DE2233082A1

DE2233082A1 - Einrichtung zum elektrischen behandeln von emulsionen auf oelbasis, die eine dispergierte waesserige phase enthalten

Info

Publication number: DE2233082A1
Application number: DE2233082A
Authority: DE
Inventors: Delber W Turner
Original assignee: Petrolite Corp
Current assignee: Baker Petrolite LLC
Priority date: 1971-07-19
Filing date: 1972-06-30
Publication date: 1973-02-01
Also published as: DE2233082C2; FR2146239A1; US3719584A; JPS5028677B2; IT961322B; CA963427A; BE785904A; JPS4829059A; GB1354641A; NL7208713A; FR2146239B1; NL172755B; NL172755C

Description

P 745

PATENTANWÄLTE
Dr.-tng. HANS RUSCHKE Dipl.-Ing. HEINZ AGULAR

BERLIN 38
August·-Viktoria-Stn*· βΙ

Petrolite Corporation, St.Louis / Missouri 63102 (V.St.v.Ao)

Einrichtung zum elektrischen Behandeln von Emulsionen auf örbasis, die eine dispergierte wässerige Phase enthalten

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Auflösen von Emulsionen, die aus nicht mit einander vermischbaren äußeren und inneren flüssigen Phasen bestehen, und im besonderen die elektrische Behandlung von Ölemulsionen, die eine dispergierte wässerige Phase enthalten.

Seit vielen Jahren werden elektrische Felder in geeigneten Einrichtungen zum Auflösen von Emulsionen verwendet, die aus einer inneren Phase, wie Wasser, kaustischen oder sauren Bestandteilen usw. und aus einer kontinuierlichen äußeren Kohlenwasserstoff phase, wie Hohöl, bestehen. Die Emulsionen werden der Einwirkung eines Hochspannungsfeldes ausgesetzt, das eine Koagulierung der inneren Phase bewirkt. Der in der vorliegenden Beschreibung gebrauchte Ausdruck "Koagulierung" soll die Agglomeration der dispergierten inneren Phase bedeuten, während diese sich in der kontinuierlichen äußeren Phase befindet. Im elektrischen Feld

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werden von der inneren phase genügend große Partikel erzeugt, die aufgrund des unterschiedlichen spezifischen Gewichtes von der äußeren Phase leicht abgeschieden werden können. !Für die elektrische Behandlung von ölemulsionen zum Entfernen der dispergierten wässerigen Phase können verschiedene Ausführungen von elektrischen Behandlungseinrichtungen verwendet werden. Bei den herkömmlichen Behandlungseinrichtungen beträgt die an den das elektrische Feld erzeugenden Elektroden liegende Hochspannung ungefähr II.000 bis 33.000 Volt. In einigen fällen können auch höhere Spannungen an die Elektroden angelegt werden, die entweder von einer Gleichstromquelle oder einer Wechselstromquelle erzeugt werden. Das Spannungsgefälle an den Elektroden beträgt üblicherweise ungefähr 1.000 bis 3.400 Volt pro Zentimeter Abstand der Elektroden von einander

Elektrische Behandlungseinrichtungen können allein für Dehydrierungszwecke verwendet werden. Y/ird der zu behandelnden Emulsion eine kleine Menge dispergiertes Wasser zugesetzt, so kann die elektrische Behandlungseinrichtung zum "Entsalzen¹¹ verwendet werden. Beispielsweise kann eine Rohölströmung mit 3-15$ !Frischwasser vermischt und danach in einem elektrischen Feld behandelt werden, wobei eine kontinuierliche ölphase erzeugt wird, die verhältnismäßig frei ist von der dispergierten Wasserphase und von dem verunreinigen Salt, Sole usw. Weitere Möglichkeiten zum Dehydrieren oder Entsalzen in elektrischen Behandlungseinrichtungen sind Sachkundigen bekannt.

Elektrische Behandlungseinrichtungen weisen verhältnismäßig ähnliche Konstruktionen auf. Die Behandlungseinrichtung weist im allgemeinen einen aus Metall bestehenden Druckkessel auf mit min-

destens einer elektrischen Einführungsbuchse, die die Hochspannung aus einer äußeren Spannungsquelle einer oder mehreren Elektroden im Kessel zuführt. Die Einführungsbuchse ist der Temperatur und dem Druck der Flüssigkeit in der elektrischen Behandlungseinrichtung ausgesetzt. Jede unter Spannung stehende Elektrode befindet sich eingetaucht in der kontinuierlichen Öl-Flüssigkeitsphase. Die Emulsion wird im Kessel in das elektrische feld nahe an der unter Spannung gesetzten Elektrode eingelassen. Das elektrische feld bewirkt eine Koagulierung der dispergierten wässeri-

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gen Blase, die sich in Form einer Wassermenge im unteren Teil des Kessels ansammelt. Die resultierende kontinuierliche Ölphase sammelt sich im oberen Teil des Kessels an und wird durch einen ölauslass abgeführt. Die Wassermenge wird durch einen Wasserauslass in regulierten Mengen abgelassen.

Die Einführungsbuchse, die die flüssigkeitsdichte elektrisehe Verbindung durch die Metailwandung des Kessels hindurch zwischen einer Stromquelle (z«B. Transformator) und der betreffenden Elektrode herstellt, stellt eine nicht alltägliche Vorrichtung dar. Die Einführungsbuchse stellt einen Isolator dar, der unter Hochspannung und unter der Einwirkung hoher Temperaturen und Druckbelastungen eine elektrische Verbindung durch die Metallwandung des Kessels hindurch herstellt. Beispielsweise muss die Einführungsbuchse mehrere Jahre lang ohne elektrisches oder mechanisches Versagen leitfähig sein für Spannungen bis zu 33 kV oder mehr in eine flüssige Umgebung hinein bei Temperaturen bis zu 26O⁰O und bei Drücken von 28 kg/cm oder mehr bei salzhaltigen Rohölen.

Bei elektrischen Behandlungseinrichtungen wurden Einführungsbuchsen in verschiedenen Ausführungen verwendet, bei denen isolierende Materialien verwendet wurden, wie mit Gummi imprägniertes Siliziumdioxid, Porzellane und keramische Substanzen. Seit einiger Zeit werden die Einführungsbüchsen aus Polymer-Isolatoren hergestellt, z.B· aus Tef-Ion-Kunststoffen. Die aus diesen Kunststoffen hergestellten Einführungsbuchsen haben ausgezeichnete Dienste geleistet bei gewerblichen elektrischen Behandlungseinrichtungen zum Auflösen von Emulsionen. Die nach fortschrittlichen Verfahren hergestellten Einführungsbuchsen wiesen eine sehr lange Lebensdauer auf und eine ausgezeichnete Betriebssicherheit. Um diese Tatsachen Würdigen zu können, müssen die Betriebsbedingungen gewertet werden, unter denen diese Buchsen verwendet werden. Die Entsalzung von Rohöl, mit der ungefähr im Jahre 1930 begonnen wurde, wurde üblicherweise bei Temperaturen von nicht mehr als 82⁰C durchgeführt. In jeder der folgenden Dekaden wurde die Temperatur und der Druck des Rohöls stark erhöht. In den sechziger Jahren wurde die Entsalzung des Rohöls normalerweise bei Temperaturen von mehr als 150⁰C durchgeführt. Die Anwendung immer

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höherer Behandlungstemperaturen setzte sich fort, so dass in den siebziger Jahren das Rohöl bei Temperaturen von mehr als 177°0 entsalzt wird, und wahrscheinlich werden vor Ende dieser Dekade Temperaturen von fast 204⁰C angewendet werden.

