DE1589714B1 - Siedekuehl-vorrichtung zur kuehlung von entladungsroehren - Google Patents

Description

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fällt, während der Dampf wieder nach oben auf- Nähe und vorzugsweise unterhalb des normalen steigt. Flüssigkeitsspiegels in das Siedegefäß zurückführt.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß die bekannten Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungs-

siedegekühlten Röhrenanordnungen, wie sie oben er- form der Erfindung ist vorgesehen, daß ein zusätzwähnt sind, nicht so zufriedenstellend kühlen, wie es 5 licher Flüssigkeitsseparator, der aus einem perfoerwünscht ist, und daß bei der Erhöhung der Leistung rierten Zylinder besteht, in der Mündung des Ausin einem gegebenen Siedegefäß über einen gewissen laßrohres angebracht ist.

Punkt ein deutlicher und plötzlicher Abfall in der Weiterhin kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß

Wirksamkeit der Kühlung eintritt, so daß ein schnei- zusätzliche Flügel, Schaufeln oder Rippen in einem ler und schädlicher Anstieg der Röhrentemperatur io Ring um die Achse des Auslaßrohres im Bereich eintreten kann. seines Eingangs angeordnet sind und daß die Flügel,

Es ist anzunehmen, daß die Ursache des erwähn- Schaufeln oder Rippen in bezug auf ihre radialen ten Nachteils teilweise in der mangelhaften Wirksam- Richtungen so geneigt sind, daß der Flüssigkeit und keit des Siedegefäß-Auslaßrohres zum Ableiten des dem Dampf auf ihrem Weg zu dem Auslaßrohr eine Dampfes liegt, welche nämlich verringert wird, wenn 15 zusätzliche Wirbel- oder Drehbewegung erteilt wird: eine bestimmte Röhrenleistung überschritten wird. Schließlich zeichnet sich eine weitere vorteilhafte

Wenn die Flüssigkeit in den Kühlkanälen des erwärm- Weiterbildung der Erfindung dadurch aus, daß ein ten Bauteiles der Röhre siedet, werden beträchtliche mit offenen Enden versehener perforierter Ablenkzy-Mengen an Dampf und feinverteilter Flüssigkeit aus Under vorgesehen ist, dessen Durchmesser etwas geden Kanälen ausgestoßen, und es wird eine mehr oder ao ringer ist als der innere Durchmesser des Siedeweniger kugelförmige Flüssigkeitsmasse in der Mün- gefäßes, der sich über den oberen Teil des Siedegedung und nahe dem Inneren des Auslaßrohres fein- fäßes aus dem Bereich des Flüssigkeitspegels desverteilt in der Schwebe gehalten. Außerdem wird eine selben erstreckt, welcher die nach außen durch die Flüssigkeitsschicht über der inneren Fläche des Aus- Perforationen in den Zwischenraum zwischen dem laßrohres nahe dem Siedegefäß gebildet. Dadurch 25 Zylinder und dem Siedegefäßmantel geschleuderte wird das Auslaßrohr teilweise blockiert, so daß eine Flüssigkeit sammelt und sie dem Flüssigkeitskörper starke Verringerung der Ableitung von Dampf und in dem Siedegefäß zuleitet.

außerdem ein Druckanstieg in dem Siedegefäß und Ein weiterer nennenswerter Vorteil, der mit der

folglich ein Absinken des Pegels darin eintreten, und Vorrichtung nach der Erfindung erzielt wird, besteht zwar derart, daß eine Überhitzung der Röhre erfolgt. 30 darin, daß in den diskreten Strahlen des Kühlme-Das Vorhandensein der Flüssigkeit in dem Auslaß- diums besonders hohe Strömungsgeschwindigkeiten rohr verringert natürlich auch sehr stark dessen Iso- erreicht werden, welche eine sehr wirksame Kühlung lator-Wirkung und erhöht die Anfälligkeit für einen der Röhre bewirken. Außerdem ist die Vorrichtung elektrischen Durchschlag beträchtlich. besonders einfach zu fertigen, und sie besitzt ein sehr

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine 35 geringes Gewicht.

