DE639336C

DE639336C - Einrichtung zur Regelung der Temperatur von elektrischen Dampfentladungsapparaten, insbesondere Metalldampfgleichrichtern, deren Gefaesse von einem durch eine Umwaelzpumpe bewegten fluessigen oder gasfoermigen Waermeaustauschmittel gekuehlt oder geheizt werden

Info

Publication number: DE639336C
Application number: DEA74276D
Authority: DE
Inventors: Carl Braband
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1934-10-09
Filing date: 1934-10-09
Publication date: 1936-12-03

Description

Bei elektrischen Dampf entiadungsapparaten, insbesondere Metalldampfgleichrichtern, deren Gefäße von einem durch eine Umwälzpumpe bewegten flüssigen oder gasförmigen Wärmeaustäuschmittel gekühlt oder geheizt werden, ist es wichtig, die Temperatur des Apparates bei jeder Belastung innerhalb von durch die Konstruktion bedingten Grenzen zu halten. Durch die Temperatur wird der für die Betriebssicherheit des Apparates maßgebende Druck des Dampfes wesentlich beeinflußt.

Es ist bei Dampfentladungsapparaten ohne Umlaufkühlung bereits vorgeschlagen worden, zur Beschleunigung des Anwärmens bei Be^; triebsbeginn eine Anheizvorrichtung vorzusehen, durch die das dem Gleichrichter zugeführte Kühlmittel vorgewärmt wird. Für diese bekannte Einrichtung wird verhältnismäßig viel Energie benötigt, weil die Energie des abfließenden warmen Kühlwassers für den Anheizvorgang verlorengeht.

Es ist auch vorgeschlagen worden, die Regelung der Temperatur solcher Apparate dadurch, zu beeinflussen, daß die Geschwindigkeit des flüssigen oder gasförmigen Wärmeaustauschmittels geändert wird. Nach einem anderen Vorschlag wird bei Metalldampfapparaten mit geschlossenem Umlauf des Wärmeaustauschmittels in einen Rückkühler durch einen Luftstrom Wärme entzogen und zur Temperaturregelung des umlaufenden Kühlmittels die Geschwindigkeit des kühlenden Luftstromes geregelt, während die Geschwindigkeit des umlaufenden Kühlmittels unverändert gehalten wird. Das erste Verfahren hat den Nachteil, daß bei geringer Belastung des zu überwachenden Apparates die Umlaufgeschwindigkeit des Kühlmittels sehr stark herabgesetzt werden muß, so daß insbesondere bei plötzlich, zunehmender Belastung sehr große Temperaturunterschieide zwischen dem Einlauf und dem Auslauf des Kühlmittels auftreten. Dieser Nachteil wird zwar bei dem zweiten Verfahren vermieden, bei diesem Verfahren ist jedoch der Wirkungsgrad bei geringer Belastung des zu überwachenden Apparates sehr verschlechtert, weil der Strömungswiderstand des Wärmeaustauschapparates bei jeder Belastung überwunden werden muß.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, das Kühlmittel bei geringer Belastung nicht durch den Rückkühler zu führen. Nach diesem Vorschlage wird der Strömungswiderstand des den Rückkühler enthaltenden Kreises mit 'Hilfe von Regulierventilen geändert. Bei einer

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Carl Braband in Berlin-Wilmersdorf.

solchen Anordnung muß in der direkten Rückleitung für das Kühlmittel ein Reduzierventil vorgesehen werden, da andernfalls das Kühlmittel nie durch den Rückkühler fließen würde. Dieses Reduzierventil bedeutet, da der Strömungswiderstand der Rückkühler im allgemeinen sehr groß ist, einen erheblichen Verlust an Energie, der durch den Motor der Umwälzpumpe aufgebracht werden muß. to Alle diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß in der Kühlmittel· leitung drei parallele Zweige vorgesehen sind, durch die das flüssige oder gasförmige Wärmeaustauschmittel wahlweise unter Anwendung von Durchflußreglern, wie Hähnen o. dgl., geleitet wird, bevor es zum Gleichrichter gelangt, 'und von denen der eine eine Heizvorrichtung, der zweite eine Kühlvorrichtung für das Wärmeaustauschmittel aufweist, während 2ö die dritte Zweigleitung im wesentlichen ohne Wärmeaustausch vom Wärmeaustauschmittel durchflossen werden kann.

Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel. Die Anoden 23 des Metalldampfgleichrichters 1 werden von dem Transformator 22 gespeist, und an den Nullpunkt 26 und die Kathode 24 wird die Gleichstrombelastung angeschlossen. Bei Änderung der Belastung ändert sich nahezu proportional mit dem Gleichstrom die im Gleichrichter 1 frei werdende. Verlüstwärme, Diese, wird zum weitaus größten Teil dem Kühlmittel 27 zugeführt, das durch, den Kühlmantel 28 mit Hilfe einer Umwälzpumpe 2 getrieben wird. Yon der Umwälzpumpe 2 aus gelangt das Kühlwasser zu der Verzweigungsstelle 3 und von dort über die einstellbaren Hähne 4, 6 bzw. S entweder durch eine Heizvorrichtung 7 oder durch eine Kühlvorrichtung 9 bzw. -durch eine direkte Leitung 8 zum Gleichrichter zurück. In der Kühlvorrichtung 9 kann in an sich bekannter Weise eine Kühlschlange 11 vorgesehen sein, dureil· die, eine durch den Hahn 14 regelbare Kühlwassermenge hindurchgeleitet wird, oder es" kann die Kühlung mit Hilfe eines Luftstrom.es ierfolgen. '

" In der Heizvorrichtung 7 kann ein Heizkörper 10 vorgesehen sein, der mit Hilfe der Anzapfungen 13 eines Transformators 12 regelbar geheizt wird. Es kann statt dessen auch eine von jeinem heißen, flüssigen oder gasförmigen Heizmittel durchflossene Heizschlange vorgesehen werden.

Unter Umständen ist es vorteilhaft, einen Teil des umlaufenden. Kühlmittels laufend oder vorübergehend durch Frischwasser zu ersetzen." Wenn eine solche Frischwasserzu- £uhr aus der Leitung!S durch, den Hahn 16* vorgenommen wird, so ist es zweckmäßig, durch, ein Rückschlagventil 17 dafür Sorge zu tragen, daß das Kühlwasser gezwungen wird, durch den zu kühlenden Apparat 1 und die Pumpe 2 zum Überlaufventil 18 zu fließen und'so zu verhindern, daß es durch die direkte Leitung 8 dorthin gelangt. _# .

". ■ Die Regelung wird im allgemeinen in Abhängigkeit von der Temperatur des Gefäßes bei 21 oder der Temperatur des Kühlmittels am Einlauf 19 oder am Auslauf 20 des Apparates vorgenommen. Unter gewissen Umständen kann es" jedoch auch zweckmäßig sein, die Tempera tür differenz zwischen 19 und 20 als zu überwachende Meßgröße zu verwenden, weil diese Temperatur differenz, konstante Umlaufgeschwindigkeit des Kühlmittels vorausgesetzt, der Wärmeentwicklung im Apparat 1 angenähert proportional ist.

Statt dessen kann auch der Gleichstrom durch .eine Spule 25 geführt werden, die auf die miteinander gekuppelten Verteilerhähne so einwirkt, daß bei großer Verlustenergie im Apparat 1 .ein verhältnismäßig größerer Bruchteil des jeweils umlaufenden Kühlmittels durch den Rückkühlapparat 9 fließt als durch die direkte Leitung 8.

Zur weiteren Verbesserung des Wirkungsgrades kann bei Apparaten mit sehr stark schwankender Belastung außer der Änderung der Verteilung des Kühlwasserstromes die Änderung der Wärmeübertragung auch dadurch erfolgen, daß die Umlaufgeschwindigkeit des übertragenen Kühlmittels z.B. durch Regelung der Drehzahl der Kühlmittelpumpe 2 geändert wird.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zur Regelung der Temperatur von elektrischen Dampfenüadungsapparaten, insbesondere Metalldampfgleichrichtern, deren Gefäße von einem too durch eine Umwälzpumpe bewegten flüssigen oder gasförmigen Wärmeaustauschmittel gekühlt oder geheizt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kühlmittelleitung drei parallele Zweige vorgesehen sind, durch die das flüssige oder gasförmige Kühlmittel wahlweise unter Anwendung von Durchflußreglern, wie Hähnen o. dgl., geleitet wird, bevor es zum Gleichrichter gelangt, und von denen der eine eine Heizvorrichtung, der zweite 'eine Kühlvorrichtung für das Wärmeaustauschmittel aufweist, während die dritte Zweigleitung im wesentlichen ohne. Wärmeaustausch vom Kühlmittel durchflossen ng werden kann. .
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen zur selbsttätigen Regelung des Durchflusses des Kühlmittels durch die drei verschiedenen Zweigleitungen vorgesehen sind.
3· Einrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung in Abhängigkeit von der Temperatur des Wärmeaustauschmittels am Auslauf bzw. Einlauf des zu überwachenden Apparates erfolgt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung in Abhängigkeit von der Temperatur des zu überwachenden Apparates erfolgt.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen dem Einlauf und dem Auslauf des zu überwachenden Apparates erfolgt.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung in Abhängigkeit von der Leistung des zu überwachenden Apparates erfolgt.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Änderung der Verteilung des Kühlwasserstromes die Wärmeübertragung in den einzelnen Wärmeaustauschapparaten geregelt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen