DE1061000B

DE1061000B - Electric steam generator with electrode heating

Info

Publication number: DE1061000B
Application number: DEB21607A
Authority: DE
Inventors: Emile Bernard Bates
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-08-13
Filing date: 1952-08-13
Publication date: 1959-07-09

Description

Elektrischer Dämpferzeuger mit Elektrodenbeheizung-Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Dampferzeuger mit unmittelbarer Elektrodenbeheizung, bei welchem die erzeugte Dampfmenge entsprechend dem jeweiligen Bedarf aus dem Kessel entnommen und eine entsprechende Speisewassermenge selbsttätig zugeführt wird.Electric damper generator with electrode heating-The invention relates rely on an electric steam generator with direct electrode heating, at which the amount of steam generated according to the respective demand from the boiler withdrawn and a corresponding amount of feed water is automatically supplied.

Derartige Elektrodenboiler zur Erzeugung von Dampf erfordern verschiedene Regel- und Überwachungseinrichtungen für die Speisewassernachführung, die Heizleistung, den Dampfdruck und den Wasserstand im Boiler.Such electrode boilers for generating steam require different Control and monitoring devices for the feed water tracking, the heating output, the steam pressure and the water level in the boiler.

Ziel der Erfindung ist es, diese Regel- und Überwachungseinrichtungen zu vereinfachen, die Störanfälligkeit zu vermindern und die Betriebssicherheit zu erhöhen.The aim of the invention is to provide these control and monitoring devices to simplify, to reduce the susceptibility to failure and to increase the operational safety raise.

Bei einem bekannten Elektrodenheizgerät mit vom Nutzgerät getrennten Dampferzeuger ist in der Zuführungsleitung zu dem Elektroderiboiler ein Rückschlagventil vorgesehen, welches einen Rücklauf der Flüssigkeit unter -der Wirkung eines äußeren Unterdrucks verhindern soll: Hierdurch wird. zwar zugleich ein unerwünschtes Zurückdrücken kochenden Wassers verhindert, jedoch erfordert diese Vorrichtung zusätzliche Einrichtungen zur Regelurig der Heizleistung, die in Abhängigkeit von der erzeugten bzw. "abgeführ#-teil Dampfmenge arbeiten.In a known electrode heater with separate from the utility device The steam generator is a non-return valve in the supply line to the electric riboiler provided, which a return of the liquid under the action of an external Is to prevent negative pressure: This is. at the same time an undesirable pushing back prevents boiling water, but this device requires additional facilities to regulate the heating output, which depends on the generated or "dissipated # -part Working amount of steam.

Zur Regelung der Heizleistung von -Elektroden= dampfkessem ist eine Einrichtung bekanritgewordeh;', bei der ein durch Überstrom erregter Magnet - ein Wasseraustrittsventil öffnet, durch welches die Menge des im Kessel stehenden Wassers und damit die Eintauchtiefe der von oben zugeführten Elektroden verändert wird. Durch die Veränderung der wirksamen Oberfläche (Eintauchtiefe) der Elektroden wird zugleich eine Änderung der Leistungsaufnahme bewirkt. Diese Regeleinrichtung mit elektromechanischem Relais ist sehr aufwendig, besitzt eine relativ große Trägheit und gewährleistet nicht die bei derartigen Dampferzeugern erforderliche Betriebssicherheit.To regulate the heating output of electrodes = steam boilers, a Device bekanritgewordeh; ', in which a magnet excited by overcurrent - a The water outlet valve opens, through which the amount of water in the boiler and thus the immersion depth of the electrodes fed in from above is changed. By changing the effective surface (immersion depth) of the electrodes at the same time causes a change in the power consumption. This control device with electromechanical relay is very expensive, has a relatively large inertia and does not guarantee the operational safety required for such steam generators.

