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Elektrodendampfheizkörper Gegenstand der Erfindung ist ein Elektrodendampfheizkörper,
der ein die Elektroden enthaltendes Heizglied besitzt, in welchem sich ein Dampfsack
bilden kann und welches durch eine unten angeschlossene Verbindungsleitung mit dem
unteren Teil eines zweiten als Ausgleichsgefäß dienenden Heizgliedes verbunden ist,
wobei dieses zweite Heizglied so bemessen ist, daß es die aus dem ersten Heizglied
bis zur unteren Anschlußstelle der Verbindungsleitung verdrängte Wassermenge aufnehmen
kann. Ein solcher Heizkörper benötigt praktisch keine Wartung, da ein Verdunsten
des Wassers vermieden wird, und zeichnet sich dadurch aus, daß er weitgehend gegen
Schräglagen unempfindlich ist. Dieser Umstand macht ihn besonders geeignet acxf
Schiffen. Das Heizglied, in welchem sich der Dampfsack bilden kann, wirkt bei der
Erfindung als Dampfheizkörper, während das als Ausgleichsgefäß dienende Heizglied
ebenfalls zur Heizung mit herangezogen wird, da das darin emporgedrückte warme Wasser
Wärme an das außen entlang streichende zu erwärmende Medium abgibt. Das Wasser im
Ausgleichsgefäß wird noch zusätzlich dadurch erwärmt, daß die aus dem durch die
Elektroden beheizten Heizglied unten austretenden Dämpfe in dieses Wasser hineintreten,
wobei sie unter Abgabe der Kondensationswärme niedergeschlagen werden.
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Der neue Heizkörper ist auch besonders vorteilhaft, weil man dabei
mit einfachen Mitteln eine zwangsläufige Anpassung an verschiedene äußere Betriebsbedingungen
erhalten kann. Wenn durch äußere Einflüsse eine stärkere Wärmeabfuhr eintritt, so
bedingt dieses eine stärkere Kondensation, und der dadurch hervorgerufene Unterdruck
saugt aus dem Ausgleichsgefäß so viel Wasser in den Bereich der entsprechend ausgebildeten
Elektroden, wie zum Ausgleich dieses Unterdrucks
nötig ist. Bei
stärkerer Wärmeabfuhr kann sich der Heizkörper also dann selbsttätig auf stärkere
Heizleistung einstellen, und umgekehn.
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Dem Heizglied, in das die Elektroden eingebaut sind, kann man weitere
Heizglieder zuordnen, deren oberer Bereich oben und deren unterer Bereich unten
an das die Elektroden enthaltende Heizglied angeschlossen sind, so daß sich auch
in diesen zusätzlichen Heizgliedern ein Dampfsack bilden kann. In ähnlicher Weise
kann man .auch das Ausgleichsgefäß aus mehreren Heizgliedern zusammensetzen, die
sowohl im oberen Bereich als auch im unteren Bereich miteinander verbunden sind
und deren unterer Bereich mit dem unteren Bereich der Heizglieder verbunden ist,
in welchem sich der Dampfsack ausbilden kann. Die untere Verbindungsleitung wird
man gemäß der weiteren Erfindung an das den Elektroden zugeordnete Heizglied so
anschließen, daß sich unterhalb dieser Leitung noch ein durch die Elektroden beheizbares
Wasservolumen befindet, das ausreichend groß ist, um durch die weitere Wasserverdampfung
die Luft weitgehend aus dem Heizglied zu entfernen.