Aus Teflon-Isoliermaterial hergestellte Einführungsbuchsen waren widerstand3fest für Temperaturen unter 177⁰C und bei erhöhten Betriebsdrücken und bei Betriebsspannungen bis zu 50 kV, und diese Einführungsbuchsen waren auch längere Zeit vollständig betriebssicher. Diese Einführungsbuchsen können jedoch nicht widerstandsfest sein für immer höher werdende Temperaturen, Betriebsdrücke und Spannungen, ohne elektrisch und mechanisch beschädigt zu werden. Das Teflon-Isoliermaterial weist beispielsweise einen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, der das Mehrfache der Wärmeausdehnungskoeffizienten der aus Stahl bestehenden Bauteile beträgt, an denen die Einführungsbuchse angebracht ist. Dieses Polamer weist außerdem nur eine geringe Anpassungsfähigkeit auf und behält diejenige Struktur bei, die das Material bei der höchsten Temperatur hatte» Die auf die Einführungsbuchse einwirkenden schwankenden Temperaturen und Drücke führen schließlich zu Schäden bei der Flüssigkeitsabdichtung zwischen dem Polymer und den aus Metall bestehenden Bauteilen. Diese Beanspruchung kann schließ zu einem Aussickern entweder des Transformatoröls

zu
oder des zu behandelnden Öls und einem Eindringen in die inneren Teile der Einführungsbuchse führen, wobei die Gefahr besteht, dass ein elektrischer Lichtbogen erzeugt wird, der einen Teil des Polymerisolators durch Umwandlung in ein Gas zerstört. Hierbei gehr die Isolationsgüte der Einführungsbuchse verloren und kann zu einem Kurzschluss führen. Die Strom- und Spannungsquellen neuzeitlicher elektrischer Behandlungseinrichtungen sind mit Schutzvorrichtungen ausgestattet, die bei Auftreten eines solchen Kurzschlusses die Weiterleitung der Spannung verhindern. Jedoch muss in einem solchen Falle die Einführungsbuchse ersetzt werden, bevor der Betrieb wieder aufgenommen werden kann. Mit dem Ansteigen der Temperatur der Flüssigkeit in der Behandlungseinrichtung wird offenbar auch die Gefahr größer, dass die Einführungsbuchse elektrisch und mechanisch beschädigt wird.

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Bs ist daher eine Anordnung erwünscht, die die Einführungsbuchse schützt, wenn im Betrieb elektrischer Behandlungseinrichtungen die Temperatur der Flüssigkeit und der Druck ansteigt. Die Anordnung eines Dammes zum Isolieren der Flüssigkeit zwischen der elektrischen Behandlungseinrichtung und der Einführungsbuchse ist nicht durchführbar, da ein solcher mechanischer Damm denselben mechanischen und elektrischen Beanspruchungen ausgesetzt ist, die zu einem Durchschlag des Dielektrikums und zu einem Kurzschluss in der Einführungsbuchse führen. An der Wandung des Kessels können um die Einführungsbuchse herum Kühlvorrichtungen angeordnet werden. Diese Maßnahme ist auch nur schwer durchzuführen, da eine nicht endende Strömung heißer Flüssigkeit im Kessel der elektrischen Behandlungseinrichtung sich beständig mit der Einführungsbuchse in Berührung befindet. Die Einführungsbuchse muss daher in einer verhältnismäßig kühlen Umgebung ge_ halten werden im Vergleich zu den heißen Flüssigkeiten in der ' elektrischen Behandlungseinrichtung, ohne dass die bei mechanischen Dämmen und bei leistungsstarken Kühlvorrichtungen bestehenden Schwierigkeiten auftreten. Diese Schwierigkeiten werden nach der Erfindung durch eine neue Zwischenverbindung der Einführungsbuchse mit dem elektrischen Behandlungskessel beseitigt·

Die Erfindung sieht eine Einrichtung zum elektrischen Behandeln einer Ölemulsion vor, die als dispergierte Phase verunreinigende Substanzen enthält. Die Einrichtung weist einen Kessel mit Ein- und Auslassen für die hindurchzuleitenden Flüssigkeiten auf. Im Kessel wird ein elektrisches Feld von Elektroden erzeugt, die mit einer Spannungsquelle in Verbindung gesetzt werden können. Vom Kessel aus erstreckt sich eine Leitung zu einem geschlossenen Ende, das eine Einführungsbuchse enthält, und das mit der elektrischen Spannungsquelle verbunden ist. Die Buchse steht über die Rohrleitung mit dem Innenraum des Kessels in Verbindung. In der Rohrleitung verläuft ein isolierter elektrischer leiter von der Einführungsbuchse aus bis zu den Elektroden. Diese Rohrleitung besteht aus einem nach oben ragenden Teil am Kessel, aus einem gekrümmten Zwischenteil und aus einem sich nach unten erstreckenden Teil zwischen dem gekrümmten Teil und dem die Einführungsbuchse enthaltenen geschlossenen Ende. An dem nach unten

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verlaufenden Teil der Rohrleitung ist ein Wärmeaustauscher angeordnet, der ein Wärmegefälle zwischen der Einführungsbuchse und dem Innenraum des Kessels erzeugt.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die

Fig«1 ein senkrechter Schnitt durch eine elektrische Behandlungseinrichtung nach der Erfindung,

Pig.2 · ein senkrechter Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung und die

Pig.3 ein senkrechter Schnitt durch eine weitere andere Ausführungsform der Erfindung.

Die Pig.1 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung zum elektrischen Behandeln einer Emulsion, die in einer kontinuierlichen äußeren Phase als eine dispergierte Phase verunreinigende Substanzen enthält. Pur die Zwecke der Beschreibung kann die Emulsion (flüssig) als aus einer wässerigen dispergierten Phase in einer kontinuierlichen Phase Rohöl bestehend angesehen werden. Die Einrichtung weist einen Kessel 11 auf, der aus einem waagerechten und langgestreckten zylindrischen Metalltank mit geschlossenen Enden und mit genügend starken Wandungen bestehen kann und die Emulsion enthält. Der Kessel 11 wird normalerweise mit einer Isolierschicht 12 umgeben, die den Wärmeverlust aus der zu behandelnden Flüssigkeit vermindert.Im Kessel 11 sind Elektroden angeordnet, die ein elektrisches PeId erzeugen, unter dessen Einwirkung die Emulsion aufgelöst wird in eine ülphase und in eine getrennte wässerige Phase. Die Elektroden verlaufen im Kessel allgemein waagerecht.

