DE1775176A1 - Elektrisch isolierende,druckfeste und fluessigkeitsdichte Verbindung zweier elektrisch leitender,unter Gleichspannung stehender Rohrleitungen - Google Patents

Description

Licontia Patont-Verwnltungn-G.m.b.H. Frankfurt/ilain, Thoodor-Stern-Kai 1

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Elektrisch isolierende, druckfeste und flünsigkoitndichte Verbindung zwoior oloktrisch loitendor, untor Gloichspannunjt etohonder Rohrleitungen . ..

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch iaoliorende, druckfeste und flüssigkeitsdichte Vorbindung zwoior elektrisch leitender, unter Gleichspannung stohondor liohrleitungen zur Führung von Kühlmittel, z,D. Wasser, boi oiner direkt gokühlten Wicklung einer elektrischen Maschine, ins» besondere bei einer Erregerwicklung eines Turbogonoratorlaufere.

Ee ist bokannt, für derartige Zvrocko Iaoliorschlüuclio, z.D. aus Polytotrafluoräthylen (Handelsbezeichnung: z.D. Teflon) mit entsprechenden Ilochdruckschlauchvorbindungon imd außordoru Druckpanzorungon, z.D. aus Glaaaoidouuuhlöppolungen oder »umwicklungon, zu vorwondon. Woitorhin if.rt bokannt, fUr derartige Ilohrverbindungon oino druckfonto,

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oigenvorformunsoboatimdiso Abstandshülse aus Korcmik asu verwenden und diooo mittels Spannhülaon und Diolitrin^o (O-Rinßo) flüaaigkoitsdicht gegeneinander zu vornpmmon» Als Werkstoff für dio Hochdruck-Schlauchverbindun^on sowie für die Spannhülsen verwendet man in den Bereichern, wo sie mit Wasser in Berührung kommen« vornehmlich nichtrostenden Stahl·

Bei Anwesenheit von Metall·, vor allem Kupferionon nowie von suspendierten Metallverbindungen, lagern eich äußer auf den Metallteilen auch auf den Keramik-Iaoliorhüloen Korrosionsprodukte, bestehend aus Metallhydroxiden und -oxiden ab· Das Ablagern wird durch die anliogendon Dotriebsspannungen stark gefördert. Die Korrosionoprodukte zeigen das Verhalten eines Halbleiters, der in Berührung mit Wasser relativ gut, in getrocknetem Zustand nur nohr schwach leitet* Hierdurch können die Über die isolierenden Rohrverbindungon gohondon Ströme mehr als hundertmal größer werden als der Wassorleitfühigkeit und den Abmossungon ent» sprechend* Selbst bei sorgfältigster Wasseraufbereitung mittels Ionenaustauscher und Feinfilter etc· lassen sich derartige Ablagerungen nur verzögern, niemals aber ghnz vermeiden« Die Ablagerungen haben ihren Auegang an don Kathoden und gehen von hieraus über die Isolioretrockcm zu den Anoden· Die Strömungerichtungen selbst bei V/aanortfoschwindigkoiten von 6 m/e und darüber haben hierauf praktisch keinen Einfluß.

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Während bei ηichtrottenden Stahl odor boi andoron, normalerweise ßOf;enübor nufboroitotom Uaseor geringer Leitfähigkeit beständigen Metallen oMnr Legierungen an den Kathodon untor dem Gleichspannungs- br.w. Gloichstromoinfluß koinorloi Veränderungen auftreten, beobachtet man an don Anoden, vor alle bei kurzen Elektrodenabatnnden und hohen Spannungen, starke elektrolytische Zersetzungen entsprechend den relativ großen Strömen· Hierdurch können schon nach kurser Zeit, durch elektrolytischβ Zersetzungen entstanden, Anfressungen auf· treten, die sich um so schneller und stärker vollziehenι je kürzer die Baulänge ist«

Aufgabe der Erfindung ist es, eine betriebssichere, elektrisch isolierende Rohrverbindung von relativ kurzer Daulänge zu schaffen, welche den bei wassergekühlten Erregerwicklungen von Turbogeneratorläufern auftretenden elektrolyt ischen Beanspruchungen gewachsen ist, d.h. elektrolytisch« Zersetzungen im Boreich der Anodenseite vermeidet·

Die Erfindung besteht darin, daß bei der eingangs genannten Verbindung zweier Rohrleitungen die als Anode arbeitende Elektrode Über die Dichtflächen zur Kathode hin hinau.ngezogen ist und dieses überstehende Ende aus Platin oder gegenüber elektrolytlachen Zersetzungen ähnlich beständigem M₀. tallen bzw· Legierungen etc· beatoht oder dieses Endo mit einem Überzug aus derartigen Stoffen versehen ist, während

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alle übricon Hotalltoile einschließlich der Kathodonoeite aus normalon, gegonübor Wasser, insbesondere vollentοalζtorn Wasaor, beständigen Metallteilen bzw. Legierungen hergestellt sind.

