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Elektrode für Was ~erstrahl-Elektrouendampfer%etlgEr Die Erfindung
betrifft eine Elektrode für Wasserstrahl-Elektrodendampferzeuger mit einem Wasser-AuffangkastenX
der mit einer Ab-Ablenkplatte versehen ist, In einem Wasserstrahl Elektrodendampferzeuger
strömt Wasser in Strahlen aus einem Verteiler in den Auffangkasten einer Elektrode,
aus dem es anschliessend austritt und - gegebenenfalls über eine zweite Elektrode
- zum Wasservorrat zurückfällt. Die erzeugte Dampfmenge wird geregelt durch Einstellung
der Anzahl Wasserstrahlen, die aus dem Verteiler auf die erstgenannte Elektrode
gerichtet sind.
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Wichtig ist, dass die Ausscheidung von Dampf aus dem die Elektrode
durchströmenden Wasser schnell vor sich geht. Es ist weiterhin wichtig, dass das
Wasser geordnet aus der Elektrode abströmt, da sonst im Bereich zwischen beiden
Elektroden störende Funkenbildung auftritt. Dies tritt besonders dann in Erscheinung,
wenn die Anzahl der auf die erste Elektrode gerichteten Wasserstrahlen klein ist,
so dass das Wasser die Elektrode nicht als geschlossene Strömung verlässt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrode der eingangs
definierten Art zu schaffen, bei der die Ausscheidung von Dampf aus dem Wasser schnell
vor sich geht, und bei der bei Teillast des Dampferzeugers keine Funkenbildung auftritt.
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Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Auffangkasten
aus mindestens einem Rohr mit einem Längsschlitz besteht, durch welchen die Ablenkplatte
derart in das Rohr ragt, dass das auftreffende Wasser im wesentlichen tangential
in das Rohr gelenkt wird.
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Ist die Elektrode mit einem Boden mit Ablaufdüsen versehen, so sind
gemäss einer Weiterbildung der Erfindung die Eintrittsseiten der Düsen gruppenweise
mit ringförmigen Räumen verbunden, die durch zylindrische Trennwände begrenzt sind.
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Vorzugsweise sind die Achsen der Düsen auf mindestens einem Kreis
angeordnet, durch den eine der Trennwände verläuft, wobei die Düsen eines Kreises
durch Verbindungswände abwechselnd mit dem ringförmigen Raum auf der einen Seite
und mit dem ringförmigen Raum auf der anderen Seite in Verbindung stehen. Die inneren
Trennwände können höher enden als die äusseren.
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Die Ablenkplatte kann an ihrem unteren Ende einen geneigten Kanal
aufweisen, dessen tieferliegendes Ende an das Rohr angeschlossen ist.
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Bei einer weiteren Ausführungsform sind zwei Rohre im Grundriss
spiegelsymmetrisch
angeordnet, und stossen beide Ablenkplatten v-förmig aufeinander.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend
anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine
Elektrode gemäss der Erfindung; Fig. 2 rechte Hälfte, einen Horizontalschnitt entlang
der Linie IIa-IIa in Fig. 1; linke Hälfte, einen Horizontalschnitt entlang der Linie
IIb-IIb in Fig. 1; Fig. 3 eine Ablaufdüse in perspektivischer Darstellung.
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Eine Elektrode 10 besteht aus zwei parallelen Rohren 11 und 12, die
an der Sielle 13 am Umfang in Längsrichtung miteinander verschweisst sind. Die Rohre
bilden zusammen einen Auffangkasten fur das Wasser, das der Elektrode in Strahlen
zugeführt wird.
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Die Rohre weisen Je einen parallel zu ihrer Längsachse verlaufenden,
bis zum oberen Rand 14 durchgehenden und im unteren Bereich der Rohre schräg endenden
Schlitz 15 auf. In den beiden Schlitzen ist eine V-förmig gebogene Ablenkplatte
16 von oben her eingefuhrt und an den inneren Schlitzkanten 17 mit den beiden Rohren
verschweisst. Die beiden Schenkel der Ablenkplatte sind an den Enden 18 leicht abgebogen
und zugespitzt.