Pur die Zwecke der vorliegenden Einrichtung können die Elektroden aus jeder beliebigen konstruktiven Anordnung bestehen. So ist beispielsweise die obere geerdete Elektrode 13 an langgestreckten I_Profilträgem 17 mit Hilfe der Hänger 19 aufgehängt, die über Stangen 22 mit dem oberen Teil des Kessels 11 verbunden sind. Die Elektrode 13 wird von den Quergliedern 16 gebildet, auf denen die in der Längsrichtung verlaufenden Stangen H befestigt sind. Die Elektrode 13 besteht daher aus einer siebartigen Anordnung metallischer und feeerdeter Bauteile. In einer kurzen

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Entfernung unter der geerdeten Elektrode 13 ist eine weitere Elektrode 24 angeordnet, an die eine Hochspannung angelegt wird, und die den gleichen Aufbau aufweisen kann wie die Elektrode 13, jedoch mit umgekehrter Halterung. Die Elektrode 24 besteht aus den in der Längsrichtung verlaufenden I-Profilträgern 27, die die Querglieder 26 tragen, die ihrerseits die Elektrodenstangen 28 tragen, die im Kessel 11 in dessen Längserstreckung verlaufen. Die Elektrode 24 wird von Hängern 29 getragen, die über die Stangen 31 mit den unteren Enden von Isolatoren 33 verbunden sind. Die Isolatoren 33 stehen am oberen Ende mit Stangen in Verbindung, die an den oberen Enden des Kessels 11 befestigt sind. Die Elektrode 24 weist daher einen gitterartigen Aufbau auf. Die Aufhängestangen 31 sind durch die geerdete Elektrode 13 so hindurchgeführt j dass an die Elektrode 24 eine hohe Spannung in bezug auf die geerdete Elektrode 13 angelegt werden kann.

Von einer außerhalb des Kessels 11 angeordneten Hochspannungsquelle wird der Elektrode 24 zum Erzeugen eines elektrischen Feldes im Kessel 11 eine Hochspannung zugeführt. Diese Hochspannungsquelle kann aus einer Gleichstrom- oder Wechselstromquelle bestehen, wobei das erzeugte elektrische leid eine Auflösung der Emulsion im Kessel 11 bewirkt. Bei der Auflösung von Rohölemulsionen kann die elektris«che Stromquelle aus einem Wechselstromtrans forma tor bestehen (36), der auf einer am Kessel 11 angebrachten Plattform 34 ruht. Die Primärwicklung des Transformators 36 ist an das Stromnetz angeschlossen, und die von der Sekundärwicklung erzeugte Hochspannung von z.B. 11 bis 50 kV wird an die beiden Elektroden 24 und an die geerdete Elektrode 13 angelegt. Die Sekundärwicklung des Transformators 36 ist an dem einen Ende über den Kessel 11 geerdet, während das andere Ende der Sekundärwicklung mit der spannungsführenden Elektrode 24 verbunden ist. Der nicht geerdete Anschluss der Sekundärwicklung des Transformators 36 steht über ein Kabel 35 mit einer Einführungsbuchse 37 . in Verbindung, die das eine Ende eines elektrischen Leiters 38 trägt, der sich in den Innenraum des Kessels 11 erstreckt, und dessen innen gelegenes Ende von der geerdeten Elektrode 13 mittels eines Isolators 40 getragen wird. Eine elektrische Verbindung zwischen dem Leiter 38 und der Stange 31 wird von einem biegsamen Kabel 41 hergestellt. Der Isolator 40 kann aus einem zylindrischen

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Abschnitt eines Teflonrohres bestehen, das mit Hilfe von J-förmigen Bolzen an der geerdeten Elektrode 13 befestigt ist. Am Isolierrohr ist eine Platte befestigt, die an das Ende des Leiters 38 angeschraubt ist. Der Leiter wird daher konzentrisch und isoliert in einer Rohrleitung 39 gehaltert, die zwischen der Einführungsbuchse 37 und der Elektrode 24 im Kessel 11 verläuft.

Die Einführungsbuchse 37 kann aus jeder geeigneten Ausführung bestehen.

Die Emulsion wird in den Kessel 11 durch einen Einlass 42 eingelassen, der einen Verteiler 44 mit einer Anzahl waagerecht verlaufender Arme 43 trägt. Die an den Armen 43 vorgesehenen Öffnungen 45 verteilen die Emulsion gleichmäßig unterhalb der spannungführenden Elektrode 24. Wenn gewünscht, können auch andere Anordnungen des Verteilers 44 vorgesehen werden.

Im Betrieb der Behandlungseinrichtung 11 sinkt das aus der Emulsion elektrisch abgeschiedene Wasser in die unteren Teile des Kessels 11 ab und sammelt sich zu einer Wassermenge 51. Die ölphase der Emulsion sammelt sich in einer Masse 49 im oberen Teil des Kessels 11 um die Elektroden herum. Das Wasser wird aus dem Kessel 11 durch den unteren Auslass 48 so abgelassen, dass zwischen der Ölmasse 49 und der Wassermasse 51 eine Zwischenfläche 50 in einer Höhe unterhalb der spannungführenden Elektrode 24 aufrechterhalten wird. Diese Zwischenfläche 50 wird um allgemeinen in einer nahe am Verteiler 44 gelegenen Höhe aufrechterhalten.

Die kontinuierliche Ölphase wird aus der ölmasse 49 durch einen Ölauslass 47 abgelassen, der ein waagerecht verlaufendes Sammelrohr mit einer Anzahl von SammelÖffnungen 46 aufweist. Der Emulsionseinlass 42 und die öl- und Wasserauslässe 47, 48 können mit den herkömmlichen Ventilen zum Regulieren der Strömungen der Flüssigkeiten in den und aus dem Kessel 11 versehen werden. Beispielsweise kann der Abfluss des Wassers durch den Wasserauslass 48 mittels eines Schwimmers so reguliert werden, dass die genannte Zwischenfläche 50 in einer gewünschten Höhe aufrechterhalten wird. Ferner kann im ölauslass 47 ein Rückdruckventil angeordnet werden, das die Flüssigkeiten im Kessel 11 in einer flüssigen Phase erhält. Diese genannten Ventile sind üblich und in den Zeichnungen daher nicht dargestellt.

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Bei der erfindungsgemäßen Behandlungseinrichtung erzeugt die Rohrleitung 39 unter der Einwirkung der Schwere der Flüssigkeit einen Wärmedamm in der Flüssigkeit, der vom Innenraum des Kessels 11 aus zur elektrischen Buchse 37 verläuft. Im besonderen stellt dieser Wärmedamm in der Rohrleitung 39 eine dynamische Abgrenzung dar, die verhindert, dass die die Buchse 37 umgebende kühlere Flüssigkeit in Umlauf gesetzt wird und sich mit der erhitzten Flüssigkeit im Kessel 11 vermischt, obwohl dieselbe Flüssigkeit in der Rohrleitung 39 enthalten ist. Mit Hilfe dieser Anordnung wird die Temperatur nur der die Buchse 37 unmittelbar umgebenden Flüssigkeit so reguliert, dass ein Temperaturgefälle aufrechterhalten wird in der Flüssigkeit zwischen der Buchse 37 und dem Innenraum des Kessels 11, welches Temperaturgefälle die längere Lebensdauer der Buchse 37 begünstigt.