Durch eine derartige gogonüber olektrolytischon Zorootzun· gen beständige Ausführung der Enden der als Anoden arbeitenden Rohrleitungen werden die im Hinblick auf die Betriebssicherheit besonders gefährdeten Teile abgeschirmt und nicht angegriffen· Dabei handelt es eich im Falle von Rohrleitungsverbindungen mit Keramikhülsen und O-Ringdichtungen um die an den O-Ringdichtungon liegenden motolliochon Dicht* flächen der Rohrleitungsonden· Boi Teflon-Hochdruckachlüu· chen worden gomäß der Erfindung vor allem die Veraehrnubung der Anodenseito und die Quotachdichtungen gegen oloktrolytische Zersetzung geschützt·

Durch die Erfindung ist es möglich, eine botriobsalchore« relativ kurze elektrisch isolierende Rohrverbindung zu schaffen« Während boi den bisherigen Rohrvorbindungon die Anfressungon immer auftroton - bei kurzen Baulängon vosentlich schneller und stärker als boi langen - troton el la Anfressungon boi einer Ausführung gemäß der Erfindung prak· tisch nicht mehr auf, d.h. man kann jetzt kurze Bciulüngen für derartige Rohrvorbindungen verwenden, ohno daß die Betriebssicherheit gefährdet wird· Dies gilt sowohl für Rohrverbindungen mit Teflonschläuchen ale auch boi Rohr·

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Verbindungen untor Vorwendung von Kornmikhüloon und ₍- O-Hing· dichtungen· Da gemäß der Erfindung Anfressungon vormioden worden, iet eine absolute Betriebssicherheit gewährleistet«

Eine gemäß der Erfindung möglich werdende kurze Daulünge ist äußerst vorteilhaft* da bei einer optimalen Ausnutzung der Laufortrasserkühlung halbe Spulonwindungon gekühlt wer· den müssen und die somit erforderliche Vielzahl^ von Rohr* vorbindungen - wogen ihrer kurzen Oaulänge - gut unter·· gebracht word on könnte Es ist Jetzt möglich _f dieao ltohrverbindungen außerhalb des Wickelkopfraumes am l/ollen» schenkel an gut zugänglichen Stellen anzuordnon_t wodurch eine Revision und eventuelles Austauschen ohne Ausbau der Wicklung möglich wird· Es genügt, wenn die Platinhüloon etc· ca« 3 not über die Dichtflächen oder die anderen zu ochützenden Stellen aus nichtrostendem Stahl zur Kathode hin hinaus» ragen* Durch die gegenüber elektrolytischen Zorsotzungen beständigen, zur Kathode hin vorstehenden Hülson werdon alle dahinter liegenden Teile und Flachen abgeschirmt und nicht angegriffen·

In der Zeichnung Bind in den Pig· 1 bis 5 Ausführungnbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt·

Gemäß Fig. 1 sind zwoi llohrloitungon Io und 11 an ihron Endon 12 und 13 über eine zwiechongoschaltote ICoramikhUls« lk mittels einer Spannhülse 15 und Spannmuttor l6 vor«

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bund on. In Ringnut on 17, lO dor Rohrlei tungoendon lio^on O-Ringo 19 und 2o. Dio Anodonooito dor Rohrleitung«vorbin· dung 1st mit 21, dio Kathodonsoito mit 22 bozoiclmot. Am anodensoitigen Rohrloitungsende 12 let eino zur Kathoden·· eoite 22 hin über den O-Dichtring 19 hinauaragondo Platin« hülse 23 vorgesehen, dio die am O-Ring onliegendo motalli-βehe Dichtfläche dos Rohrleitungsendoe 12 vor eloktrolytischer Zorsetzung schützt· Mit 2k ist eine Tollorfodor und mit 25 eine ZwischonisolierhUlee bezeichnet·

