DE626547C - Lichtbogenstromrichter - Google Patents

Description

• Lichtbogenstromrichter Bei Lichtbogenstromrichtern für die Umformung von Spannungen, bei denen sich der Lichtbogen in strömendem Gas befindet, kann in bekannter Weise für die Gasströmung eine Umlaufanordnung vorgesehen werden, die durch eine besondere Druckquelle unter dem für den Stromrichter nötigen Absolutdruck gehalten wird, während die Strömung durch ein in den Umlauf eingeschaltetes Gebläse erzielt wird. Die aus dem Stromrichter austretenden heißen Gase müssen vor der erneuten Zuführung zum Lichtbogenstromrichter gekühlt werden. Unter Umständen ist auch das Ausscheiden von Bestandteilen, die dem Lichtbogenraum nicht erneut zugeführt werden dürfen, nötig. Es muß deshalb in den Kreislauf eine Kühleinrichtung eingeschaltet werden. Dadurch entsteht folgender Nachteil: Die Kühleinrichtung stellt einen Widerstand für die Strömung dar. Es entsteht ein zusätzlicher Druckabfall und das Gebläse muß gegen einen höheren Druck arbeiten als bei einer Anordnung ohne Kühleinrichtung. Dieser Nachteil wirkt sich besonders aus, wenn das Gas in dem Umlauf unter sehr hohem Druck steht, weil mit der Dichte des Gases die Reibungsverluste in der Regel mehr als proportional anwachsen. Der Druckabfall der Anordnung nimmt Größen an, die von normalen Gebläsen nicht bewältigt werden können. Es sind Spezialgebläse nötig, die wesentliche Kostenerhöhungen mit sich bringen. Die @ Erfindung betrifft ein Verfahren, das diese Nachteile vermeidet. Die Kühlung der Abgase soll erfindungsgemäß erzielt werden durch die Mischung mit kaltem Gas. Dieses kalte Gas wird einem parallel zu der ersten Umlaufanordnung arbeitenden zweiten Kreislauf entnommen, in den eine Kühleinrichtung eingeschaltet ist. Durch dieses Verfahren wird der erhöhte Druckabfall durch die Kühleinrichtung vermieden. Der Kühler ist nicht mehr mit dem Stromrichter in Reihe geschaltet, sondern parallel dazu angeordnet. Die Mischung des kalten Gases mit dem heißen Abgas kann in einer besonderen Mischungskammer erfolgen. Für die beiden parallel geschalteten Kreisläufe kann bei nicht allzu hohen Fördermengen ein und dasselbe Gebläse benutzt werden. Es können aber auch in jedem Kreislauf Einzelgebläse eingesetzt werden. Die erwähnte Anordnung- zum Abscheiden von schädlichen Bestandteilen kann direkt hinter der Mischeinrichtung geschaltet werden. Sie kann aber auch mit dieser kombiniert werden. Wenn eine besondere Abscheideeinrichtung überflüssig erscheint (z. B. bei Stromrichtern für kleine Ströme), kann die Mischung der Gase direkt in dem für beide Kreisläufe gemeinsamen Gebläse erfolgen.
• Das Verhältnis der Mengen von Kühlgas und heißem Abgas richtet sich einerseits nach den Temperaturen der beiden Gase vor der Mischung und anderseits nach der Temperatur, mit der das Gas dem Stromrichter wieder zugeführt werden soll. -In den meisten Fällen wird es zweckmäßig sein, _die Menge des Kühlgases wesentlich größer als die des Abgases zu wählen.
• Die Abbildung zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Umlaufanordnung gemäß der Erfindung. i ist ein Lichtbogenstromrichter; durch die Stutzen 2 und 3 wird das gekühlte Gas dem Stromrichter zugeführt. Aus den Stutzen q. und 5 tritt das heiße Abgas aus. (Gezeichnet ist nur die Umlaufanordnung für eine Elektrode des Stromrichters. Für die andere kann ein getrennter Umlauf angeordnet werden. Es können aber auch die Stutzen 2 und 5 an den ersten Umlauf angeschlossen werden.) 6 und 7 sind Isoherstoffrohre zur Führung der Gasströmung. 8 ist das Gebläse und g die Einrichtung, die den Umlauf unter Druck hält, z. B. eine Druckflasche. =o stellt die Kühleinrichtung dar. In r= erfolgt die Mischung des heißen Abgases mit-dem Kühlgas.
• Beim Durchfließen des Rohres '7 besitzt das Gas noch hohe Temperatur. Der Isolierstoff muß also hitzebeständig sein und u. U. auch starke Temperatursprünge aushalten. Weiterhin ist er in seiner Überschlagsfestigkeit gefährdet durch Ablagerung von Bestandteilen, die durch das Abgas aus dem Stromrichter mitgerissen werden. Diese Nachteile sollen erfindungsgemäß dadurch vermieden werden, daß die Misch- und Abscheideanordnung direkt hinter den Abgasöffnungen der Stromrichter angeordnet wird und das gleiche elektrische Potential erhält. In diesem Falle ist es nur nötig, daß das Kühlgas der Mischeinrichtung ebenfalls durch Isolierstoffrohre zugeführt wird.
