DE896968C

DE896968C - Liquid heater or steam generator with electrode heating

Info

Publication number: DE896968C
Application number: DEB15380A
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Bach
Original assignee: PAUL HERMANN ALEXANDER
Current assignee: PAUL HERMANN ALEXANDER
Priority date: 1951-06-10
Filing date: 1951-06-10
Publication date: 1953-11-16

Description

Flüssigkeitserhitzer bzw. Dampferzeuger mit Elektrodenheizung Der Erfindung nach gehört das Gerät zur Gattung der durch Elektrodenheizung betriebenen Flüssigkeitserhitzer und Dampferzeuger. Bekanntlich versteht man unter dieser Gattung Geräte, bei denen der Ohmsche Widerstand eines flüssigen Mediums, das sich zwischen mit Wechsel- oder Drehstrom gespeisten Elektroden befindet, zur Beheizung,dieses flüssigen Mediums ausgenutzt wird.Liquid heater or steam generator with electrode heating Der According to the invention, the device belongs to the genus operated by electrode heating Liquid heater and steam generator. As is well known, one understands by this genus Devices in which the ohmic resistance of a liquid medium that is between with alternating or three-phase current fed electrodes is located, for heating, this liquid medium is used.

An Elektrod enheizgeräten sind z. B. bekannt: Elektrodendampf- bzw. Elektrodenkochkessel und E'lektrodendu.rchlauferhitzer. Die ersten beiden Arten, weisen. eine kontinuierliche Beanspruchung der Elektroden ,auf. Der Heizvorgang isst kontinuierlich; die Anheizzeit ist relativ lang, da die zwischen den Elektroden erzeugte Wärme dem gesamten im Kessel befindlichen Medium zugeführt wird; die Zufuhr des zu verdampfenden Mediums zum Kessel erfolgt durch mechanisch betriebene Pumpen bzw. durch Injektoren.At Elektrod enheizgeräte z. B. known: electrode vapor resp. Electrode boilers and electric electrodes and water heaters. The first two ways point. continuous stress on the electrodes. The heating process eats continuously; the heating-up time is relatively long because the time between the electrodes generated heat is supplied to the entire medium in the boiler; the feed of the medium to be evaporated to the boiler is carried out by mechanically operated pumps or by injectors.

Auch die Elektrodendurchlauferhitzer zeigen eine .kontinuierliche Beanspruchung der Elektroden. Da von der zu erwärmenden Flüssigkeitsmenge jeweilis nur der zwischen den Elektroden ,des Durchlauferhitzers durchlaufende Teil der Gesamtmenge erhitzt wird, ist die Anheizzeit kurz. Die Zufuhr des zu erhitzenden bzw. die Abfuhr des erhitzten Mediums erfolgt auf mechanischem Wege. Nachteilig bei den genannten Geräten ist vor allem, daB sie mechanische Hilfsmittel zur Zu- bzw. Abfuhr des Mediums benötigen und d aß eich durch die kontinuierliche Beanspruchung der Elektroden Ablagerungea des erhitzten Mediums an den Elektroden ergeben, durch die der Wirkungsgrad der Geräte nach einer gewissen Betriebszeit herabgesetzt wird. Bei :den Dampf- und Kochkesseln kommt als weiterer Nachteil die lange Anheizzeit ,hinzu.The electrode water heaters also show a .continuous Stress on the electrodes. Because of the amount of liquid to be heated only that part of the total amount that passes between the electrodes of the flow heater is heated, the heating-up time is short. The supply of the to be heated or the discharge of the heated medium takes place mechanically. Disadvantage of the above Devices is above all that they have mechanical aids for supplying and removing the medium need and that calibrated by the continuous use of the electrodes result in deposits of the heated medium on the electrodes which the efficiency of the devices is reduced after a certain period of operation. With: the steam and boiling kettles, the long heating-up time is another disadvantage , add.

Nach der Erfindung wird bei einem Flüssigkeitserhitzer bzw. Dampferzeuger mit Elektro;denheizung, bestehend aus einem Flüssgkeitsaufnahmebehälter, einem Ansaugrohr mit Ansatigventil, einem Kochraum mit .den Elektroden und einem Steigrohr, in dem Kochraum das Ansaugrohr oberhalb ;der Elektroden vorgesehen und der Auslauf des Steigrohres unterhalb der Elektroden angeordnet.According to the invention, in a liquid heater or steam generator with electric heater, consisting of a liquid receptacle and a suction pipe with Ansatigventil, a cooking space with. The electrodes and a riser pipe in which The suction pipe above; the electrodes are provided and the outlet of the Riser arranged below the electrodes.

