DE633087C

DE633087C - Mercury vapor rectifier

Info

Publication number: DE633087C
Application number: DE1931633087D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1929-12-31
Filing date: 1931-01-01
Publication date: 1936-07-18

Description

Quecksilberdampfgleichrichter Die Erfindung betrifft Quecksilb.erdampfgIeichrichter und ist auf die Vermeidung von Rückzündungen gerichtet.Mercury Vapor Rectifiers The invention relates to mercury vapor rectifiers and is aimed at preventing re-ignition.

Es ist üblich, die Anoden bei Quecksilberdampfgleichrichtern mit Anodenschutzschirmen (Anodenschutzrohren) zu versehen, die so ausgebildet sind, daß der Lichtbogen am unteren Ende des Schutzschirmes eintritt. Es ist bereits bekanntgeworden, die Anodenschutzschirme oberhalb der Anode oder deren Stirnfläche mit einer Öffnung (mit Ansatzrohr) zu versehen, so daß der Raum innerhalb des Anodenschutzschirmes durch die Öffnung hindurch ständig durch die Pumpe des Gleichrichters entlüftet werden kann. Es sollen durch diese Maßnahme die Restgase aus dem Anodenschutzschirm und insbesondere der Umgebung der Anode abgesaugt werden. Auch ist angegeben worden, an einer solchen Öffnung des Anodenschutzschirmes ein Rohr anzubringen, das nach aufwärts in den Kondensationsdom führt und der gekühlten Seitenwandung desselben mit seiner oberen, seitlich angebrachten Öffnung gegenübersteht. Der Zweck dieser Maßnahme besteht darin, Quecksilberdampf aus dem Anodenschutzschirm und insbesondere der Umgebung der Anode abzusaugen und dadurch die Kondensation von Quecksilber auf der Anode zu verhindern. Beide Maßnahmen verfolgen das Ziel, Rückzündungen zu vermeiden; beide Maßnahmen haben das Gemeinsame, im Anodenschutzschirm bzw. durch diesen hindurch eine Gas- oder Dampfströmung zu bewirken, und zwar in der Richtung von der (unteren) Anodenschutzschirmöfnung über die Anode hinweg bzw. an der Anode vorbei nach oben.It is common practice to use anode shields on the anodes of mercury vapor rectifiers (Anode protection tubes), which are designed so that the arc on enters the lower end of the protective screen. It is already known, the anode protection screens above the anode or its end face with an opening (with extension pipe) provided, so that the space inside the anode protective screen through the opening can be continuously vented through the rectifier pump. It should go through this measure removes the residual gases from the anode protective screen and in particular from the environment suction from the anode. It has also been specified at such an opening of the anode protection screen to attach a tube that goes up into the condensation dome leads and the cooled side wall of the same with its upper, laterally attached Facing opening. The purpose of this action is to remove mercury vapor suction from the anode protection screen and in particular the area around the anode and thereby preventing the condensation of mercury on the anode. Both measures aim to avoid re-ignition; both measures have in common, a gas or vapor flow to the anode protective screen or through it cause, in the direction of the (lower) anode protection screen over away or up past the anode.

