DE1122186B

DE1122186B - Electrode steam heating for heating a heat exchanger

Info

Publication number: DE1122186B
Application number: DEL28177A
Authority: DE
Inventors: Hugo Ledermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-08-08
Filing date: 1957-07-24
Publication date: 1962-01-18

Description

Elektrodendampfheizungen, bei welchen zwei oder mehr Elektroden in einen flüssigen Elektrolyt eintauchen, welcher beim Stromdurchgang durch Joulesche Wärme erhitzt und zum Teil verdampft wird, wobei der entwickelte Dampf als Wärmeträger zur Beheizung eines Wärmeaustauschers benutzt wird, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt.Electrode vapor heating, in which two or more electrodes are immersed in a liquid electrolyte, which heats and partially evaporates when current passes through Joule heat is used, the developed steam as a heat carrier for heating a heat exchanger are known in various designs.

So sind schon Elektrodendampfheizungen vorgeschlagen worden, bei welchen eine Elektrodenkammer und ein mit dieser durch eine Dampfleitung und eine Rücklaufleitung für das Kondensat verbundener Heizraum eines Wärmeaustauschers ein geschlossenes System bilden, wobei zur Leistungsregelung in der Dampfleitung ein Regulierventil und in der Rücklaufleitung ein Rückschlagventil vorgesehen ist. Das Rückschlagventil regelt dabei den Rücklauf des Kondensates derart, daß der Flüssigkeitsspiegel in der Rückleitung oberhalb desjenigen im Dampferzeuger liegt. Um dies erreichen zu können, muß jedoch der Heizraum des Wärmeaustauschers mit einem Belüftungsventil versehen sein oder in dauernder Verbindung mit der Außenluft stehen. Dies hat aber verschiedene Nachteile. So ist z. B. die Konzentration des Elektrolyts in der Elektrodenkammer starken Schwankungen unterworfen, wodurch die Lebensdauer der Elektroden vermindert wird. Ferner ergibt sich durch Ent- und Belüftungen des Heizraumes des Wärmeaustauschers oder durch die ständige Verbindung dieses Heizraumes mit der Außenluft ein Verlust an Dampf und durch Aufnahme von die Leitfähigkeit des Elektrolyts erhöhenden Gasen aus der Luft eine Konzentrationssteigerung des Elektrolyts. Dadurch wird der Abbrand der Elektroden ebenfalls verstärkt, und es wird ein periodisches Nachfüllen von Elektrolytflüssigkeit erforderlich.Electrode steam heaters have already been proposed in which an electrode chamber and one connected to this by a steam line and a return line for the condensate Form the boiler room of a heat exchanger a closed system, with for power control in the Steam line has a regulating valve and a check valve is provided in the return line. That Check valve regulates the return of the condensate in such a way that the liquid level in the Return line is above that in the steam generator. In order to be able to achieve this, however, the The boiler room of the heat exchanger can be provided with a ventilation valve or in permanent communication stand with the outside air. However, this has various disadvantages. So is z. B. the concentration of the electrolyte in the electrode chamber is subject to strong fluctuations, reducing the service life of electrodes is reduced. Furthermore, the ventilation of the boiler room results in the Heat exchanger or the constant connection of this boiler room with the outside air is a loss in steam and by the absorption of the conductivity of the electrolyte increasing gases from the Air an increase in the concentration of the electrolyte. This also causes the electrodes to burn off and periodic replenishment of electrolyte fluid is required.

Es ist ferner eine Elektrodendampfheizung bekannt, bei welcher ein vom Elektrodendampfkessel getrenntes und höher als derselbe angeordnetes Aufnahmegefäß vorgesehen ist, welches durch eine den oberen Teil beider Behälter verbindende Dampfleitung und eine den unteren Teil beider Behälter verbindende Flüssigkeitsleitung mit dem Elektrodendampfkessel verbunden ist, so daß sowohl vom Kessel Flüssigkeit rasch abgezogen als auch dem Kessel Flüssigkeit rasch zugesetzt werden kann, wobei am Boden des Aufnahmegefäßes eine vorzugsweise elektrische Heizeinrichtung vorgesehen ist. Diese Heizeinrichtung des Aufnahmebehälters hat hierbei lediglich den Zweck, eine bestimmte Menge Flüssigkeit von der Kesseltemperatur bereitzuhalten und die elektrische Leitfähigkeit der im Aufnahmebehälter befindlichen Flüssigkeit dauernd gleich derjenigen der Elektrodendampfheizung
zur Beheizung eines WärmeaustauschersAn electrode steam heater is also known in which a receptacle is provided which is separate from the electrode steam boiler and is arranged higher than the same, which is connected to the electrode steam boiler by a steam line connecting the upper part of both containers and a liquid line connecting the lower part of both containers, so that both Liquid can be drawn off rapidly from the vessel and liquid can also be added rapidly to the vessel, a preferably electrical heating device being provided at the bottom of the receptacle. The only purpose of this heating device of the receptacle is to keep a certain amount of liquid at the boiler temperature ready and to keep the electrical conductivity of the liquid in the receptacle permanently equal to that of the electrode vapor heater
for heating a heat exchanger