Der Flüssigkeitserhitzer bzw. Dampferzeuger mit Elektrodenheizung soll a) durch partielle Erwärmung einer Flüssigkeit, d!. h. durch Erwärmung einzelner Teilmengen einer Gesamtmenge dieser Flüssigkeit, schnell in der Zage sein, kleinere Mengen erhitzter Flüssigkeit bzw. Dampf zu liefern; b) durch Ausnutzung thermodynamischer Vorgänge unabhängig sein von mechanischen Hilfsmitteln, die bei den bekannten Geräten die Zu- bzw. Abfuhr des Mediums besorgen; c) durch Ausnutzung tbermomechanischer Vorgänge, die durch eine entsprechende Steuerung des Kochprozesses erzielt werden, verhindern, daß durch Ablagerungen an den Elektroden die Kochleistung vermindert wird.The liquid heater or steam generator with electrode heating should a) by partial heating of a liquid, d !. H. by heating individual Subscriptions to a total of this liquid, quickly be aware of smaller ones To deliver quantities of heated liquid or steam; b) by utilizing thermodynamic Processes are independent of mechanical aids that are used in the known devices arrange the supply and discharge of the medium; c) by utilizing supermomechanical Operations that are achieved through appropriate control of the cooking process, prevent the cooking performance from being reduced by deposits on the electrodes will.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der die Abb. r einen Vertikalschnitt und. die Abb. 2 einen Horizontalschnitt durch ein, Ausführungsbeispiel .nach der Erfindung zeigen, das Prinzip,des Flüssigkeitserhitzers bzw. Dampferzeugers. mit Elektrodenheizung näher beschrieben.In the following, with reference to the drawing in which Fig. r a vertical section and. Fig. 2 is a horizontal section through an embodiment . According to the invention show the principle of the liquid heater or steam generator. described in more detail with electrode heating.

In den Abbildungen bezeichnet B den Kochraum, in welchem .der Kochprozeß stattfindet, H das Ansaugrohr, durch welches das im Kochraum zu. erhitzende bzw. zu überhitzende Medium dem Kochraum zugeführt wird, G ein Ansaugventil, welches das Ansaugrohr H während des Kochprozesses ,gegen Dampfaustritt abschließt, A einen Flüssigkeitsaufnahmehehälter, aus dem .das Medium entnommen wird, C ,die Elektroden, ,die über Kontakte mit Wechsel- oder Drehstrom gespeist werden, und F das Steigrohr, das bei Flüssigkeitserhitzung ohne Ventil arbeitet, bei Flüssigkeitsüberhitzung (Dampferzeugung) aber mit einem regelbaren überdruckventil L ausgestattet ist.In the figures, B denotes the cooking space in which the cooking process takes place, H the suction pipe through which the in the cooking space to. heating resp. medium to be overheated is fed to the cooking space, G a suction valve, which the suction pipe H during the cooking process, closes off against the escape of steam, A. Liquid receptacle from which the medium is taken, C, the electrodes, that are fed via contacts with alternating or three-phase current, and F the riser pipe, which works without a valve when the liquid is heated, and when the liquid is overheated (Steam generation) but is equipped with an adjustable pressure relief valve L.

