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Elektrisch mittels Glimmentladung beheizter Flüssigkeitserhitzer Die
;bisher bekannten elektrisch beheizten Durchlußerhitzer werden dadurch beheizt,
daß ein elektrischer Widerstandsheizdraht um das Rohr, welches das zu erhitzende
Mittel führt, aufge-,vickelt wird, der die Wärme auf das Heizrohr überträgt. Diese
Aufheizungsart erfordert jedoch eine relativ häufige Erneuerung der Heizwicklung;
weil der Hei draht nach einer ,ge-,wissen Betriebszeit durchbrennt. Da der Heizdraht
auf .dem metallischen Durchflußerhätzerrohr isoliert angeordnet werden muß, bedingt
diese elektrische Isolierung immer eine erhebliche Erschwerung des Wärmedurchtritts
in das Heizrohr. Diese Nachteile werden durch die Erfindung vermieden.
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Es ist bereits ein elektrischer auf Gasentladung, insbesondere Glimmentladung
beruhender Heizkörper mit feststehenden Mektroden, zwischen denen die Entladung
stattfindet, bekanntgeworden, der sich dadurch auszeichnet, daß eine Füllung von
Edelgasen oder deren Gemischen mit anderen Gasen angewendet wird. Der Heizkörper
besteht dabei vorzugsweise aus O:uarz, Glas oder Porzellan mit einer inneren Metallbelegung,
die die Kathode bildet. Es ist ferner ein elektrisch heizbares doppelwandiges Vakuumgefäß
aus Glas bekanntgeworden, welches sich auszeichnet durch eine unmittelbar auf die
Außenwandung des Innengefäßes aufgebrachte leitende Belegung, die als Elektrode
für eine Gasentladung, insbesondere als Kathode für eine Glimmentladung dient. Der
Heizkörper sowohl wie das doppelwandige Glasgefäß dient dabei nicht als Durchflußerhitzer.
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Die Erfindung betrifft einen elektrisch mittA Glimmentladung beheizten
Flüssigkeitserhitzer, der sich dadurch auszeichnet, daß ein von der zu erhitzenden
Flüssigkeit durchfloss.
enes Rohrsystem in einem Valctitnnbeliiilter
angeordnet ist und zeitweise oder datiern:l als Kathode im Unterdruck einer Gas,=illadung
zur Erhitzung geschaltet ist, währen 1 als Anode entweder die Gefäßwandung oder
eine oder mehrere besondere Anoden dienen. und daß gegen den Angriff der Entladung
geschützte Isolierungen für die Stromzuführungen vorgesehen sind. Die Ein- und Ausführungsstelle
der Rohrschlange sowie die besonderen Anodenstromzuleitungen sind vorteilhaft an
ihrer Durchführungsstelle mit Kühlvorrichtungen versehen. Zwischen Rohrwandung und
Kühlvorrichtung kann ferner eine Wärmeisolation eingeschaltet werden. Bei Speisung
der Entladungsstrecke mittels Gleichspannung ist vorteilhaft der negative Pol mit
der Rohrschlange und der positive Pol mit dem Vakuumgefäß oder einer gesondert isoliert
eingeführten Anode verbunden. Bei Anlegen einer Wechselspannung all die Entladungsstrecke
ist der ein.. Pol der Sekundärwicklung des Transformators mit der Rohrschlange und
der andere Pol mit eitler oder mehreren gesondert isoliert Anoden verbunden. Die
Glilnnientladung kann dabei vorteilhaft bei solchen Drucken vorgenommen werden,
bei denen sieh das Rohrsystem vollständig mit dem Glimmlicht bedeckt. Zum Durchlauf
der Flüssigkeit dient vorteilhaft eine Rohrwendel, die von der zu erhitzenden Flüssigkeit
durchflossen wird und die als Kathode .geschaltet ist. Der Anfang und das Ende der
Rohrwendel sind isoliert in das Vakuumgefäß eingeführt, Bei der Durchflußerhitztui-
können eine oder beide Durchführungen der Rohrwendel mit einem Kühlmantel versehen
werden. Zwischen der Rohrwandung und der kann dabei vorteilhaft eine Wärmeisolation
eiligeschaltet werden. Durch ein Thermoelernent kann die Temperatur der Flüssigkeit
über Regelmittel, z. B. durch Verändern oder zeitzvoises Unterbrechen der Entladun
gsspannung des Durehflußmittels, eingestellt und konstant gehalten werden. In der
Vorrichtung lsönneti beliebige flüssige oder auch gasförmige Medien erhitzt werden,
z. B. Wasser, Öl, Luft o. dgl. Die Temperatur des durchflossenen Systems
kann beliebig eingestellt werden. Gei Erhitzung von Flüssigkeiten z. B. kann die
Temperatur bis zum Siedepunkt oder darüber, bei der von Gasen z. B. bis zu iooo'
und mehr, je nach dem Werkstoff der Rohrwendel, eingestellt werden. Durch' die Erfindung
werden folgende Vorteile erzielt: Die elektrische Energie wird direkt an der Rohrwendel
frei, so daß eine sehr große Heizfläche für die durchfließende Flüssig-keitsmenge
vorhanden ist, was eine -iinstige Wirkungsweise bedingt. Die Rohrwendel dicat 1
somit als Heizeleln4at; hierdurch wird eine ",üiistige Wärmeübertragung vom Heizeleni,#ilt
auf das zu erhitzende Medium erzielt und das erstem al ein technisch brauchbarer
Durchflullerhitzer mit Beheizung mittels Gliilliiieiitla hing geschaffen. Der Wirl;uti-"ra,l
ist ;ehr hoch. Die Anheizzeit gegenüber anderen Heizungsarten ist eine denkbar kurze,
also eine hohe Wirtschaftlichkeit, besonders bei diskontinuierlichem Betrieb. Die
Rohrwendel ist gegen t'erzunderung oder sonstigen chemischen Angriff geschützt,
so dala auch bei längerem Betrieb der Wirl;uilgsgrad erlialtea bleibt. Besonders
hervorzuheben ist der Fortfall besonderer Heizelemente und die damit verbundenen
geringen Instand'haltungs- unr Reparaturkosten.
