FI83367C - Elektrodpanna foer produktion av aonga eller hett vatten. - Google Patents

Description

1 83367

Elektrodikattila höyryn tai kuuman veden tuottamiseksi

Keksintö koskee höyryn tai kuuman veden tuottamiseen tarkoitettua elektrodikattilaa varustettuna osittain 5 vedellä täytetyllä säiliöllä, johon on järjestetty ainakin yksi vaihtovirtaverkkoon yhdistetty elektrodi, joka on kiinnitetty säiliöön vedenpinnan yläpuolelle järjestetyn sähköeristimen välikytkennän avulla.

Tämän tyyppisissä kattiloissa (ks. esim. julkaisua 10 CH-A-608 585) on useimmiten elektrodiin liittyvä, säiliöön sähköisesti yhdistetty vastaelektrodi, ja elektrodin ja vastaelektrodin välissä oleva, mahdollisesti liikkuva vesi muodostaa sähköisen virtatien. Tällaisia kattiloita käytettäessä on todettu, että vedessä olevat aineet kulkeutu-15 vat muodostuvan höyryn ja/tai vesisuihkujen avulla eris-timen alueelle ja kerrostuvat kiteinä eristimen pintaan. On erittäin vaarallista, jos nämä kerrostumat kasvavat sähköä johtaviksi kerroksiksi, jotka voivat aiheuttaa oikosulkuja. Sitäpaitsi kerrostumat syövyttävät keraamista 20 eristintä kemiallisesti, niin että sen pinta tulee näistä syöpymisistä johtuen jatkuvasti karkeammaksi, mikä edistää kerrostumien muodostumista ja tällöin oikosulkuvaaraa. Lisäksi eristimeen kohdistuu mekaanisia kuormituksia, jotka voivat keraamisen materiaalin hauraudesta johtuen ai-25 heuttaa eristimen särkymisen. Tämän vuoksi eristin on vaihdettava usein, mikä aiheuttaa ei-toivottuja käyttö-keskeytyksiä .

Keksinnön tavoitteena on parantaa alussa mainittua tyyppiä olevaa elektrodikattilaa niin, että eristimeen 30 muodostuvat kerrostumat vähenevät huomattavasti ja eristimen särkymisvaara eliminoituu.

Tähän tavoitteeseen päästään keksinnön mukaan siten, että eristin koostuu sähköä eristävästä, ontosta, pitkittäisakselin käsittävästä fluorimuovimuotokappalees-35 ta ja mekaanisia voimia siirtävästä, muotokappaleen pit- 2 83367 kittäisakselin suunnassa siihen suuntautuvasta tukirungosta, että ainakin eristimen toisessa päässä muotokappale peittää tukirungon etupinnan ja että eristimen tämä pää on sijoitettu viereisessä kattilan rakenneosassa ole-5 vaan, sen muotoa vastaavaan aukkoon niin, että muotokappaleen päätyalue on puristettu tukirungon ja rakenneosan aukon väliin. Jakamalla eristin muotokappaleeksi ja tukirungoksi sähköeristämiseen ja mekaanisten voimien siirtämiseen liittyvät toiminnot erotetaan toisistaan, mikä 10 yksinkertaistaa molempien kappaleiden mitoitusta. Koska tukirungon ei tarvitse enää olla keraamista materiaalia, vaan se voidaan nyt valmistaa tavanomaisesta rakenneteräksestä, eristimen särkymisvaaraa ei käytännöllisesti katsoen ole enää. Pitkäaikaiset kokeet ovat lisäksi osoit-15 taneet, ettei fluorimuovimuotorungon erittäin tasaiseen pintaan muodostu enää käytännöllisesti katsoen lainkaan kerrostumia. Näin eristimen syöpymiset, oikosulkuvaara sekä eristimen usein suoritettava vaihtaminen on eliminoitu.

20 Patenttivaatimuksen 3 mukainen polytetrafluorietee- niä oleva muotokappale on osoittautunut edulliseksi höyryä tuottavissa elektrodikattiloissa esiintyvissä korkeissa lämpötiloissa.

