CH108434A - Electrode apparatus for heating liquids and generating steam using high-voltage electricity. - Google Patents

Electrode apparatus for heating liquids and generating steam using high-voltage electricity.

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CH108434A
CH108434A CH108434DA CH108434A CH 108434 A CH108434 A CH 108434A CH 108434D A CH108434D A CH 108434DA CH 108434 A CH108434 A CH 108434A
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CH
Switzerland
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housing
electrode apparatus
dependent
housings
voltage
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German (de)
Inventor
Oerlikon Maschinenfabrik
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Oerlikon Maschf
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/28—Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically
    • F22B1/30—Electrode boilers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
    • F24H1/201—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply
    • F24H1/203—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply with electrodes

Description

  

      Elektrodenapparat    zur Erwärmung von Flüssigkeiten und Erzeugung von Dampf  durch hochgespannten Strom.    Die Erfindung     betrifft    einen Elektroden  apparat zur Erwärmung von Flüssigkeiten  und Erzeugung von Dampf durch hochge  spannten Strom und besteht darin, dass die       Erwärmung    der Flüssigkeit in wenigstens  zwei elektrisch getrennten Gehäusen erfolgt,  die ungleiche Potentiale gegen Erde besitzen.  



  Ein     Ausführungsbeispiel    des Erfindungs  gegenstandes ist auf der Zeichnung schema  tisch dargestellt.  



  Die gezeichnete Anlage besteht aus drei  elektrisch getrennten Gehäusen 1, 2 und 3,  die ungleiche Potentiale gegen Erde (z. B.  60,000 Volt für Gehäuse 1, 40,000 Volt für  Gehäuse 2 und 20,000 Volt für Gehäuse 3)  besitzen, und von denen das Gehäuse 3 ge  erdet ist. Die Speisung der Anlage mit  Flüssigkeit geschieht einzig durch den Stut  zen 4 des Gehäuses 3. Die Dampfentnahme  des in der ganzen Anlage erzeugten Dampfes  erfolgt durch den Stutzen 5 jenes Gehäuses.  Die Zufuhr der Speiseflüssigkeit vom Ge  häuse 3 zum Gehäuse 2 geschieht durch ein  Rohr 6, das wenigstens vom einen Ge  häuse elektrisch isoliert ist. Dieses Rohr    kann das gleiche Potential wie das Ge  häuse 3 oder das Gehäuse 2 und letz  teres die gleiche Spannung gegen Erde wie  die Elektrode E des geerdeten Gehäuses 3  haben.

   Die     Gehäusewand-Durchführungen     werden so bemessen, dass sich die Dampf  drücke auf die Stirnenden des Rohres 6 samt  (nichtgezeichneter) Stopfbüchsen ausgleichen.  Das Rohr 6 dient gleichzeitig als elektrische  Verbindungsleitung zwischen den Gehäusen  2 und 3.

   Wie in der Zeichnung an dem die  Gehäuse 1 und 2 miteinander verbindenden  und gleichfalls als Stromleiter dienenden Rohr  7 angedeutet ist, wird zweckmässig die elek  trische Verbindungsleitung zwischen einem  Gehäuse mit höherer Spannung und einem  Gehäuse mit niedrigerer Spannung im Innern  des letzteren Gehäuses so weit hinein elektrisch  isoliert geführt, bis ein Punkt     (g)    erreicht  ist, von welchem aus der     ohmsche    Wider  stand bis zu Teilen des Gehäuses 2 grösser  ist als der     ohmsche    Widerstand zwischen der  Elektrode E und einer im Gehäuse 2 ange  deuteten     Elektroden-Reguliervorrichtung    B.

    Zur Beförderung der     Flüssigkeit    von,     einem         Gehäuse zum andern können eine oder meh  rere Pumpen 9 dienen, die von Erde isoliert  aufgestellt werden.  



