DE247544C

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Publication number: DE247544C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 247544 KLASSE Md. GRUPPE

Korrosionsschutz für Metallkonstruktionen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. September 1911 ab.

Die Erfindung schlägt Einrichtungen vor, um die Anfressung der Oberflächen von Metallkonstruktionen oder metallischen Körpern, die sich mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit in Berührung befinden, zu verhindern. Insbesondere hat sich die Erfindung die Verhinderung derartiger Anfressungen bei den mit dem Einspritzwasser in Berührung stehenden Flächen von Oberflächenkondensatoren

ίο zur Aufgabe gemacht. Die Zirkulationsrohre für das Wasser und einige andere Teile der Kondensatoren werden gewöhnlich aus Messing, Rotguß oder Kupfer angefertigt. Die teilweisen oder vollständigen Zerfressungen dieser Teile und von Teilen aus anderen Metallen und insbesondere die elektrochemischen oder elektrolytischen Anfressungen bildeten bisher eine ernste Schwierigkeit bei den Kondensatoren, und zwar ganz besonders bei denen, durch welche Seewasser zur Kühlung hindurchgeführt wird.

Elektrolytische Anfressung metallischer Oberflächen tritt ein, wenn ein elektrischer Strom von einer Metallfläche zu einem Elektrolyten überfließt. Ein solcher Strom kann durch galvanische oder voltasche Lokalströme, durch eine Wirkung zwischen den Molekülen verschiedener Metalle in einer Metallegierung oder zwischen Körpern aus verschiedenen Metallen, die leitend miteinander verbunden sind, also z. B. auch durch einen Elektrolyten, erzeugt werden oder auch durch vagabundierende Ströme.

Solche elektrolytische Anfressungen und auch Anfressungen, die lediglich auf einer chemischen Wirkung beruhen, kann man dadurch verhindern, daß man zwischen dem Metallkörper und einer Anode, die ebenfalls mit der Flüssigkeit in Berührung steht, eine Potentialdifferenz aufrechterhält, um eine elektromotorische Kraft .zu erzeugen, die bestrebt ist, einen elektrischen Strom von der Flüssigkeit zu dem Metallkörper hinzuleiten, welcher größer ist als. die an sich entstehende elektromotorische Kraft von dem Metallkörper zum Elektrolyten. Eine solche elektromotorische Gegenkraft verhindert die elektrolytischen Anfressungen zuverläßig und verursacht außerdem die Entstehung von Wasserstoff, der sich auf die Metalloberfläche legt und diese vor chemischer Anfressung schützt.

Dieses Verfahren hat der Erfinder schon früher vorgeschlagen und mit Erfolg benutzt. Andererseits wurde schon vorgeschlagen, die Oberflächenkondensatoren auf diesem Wege vor Anfressungen zu schützen. Es sind aber bisher noch keine Vorrichtungen gefunden worden, welche es ermöglichen, den Korrosionsschutz von Oberflächenkondensatoren mit vollem Erfolg durchzuführen.

Vorliegende Erfindung schlägt nun eine Einrichtung vor, die das oben erläuterte Verfahren in zuverlässigster Weise für den Schutz von Kondensatoren nutzbar macht, wobei die Einrichtung aber auch gleichzeitig für andere Metallkonstruktionen mit Vorteil verwendet werden kann, z. B. für andere Flüssigkeilsbehälter u. dgl. Die Erfindung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß äußerlich erkennbar gemacht wird, wann eine Anode so weit ver-

braucht ist, daß sie durch eine neue ersetzt werden muß.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. ι zeigt den Längsschnitt eines Kondensators mit der neuen Einrichtung.

Fig. 2 stellt eine Anode mit ihren Befestigungsteilen in vergrößertem Maßstabe dar.
Der Oberflächenkondensator A besitzt einen

ίο zylindrischen Mantel io mit Abschlußdeckeln ii, Dampfeintritt 12 und Kondenswasseraustritt 13. Rohre 15 zum Durchfluß des Kühlwassers sind in bekannter Weise mit ihren Enden in Rohrplatten 16 befestigt. Am einen Ende des Kondensators ist eine Trennungswand 17 im Kopfraume angebracht, so daß in die untere Kammer 18 das Kühlwasser durch ein Rohr 19 eingeleitet wird, die unteren Rohre durchfließt, in der Kammer 22 um· kehrt, die oberen Rohre durchfließt, um in die Kammer 20 zu gelangen, von wo es durch ein Rohr 21 abfließt.