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Am unteren Ende der Ablenkplatte ist eine Rinne 19 angebracht, die
von der Mittelebene 20 der beiden Rohre 11 und 12 aus symmetrisch
nach
beiden Seiten abfällt. Der eine Schenkel 21 eines die Rinne bildenden Winkeleisens
ist mit dem unteren Ende der Ablenkplatte längs einer Linie 22 und mit Endkanten
der Schlitze in den Rohren längs einer Linie 23 verschweisst. Der anaere Schenkel
24 des Winkeleisens ist längs einer Linie 25 mit dem unteren Bereich der äusseren
Schlitzkante verschweisst. Am oberen Ende der Elektrode ist ein Bolzen 26 in den
Zwickel 27 zwischen den beiden Rohren der Ablenkplatte eingepasst und damit verschweisst.
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Beide Rohre der Elektrode können unten je mit einem Boden 40 versehen
sein in dem je 25 Ablaufdüsen eingesetzt sind. Acht dieser Düsen 41 bilden einen
inneren Kranz 42 und sechzelm Düsen 43 einen äusseren Kranz 44, während die fünfundzwanzigste
Düse 45 im Zentrum des Bodens angeordnet ist. Wie Fig. 3 zeigt, bestehen die in
beiden Kränzen angeordneten Düsen aus einem rohrförmigen Teil 46 und einem konischen
Teil 47. Der rohrförmige Teil 46 weist einen schrägen Anschnitt 48 auf, der mit
einem Dach 49 iiberdeckt ist und weiterhin einen Ausschnitt 50, wobei sich drei
Schnittkanten 51, 52 und 53 ergeben, die eine Durchtrittsöffnung 54 für das Wasser
bilden, das aus dem Auffangkasten ausströmt. Die Schnittkanten 51, 52 benachbarter
Düsen sind jeweils miteinander dicht verschweisst. Die zentrale Düse 45 weist ebenfalls
einen rohrförmigen Teil 55 auf, der Jedoch im Gegensatz zu der anderen Düse weder
einen Anschnitt noch einen Ausschnitt hat. Die Düsen in den beiden Kränzen sind
derart angeordnet, dass sie abwechselnd ihre Eintrittsöffnung einwärts und auswärts
richten. Zum Beispiel richtet die Düse 56 im Kranz 44 ihre Eintrittsöffnung 57 auswärts;
die nächste Düse 58 richtet ihre Eintrittsöffnung 59 einwärts.
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Zwischen den beiden Kränzen von Düsen ist, mit dem Boden 40 verbunden,
eine rohrförmige Trennwand 60 angebracht. Oberhalb beider Kränze von Düsen verlaufen
zvAindlischcW Trennwände 61 und 62 mit polygonalem Grundrissq Die oberen Kanten
63 der Dächer 49 der Düsen in einem Kranz sind jeweils mit den unteren Kanten der
Trennwände 61 bzw. 62 dicht verbunden. Die Trennwände 62 60 und 61 bilden drei koaxiale
Ringräume 64, 65 und 66 und einen zentralen, zylindriscllen Raum 67. Die Eintrittsöffrungen
der Düsen n dann äusseren Kranz 44 liegen somit abwechselnd in den Ringräumen 64
und 65. Aehnlich liegen die Eintrittsöffnungen der Düsen im inneren Kranz 42 abwechselnd
in dem Ringraum 66 und dem zentralen Raum 67. Die Trennwand 61 trägt ein Blechkreuz
68, das seinerseits ein kegelförmiges Dach 69 stützt.
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Im Betrieb trifft das zu verdampfende Wasser in starken Strahlen 70
auf die Ablenkplatte 16 auf und wird von dieser abgelenkt luld seitwärts durch den
Schlitz 15 tangential in die Rohre 11 und 12 gerichtet. In den Rohren fliesst das
Wasser auf etwa schraubenförmiger Bahn 71 der Innenwand 72 entlang und gegen den
Boden 40 des Kastens. Durch die in den Rohren 11 und 12 auftretende Drehströmung
des Wassers entlang deren Innenwände, wird das Abscheiden von Dampf aus dem Wasser
erheblich erleichtert.
