Dispositif <B>de fixation d'une électrode à la paroi d'une</B> enceinte. Les enceintes prévues pour les traitements de l'eau, telles que les bouilleurs destinés à la production et à la distribution d'eau chaude et qui sont équipés d'un dispositif de chauf fage au charbon, à vapeur, à gaz ou à l'élec tricité, sont sujettes à des attaques de leurs parois en tôle de fer, dues aux éléments corro sifs contenus dans l'eau les traversant. Les dégâts dus à ces attaques représentent des sommes considérables.
Certains construc teurs ont tenté de réduire les dégâts causés, en galvanisant les parois internes de leurs appareils soit par galvanisation au bain chaud, soit par zinguage électrolytique ou mé tallisation.
Toutefois, de telles protections se révè lent insuffisantes et ne résistent. pas à l'action corrosive de certaines eaux, en particulier à celle des eaux provenant de nappes souter raines, ou d'eau présentant une faible teneur de calcaire, comme on en rencontre dans la région des alpes cristallines. Dans le cas d'eaux de cette nature, les parois des appareils devraient. être en tôle de cuivre, ce métal étant le seul qui présente une résistance suffisante à l'action corrosive de ces eaux. Malheureuse ment, il n'est pratiquement pas possible, pour des raisons constructives et de prix, de réali ser tous ces appareils en tôle de cuivre.
Or, on a constaté qu'il était. possible de protéger efficacement les parois d'appareils parcourus par des eaux très corrosives au moyen d'un revêtement d'hydroxyde de magnésium. Un tel revêtement peut, selon des essais pratiques effectués, être obtenu par électrolyse au moyen d'une électrode cons tituée par un alliage de magnésium plon geant à l'intérieur de l'appareil.
Toutefois, les expériences effectuées sur des appareils en service n'ont pas donné entière satisfaction, car le magnésium est un métal qui s'oxyde très rapidement, de sorte qu'il est très diffi cile de réaliser un contact électrique entre cette électrode et la paroi de l'appareil pré sentant une résistance de passage suffisam ment faible pour permettre au courant. élec trique engendré par la différence de poten tiel du fer et de l'alliage de magnésium de se fermer à travers l'eau contenue dans l'appa reil.
En outre, le magnésium et ses alliages étant des matériaux présentant généralement une résistance mécanique faible et. l'électrode se désagrégeant sous l'action du courant en gendré, il arrive fréquemment que celle-ci soit sectionnée près de son attache et tombe dans le fond de l'appareil, de sorte que le processus d'électrolyse, nécessaire à la formation d'un revêtement résistant aux actions corrosives des eaux, est interrompu prématurément, c'est-à-dire avant que ce revêtement ait atteint l'épaisseur désirable.
La présente invention a pour objet un dispositif de fixation d'une électrode à la paroi d'une enceinte parcourue par de l'eau, qui tend à éliminer les inconvénients cités ci-dessus par le fait qu'il comprend une arma ture métallique enrobée sur la plus grande partie de sa longueur 'par le matériau de l'électrode et par le fait que l'extrémité libre de l'armature est reliée électriquement et mé caniquement à un organe amovible de con nexion et de fixation de l'électrode sur la paroi de l'enceinte.
Le dessin annexé montre schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution du dispositif.
La fig. 1 montre une électrode en position de service fixée à la paroi d'un bouilleur.
La. fig. 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, du dispositif reliant méca niquement et électriquement l'électrode à la paroi du bouilleur.
Le dispositif -de fixation représenté com prend une armature 1 enrobée sur pratique ment toute sa longueur par le matériau 2 de l'électrode. L'extrémité de cette dernière est fixée rigidement dans un écrou 3 pourvu d'un filetage extérieur 4 et d'un perçage axial fileté 5 traversé en partie par le matériau 2. L'extrémité libre de l'armature 1 est recour bée à angle droit et forme un bec 6 logé dans une rainure radiale 7 pratiquée dans la face frontale .de l'écrou. Cette armature est reliée électriquement à la masse métallique de l'écrou par une masse métallique 8 adhérente à. la. surface du bec 6 et aux parois de la rai nure 7, telle que de la soudure.
Cet écrou 3 est vissé à l'intérieur d'un manchon 9 traver sant la paroi 10 du bouilleur et relié rigide ment de manière étanche à celle-ci. L'écrou 3 est bloqué en position par un contre-écrou 11 et le perçage axial du manchon 9 est obturé de manière étanche par un bouchon 12 muni d'un joint 13.