Anmelder:Applicant:

Hugo Ledermann,
Lungholz, Sursee (Schweiz)Hugo Ledermann,
Lungholz, Sursee (Switzerland)

Vertreter: Dipl.-Ing. F. Eideneier, Patentanwalt,
Stuttgart O, Neckarstr. 50Representative: Dipl.-Ing. F. Eideneier, patent attorney,
Stuttgart O, Neckarstr. 50

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 8. August 1956 (Nr. 36 319)Claimed priority:
Switzerland of August 8, 1956 (No. 36 319)

Hugo Ledermann, Lungholz, Sursee (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenHugo Ledermann, Lungholz, Sursee (Switzerland),
has been named as the inventor

Flüssigkeit im Kessel zu halten. Auch diese Art von Elektrodendampfheizungen hat verschiedene Nachteile. Die Anordnung des Aufnahmebehälters in höherer Lage als der Elektrodendampfkessel ist meist unerwünscht und ist sowohl hinsichtlich Raumbeanspruchung als auch hinsichtlich Bauaufwand nachteilig. Bei den Elektrodendampfheizungen dieser Art wird Wasser, welches als Elektrolyt dient, verdampft, und der entwickelte Dampf wird direkt genutzt. Es muß also eine Speisepumpe vorgesehen sein, welche den Elektrodendampfkessel und den Aufnahmebehälter mit Wasser versorgt. Die Leistungsregelung erfolgt mittels verschiedener Ventile, eines Dreiwegehahns und elektrischer Kontakte, welche in Abhängigkeit vom Wasserstand im Elektrodendampfkessel und im Aufnahmebehälter betätigt werden. Dies alles bedingt einen großen konstruktiven Aufwand, und die Wartung einer solchen Elektrodendampfheizung ist kompliziert und erfordert große Aufmerksamkeit.To keep liquid in the kettle. This type of electrode steam heating system also has various disadvantages. The arrangement of the receptacle in a higher position than the electrode steam boiler is usually undesirable and is both in terms of space requirements and in terms of construction costs disadvantageous. With electrode steam heaters of this type, water, which serves as an electrolyte, is evaporated, and the steam generated is used directly. A feed pump must therefore be provided which supplies the electrode boiler and the receptacle with water. The power control takes place by means of various valves, a three-way valve and electrical contacts, which is actuated depending on the water level in the electrode steam boiler and in the receptacle will. All of this requires a great deal of constructive effort and maintenance of such Electrode steam heating is complicated and requires great attention.

Die Erfindung betrifft eine Elektrodendampfheizung zur Beheizung eines Wärmeaustauschers, bei welcher alle vorstehend erwähnten Nachteile behoben sind und welche sich durch große Einfachheit sowohl hinsichtlich ihres Aufbaues als auch hinsichtlich ihres Betriebes auszeichnet.The invention relates to an electrode steam heater for heating a heat exchanger, at which all the above-mentioned disadvantages are eliminated and which are both great simplicity in terms of their structure as well as their operation.

Gegenstand der Erfindung ist eine Elektrodendampfheizung zur Beheizung eines Wärmeaustauschers mit einer die Elektroden enthaltenden Elektrodenkammer, deren oberer Teil durch eine Rohrleitung mit dem Heizraum des WärmeaustauschersThe invention relates to an electrode steam heater for heating a heat exchanger with an electrode chamber containing the electrodes, the upper part of which is passed through a pipe with the boiler room of the heat exchanger

