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Elektrodenanordnung für elektrische Flüssigkeitserhitzer. Elektrische
Flüssigkeitserhitzer, Dampfkessel usw. hat man in der Weise ausgebildet, daß die
Elektrode von stabförmigen Isolierkörpern umgeben war. Bei den bekannten Einrichtungen
waren diese Stäbe prismaförmig, so daß je zwei benachbarte Stäbe in der Regel ziemlich
ausgedehnte Flächen einander zuwandten, zwischen welchen ein Flüssigkeitskanal gebildet
wurde, in dem die Energieumsetzung vor sich ging; infolgedessen ergab sich in den
Kanälen auch die wesentliche Ausscheidung der Kesselsteinbildner aus dem Wasser,
und diese setzten sich an den Stabwänden an, wodurch die Strömungskanäle für die
Flüssigkeit verengt wurden; ein Teil der Kesselsteinbildner sank in den Kanälen
zu Boden, lagerte sich also zwischen den Stabwanduagen ab und ve#--schloß hier allmählich
einen mehr oder wenige: großen Teil des Kanals vollständig.
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Erfindungsgemäß werden ebenfalls stal)-förmige Isolierkörper benutzt,
diese erhalten aber kreisrunden oder ähnlichen Querschnitt, und sie werden Bitter-
oder käfigartig um die Elektrode herumgestellt. Bei dieser Anordnung fällt die Kanalbildung
der alten prismatischen Stäbe fort, und es findet die größte Energieumsetzung an
den engsten Durchtrittsstellen der Flüssigkeit zwischen zwei benachbarten Stäben
statt. Bei reiner Kreisform und ebenso bei polygonaler Form des Querschnittes beschränkt
sich die engste Stelle auf eine zur Elektrodenachse parallele Vertikalebene; wenn
hier auch die stärkste Ausscheidung von Kesselsteinbildnern auftritt, so kann das
doch keine schädliche Wirkung ausüben; denn die niedersinkenden ausgeschiedenen
Teile werden von der an diesen engsten Stellen besonders lebhaften Wasse rströmung
am Senkrechtniedersinken vei#hindert, sie werden aus dem Bereich dieser en= sten
Stellen herausgetragen und sinken jenseits der Isolierkörper, gerecl-::et von der
Elektrode b, dann zu Boden. Dort, wo die ausgeschiedenen Teile niedersinken, sind
sie ungefährlich für die elektrische Wirkung, und sie können an dieser Stelle auch
durch besondere Einrichtungen leicht aus dem wirkenden Teil des Kessels entfernt
werden.
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Derartige stabförmige Isolierkörper sind auch insofern noch vorteilhaft,
als sie sich besonders leicht und billig herstellen lassen. Beispielsweise können
sie bei kreisförmigem Querschnitt aus einfachen runden Scheiben bestehen, die mit
Mittelöffnungen über einen Stab, der im Kessel befestigt ist, gestreift werden.
Das Bestehen der Stabkörper aus einzelnen Scheiben ist vorteilhaft, weil so Wärmespannungen
über die Höhe des Stabes sich nicht erstrecken können. Da die Temperaturen bei elektrischem
Betriebe in den verschiedenen Höhenlagen eines Kessels bisweilen stark schwanken,
so neigen einteilige Isolierkörper zum Springen; die Ursa^he hierfür ist durch Zerlegung
der Stäbe in einzelne übereinandergeschichtete Scheiben beseitigt. Tritt ein Springen
einzelner Scheiben auf, so wird hierdurch die Gesamtgestalt des betreffenden Isolierkörpers
kaum merkbar verändert, zumal, wie die Erfahrung gezeigt hat, auch die Teile gesprungener
Scheiben zumeist in ihrer Lage verbleiben.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
dargestellt.
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Abb. i zeigt in einem teilweisen senkrechten Schnitt durch einen elektrischen
Kessel eine Seitenansicht einer Elektrode mit ihrer Isolierung.
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Abb. a zeigt den zugehörigen Grundriß. Die Kesselwand a bildet die
Gegenelektrode zu der inmitten des Kessels gelagerten Elektrode b; die letztere
ist von vier zylinderförmigen Isolierkörpern c gleichmäßig umgeben, welche gemäß
den in Abb. i eingezeich^eten Querschnitten aus einzelnen Scheibenkörpern
zusammengesetzt
sind. Die Scheiben sind dabei gebohrt, so daß sie durch einen stabförniigen durch
die Bohrungen hindurchgeführten Körper d in ihrer gegenseitigen Lage gesichert werden.
Der Stab d kann aus Porzellan, Glas usw. bestehen, gegebenenfalls kann der nicht
leitende Stab durch einen inneren Metallkern noch verstärkt werden. Die Zylinderkörper
c stehen auf einer Metallplatte e, die durch Winkel e' an der Kesselwand a abgestützt
ist. Diese Platte, an deren Stelle auch ein $tabkreuz o. dgl. treten kann, weist
im Innern eine Üffnung e2 auf, um das ungehinderte Aufsteigen der Flüssigkeit zur
Elektrode b zu sichern. Auf ihrer Fläche kann sie mit Lochungen beliebiger Art,
wie bei e3 in Abb. 2 angedeutet ist, ausgestattet werden, um den Wasserumlauf innerhalb
des Kessels zu erleichtern.
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Oberhalb der Elektrode ist noch ein Armkreuz f vorgesehen mit
Schlitzen f', durch welche die Stäbe d hindurchgreifen. Entsprechende Schlitze
werden zweckmäßig auch in der Tragplatte e vorgesehen. Es genügt, wenn, wie in Abb.
i angedeutet, die Stäbe d von oben durch die Schlitze f' durch die 21Iittelbohrungen
der Scheiben c und schließlich durch die Schlitze der Tragplatte e hindurchgeführt
und in ihrer Lage durch auf das Kreuz f sich auflegende Köpfe d' gehalten
«erden. Natürlich lassen sich die Scheiben bzw. Zylinder c in ihrer Lage innerhalb
der Schlitze, d.li. in ihrer Lage mit Bezug auf ihren Abstand von der Elektrode
b auch durch Hilfsmittel bekannter Art feststellbar machen.
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Durch Verstellen der Isolierzylinder c in radialer Richtung lassen
sich die burchtrittsquerschnitte g zwischen den benachbarten Isolierkörpern c in
weiten Grenzen verändern, so daß eine große Regelungsmöglichkeit besteht. Handelt
es sich darum, besonders lange Stromwege auf einen gegebenen Querschnitt
zu erzielen, dann können bei dem Zeichnungsbeispiel zunächst noch vier weitere
zylindrische Isolierkörper hinzutreten, die, wie bei c' in Abb. 2 gestrichelt angedeutet,
dann so zu verteilen wären, daß der. Durchtrittskanal g zwischen zwei Körpern c
sich in zwei Durchtrittskanäle g', je zwischen c und c' gelegen, verzweigt. Wie
groß man die Durchtrittsquerschnitte g und g' irn Verhältnis zueinander wählt, ist
natürlich Ausführungssache. Statt vier Zylinderkörper auf einem Kreise um die Elektrode
zu verteilen, kann nian natürlich auch beliebig viele solcherKörper auf einem Kreise
anordnen, wobei die Durchmesser der 'fsolierkörper, ihre Entfernungen voneinander
und von der Elektrode nach dem jeweiligen Anwendungsfall zu bestimmen sind. Die
radiale Verstellung der Isolierkörper, die durch die Schlitze f' angedeutet ist,
läßt sich gegebenenfalls auch während des Betriebes eines Kessels o. dgl. durch
aii sich bekannte Mittel bewirken. In der Regel wird es aber genügen, wenn für eine
bestimmte Kesselleistung die einmalige richtige Einstellung erfolgt, welche durch
die Schlitzanordnung natürlich erleichtert wird.
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Besteht ein Isolierkörper, wie in der Zeichnung angedeutet, aus lauter
einzelnen Scheiben einfachster Form, so wird ihre Herstellung verhältnismäßig recht
wohlfeil. Das gleiche gilt von dem Ersatz von Scheiben, die während des Betriebes
zu Bruch gehen sollten. Besonders wohlfeil wird die Herstellung und die Unterhaltung,
wenn sämtliche zur Anwendung kommenden Isolierkörper aus hinsichtlich aller Abmessungen
übereinstimmenden Scheiben bestehen, wie das bei Abb. 2 bei c und c' angedeutet
ist. Naturgemäß können die äußeren Isolierkörper c' von den inneren c aber auch
abweichend ausgebildet «-erden. Kreisrunde Scheiben sind wegen ihrer Wohlfeilheit
und einfachen Anordnung durch bloßes Übereinanderschichten vorzuziehen. Es lassen
sich naturgemäß aber auch von der Kreisform abweichende O_uerschnittsformen für
die Isolierkörper anwenden. Ebenso lassen sich statt der gelochten Scheiben Ringe,
d. h. Scheiben mit verhältnismäßig großen Lochungen anwenden. Die Höhe der zur Bildung
der Isolierkörper benutzten Teile c bzw. c' ist natürlich nicht beschränkt, so daß
sie selbst zu Rohrkörpern werden können.