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Vorrichtung an mittels Elektroden elektrisch geheizten Dampfkesseln.
Bei mittels Elektroden elektrisch geheizten Dampfkesseln besteht die Gefahr, dass das im Wirkungsbereich der Elektroden befindliche Wasser während des Betriebes immer härter wird, wodurch seine Leistungsfähigkeit für elektrischen Strom in unerwünschtem Masse zunimmt. Es ist sogar schon vielfach vorgekommen. dass wegen der sich allmählich bildenden grossen Leitfähigkeit ein Überschlagen elektrischer Funken von einer zur anderen Elektrode stattgefunden hat. Hierbei werden wenigstens einzelne Teile der Elektroden sehr hoch beansprucht und sind einem grossen Verbrauch unterworfen. Diesem Übelstand kann durch Anwendung einer nach vorliegender Erfindung ausgeführten Vorrichtung vorgebeugt werden.
Die Vorrichtung besteht darin, dass in den Wirkungsbereich der Elektroden ein Abzugskanal verlegt ist, mittels dessen wenigstens von Zeit zu Zeit Wasser abgeführt wird, um es durch frisches Wasser ersetzen zu lassen. Das Auslassende des Abzugskanals kann mit der Frischwasserzuleitung nach Art eines Ejektors zusammengebaut sein, so dass das mit grosser Geschwindigkeit in den Kessel strömende Frischwasser auf das im Abzugskanal befindliche Wasser eine saugende Wirkung ausübt. Wird die Vorrichtung an solchen elektrisch geheizten Dampfkesseln angebracht, denen Frischwasser im Überfluss zugeleitet und aus denen der Überschuss nach aussen abgeleitet wird, so kann der Abzugskanal an die Ableitung für das überschüssige Wasser angeschlossen sein.
In diesem Fall kann in den Übergang von Abzugskanal zur Ableitung des überschüssig zugeführten Wassers ein einstellbares Drosselorgan eingebaut sein. Der Abzugskanal kann als Wärmeaustauschvorrichtung ausgebildet sein, um einen Teil der in dem von dem Kanal abgeleiteten, Wasser enthaltenden Wärme an den im Kessel vorhandenen Wärmevorrat zurückzugeben.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. In Fig. i ist ein als Abzugskanal dienendes senkrechtes Rohr mit der Frischwasserzuleitung ejektorartig zusammengebaut. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abzugskanal zum Teil als Wärmeschlange ausgebildet, deren Austrittsende mit der Ableitung für das überschüssig zugeführte Wasser in Verbindung steht.
Gemäss Fig. i sind im Kessel 1 zwei Elektroden 2 und 3 eingehängt, welche durch
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längere Zeit belassen, so würde insbesondere die zwischen den beiden Elektroden befindliche
Wasserschicht von der Höhe h unter der Wirkung des durchfliessenden elektrischen Stromes immer härter und härter. Sie würde an Leitfähigkeit zunehmen. Dadurch würde auch die pro Flächeneinheit durchfliessende Strommenge und damit die spezifische Belastung der Elektrodenenden zunehmen. Dies kann, wie eingangs erwähnt, zum raschen Verbrauch der Elektroden und sogar zum Überspringen des elektrischen Stromes und daher zu unregelmässigem Betrieb oder gar zu Betriebsstörungen führen.
Um dies zu vermeiden, wird in das zwischen den beiden Elektroden 2 und 3 liegende Feld ein senkrechtes Abzugsrohr 6 angeordnet, welches eine Anzahl Eintrittsöffnungen 7 besitzt. Das vom Dampfkessel benötigte Frischwasser wird durch die Leitung 8 zugeführt und kann mittels des Ventils 9 geregelt werden. Das Ende der Leitung 8 ist mit dem unteren Ende des Abzugsrohres 6 nach Art eines Ejektors ausgebildet, so dass die aus dem Rohr 8 und dessen Mundstück 10 mit verhältnismässig grosser Geschwindigkeit austretende Wasser auf die im Abzugsrohl 6 befindliche Wassermenge eine saugende Wirkung ausübt. Das Gemisch von frischem und im Kessel erwärmten Wasser tritt durch das Rohr 11 in den Kesselraum und verteilt sich grossenteils in demselben.
