DE2456665B2 - Elektrode für Wasserstrahl-Elektrodendampferzeuger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrode für Wasserstrahl-Elektrodendampferzeuger mit einem mit einer Ablenkplatte versehenen Wasser-Auffangkasten, der aus mindestens einem Rohr mit einem Längsschlitz besteht, durch welchen das auftreffende Wasser mittels der Ablenkplatte im wesentlichen tangential in das Rohr gelenkt wird, und welches Rohr einen mit Ablaufdüsen versehenen Boden aufweist.

In einem Wasserstrahl-Elektrodendampferzeuger strömt Wasser in Strahlen aus einem Verteiler in den Auffangkasteri 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.

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 ersten Elektrode abströmt, weil sonst im Bereich zwischen der ersten und zweiten Elektrode störende Funkenbildung auftritt. Dies geschieht besonders dann, wenn bei kleiner Last die Anzahl der auf die erste Elektrode gerichteten Wasserstrahlen klein ist, weil dann das Wasser die Elektrode nicht als geschlossene Strömung verläßt. Diese Funkenbildung kann eintreten zwischen den Elektroden der Vorrichtung nach der NL-PS 65 674. Auch bei der Vorrichtung nach der FR-PS 7 75 763 kann bei geringer Wassermenge das Wasser ungeordnet aus der Elektrode abströmen und Funkenbildung auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrode der eingangs definierten Art zu schaffen, bei der bei Teillast des Dampferzeugers keine Funkenbildung auftritt und bei der die Ausscheidung von Dampf aus dem Wasser schnell vor sieh geht. Gemäß der Erfindung wird diese Autgabe dadurch gelöst, daß die Ablaufdüsen gruppenweise in ringförmigen Räumen angeorndet sind, die durch zur Rohrachse konzentrische zylindrische Trennwände getrennt sind.

Zwar zeigt die DE-PS 4 10 256 eine Vorrichtung, bei dar bei kleiner Last das Wasser nur aus einem Teil der Düsen abfließt, doch geht hier die Ausscheidung von Dampf aus dem Wasser nicht schnell vor sich, weil das Wasser sich strahlförmig und nicht in Form einer rotierenden Schicht bewegt

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 Ablenkplatte kann an ihrem unteren Ende einen geneigten Kanal aufweisen, dessen tieferliegendes Ende an das Rohr angeschlossen ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform sind zwei Rohre im Grundriß spiegelsymmetrisch angeordnet und stoßen beide Ablenkplatten V-förmig aufeinander.

Die Höhe der Trennwände kann von außen nach innen zunehmen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig.! einen Längsschnitt durch eine Elektrode;

F i g. 2 rechte Hälfte, einen Horizontalschnitt entlang der Linie Ha-IIa in Fig. 1, UnVx: Hälfte, einen Horizontalschnitt entlang der Linie l\b-Ubin Fig. I;

F i g. 3 eine Ablaufdüse in perspektivischer Darstellung.

Eine Elektrode 10 besteht aus zwei parallelen Rohren 11 und 12. die an der Stelle 13 am Umfang in Längsrichtung miteinander verschweißt sind. Die Rohre bilden zusammen einen Auffangkasten für das Wasser, das der Elektrode in Strahlen zugeführt wird. 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 eingeführt 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.

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 andere 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 und der Ablenkplatte eingepaßt und damit verschweißt. Beide Rohre der Elektrode können

unten je mit einem Boden 40 versehen sein, in dem je 25 Ablaufcjüsen (Düsen) eingesetzt sind. Acht dieser Düsen 41 bilden einen inneren Kranz 42 und sechzehn 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 überdeckt 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 den anderen Düsen 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.