Wie aus den Zeichnungen zu ersehen ist, kann die Rohrleitung 39 aus einer von verschiedenen Anordnungen bestehen. Bei der Anordnung nach der Fig.1 besteht die Rohrleitung 39 aus einem steifen Rohr mit gleichbleibender Weite. Die Rohrleitung 39 ist an dem einen Ende an einer mit einem Flansch versehenen Düse 52 am oberen Teil des Kessels 11 befestigt. Am geschlossenen Ende 53 der Rohrleitung 39 ist eine mit einem Flansch versehene Platte befestigt, die in der Mitte mit einer Gewindebohrung zur Aufnahme der Buchse 37 versehen ist· Die Einführungsbuchse 37 steht daher unbehindert mit dem Innenraum des Kessels 11 in Verbindung.

Die Rohrleitung 39 erstreckt sich von der Düse 52 aus nach oben und bildet den gerade verlaufenden Teil 56. Am oberen Ende dieses Teiles 56 befindet sich ein gekrümmter Zwischenteil 57, der bei dieser Ausführungsform der Erfindung den Wärmedamm bildet. Die Rohrleitung setzt sich von diesem gekrümmten Teil 57 aus nach unten fort bis zu dem geschlossenen Ende 53. Dieser nach unten verlaufende Teil 58 der Rohrleitung 39 kann nach jeder Richtung verlaufen außer nach oben oder waagerecht. Dieser Rohrteil 58 muss sich nach unten bis unter das untere Ende des gekrümmten Teiles 57 erstrecken. Zu diesem Zweck soll der Winkel zwischen den Rohrteilen 56 und 58 an den Übergangsstellen mit dem gekrümmten Teil 57 kleiner als 90° und größer als 270° in bezug auf eine senkrechte Linie sein, die durch das angrenzende Ende des nach

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oben verlaufenden Teiles 56 verläuft. Die Rohrteile 56 und 58 verlaufen daher vorzugsweise mit Abstand parallel zu einander.

Am Eohrteil 58 ist ein Wärmeaustauscher 59 angeordnet, der vorzugsweise vom gekrümmten !Teil 57 aus bis zum geschlossenen Ende 53 verläuft. Dieser Wärmeaustauscher kann aus jeder geeigneten Ausführung bestehen, z.B. aus einfachen oder gerippten Luftkühlflächen an der Rohrleitung 39. In gewissen Fällen kann die Anordnung einer den Rohrteil 58 umgebenden Kühlschlange 60 vorzuziehen sein, die gegen die Umgebung durch ein zylindrisches Isolierglied 60a abgeschirmt wird, das von einem dünnen Blech 60b aus reflektierendem Aluminium umgeben ist. Durch die Rohrschlange 60 kann ein Kühlmittel in Umlauf gesetzt werden, die die Temperatur der Flüssigkeit an der Buchse 37 auf einer gewünschten Höhe hält. Die Lebensdauer der Buchse 37 wird weitgehend verlängert, wenn die Temperatur der die Buchse umgebenden Flüssigkeit von 260⁰C auf die Umgebungstemperatur (z.B. 37⁰C) abgesenkt wird.

Bei der beschriebenen Ausführung der Rohrleitung 39 bildet der gekrümmte Teil 57 eine Schwerkraft-Flüssigkeitswärmeschranke, die verhindert, dass die erhitzte Flüssigkeit im Kessel 11 durch die Rohrleitung 39 strömt und sich mit der kühleren Flüssigkeit im Teil 58 vermischt, der die Buchse 37 umgibt. Die erhitzte Flüssigkeit strömt aus dem Kessel 11 nach oben durch die Rohrleitung 39» bis sie den gekrümmten Teil 57 durchquert und in den nach unten verlaufenden Teil 58 einzuströmen beginnt. Hierbei wird verhindert, dass die die Buchse 37 umgebende kühlere Flüssigkeit aufgrund des unterschiedlichen spezifischen Gewichtes zwischen der erhitzten und der abgekühlten Flüssigkeit in Umlauf gesetzt wird und sich mit der erhitzten Flüssigkeit im gekrümmten Teil 57 vermischt. Die kühlere Flüssigkeit sucht nach unten in den Rohrteil 58 hineinzuströmen, während die erhitzte Flüssigkeit nur nach oben in den gekrümmten Teil 57 hineinzuströmen sucht. Die Zwischenfläche zwischen der heißen und der kühlen Flüssigkeit am gekrümmten Teil bildet daher einen Wärmedamm, der für alle praktischen Zwecke eine wesentliche Vermischung der heißen und der Kühlen Flüssigkeiten mit einander verhindert. Die einzige wesentliche Wärmeübertragung erfolgt am Wärmedamm und ist verhältnismäßig gering. Bei einigen Einrichtungen kann, ee

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vorteilhaft sein, den Wärmedammeffekt zu fördern, um übermäßig große Wärmeverluste der Flüssigkeit im Kessel 11 zu vermeiden, und um aus anderen Gründen die Rohrleitung 39 durch die Teile und 57 von einander zu isolieren. Die im gekrümmten Teil 57 'befindliche !Flüssigkeit kann beispielsweise eine Temperatur von 177⁰O aufweisen, während die Temperatur der Flüssigkeit im unteren Teil 58 an der Einführungsbuchse 37 37⁰C betragen kann, ohne dass der Wärmeaustauscher 59 eine wesentliche Kühlung bewirkt abgesehen davon, dass ein geringer Wärmeleitungseffekt kompensiert wird.

Die Einrichtung nach der Erfindung wurde mit einer Experimentalrohrleitungsanordnung geprüft, die thermodynamisch der in der Fig.1 dargestellten Anordnung entsprach. Die Rohrleitung 39 wurde aus einem 20,3 cm weiten Stahlrohr schedule 40 hergestellt. Der 120 cm lange senkrechte Teil 56 war am unteren Ende geschlossen und in ein isoliertes Gehäuse eingesetzt, in dem unmittelbar unter dem geschlossenen Ende ein Gasbrenner angeordnet war, der die Wärmequelle des Kessels 11 darstellte. Der 180° umfassende gekrümmte Teil 57 wurd mit einer 25,4 mm dicken Fiberglasisolation, isoliert, die eine Unterlage aus einer Aluminiumfolie aufwies. Der untere senkrechte Teil 58 wurde zwecks Luftkühlung nicht isoliert und um 90 cm über*den gekrümmten Teil hinaus verlängert. Bei der Yersuchsanordnung wurde angenommen, dass der gekrümmte Teil 57 dort endet, wo das über 180° gebogene Rohr sich in dem nach unten verlaufenden Teil 58 fortsetzt. Der Flansch 54 wurde mit einer Reduktionsbuchse abgeschlossen, in der ein mit einem Yentil versehener Ölablauf angeordnet war. In das obere Ende des gekrümmten Teiles 57 wurde ein Überlastungsölauslass eingesetzt, so dass eine Expansion des Transformatoröls möglich war, das die Rohrleitung 39 vollständig ausfüllte. Am oberen Teil des gekrümmten Rohrteiles 57 und längs des Rohrteiles 58 wurden in Abständen von je 30 cm oberhalb des geschlossenen Endes 53 Thermoelemente angeordnet. Der Brenner wurde entzündet und reguliert, bis die Temperatur des Transformatoröls einen Gleichgewichtszustand erreichte. Im gekrümmten Teil 57 wurde die Temperatur des Transformatoröls erhöht bis ein Gleichgewichtszustand bei etwa 178⁰C erreicht wurde. Der untere, nach unten verlaufende Teil 58 der Rohrleitung wurde von der Umgebungsluft mit einer Temperatur