Sicherheitshalber wird durch das Rohr 8 etwas mehr Wasser zugeführt, als für die augenblickliche Verdampfung nötig ist. Eine diesem Überschuss gleiche Menge wird durch das Rohr 12 nach aussen abgeführt. Der aus dem Mundstück 10 ausströmende Wasserstrahl erzeugt im Kugelstück 13 einen Druck, der niederer ist als der in der Umgebung dieses Kugelstückes herrschende Druck. Demzufolge reicht auch die im Abzugsrohr 6 aufrecht erhaltene Wassersäule nicht bis zur Höhenlage A-B, Es vermag deshalb aus der Umgebung des Rohres 6 und damit aus der Umgebung der Elektroden 2 und 3 Wasser durch die Bohrungen 7 in das Rohr 6 zu fliessen ; es sinkt darin bis zum Kugelraum 13, wo es mit dem aus der Mündung 10 austretenden Wasser sich mischt.
Durch die Mischung verliert das Wasser seine beim Eintritt in das Rohr 6 innegehabte Konzentration und wenn es auch im Kessel 1 grossenteils wieder nach oben steigt, so trägt es doch dazu
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bei, dass die zwischen den Elektroden befindliche Wasserschicht keine so hohe Konzentration annimmt, wie wenn daselbst lediglich Wasser verdampft, aber nicht ausserdem noch künst- lich abgeführt und ersetzt würde. Auf diese Weise kann ein zuverlässiger, gleichmässiger
Betrieb aufrechterhalten und die Betriebsdauer der Elektroden 2 und 3 bedeutend erhöht werden.
Weil das durch den Abzugskanal abgeführte Wasser die höchste Temperatur hat, würde die damit abgeführte Wärme verloren gehen, wenn es nach aussen abgeleitet würde.
Um diese Wärme nutzbar im Dampfkessel zurückzuhalten, ist das in Fig. 2 in den Dampf- kessel 21 zwischen den Elektroden 22 und 23 eingebaute Abzugsrohr 26 auf einem grossen
Teil seiner Länge als Rohrschlange 26'ausgebildet. Mittels derselben vermag das durch die
Bohrungen 27 in das Abzugsrohr 26 eingeflossene heisse Wasser seine Wärme an das im unteren Teil des Kessels 21 befindliche und insbesondere auch an das durch das Rohr 28 frisch zugeführte Wasser abzugeben, so dass dasselbe zu seiner Erwärmung und Verdampfung weniger elektrischer Energie bedarf, als wenn die Rohrschlange 26'nicht vorhanden wäre.
An den unteren Teil des Dampfkessels ist ein selbsttätig arbeitendes Überströmventil angebaut, wie dasselbe den sogenannten Revel-Kesseln (siehe Schweizer Patent Nr. 3005) zu eigen ist. Zwischen das Überströmventil 29 und die Austrittsmündung 30 am Dampf- kessel 21 ist ein Drosselorgan in Form eines Hahnes 31 eingebaut. Das untere Ende des Abzugskanals 26 bis 26'ist hinter dem Drosselorgan 31 angeschlossen, so dass der Inhalt des Abzugsrohres 26 gegen rechts hin durch den Drosselhahn 31 hindurch mit dem unteren Teil des Dampfkessels 21, gegen links hin mit dem Überströmventil 29 in Verbindung steht.
Dadurch hat man die Gewähr, dass das oben in den Abzugskanal 26 eingetretene heisse Wasser nach Abgabe seiner Wärme in der Schlange 26'entweder in den unteren Teil des Raumes vom Dampfkessel 21 zurückströmen und sich dort mit dem durch das Rohr 28 zugeführten Frischwasser mischen oder dass es mit dem durch die Auslassöffnung 30 und den Drosselhahn 31 abfliessende überschüssige Wasser nach dem Überströmventil 29 gelangen, oder dass es als einziges abgeführtes Wasser durch das Überströmventil 29 abfliessen kann.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Vorrichtung an mittels Elektroden elektrisch geheizten Dampfkesseln zur Verhütung schädlicher Veränderung des zu verdampfenden Wassers während des Betriebes, dadurch gekennzeichnet, dass in den Wirkungsbereich der Elektroden ein Abzugskanal verlegt ist, mittels dessen wenigstens von Zeit zu Zeit Wasser abgeführt wird, um es durch frisches Wasser ersetzen zu lassen.