• Das in der Abbildung gezeigte Isolierstoffrohr 7 fällt fort. Dafür müssen die Verbindungsrohre 12 und 13 aus Isolierstoff bestehen. Diese beiden Rohre sind aber weder durch hohe Temperatur noch durch Ablagerungen gefährdet.
• Bei bestimmten Formen von Lichtbogenstromrichtern werden die Elektroden durch eine besondere zusätzliche Gasströmung gekühlt. Es treten also aus der Lichtbogenkammer nicht nur Abgase aus, die mit dem Lichtbogen in Berührung gekommen sind, sondern auch Gase, die nur durch die heißen Wandungen der Elektroden bzw. der Kühlkörper erhitzt sind. .
• Bei derartigen Stromrichtern kann das neue Kühlverfahren am zweckmäßigsten ausgenutzt werden, wenn für beide Arten von Abgasen bzw. Gasströmungen voneinander getrennte Umlaufanordnungen vorgesehen werden. Die Art der Mischung kann dann besser auf die besonderen Erfordernisse beider Kreise eingestellt werden. Es braucht nur der eine Kreislauf eine Abscheideeinrichtung. Weiterhin können erfindungsgemäß für beide Kreisläufe verschiedene Gase -und verschiedene Drücke angewandt werden. Im Extremfalle kann es z. B. zweckmäßig sein, als Kühlgas für den Kreislauf, der nur zur Elektrodenkühlung dient, immer neu angesaugtes Gas, z. B. Luft, zu benutzen.
• Die durch den Stromrichter fließende Gasmenge ist in gewisser Hinsicht eine Funktion der Durchgangsstromstärke. Wenn es demgemäß zweckmäßig ist, die Strömungsgeschwindigkeit im Gasumlauf zu ändern, kann dies erfindungsgemäß bei konstanter Fördermenge des oder der Gebläse erreicht werden durch Veränderung des Mengenverhältnisses von Abgas und Kühlgas mittels selbsttätiger Verstellung von Ventilen in einem oder beiden Kreisläufen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Lichtbogenstromrichter, bei denen sich der Lichtbogen in strömendem Gas befindet, und mit einer unter Druck stehenden Gasumlaufeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlring des aus der Funkenstrecke austretenden Gases durch Mischung mit kaltem Gas einer zweiten Gasurnlaufanordnung erfolgt.
2. 2. Lichtbogenstromrichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung zum Niederschlagen bzw. Ausscheiden von im Gas vorhandenen Bestandteilen, die für die erneute Zufuhr zum Lichtbogenraum schädlich sind, kurz hinter dem Gasmischraum in den Kreislauf eingeschaltet ist oder mit dem Mischraum vereinigt ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Wärmebeanspruchungen und zur Verhinderung von leitenden Niederschlägen in den Isolierstoffrohren der Gasmischraum und die Abscheideanordnung unmittelbar an die Abgasstutzen angeschlossen werden und dasselbe elektrische Potential erhalten. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Kühlgases zu der Mischungsstelle und die Abführung des gekühlten Gases mittels Isolierstoffrohren erfolgt. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Kühlgases wesentlich größer bemessen wird als die der zu kühlenden Abgase. 6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß keine besondere Mischanordnung vorgesehen wird und die Mischung im Gebläse erfolgt. 7. 'erfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für die Förderung beider Gasmengen in den parallel geschalteten Umlaufanordnungen dasselbe Gebläse benutzt wird. B. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jede Umlaufanordnung ein Gebläse erhält. g. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Abgase in zwei Kreisläufe getrennt umgewälzt und mit Kühlgas gemischt werden, in dem einen die Gase, die mit dem Lichtbogen in Berührung gekommen sind, in dem anderen die Gase, die zur Kühlung der Elektroden dienten. io. Verfahren nach Anspruch i und g, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Gase, die mit dem Lichtbogen in Berührung gekommen sind, durch eine Abscheideeinrichtung geleitet werden. ii. Verfahren nach Anspruch i und g, gekennzeichnet durch die Benutzung verschiedener Gase für beide Kreisläufe. 12. Verfahren nach Anspruch 1, g und i1, gekennzeichnet durch verschiedene Drücke für beide Kreisläufe. 13. . Verfahren nach Anspruch i und g bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nur für den einen Teil des Abgases, der mit dem Lichtbogen in Berührung gekommen ist, ein Kreislauf angeordnet wird, während für den anderen immer neu angesaugte Gase, z. B. Luft, benutzt werden. 1q.. Verfahren nach Anspruch =, dadurch gekennzeichnet, daß eine für den Stromrichterbetrieb bei Laständerung erforderliche Änderung der durch den Stromrichter fließenden Gasmenge bei konstanter Förderung des oder der Gebläse durch Veränderung des Mengenverhältnisses für die beiden Kreisläufe erfolgt. 15. Verfahren nach Anspruch i und 1q., dadurch gekennzeichnet, daß diese Veränderung durch Ventile in einem oder beiden Kreisen bewirkt wird. 16. Verfahren nach Anspruch i, rq. und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Ventile selbsttätig erfolgt und die Steuerung mit an sich bekannten Mitteln mit der Laständerung des Stromrichters in Zusammenhang gebracht wird.