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zwischen 24 und 29⁰C gekühlt. Mit den Thermoelementen wurden die folgenden Temperaturen gemessen, angefangen am geschlosienen Ende des Rohrteiles 58. Am geschlossehen Ende betrug die Temperatur 37⁰C, während in Abständen von 30, 60 und 90cifr oberhalb des geschlossenen Endes die Temperaturen 37,8, 43i3 bezw. 79,4⁰C betrugen. Diese Gleichgewichtstemperaturen wurden mehr als eine Stunde lang fast genau eingehalten. Die Zwischenfläche zwischen der erhitzten und der gekühlten Flüssigkeit verblieb in einer verhältnismäßig konstanten Höhe und wies eine senkrechte Abmessung von nur einigen Zoll (1 " = 25»4 mm) auf. Berechnungen ergaben, dass im Rohrteil 58 in die Flüssigkeit hinein mehr als 226,8 kcal pro Stunde übertragen wurden. Die Luftkühlung war als Wärmeaustauschmittel befriedigend und bewirkte, dass am geschlossenen Ende des Rohrteiles 58 Temperaturen von ungefähr 37,8⁰C aufrechterhalten wurden. Die Experimentaldaten und die Berechnungen lassen eindeutig erkennen, dass die Wärmeschranke im gekrümmten Teil 57 bei der vorliegenden Anordnung befriedigend wirkte.

Der oben beschriebene Versuch wurde wiederholt jedoch mit der Ausnahme, dass der Rohrteil 58 zuerst waagerecht und danach senkrechte vom gekrümmten Teil 57 aus angeordnet wurde. Ging der Rohrteil 58 vom gekrümmten Teil 57 waagerecht ab, so schwankten die Temperaturen an allen Thermoelementen nur zwischen 165,5 und 154,4⁰C* Die Temperaturen im Rohrteil 58 stiegen so langsam an, dass nach einer längeren Erhitzungszeit alle Thermoelemente anscheinend Temperaturen von ungefähr 165,5⁰C erreichen würden.

Bei einem vom gekrümmten Teil 57 senkrecht abgehenden Rohrteil 58 (durch Abtrennen des gekrümmten Teiles 57 in der Mitte und durch Drehen des abgetrennten Teiles um 90° nach oben) wies der nunmehr nach oben verlaufende Rohrteil 58 eine Gleichgewichtstemperatur zwischen 171 und 165,5⁰C auf.

Aus den oben beschriebenen Versuchen geht hervor, dass der Rohrteil 58 nach unten bis unter das untere Ende des gekrümmten Teiles 57 verlaufen muss, wenn die Flüssigkeit im Kessel 11 eine höhere Temperatur aufweist als die die Buchse 37 umgebende Flüssigkeit.

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Bei der in der Fig.1 dargestellten Einrichtung besteht die Rohrleitung 39 aus einem steifen Rohr, das vorzugsweise einen gleichbleibenden Durchmesser aufweist. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass die Rohrleitung aus einem einzelnen Stück oder mit gleichbleibendem Durchmesser bestehen muss, um für die erfindungsgemäße Einrichtung wirksam zu sein. Die Figuren 2 und 3 zeigen andere Ausführungen der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei denen zwischen Rohrabschnitten mit Vorteil Flanschverbindungen verwendet werden können.

In der Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt mit einem erweiterten Teilabschnitt. In den Figuren 1 und 2 sind die einander gleichen oder entsprechenden Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Zwecks Vereinfachung der Beschreibung sind Einzelheiten im Innenraum des Kessels 11, wie der Verteiler, die Elektroden und die Isolation weggelassen worden. Die Anordnung der Elektroden, Verteiler, Isolatoren usw. kann die gleiche sein wie bei der Einrichtung nach der Fig*1 oder auch verschieden, ohne dass die Wirkungsweise der in der Fig.2 dargestellten Einrichtung beeinflusst wird.

Die Düse 52 des Kessels 11 ist an einer Rohrleitung 61 befestigt, die bis zu einem geschlossenen Ende 62 verläuft und eine Flanschplatte 63 mit einer Öffnung zur Aufnahme einer Einführungsbuchse 64 trägt. Die Einführungsbuchse 64 steht in direkter Verbindung mit dem Innenraum des Kessels 11. Die Einführungsbuchse 64 steht über einen Leiter 65 mit einer nicht dargestellten Stromquelle in Verbindung, die aus einem Transformator bestehen kann.

Von der Einführungsbuchse 64 aus erstreckt sich ein elektrischer leiter 66 in den Kessel 11 hinein und stellt eine Verbindung mit einer spannungführenden Elektrode her. Der elektrische Leiter 66 kann aus einer steifen Stange oder aus einem Rohr bestehen und trägt an den Enden eine Flanschverbindung 67 und ein Winkelverbindungsstück 68. Dieses Teil 68 trägt eine Verbindungsstange 69, die über einen biegsamen Leiter 71 mit dem unteren elektrischen Anschlusskontakt der Buchse 64 in Verbindung steht. Bei dieser Anordnung kann der Leiter 66 am geschlossenen Ende der Rohrleitung 61 innerhalb gewisser Grenzen aufgrund des biegsamen Leiters 71 unbehindert eine Bewegung ausführen, ohne die Buchse 64 mechanisch zu beschädigen,,

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Der elektrische Leiter 66 wird im Kessel 11 von einer Auslegerhai terung getragen, die aus zwei Winkeleisen 72 und 73 besteht, die eine kastenförmige Anordnung bilden, deren unteres Ende von den Gliedern 74 gebildet wird. Diese Glieder 74 bilden eine waagerechte Plattform» die ein kurzes Isolatorrohr 76 trägt, auf dem eine flanschartige Metallscheibe 77 angebracht ist. Die Abstützglieder 72 und 73 sind an der Oberseite des Kessels 11 z.B. durch Anschweißen befestigt. Das Rohr 76 besteht aus einem dielektrischen Material, z.B. aus einem Teflon-Kunststoff. Ein spulenförmiges Glied 78 weist eine Flanschverbindung mit dem Flansch 67 am Leiter 66 auf und trägt einen Flansch 79, der an der Scheibe 77 befestigt ist, wobei eine in der Mitte angeordnete Stange 81 sich nach unten erstreckt und über einen biegsamen leiter 82 mit der spannungführenden Elektrode elektrisch verbunden isto

An der Scheibe 77 ist waagerecht ein ausladender Arm 83 befestigt, der ein seitlich einstellbares Gewicht 84 trägt, um ein Biegemoment zu vermeiden. Der Leiter 66 ruht mit seinem gesamten Gewicht auf der Scheibe 77, und mit Hilfe des Gewichtes 84 am Arm 83 kann der Leiter 88 koaxial in der Rohrleitung 66 ausgerichtet werden. Der biegsame Leiter 71 braucht daher das Ende des Leiters 66 nicht abzustützen, damit die koaxiale Ausrichtung in der Rohrleitung 61 aufrechterhalten bleibt.