  Die     Dampfführung    zwischen den einzelnen  Gehäusen erfolgt durch Rohre 10 und 11,  welche elektrisch wie die oben beschriebenen  Speiserohre 6 und 7 ausgebildet sein     kön-          fien,    so zum Beispiel unter Umständen auch  als elektrische Verbindungsleitung von einem  Gehäuse     zuni    andern.  



  Die Dampf- und die Flüssigkeitsleitungen  zwischen den Gehäusen können mit Regulier  organen 12 und     Wärmeexpansions-Vorrich-          tungen    13 ausgestattet sein.     Statt    der hohlen       Elektrodenzuführungen    6 und 7 können na  türlich auch besondere     Flüssigkeitsleitungen     benutzt werden (vergleiche die strichpunk  tiert eingezeichnete Leitung 14).  



  - Bei Betrieb der Anlage mit     DTehrphasen-          strom    können mehrere Gehäuse pro Phase  elektrisch in Reihe geschaltet sein, wobei  auch nur die Gehäuse mit höherer Spannung  als Erde pro Phase elektrisch in Reihe ge  schaltet sein können, während das geerdete       Üleliäuse    für alle drei Phasen gemeinsam ist.  



  Die Spannungsverteilung zwischen den  einzelnen Gehäusen lässt sieh zwangsläufig  durch elektrische     Spannungsteiler    (Transfor  mator 15) festlegen. Eine zu grosse Spannung  zwischen Elektrode und Gehäuse bei einem  Gehäuse kann, allenfalls durch Transforma  toren 16 oder durch Veränderung des     ohin-          schen    Widerstandes der Flüssigkeit, dazu  benützt werden, um den Spannungsanteil  eines andern Gehäuses auf Kosten der erste  ren zu erhöhen.  



  Es können ferner Teile gleichen Poten  tials der Anlage durch elektrische Leiter (17)  unter sich verbunden werden. Schliesslich  wird     zweckmässig    die Isolation der verschie  denen Teile gegen Erde in gleiche Span  nungsstufen unterteilt, wie solche zwischen  den verschiedenen Gehäusen vorhanden sind.



      Electrode apparatus for heating liquids and generating steam using high-voltage electricity. The invention relates to an electrode apparatus for heating liquids and generating steam by high-tension electricity and consists in that the liquid is heated in at least two electrically separate housings that have unequal potentials to earth.



  An embodiment of the subject invention is shown schematically in the drawing.



  The system shown consists of three electrically separate housings 1, 2 and 3, which have unequal potentials to earth (e.g. 60,000 volts for housing 1, 40,000 volts for housing 2 and 20,000 volts for housing 3), and of which the housing 3 is grounded. The supply of the system with liquid happens only through the Stut zen 4 of the housing 3. The steam extraction of the steam generated in the entire system takes place through the nozzle 5 of that housing. The supply of the feed liquid from the Ge housing 3 to the housing 2 is done through a pipe 6 which is electrically isolated from at least one Ge housing. This tube can have the same potential as the housing 3 or the housing 2 and last teres the same voltage to earth as the electrode E of the earthed housing 3.

   The housing wall feedthroughs are dimensioned so that the steam pressures on the front ends of the pipe 6 including the stuffing boxes (not shown) are balanced. The tube 6 also serves as an electrical connection line between the housings 2 and 3.

   As indicated in the drawing on the tube 7 connecting the housing 1 and 2 and also serving as a current conductor, the electrical connection line between a housing with a higher voltage and a housing with a lower voltage inside the latter housing is expediently electrically so far insulated guided until a point (g) is reached, from which the ohmic resistance stood up to parts of the housing 2 is greater than the ohmic resistance between the electrode E and an electrode regulator B indicated in the housing 2.

    To convey the liquid from one housing to the other, one or more pumps 9 can be used, which are set up isolated from the ground.



  The steam is routed between the individual housings through tubes 10 and 11, which can be designed electrically like the feed tubes 6 and 7 described above, so for example, under certain circumstances, they can also be used as an electrical connection line from one housing to another.