Mehrere Blöcke oder Metallkörper 30 sind als positive Elektroden, also Anoden, in dem Kondensatorgehäuse verteilt, z. B. sitzt in den Kammern 18 und 20 je eine, und in der Kammer 22 sitzen zwei Anoden. Die Anoden werden in geeignetem Abstand von den Gehäusewandungen angeordnet und gegen die Wandüngen elektrisch isoliert. Die Anoden werden mit dem positiven Pol einer geeigneten Stromquelle verbunden, deren negativer Pol mit dem Kondensator selbst verbunden wird. Der Strom kann z. B. durch einen Generator 35 geliefert werden, dessen negativer Pol durch Leitung α mit dem Kondensatormantel in Verbindung steht, während der positive Pol durch Zweigleitungen c einer Hauptleitung b mit allen Anoden in Verbindung steht. Die Stromquelle muß geeignet sein, eine genügende Potentialdifferenz zwischen den Anoden und den mit dem Wasser in Berührung stehenden Kondensatorteilen aufrechtzuerhalten, welche größer ist als die elektromotorische Kraft, die in umgekehrter Richtung auftreten würde, wenn die Schutzvorrichtung nicht vorhanden wäre. Man kann ohne Nachteil eine erheblich größere Spannung, als tatsächlich erforderlich sein würde, verwenden, und in der Tat wird zweckmäßig mit höherer Spannung, als unbedingt erforderlich sein würde, gearbeitet. Ebenso ist auch ein Überschuß an Stromstärke nicht nachteilig, außer daß die Anoden rascher verbraucht werden. Der Strombedarf ist aber verhältnismäßig gering, und man sollte immer mit einem sicheren Überschuß arbeiten, weil es schwierig bzw. unmöglich ist, den genauen Strombedarf zu ermitteln, außer etwa durch Aufzeichnungen nach den erhaltenen Resultaten. Unter gewöhnlichen Verhältnissen kommt man bei vergleichsweise großen Kondensatoren der gezeichneten Form und bei der vorgeschlagenen Anodenanordnung schon mit einer Stromstärke von einem Ampere aus.

Um die richtige Stromzuführung zu jeder Anode zu sichern, sind dieselben JH-Reihe- ge- 1_ΙΛ._Γα/, schaltet, und in jede Zweigleitung ist ein' Strommeßwiderstand 36 eingeschaltet, so daß man zu jeder Anode den gleichen Strom schicken kann. Als solche Widerstände können Glühlampen verwendet werden, die gleichzeitig eine etwaige Stromunterbrechung, die durch Undichtigkeit des Kondensators oder Unterbrechung der metallischen Leitung entstanden ist, sichtbar anzeigen. Manchmal kann es auch erwünscht sein, in jeder Zweigleitung an Stelle oder in Ergänzung der Lampen einen veränderlichen Widerstand einzuschalten. Ein Amperemeter 37 in der Hauptleitung zeigt die Richtung des Stromes und die ganze Strommenge an. Die Hauptleitung wird natürlich auch mit einem Ausschalter und Sicherungen ausgestattet.

Alle zu schützenden Teile des Kondensators werden leitend mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden. Bei den üblichen Kondensatorkonstruktionen genügt die Verbindung der Teile untereinander, und es ist dann nur eine Klemme für den negativen Pol nötig.

Durch den eingeführten elektrischen Strom, also bei geschlossenem Ausschalter, werden die Anoden elektropositiv; die elektromotorische Gegenkraft wirkt von ihnen zu den Kondensatorteilen und verhindert die Anfressung dieser Teile. Außer dieser Wirkung tritt aber auch noch die ein, daß die Inkrustierung der Kondensatorteile vermieden wird. Infolgedessen verhindert der Erfindungsgegenstand auch die sonst durch Inkrustationen eintretende Verminderung der Wirksamkeit im Wärmeaustausch. Die Anoden werden mehr oder weniger rasch verbraucht und dann durch neue ersetzt.

Die Anoden 30 können aus irgendeinem Stoff bestehen, sind aber zweckmäßig im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Wirksamkeit aus Eisen, und ihre Form ist die einer Scheibe. Sie können in beliebiger Weise gestützt oder isoliert werden, um sie an die Drähte c anschließen zu können. Die Erfindung schlägt eine besonders vorteilhafte Stützung und Isolierung vor.