Es ist ferner eine elektrische Raumheizungsanlage mit Elektrodenbeheizung bekanntgeworden, bei welcher ohne Verwendung elektrischer oder mechanischer Regelglieder eine selbsttätige Einstellung auf eine gewünschte Heizleistung erfolgt. Zu diesem Zweck sind hierbei drei kommunizierende Behälter vorgesehen, von denen zwei mit Heizelektroden ausgestattet und als Druckkammern ausgebildet sind, derart, daß der erzeugte Dampf auf die Flüssigkeitsoberfläche drückt, hiermit die Eintauchtiefe der Elektroden verändert und damit selbsttätig die Heizleistung regelt. Bei dieser bekannten Einrichtung, bei der es sich um ein Raumheizungsgerät handelt, bei welchem ein Wärmeaustausch zwischen Flüssigkeit und Umgebung angestrebt wird, sind die einen Elektroden in Bodennähe angebracht, so daß bei ihrer Einschaltung überhitztes Wassergin den. Vorratsbehälter gelängen =kann. Eine derartige: Anordnung ist jedoch= bei 'Dämpferzeugern nicht verwendbar, weil einerseits eine Überhitzung des Vorratsbehälters und Dampferzeugung in diesem be-_Wiebgg2fährdend wären und außerdem eine Erwärmung dieser Flüssigkeit im Vorratsbehälter einen in diesem Falle unbeabsichtigten Wärmeaustausch mit der Umgebung und damit einen Leistungsverlust bedingen würde.It is also an electrical space heating system with electrode heating became known in which without the use of electrical or mechanical control elements an automatic setting to a desired heating output takes place. To this Purpose here are three communicating containers, two of which with Heating electrodes are equipped and designed as pressure chambers, such that the The generated vapor presses onto the surface of the liquid, thus reducing the immersion depth of the electrodes and thus automatically regulates the heating output. At this known device, which is a space heating device in which A heat exchange between the liquid and the environment is sought, are one Electrodes attached close to the ground, so that when they are switched on, overheated water grease the. Storage container lenght = can. Such an arrangement is, however, in the case of 'damper generators Cannot be used because, on the one hand, overheating of the storage container and steam generation would be dangerous in this and also a heating of this liquid in this case an unintended heat exchange with the reservoir in the reservoir Environment and thus a loss of performance.

Zur V ermeidung dieser Nachteile ist ein elektrischer Dampferzeuger mit einer senkrecht angeordneten Boilerkammer, welche im oberen Teil den Dampfauslaß und im unteren Teil die Wasserzuführung aufweist und in welche die Elektroden von oben nach abwärts hineinragen, gemäß der Erfindung in der Weise ausgebildet, daß die Elektroden sich vom oberen Teil der Kammer nach abwärts auf einem Teil der Höhe erstrecken, der nicht größer ist als die halbe Kammerhöhe, während die aus einem oberhalb des Boilers aufgestellten Vorratsbehälter gespeiste Wasserzuführung von den unteren Enden der Elektroden in einem Abstand mündet, der mindestens gleich ist der wirksamen Elektrodenlänge, die betriebsmäßig in die Wasserfüllung eintauchen kann, so daß beim Zurückdrücken des Wasserspiegels das vorher zwischen den Elektroden erhitzte Wasservolumen nicht in die Wasserzuführung gelangen kann.An electric steam generator is required to avoid these disadvantages with a vertically arranged boiler chamber, which has the steam outlet in the upper part and in the lower part has the water supply and in which the electrodes of protrude up and down, formed according to the invention in such a way that the electrodes extend from the upper part of the chamber downwards at part of the height extend, which is not greater than half the chamber height, while that of a Water supply fed by the storage tank placed above the boiler the lower ends of the electrodes opens at a distance that is at least equal is the effective electrode length that is immersed in the water filling during operation can, so that when pushing back the water level before between the electrodes heated water cannot get into the water supply.

Durch diese Anordnung wird verhindert, daß die zwischen den Elektroden erhitzte Flüssigkeit in die Zuführungsleitung gedrückt wird, und es wird gleichzeitig gewährleistet, daß durch den auf den Flüssigkeitsspiegel im Dampferzeuger lastenden Dampfdruck die Eintauchtiefe der Elektroden und damit ihre Heizleistung in Abhängigkeit von der entnommenen bzw. gewünschten Dampfmenge selbsttätig geregelt wird.This arrangement prevents the between the electrodes heated liquid is pressed into the supply line, and it is simultaneously ensures that through the on the liquid level in the steam generator the immersion depth of the electrodes and thus their heating capacity automatically regulated depending on the withdrawn or required amount of steam will.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 A eine Ansicht des Elektrodenboilers, Fig. 1 B eine Ansicht des mit dem Elektrodenboiler verbundenen Haupttanks, Fig. 2 eine Seitenansicht des Boilers.Further details of the invention emerge from the following Description of an embodiment based on the drawing. In the drawing Fig. 1 A shows a view of the electrode boiler, Fig. 1 B a view of the with the main tank connected to the electrode boiler, Fig. 2 is a side view of the boiler.

Der aus einer zylindrischen Kammer 10 bestehende Elektrodenboiler ruht auf einem Gestell 11. Im Bodenteil des Boilers mündet eine Speisewasserzuführungs-Leitung 12, die über ein Rohr 15 mit einem über den Boiler angeordneten Vorratsbehälter 13 verbunden ist. Der Zulauf zu dem Vorratsbehälter kann in bekannter Weise durch ein Schwimmerventil 14 geregelt werden. In das Rohr 15 kann ein Abschluß- oder Regelventil 45 eingeschaltet sein.The electrode boiler consisting of a cylindrical chamber 10 rests on a frame 11. A feed water supply line opens into the bottom part of the boiler 12, which via a pipe 15 with a storage container arranged above the boiler 13 is connected. The inlet to the storage container can be carried out in a known manner a float valve 14 can be regulated. In the pipe 15 can be a shut-off or control valve 45 must be switched on.