  The steam and liquid lines between the housings can be equipped with regulating organs 12 and 13 thermal expansion devices. Instead of the hollow electrode leads 6 and 7, special liquid lines can of course also be used (compare line 14 drawn in dashed and dotted lines).



  - When the system is operated with DTehrphase- current, several housings per phase can be connected electrically in series, whereby only the housings with a higher voltage than earth per phase can be electrically connected in series, while the grounded Üleliäuse is common for all three phases .



  The voltage distribution between the individual housings can be determined by electrical voltage divider (transformer 15). Too high a voltage between the electrode and the housing in a housing can be used, if necessary by transformers 16 or by changing the ohin resistance of the liquid, to increase the voltage component of another housing at the expense of the first.



  It can also be connected to the same potential parts of the system by electrical conductors (17). Finally, the isolation of the various parts against earth is expediently divided into the same voltage levels as those between the different housings.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Elektrodenapparat zur Erwärmung von Flüssigkeiten und Erzeugung von Dampf durch linchgespanuten Strom, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Erwärmung der Flüs sigkeit in mindestens zwei elektrisch ge trennten Gehäusen erfolgt, die ungleiche Potentiale gegen Erde besitzen. UNTERANSPRüCHE 1. Elektrodenapparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse geerdet ist. PATENT CLAIM Electrode apparatus for heating liquids and generating steam by means of linchspanuten electricity, characterized in that the liquid is heated in at least two electrically separated housings which have unequal potentials to earth. SUBClaims 1. Electrode apparatus according to claim, characterized in that a housing is grounded. 2. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das dein geerdeten Gehäuse folgende Gehäuse nächst höherer Span nung die gleiche Spannung gegen Erde hat wie die Elektrode des geerdeten Ge häuses. 3. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Zufuhr der Speiseflüssig keit in dem geerdeten Gehäuse erfolgt. 4. Elektrodenapparat nach Patentanspruch -und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Dampfentnahme aus dem geerdeten Gehäuse erfolgt. 2. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 1, characterized in that the housing following your grounded housing next higher voltage voltage has the same voltage to ground as the electrode of the grounded Ge housing. 3. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 1, characterized in that the supply of the Speiseflüssig takes place in the grounded housing. 4. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 1, characterized in that the steam is extracted from the grounded housing. 5. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Zufuhr der Speiseflüssig keit vom geerdeten (seli#iuse aus zum fol genden Gehäuse nächst höherer Spannung durch ein wenigstens vom einen der bei den Gehäuse elektrisch isoliertes Rohr erfolgt. 6. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass das Speiserohr das gleiche Potential aufweist wie dasjenige der durch dieses Rohr verbundenen Gehäuse, welches die niedrigere Spannung hat. 5. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 1, characterized in that the supply of the feed liquid from the grounded (seli # iuse to the following housing of the next higher voltage takes place through a tube that is electrically insulated from at least one of the housings according to claim and dependent claim 5, characterized in that the feed pipe has the same potential as that of the housing connected by this pipe, which has the lower voltage. 7. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass das Speiserohr das gleiche Potential aufweist wie dasjenige der durch dieses Rohr verbundenen Gehäuse, welches die höhere Spannung hat. B. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Gehäusewand-Durchfüh- rungen des Speiserohres so bemessen sind, dass sich die Dampfdrücke auf die Rohr stirnenden samt Stoffbüchsen ausgleichen. 7. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 5, characterized in that the feed pipe has the same potential as that of the housing connected by this pipe, which has the higher voltage. B. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 5, characterized in that the housing wall bushings of the feed pipe are dimensioned so that the vapor pressures on the pipe facing together with the material cans are balanced. 9. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass das Speiserohr gleichzeitig als elektrische Verbindungsleitung vom einen Gehäuse zum andern dient. 10. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteransprüchen 5 und 9 mit mehr als zwei elektrisch getrennten Gehäusen, dadurch gekennzeichnet, dass die elek trische Verbindungsleitung zwischen einem (xehäuse mit höherer Spannung und einem Gehäuse mit niedrigerer Spannung im Innern des letzteren Gehäuses soweit hinein elektrisch isoliert geführt ist, bis ein Punkt erreicht ist, 9. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 5, characterized in that the feed pipe simultaneously serves as an electrical connection line from one housing to the other. 10. Electrode apparatus according to claim and dependent claims 5 and 9 with more than two electrically separate housings, characterized in that the elec trical connecting line between a (xehäuse with higher voltage and a housing with lower voltage inside the latter housing is guided as far as electrically insulated until a point is reached von- welchem aus der ohmsche Widerstand zwischen Teilen des Gehäuses und der Verbindungsleitung grösser ist als der ohmsche Widerstand zwischen Elektrode und Gehäuseteilen. 11. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Dampfverbindung zwi- schem dem geerdeten Gehäuse und dem folgenden Gehäuse nächsthöherer Span nung in einem wenigstens vorn einen Gehäuse elektrisch isolierten Rohr be steht. from which the ohmic resistance between parts of the housing and the connecting line is greater than the ohmic resistance between the electrode and housing parts. 11. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 1, characterized in that the steam connection between the earthed housing and the following housing of the next higher voltage is in a tube that is electrically insulated at least at the front. 12. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, dass das Dampfrohr das gleiche Potential aufweist wie dasjenige der durch dieses Rohr verbundenen Gehäuse, welches die niedrigere Spannung hat. 13. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, dass das Dampfrohr das gleiche Potential aufweist wie dasjenige der durch dieses Rohr verbundenen Gehäuse, welches die höhere Spannung hat. 14. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, dass das Dampfrohr .gleichzeitig als elektrische Verbindungsleitung vom einen Gehäuse zum andern dient. 12. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 11, characterized in that the steam pipe has the same potential as that of the housing connected by this pipe, which has the lower voltage. 13. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 11, characterized in that the steam pipe has the same potential as that of the housing connected by this pipe, which has the higher voltage. 14. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 11, characterized in that the steam pipe. At the same time serves as an electrical connection line from one housing to the other. 15. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteransprüchen 11 und 14, mit mit mehr als zwei elektrisch getrennten Gehäusen, dadurch gekennzeichnet, dass das Dampfrohr zwischen einem Gehäuse mit höherer Spannung und einem Gehäuse mit niedrigerer Spannung im Inneren des letzteren Gehäuse so weit hinein elek trisch isoliert geführt ist, bis ein Punkt erreicht ist, von welchem aus der ohm- sche Widerstand zwischen Teilen des Gehäuses und der Verbindungsleitung grösser ist als der ohmsche Widerstand zwischen Elektrode und Gehäuseteilen. 15. Electrode apparatus according to claim and dependent claims 11 and 14, with more than two electrically separate housings, characterized in that the steam pipe between a housing with a higher voltage and a housing with a lower voltage in the interior of the latter housing is so far out electrically insulated until a point is reached from which the ohmic resistance between parts of the housing and the connecting line is greater than the ohmic resistance between the electrode and the housing parts. 16. Elektrodenapparat für 1VIehrphasenstrom nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass pro Phase mehrere Gehäuse elektrisch in Reihe ge schaltet sind. 17. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 16, gekennzeichnet durch ein für alle Phasen gemeinsames geerdetes Gefäss, wobei in jeder Phase alle sonstigen Gehäuse je unter sich elektrisch in Reihe geschaltet sind. 18. Elektrodenapparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der getrennten Gehäuse eine Vor richtung zur Regulierung der Stromstärke durch Veränderung des ohmschen Wider standes enthält. 16. Electrode apparatus for 1VIehrphasenstrom according to claim and dependent claim 1, characterized in that several housings are electrically connected in series per phase. 17. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 16, characterized by a grounded vessel common to all phases, with all other housings being electrically connected in series in each phase. 