109 760/365109 760/365

verbunden ist, und einem eine elektrische Beheizungsvorrichtung enthaltenden Elektrolytbehälter, aus dessen unterstem Teil eine Rohrleitung in den untersten Teil der Elektrodenkammer führt, wobei die Elektrodenkammer und der Heizraum des Wärmeaustauschers, aus welchem eine Kondensatleitung in die Elektrodenkammer zurückgeführt, ein geschlossenes System bilden, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß der betriebsmäßig vollständig abgeschlossene, im Nichtbetriebszustand den größten Teil des Elektrolyts aufnehmende und dadurch weitgehend gefüllte Elektrolytbehälter mit einer in ihm eine Verdampfung des Elektrolyts hervorrufenden regelbaren Beheizungsvorrichtung versehen ist und daß dabei der Elektrolytbehälter, die Elektrodenkammer und der Heizraum des Wärmeaustauschers ein hermetisch geschlossenes System von derartiger Wirkung bilden, daß bei Einschalten der Beheizungsvorrichtung der Elektrolyt durch den Druck seines im Elektrolytbehälter entstehenden Dampfes aus dem Elektrolytbehälter in die Elektrodenkammer verdrängt wird, wodurch die Leistungsaufnahme und damit die Verdampfung von Elektrolyt in der Elektrodenkammer nach Maßgabe des entsprechend den jeweiligen Kondensationsverhältnissen im Heizraum des Wärmeaustauschers in diesem und in der Elektrodenkammer sich einstellenden Systemdruckes und des diesem entgegenwirkenden Dampfdruckes im Elektrolytbehälter automatisch reguliert werden. is connected, and an electrolyte container containing an electrical heating device, from the the lowest part a pipe leads into the lowest part of the electrode chamber, the electrode chamber and the boiler room of the heat exchanger, from which a condensate line into the Electrode chamber returned, forming a closed system, which is characterized by that the operationally completely closed, in the non-operational state most of the electrolyte receiving and thereby largely filled electrolyte container with an evaporation in it of the electrolyte causing adjustable heating device is provided and that it the electrolyte container, the electrode chamber and the heating space of the heat exchanger are hermetically sealed Form a closed system of such an effect that when the heating device is switched on Electrolyte by the pressure of its vapor generated in the electrolyte container from the electrolyte container is displaced into the electrode chamber, whereby the power consumption and thus the evaporation of electrolyte in the electrode chamber in accordance with the respective condensation conditions in the boiler room of the heat exchanger in this and in the electrode chamber adjusting system pressure and this counteracting vapor pressure in the electrolyte tank can be automatically regulated.

Bei einer solchen Elektrodendampfheizung gemäß der Erfindung ist der bauliche Aufwand sehr gering, da zur Regelung der Leistungsaufnahme keinerlei Ventile, Hähne u. a. erforderlich sind. Der flüssige Elektrolyt befindet sich in einem dauernd hermetisch geschlossenen System, und seine Menge ändert sich nicht, wie auch seine Konzentration praktisch stets die gleiche ist. Die Regelung der Dampfentwicklung erfolgt automatisch nach Maßgabe der Wärmeabgabe im Wärmeaustauscher so, daß die Stromdichte an den Elektroden mindestens angenähert konstant und ein übermäßiger Abbrand der Elektroden vermieden ist. Außerdem ist die Wartung einer solchen Elektrodendampfheizung äußerst einfach.With such an electrode steam heater according to the invention, the structural effort is very low, since there are no valves, taps, etc. to regulate the power consumption. required are. The liquid one Electrolyte is in a permanently hermetically sealed system and its amount changes not, just as his concentration is practically always the same. The regulation of the steam development takes place automatically in accordance with the heat dissipation in the heat exchanger so that the current density increases the electrodes at least approximately constant and an excessive burn-off of the electrodes is avoided is. In addition, the maintenance of such an electrode steam heater is extremely easy.

In Fig. 1 und 2 der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen der Elektrodendampfheizung zur Beheizung eines Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.1 and 2 of the drawings show two exemplary embodiments of the electrode steam heater for heating a heat exchanger according to the invention shown schematically.