Die Rohrleitung 61 weist die gleichen Bauteile auf wie die Rohrleitung 39 nach der lig.1, weist jedoch weitere vorteilhafte konstruktionsmerkmale auf. Die Rohrleitung 61 besteht im besonderen aus einem aufrechten Teil 86, einem gekrümmten Zwischenteil 87, einem ersten sich nach unten erstreckenden Teil 88, einem zweiten gekrümmten Zwischenteil 89 und aus einem zweiten sich nach oben erstreckenden Teil 91 β Die die senkrecht verlaufenden Teile 86 und 88 verbindenden gekrümmten Teile 87 und 89 umfassen vorzugsweise eine Krümmung von 180°. Die beiden Teile 86 und 88 verlaufen daher mit Abstand von einander parallel. Die Teile 86 und 87 können isoliert werden, und ferner kann am Teil ein Luftkühlungswärmeaustauscher vorgesehen werden. Wie bei der bereits beschriebenen Ausführungsform wirkt der gekrümmte Teil als wärmeschranke.

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Die Rohrleitung 61 ist gänzlich mit einer dielektrischen flüssigkeit gefüllt, die aus der im Kessel 11 behandelten Flüssigkeit "bestehen kann. Die Teile 88, 89 und 91 können anfangs mit Transformatoröl gefüllt sein. Eine am oberen Ende des gekrümmten Teiles 87 vorgesehene und mit einem Ventil ausgestattete Entlüftungsleitung 92 ermöglicht das Ablässen aller Gase aus der leitung 61, um Koronaentladungen (Lichtbogen) zu vermeiden. Eine am untersten Ende des Teiles 89 vorgesehene und mit einem Ventil ausgestattete Entlüftungsleitung 93 ermöglicht die Entnahme von Wasseransammlungen oder von anderen sich absetzenden und schädlichen Materialien in der Rohrleitung 61. Palis sich in dem nach oben verlaufenden Teil 91 der Rohrleitung 61 während der Einrichtung oder im Betrieb Gase ansammeln, so kann die Gasphase durch eine mit einem Ventil ausgestattete leitung 97 abgelassen werden. Die in der Rohrleitung 61 befindliche dielektrische Flüssigkeit soll soweit von Gas oder Wasser verhältnismäßig nicht verunreinigt bleiben, dass elektrische Kriechströme oder eine lichtbogenbildung die Isolierfähigkeit der Einführungsbuchse 64 nicht beeinträchtigen können.

Die erhitzte Flüssigkeit im Kessel 11 strömt mit der Flüssigkeit in den Teilen 86 und 87 nach oben, bis sie den ersten nach unten verlaufenden.Teil 88 erreicht. An dieser Stelle bildet sich eine Zwischenfläche zwischen der aus dem Kessel 11 nach oben strömenden erhitzten Flüssigkeit und der statischen Flüssigkeit in den Teilen 88, 89 und 91 ο Der Wärmeaustausch am Teil 88 kann durch Luftkühlung bewirkt werden, zu welchem Zweck dieser Teil der Rohrleitung 61 über eine genügend lange Strecke unisoliert belassen wird, um ein Eindringen der Hitze in die kalte Flüssigkeit zu vermeiden. Wenn gewünscht, können die Rohrleitungsteile 86 una. 87 gleichfalls nicht isoliert belassen bleiben. Aus praktischen Gründen werden diese Teile jedoch isoliert, um die Wärmeverluste der Flüssigkeit im Kessel 11 zu vermindern.

Zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem Leiter 66 und der Einführungsbuchse 64 sind der gekrümmte Teil 89 und der nach oben verlaufende Teil 91 als eine T-förmige Rohrverzweigung 90 ausgestaltet. Diese Rohrverzweigung 90 trägt einen Flansch 94, der mit einem undurchbrochenen Deckel 96 mittels Schrauben oder

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lösbaren Verbindungsmitteln verbunden ist. Nach Entfernen des Deckels 96 kann eine Verbindung zwischen dem biegsamen Leiter an der Stange 69 mit dem unteren Ende der Einführungsbuchse hergestellt werden. Die Rohrleitung 61 wird von einem steifen Rohr mit einem gleichbleibenden Durchmesser gebildet, die zwischen der Düse 52 und dem T-förmigen Rohrstück 90 angeordnet ist, wobei der gekrümmte Teil 89 und der Teil 91 gebildet wird. Die Rohrleitung braucht jedoch nicht überall den gleichen Durchmesser aufzuweisen, und es braucht auch keine ununterbrochene Schleife durch die Teile 86» 87 und 88 hindurch zu bestehen. Diese Rohrteile können beispielsweise unter Verwendung von normalen T-Rohrstücken und von Flanschen mit einander verbunden werden, wie bei der in der Pig.3 dargestellten Ausführungsform.

Die in der Pig.3 dargestellte Einrichtung kann den gleichen Aufbau aufweisen wie die Einrichtung nach der Fig.1, und in beiden Figuren sind die einander gleichen oder entsprechenden Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In der Pig.3 sind Einzelheitem im Kessel 11 zwecks Vereinfachung der Beschreibung weggelassen mit Ausnahme einer schematischen Darstellug der Elektroden 13 und 24. Oberhalb des Kessels 11 ist an der Düse 52 eine Rohrleitung 101 befestigt, die sich bis zu einem geschlossenen Ende erstreckt. (102) Das geschlossene Ende 102 trägt einen mit einer öffnung versehenen Plansch 103, in die eine Einführungsbuchse 104 eingesetzt ist. Die Einführungsbuchse steht daher in direkter Verbindung mit dem Innenraum des Kessels 11. Von der Einführungsbuchse 104 aus verläuft durch die Rohrleitung 101 koaxial zu dieser ein elektrischer Leiter 106 bis zur spannungsführenden Elektrode 24 im Kessel 11. Der elektrische Leiter 106 steht an dem einen Ende über einen biegsamen Leiter mit dem unteren Teil der Einführungsbuchse 104 in Verbindung.

Der Leiter 106 ruht direkt auf einer Metallhalterung 108, die an die spannungfuhrende Elektrode 24 angeschraubt ist. Diese Halterung 104 weist einen mit einer Öffnung versehenen Ausrichtungsring 109 auf, der von drei Püßen 111 getragen wird. Diese Füße 111 sind an einer ringförmigen Platte 112 befestigt, die mittels Schrauben an der spannungführenden Elektrode 24 angebracht ist. Der Leiter 106 ist an einem T_förmigen Verblndungs-

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stüok 113 befestigt, von dem eine untere Verbindungsstange 114 herabhängt, die sich durch eine Öffnung an der geerdeten Elektrode 13 hindurcherstreckt. Die Stange 114 ist lose durch den Ring 109 hindurchgeführt und ruht auf dem Basisring 112. Der elektrische Leiter 106 kann daher eine senkrechte Bewegung über eine Strecke von mehreren Zoll (1" = 25»4 mm) ausführen, kann jedoch waagerecht nicht versetzt werden. Mit dem I-förmigen Verbindungsstück 113 ist ein ausladender Arm 116 verbunden, der ein verstellbares Gewicht 117 trägt, mit dessen Hilfe der Leiter 106 in der Rohrleitung 101 koaxial zu dieser eingestellt werden kann. Hierbei wird das Gewicht der Stange 114 ausgeglichen, so dass die Buchse 104 für alle praktischen Zwecke gewichtsmäßig nicht belastet wird.

