wird durch die Umwälzpulrpe 7 aus dem Speicherraum 3 in den Heizraum 4 gefördert, der als kleiner, oben offener Kessel innerhalb des grossen Kessels 1 angeordnet ist. Das überschüssige Wasser läuft aus dem kleinen Kessel 4 über und fliesst in den Speicherraum 3 zurück. Der kleine Kessel 4 wird durch die Stützen 21 gehalten und kann in verschiedene Höhenlagen eingestellt werden.
Diese Ausbildung ergibt den Vorteil, dass die Elektrode 9, die von oben eingesetzt ist, nicht weit herunterzureichen braucht und trotzdem stets unter Wasser bleibt. Dementsprechend wird auch nur wenig Raum für den Ausbau der Elektrode benötigt.
Zur Vereinfachung des Betriebes könnte die Umwälzpumpe 7 zugleich auch als Speisepumpe dienen, indem z. B. bei mehrstufiger Ausführung der Pumpe-die umzuwälzende Flüssigkeit in eine obere Stufe, die Speiseflüssigkeit dagegen in die erste Stufe der Pumpe eingeführt würde..
Zweckmässig wird bei den beschriebenen Kesseln noch eine auf der Zeichnung nicht dargestellte Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, durch welche zwangläufig der Strom ausgeschaltet wird, sobald die Umwälzpumpe stillsteht, oder sobald der Wasserstand im Heizraum unter eine gewisse Höhe gesunken ist. Die Sicherheitsvorrichtung kann auch dazu dienen, in Abhängigkeit vom Wasserstand die Speisepumpe oder eine andere Fördervorrichtung ein-oder auszuschalten. Dadurch wird ein Verbrennen der Elektroden verhütet.
SElbstverständlich könnte der Heizraum 4 auch als Kessel für sieh ausserhalb des Kessels 1 angeordnet und durch entsprechende Leitungen mit dem Speicherraum 3 verbunden sein. Ferner können Vorrichtungen zur Veränderung der Leistung durch Verschieben der Elektroden oder des Porzcllanrohres vorgesehen sein.
Durch die Erfindung wird ausser der Verbilligung des Betriebes infolge weitgehender Verwendung von billigem Nachtstrom auch eine Vergrösserung der Überlastungsfähigkeit des Kessels erreicht, da unter Benutzung der aufgespeicherten Wärmemenge mit einer gegebenen Stromstärke eine grössere
Dampfmenge erzeugt werden kann.