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Der ausgeschiedene Dampf steigt im Rohrinnern auf, wobei, da auch
der Dampf eine Drehung ausführt, Wassertropfen ausgeschie den werden. Der Dampf
gelangt daher in sehr trockenem Zustand zum Verbraucher. Bei genügender Länge des
Rohres ist die tangentiale Komponente der Wasserströmung so schwach, dass das Wasser
in einem Schleier abströmt.
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Sind die Rohre mit einem Boden mit Ablaufdüsen versehen, so staut
das Wasser sich zunächst in dem Ringraum 64 auf und fliesst durch die Düsen'im äusseren
Kranz 44, deren Eintrittsöffnungen sich im Ringräuni 64 befinden, aus. Genügt der
Querschnitt dieser Düsen bei der gegebenen Höhe der Trennwand 62 nicht um das der
Elektrode zugeführte Wasser abfliessen zu lassen, sc überflutet es diese Trennwand,
tritt in den nächsten Ringraum 65 und fliesst zusätzlich durch die Düsen im Kranz
44 ab, deren Eintrittsöffnungen sich in diesem Ringraum 65 befinden. Genügt der
Gesamtquerschnitt auch dieser Düse nicht, so wird die Tremlwand 60 überflutet. Das
Wasser fliesst nun überdies durch die vier Düsen im Kranz 42 ab, deren Eintrittsöffnungen
sich im Ringraum 66 befinden. Schliesslich überflutet bei Vollast des Dampferzeugers
das Wasser auch die Trennwand 61 und strömt in den zylindrischen Raum 67. Dort tritt
es durch die restlichen vier Düsen im inneren Kranz 42 aus, deren Eintrittsöffnungen
sich im zentralen Raum 68 befinden sowie auch durch die zentrale Düse 45. Das Dach
69 hat die Aufgabe zu verhindern, dass Wasser, z. B. in Tropfenform, unkontrolliert,
d. h. anders als auf die beschriebene Weise die Düsen erreicht und in diesen diskontinuierliche
Ströme bildet.
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Es folgt, dass die Zahl der Wasser führenden Düsen mit zunehmender
Belastung des Dampferzeugers, d. h. mit zunehmender Anzahl der auf die Elektrode
gerichteten Wasserstrahlen grösser wird, bis schliesslich bei Vollast alle Düsen
an der Wasserabfuhr aus dem Auffangkasten beteiligt sind. Düsen die Wasser führen,
tun
dies in vollem Ausmass wie bestimmt durch ihren Strömungsquer
schnitt. Auf diese Art und Weise wird wirkungsvoll verhindert, das wenn mit Teillast
gefahren wird, Wasser aus einer Anzahl Düsen diskontinuierlich abläuft, was Funkenbildung
unterhalb der Elektrode zur Folge hätte. Der über die Elektrode eingeführte elektrische
Strom verteilt sich gleichmässig auf die aus ihr abfliessenden Wasserstrahlen.
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Figur 4 zeigt schematisch eine gemischte Anordilung von Elektroden
75 in der bisher beschriebenen Ausführungsform mit Elektroden 76, bei welchen Ablenkplatten
77 und 78 sich an der Rückseite der Rohre 79 bzw. 80 befinden. Wie aus Fig. 4 hervorgeht,
ermöglicht es diese gemischte Anordnung eine Reihe von Elektroden, besonders wenn
diese nicht voneinander elektrisch getrennt sein müssen, durch Ineinanderschachtelung
auf einem kleineren Kreis anzuordnen, so dass der Druekbehälter des Dampferzeugers
kleiner ausgeführt werden kann.
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Die beschriebene Elektrode kann statt aus zwei Rohren, aus einem Rohr
bestehen; selbstverständlich ist dann nur ein Schenkel der Ablenkplatte benötigt.
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Die Zahl der Kränze-von Düsen ist nicht auf zwei beschränkt, sondern
kann auch ein oder mehr als zwei betragen.