In Fig. 1 ist mit 1 ein geschlossener Elektrolytbehälter bezeichnet, welcher mit einer elektrischen Beheizungsvorrichtung 2 versehen ist und dessen unterer Teil durch eine Rohrleitung 3 mit dem unteren Teil einer geschlossenen Elektrodenkammer 4 verbunden ist, in welcher die Elektroden 5 und 6 angeordnet sind. Der obere Teil der Elektrodenkammer 4 ist durch eine Rohrleitung 7 mit dem geschlossenen Heizraum eines Wärmeaustauschers 8, im dargestellten Falle eines Kochkessels, verbunden, aus dessen unterem Teil eine Kondensatleitung 9 in die Elektrodenkammer 4 zurückfuhrt. Mit 10 ist ein Hauptschalter bezeichnet, mittels dessen sowohl die Elektroden 5 und 6 als auch die Beheizungsvorrichtung 2 des Elektrolytbehälters 1 an ein Stromnetz s, t anschließbar sind, während mit 11 ein Schalter bezeichnet ist, mittels dessen die Beheizungsvorrichtung 2 bei eingeschalteten Elektroden 5, 6 ausgeschaltet werden kann.In Fig. 1, 1 denotes a closed electrolyte container which is provided with an electrical heating device 2 and the lower part of which is connected by a pipe 3 to the lower part of a closed electrode chamber 4 in which the electrodes 5 and 6 are arranged. The upper part of the electrode chamber 4 is connected by a pipe 7 to the closed heating space of a heat exchanger 8, in the illustrated case a cooking kettle, from the lower part of which a condensate line 9 leads back into the electrode chamber 4. 10 denotes a main switch, by means of which both the electrodes 5 and 6 and the heating device 2 of the electrolyte container 1 can be connected to a power supply system s, t , while 11 denotes a switch, by means of which the heating device 2 when the electrodes 5, 6 can be switched off.

Bei nicht im Betrieb befindlicher Beheizungsvorrichtung 2 des Elektrolytbehälters 1 befindet sich der Elektrolyt vorteilhaft zum größten Teil im Elektrolytbehälter 1, und der übrige Raum in dem durch diesen Elektrolytbehälter 1, die Elektrodenkammer 4 und den Heizraum des Wärmeaustauschers 8 sowie die Rohrleitungen 3, 7 und die Kondensatleitung 9 gebildeten geschlossenen System ist mit einem inerten Gas oder Gasgemisch gefüllt. Wird nun die Elektrodendampfheizung durch Schließen des Hauptschalters 10 und des Schalters 11 in Betrieb gesetzt, so wird derWhen the heating device 2 of the electrolyte container 1 is not in operation, the Electrolyte advantageously for the most part in the electrolyte container 1, and the rest of the space in the through this Electrolyte container 1, the electrode chamber 4 and the heating space of the heat exchanger 8 as well as the Pipes 3, 7 and the condensate line 9 formed closed system is with an inert gas or gas mixture filled. If the electrode steam heater is now switched on by closing the main switch 10 and the switch 11 is put into operation, the

