DE457795C

DE457795C - Mercury vapor rectifier

Info

Publication number: DE457795C
Application number: DEA36983D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1922-01-20
Filing date: 1922-01-20
Publication date: 1928-03-23

Description

Quecksilberdampfgleichrichter. Die Entlüftung eines Ouecksilberdarnpfgleichrichters erfordert im allgemeinen ein aus einer Vakuumpumpe und einer Hochvakuumpumpe bestehendes Luftpumpenaggregat. Während die Vorvakuumpumpe in der Regel eine umlaufende, mechanisch angetriebene, unter (-)1 laufende Luftpumpe ist, verwendet man in neuerer Zeit als Hochvakuumpumpen sogenannte Quecksilberdampfluftpumpen, in welchen Quecksilber erhitzt und der sich bildende Quecksilberdampf wieder gekühlt wird, wobei die Luft von dem strömenden Quecksilberdampf mitgenommen und an derjenigen Stelle der Pumpe verdichtet wird, an der sich das Absaugrohr der Vorvakuumpumpe befindet.Mercury vapor rectifier. The vent of a mercury steam rectifier generally requires one consisting of a vacuum pump and a high vacuum pump Air pump unit. While the backing pump is usually a rotating, mechanical one driven air pump running below (-) 1 is used in more recent times than High vacuum pumps, so-called mercury vapor air pumps, in which mercury is heated and the mercury vapor which forms is cooled again, the air being removed from the flowing mercury vapor and compressed at that point of the pump where the suction pipe of the backing pump is located.

Man kann nun aber den Ouecksilberdampfgleichrichter selbst derart ausbilden, daß sich das Aufstellen einer besonderen Hochvakuumpumpe erübrigt, indem die Ouecksilberdampfströmung des Gleichrichters selbst zur Erzielung einer Pumpw irkung nutzbar gemacht wird. Dies darf aber nur in der Weise geschehen, daß dadurch die Wirkung des Gleichrichters an sich nicht beeinträchtigt wird. Der Einbau einer vollständigen Pumpe in den Gleichrichter bietet an sich keinen Vorteil, weil weder die eingebaute Pumpe noch der Gleichrichter wegen der Schwierigkeiten einer guten Kühlung zuverlässig arbeiten würde. Etwas anderes ist es. wenn man ohne wesentliche und schwierige bauliche Änderungen den Gleichrichter so ausgestalten könnte, daß seine ohnehin vorhandenen Teile gleichzeitig der Gleichrichtung als auch der Pumpwirkung dienstbar gemacht werden könnten.But you can now use the mercury vapor rectifier itself in this way train that the installation of a special high vacuum pump is unnecessary by the mercury vapor flow of the rectifier itself to achieve a Pumpw effect is harnessed. But this may only be done in such a way that through this the effect of the rectifier itself is not impaired. The installation of a full pump in the rectifier does not in itself offer any advantage because neither the built-in pump nor the rectifier because of the difficulty of a good one Cooling would work reliably. It is something else. if one without essentials and difficult structural changes could design the rectifier so that its already existing parts at the same time the rectification and the pumping action could be made subservient.

Es sind nun Gleichrichter bekannt, bei denen die Anoden in einem vom Kondensationsraum des Gleichrichters gesonderten, durch koachsiale Zylinderflächen begrenzten Raum untergebracht sind, der durch einen ringförmigen Zwischenraum mit dem Kondensationsraum verbunden ist. Bei dieser bekannten Anordnung gelangt aber der expandierende Quecksilberdampf aus dem Kathodennapf in die Anodenräume, wobei er der Luftabsaugung aus diesen Räumen entgegenwirkt, während die aus den Anodenräumen stammende Luft in den Kathodenraum strömt. Eine günstigere Wirkung ergibt sich, wenn man die Saugwirkung des aufsteigenden Quecksilberdampfes bei einem Gleichrichter mit über der Kathode befindlichem wassertgekühlten Kühldom und seitlich zu diesem angeordneten Anoden, bei welchem ferner der aufsteigende Dampf durch ein Führungsrohr derart in den Kühldom geführt ist, daß infolge der Dampfgeschwindigkeit und -richtung eine Luftverdichtung an dem an die Saugleitung der Vorvakuumpumpe angeschlossenen Teil des Kühldoms entsteht, ausnutzt, indem erfindungsgemäß das Führungsrohr derart in das untere Ende des wassergekühlten Domes hineinragt, daß ein unter dem Einfluß des emporsteigenden Quecksilberdampfes die Absaugung der Luft aus den Anodenräumen bewirkender Ringspalt gebildet wird. Infolge der Wasserkühlung des Kondensationsdomes auch an denjenigen Stellen, an welchen das Führungsrohr in ihn hineinragt, ist der Partialdruck des Quecksilbers hier so niedrig, daß ein Herüberströmen des Quecksilberdampfes in die Anodenräume nicht stattfinden kann, so daß mithin die Anoden sich in einem praktisch quecksilberdampffreien Raum des Gleichrichters befinden.There are now known rectifiers in which the anodes in one of the Condensation chamber of the rectifier separated by coaxial cylinder surfaces limited space are housed by an annular gap with is connected to the condensation space. However, in this known arrangement the expanding mercury vapor from the cathode cup into the anode spaces, whereby it counteracts the suction of air from these spaces, while that from the anode spaces originating air flows into the cathode compartment. A more favorable effect is obtained if one considers the suction of the rising mercury vapor in a rectifier with water-cooled cooling dome located above the cathode and to the side of this arranged anodes, in which further the rising steam through a guide tube is guided into the cooling dome in such a way that as a result of the steam speed and direction an air compression on the one connected to the suction line of the backing pump Part of the cooling dome is created, exploited by the guide tube according to the invention in such a way protrudes into the lower end of the water-cooled dome that one is under the influence of the rising mercury vapor, the suction of the air from the anode spaces causing annular gap is formed. As a result of the water cooling of the Condensation domes is also at those points where the guide tube protrudes into it The partial pressure of the mercury is so low here that the mercury vapor flows over in the anode spaces can not take place, so that consequently the anodes are in one the rectifier space is practically free of mercury vapor.