En examinant le dessin annexé, on peut aisément se rendre compte que le dispositif décrit permet -de remédier aux inconvénients cités plus haut. En effet, la surface de con tact entre l'armature 2 et le matériau 3, qui est de préférence du magnésium ou un alliage de magnésium, est très .grande et à l'abri de l'air et de l'eau, de sorte que le contact métal lique entre le matériau 3 et l'armature 2 est conservé -de manière permanente puisque au cune action oxydante ou corrosive des sur faces en présence ne peut avoir lieu, Il en est de même en ce qui concerne la liaison élec trique entre le bec 6 et l'écrou 3 puisque le métal de la soudure est. adhérent au métal de l'armature 2 et au métal de l'écrou 3.
Ce der nier étant, bloqué dans le manchon 9 et celui-ci étant. soudé ou brasé sur la paroi 10, il est clair que la liaison électrique entre le matériau 3 et la paroi 10 présente une très petite résis tance électrique dont. la valeur ne risque pas d_'augmenter avec le temps. Ainsi, ce dis positif permet. de réaliser de manière simple et aisée un circuit électrique se refermant à travers l'eau contenue dans le bouilleur. Or, le magnésium se combinant avec les ions (O11) libres, il se forme de l'hydroxyde de magné sium qui, par électrolyse, est déposé sur la paroi interne de l'appareil, afin de provo quer automatiquement un dépôt d'hydroxyde de magnésium ,sur les parois 10, qui protège celles-ci contre l'action corrosive des eaux.
En outre, l'armature 1 retient. le matériau 2 et évite sa chute au fond du bouilleur. Les essais effectués avec le dispositif décrit monté sur des appareils en service ont été entière ment concluants et ont donné entière satis faction.
Le manchon 9 est. de préférence placé sur la paroi supérieure du bouilleur, de façon qu'en interrompant. l'alimentation de celui-ci, il soit. possible de procéder sans autre au remplacement d'une électrode.
Comme on peut s'en rendre compte par ce qui précède, ce dispositif peut. non seulement être prévu sur des appareils neufs, mais peut également être placé sur des appareils exis- tants sans nécessiter leur dépose, ce qui repré sente également. un très grand avantage du dispositif décrit.
Dans une variante d'exécution du dispo sitif décrit ci-dessus en référence au dessin annexé, on pourrait placer entre la face fron tale 14 de l'écrou 3 et l'épaulement 15 du ma tériau 2, une rondelle en matière isolante. De cette manière, on évite dans une très grande mesure les corrosions à l'endroit du contact entre le matériau de l'électrode et celui de l'écrou dû au courant électrique secondaire se refermant à. travers l'eau et engendré par le couple local formé par ces deux métaux. En effet, en intercalant une rondelle en matière isolante, comme indiqué ci-dessus, on augmente considérablement la longueur de la partie de ce circuit. secondaire traver sant l'eau, de sorte que sa résistance de vient suffisante pour rendre négligeable et sans effet le courant engendré par ce couple.
On pourrait atteindre ce même but en plaçant un manchon en matière isolante à cheval sur l'écrou et l'électrode ou tout autre dispositif de protection empêchant qu'une partie quel conque de la surface de contact entre les ma tériaux de l'électrode et de l'écrou soit léchée par l'eau.
Device <B> for fixing an electrode to the wall of a </B> enclosure. The enclosures intended for water treatment, such as boilers intended for the production and distribution of hot water and which are equipped with a device for heating with coal, steam, gas or gas. electricity, are subject to attacks from their sheet iron walls, due to the corrosive elements contained in the water passing through them. The damage caused by these attacks represents considerable sums.
Some manufacturers have attempted to reduce the damage caused by galvanizing the internal walls of their devices either by hot dip galvanization, or by electrolytic zinc plating or metallization.
However, such protections are insufficient and do not resist. not to the corrosive action of certain waters, in particular that of water coming from groundwater, or water with a low content of limestone, such as one meets in the region of the crystalline Alps. In the case of water of this nature, the walls of the appliances should. be made of sheet copper, this metal being the only one which has sufficient resistance to the corrosive action of these waters. Unfortunately, it is practically not possible, for constructive and price reasons, to make all these devices out of sheet copper.
Now it was found to be. it is possible to effectively protect the walls of equipment through which very corrosive water flows by means of a coating of magnesium hydroxide. Such a coating can, according to practical tests carried out, be obtained by electrolysis by means of an electrode constituted by a magnesium alloy plunging inside the apparatus.