Die Rohrleitung 101 wird aus einem steifen Rohr mit vorzugsweise gleichbleibendem Durchmesser hergestellt und kann ohne Schwierigkeiten aus Rohrstücken und herkömmlichen T-Fittings zusammengesetzt werden, Die Rohrleitung 101 weist einen ersten, sich nach oben erstreckenden Teil 121 auf, der mit einem ersten gekrümmten Teil 122 verbunden ist. Dieser Teil 122 kann ohne Schwierigkeiten durch Verbinden der seitlichen Durchlässe von zwei T-Fittings hergestellt werden, wobei einer der nach unten gerichteten Teile mit dem Rohrteil 121 verbunden wird, während der zweite nach unten gerichtete Teil mit einem ersten nach unten verlaufenden Rohrteil 123 verbunden wird. Die anderen Enden der auf einander ausgerichteten Öffnungen am T-Fitting tragen die Flansche 124 und 126· An den Flanschen 124 und 126 sind mittels Schrauben flüssigkeitsdichte Platten 127 und 128 befestigt. Der nach unten verlaufende Teil 123 ist mit einem zweiten gekrümmten Rohrteil 129 verbunden, der aus einem T-förmigen Rohrstück in der gleichen Weise zusammengesetzt werden kann wie der in der Fig.2 dargestellte gekrümmte Teil 89· Der zweite gekrümmte Rohrteil 129 trägt einen Flansch 131» der mittels Schrauben durch einen flüssigkeitsdichten Deckel 132 verschlossen wird. Nach Abnahme des Deckels 132 kann das biegsame Kabel 107 mit dem unteren Teil der Buchse 104 verbunden werden.

Die sich vom Rohrteil 123 bis zum Ende 102 erstreckende Rohrleitung 101 ist mit einem Wärmeaustauscher versehen. Die

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erhitzte Flüssigkeit strömt aus dem Kessel 11 rasch nach oben in der Rohrleitung 101, bis der gekrümmte Teil 122 in der Zone des Überganges in den nach unten verlaufenden Rohrteil 123 erreicht wird. An der Übergangsstelle der Rohrleitung 101 zwischen dem gekrümmten Teil 122 und dem nach unten verlaufenden Teil 123 bildet die erhitzte Flüssigkeit mit der kühlen Flüssigkeit eine Wärmeschranke, da die erhitzte Flüssigkeit ein kleineres spezifisches Gewicht auf weist als die kalte Flüssigkeit im Teil 123. Da diese Zwischenfläche waagerecht verläuft und von den aufrechten undurchbrochenen Wandungen begrenzt wird, so kann eine zirkulierende Strömung der heißen Flüssigkeit sich mit der kühleren Flüssigkeit nicht vermischen, so dass durch Konvektion keine Hitze nach unten in den Teil 123 übertragen werden kann. In der erfindungsgemäßen Einrichtung begrenzt daher diese Wärmeschranke

die Wärmeübertragung auf die Konvektion an der Zwischenfläche der Wärmeschränke«.

Zum Vereinfachen der Konstruktion und des Einbaus des elektrischen Leiters 106 können bei dieser Ausführungsform normale Rohrfittings verwendet werden. Zu diesem Zweck wird der Leiter 106 zusammengesetzt aus einem ersten Rohrabschnitt, der sich vom T-Fitting 113 aus in ein zweites T-Fitting hineinerstreckt. Das T-Fitting trägt 133 trägt einen kurzen waagerechten Abschnitt der Rohrleitung 134, die mit einer Bodenplatte 136 verbunden ist. Die Platte 136 steht über einen Flansch 137 mit einem senkrechten Rohrabschnitt 138 in Verbindung, der am unteren Ende mit einem Winkelstück 139 verbunden ist, das eine Stange 141 trägt, die mit einem biegsamen Leiter 107 verbunden ist»

Der Leiter 106 kann in den oberen Teilen der Rohrleitung auf diese koaxial ausgerichtet werden mittels eines Stiftes 142, der in eine Buchse eingesetzt ist, die in das T-Fitting 133 eingeschraubt ist. Das obere Ende des Stiftes 142 ist in einen Isolator eingeschraubt (143), der an einer Bodenplatte 144 unterhalb des Flansches 127 mittels Schrauben 146 befestigt iet. Der Isolator 143 ist mit dem Gewicht des elektrischen Leiters 106 nicht wesentlich belastet, und dessen Aufgabe besteht lediglich darin, den oberen Teil des Leiters 106 zu haltern. Die Halterung am unteren Teil des elektrischen Leiters 106 kann in der

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Rolirleitung 101 die gewünschte koaxiale Ausrichtung bewirken.

Daß obere Ende der Buchse 104 kann mit den in der Fig.1 dargestellten Mitteln mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden werden. Die Buchse 104 kann mit der Spannungsquelle auch durch eine Anordnung verbunden werden, bei der der Flansch 103 ein T-förmiges Verbindungsrohr 151 trägt, dessen seitlicher Durchlass mit eine Verbindungsleitung 152 mit dem Transformatorgehäuse 153 in Verbindung steht. Das Gehäuse des Transformators ist mit einer zweiten Buchse 154 versehen, die über einen Leiter 156 mit der Buchse 104 verbunden ist. Die die Buchsen 104 und 154 mit einander verbindende Rohrleitung ist vollständig mit Transformatorenöl oder mit einem anderen dielektrischen Material gefüllt. An dem am T-förmigen Verbindungsronr 151 vorgesehenen Plansch 158 ist ein Deckel 157 befestigt. Die Rohrleitung 101 trägt eine mit einem Ventil versehene obere Ablassleitung 161 und eine mit einem Ventil ver sehene untere Ablassleitung 162. Eingeschlossenes Gas kann aus dem oberen Teil der Rohrleitung 101 über die Leitung 161 abgelassen werden, während abgesetztes Wasser oder andere schädliche Sinkstoffe durch die Leitung 162 entfernt werden können.