Der Anschluß der Vorvakuumpürripe erfolgt an der höchsten Stelle des Kühldomes, an welcher die Verdichtung der Luft infolge der Pumpwirkung der Einrichtung auftritt. Das Hineinragen des Führungsrohres in den Kühlraum ist erforderlich, damit die Mischung der Luft mit dem Quecksilberdampf erst an einer Stelle erfolgt, an welcher der Quecksilberdampf in Nebelform überzugehen beginnt, was im vorliegenden Falle kurz nach dem Eintritt des Dampfes in den von außen gekühlten Dom stattfindet.The fore-vacuum pipe is connected at the highest point of the Cooling dome at which the air is compressed as a result of the pumping action of the device occurs. It is necessary for the guide tube to protrude into the cooling space the mixing of the air with the mercury vapor only takes place at one point which the mercury vapor begins to turn into mist form, what in the present Fall takes place shortly after the entry of steam into the externally cooled dome.

Die Erfindung sei an dem Ausführungsbeispiel der Abbildung näher erläutert.The invention will be explained in more detail using the exemplary embodiment in the figure.

In der Abbildung bedeuten: G das Gefäß des Ouecksilberdampfgleichrichters, D den Kühldom, W die Wasserkühlung mit der Zuflußöffnung z und der Abflußöfnung x, Al, A, die Anoden des Gleichrichters, R ein zylindrisches Führungsrohr für den Quecksilberdampf, y das zur Vorvakuumpumpe führende absaugrohr, 21 denjenigen Raum des Domes D, in welchen sich die durch den ringförmigen Raum N hindurchströmende Luft mit dem aufsteigenden Quecksilberdampf mischt, O denjenigen Raum des Domes D, in welchem die vom Quecksilberdampf mitgeführte Luft wieder frei wird und in. welchem somit eine Verdichtung der Luft stattfindet.In the figure: G the vessel of the mercury vapor rectifier, D the cooling dome, W the water cooling with the inflow opening z and the outflow opening x, Al, A, the anodes of the rectifier, R a cylindrical guide tube for the mercury vapor, y the suction tube leading to the backing pump , 21 that space of the dome D in which the air flowing through the annular space N mixes with the rising mercury vapor, O that space of the dome D in which the air carried by the mercury vapor is released again and in which a compression of the Air takes place.

Die Pfeillinie L gibt den Verlauf des Lichtbogens zwischen Anode und Kathode an. Die der Kathode entströmenden Dämpfe bewegen sich, geführt durch das Rohr R, mit großer Geschwindigkeit in den Kühldom. An der Stelle, an welcher sie das Führungsrohr R verlassen; befinden sie sich bereits zwischen wassergekühlten Wänden des Domes und gehen in Nebelform über. Sie haben das Bestreben, sich mit der vorhandenen und durch den ringförmigen Raum N nachströmenden Luft des Gleichrichters zu mischen und führen die so gebundene Luft in Richtung der Dampfbewegung fort. Da nun aber der Quecksilberdampf allmählich vollkommen kondensiert wird, wird die mitgeführte Luft etwa an der Stelle 0 wieder frei und durch das Absaugrohr y von der Vorvakuumpumpe abgesaugt. Der kondensierte Quecksilberdampf fällt tropfenweise wieder durch das Führungsrohr oder außerhalb dieses in den Napf der Kathode zurück. In der beschriebenen Weise tritt allmählich ein hohes Vakuum im Gleichrichter ein, ohne daß eine besondere Hochvakuumpumpe erforderlich wäre.The arrow line L shows the course of the arc between the anode and Cathode on. The vapors flowing out of the cathode move, guided by the Tube R, into the cooling dome at great speed. At the point where they leave the guide tube R; they are already between water-cooled ones Walls of the cathedral and merge in the form of a mist. You have an aspiration to become familiar with the air of the rectifier that is present and flowing through the annular space N. to mix and carry the bound air in the direction of the steam movement. But since the mercury vapor is gradually condensed completely, the entrained air around the point 0 free again and through the suction tube y from sucked off by the backing pump. The condensed mercury vapor falls drop by drop again through the guide tube or outside of this back into the cup of the cathode. In the manner described, a high vacuum gradually occurs in the rectifier, without the need for a special high vacuum pump.

Zum erstmaligen Ingangsetzen des Gleichrichters kann die Verwendung einer Hochvakuumpumpe erforderlich sein, aber es genügt dann für die ganze Anlage die Aufstellung einer einzigen solchen Pumpe, welche nur zur ersten Formierung der einzelnen Gleichrichter dient, dann aber mit Hilfe einer Umgehungsleitung abgeschaltet wird.To start the rectifier for the first time, you can use a high vacuum pump may be required, but then it is sufficient for the entire system the installation of a single such pump, which is only used for the first formation of the single rectifier is used, but then switched off with the help of a bypass line will.

Claims

PATENT CLAIM: Mercury vapor rectifier with over the cathode located water-cooled cooling dome and anodes arranged to the side of this, in which the rising mercury vapor through a guide tube into the The rectifier's cooling dome is guided by the rising mercury vapors such a speed and direction is given that an air compression on that part of the cooling dome where the suction line of the backing pump is created is connected, characterized in that the guide tube in such a way in the lower End of the water-cooled dome protrudes that one under the influence of the ascending Oueck- # Silberdampfes the suction of the air from the anode spaces causing the annular gap is formed.