Keksinnön erästä rakenne- ja erästä sovellutusesi-25 merkkiä kuvataan lähemmin seuraavassa selostuksessa pii rustuksen avulla. Tällöin kuvio 1 esittää pituusleikkauksena vesisuihkuperi-aatteella toimivaa elektrodikattilaa, kuvio 2 on pituusleikkaus kuvion 1 mukaisen elek-30 trodikattilan eristimestä, ja kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaisen eristimen osaa A. Vesisuihkuelektrodikattilassa on kuvion 1 mukaisesti lieriön muotoinen, pystysuoraan järjestetty ja molemmista päistään suljettu säiliö 2, joka on täytetty 35 suunnilleen puoliksi vedellä 3 ja jonka yläpäähän on kiin- 3 83367 riitetty kolme elektrodia 4, joista kuvioissa 1 esitetään vain yksi. Yläeristin 6 eristää alaspäin suuntautuvan elektrodin 4 sähköisesti säiliöstä 2, samoin toinen eristin 7, joka tukee tämän lisäksi elektrodin 4 säiliön pys-5 tysuoraan seinämään, jotta esimerkiksi maanjäristyksen sattuessa voidaan estää elektrodin vaakasuorat siirtymiset. Sähkömoottorin 1 käyttämä, veteen 3 sijoitettu pumppu 10 siirtää vettä säiliön keskellä olevan nousuputken 12 kautta suutinputkeen 13 ja siihen liittyvään koteloon 15, 10 joka on varustettu ylivirtausputkella 16, jota pitkin vesi virtaa takaisin säiliön 2 alaosaan. Suutinputki 13 on muodoltaan pystysuora kuusikulmainen prisma. Tämän prisman joka toisen sivun keskellä on rivi pystysuoraan päällekkäin järjestettyjä suuttimia 14, jotka muodostavat asian-15 omaista elektrodia 4 päin kohdistuvia yhdensuuntaisia vesisuihkuja. Jokaiseen elektrodiin 4 tällä tavoin kohdistuva vesi putoaa elektrodin alapäähän järjestetyn, reikä-levystä valmistetun suutinlevyn 18 päälle. Tämän suutin-levyn 18 ja säiliön 2 vedenpinnan väliin on järjestetty 20 vastaelektrodi 5, joka on myös pystysuorilla rei'illä varustettua metallilevyä ja kiinnitetty sähköä eristävänä säiliöön.

Yläeristin 6 on pääasiassa putken muotoinen ja kiinnitetty pysyvästi kiinnitysosilla (ei-esitetty) ala-25 päästään elektrodiin 4 ja yläpäästään läpivientiputkeen 8. Jokainen niistä kolmesta virtajohdosta 9, jotka menevät putken 8 läpi tästä sähköeristettynä ja myös eristimen onton tilan läpi, yhdistää elektrodin 4 aina yhteen kolmivaiheisen vaihtojännitelähteen 19 vaiheeseen. Toinen eris-30 tin 7, joka on muodostettu eristintä 6 vastaavasti, on yhdistetty toisesta päästään kiinteästi säiliön 2 seinämään ja toisesta päästään nivellettynä elektrodiin 4. Säiliö 2 on varustettu maadoitusjohtimella 9, niin että vesisuihkut muodostavat suutinlevyn 18 ja vastaelektrodin 5 35 välissä virtatien vaihtovirtaa varten. Vesisuihkujen säh- 83367 4 kövastuksesta johtuen niissä oleva vesi kuumenee ja muodostuu osittain höyryksi. Höyry poistuu poistoputken 30 kautta ja tulee kulutuspisteisiin (ei-esitetty). Syöttöve-si syötetään tuloputken 31 kautta.

5 Elektrodikattilan tehon ohjaaminen tapahtuu pysty suoraan liikkuvalla, poikkileikkaukseltaan kuusikulmaisella säätövaipalla 20, joka on järjestetty nousuputken 12 ja suutinputken 13 ympärille ja jonka yläpäässä on suutin-putken 13 päällä liukuva pyyhkäisyrengas 21. Säätövaipan 10 20 pystysuoraa liikettä varten se on yhdistetty pystysuo raan, sama-akseliseen hammastankoon 23, joka hammastuu hammaspyörään, joka pyörii suunnanvaihtoisen vaihdemootto-rin 27 akselin 26 käyttämänä. Mitä enemmän säätövaippaa nostetaan, sitä enemmän suuttimet 14 jäävät pyyhkäisyren-15 kaan 21 peittoon ja sitä pienempi määrä vesisuihkuja on yhteydessä asianomaiseen elektrodiin 4, niin että asianomaiseen vastaelektrodiin 5 tuleva vesimäärä pienenee ja höyrymäärä laskee.

