DE621650C - Vorrichtung zum Verhueten von Anfressungen und festen Ablagerungen aus Loesungen, insbesondere aus Speisewasser - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Verhüten von Anfressungen, Kesselsteinbildungen in Dampfkesseln und ähnlichen Heizanlagen, ferner von festen steinartigen Ablagerungen in Vorrichtungen, Kühlern, Verbrennungsmotoren, u. dgl., mittels eines Gleichstromes von niedrigerer Spannung als die Zersetzungsspannung des Wassers und eines Wechselstromes von wesent-Hch höherer Spannung als die Zersetzungsspannung des Wassers. .

Die bisherigen elektrochemischen Verfahren beruhen meist auf einer elektrolytischen Zersetzung des Wassers. Hierbei wird mittels besonderer Elektroden ein Strom in der Weise eingeführt, daß das zu schützende Kesselblech Kathode wird, wodurch der entweichende Wasserstoff das Metall schützt und · den Kesselstein loslöst.

Die elektrischen Verfahren führen keine besonderen Elektroden in den Kessel ein, sondern schließen die zu schützenden Gegenstände unmittelbar an 'eine Thermobatterie, die mittels Selbstinduktion und eines Unterbrechers hochgespannten pulsierenden Gleichstrom erzeugt.

Beide Verfahren haben wesentliche Nachteile. Die elektrolytischen Verfahren, die mit Wasserzersetzung arbeiten, weisen öfters schädliche Anfressungserscheinungen auf und führen zu einem hohen Werkstoffverschleißi. Die elektrischen Verfahren können wegen der unsicheren Betätigung der Unterbrechung und aus bisher nicht genau erforschten, durch die Kesselbauart bedingten Gründen eine zu geringe Betriebssicherheit aufweisen.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der bekannten Beobachtung, daß zur Verhütung der Anfressungen bzw. der Passivierung es nicht unbedingt nötig ist, daß der Wasserstoff ausgeschieden wird, sondern es genügt, den die Anfressungen verursachenden Sauerstoff fernzuhalten. Dies kann dadurch erreicht werden, indem man mit Gleichstrom elefctrolysiert, dessen Klemmspannung unter der Zer-Setzungsspannung des Wassers liegt. Auf diese Weise wird auf dem als Kathode geschalteten Eisenblech eine Schicht positiver Wasserstoffionen angereichert, die dasselbe kathodisch polarisiert. Aus diesem Grunde wird auch an der Anode kein Gas ausgeschieden, welches diese zerfressen würde. Auf diese Weise wird ein äußerst geringer, wirtschaftlich kaum in Betracht kommender Stromverbrauch erzielt. Zur Verhinderung von Kesselstein dient dann die hohe Wechselspannung, die diesem Gleichstrom überlagert wird. Diese scheidet in derjenigen Phase, wo das Kesselblech Kathode wird, geringe Mengen Wasserstoff aus, die dann nach längerer Einwirkungsdauer den Kesselstein zum Abbröckeln bringen. In derjenigen Phase, bei der das Blech Anode wird, kann kein Sauerstoff ausgeschieden werden, da das Kesselblech kathodisch polarisiert war. Dieser Effekt tritt jedoch nur ein, wenn die Wechselstromdichte wesent-

lieh unter der Dichte des Gleichstromes liegt. Aus diesem Grunde muß, -um. genügende Energiemengen durchsetzen zu können, die Wechselspannung sehr viel höher liegen als die Zersetzungsspannung des Wassers, mindestens über ιoo Volt. Um aber hierdurch Kurzschlüsse durch zu hohe Leitfähigkeit im äußeren Stromkreis zu vermeiden, muß der Wechselstrom, mindestens durch einen, besser

ίο aber durch zwei Blechkondensatoren in der richtigen Weise begrenzt werden.

Eine praktische Ausführungsform der Vorrichtung besteht nun darin, daß man aus einem Wechselstromkreis von no bis 220 Volt durch einen Transformator leine Wechselspannung von höchstens 3 Volt herstellt. Diese wird dann durch einen Vollweggleichrichter aus Kupferoxyd-Kupfer gleichgerichtet und nötigenfalls durch Drosseln geglättet. Auf diese Weise sinken die Scheitelwerte der Spannung auf einen Effektivwert, der unter der Zersetzungsspannuiig liegt. 'Man erreicht auf diese Weise eine Spannung von etwa ι Volt. Die Enden des Lichtnetzes sind dann nötigenfalls über 'einen Transformator mit den Blockierungskondensatoren verbunden, die den zu schützenden Teilen die Wechselspannung von der nötigen Höhe zuführen. Durch diese Kondensatoren gehen Ströme von genau bekannter und konstanter Spannung. Die Stromstärke ist praktisch nur von der Kapazität und Frequenz des Wechselstromes abhängig, vorausgesetzt,' daß der Spannungsabfall im äußeren Kreise nicht allzu groß ist. In Ermangelung geeigneter gut isolierbarer Stromzuführungen in das Kesselinnere können die Anschlüsse auch an genügend weit voneinander entfernten äußeren Teilen angeschlossen werden, wobei zu beachten ist, daß die vom Wasser bedeckten. Teile des Kessels Kathode werden müssen. Alles Nähere veranschaulicht die Schaltskizzö. Die Vorteile der Vorrichtung gegenüber der bisherigen bestehen in der erhöhten Betriebssicherheit durch Fortfall jeglicher beweglicher Unterbrecher, geringstem- Werkstoffverbrauch · durch Fortfall zerstörbarer Elektroden, geringstem Stromverbrauch infolge Verwendung der Strombegrenzer und der tiefen Gleichspannung, äußerst starker Bauart durch Wegfall jeglicher Glas- und Vakuumgefäße zwecks Gleichrichtung der Ströme, Ausnutzung des gesamten zur Anwendung kommenden Stromes" durch Vollweggleichrichtung im Gegensatz zur Einweggleichrichtung durch Glimmlichtröhren, Verhinderung des Ausgleichs von Anfressungsströmen, hervorgerufen durch Lokalelemente, infolge der Ventilwirkung des Gleichrichters. Das Gerät braucht ferner keine Wartung, da keine in der Lebensdauer begrenzten Bestandteile in der Vorrichtung enthalten sind.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verhüten von Anfressungen und festen Ablagerungen aus Lösungen, insbesondere aus Speisewasser, mittels Gleichstromes und einem diesem überlagerten Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung unter, die Wechselspannung über der Zersetzungsspannung des Wassers liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromdichte größer ist als die Wechselstromdichte.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen