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Vorrichtung zum kontinuierlichen Erwärmen von Ölen und Kohlenwasserstoffen.
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Die Erwärmung von leicht zersetzbaren Flüssigkeiten, wie Ö1 usw.,
stößt wenn es sich um große Mengen handelt, bei den bisher bekannten Verfahren,
bei denen ein mit Kohlen geheizter Dampfkessel und eine Dampfpumpe zur Umwälzung
des Öles verwendet werden, auf große Schwierigkeiten. Gewöhnlich sind Öle gegen
hohe Temperaturen sehr empfindlich; dies gilt besonders für die Öle, welche zum
Füllen von Transformatoren verwendet werden.
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Der Verein Deutscher Elektrotechniker hat für die verwendbaren Öle
bestimmte Vorschriften erlassen, wonach die praktische Grenze für die günstigste
Erwärmung der Öle zwischen 80 und I40° liegt. Verwendet man nun wie im vorliegenden
Falle, um das Öl nicht durch direkte Erhitzung an den Kesselwänden sich zersetzen
zu lassen, die indirekte Kochung des Öles mittels einer Schlange; durch welche das
Ö1 mittels einer Dampfpumpe hindurchgepumpt wird, so ergeben sich für den Kessel,
in dessen Dampfraum diese Rohrschlange eingeführt ist, Druckgrenzen zwischen 0,5
bis 4 Atmosphären; andererseits aber erfordert die zum Umwälzen
des
Öles dienende Dampfpumpe, um überhaupt in Tätigkeit gesetzt werden zu können, einen
Mindestdampfdruck, dessen entsprechende Temperatur über der zulässigen Temperatur
für verschiedene Öle liegt.
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Diesen Mangel bei dem bisherigen Verfahren beseitigt nun die vorliegende
Erfindung. Ihr Zweck besteht darin, das 01 auf elektrischem Wege bei kontinuierlichem
Durchfluß auf eine bestimmte, im voraus festgesetzte Temperatur zu erwärmen.
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Die Erwärmung des Öles ist einerseits bestimmt durch die Größe der
Ölschlange-und anderseits durch die Menge der dem Dampfkessel zugeführten Wärmeeinheiten.
Nun läßt sich bei Beheizung des Kessels mit Kohle u. dgl. selbst bei einer ganz
gleichmäßigen Bedienung der Feuerung niemals ein vollkommener Gleichgewichtszustand
zwischen der der Feuerung zugeführten Wärmemenge und der von dem Öl aufgenommenen
Wärmemenge erreichen.
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Hierdurch treten dauernde Druck- und dementsprechende Temperaturschwankungen
in dem Dampfkessel auf, so daß von einer gleichmäßigen Erwärmung des Öles nicht
gesprochen werden kann. Selbstverständlich kann durch entsprechende Wahl der Größe
der Heizfläche der Ölschlange, wie bereits oben erwähnt, in gewissen Grenzen den
Anforderungen einer bestimmten Öltemperatur Rechnung getragen werden. Aber erst
dadurch, daß neben der Veränderlichkeit der Heizfläche der Ölschlange an Stelle
der Kohlenfeuerung auch noch die elektrische Beheizung des Kessels tritt, ist es
möglich, die gewünschte Erwärmungstemperatur des Oles einzuhalten.
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Um Ölsorten mit verschiedenen zulässigen höchsten Erwärmungsgrenzen
in großer Menge vorwärmen zu können, muß daher die Ölwärmeschlange auswechselbar
sein und durch eine Ö1-wärmeschlange veränderter Heizfläche und verschiedenen Durchmessers
ersetzt werden können; außerdem müssen die elektrischen Heizkörper stufenförmig
schaltbar sein.
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Es ist hierbei nur erforderlich, durch eine einfache Rechnung festzustellen,
wieviel Wärme das Öl bei einer bestimmten Heizfläche der Ölschlange aufnehmen kann,
ohne eine unzulässige Höhe der Temperatur zu erreichen. Die Größe des Heizwiderstandes
muß dann so gewählt werden, daß die in der Zeiteinheit von ihm abgegebene Wärmemenge
derjenigen entspricht, welche das 01 auf Grund der Größe der Heizschlange aufnehmen
kann. Bei diesem Gleichgewichtszustand entspricht die Dampfentwicklung durch die
elektrische Heizung im Kessel der in der gleichen Zeit durch Wärmeabgabe an das
01 anfallenden Kondensatmenge.
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Erst durch die Kombination der auswechselbaren Heizschlange mit der
elektrischen Beheizung des Dampfkessels gemäß der vorliegenden Erfindung wird es
ermöglicht, eine gleichmäßige und von vornherein genau festzulegende Öltemperatur
zu erreichen und einzuhalten.
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Bereits die Vorrichtung nach Patent 444 9I9 zeigt den hierbei zu
gehenden Weg.
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In einem durch elektrische Widerstände D beheizten Elektrokessel
A befindet sich eine auswechselbare Ölheizschlange F. Die Ölheizschlange ist am
Flansch C befestigt, welche mit Stutzen B durch Schrauben verbunden ist.
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Durch Lösung des Flansches kann also die Ölheizschlange ausgebaut
und durch eine andere Ölheizschlange von größerer oder kleinerer Heizfläche ersetzt
werden.
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Verwendet man nun zum Umwälzen des Öles aus dem Transformator T (Schalter
oder Ölbehälter) eine elektrisch betriebene Zirkulationspumpe P mit veränderlicher
Drehzahl oder baut in die Ölleitung Drosselorgane E ein, so erreicht man allerfeinste
Regulierungsmöglichkeiten. Der Wärmefluß vom Strom auf das Öl kann durch drei Faktoren
geregelt werden: I. an den Übergangsstellen von Strom auf den Wasserinhalt der Menge
nach durch stufenförmiges Zu- oderAbschalten derWiderständeD ; 2. an der Übergangsstelle
von Dampf auf das Öl durch Veränderung der Heizfläche, indem die Ölheizschlange
F auswechselbar angeordnet ist; 3. an der gleichen Übergangsstelle, indem die Ölgeschwindigkeit
in der Heizschlange F veränderlich gemacht werden kann.
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Die richtige Einstellung dieser drei Komponenten ergibt nun die Möglichkeit
einer sehr feinen Regelung der Wärmemenge, welche dem 01 zugeführt wird.
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Eine derartige feine Regelung ist notwendig, weil die in Frage kommenden
Ölsorten gegen Überhitzung sehr empfindlich sind.
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Die Darstellung der Anlage in der beiliegenden Zeichnung ist nur
schematisch.