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Die so beheizte Rohrschlange bietet gegenüber anderen Heizungsarten
den Vorteil, daß das Rohrmaterial durch den Einfluß der Luft oder der Heizgase keinem
#,'ersclileiß durch `'erzunderung oder sonstigeil clieiniscli@,2n Angriff ausgesetzt.
ist, wodurch ein Durchbrennen der Rohrschlange vermieden wird. Ablagerungen durch
Ruß u. dgl. oder schlechter Wärmeschluß bei elektrischer Behcizung und somit ungleichmäßige
Erhitzung sind unmöglich.
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In der Zeichnung ist die Erfindung all zwei Ausführungsbeispielen
dargestellt, und zwar zeigt die Abb. i ein Schaltungssche.ina für Gleichstrombeheizung
und die Abb. 2 eill Schaltungsschema für Wechselstroinbeheizunig.
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In der Abb. i, die ein Schaltungsschema für Gleichstronnheizung darstellt,
ist d0 eine Gleichstromquelle, deren negativer Pol über einen Schalter .li mit der
Heizschlange i in Verbindung steht. Der positive Pol der Gleichstromquelle ist über
einen Z@"i:lerstan<l .I2 und einen Schalter .13 mit dein Vaknumg efäß 3 und über
den Schalter .14. mit der Anode i i in Verbilirlung.
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Als Spannung für die zum Heizen dienende Glimmentladung können je
nach der gewünschten Temperatur und deal Unterdrucl:eii, bei welchen die Entladung
vor sich geht, bis zu io ooo V oder mehr angelegt werden. Im praktischen Betriebe
haben sich Spannuugen von .aoo bis 4ooo V als ausreichend erwiesen. Die Belastung
der Kesseloborfläclie kann zwischen o,i und ioo W pro Quadratzentilneter betragen.
Irr praktischenletriebe werden Leistungen bis zu i 3 W pro Quadratzentiineter angelegt.
Dabei wur(f-2n bereits Temperaturen voll über iooo° C am Kessel erzielt. Als Werkstoff
für die Rohr.schlaitge eignen sich grundsätzlich alle Metalle. Zu;11 Erhitzen voll
Flüssigkeiten, wie oben, äenüg-ii z. B. Alttminiumrollre.
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In der Ab b. 2, die ein Schaltur,gsscheina
für Wechseilstromheizung
darstellt, ist die Sekundärspule 45 des Wechselstroantransformators 46 einerseits
über einen Sch ,alter mit der Heizwendel i- und anderseits über einen regelbaren
Widerstand 44 mit der Elektrode 49 in Verbindung.
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Es ist bereits ein elektrisch heizbares, doppelwandiges Vakuumgefäß
nach Art der Dewarschen Gefäße aus Glas bekanntgeworden, welches eine unmittelbar
auf die Außenwandung des Innengefäßes aufgebrachte leitende Belegung besitzt, die
als Elektrode für eine Gasentladung, insbesondere als Kathode für eine Glimmentladung
dient, während als Anode eine zweite Belegung auf der isolierenden Glaswandung angeordnet
ist. Ferner ist ein elektrischer, au-f Gasentladung beruhender Heizkörper mit feststehenden
Elektroden, zwischen denen die Entladung stattfindet, bel:anntgeworden,. bei dem
eine Füllung von Edelgasen oder deren Gemischen angewendet wird. Derartige elektrisch
heizbare Thermosflaschen bzw. Heizkörper, die .s.ich praktisch nicht eingeführt
.haben, weil die Heizung leicht zum Zerspringen der Glasgefäße -führt, sind nicht
Gegenstand ,der Erfindung.
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Die Erfindung bezieht sich vielmehr auf einen technischen metallischen
Durchflußerh,itzer, der also keine Glaswandung hat und bei dessen Erstellung erhebliche
technische Schwierigkeiten, z. B. in bezug auf die Isolation, Dichtung und Ausdehnung,
zu überwinden waren, ,alles Probleme, die bei Heizkörpern aus isolierendem Glas
überhaupt nicht auftreten.