ίο Elektrolytbehälter 1 durch die Beheizungsvorrichtung 2 aufgeheizt. Wird der Dampfdruck der im Elektrolytbehälter 1 befindlichen Elektrolytflüssigkeit größer als der Druck der gasförmigen Füllung des übrigen Systems, so tritt im Elektrolytbehälter 1 Dampfbildung ein, und es wird Elektrolyt aus dem Elektrolytbehälter 1 durch die Rohrleitung 3 in die Elektrodenkammer 4 verdrängt. Sobald die Elektroden 5, 6 vom Elektrolyt erreicht werden, setzt der Stromdurchgang zwischen den Elektroden 5 und 6 ein, und dieser Stromdurchgang nimmt mit der Eintauchtiefe der Elektroden 5 und 6 zu. Durch Joulesche Wärme wird in der Elektrodenkammer 4 Elektrolyt verdampft. Der Elektrolytdampf vermischt sich mit dem inerten Gas und gelangt durch die Rohrleitung 7 in den geschlossenen Heizraum des Wärmeaustauschers 8. In diesem Heizraum des Wärmeaustauschers 8 gibt der Elektrolytdampf seine Wärme an die Wärmeaustauschfläche ab und kondensiert. Das Kondensat fließt durch die Kondensatleitung 9 in die Elektrodenkammer 4 zurück. Der Dampfdruck im Elektrolytbehälter 1 und der Druck des Gas-Elektrolytdampf-Gemisches in der Elektrodenkammer 4 und im Heizraum des Wärmeaustauschers 8 stehen in einer Wechselwirkung, und ein stationärer Zustand ergibt sich, wenn an der Wärmeaustauschfläche des Wärmeaustauschers 8 gerade so viel Elektrolytdampf kondensiert wird, wie in der Elektrodenkammer 4 erzeugt wird. Wird dem Gas-Elektrolytdampf-Gemisch durch die Wärmeaustauschfläche des Wärmeaustauschers 8 mehr Wärme entzogen, so sinkt infolge zu starker Kondensation von Elektrolytdampf der Druck des Gas-Elektrolytdampf-Gemisches, und unter der Wirkung des höheren Dampfdruckes im Elektrolytbehälter 1 wird mehr Elektrolyt aus diesem in die Elektrodenkammer 4 verdrängt. Dies hat zur Folge, daß die Eintauchtiefe der Elektroden 5 und 6 und damit die Verdampfung von Elektrolyt in der Elektrodenkammer 4 zunimmt, bis das Gleichgewicht zwischen dem Druck in der Elektrodenkammer 4 und dem Heizraum des Wärmeaustauschers 8 einerseits und im Elektrolytbehälter 1 andererseits wiederhergestellt ist. Tritt bei gleichbleibender Temperatur des Elektrolytbehälters 1 eine Abnahme der Kondensation von Elektrolytdampf an der Wärmeaustauschfläche des Wärmeaustauschers 8 ein, beispielsweise infolge Steigerung der Temperatur des im Kochgefäß befindlichen Kochgutes, so hat dies eine Drucksteigerung im ganzen geschlossenen System zur Folge. Dies bewirkt eine teilweise Kondensation des im Elektrolytbehälter 1 enthaltenen Dampfes, wodurch Elektrolyt aus der Elektrodenkammer 4 durch die Rohrleitung 3 in den Elektrolytbehälter 1 zurückströmt, die Eintauchtiefe der Elektroden 5, 6 und damit die Leistungsaufnahme und Elektrolytdampfbildung in der Elektrodenkammer 4 abnimmt, bis der Druck in der Elektrodenkammer 4 und im Wärmeaustauscher 8 mit dem der Temperatur des Elektrolytbehälters 1 entsprechenden Dampf-ίο Electrolyte container 1 through the heating device 2 heated. The vapor pressure of the electrolyte liquid in the electrolyte container 1 becomes greater than the pressure of the gaseous filling of the rest of the system, then occurs in the electrolyte container 1 Formation of steam, and it is electrolyte from the electrolyte container 1 through the pipe 3 into the Electrode chamber 4 displaced. As soon as the electrodes 5, 6 are reached by the electrolyte, the Current passage between the electrodes 5 and 6, and this current passage increases with the immersion depth of electrodes 5 and 6 too. Joule heat evaporates electrolyte in the electrode chamber 4. The electrolyte vapor mixes with the inert gas and passes through the pipe 7 into the closed boiler room of the Heat exchanger 8. In this boiler room of the heat exchanger 8, the electrolyte vapor is its Heat to the heat exchange surface and condenses. The condensate flows through the condensate line 9 back into the electrode chamber 4. The vapor pressure in the electrolyte container 1 and the pressure of the gas-electrolyte vapor mixture in the electrode chamber 4 and in the boiler room of the heat exchanger 8 are in an interaction, and a steady state results when at the heat exchange surface of the heat exchanger 8 just like that much electrolyte vapor is condensed as generated in the electrode chamber 4. Is the gas-electrolyte vapor mixture withdrawn more heat by the heat exchange surface of the heat exchanger 8, so decreases due to excessive condensation of Electrolyte vapor the pressure of the gas-electrolyte vapor mixture, and under the effect of the higher Vapor pressure in the electrolyte container 1, more electrolyte is transferred from this into the electrode chamber 4 repressed. This has the consequence that the immersion depth of the electrodes 5 and 6 and thus the evaporation of electrolyte in the electrode chamber 4 increases until the equilibrium between the pressure in the Electrode chamber 4 and the heating space of the heat exchanger 8 on the one hand and in the electrolyte container 1 on the other hand is restored. If the temperature of the electrolyte container 1 remains the same, a Decrease in the condensation of electrolyte vapor on the heat exchange surface of the heat exchanger 8 a, for example as a result of an increase in temperature of the food in the cooking vessel, this has a pressure increase in the whole closed System. This causes partial condensation of that contained in the electrolyte container 1 Vapor, whereby electrolyte from the electrode chamber 4 through the pipe 3 in the electrolyte container 1 flows back, the immersion depth of the electrodes 5, 6 and thus the power consumption and Electrolyte vapor formation in the electrode chamber 4 decreases until the pressure in the electrode chamber 4 and in the heat exchanger 8 with the steam corresponding to the temperature of the electrolyte container 1