Bei Erhitzung einer Flüssigkeit wird der Kochraum B des Flüssigkeitserhitzers bzw. Dampferzeugers mit Elektrodenheizung zum Anlassen mit der zu erhitzenden, Flüssigkeit so weit gefüllt, ,daß keine Luft mehr in. ihm vorhanden ist und die Flüssigkeit im Kochraum B mit der in dem Flüssigkeitsaufnahmebehälter A über .das Ansaugrohr H ein Kontihuum bildet. Beim. Einschalten ,des Stromes wird die zwischen den Elektroden C befindliche Flüssigkeit innerhalb sehr kurzer Zweit zürn Sieden gebracht. Innfolge der Dampfbildung zwischen den Elektroden. C wind der Stromdurchgang unterbrochen; der im Kochraum B erzielte Dampfdruck wirkt auf das unterhalb der Elektroden C befindliche, durch Wärmeleitung erhitzte Medium und fördert es durch das Steigrohr F aus dem Kochraum B. Der im Kochraum B verbleibende expandierte Dampf kondensiert durch bekannte Mittel (direkte oder indirekte Unterkühlung). Durch den sich hierdurch im Kochraum B ergebenden Unterdruck wird einmal das Ansaugventil G geöffnet und neue Flüssigkeit aus .dem Flüssigkeitsaufnahmebehälter A in den Kochraum B angesaugt. Zum anderen ergibt sich im Steigrohr F für .die in Richtung zur Mündung b durch .den Dampfdruck beschleunigten Flüssigkeitsmassen auf Grund des v an der Kondensation herrührenden Unterdruckes ein retardierendes. Moment in Richtung zum Auslauf a. Der hierdurch bedingte Rücklauf der im Steigrohr F befindlichen Flüssigkeit in den Kochraum B wird jedoch einmal durch Stoßverluste des auf -dem Kochraumboden aufprallenden Mediums aufgefangen und zum anderen durch eine Dampfblase, die sich bereits aus der in ,dien Kochraum B gelangten kalten Flüssigkeit gebildet hat, verhindert. Die frisch in den Kochraum B geströmte kalte Flüssigkeitsmenge erhitzt sich wieder, und der Kochprozeß setzt sich intermittierend fort. Hierbei wirkt, wie bereits gesagt, ,der jeweils erzeugte Dampfdruck zur Förderung des erhitzten Mediums und derdurch die Kondensation bedingte Unterdruck zum Ansaugen des zu erhitzenden Mediums in den Kochraum B.When a liquid is heated, the cooking space B of the liquid heater or steam generator with electrode heating for tempering is filled with the liquid to be heated to such an extent that there is no more air in it and the liquid in cooking space B with that in the liquid receptacle A over .The suction pipe H forms a continuous vacuum. At the. Switching on the current, the liquid between the electrodes C is brought to a boil within a very short second. As a result of the formation of steam between the electrodes. C wind interrupted the continuity of the current; The vapor pressure achieved in cooking space B acts on the medium located below the electrodes C, heated by conduction, and conveys it through the riser pipe F out of cooking space B. The expanded steam remaining in cooking space B condenses by known means (direct or indirect subcooling). As a result of the negative pressure resulting in the cooking space B, the suction valve G is opened once and new liquid is sucked in from the liquid receptacle A into the cooking space B. On the other hand, there is a retarding low pressure in the riser pipe F for the liquid masses accelerated by the vapor pressure in the direction of the mouth b due to the negative pressure resulting from the condensation. Moment towards the outlet a. The resulting return of the liquid in the riser pipe F into the cooking space B is, however, absorbed on the one hand by shock losses from the medium hitting the cooking space floor and on the other hand by a vapor bubble that has already formed from the cold liquid that has entered the cooking space B, prevented. The amount of cold liquid that has just flowed into the cooking space B is heated again and the cooking process continues intermittently. As already mentioned, the steam pressure generated in each case acts to convey the heated medium and the negative pressure caused by the condensation to suck in the medium to be heated into the cooking space B.

Die Flüssigkeitstemperatur läßt sich wie folgt regeln: durch Querschnittsveränderung des Steigrohres F, durch Veränderung der Höhendifferenzen zwischen dem Flüssigkeitsspiegel im Kochraum B und dem des. Flüssigkeits.aufnahmebehälters A.The liquid temperature can be regulated as follows: by changing the cross-section of the riser pipe F, by changing the height differences between the liquid level in the cooking space B and that of the liquid container A.

Die Sauberhal.tung der Elektroden C wird, durch den intermittierenden Kochprozeß erreicht. Die Elektroden C dehnen sich bei Erwärmung aus und ziehen sich bei; Abischreckunig durch die zugeführte kalte Flüssigkeit wieder zusammen. Durch diesen thermomechanischen Prozeß blättern die an den Elektrodien C abgeschiedenen Substanzen schon nach Erreichen einer geringen Dicke ab.Keeping the electrodes C clean is ensured by the intermittent Cooking process achieved. The electrodes C expand and pull when heated at; Disgusted by the cold liquid fed back together again. By This thermomechanical process scrolls the deposited on the electrodes C. Substances already decrease after reaching a small thickness.

Bei überhitzung einer Flüssigkeit(Dampferzeugung) ist der Vorgang der gleiche wie bei der Flüssi,gkeitiserhitzunig. In diesem Fall ist jedoch im Steigrohr F ein regelbares Überdruckventil L vorgesehen, nach dessen Passieren die überhitzte Flüssigkeit bei normaler Atmosphäre verdampft.When a liquid overheats (steam generation), the process is the same as with the liquid, gkeitiserhitzunig. In this case, however, is in the riser F an adjustable pressure relief valve L is provided, after which it is overheated Liquid evaporates under normal atmosphere.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Liquid heater or steam generator with electrode heating, consisting of a liquid receptacle, a suction pipe with suction valve, a cooking space with the electrodes and a riser pipe, characterized in that in the cooking space (B) the suction pipe (H) is provided above the electrodes (C) and the riser pipe (F) has its outlet (a) below the electrodes.

2. Liquid heater or steam generator with electrode heating according to Claim z, characterized in that characterized in that the outlet (a) begins just above the bathing of the cooking space (B).

3. Steam generator with electrode heating according to claim z and 2 with overheating of the Liquid, characterized in that there is also a controllable one in the riser pipe (F) built-in overpressure valve (L).