In den Fig. 2 bis k sind verschiedene Rohrleitungavorbin· dungon mittels oinoa Teflon-Hochdrückechiauchοβ dargestellt« und zwar ist zur Vereinfachung von don beiden ntittolo des Teflonschlauches zu vorbindenden Rohrleitungen jovails nur die anodenseitige Rohrverbindung dargestellt· Der Teflon- · schlauch ist mit 26 bezeichnet· Bin Spannring 27 proöt den Teflonschlauch 26 auf das Ende 12 der Rohrleitung Io· Zwischen dom Rohrleitungοondo 12 und dom Toflonschlauch 26 besteht eine Quetschdichtung 2Ö· GomÜß Fig. 2 ist das Rohr* leitungsende 12 mit einem hüleenförmigen Ansatz 29 aus Platin vorsehen, gemäß Fig« 3 ist dieser Ansatz in das Ende 12 eingelassen« Gemäß Fig« k ist das Ende 12 mit oinor Kapp« 3o aus Platin versehen·

Dei einer voreinfachten Darstellung einer Rohrverbindung

mit KoramilchUlse und O-Ringen gomtiß Fig· 5 ist zwischen der KeramikhüTse l4 und dem Rohrleitungsende 12 eino ''

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winkelförmige Kappe 31 aus Platin vorgesehen.

Wenn bei oiner Ausführung gemäß Fig. 1 dio Platinhül.no 23 fortcolaBOon wird, ao worden dio untor don O-nin^on liogondon Dichtflächen sofort angogriffon. Da^o^en wird boi oinor Ausführung mit Platinhülse 23 ein oolchor Angriff vormiedon. Selbst boi Ausführung derartig überstohondor Hülsen aus boi normalem nichtrostendem Stahl kann man dio Lobanadauor solcher isolierenden Rohrverbindungen, d.h. dio Zeit bis zum Undichtwerten« um ein Vielfaches orhöhon.

Vorsucho haben gezeigt, daß bei isoliorondon Rohrvorbindungen gemäß Fig. I₁ boi Verwendung von Hülnon aun nichtrostendem Stahl (entsprechend 23), Koramikhüloon lA, Oo° C warmes Wasser, ca· 2^S* cm" , oiner Strömungogoachwindigkeit von ca· 3 m/o, oiner anliegenden Gloichspnnmuig von ca· 7oo V, boi ca· 2o tnm Elektrodenabstand und bei Ubor die Ablagerungen in den KeramlkhUleen gehenden Strömon von ca. 25 raA die Hülsen 23 nach etwa 7 Tagen zersetzt waren und dann erst die Dichtflächen angegriffen wurdon. DoI Verwendung von Hülsen 23 aus Platin oder platinierton Metallen konnten untor don gleichen Bedingungen nach 3 Monaten Beanspruchung und ss.T. wesentlich höheren Strömen weder an den Hülsen 23 noch an den Dichtflächen irgendwelche auf eloktrolytischo Zersetzungen hindeutende Veränderungen festgestellt werden·

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1« Elektrioch isolioronde, druckfesto und flüssigkeitadichte Verbindung zwolor elektrisch leitender, unter («leichopnnnung stehender Rohrloitungon zur Führung von Kühlmittel, z.B. Wasaor, boi ο In or direkt gokühlton Wicklung eines* elol:trischon Maschine, insbesondere boi olnor Erregerwicklung ο ines Turbogonoratorliiuforo, dadurch gekennzeichnet» daß dio als Anode arboitondo Eloktrodo (Rohrleitung to) üb or dio Dicht«* flachem zur Kathode (Rohrleitung il) hin hinausgessocon iet und dio3os üborstohende Ende (12) aus Platin (23) odor gegenüber elektrolytiachon Zersetzungen ähnlich bootUndigen Metallen bzw. Logiorungon bootoht odor dieses Ende (13) mit einem Überzug (20) aus dorartigon Stoffen versehen iei« während alle Ubrigon Metallteile einschließlich dot* Kathodensoite aus normalen, gegenüber Wasserv insbesondere voll· entsalztem Wasser, beständigen Metallteilen Hwr· Legierungen hergestellt sind.

   2· Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Platin, galvanisch platinierten Motallhülsen Oder aus anderen gogonübor eloktrolytischon Ooanapruehungen ühnlioh beständigen Motallon bzw· Legierungen bestellenden ^eUo der Anodensoite mit der anodeneeitigen Rohrleitung (lo) selbst entweder an οiner trockon bleibenden Außonetollo durch Druckkontakt (Flg. 5) oder auf der Wööoereoito durch eine bestündige Lötstelle, einen Proßoitz oder eine ander· gleichwertige Vorbindung (Pig· 2,3,4) loitond vorbunxlon sind.

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