druck des Elektrolyts übereinstimmt. Nimmt die Kondensation von Elektrolytdampf im Wärmeaustauscher 8 zu, so sinkt der Druck im Wärmeaustauscher 8 und in der Elektrodenkammer 4, der Dampfdruck des Elektrolyts im Elektrolytbehälter 1 überwiegt, und es wird Elektrolyt aus dem Elektrolytbehälter 1 durch die Rohrleitung 3 in die Elektrodenkammer 4 verschoben, die Eintauchtiefe der Elektroden 5, 6 und damit die Leistungsaufnahme und Elektrolytdampfbildung in der Elektrodenkammer 4 nehmen zu, bis wiederum das Druckgleichgewicht zwischen Wärmeaustauscher 8 und Elektrodenkammer sowie dem Elektrolytbehälter 1 hergestellt ist. Hört die Kondensation von Elektrolytdampf an der Wärmeaustauschfläche des Wärmeaustauschers 8 vollständig auf, z. B. bei leer eingeschaltetem Kochkessel, so wird der Elektrolyt aus der Elektrodenkammer 4 bis auf einen kleinen Rest, der eine zur Deckung der Wärmeverluste gerade genügende Elektrolytdampfbildung noch ermöglicht, verdrängt. Durch Beeinflussung der Beheizungsvorrichtung 2 des Elektrolytbehälters 1 wird dessen Temperatur und dadurch der Dampfdruck im System und die Wärmeübertragung im Wärmeaustauscher 8 reguliert. Die Elektrolytdampfbildung der Elektrodenkammer 4 und damit die Leistungsaufnahme regulieren sich selbsttätig bis zu der durch die maximale Eintauchtiefe der Elektroden 5, 6 gegebenen Grenze nach Maßgabe der Wärmeübertragungsverhältnisse im Wärmeaustauscher 8 und des durch die Temperatur des Elektrolytbehälters 1 gegebenen Dampfdrucks. Die Beheizungsvorrichtung 2 des Elektrolytbehälters 1 kann auf verschiedene Weise reguliert werden, beispielsweise durch impulsweises Einschalten und Ändern der Impulsdauer, durch Vorschalten eines Regulierwider-Standes, durch direkte Spannungsänderung mittels eines Reguliertransformators. Es kann sich dabei als vorteilhaft erweisen, nur einen Teil der Beheizungsvorrichtung 2 regulierbar auszugestalten. Die Reguliervorrichtung der Beheizungsvorrichtung 2 kann in Abhängigkeit von der Leistung, vom Druck oder von der Temperatur gesteuert sein.pressure of the electrolyte corresponds. Takes away the condensation of electrolyte vapor in the heat exchanger 8, the pressure in the heat exchanger 8 and in the electrode chamber 4, the vapor pressure, drops of the electrolyte in the electrolyte container 1 predominates, and it becomes electrolyte from the electrolyte container 1 moved through the pipe 3 into the electrode chamber 4, the immersion depth of the electrodes 5, 6 and thus the power consumption and electrolyte vapor formation in the electrode chamber 4 until again the pressure equilibrium between heat exchanger 8 and electrode chamber and the electrolyte container 1 is made. Heard the condensation of electrolyte vapor on the Heat exchange surface of the heat exchanger 8 completely, z. B. when the kettle is empty, so the electrolyte from the electrode chamber 4 is down to a small residue, the one for Covering the heat losses just enough electrolyte vapor formation is still possible, displaced. By Influencing the heating device 2 of the electrolyte container 1 is its temperature and thereby regulates the steam pressure in the system and the heat transfer in the heat exchanger 8. the Electrolyte vapor formation in the electrode chamber 4 and thus the power consumption regulate themselves automatically up to the limit given by the maximum immersion depth of the electrodes 5, 6 in accordance with the Heat transfer conditions in the heat exchanger 8 and the temperature of the electrolyte tank 1 given vapor pressure. The heating device 2 of the electrolyte container 1 can on can be regulated in various ways, for example by switching on in pulses and changing the pulse duration, by connecting a regulating resistor, by direct voltage change by means of a regulating transformer. It can prove to be advantageous here to configure only part of the heating device 2 so that it can be regulated. The regulating device the heating device 2 can depending on the power, the pressure or from be controlled by temperature.