Siedekühl-Vorrichtung der eingangs genannten Art Weiterhin wirkt sich bei dieser Vorrichtung als

zu schaffen, welche gewährleistet, daß keine An- sehr vorteilhaft aus, daß die Flüssigkeits-Dampfsammlung von Kühlflüssigkeit im flüssigen Aggregat- emulsion nach der Ablenkung sowohl eine Radialzustand in der Öffnung des Auslaßrohres auftreten als auch eine Zirkular-Komponente aufweist. Dakann, damit die Röhre ohne Risiko der Überhitzung 40 durch wird die Trennung von Flüssigkeit und Dampf mit besonders hoher Leistung betrieben werden wirksam unterstützt,
kann. Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt
vor, daß die Anode Kühlkanäle aufweist, daß im Be- F i g. 1 einen vereinfachten Schnitt einer dampfgereich jedes nach oben aus dem Kühlkanal austreten- 45 kühlten Röhrenanordnung, bei der das Siedegefäß in den Dampf-Flüssigkeits-Strahls winkelförmig ange- Form eines Bauteiles der Röhre ausgebildet ist,
ordnete Ablenkflügel angeordnet sind, durch die die F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des Zahn-

Richtung des Strahls in bezug auf die Röhrenachse kranzes im vergrößerten Maßstab und
eine Wirbel-oder Drehbewegungskomponente erhält, Fig. 3 eine Teilansicht der zusätzlich ange-

und daß die einzelnen Ablenkflügel als Zähne eines 50 brachten Wirbelflügel oder -schaufeln,
einteiligen ringförmigen Zahnkranzes ausgebildet sind. p.ig. 1 zeigt den Anodenaufbau einer bekannten

Ein wesentlicher, durch diese Vorrichtung erziel- dampf gekühlten Röhre, z.B. einer Tetrode. Der barer Vorteil ist darin zu sehen, daß der Wirkungs- innere Aufbau und die Elektroden außer der Anode grad der Kühlung auch bei besonders hoher Röhren- der Röhre sind nicht Teil der Erfindung und werden leistung nicht beeinträchtigt wird, so daß keine 55 nicht gezeigt, da sie von irgendeiner bekannten Bau-Überhitzungsgefahr besteht. art sein können. Die Anode 1 weist zylindrische mit

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Er- offenen Enden versehene Bohrungen als Kühlfindung ist vorgesehen, daß die Ablenkflügel dreieck- kanäle 2 auf, die in einem Ring um die Röhrenachse förmig sind. angeordnet sind. Mit der Bezugszahl 3 ist das abge-

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der 60 dichtete Evakuierungs- oder Absaugende unter der Erfindung sieht vor, daß der Zahnkranz an dem Schutzüberdeckung 4 der Anode bezeichnet. Die oberen Ende der erwärmten Anode des Röhren- Anode bildet einen Teil der evakuierten Umhüllung aufbaues angebracht ist und diesen umschließt. der Röhre, wie auch der keramische zylindrische

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungs- Teil 5 und ein Teil des Flanschteiles 6. Ein Siedeform der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Abfluß 65 gefäßmantel 7, der die Anode umschließt, ist wasserum die Mündung des Dampf-Auslaßrohres vorge- und dampfdicht auf dem äußeren Teil des Flanschsehen ist und daß der Abfluß ein Rückleitungsrohr teiles 6 aufgesetzt. Der Mantel weist in seinem aufweist, welches das gesammelte Wasser in die unteren Teil ein Wassereinlaßrohr 8 und in der Mitte

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oben ein Auslaßrohr 9 aus Glas für den Dampf auf. Stellung angeordnet zu sein und braucht auch nicht Das Siedegefäß ist teilweise mit Wasser gefüllt; der von der Anode getragen zu werden. Er könnte von normale Wasserspiegel, wenn die Röhre in Betrieb der Siedegefäßschale oder-wandung getragen werden, ist, ist durch die Linie W angedeutet. Die unteren In der Zeichnung sind eine Anzahl kleinerer oder

