Stromrichter mit Gas- oder Dampfentladungsstrecke im Metallgehäuse. In neuerer Zeit ist man dazu über gegangen, Stromrichter mit Gas- oder Dampfentladungsstrecke im Eisengehäuse mit Luft zu kühlen, anstatt wie bisher mit Wasser.
Bei kleineren Einheiten gelingt es ohne besondere Kühlvorrichtungen am Stromrichtergehäuse lediglich durch zweck entsprechende Gestaltung und Vergrösserung der äussern Gehäuseoberfläche, die Verlust wärme ohne und mit künstlichem Luftzug mit einer noch zulässigen Übertemperatur ab zuführen, ohne dass dadurch die Betriebs sicherheit durch zu hohe Beharrungstempera- tur gefährdet wird.
Bei 'Stromrichtern für grössere Belastungen bezw. für hohe Ströme genügt die Vergrösserung der äussern Ober fläche des Stromrichtergehäuses allein nicht mehr, um die Verlustwärme mit einer be schränkten Übertemperatur abzuführen. Die auf die äussere Gehäuseoberfläche bezogene spezifische Strombelastung nimmt mit der Grösse der Stromrichter unverhältnismässig zu, bedingt durch die Bauart und Anord- nung der Elektroden der Stromrichter.
Die abzuführende Verlustwärme wird ferner noch dadurch gesteigert, dass auch der totale Span nungsabfall im Gehäuseinnern grösser wird, je grösser der Stromrichter wird.
Man hat bereits angegeben, das Gehäuse von Stromrichtern für die Kühlung des Ka thodenraumes und der Anoden mit Luft durch am Gehäuse aussen oder innen liegende zusätzliche Kühlflächen zu vergrössern. Wei ter hat man vorgeschlagen, das Stromrichter- gehäuse mit einem Luftführungsmantel zu umgeben. Schliesslich ist es auch bekannt, die Kühlluft den verschiedenen Kühlstellen eines Stromrichters in der Reihenfolge zuzufüh ren, dass erst die Kathode, dann die Anoden und endlich der Kondensationsraum vom Luftstrom bestrichen wird.
Alle bekannte Luftkühlungseinrichtungen sind ungeeignet, die bei Stromrichtern im Metallgehäuse für grosse Belastung oder hohe Ströme auf tretende Verlustwärme in wirtschaftlicher Weise abzuleiten.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Stromrichter mit Gas- oder Dampfent ladungsstrecke im Metallgehäuse mit Ring kathode, mit zwischen den am Gehäusemantel verteilt angeordneten Anoden liegendem Kondensationsraum, sowie mit einem das Stromrichtergehäuse mindestens teilweise umschliessenden Luftführungsmantel und mit Kühlung der Anoden und des Kondensations raumes durch in getrennten Luftströmen künstlich bewegte Luft, bei welchem erfin dungsgemäss der angestrebte Zweck dadurch erreicht wird, dass das Stromrichtergehäuse mit einer Mehrzahl den Kondensationsraum durchsetzenden Kühlrohren ausgerüstet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel der Erfindung für Stromrichter mit in Anodenarmen liegenden Anoden und ge meinsamen Belüfter für die getrennten Kühlluftströme schematisch im Längsschnitt durch das Stromrichtergehäuse dargestellt.
In der Figur bedeutet a das Stromrichter gehäuse aus Eisen mit den Anoden b und der Kathode c. Zwischen den am Gehäusemantel kreisförmig verteilt angeordneten Anoden liegt der Kondensationsraum d. Die Anoden können gegebenenfalls Steuergitter besitzen. Die Anodenarme sind mit Kühltaschen oder Rippen g$ versehen, und der den Stromrich ter einschliessende Luftführungsmantel h endigt unterhalb der Anodenarme. Die Ka thode c ist eine Ringkathode. Das Strom- richtergehäuse ist mit den Kondensationsraum durchsetzenden Kühlrohren g, ausgerüstet.
Der nichtgezeichnete, gemeinsame Belüftex liefert getrennte Kühlluftströme in den Zwi schenraum zwischen das Stromrichtergehäuse und den Luftführungsmantel und über die Anodenarme, sowie durch die Ringkathode hindurch in die Kühlrohre des Kondensa tionsraumes. Die Luftströme können je nach Wahl des Belüfters gesaugt (gestrichelte Pfeile der Figur) oder gedrückt (ausgezogene Pfeile der Figur) werden.
Die Kühlrohre g, können den Kondensationsraum, wie ausge zogen dargestellt, achsparallel durchsetzen, oder auch strahlenförmig angeordnet sein, wie gestrichelt angedeutet. Die Kühlrohre g, können in der Strömungsrichtung der Luft konisch erweiterte Ausströmöffnungen er halten.