Im oberen Teil der Kammer 10 mündet ein Dampfauslaßrohr21 mit einem Abschlußventil22, einem Einstellventil 29, einem Sicherheitsventil 27 und einem Manometer 28.A steam outlet pipe 21 with a shut-off valve 22, an adjusting valve 29, a safety valve 27 and a pressure gauge 28 opens out in the upper part of the chamber 10.

Die Heizelektroden 23 erstrecken sich parallel zueinander in vertikaler Richtung durch den oberen Teil der Kammer 10. Die unteren Enden der Elektroden 23 liegen von der Mündung der Speisewasserzuführung 12 in einem Abstand, der mindestens gleich ist der wirksamen Elektrodenlänge, die betriebsmäßig in die Wasserfüllung eintauchen kann. Die Elektoden 23 sind an Stielen 24 befestigt, welche mittels Isolierhülsen 26 in einer im oberen Teil der Kammer 10 angeordneten Platte 25 gehalten werden.The heating electrodes 23 extend parallel to one another in the vertical direction through the upper part of the chamber 10. The lower ends of the electrodes 23 are at a distance from the mouth of the feed water supply 12 which is at least equal to the effective electrode length that can be immersed in the water filling during operation . The electrodes 23 are attached to stems 24, which are held by means of insulating sleeves 26 in a plate 25 arranged in the upper part of the chamber 10.

Bei Betriebsbeginn kann die Kammer 10 fast völlig mit Flüssigkeit gefüllt sein. Beim Einschalten der Heizung erfolgt daher eine relativ hohe Leistungsaufnahme, da die Eintauchtiefe der Elektroden sehr groß ist. Dies wiederum bewirkt eine rasche Anheizung und Dampferzeugung im oberen Teil der Kammer 10. Sofern die in der Kammer 10 erzeugte Dampfmenge größer ist als die durch die Rohrleitung 21 abgeführte Dampfmenge, drückt der erzeugte Dampf auf den Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 10 und bewirkt einen Rücklauf der im unteren Behälterteil stehenden, noch relativ kühlen Flüssigkeit über die Leitung 12 und das Rohr 15 nach dem Vorratsbehälter 13. Durch das Absinken des Flüssigkeitsspiegels wird gleichzeitig infolge der Entblößung der Elektroden die Stromaufnahme verringert. Umgekehrt nimmt die Heizleistung wieder zu, wenn der auf die Flüssigkeit lastende Dampfdruck nachläßt und infolgedessen der Flüssigkeitsspiegel wieder steigt. Auf diese Weise wird eine völlig selbsttätig arbeitende Regelung erreicht, ohne daß durch einen Pumpeffekt im Vorratsbehälter eine schädliche Überhitzung auftritt.At the start of operation, the chamber 10 can be almost completely filled with liquid. When the heating is switched on, there is therefore a relatively high power consumption, since the immersion depth of the electrodes is very large. This in turn causes rapid heating and steam generation in the upper part of the chamber 10. If the amount of steam generated in the chamber 10 is greater than the amount of steam discharged through the pipeline 21, the steam generated presses the liquid level in the chamber 10 and causes a return of the Still relatively cool liquid standing in the lower part of the container via the line 12 and the pipe 15 after the storage container 13. At the same time, the sinking of the liquid level reduces the power consumption due to the exposure of the electrodes. Conversely, the heating power increases again when the vapor pressure on the liquid decreases and, as a result, the liquid level rises again. In this way, a completely automatic regulation is achieved without damaging overheating occurring in the storage container due to a pumping effect.

Claims

Claim: Electric steam generator with a vertically arranged boiler chamber, which has the steam outlet in the upper part and the water supply in the lower part and into which the electrodes protrude from top to bottom, characterized in that the electrodes (23) protrude from the upper part of the chamber ( 10) extend downwards on a part of the height that is not greater than half the chamber height, while the water supply (12) fed from a storage container (13) placed above the boiler opens out from the lower ends of the electrodes (23) at a distance , which is at least equal to the effective electrode length, which can be immersed in the water filling during operation, so that when the water level is pushed back, the volume of water previously heated between the electrodes cannot get into the water supply. Publications considered: German Patent Nos. 357 849, 453 476, 698 702, 811711.