However, the experiments carried out on devices in service have not been entirely satisfactory, since magnesium is a metal which oxidizes very quickly, so that it is very difficult to make electrical contact between this electrode and the electrode. wall of the apparatus having a sufficiently low flow resistance to allow the current. elec tric generated by the difference in potential of iron and magnesium alloy to close through the water contained in the appliance.
In addition, magnesium and its alloys being materials generally exhibiting low mechanical strength and. the electrode disintegrating under the action of the current in gendré, it often happens that this one is cut near its attachment and falls in the bottom of the apparatus, so that the electrolysis process, necessary for the formation of a coating resistant to the corrosive actions of water, is interrupted prematurely, that is to say before this coating has reached the desired thickness.
The present invention relates to a device for fixing an electrode to the wall of an enclosure traversed by water, which tends to eliminate the drawbacks mentioned above by the fact that it comprises a coated metal armor. over the greater part of its length 'by the material of the electrode and by the fact that the free end of the frame is electrically and mechanically connected to a removable member for connecting and fixing the electrode on the wall of the enclosure.
The accompanying drawing shows schematically and by way of example an embodiment of the device.
Fig. 1 shows an electrode in the service position fixed to the wall of a boiler.
Fig. 2 is a sectional view, on a larger scale, of the device mechanically and electrically connecting the electrode to the wall of the boiler.
The fixing device shown com takes a frame 1 coated over practically its entire length by the material 2 of the electrode. The end of the latter is rigidly fixed in a nut 3 provided with an external thread 4 and a threaded axial bore 5 partially traversed by the material 2. The free end of the frame 1 is bent at an angle. straight and forms a spout 6 housed in a radial groove 7 formed in the front face .de the nut. This frame is electrically connected to the metal mass of the nut by a metal mass 8 adherent to. the. surface of the nozzle 6 and the walls of the groove 7, such as solder.
This nut 3 is screwed inside a sleeve 9 passing through the wall 10 of the boiler and rigidly connected in leaktight manner thereto. The nut 3 is locked in position by a lock nut 11 and the axial bore of the sleeve 9 is sealed off by a plug 12 provided with a seal 13.
By examining the appended drawing, one can easily see that the device described makes it possible to remedy the drawbacks mentioned above. Indeed, the contact surface between the frame 2 and the material 3, which is preferably magnesium or a magnesium alloy, is very large and protected from air and water, so that the metal contact between the material 3 and the reinforcement 2 is preserved - in a permanent way since at the cune oxidizing or corrosive action of the surfaces present cannot take place, It is the same as regards the electrical connection trique between the nozzle 6 and the nut 3 since the metal of the weld is. adherent to the metal of the frame 2 and to the metal of the nut 3.
This last being blocked in the sleeve 9 and the latter being. welded or brazed to the wall 10, it is clear that the electrical connection between the material 3 and the wall 10 has a very low electrical resistance. the value is not likely to increase over time. So this positive say helps. to achieve in a simple and easy way an electrical circuit closing through the water contained in the boiler. However, since magnesium combines with the free ions (O11), magnesium hydroxide is formed which, by electrolysis, is deposited on the internal wall of the device, in order to automatically cause a deposit of hydroxide. magnesium, on the walls 10, which protects them against the corrosive action of water.
In addition, the frame 1 retains. material 2 and prevents it from falling to the bottom of the boiler. The tests carried out with the device described mounted on devices in service have been entirely conclusive and have given complete satisfaction.
The sleeve 9 is. preferably placed on the upper wall of the boiler, so that when interrupting. feeding it, either. it is possible to replace an electrode without further ado.
As can be seen from the above, this device can. not only be provided on new devices, but can also be placed on existing devices without requiring their removal, which also represents. a very great advantage of the device described.
In an alternative embodiment of the device described above with reference to the appended drawing, one could place between the front face 14 of the nut 3 and the shoulder 15 of the material 2, a washer of insulating material. In this way, corrosions at the point of contact between the material of the electrode and that of the nut due to the secondary electric current closing in are avoided to a very great extent. through water and generated by the local couple formed by these two metals. Indeed, by inserting a washer of insulating material, as indicated above, the length of the part of this circuit is considerably increased. secondary through the water, so that its resistance becomes sufficient to make the current generated by this torque negligible and ineffective.
This same goal could be achieved by placing a sleeve of insulating material straddling the nut and the electrode or any other protective device preventing any part of the contact surface between the materials of the electrode and of the nut is licked by the water.