DE1302008B - Einrichtung zur elektrischen Erwaermung von metallischen Behaeltern und Rohrleitungen, insbesondere solchen, die ein grosses Laenge/Durchmesser-Verhaeltnis besitzen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektrischen Erwärmung von metallischen Behältern und Rohrleitungen, insbesondere solchen, die ein großes Länge/Durchmesser-Verhältnis besitzen, mittels direkten Stromdurchganges unter Verwendung eines Transformators, wobei die Anschlußstellen für die Stromzuleitungen an den Behälterenden angebracht sind und die Zuleitungen vom Transformator zum Behälter bis zu der Stelle, an der sich die Zuleitungen verzweigen und zu den Anschlußstellen führen, parallel bzw. verschachtelt angeordnet sind.
• Es ist bereits bekannt, Behälter und Rohrleitungen mittels einer auf dem Behälter angebrachten Widerstandsheizung, z. B. unter Verwendung von Chrom-Nickel-Material als Heizdraht, zu erwärmen. Es ist auch bekannt, die Erwärmung mittels einer Induktionsheizung vorzunehmen. Diese Arten der Beheizung bedingen einerseits einen verhältnismäßig hohen Aufwand bei der Installation, andererseits ist auch die Lebensdauer der Heizelemente begrenzt. Im Falle einer durch Unbrauchbarwerden eines Heizelementes bedingten Reparatur muß nicht nur das Heizelement, sondern auch die Wärmeisolation erneuert werden. Bei intermittierendem Betrieb derartiger Heizungen in großen Zeitabständen besteht schließlich die Gefahr, daß die Heizwicklung infolge Korrosion durch kondensierende Flüssigkeiten nicht mehr funktionsfähig ist. Dies erweist sich insbesondere bei Behältern, die in chemischen Anlagen eingebaut sind und für Katastrophenfälle eine Heizung besitzen müssen, als äußerst nachteilig.
• Weiterhin ist es bekannt, Rohre und kleinere metallische Körper mittels direkten Stromdurchganges zu erwärmen. Dabei werden hohe Ströme und niedrige Spannungen verwendet. Dies führt aber, vor allem bei längeren Zuleitungen, zu hohen Verlusten an Elektroenergie. Zwar ist es möglich, diese Verluste durch Anwendung großer Leitungsquerschnitte und parallele Anordnung bzw. Verschachtelung der Zuleitungen zu den zu erwärmenden Rohren zu verringern, doch sind die Verluste in -den Zuleitungen von der Verzweigung der Leistungen bis zur Anschlußstelle am Rohr noch verhältnismäßig hoch. Die in nutzbare Wärme umgesetzte Menge der aufgewendeten Elektroenergie ist in entscheidendem Maße von der Größe und Form der zu erwärmenden Körper abhängig. Aus diesem Grunde konnte sich eine derartige Erwärmung nur für kleinere metallische Körper und Rohre oder Aggregate mit Rohren bestimmter Form, wie beispielsweise Haarnadelvorheizer, durchsetzen.
• Schließlich ist eine Vorrichtung zum elektrischen Widerstandserhitzen von Metallstangen und Rohren mit Hilfe starker Wechselströme bekannt, bei der die beweglichen Kupferleiter, die den Strom den Kontaktkörpern zuführen, aus sektorförmigen Teilen bestehen, die zusammen einen oder mehrere konzentrische Hohlzylinder bilden. Durch diese Anordnung werden die vorhandenen Magnetfelder auf ein Mindestmaß herabgesetzt.
• Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß sie sehr aufwendig und störanfällig ist. Für eine elektrische Erhitzung von Behältern und Rohrleitungen ist sie darüber hinaus praktisch nicht anwendbar.
• Zweck der Erfindung ist es, die oben geschilderten Nachteile zu vermeiden.
• Es bestand somit die Aufgabe, eine Einrichtung zu entwickeln, die nicht störanfällig ist, bei der Installation verhältnismäßig wenig Aufwand erfordert und mit der es gelingt, Behälter, Rohre u. dgl. ohne große Energieverluste elektrisch zu erwärmen.
• Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung gelöst, bei der die Erwärmung mittels direkten Stromdurchganges unter Verwendung eines Transformators erfolgt, wobei die Anschlußstellen für die Stromzuleitungen an den Behälterenden angebracht sind und die Zuleitungen vom Transformator zum Behälter bis zu -der Stelle, an der sich die Zuleitungen verzweigen und zu den Anschlußstellen führen, parallel bzw. verschachtelt angeordnet sind und bei der erfindungsgemäß die von der Verzweigung zu den Anschlußstellen führenden Zuleitungen an der Behälterwand elektrisch isoliert angebracht sind.