Zwischen den beiden Kränzen von Düsen ist, mit dem Boden 40 verbunden, eine rohrförmige Trennwand 60 angebracht. Oberhalb beider Kränze von Düsen verlaufen zylindrische Trennwände 61 und 62 mit polygonalem Grundriß. 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, zylindrischen Raum 67. Die Eintrittsöffnungen der Düsen in dem äußeren Kranz 44 liegen somit abwechselnd in den Ringräumen 64 und 65. Ähnlich liegen die Eintrittsöffnungen der Düsen im inneren Kranz 42 abwechseln in dem Ringraum 66 und dem zentralen Raum 67. Die Trennwand 61 trägt ein Blechkreuz 68, das seinerseits ein kegelförmiges Dach 69 stützt.

Im Betrieb trifft das zu verdampfende Wasser in starken Strahlen 70 auf die Ablenkplatte 16 auf und wird von dieser abgelenkt und 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. Der ausgeschiedene Dampf steigt im Rohrinnern auf, wobei, da auch der Dampf eine Drehung ausführt, Wassertropfen ausgeschieden werden. Der Dampf gelangt daher in sehr trockenem Zustanc¹ zum Verbraucher. Bei genügender Länge des Kohres ist die tangentiale Komponente der Wasserströmung so schwach, daß das Wasser in einem Schleier abströmt.

Sind din Rohre 11 und 112 mit einem Boden 40 mit Ablaufdüsen 41, 42, 43, 44, 45 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 Ringraum 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, so überflutet es diese Trennwand, tritt in den nächsten Ringraum 65 und

ίο 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 Trennwand 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 htinden sowie auch durch die zentrale Düse 45. Das Ua :h 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 diskontinuierliehe Stn me bildet.

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 wild, bis schließlich

jo bei Vollast alle Düsen an der Wasserabfuhr aus dem Aufiangkasten beteiligt sind. Düsen die Wasser führen, tun dies in vollem Ausmaß wie bestimmt durch ihren Strömungsquerschnilt. Auf diese Art und Weise wird wirkungsvoll verhindert, daß wenn mit Teillast gefahren

j5 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 Jie aus ihr abfließenden Wasserstrahlen.

Ao Fig.4 zeigt schematisch eine gemischte Anordnung 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 F i g. 4 hervorgeht,

•η 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 Druckbehälter des Dampferzeugers kleiner

-.<> ausgeführt werden kann.

Die beschriebene Elektrode kann statt aus zwei Rohren, aus einem Rohr bestehen; selbstverständlich ist dann r.u* ein Schenkel der Ablenkplatte benötigt.

Die Zahl der Kränze von Düsen ist nicht auf zwei

• ι beschränkt, sondern kann auch ein oder mehr als zwei betragen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrode für Wasserstrahl-Elektrodendampferzeuger mit einem mit einer Ablenkplatte versehenen Wasser-Auffangkasten, der aus mindestens ■> einem Rohr mit einem Längsschlitz besteht, durch welchen das auftreffende Wasser mittels der Ablenkplatte im wesentlichen tangential in das Rohr gelenkt wird, und welches Rohr einen mit Ablaufdüsen versehenen Boden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufdüsen (41, (43) gruppenweise in ringförmigen Räumen (64, 65, 66) angeordnet sind, die durch zur Rohrachse konzentrische zylindrische Trennwände (60, 61, 62) getrennt sind.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Düsen (41, 43) auf mindestens einem Kreis angeordnet sind, durch den eine der Trennwände (60, 61,62) verläuft, wobei die Düsen eines Kreises durch Verbindungswände (49) abwechselnd mit dem ringförmigen Raum (64) auf der einen Seite und mit dem ringförmigen Raum (65) auf der anderen Seite in Verbindung stehen.

3. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkplatte (16) an ihrem 2> unteren Ende einen geneigten Kanal (19) aufweist, dessen tieferliegendes Ende an das Rohr angeschlossen ist.

4. Elektrode nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rohre im jo Grundriß spiegdsymmetrisch angeordnet sind, und daß die Ablenkplatten beider Rohre V-förmig aufeinander stoßen.

5. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Trenn- s^r> wände (60,61,62) von außen nach innen zunimmt