Enden der Kühlkanäle 2 sind nahe dem unteren Teil 5 zusätzlicher Verbesserungen gezeigt, die jeweils oder des Siedegefäßes in einer Stellung angeordnet, daß die alle vorgesehen sein könnten, falls es erforderlich ein freier Zugang des Wassers geschaffen ist, und die ist. Eine besteht in einem Separator in der Form eines oberen Enden der Bohrung befinden sich ein wenig mit offenen Enden versehenen perforierten Zylinders oberhalb des normalen Wasserspiegels W. Beim Be- 12 mit kleinerem Durchmesser als das Auslaßrohr, trieb siedet das Wasser in den Kanälen 2, der Dampf io der in dessen Mündung so angebracht ist, daß ein und das Wasser werden aus ihren oberen Enden aus- Zwischenraum 13 zwischen dem Zylinder und dem - gestoßen, und der Dampf strömt durch das Auslaß- Auslaßrohr verbleibt. Der in das Auslaßrohr einrohr aus und wird in einem nicht dargestellten tretende Dampf befindet sich in Wirbelung, und folg-Kondensator kondensiert und zu dem Einlaßrohr 8 lieh wird das von ihm mitgeführte Wasser durch die zurückgeleitet. 15 Zentrifugalkraft hinausgeschleudert. Dieses durch

Der bisher beschriebene Teil der Vorrichtung ist die Löcher des Zylinders 12 in den Zwischenraum von bekannter Bauart. Bei hohen Röhrenleistungen, 13 geschleuderte Wasser wird von dem Dampf abwenn große Mengen an Wasser und Dampf aus den geschirmt und kann über einen Abfluß 14 zurückoberen Enden der Kanäle 2 ausgestoßen werden, fließen, der eine weitere Verbesserung darstellt, besteht die Gefahr einer Wasserbildung in und nahe 20 Dieser Abfluß 14 ist unter dem oberen Ende der der Mündung des Auslaßrohres 9 mit den bereits er- Siedegefäßwandung um das Auslaßrohr angeordnet, wähnten Nachteilen. Um diesen Nachteil zu ver- um das Wasser zu sammeln, welches von der inneren meiden, ist ein Zahnkranz 10 als Wirbelring so an- Wand des Auslaßrohres herabläuft. Dieses Wasser geordnet, daß er das obere Teil der Anode über den wird dem Hauptwasserbehälter des Siedegefäßes oberen Enden der Kanäle 2 umschließt. Der Ring ist 25 durch ein herabhängendes Rohr 15 zugeleitet, mit zahnförmigen Ablenkflügeln 11 versehen, die in welches ein wenig unterhalb des Wasserspiegels W geeigneter Weise geneigt sind in bezug auf die endet. Eine dritte Verbesserung besteht in einer direkten Flugbahnlinien von den Ausstoßenden der Anzahl von Wirbelflügeln oder -schaufeln bzw. Kanäle 2, so daß das ausgestoßene Wasser und der -rippen 16, die unter der Oberseite des Siedegefäßes Dampf auf diese Zähne oder Flügel auftrifft, welche 30 angebracht sind, beispielsweise, wie dargestellt, an ihm eine starke Wirbel- oder Dreh-Bewegungs- der Unterseite des Abflusses 14. Diese Rippen oder komponente um das Siedegefäß erteilen. Eine ge- Flügel sind so geformt und angeordnet, daß sie den eignete Ausführungsform des Zahnkranzes 10 ist Wasser- und Dampfteilchen, welche den Zahnkranz der perspektivischen Ansicht der F i g. 2 gezeigt, 10 passiert haben, eine zusätzliche Wirbel- oder welche einen größeren Maßstab hat als die Fig. 1. 35 Drehbewegung erteilen. Die Rippen oder Flügel sind Es wird angenommen, daß die zentrifugale Trennung im Winkel zu den Radii angeordnet und können, wie zwischen Wasser und Dampf auf Grund der Wirkung in F i g. 3 gezeigt, gekrümmt sein in der Art von des Zahnkranzes 10 auftritt. Ob dieses die richtige Turbinenschaufeln. Eine weitere kleinere VerTheorie des Betriebes ist oder nicht, Versuche haben besserung besteht in einem perforierten, offene erwiesen, daß ein großer Teil des Wassers, welches 40 Enden aufweisenden, axial angeordneten Ablenksonst mehr oder weniger direkt in die Mündung des zylinder 17, der im Abstand von der inneren Wand Auslaßrohres strömen würde, nach außen in Rieh- des Siedegefäßes angeordnet ist und sich über dessen tung auf die Siedegefäßwand abgeleitet wird. Bei oberen Teil erstreckt. Der Zweck dieses Zylinders praktischen Versuchen mit der Vorrichtung, wie sie besteht darin, das Wasser, welches durch seine Perbeschrieben wurde, hat sich herausgestellt, daß die 45 forationen geschleudert wurde, einzufangen und es Röhrenleistung, die aufrechterhalten werden konnte nach unten durch den Zylinder-Siedegefäß-Zwischenbevor eine ernsthafte Störung oder Verstopfung in raum zu dem Hauptwasserbehälter zurückzuleiten, dem Auslaßrohr und eine ernsthafte Absenkung des Die bei weitem größte Verbesserung wird durch

