AT93714B - Vorrichtung zum elektrischen Erhitzen von Flüssigkeiten. - Google Patents

Description

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  Vorrichtung zum elektrischen Erhitzen von Flüssigkeiten. 



   Bei konzentrischer Anordnung zweier Metallzylinder als Elektroden bei einem elektrisch beheizten Dampfkessel oder Warmwassererzeuger ergibt sich, analog einem konzentrischen Kabel, das in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete   Stromlinienbild.   Die Stromfäden verlaufen radial vom Innen-zum Aussenzylinder. Die maximale Stromdichte und somit das maximale Spannungsgefälle liegt am Innenzylinder. Die hyperbolische Kurve der Volt-pro-em in Fig. 1 zeigt die Änderung des Spannungsgefälles mit wachsender Entfernung vom Innenzylinder. Die Werte gelten für einen Radius des Innenzylinders :   fi = l cm,   für 
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 sind, so ist ersichtlich, dass bei konzentrischer Anordnung der für die Stromleitung in Betracht kommende Stoff (beim Kabel das Dielektrikum, beim elektrisch beheizten Dampfkessel aber das Wasser) unwirtschaftlich ausgenutzt ist.

   Für ein Kabel, bei dem es sich nicht um energiewirtschaftlich zu wertende Ströme handelt, genügt die Kenntnis der Volt-pro-cm-Kurve. Beim Dampfkessel treten jedoch wirkliche Ströme auf, so dass vor allem die Kurve der Leistungsverteilung ermittelt werden muss. Bekanntlich äussert sich beim elektrisch beheizten Dampfkessel bei konzentrischer Elektrodenanordnung das   Über-   schreiten der Grenze für die zulässige Stromdichte dadurch, dass die Belastung am Innenzylinder so hoch getrieben wird, dass ein momentanes Verdampfen der die Innenelektrode umgebenden   Flüssigkeitsschicht   eintritt. Aus dem elektrisch beheizten Dampfkessel ist ein Unterbrecher geworden, bei dem jetzt ähnliche Verhältnisse wie bei einem   Wehnelt- und Simon-Unterbrecher   gegeben sind. 



   Bezeichnet a den Widerstand von 1 cm3 Wasser, so ist die Leistung, die in diesem Kubikzentimeter in Wärme umgesetzt   wird :   
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Die Kurve der Watt-pro-cm3 in Fig. 1 stellt diese Werte für   o   = 1000 Ohm dar. Das Verhältnis der Leistung in Watt-pro-cm3 am Innenzylinder zur Leistung am Aussenzylinder ist gleich 25 : 1, d. i. also gleich dem Quadrat des Radienverhältnisses. 



   Die Bildung der Dampfblasen gestaltet die Leistungsverteilung noch ungünstiger. Dieselben entstehen naturgemäss am Innenzylinder infolge der höheren Wattzahl pro 1   cm3   in weit grösserer Menge und bewirken hier durch Querschnittsverminderung eine erhöhte Stromdichte und damit ein erhöhtes   Spannungs- und Leistungsgefälle.   Aus allen diesen Gründen lässt sich bei konzentrischer Elektrodenanordnung die Betriebsspannung nicht allzu hoch treiben. 



   Die vorliegende Erfindung strebt nun an, die Nachteile der konzentrischen Elektrodenanordnung zu kompensieren. Zu diesem Zwecke wird die wirksame Oberfläche des Aussenzylinders gleich oder annähernd gleich der des Innenzylinders gemacht, so dass an beiden Elektroden gleiche Stromdichten auftreten. Praktisch lässt sich dies durch Abdecken von entsprechenden Oberflächenteilen der Aussenelektrode mit Isolationsmaterial erreichen. Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel ; a ist die Innenelektrode,   b1, b2, b3, b4   sind die für die Stromleitung zur Verfügung stehenden Oberflächenteile des Aussenzylinders, 
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Claims (1)

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