18. Electrode apparatus according to claim, characterized in that at least one of the separate housings contains a device for regulating the current strength by changing the ohmic resistance. 19. Elektrodenapparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Span nungsverteilung zwischen den einzelnen Gehäusen zwangsläufig durch elektrische Spannungsteiler festgelegt ist. 20. Elektrodenapparat nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch ein Mittel, ver möge dessen eine zu grosse Spannung zwischen Elektrode und Gehäuse bei dem einen Gehäuse dazu benützt werden kann, um den Spannungsanteil des andern Ge häuses auf Kosten der ersteren zu er höhen. 21. Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 20, dadurch gekenn zeichnet, dass das genannte Mittel ein Transformator ist. 19. Electrode apparatus according to claim, characterized in that the voltage distribution between the individual housings is inevitably determined by electrical voltage dividers. 20. Electrode apparatus according to claim, characterized by a means ver may be too high a voltage between the electrode and the housing in which a housing can be used to increase the voltage component of the other Ge housing at the expense of the former. 21. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 20, characterized in that said means is a transformer. 22. Elektroderrapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 20, dadurch gekenn- zeichnet, dass das genannte Mittel in einer Veränderung des ohuischen Widerstandes der Flüssigkeit besteht. 23. Elektrodenapparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Teile glei chen Potentials der Anlage durch elek trische Leiter unter sich verbunden sind. 22. Electrode apparatus according to claim and dependent claim 20, characterized in that said means consists in changing the ohuic resistance of the liquid. 23. Electrode apparatus according to claim, characterized in that parts of the same potential of the system are interconnected by electrical conductors. 24. Elektrodenapparat nach Patentanspruch mit mehr als zwei elektrisch getrennten Gehäusen und mit gleichen Spannungs- stufen von Gehäuse zu Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation der verschiedenen Teile gegen Erde in gleiche Spannungsstufen unterteilt ist, wie solche zwischen den einzelnen Gehäusen vor handen sind. 25. Elektrodenapparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssig- ]zeit von einem Gehäuse zum andern durch wenigstens eine Pumpe befördert wird. 24. Electrode apparatus according to claim with more than two electrically separate housings and with the same voltage levels from housing to housing, characterized in that the insulation of the various parts to earth is divided into the same voltage levels as those between the individual housings are available. 25. Electrode apparatus according to claim, characterized in that the liquid time is conveyed from one housing to the other by at least one pump. <B><U>26.</U></B> Elektrodenapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 25, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Pumpe von Erde isoliert ist. 27. Elektrodenapparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in den Flüs- s;gkeits-Verbindungsleitungen zwischen den Gehäusen Regulierorgane eingebaut sind. <B><U>26.</U> </B> Electrode apparatus according to patent claim and dependent claim 25, characterized in that the pump is isolated from earth. 27. Electrode apparatus according to claim, characterized in that regulating members are built into the liquid connecting lines between the housings. 28. Elektrodenapparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in den Flüs- sigkeits-Verbindungsleitungen zwischen den Gehäusen W"irmeexpansions-Vorrich- tungen eingebaut sind. 29. Elektrodenapparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in den Dampfleitungen zwischen den Gehäusen Regulierorgane eingebaut sind. 28. Electrode apparatus according to patent claim, characterized in that thermal expansion devices are installed in the liquid connecting lines between the housings. 29. Electrode apparatus according to patent claim, characterized in that regulating elements are installed in the steam lines between the housings. 30. Elektrodenapparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dafä die Dampf leitungen zwischen den Gehäusen Wärme- expansions-Vorrichtuugen aufweisen. 30. Electrode apparatus according to claim, characterized in that the steam lines between the housings have heat expansion devices.
CH108434D 1924-03-18 1924-03-18 Electrode apparatus for heating liquids and generating steam using high-voltage electricity. CH108434A (en)

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