Wasserpegels auftritt, durch Anbringung des Zahn- den Zahnkranz 10 erzielt. Die anderen beschriebenen kranzes 10 etwa verdoppelt werden konnte. 50 Verbesserungen sind von relativ geringerer Be-

Der Zahnkranz braucht nicht in der dargestellten deutung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche· ^e Erfindung betrifft eine Siedekühl-Vorrichtung ' zur Kühlung von Entladungsröhren mit einer beim

1. Siedekühl-Vorrichtung zur Kühlung von Röhrenbetrieb erwärmten und teilweise in eine wäh-Entladungsröhren mit einer beim Röhrenbetrieb rend des Betriebes in einem Siedegefäß verdampfende erwärmten und teilweise in eine während des Be- 5 Kühlflüssigkeit eingetauchten Anode, die von einem triebes in einem Siedegefäß verdampfende Kühl- Siedegefäß umgeben ist, aus dem eine Dampfflüssigkeit eingetauchten Anode, die von einem Flüssigkeits-Emulsion nach oben in einen Zwischen-Siedegefäß umgeben ist, aus dem eine Dampf- raum zwischen der Anode und einem zur Röhren-Flüssigkeits-Emulsion nach oben in einen achse konzentrischen Dampf-Auslaßrohr austritt und Zwischenraum zwischen der Anode und einem io in dem Lenkflächen für die Strömung der Dampfzur Röhrenachse konzentrischen Dampf-Auslaß- Flüssigkeits-Emulsion angeordnet sind, rohr austritt und in dem Lenkflächen für die Strö- Aus der deutschen Patentschrift 1 026 004 ist eine

mung der Dampf-Flüssigkeits-Emulsion angeord- Vorrichtung zur Kühlung von Elektronenröhren mit net sind, dadurch gekennzeichnet, daß außenliegender dickwandiger und in eine im Betrieb die Anode Kühlkanäle (2) aufweist, daß im Be- 15 der Röhre verdampfende Kühlflüssigkeit tauchende reich jedes nach oben aus dem Kühlkanal aus- Anode bekannt, die von einer innerhalb des Flüssigtretenden Dampf-Flüssigkeits-Strahls winkelför- keitsbehälters unter Bildung von zwei konzentrischen mig angeordnete Ablenkflügel (11) angeordnet Ringräumen angeordneten zylindrischen Scheidewand sind, durch die die Richtung des Strahls in bezug koaxial umgeben ist. Diese Vorrichtung zeichnet sich auf die Röhrenachse eine Wirbel- oder Drehbe- 20 dadurch aus, daß im inneren und äußeren Ringraum wegungskomponente erhält, und daß die einzel- jeweils eine Gruppe von in ihrem unteren Teil zuminnen Ablenkflügel als Zähne eines einteiligen ring- dest angenähert parallel zur Röhrenachse längs der förmigen Zahnkranzes (10) ausgebildet sind. Scheidewand angeordneten Lenkflächen vorgesehen

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ist, die in ihrem oberen Teil nach einem Stück einer kennzeichnet, daß die Ablenkflügel (11) dreieck- 25 Schraubenlinie gebogen sind, deren Gangrichtung bei förmig sind. der einen Lenkflächengruppe gegensinnig zu der bei