Da weder für die Regulierung der Leistungsaufnahme noch für die Begrenzung des Druckes bewegliche Teile durch die Wandungen des Elektrolytbehälters 1 und der Elektrodenkammer 4 hindurchgeführt werden müssen, des weiteren das System auch keine Durchbrechungen aufweist, die durch betriebsmäßig bewegte Teile geschlossen sind, ist die aus dem Elektrolytbehälter 1, der Elektrodenkammer 4 und dem Heizraum des Wärmeaustauschers 8 mit Einschluß der Rohrleitungen 3 und 7 und der Kondensatleitung 9 bestehende Anlage als hermetisch geschlossenes System ausgebildet, so daß Gewähr dafür geboten ist, daß Menge und Konzentration des Elektrolyts unverändert erhalten bleiben.Since neither for the regulation of the power consumption nor for the limitation of the pressure movable Parts passed through the walls of the electrolyte container 1 and the electrode chamber 4 must be, furthermore, the system also has no breakthroughs that are operationally moving parts are closed, is that of the electrolyte container 1, the electrode chamber 4 and the boiler room of the heat exchanger 8 including the pipes 3 and 7 and the condensate line 9 existing system designed as a hermetically sealed system, so that guarantee for it it is imperative that the amount and concentration of the electrolyte remain unchanged.

Gegebenenfalls kann aus Sicherheitsgründen ein in der Zeichnung nicht dargestellter Thermostat in den Elektrolytbehälter 1 oder in die Elektrodenkammer 4 oder in beide eingebaut werden, welcher den Schalter 11 oder den Hauptschalter 10 bei Erreichen einer Maximaltemperatur ausschaltet. An geeigneter Stelle kann auch eine Schmelzsicherung angeordnet sein, welche die Stromzufuhr unterbricht, wenn die Temperatur in der Elektrodenkammer 4 oder im Heizraum des Wärmeaustauschers 8 eine gefährliche Höhe erreicht. An einer vom Elektrolyt nicht erreichbaren Stelle der Wandung des Heizraumes des Wärmeaustauschers 8, der Elektrodenkammer 4 oder der diese verbindenden Rohrleitung 7 kann ferner eine Weichlotsicherung vorgesehen sein, welche bei Erreichen eines bestimmten Druckes und einer bestimmten Temperatur, aber selbstverständlich erst nachdem die anderen Sicherungsvorrichtungen zur Wirkung gebracht wurden, gelöst wird. Die vorgesehenen Sicherungsvorrichtungen können mit elektrooptischen oder elektroakustischen Alarmvorrichtungen versehen werden.If necessary, for safety reasons, a thermostat not shown in the drawing can be inserted into the Electrolyte container 1 or in the electrode chamber 4 or in both are installed, which the switch 11 or the main switch 10 when a maximum temperature is reached. In a suitable place A fuse can also be arranged, which interrupts the power supply when the temperature a dangerous height in the electrode chamber 4 or in the boiler room of the heat exchanger 8 achieved. At a point on the wall of the heating room of the heat exchanger that cannot be reached by the electrolyte 8, the electrode chamber 4 or the pipeline 7 connecting them can also have a soft solder fuse be provided, which when reaching a certain pressure and a certain Temperature, but of course only after the other safety devices have been activated have been resolved. The safety devices provided can be electro-optical or electro-acoustic alarm devices.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der Elektrodendampfheizung zur Beheizung eines Wärmeaustauschers entspricht im wesentlichen der vorbeschriebenen Ausführungsform. Mit 1 ist wiederum ein Elektrolytbehälter bezeichnet, welcher mit einer elektrischen Beheizungsvorrichtung 2 versehen ist und dessen unterer Teil durch eine Rohrleitung 3 mit dem unteren Teil einer Elektrodenkammer 4 verbunden ist. Die Elektrodenkammer 4, in welcher die Elektroden 5 und 6 angeordnet sind, ist durch eine Rohrleitung 7 mit dem Heizraum eines Wärmeaustauschers 8, in diesem Falle eines Heizungskessels, verbunden, und aus diesem Heizraum führt eine Kondensatleitung 9 in die Elektrodenkammer 4 zurück. Mit dem Heizraum des Wärmeaustauschers 8 ist ein geschlossener Behälter 8' durch eine Rohrleitung 12 verbunden, in welcher ein Metallpfropf 12' mittels Weichlot eingelötet ist. Bei dieser Anordnung wird das in der Elektrodenkammer 4 und im Heizraum des Wärmeaustauschers 8 enthaltene inerte Gas bei Einsetzen der Dampfentwicklung in der Elektrodenkammer 4, ohne sich wesentlich mit Elektrolytdampf zu mischen, in den Behälter 8' verdrängt. Dabei bleibt dieser Behälter 8' und die ihn mit dem Heizraum des Wärmeaustauschers 8 verbindende Rohrleitung 12 verhältnismäßig kühl, und dies hat den Vorteil, daß zum Einlöten des Metallpfropfes 12' Weichlot verwendet werden kann, dessen Schmelztemperatur niedriger ist als die Temperatur des Elektrolytdampfes bei maximal zulässigem Druck. Die Sicherheit wird dadurch wesentlich erhöht. Auch die Ausführungsform nach Fig. 2 wird zweckmäßig mit den vorstehend erwähnten, in der Zeichnung nicht dargestellten Sicherungsvorrichtungen versehen. The embodiment of the electrode steam heater shown in FIG. 2 for heating a heat exchanger corresponds essentially to the embodiment described above. With 1 is again denotes an electrolyte container which is provided with an electric heater 2 and its lower part connected to the lower part of an electrode chamber 4 by a pipe 3 is. The electrode chamber 4, in which the electrodes 5 and 6 are arranged, is by a Pipeline 7 with the boiler room of a heat exchanger 8, in this case a heating boiler, connected, and from this heating space a condensate line 9 leads back into the electrode chamber 4. With the boiler room of the heat exchanger 8 is a closed container 8 'through a pipeline 12 connected, in which a metal plug 12 'is soldered by means of soft solder. With this arrangement the inert gas contained in the electrode chamber 4 and in the heating space of the heat exchanger 8 becomes at the onset of the development of vapor in the electrode chamber 4, without being significantly affected by electrolyte vapor to mix, displaced into the container 8 '. This remains the container 8 'and it with the Pipeline 12 connecting the boiler room of the heat exchanger 8 is relatively cool, and this has the advantage that for soldering the metal plug 12 'soft solder can be used, its Melting temperature is lower than the temperature of the electrolyte vapor at the maximum allowable pressure. This significantly increases security. The embodiment according to FIG. 2 is also expedient provided with the aforementioned securing devices not shown in the drawing.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Electrode vapor heater for heating a heat exchanger with an electrode chamber containing the electrodes, the upper part of which is connected by a pipe to the heating space of the heat exchanger, and an electrolyte container containing an electrical heating device, from the lower part of which a pipe leads into the lowest part of the electrode chamber, wherein the electrode chamber and the heating chamber of the heat exchanger, from which a condensate line leads back into the electrode chamber, form a closed system, characterized in that the operationally completely closed, in the non-operational state receiving most of the electrolyte and thereby largely filled electrolyte container (1) with a in it a controllable heating device (2) causing evaporation of the electrolyte is provided and that the electrolyte container (1),