Die Kühlung des Kondensationsraumes durch einen besonderen Kühlluftstrom wird einen günstigen Einfluss auf das Betriebsver halten des Stromrichters ausüben, weil der Quecksilberdampf aus der Kathode vorzugs weise das Bestreben hat, an solche Kühlstel len zu strömen, die unter den übrigen sich bietenden Kühlflächen die niedrigste Tempe ratur aufweisen. Diese aus den Rohren g4 ge bildeten Kühlkörper werden intensiver als die Gehäuseaussenwand vom künstlichen Luftzug bestrichen; weil der Bewegungs widerstand der Luft, bedingt durch die ein fache Luftführung, klein gehalten werden kann.
Auch sind solche Kühlkörper einfach in der Herstellung und können leicht auf Dichtigkeit abgepresst werden.
Es steht nachts im Wege, die in der Figur angegebenen, den Kondensationsraum durch setzenden Kühlrohre g, bei einem Stromrich ter mit im Gehäuse innen liegenden Anoden zu verwenden. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Ringkathode c durch eine gleitende, lösbare Abdichtung mit der Wandung des Stromrichtergehäuses a verbunden, wodurch Wärmedehnungen kompensiert werden.
Converter with gas or vapor discharge path in a metal housing. More recently, there has been a move towards cooling power converters with gas or vapor discharge paths in an iron housing with air instead of with water as before.
In the case of smaller units, without special cooling devices on the converter housing, it is only possible to dissipate the heat loss with an appropriate design and enlargement of the outer housing surface with and without artificial drafts with an excess temperature that is still permissible, without endangering the operational safety due to excessive steady-state temperatures becomes.
With 'converters for larger loads respectively. For high currents, the enlargement of the outer surface of the converter housing is no longer sufficient to dissipate the heat loss with a limited excess temperature. The specific current load related to the outer housing surface increases disproportionately with the size of the converter, due to the design and arrangement of the electrodes of the converter.
The heat loss to be dissipated is further increased by the fact that the total voltage drop inside the housing increases the larger the converter becomes.
It has already been stated to enlarge the housing of converters for cooling the cathode chamber and the anodes with air by means of additional cooling surfaces on the outside or inside of the housing. It has also been proposed to surround the converter housing with an air duct jacket. Finally, it is also known to supply the cooling air to the various cooling points of a converter in the order that first the cathode, then the anodes and finally the condensation space is swept by the air flow.
All known air cooling devices are unsuitable for economically dissipating the heat loss occurring in converters in metal housings for high loads or high currents.
The invention now relates to a converter with a gas or vapor discharge path in the metal housing with a ring cathode, with a condensation chamber located between the anodes distributed on the housing jacket, and with an air duct jacket that at least partially encloses the converter housing and with cooling of the anodes and the condensation chamber through in separate air flows artificially moved air, in which in accordance with the invention the intended purpose is achieved in that the converter housing is equipped with a plurality of cooling tubes penetrating the condensation space.
In the drawing, an embodiment example of the invention for converters with anodes lying in the anode arms and common aerators for the separate cooling air flows is shown schematically in a longitudinal section through the converter housing.
In the figure, a means the converter housing made of iron with the anodes b and the cathode c. The condensation space d is located between the anodes distributed in a circular manner on the housing jacket. The anodes can optionally have control grids. The anode arms are provided with cooling pockets or ribs, and the air ducting jacket enclosing the converter ends below the anode arms. The cathode c is a ring cathode. The converter housing is equipped with cooling tubes g which penetrate the condensation space.
The not shown, common Belüftex supplies separate cooling air flows in the inter mediate space between the converter housing and the air duct and over the anode arms, and through the ring cathode through into the cooling tubes of the condensation room. The air flows can be sucked in (dashed arrows in the figure) or pressed (solid arrows in the figure) depending on the choice of aerator.
The cooling tubes g can pass through the condensation space, as shown drawn out, axially parallel, or else be arranged in a radial fashion, as indicated by dashed lines. The cooling tubes g can hold conically enlarged outflow openings in the direction of flow of the air.
The cooling of the condensation chamber by a special flow of cooling air will have a beneficial effect on the operating behavior of the converter, because the mercury vapor from the cathode preferably strives to flow to those cooling points that have the lowest temperature among the other available cooling surfaces exhibit. These heat sinks formed from the tubes g4 are coated more intensely than the outer wall of the housing by the artificial draft; because the air's resistance to movement can be kept low due to the simple air flow.
Such heat sinks are also easy to manufacture and can easily be pressed for tightness.
At night it stands in the way of using the condensation space indicated in the figure by setting cooling tubes g, in a Stromrich ter with anodes located inside the housing. In the exemplary embodiment, the ring cathode c is connected to the wall of the converter housing a by a sliding, releasable seal, so that thermal expansions are compensated for.