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, da- der anderen Lenkflächengruppe vorgesehenen Gangdurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (10) richtung ist.

an dem oberen Ende der erwärmten Anode (1) Durch diese Lenkflächenanordnung soll der Wir-

des Röhrenaufbaues angebracht ist und diesen 30 kungsgrad der Kühlung dadurch verbessert werden, umschließt. daß in der näheren Umgebung des zu kühlenden

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Bauteils eine aufsteigende Strömungsrichtung und an Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ab- den nach außen gelegenen Wänden eine abwärts gefluß (14) um die Mündung des Dampf-Auslaß- richtete Strömung zustande kommt und aufrechtrohres (9) vorgesehen ist und daß der Abfluß ein ₃₅ erhalten wird. Bei dieser Anordnung findet um die Rückleitungsrohr (15) aufweist, welches das ge- Hocker und Rippen der zu kühlenden Anode herum sammelte Wasser in die Nähe und vorzugsweise eine turbulente Aufwärtsbewegung des Kühlmediums unterhalb des normalen Flüssigkeitsspiegels in statt.

das Siedegefäß zurückführt. Weiterhin ist aus der deutschen Patentschrift

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehen- 40 976 958 eine mit Siedekühlung arbeitende elektrische den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entladungsröhre bekannt, deren Anode eine Vielzahl zusätzlicher Flüssigkeitsseparator, der aus einem von oben und unten offenen, der Kühlmittelführung perforierten Zylinder (12) besteht, in der Mün- dienende Leitbahnen aufweist, wobei diese Leitbahdung des Auslaßrohres (9) angebracht ist. nen als ringsherum geschlossene Kühlkanäle ausge-

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehen- 45 bildet sind. Bei dieser Anordnung erfolgt eine radial den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu- nach außen gerichtete Umlenkung des Kühlmediums sätzliche Flügel, Schaufeln oder Rippen (16) in am oberen Ende der Kühlkanäle.

einem Ring um die Achse des Auslaßrohres (9) im Ein wesentlicher Nachteil dieser Anordnung beBereich seines Eingangs angeordnet sind und daß steht darin, daß der konstruktiv bedingte große die Flügel, Schaufeln oder Rippen (16) in bezug 50 Durchmesser des Siedegefäßes zu erheblichen Kapaauf ihre radialen Richtungen so geneigt sind, daß zitäten der Röhre gegenüber der Erde führt, der Flüssigkeit und dem Dampf auf ihrem Weg Weiterhin ist aus der deutschen Patentschrift

zu dem Auslaßrohr eine zusätzliche Wirbel- oder 1 070 300 eine Vorrichtung zum Kühlen einer Elek-Drehbewegung erteilt wird. tronenröhre mit äußerer Anode bekannt, bei welcher

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden 55 einer Flüssigkeits-Dampf-Emulsion eine Rotations-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit und Wirbelbewegung erteilt wird. Die Anordnung offenen Enden versehener perforierter Ablenk- weist eine mit Kühlrippen versehene Anode auf, an zylinder (17) vorgesehen ist, dessen Durchmesser welcher im Betrieb die erhitzte und teilweise veretwas geringer ist als der innere Durchmesser des dampfte Flüssigkeit in turbulenter Bewegung empor-Siedegefäßes, der sich über den oberen Teil des 60 steigt, um anschließend nach unten umgelenkt zu Siedegefäßes aus dem Bereich des Flüssigkeits- werden.

pegels desselben erstreckt, welcher die nach außen Auch bei der aus der deutschen Patentschrift durch die Perforationen in den Zwischenraum 1 069 788 bekannten Anordnung zum Kühlen von zwischen dem Zylinder (17) und dem Siede- Elektronenröhren mit äußeren Anoden werden der gef äßmantel (7) geschleuderte Flüssigkeit sammelt 65 Dampf und das Wasser zunächst gemeinsam nach und sie dem Flüssigkeitskörper in dem Siedegefäß unten umgelenkt, und die Trennung von Dampf zuleitet. und Wasser erfolgt dadurch, daß das Wasser auf Grund der Wirkung der Schwerkraft weiter abwärts