Kuvioiden 2 ja 3 mukaan eristin 6 koostuu pääasias-20 sa ontosta, lieriön muotoisesta tukirungosta 61 ja sähköä eristävästä, ontosta muotokappaleesta 62, joka on fluori-muovia, esimerkiksi polytetrafluorieteeniä. Muotokappaleessa on ulkovaippa 62', jossa on sen pituudelle jaettuina järjestetyt rengaspalteet 63, ja sisävaippa 62", 25 jolloin tukirunko 61 suuntautuu vaippojen 62' ja 63" väliin. Tukirungon 61 yläpäässä molemmat vaipat ovat kiinni toisissaan yhdysosan 62"' avulla, joka peittää tukirungon etupinnan. Muotokappaleen 62 ja sen molempien vaippojen aksiaalinen pituus ulottuu melkein tukirungon 61 alapäähän 30 saakka. Eristimen 6 alapäässä tukirunko 61 menee elektrodin 4 lieriön muotoiseen leikkaukseen 4'. Eristimen 6 yläpää menee läpivientiputken 8 rengasuran muotoiseen aukkoon 8', jolloin muotokappale 62 on eristimen tässä kiinni tyspäässä puristettu kiinteästi tukirungon ja aukon 8' 35 väliin. Näin estetään muovin virtaaminen kiinnityskohtaan 5 83367 nimenomaan myös suuren mekaanisen rasituksen ja korkean lämpötilan aikana. Tällä tavoin taataan sekä kiinteä liitäntä eristimen 6 ja sen vieressä olevien rakenneosien väliin että myös riittävä sähköeristys. Eristimen 6 mekaa-5 ninen yhdistäminen läpivientiputkeen 8 ja elektrodiin 4 voidaan suorittaa esimerkiksi eristimeen 6 nähden sama-akselisella, ontolla ruuvilla (ei-esitetty), jonka sisätilan läpi virtajohto menee (ei-esitetty).

Veden sähkönjohtokyky optimoidaan sekoittamalla 10 veteen elektrolyyttejä (suoloja tai emäksiä). Nämä sekä muut vedessä olevat aineet pyrkivät laskeutumaan kiteinä säiliön 2 sisäosaan. Mikäli vedenpinnan yläpuolella oleviin eristimiin 6 ja 7 muodostuu tällaisia kiteitä, siitä voi olla vakavia seurauksia, kuten jo mainittiin. Fluo-15 rimuovimuotokappaleella 62 estetään tällaisten aineiden kerrostuminen eristimiin 6 ja 7, koska muovipinnat ovat niin tasaisia ja kemialliseen syöpymiseen nähden niin kestäviä, ettei mainittavia kerrostumia synny.

Elektrodikattilan teho voidaan säätää myös niin, 20 että tuotetaan vain kuumaa vettä. Keksintöä voidaan soveltaa myös muissa elektrodikattilatyypeissä, esimerkiksi sellaisissa kattiloissa, joissa elektrodi ja vastaelekt-rodi ovat muodoltaan kuppeja, joissa on ylivirtausreuna vettä varten tai joissa elektrodi ja vastaelektrodi on 25 sijoitettu sama-akselisesti sisäkkäin ja upotettu veteen.

Claims (3)

83367 6

1. Höyryn tai kuuman veden tuottamiseen tarkoitettu elektrodikattila varustettuna osittain vedellä täytetyllä 5 säiliöllä (2), johon on järjestetty ainakin yksi vaihtovirtaverkkoon yhdistetty elektrodi (4), joka on kiinnitetty säiliöön (2) vedenpinnan yläpuolelle järjestetyn sähkö-eristimen (6) välikytkennän avulla, tunnettu siitä, että eristin (6) koostuu sähköä eristävästä, ontosta, pit-10 kittäisakselin käsittävästä fluorimuovimuotokappaleesta (62) ja mekaanisia voimia siirtävästä, muotokappaleen (62) pitkittäisakselin suuntaan tämän sisälle ulottuvasta tukirungosta (61), että ainakin eristimen (6) toisessa päässä muotokappale (62) peittää tukirungon (61) etupinnan ja 15 että eristimen (6) tämä pää on sijoitettu viereisessä kattilan rakenneosassa olevaan, sen muotoa vastaavaan aukkoon (8') niin, että muotokappaleen (62) päätyalue puristuu tukirungon (61) ja rakenneosan aukon (8') väliin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kattila, t u n -20 n e t t u siitä, että tukirunko (61) muodostaa muotokappaleen (62) pitkittäisakseliin nähden sama-akselisen, onton rungon ja että muotokappaleessa (62) on sen puristetusta päästä alkaen tukirungon (61) sisäpuolen peittävä vaippa (61*,61"), joka ulottuu ainakin suurimmalle osalle tuki- 25 rungon (61) aksiaalista pituutta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kattila, tunnettu siitä, että muotokappale (62) on polytet-rafluorieteeniä. 7 83367