Es hat sich nun aber herausgestellt, daß neben den erwähnt-en Restgasen und der Kondensation von Quecksilberdampf eine weitere Rückzündungsursache, deren Beseitigung oder Verhütung besonders wichtig ist, das Vorhandensein der sogenannten Restionen in der Nähe der Anode ist. Unter Restionen sind die positiven Ionen zu verstehen, die nach dem jedesmaligen Aufhören, der Stromführung durch die betreffende Anode noch in dem Raum vor der Anode vorhanden sind oder von anderen bzw. einer anderen, gerade stromführenden Entladungsbahn in den Raum vor der gesperrten Anode gelangen. Durch die Anwesenheit von Restionen-in dem Raum vor der Anode können offensichtlich, wenn die Anode negativ wird, leicht Rückzündungen zustande kommen. Auf die Entfernung dieser Restionen aus dem Raum vor den Anoden ist die Erfindung gerichtet.It has now been found, however, that in addition to the residual gases mentioned and the condensation of mercury vapor is another cause of reignition, their Elimination or prevention is particularly important, the presence of the so-called Restion is near the anode. The positive ions are closed under residual ions understand that after each time you stop, the current flow through the relevant Anode are still present in the space in front of the anode or by others or one another, currently current-carrying discharge path in the space in front of the blocked anode reach. The presence of residual ions in the space in front of the anode can obviously when the anode becomes negative, re-ignition occurs easily. To the distance The invention is directed to these residual ions from the space in front of the anodes.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, dieses dadurch zu erreichen, daß ,ein Quecksilberdampfstrom, der_ gegebenenfalls vom Strom des inaktiven. -Dampfes abgezweigt wird, vor der Anodenstirnfläche vorbeigeblasen wird, und zwar im wesentlichen quer zur Entladungsbahn; die Öffnung im Anodenschutzschirm für den Eintritt dieses Dampfstrome$ -,var dabei in der Höhe der Anoden angeord, net. Nach der Erfindung wird die Beseiti-' gung und Fernhaltung der Restionen aus der Umgebung der Anode in besonders wirksamer Weise dadurch erreicht, daß zu einer Durchbohrung, die, wie es an sich bekannt ist, im Anodenschutzschirm oberhalb der Anode angebracht und nach einer gekühlten Fläche zu gelegen ist, von einer vom inaktiven Dampf bestrichenen, unter Einwirkung der Kühlfläche stehenden Stelle aus Leitflächen derart vorgesehen sind, daß inaktiver Dampf durch die Durchbohrung in den Schutzschirm an der Anode vorbei nach der Lichtbogeneintrittsöffnung des Anodenschutzschirmes geleitet wird. Die Eintrittsöffnung für den Lichtbogen liegt dabei in an sich bekannter Weise abseits vom Wege des von der Kathode aufsteigenden inaktiven Dampfes. Der in den Anodenschutzschirm eingeführte Dampfstrom strömt daher von oben an den Seitenflächen der Anode vorbei, parallel zur Achse der Entladungsbahn nach unten, nach der Lichtbogeneintrittsöffnung des Anodenschutzschirmes. Vor der Anodenstiriifläehe, aber auch. vor den Seitenflächen der Anode werden etwa vorhandene Restionen durch die Dampfströmung fortgetrieben. Im allgemeinen wird aber schon durch- die Richtung der Dampfströmung senkrecht nach unten von vornherein sichergestellt, daß. Restionen nicht in , die nähere Umgebung der Anode gelangen.It has already been proposed to achieve this in that, a mercury vapor stream, the _ optionally from the stream of the inactive. - Vapor is diverted, is blown past the anode face, essentially transversely to the discharge path; the opening in the anode protection screen for the entry of this vapor stream $ -, var is arranged at the level of the anodes. According to the invention, the elimination and keeping away of the residual ions from the vicinity of the anode is achieved in a particularly effective manner in that a through-hole, which, as is known per se, is made in the anode protective screen above the anode and after a cooled surface is too located, from a point swept by the inactive vapor and under the action of the cooling surface, guide surfaces are provided in such a way that inactive vapor is passed through the perforation in the protective screen past the anode to the arc inlet opening of the anode protective screen. The entry opening for the arc lies in a manner known per se away from the path of the inactive vapor rising from the cathode. The vapor stream introduced into the anode protection screen therefore flows from above past the side surfaces of the anode, parallel to the axis of the discharge path downwards, to the arc inlet opening of the anode protection screen. In front of the anode styria, but also. Any residual ions present in front of the side surfaces of the anode are driven away by the steam flow. In general, however, the direction of the steam flow vertically downwards ensures from the outset that. Residual ions do not get into the vicinity of the anode.

Die Leitflächen bestehen zweckmäßig aus gegen die zentrale Kühlfläche der Kathode zu geneigten Metallflächen, die einen zentralen Gang für den inaktiven Dampf über der Kathode frei lassen und deren Neigung die Menge des in den - Schutzschirm durch die Durchbohrung einströmenden Dampfes bestimmt.The guide surfaces expediently consist of against the central cooling surface the cathode to inclined metal surfaces that provide a central passage for the inactive Let vapor free over the cathode and its inclination will determine the amount of in the - protective screen determined by the penetration of the incoming steam.

Auf diese Weise ist es möglich, mittels. der starken Strömung inaktiven Dampfes von der Kathode her nach oben zur zentralen Kühlfläche in der gewünschten Weise in dem Anodenschutzschirm die Gegenströmung inaktiven Dampfes zu bewirken.In this way it is possible to use. the strong current inactive Steam from the cathode up to the central cooling surface in the desired Way to cause the counter-flow of inactive vapor in the anode protection screen.

Von besonderer Wesentlichkeit: ist nun, sicherzustellen, daß. nicht durch die von der Kathode hochsteigende Strömung aus anderen Entladungsbahnen abgesaugte positive Ionen durch die genannte Durchbohrung gerade erst in die Umgebung der betreffenden Anode gebracht werden.Of particular importance: it is now to ensure that. not sucked out of other discharge paths by the flow rising from the cathode positive ions through the said perforation are just getting into the vicinity of the affected To be brought to the anode.

-Um dieses zu verhindern, werden in an sich bekannter @Veise in der Durchbohrung bzw. in dem Rohr, das der Durchbohrung den inaktiven Dampf zuführt, Entionisierungs-'ßÄchen vorgesehen.-To prevent this from happening, in the Through-hole or in the pipe that supplies the inactive steam to the through-hole, Deionization surfaces provided.