the electrode chamber (4) and the heating space of the heat exchanger (8) are hermetically sealed Form system of such effect that when switching on the heating device (2) the Electrolyte by the pressure of its in the electrolyte container (1) resulting vapor from the electrolyte container (1) into the electrode chamber (4) is displaced, whereby the power consumption and thus the evaporation of electrolyte in the Electrode chamber (4) in accordance with the respective condensation conditions in the boiler room of the heat exchanger (8) in this and in the electrode chamber (40) the system pressure and the counteracting vapor pressure in the electrolyte container (1) can be regulated automatically.

2. electrode steam heater according to claim 1, characterized in that at least one of the Temperature of the electrolyte container (1) exposed thermostat is provided, which the heating device (2) influenced in a known manner and exceeding a maximum permissible Electrolyte vapor temperature prevented.

3. electrode steam heater according to claims 1 and 2, characterized in that a known, pressure-sensitive safety device is provided which the Heating device (2) of the electrolyte container (1) and an exceeding of a maximum permissible pressure in the closed system (1, 4, 8) prevented.

4. electrode steam heater according to claims 1 to 3, characterized in that at a point in the closed system (1, 4, 8) that cannot be reached by the electrolyte a metal plug (12 ') soldered into the wall with soft solder is provided is.

5. electrode steam heater according to claims 1 to 4, characterized in that with the heating space of the heat exchanger (8) a closed container (8 ') through a pipeline (12) is connected, the metal plug (12 ') soldered in by means of soft solder at least in the vicinity of this container (80 is.

Considered publications:
German patents No. 811 711, 815 366,
984, 945 466.

1 sheet of drawings

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