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Vorrichtung zum Erhitzen von Flüssigkeiten auf elektrischem Wege.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine `Torrichtung zum Erhitzen von Flüssigkeiten
auf elektrischem Wege, wobei die Flüssigkeiten selbst den Heizwiderstand bilden.
Auch zur Dampferzeugung und als Regulierwiclerstand bei Flüssigkeitsanlassern ist
die Vorrichtung geeignet. Erfindungsgemäß werden in einem in bekannter Weise die
Elektrode umgebenden Isolierkörper Schlitze für die Flüssigkeit vorgesehen, die
sich von der Elektr'od'e nach außen in radialer Richtung erstrecken und die von
parallelen oder annähernd parallelen Seitenwänden begrenzt werden. Die in :den Schlitzen
durch den Stromdurchgang erwärmte Flüssigkeit bewegt sich in ihnen senkrecht aufwärts,
während der Strom durch die Schlitze in -der Querrichtung durch idie Flüssigkeit
hindurchgeleitet wird. Plattenförmige, der Form- der Schlitze angepaßte Isolierkörper
sind' in der Höhenlage verstellbar innerhalb der Sehlitze angeordnet, um deren Höhenausdehnung
zu Regelungszwecken verändern zu können.
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Die Zeichnung zeigt in Abb. i und 2 ein Ausführungsbeispiel in einem
senkrechten und einem wagerechten Schnitt, bei üBein eine Stromführung a zu einer
Elektrode b von Zylinderform mit großer Oberfläche führt. Die Stromzuführung
a ist von einem Isolierrohr c umgeben. Der Strom kann nur in radialer Richtung von
-der Elektrode nach außen austreten, da er durch Isolierkörper f, die zwischen sich
parallelwandige raidiale Kanäle einschließen, ixt. seinem Wege (derart begrenzt
ist, -d'aß der Querschnitt des Strom-Weges in der Flüssigkeit konstant bleibt. Hierdurch
wird' ein gleichbleibendes. Potentialgefälle von innen nach außen erzielt und vermieden,
daß die hauptsächliche Energieumsetzung an der Elektrode selbst stattfindet.
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Die Isolierkörper f, die zwischen sich die Schlitze freilassen, verhindern
(durch die sie zu .einem zusammenhängenden Isoliermantel verbindende Platte f' auch
den direkten Stromweg nach. unten.
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Zum Zwecke der Regulierung sind in den Schlitzen besondere plattenförmige
Verdrängungskörper g aus Isoliermaterial vorgesehen, die in achsialer Richtung von
oben nach unten verschiebbar sind; hierdurch wird der freie Querschnitt der Schlitze
derart verändert, @d'aß die spezifische Belastung in Watt pro ccm bei den verschiedenen
Leistungen konstant zu halten ist.
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Zweckmäßig bleibt zwischen den Regulierplatten g unid den Wandungen
der Leitkanäle soviel Raum übrig, daß die Spannung sich ausgleichen kann, so daß
Idas Isoliermaterial selbst nicht auf Durchschlag beansprucht wird. Die Ausbildung
der Regulierkörper ist jdurch die obere, die Platten g verbindende Scheibe g' so
geschehen, daß idladurch auch das Entweichen des Stromes senkrecht nach oben ausgeschlossen
ist. Es lassen sich verschiedene Formen ausbilden, die für- die Zirkulation des
Wassers besonders .günstige Verhältnisse bieten und bei Dampferzeugung dem senkrechten
Entweichen der Dampfblasen keine Hindernisse in den Weg stellen.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigen
Abb. 3 und
q., bei dem wieder die Elektrode b mit ihrer Stromzuführung a und dem diese umgebenden
Isolierrohr c von einem Isolierkörper f umgeben ist, der zwischen sich vier Schlitze
freiläßt, und dessen Teile von einer oberen Scheibe f' zusammengehalten werden.
Das Entweichen ,des Stromes nach oben ist in diesem Falle durch ,die Scheibe f'
aus Isoliermaterial, das Entweichen nach: unten durch einen Isolierkörper e verhindert.
Während aber bei. Abb. i und z die Verdrängungskörper g von oben eingeführt werden,
werden sie bei Abb. 3 und' q. von unten eingeführt, so daß die Schlitze oben nicht
überdeckt sind und ein freies Abströmen der erhitzten Flüssigkeit mit ihren Dampfblasen
gewährleistet ist. Die Platten g sind an ihren unteren Teilen in irgendeiner Weise
miteinander verbunden und in ihrer Höhenlage einstellbar.
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Erfahrungsgemäß scheidet sich bei derartigen Anordnungen im Wassr
etwa vorhandener Kesselstein staubförmig in den Schlitzen aus. Eine Ablagerung in
Form von Schlamm an den Isolierkörpern f kann durch Bewegen der Regulierkörper g
leicht abgestreift werden. Eine -derartige Anordnung hat gegenüber ,der :bekannten
konzentrischen Anordnung von Elektroden @d@en Vorteil, daß der Widerstand in radialer
Richtung gleichmäßig verteilt ist, so daß die Beanspruchung über den Ganzen Stromweg
gleichförmig bleibt. _ Man hat durch idie Breite der Leitkanäle, ihre Länge in radialer
Richtung und ihre Anzahl die Möglichkeit, jedes gewünschte Widerstandsverhältnis
zu erreichen. Die Regulierung -durch' die plattenförmigen Regulierkörper g ermöglicht
eine mechanisch sehr einfache Anordnung, die eine stetige Verän-'derwng der Wid@rstandiskapazität
zuläßt. Die Anordnung läßt sich- auch so, treffen, daß die Isolierkörper g nicht
an einem gemeinsamen Träger befestigt sind, sondern daß sie einzeln beweglich angeordnet
werden. Hierdurch läßt sich eine noch feiner abgestufte Regulierbarkeit erreichen.
' Abb.5 zeigt in einem wagerechten Querschnitt eine Anordnung, bei der als Innenelektrode
ein vierkantiger Körper b vorgesehen ist und in den Isolierkörpern f Kanäle h, die
diese auf ihrer ganzen Höhe durchsetzen, angeordnet sind. Dadurch ist es möglich,
den Isofierkörper f aus einzelnen Plätten zusammenzusetzen, was bei manchen Materialien
vorzuziehen ist. Die Kanäle 1a ver-
binden @dabei stets Stellen gleichen Potentials
rler benachbarten Schlitze, so,däß eine gleichförmige in bezug auf elektrische Festigkeit
besonders vorteilhafte Feldverteilung in Bern Isolierkörper f erzielt wird. Eine
Energieumsetzting findet in diesen Äqu!ipotentialkanälen h nicht statt.
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Die Gegenelektrode kann in allen Fällen beliebig angeordnet sein.
Entweder dient däs metallische Gefäß, in dem die Vorrichtung angeordnet ist, als
Gegenelektrode, oder es werden besondere Platten oder auch Rohre, die die Vorrvchtun.g
umgeben, als Gegenelektrode verwendet. Bei rohrförmiger Ausbildung der E'lektrodde
ergeben sich besonders günstige Verhältnisse durch Strömung -der Flüssigkeit.