Die Ausführungsformen der Erfindung wurden besonders im Zusammenhang mit einer Arbeitsweise beschrieben, bei der die Flüssigkeit im Kessel 11 eine wesentlich höhere Temperatur aufweist als die. die elektrische Buchse umgebende Flüssigkeit. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann jedoch auch in der umgekehrten Weise arbeiten. Der Kessel 11 kann beispielsweise ,mit einer kryogenischen Flüssigkeit gefüllt werden, und am ersten nach unten verlaufenden Teil kann ein Wärmeaustauscher vorgesehen werden, der die die elektrische Buchse umgebende Flüssigkeit erhitzt. Die elektrische Buchse wird daher vom Wärmeaustauscher auf einer Temperatur gehalten, die für deren Arbeit günstig ist im Vergleich zur Temperatur der Flüssigkeit im Kessel 11··

Offenbar braucht nur der erste gekrümmte Rohrteil vorgesehen zu werden, der den aufrechten Rohrleitungsteil am Kessel 11 mit einem nach unten verlaufenden Rorheltiungsteil verbindet, der schließlich zum geschlossenen Ende dieser Rohrleitung führt. Es ist unwesentlich, wie viele weitere gekrümmte Rohrleitungsteile

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senkrecht nach oben und nach unten verlaufende Rohrleitungsteile zwischen dem ersten nach unten verlaufenden Eohrleitungsteil und dem geschlossenen Ende der elektrischen Leitung vorgesehen werden. Wie bei einer Würdigung der Zeichnungen zu ersehen^vist, können
eine oder mehrere solcher Anordnungen verwendet werden.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, wurde mit der Erfindung eine Einrichtung zum elektrischen Auflösen von Emulsionen geschaffen, mit der die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben gelöst werden können. Im Rahmen des Erfindungsgedankens können an den beschriebenen Ausführungsformen natürlich Änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden.

Patent ansprüche

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Claims

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Patentansprüche

· Einrichtung zum elektrischen Behandeln einer Ölemulsion, die als dispergierte Phase verunreinigende Substanzen enthält, gekennzeichnet durch einen Kessel mit einem Einlass und einem Auslass für die den Kessel durchströmenden Flüssigkeiten, durch eine Elektrodenvorrichtung, die an eine elektrische Spannungsquelle zum Erzeugen eines elektrischen leides angeschlossen werden kann, durch eine außerhalb des Kessels angeordnete elektrische Spannungsquelle, durch eine Rohrleitung, die vom Kessel aus nis zu einem geschlossenen Ende verläuft und eine Einführungsbuchse enthält, die mit .der elektrischen Spannungsquelle in Verbindung steht, und die über die genannte Rohrleitung mit dem Innenraum des Kessels in Verbindung steht, durch einen elektrischen Leiter, der in einer elektrischen Isolierung in der genannten Rohrleitung von der Einführungsbuchse aus zur Elektrodenvorrichtung verläuft, welche Rohrleitung aufweist einen nach oben verlaufenden Teil am Kessel, einen gekrümmten Zwischenteil und einen nach unten verlaufenden Teil zwischen dem gekrümmten Teil, dem geschlossenen Ende und der Einführungsbuchse, und durch einen Wärmeaustauscher am genannten, nach unten verlaufenden Teil der Rohrleitung zum Erzeugen eines Temperatürgefälles zwischen der Einführungsbuchse und dem Innenraum des Kessels.

2· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Rohrleitung aufweist einen aufrechten Teil am Kessel, einen gekrümmten Zwischenteil, dessen Krümmung einen Bogen von 180°umfasst, und der einen Wärmedamm bildet, und einen vom gekrümmten Teil aus nach unten verlaufenden Teil·

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3β Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung des gekrümmten Teiles der Rohrleitung weniger als 90° und mehr als 270° in bezug auf eine senkrechte Linie beträgt, die durch das angrenzende Ende des nach oben verlaufenden Teiles der Rohrleitung beträgt«

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, dass der genannte, nach unten verlaufende Rohrleituirgsteil über einen zweiten gekrümmten Teil mit einem zweiten Rohrleitungsteil in Verbindung steht, der am Ende geschlossen ist und die genannte Einführungsbuchse enthält.

5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Wärmeaustauscher an der Einführungsbuchse ein Wärmegefälle erzeugt, das für deren Arbeit günstiger ist als die Temperatur im Kessel während der elektrischen Behandlung der Emulsion.

6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte elektrische Leiter im Kessel von einer Isoliervorrichtung in ausladender Halterung getragen wird.

7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, die Isoliervorrichtung aus einem am Kessel befestigten Traggestell, aus einem von diesem getragenen Isolator besteht, an dem der elektrische Leiter vom Gestell isoliert befestigt ist.

8# Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte erste und der zweite aufrechte Rohrleitungsteil senkrecht verläuft.

9· Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte Rohrleitung aus einem starren Rohr hergestellt ist und einen ersten nach oben verlaufenden Teil aufweist, der am Kessel an dem einen Ende lösbar befestigt ist, gekennzeichnet durch einen ersten gekrümmten Zwischenteil, dessen Krümmung einen

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Bogen von 180° umfasst, und der einen Wärmedamm bildet, durch einen ersten, an den ersten gekrümmten Teil angrenzenden und nach unten verlaufenden Rohrlei'tungsteil, durch einen zweiten gekrümmten Zwischenteil, dessen Krümmung einen Bogen von 180° umfasst, und der einen zweiten Wärmedamm bildet, und durch einen zweiten, nach oben verlaufenden Rohrleitungsteil, der sich zwischen dem zweiten gekrümmten Teil und dem genannten geschlossenen Ende erstreckt und die Einführungsbuchse enthält, und dadurch gekennzeichnet, dass der genannte erste gekrümmte Zwischenteil dadurch gebildet wird, dass die seitlichen Durchlässe von zwei T-förmigen Rohrstücken mit einander verbunden werden, während die unteren auf einander ausgerichteten Durchlässe mit den ersten nach oben und nach unten verlaufenden Rohrleitungsteilen verbunden werden, dass die oberen Durchlässe der T-förmigen Rohrstücke durch flüssigkeitsdichte Glieder verschlossen gehalten werden, dass der eine obere Durchlass an den den ersten gekrümmten Teil bildenden T_förmigen Rohrstücken mittels eines abdeckenden Flansches lösbar befestigt ist, während der zweite obere Durchlass an den T-förmigen Rohrstücken, die den ersten gekrümmten Teil bilden, mittels eines abdeckenden Flansches befestigt ist, und dass der elektrische Leiter eine lösbare Zwischenverbindung aufweist, die nach Entfernen des abdeckenden Flansches zugänglich wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter aus einem steifen, elektrisch leitenden Material besteht und konzentrisch zur Rohrleitung und von dieser elektrisch isoliert gehaltert wird, dass der Leiter im wesentlichen mit seinem gesamten Gewicht von einem Isolator abgestützt wird, der in einer der Durchlässe der den gekrümmten Teil bildenden T-förmigen Rohrstücke gelagert ist, dass das eine Ende des Leiters durch ein biegsames Kabel mit der Einführungsbuchse verbunden ist, dass das andere Ende des Leiters durch ein zweites biegsames Kabel mit der Elektrodenvorrichtung im Kessel verbunden ist, dass an der Elektrodenvorrichtung ein ausrichtendes

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Abstützmittel vorgesehen ist, das das untere Ende des Leiters in einem begrenzten waagerechten Bezirk haltert, jedoch eine verhältnismäßig unbehinderte senkrechte Bewegung des Leiters in bezug auf den Kessel zulässt, daäs am Leiter im Kessel ein Gegengewicht angeordnet ist, das das Gewicht derjenigen Teile des Leiters ausgleicht, die sich durch die Rohrleitung erstrecken, und dass der am gekrümmten Teil angeordnete Isolator den Leiter so abstützt, dass die Einführungsbuchse von dem Gewicht des Leiters nicht wesentlich belastet wird.

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