Ein Metallbolzen 40 ist bei 41 mit Gewinde in die Anode 30 eingeschraubt und geht durch die Kopf wand 11 hindurch. Er ist so lang, daß er die Anode von den Wandungen genügend entfernt hält. Der Teil des Bolzens zwischen der Anode und der Wand 11 ist durch eine Isolierhülse 43 geschützt. Zwischen der Anode einerseits, der Wand 11 andererseits

und der Isolierhülse 43 sind Scheiben 44, 45 aus Gummi oder sonstigem Isoliermaterial, welches gleichzeitig gegen Undichtigkeit schützt, also mechanisch abdichtend wirkt, angeordnet. Das Loch in der Wand 11 hat einen etwas größeren Durchmesser als der Bolzen 40 und nimmt eine den Bolzen umschließende Isolierhülse 46 auf, welche durch die Isolierdichtungsscheiben 45 und 47 vorragt. Neben der Scheibe 47 liegt noch ein Ring 48 aus Metall, dessen Bohrung groß genug ist, um die Hülse 46 aufzunehmen. Hat man die Teile in dieser Weise zusammengesteckt, so zieht man die innere Mutter 42 an, wodurch die Teile zusammengeklemmt werden. Durch die Hülse 46, welche die Scheiben 45 und 47 überragt, wird Kurzschluß durch eindringendes Wasser verhütet.

Um anzuzeigen, wenn eine Anode so weit verbraucht ist, daß sie ersetzt werden muß, ist der Bolzen 40 mit einer engen Bohrung 50 versehen. Da die Anode bei 41 dicht aufgeschraubt wird, wird die Bohrung für gewöhnlich von der Anode gegen das im Kon-

densator befindliche Wasser abgeschlossen. Wenn aber die Anode so weit verzehrt ist, daß das Ende 41 des Bolzens frei liegt, so kann Wasser durch die Bohrung 50 nach außen austreten, und hieran erkennt man, daß die betreffende Anode erneuert werden muß. Indem man die Länge des Gewindeteiles 41 entsprechend bemißt oder das innere Ende der Bohrung 50 entsprechend anordnet, kann der Wasseraustritt bei jedem gewünschten Zustande der Anode herbeigeführt werden.

Gemäß Fig. 1 werden die Anoden in genügendem Abstand von den Wänden des Kondensators, z. B. etwa in der Mitte der Kammern, angeordnet, um den Strom von den Anoden genügend auf die Kondensatorteile ausbreiten zu können. Würde man die Anoden verhältnismäßig nahe an den Wänden anordnen, von welchen sie getragen werden, so würde ein großer Teil des in die Anoden geleiteten Stromes zu diesen Wänden zurückkehren und den übrigen Kondensatorteilen verloren gehen.

Claims

^; Patent-Ansprüche:

i. Vorrichtung zur Verhinderung elektrolytischer Anfressungen bei Metallkonstruktionen durch eine oder mehrere Anoden, welche der elektromotorischen Kraft von den Metallteilen zu der Flüssigkeit, in welcher sie sich befinden, eine entsprechende elektromotorische Gegenkraft entgegenstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die zu schützende Metallkonstruktion mit dem negativen Pol einer Stromquelle verbunden ist, und daß in die Flüssigkeit mit dem positiven Pol verbundene besondere Metallkörper, also Anoden eingebaut sind, von denen jede eine bestimmte Strommenge, größer als der zu bekämpfende elektrolytische Strom, empfängt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden an beiden Enden der zu schützenden Metallkonstruktion so angeordnet oder über die zu schützende Vorrichtung im ganzen so verteilt sind, daß die elektromotorische Gegenkraft praktisch auf alle zu schützenden Teile wirkt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden mittels je eines besonderen Abzweiges parallel geschaltet sind und jeder Abzweig mit einem geeigneten Widerstand ausgerüstet wird, um den Strom für jede Anode kontrollieren und regeln zu können.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden mittels Metallstützen getragen werden, welche die Anoden so weit von den Wänden entfernt halten, daß der Strom nicht schon in die zunächstliegenden Wandungen übertreten kann.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstützen für die Anoden durch Isolierhülsen (43 und 46) in Verbindung mit Scheiben (44, 45, 47) aus elektrisch isolierendem und gleichzeitig abdichtendem Stoff isoliert sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenstützen mit einer Bohrung versehen sind, deren inneres Ende für gewöhnlich durch die Anode abgeschlossen ist, bei vorgeschrittenem Verbrauch und Ersatzbedürftigkeit der Anode aber sich freilegt, so daß Wasser durch die Bohrung austritt und auf die Notwendigkeit der Anodenauswechslung aufmerksam macht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.