,: @bie Erfindung soll an Hand der Zeichrxhg, die eine Seite eines 'Gleichrichters 'zeigt, näher erläutert werden.,: @bie invention should be based on the drawing, one side of a 'Rectifier' shows to be explained in more detail.

Es bedeutet i die äußere Wand der Gleichrichterkammer, die mit einem Wasserkühlmantel2 und einem Deckel 3 versehen ist. Durch den Deckel 3 ist die Anode .4 geführt, die von einem Isolator 5 umgeben ist und einen Schirm 6 besitzt, der am Deckel 3 befestigt ist. Durch den Deckel 3 führt ferner ein ringförmiger, innerer Wasserkühlmante17, in dem das Wasser in geeigneter Weise zirkuliert. Die Quecksilberkathode befindet sich in einer Schale 8, die an der unteren Seite .der Kammer i befestigt ist, jedoch von ihr durch den Isolator 9 getrennt ist. Am oberen Ende des Anodenschutzschirmes 6 befindet sich nun eine Durchtrittsöffnung io, die eine Verbindung zwischen dem Innern der Anodenkammer und der Kammer i i innerhalb des Kühlmantels 7 herstellt. Metallflächen 12 ragen oberhalb der öffnung io in die Kammer i i hinein. Sie sind am Kühlmantel derart befestigt, daß sie den Dampf in die Öffnung i o leiten. Zwecks Entionisierung des Dampfes können Gitter 13 in der Durchtrittsöffnung i o angebracht sein.It means i the outer wall of the rectifier chamber that is with a Water cooling jacket 2 and a cover 3 is provided. The anode is through the cover 3 .4 out, which is surrounded by an insulator 5 and has a screen 6 which is attached to the cover 3. An annular, inner one also leads through the cover 3 Water cooling jacket17 in which the water circulates in a suitable manner. The mercury cathode is located in a shell 8 which is attached to the lower side of the chamber i is, but is separated from it by the insulator 9. At the top of the anode protection screen 6 there is now a passage opening io, which establishes a connection between the Inside the anode chamber and the chamber i i within the cooling jacket 7. Metal surfaces 12 protrude into the chamber i i above the opening io. they are attached to the cooling jacket in such a way that they direct the steam into the opening i o. For the purpose of For deionization of the steam, grids 13 can be attached in the passage opening i o be.

Wie diese Ausführungsform der Erfindung zeigt, wird die beabsichtigte Zirkulation des Quecksilberdampfes dadurch erreicht, daß die Druckdifferenz, die zwischen der Kammer i i und der unteren Eintrittsöffnung des Anodenschutzschirmes 6 besteht, ausgenutzt wird. Der Druck des am oberen Ende des Schutzschirmes eintretenden Quecksilberdampfes wird dadurch geregelt, daß der Dampf an der gekühlten Fläche 7 vorbeistreicht, deren Temperatur durch Regulierung des Kühlwasserflusses passend eingestellt werden kann.As this embodiment of the invention shows, it becomes the intended one Circulation of the mercury vapor achieved by the pressure difference that between the chamber i i and the lower inlet opening of the anode protective screen 6 consists, is exploited. The pressure of the entering at the top of the protective screen Mercury vapor is regulated by allowing the vapor to pass on the cooled surface 7, whose temperature is suitable by regulating the cooling water flow can be adjusted.

Bevor der Dampf am oberen Ende des Schutzschirmes eintritt, wird .er vorzugsweise über Entionisierungsflächen 13 geleitet, damit .er möglichst frei von Ionen ist.Before the steam enters the upper end of the protective screen, .er preferably passed over deionization surfaces 13 so that it is as free as possible from Ion is.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Mercury vapor rectifier with anode protective screen, the entry opening of which for the arc is located away from the path of the inactive vapor rising from the cathode, and with an additional lateral perforation of the protective screen provided in the anode protective screen above the anode, which is located after a cooled surface, characterized in that - to the perforation of a point covered by the inactive steam and under the action of the cooling surface of guide surfaces are provided in such a way that inactive steam enters the protective screen space through the perforation and from top to bottom past the anode and then to the arc inlet opening of the - anode protective screen will.

2. Mercury vapor rectifier with anode protection screen according to claim i, characterized in that the guide surfaces are made against the central cooling surface (7) the cathode consist of inclined metal surfaces (12) that form a central passage for the rising inactive vapor above the cathode.

3. Mercury vapor rectifier with anode protection screen according to claim 1 or 2, characterized in that in the lateral through-hole or the extension pipe that conducts the active steam Deionization surfaces are provided.