• Durch die erfindungsgemäße Einrichtung ist eine überraschend hohe Wärmeausbeute der zur Rufheizung eingesetzten elektrischen Energie gewährleistet. Als Zuleitungen von der Verzweigung zu den Anschlußstellen brauchen nicht, wie bisher bei derartigen Heizeinrichtungen, Aluminium- oder Kupferschienen verwendet zu werden. Es hat sich vielmehr als zweckmäßig erwiesen, Eisenschienen zu verwenden, die durch in bestimmten Abständen zwischen den Schienen und der Behälterwandung angebrachte Isolierstücke vom Behälter elektrisch isoliert werden.
• Um eine gute Wärmeverteilung in dem Behälter zu erreichen, werden vorteilhaft zwischen der Verzweigung der Zuleitungen und den Anschlußstellen jeweils mehrere auf der Behälterwandung verteilte Zuleitungen angeordnet.
• Besonders einfach wird die Einrichtung dann, wenn die Verzweigung der Zuleitungen an einem Behälterende angeordnet ist, da in diesem Falle eine an der Behälterwand anzubringende Zuleitung zu einer der Anschlußstellen entfällt.
• Ist in dem Behälter eine bestimmte Temperaturverteilung erforderlich, so ist es ohne weiteres möglich, diese bei der Montage der zu den Anschlußstellen führenden Zuleitungen dadurch einzustellen, daß der Abstand zwischen der Behälterwandung und der Zuleitung entsprechend der erforderlichen Temperaturverteilung ausgebildet wird. Wenn der Abstand im Normalfall beispielsweise 20 mm beträgt, so wird man ihn an Stellen, an denen höhere Temperaturen erforderlich sind, entsprechend geringer wählen.
• Wird die erfindungsgemäße Einrichtung mit dem zu erwärmenden Behälter gemeinsam gegen Wärmeabstrahlung isoliert, so wird auch noch die durch den Ohmschen Widerstand der Zuleitungen erzeugte Wärme ausgenutzt.
• Die Vorteile der Einrichtung bestehen darin, daß sie bei ihrer Installation beträchtlich geringere Kosten erfordert als eine mittels Widerstandswicklungen oder induktiv arbeitende Heizung. Weiterhin ist die Einrichtung wesentlich weniger störanfällig, und schließlich kann der erforderliche Transformator transportabel ausgebildet werden, so daß es möglich ist, ihn an mehreren Behältern zu verwenden. Auf Grund der geringen Störanfälligkeit der Einrichtung ergibt sich ein besonderer Vorteil bei Behältern, die in chemischen Anlagen eingebaut sind und für Katastrophenfälle eine Heizung besitzen müssen.
• In der Zeichnung ist ein Behälter mit einer beispielsweisen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung schematisch wiedergegeben. F i g. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Behälters, F i g. 2 die Draufsicht.
• Von einem Transformator 1 sind Stromzuleitungen 2 parallel zu einer Verzweigung 3 geführt, in deren Nähe sich drei an den Füßen eines Behälters 4 angeordnete Anschlußstellen 5, 5', 5" befinden. Von der Verzweigung 3 sind drei auf der Behälterwandung verteilte Zuleitungen 6, 6', 6", die als Eisenschienen ausgebildet sind, zu den an dem Kopf 7 des Behälters 4 angebrachten Anschlußstellen 8, 8', 8" geführt. Die Zuleitungen sind gegenüber der Behälterwandung durch Isolierstücke 9 elektrisch isoliert. Die Einrichtung und der Behälter 4 sind gegen Wärmeabstrahlung durch eine Umkleidung 10 geschützt.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zur elektrischen Erwärmung von metallischen Behältern und Rohrleitungen, insbesondere solchen, die ein großes Länge/ Durchmesser-Verhältnis besitzen, mittels direkten Stromdurchganges unter Verwendung eines Transformators, wobei die Anschlußstellen für die Stromzuleitungen an den Behälterenden angebracht sind und die Zuleitungen vom Transformator zum Behälter bis zu der Stelle, an der sich die Zuleitungen verzweigen und zu den Anschlußstellen führen, parallel bzw. verschachtelt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Verzweigung (3) zu den Anschlußstellen (8, 8', 8") führenden Zuleitungen (6, 6', 6") an der Behälterwandung elektrisch isoliert angebracht sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verzweigung (3) und den Anschlußstellen (8, 8', 8") jeweils mehrere an der Behälterwandung verteilte Zuleitungen (6, 6', 6") angebracht sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzweigung (3) der Stromzuleitungen (2) an einem Behälterende angeordnet ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der von der Verzweigung (3) zu den Anschlußstellen (8, 8', 8") führenden Zuleitungen (6, 6', 6") von der Behälterwandung entsprechend der im Behälter (4) erforderlichen Temperaturverteilung ausgebildet ist.