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Einrichtung zur Verhütung von Kesselsteinablagerungen in fester Form
und Anfressungen der Innenwand von Behältern, wie Dampfkessel, Kondensatoren u.
dgl. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verhütung von Kesselsteinablagerungen,
in fester Form und Anfressungen der Innenwandungen von Behältern, wie Dampfkessel,
Kondensatoren u. dgl., welche mit einer Kesselstein absetzenden -oder Säure enthaltenden
Flüssigkeit ganz oder teilweise gefüllt sind, und bei welcher der negative Pol einer
Gleichstromquelle unmittelbar mit dem zu schützenden Behälter und deren positiver
Pol mit einer Elektrode leitend verbunden sind.
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Diese bekannte Einrichtung ist mit erheblichen Schwierigkeiten und
Nachteilen verbunden, welche sich nach der in Abb. i der Zeichnung dargestellten
grundsätzlichen Ausführungsformergeben. Die Einführung der positiven Leitung a (Abb.
i) in dem zu schützenden Behälter 6 muß sowohl gut elektrisch isoliert als auch
dampf- und wasserdicht erfolgen, was nicht leicht und betriebssicher ausführbar
isst und zudem erhebliche Kosten verursacht. Ebenso ist die isolierte Befestigung
der positiven Elektroden c im Kessel l mittels Porzellanisolatoren d u. a. umständlich
und betriebsunsicher. Ferner werden die positiven Elektroden durch den sich absetzenden
Sauerstoff u. a. stark in Mitleidenschaft gezogen, so daß es notwendig ist, 'sie
von Zeit zu Zeit auszuwechseln. Dies kann aber nur bei längerer Außerbetriebsetzung
des Kessels erfolgen. An der Stelle der Kesselwand, durch welche die positive Leitung
isoliert hindurchgeführt wird, machen sich trotzdem Anfressungen bemerkbar, was
darauf zurückzuführen ist, daß eine vollkommen isolierte Hindurchführung der Leitung
nicht möglich ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin,
daß auch die Verbindungsleitungen zwischen im Kessel an verschiedenen Stellen angeordneten
positiven Elektrodeal zerfressen werden. Auch ist es bei manchen Kesseln unmöglich,
die positiven Elektroden in eine solche Lage gegenüber den negativen angeschlossenen
Kesselwandungen zu bringen, daß alle Teile in erforderlicher Weise einer möglichst
gleichmäßigen Einwirkung des Stromes unterlieggen:.
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Die Erfindung bezweckt, alle diese Nachteile zu beheben, und stützt
sich auf das Ergebnis von Versuchen, wonach die Anbringung isolierter Elektroden
innerhalb des zu schützenden Behälters nicht notwendig ist. Es genügt, den zu schützenden
Behälter unmittelbar mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle zu verbinden
und die positive Elektrode außerhalb des zu schützenden Behälters, benetzt von einer
mit dem Inhalt dieses Behälters in Verbindung stehenden Flüssigkeit, anzuordnen.
Diese Anordnung ist Gegenstand der Erfindung. Der zu schützende Behältez ist hierbei
in die vom negativen Pol. der Stromquelle
zu einer besonderen negativen
Elektrode führende Leitung eingeschaltet und bildet so einen Teil des unter negativem
Potential stehenden Stromkreises.
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Die neue Anordnung der Elektroden ist in Abb. 2 und 3 veranschaulicht.
Aus Abb. z ist zu ersehen, daß die positive Elektrode lt der Gleichstromquelle e
beispielsweise in den Behälter f eingesetzt ist, aus welchem der Kessel
b durch das Saugrohr i gespeist wird. Diese Elektrode kann ebenso
in einen Bach o. dgl. eingesetzt sein, aus welchem der Kessel bespeist wird.
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Aus dem Unterschiede der neuen gegenüber der bekannten Anordnung ergibt
sich auch ein solcher in der Wirkungsweise. Bei der bekannten Anordnung geht der
elektrische Strom von der Anschlußstelle des zu schützenden Behälters an den Minuspol
der Stromquelle aus durch das Wasser im Behälter zur positiven, innerhalb des Behälters
isoliert angeordneten Elektrode. Durch den Stromdurchgang werden die Moleküle des
Wassers und der in ihm befindlichen gelösten Salze und Gase ionisiert, d. h. sie
zerfallen in positiv und negativ elektrisch geladene Atome. Die schädlichen Negativionen
(C1, S04, 02 USW-)
wandern: zur positiven Elektrode (Anode) und zerstören
diese allmählich.
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Beim Gegenstand der Erfindung ist der zu schützende Behälter nicht
als Elektrode an den Minuspol der Stromquelle angeschlossen, sondern ist als ein
Teil des in eine Elektrode endigenden, unter negativem Potential stehenden Teiles
des Stromkreises an den negativen Pol der Stromquelle angeschlossen. Die zugehörige
Minuselektrode kann durch das Saugrohr der Pumpe, die leitenden Wandungen des Speisewasserbehälters
oder bei nichtleitenden Wasserbehältern durch eine besondere negative Elektrode
irgendwelcher Form, die neben der positiven Elektrode angeordnet ist, gebildet sein.
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Der zu schützende Behälter wird also beim Durchfließen des elektrischen
Stromes dauernd auf negativem Potential gehalten; infolgedessen geht der Schutzstrom
fast nur durch die metallischen Wandungen. des Behälters und nur zu einem geringen
Teil durch die in ihm enthaltene Flüssigkeit. Somit steht det Behälter dauernd unter
negativ elektrischer Ladung, welche in der Wei se wirkt, daß die schädlichen., negativ
gelade-ien Ionen beim Annähern an die Wandungen abgestoßen und infolgedessen die
die Kesselsteinbildung und Anfressungen veranlassenden schädlichem. Einflüsse aufgehoben
werden. Inwieweit der elektrische Strom auch durch die Flüssigkeit gellt und dort
elektrolytische Wirkungen hervorruft, hängt von der Leitfähigkeit der Flüssigkeit
ab.
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Diese Neuanordnung hat den besonderen Vorteil, -daß sie jederzeit
- selbst an in Betrieb beßndlichen Kesseln oder Kondensatoren -angebracht werden
kann. Die außerhalb des Kessels angeordnete positive Elektrode ist auch während
des Betriebes leicht auswechselbar. Auch ist es möglich, sie ohne Betriebsstörung
an im Betrieb befindlichen Einrichtungen anzubringen, da, nach Angabe der Erfinder,
die Erfahrung lehrt, daß bereits abgesetzter alter Kesselstein durch die geschilderten.
Wirkungen gelockert, ja sogar von den Wandungen abgelöst wird. Korrosionen werden
ebenfalls zum Stillstand gebracht.
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Dadurch, daß der Kessel bzw. Kondensator bei der praktischen Ausführung
nicht nur :an einem Punkte an den negativen Pol der Stromquelle rangeschlossen wird,
sondern an mehreren Stellen., wie @es Abb. 3 zeigt, kann eine solche Stromverteilung
erreicht werden, daß alle Teile einer :entsprechenden Einwirkung des Stromes unterliegen.
Die Stromstärke in diesen einzelnen Leitungen wird durch Einschaltung künstlicher
Widerstände W auf den entsprechenden Wert gebracht. Die Zahl der Anschlußpunkte
und die Stromstärke in den einzelnen Anschlüssen richtet sich ganz nach der Bauart
des Kessels bzw. Kondensators und der Zusammensetzung des Wassers.