CH96066A - Verfahren zum Betriebe von Elektroden-Dampferzeugern mittelst Gleichstrom. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Betriebe von     Elektroden-Dampferzeugern    mittelst Gleichstrom.    Bei der Einführung des elektrischen Be  triebes an Stelle des Dampfbetriebes bei  Bahnen macht sich das Bedürfnis nach einer       Beheizungsart    der Züge geltend, die die vor  handenen Einrichtungen mit möglichst ge  ringen Abänderungen zu verwenden gestattet.  Bei mit Wechselstrom betriebenen Bahnen  besteht eine einfache Lösung darin, dass auf  der Lokomotive in einem     Elektroden-Dampf-          kessel    bekannter Art (z. B.     Revelkessel)     Dampf erzeugt wird, den man zum Beheizen  des Zuges genau in derselben Weise, wie  früher beim Dampfbetrieb verwendet.

   Liegt  aber als Betriebskraft Gleichstrom vor, so  gelingt das Verfahren nicht ohne weiteres,  weil Gleichstrom das Wasser bekanntlich  in seine Bestandteile     Wasserstoff    und Sauer  stoff zerlegt. Diese Gasmischung, unter dem  Namen     "Knallgas"    bekannt, gesellt sich dem  Dampf bei und kann durch ihre ausserordent  liche Feuergefährlichkeit und Explosivität zu  Unfällen und Betriebsstörungen führen. Be  sonders in der hintern Wagenreihe kann sich  das Gas infolge der zunehmenden Konden  sation des Heizdampfes in den     Leitungen    und    Heizkörpern so stark anreichern, dass explo  sive Mischungen auftreten.

   Durch irgend  welche     Funkenbildung    in der Leitung, wie  sie bei elektrischem     Zugbetrieb    durchaus im  Bereich der Möglichkeit liegt, würde eine  gefährliche Explosion entstehen.  



  Es hat sich ferner gezeigt, dass bei     Elek-          troden-Dampferzeugern    ausser durch Elektro  lyse noch mit einer andern Möglichkeit der       Knallgasbildung    zu rechnen ist. Übersteigt  nämlich die Stromdichte an den -Elektroden  einen gewissen Betrag, so kommt es zwischen  Elektrode und Flüssigkeit zur Bildung von  Lichtbögen. In der hohen     Lichtbogentempe-          ratur    wird der Wasserdampf von selbst in  seine Bestandteile zerlegt.

   Zufolge der grossen       Diffusionsgeschwindigkeit    des     Wasserstoffes     tritt Entmischung ein, so dass beim Austritt  aus der     Lichtbogenzone    höchstens eine teil  weise Wiedervereinigung zu Wasser statt  findet. Versuche haben gezeigt, dass dieser  Vorgang bei Gleichstrom bei bedeutend ge  ringerer Stromdichte auftritt als bei Wechsel  strom. Durch Verwendung von Elektroden,  wie sie in     der-    schweizerischen Patentschrift           Nr.88628    beschrieben sind, lässt sich in  dessen die Stromdichte leicht unter das ge  fährliche Mass drücken.  



  Das den Gegenstand vorliegender Erfin  dung bildende Verfahren bezweckt nun, die  Verwendung von Gleichstrom zur Dampf  erzeugung zu ermöglichen. Das Verfahren  beruht darauf, dass Massnahmen     getroffen     werden, die verhindern, dass sich ein explo  sives     Krrallgasgernisch    in den Dämpfleitungen  und -Verbrauchern ansammelt. Es kann bei  spielsweise wie folgt verfahren werden  I. Das sich bildende Knallgas wird un  schädlich gemacht, indem man es mit     sö    viel  Luft verdünnt, dass die Gasmischung auch  bei vollständiger Verdichtung des Wasser  dampfes nicht explosiv ist. Um die Luftzu  fuhr dem Dampf- und somit dem Stromver  brauch entsprechend zu regeln, wird die  Luftpumpe zweckmässig mit der Speisewasser  pumpe gekuppelt.  



       II.    Die Bildung einer explosiven Mischung  wird verhindert, indem mindestens eine Kom  ponente des Knallgases bei ihrer Entstehung  an der Elektrode chemisch gebunden wird.  Das wird zum Beispiel dadurch erreicht, dass  die Kathode aus einem leicht reduzierbaren,  leitenden Oxyd hergestellt oder mindestens  mit einem solchen überzogen wird. Der sich  ausscheidende Wasserstoff wird sofort oxy  diert, während das genannte Oxyd zu einer  niedrigen Oxydationsstufe oder zu Metall  reduziert wird. Zweckmässig kann     man.    die  Anode aus dem Metall, das dem Kathoden  oxyd zugrunde liegt, herstellen. Während  des Betriebes bildet sich an ihr das näm  liche Oxyd.

   Wenn nach einer gewissen Zeit  die Kathode erschöpft, d. h. reduziert ist,  kann die Stromrichtung gewechselt werden,  wodurch der Vorgang sich im umgekehrten  Sinne wiederholt.  



  Die Vorschläge I und     II    können mitein  ander verbunden werden, indem man die  Luft längs der Kathodenoberfläche in den  Kesselraum austreten lässt. Die Kathode wird  dadurch vorweg zum Teil regeneriert.  



  Eine weitere Möglichkeit, 'die Wasserstoff  entstehung zu unterdrücken, besteht darin,    dem Kesselspeisewasser geeignete Metallsalze  beizumischen, die bei der Elektrolyse zerlegt  werden, wobei an der Kathode anstatt Wasser  stoff das betreffende Metall zur Ausscheidung  gelangt.  



  Schliesslich könnten auch im Kessel an  geeigneter Stelle katalytisch wirkende Sub  stanzen angebracht werden, welche die ent  stehenden     Knallgaskomponenten    ohne Ex  plosion zu Wasser vereinigen.  



  Das vorliegende Verfahren findet mit Vor  teil Verwendung bei der     Beheizung    von mit  Gleichstrom betriebenen Eisenbahnzügen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Betriebe von Elektroden- Dampferzeugern mittelst Gleichstrom, da durch gekennzeichnet, dass Massnahmen ge troffen werden, welche verhindern, dass sich ein explosives Knallgasgemisch in den Dampf leitungen und -Verbrauchern ansammelt. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Knallgas mit Luft verdünnt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der eingeführten Luft durch Kupplung der Luftpumpe mit der Speise wasserpumpe des Dampfkessels in Ab hängigkeit von der Speisewasserförderung gebracht wird.

   ä. Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die eingeführte Luft längs der Ka thodenoberfläche in den Kessel austreten lässt. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kom ponente des sich bildenden Knallgases bei ihrer Entstehung chemisch gebunden wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff oxydiert wird, indem die Kathode wenigstens an ihrer Oberfläche aus einem leicht reduzierbaren Metalloxyd hergestellt wird. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode aus dem Metall, das dem Ka thodenoxyd zugrunde liegt, hergestellt wird, so dass sich beim Betrieb dasselbe Oxyd bildet. 7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kesselspeise wasser Metallsalze beigemischt werden.