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Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale werden in dem folgenden
Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung beschrieben. Im Ausführungsbeispiel besteht
der Elektrodendampfheizkörper, wie bereits erwähnt, aus zwei Gruppen, die sich je
aus drei bzw. zwei Gliedern zusammensetzen. Die mittleren drei Glieder i, 2, 3 werden
durch Dampf direkt erhitzt, die beiden äußeren Glieder 4., 5, die als Ausgleichsgruppen
dienen, nehmen das aus den mittleren Gliedern verdrängte Wasser auf und verhindern
bei großer Wärmestauung ein Rückweichen dea Dampfes insofern, als der durch sie
hindurchtretende Dampf in diesem Fall. mischkondensiert wird. Die Raumverhältnisse
der beiden Gruppen sind so gewählt, daß das Wasser der mittleren Gruppe i, 2, 3
in den beiden äußersten Gliedern q., 5 aufgenommen werden kann. Die Wirkungsweise
dieser neuen Anordnung soll im folgenden näher erläutert werden.
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Bei der erstmaligen Inbetriebnahme des Heizkörpers steht das Wasser
in den beiden Gruppen ungleich hoch. In der Zeichnung wird der Wasserstand in den
einzelnen Gliedern durch die ausgezogenen Linien angedeutet. Wenn nun die Elektroden
an Spannung gelegt werden, so wird das Wasser in dem innerhalb der mittleren Gruppe
befindlichen - kleinen Dampferzeuger r erhitzt, bis es zum Kochen kommt, und der
sich entwickelnde Dampf mischt sich mit der Luft, erwärmt sie zugleich und erzeugt
einen Überdruck, der das Wasser aus den mittleren Gliedern in die Ausgleichsglieder
drückt, bis der Wasserspiegel die Verbindungsstelle der beiden Gruppen erreicht
hat. Das Luft-Dampf-Gemisch strömt nun durch die Wassersäule der Ausgleichsglieder
hinaus. Hierbei wird der Dampfgehalt der Luft mischkondensiert, so daß nur Luft.
über das Ventil? ins Freie entweichen kann. Da nun ein Teil der Luft aus dem Heizkörper
auf vorbeschriebene Art entfernt ist, kann sich nunmehr die eintretende Kondensation
auswirken. Der dadurch entstehende Unterdruck saugt aus den Ausgleichsgliedern etwas
Wasser zurück, ein Vorgang, der durch das Vorhandensein des Rückschlagventils ;
langsam vor sich geht und dem Dampferzeuger durch stärkere Benetzung der Elektroden
die Möglichkeit gibt, genügend rasch Dampf zu entwickeln, um diesen Unterdruck auszugleichen.
Dieser Vorgang wiederholt sich mehrmals, bis endlich sämtliche Luft aus den Gliedern
entfernt ist, und die mittleren Glieder mit reinem Wasserdampf erfüllt sind, der
als Wärmeträger die zugeführte Wärme durch . Kondensation an die Wandungen der einzelnen
Glieder des Heizkörpers abgibt. Die Temperatur der mit Dampf erfüllten Glieder steigt
nach kurzer Zeit auf etwa 9o° C an, während die der Ausgleichsglieder etwa 50- C
beträgt.
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Der Elektrodenheizkörper paßt sich den verschiedenen Betriebsbedingungen
weitgehendst an. Sollte durch äußere Einflüsse eine stärkere Wärmeabfuhr eintreten,
so bedingt dies eine stärkere Kondensation, und der dadurch hervorgerufene Unterdruck
saugt aus den Ausgleichsgliedern so viel Wasser in den Dampferzeuger, als zum Ausgleich
dieses Unterdruckes nötig ist. Bei stärkerer Wärmeabfuhr stellt sich der Heizkörper
also selbsttätig auf stärkere Heizleistung ein, und umgekehrt. Bei Unterbrechung
der Stromzuführung tritt sofort Kondensation ein. und der Raum, der von Wasserdampf
erfüllt war, ist nun praktisch luftleer. Das Vakuum saugt das Wasser aus den Ausgleichsgliedern
in die Glieder der mittleren Gruppe, und durch das Rückschlagventil wird verhindert,
daß Luft von außen in die Ausgleichsglieder nachströmt. Dieser Raum wird daher stark
luftverdünnt sein, und der Ventilteller des Rückschlagventils wird fest auf seinen
Sitz gepreßt. Der Heizkörper ist somit nach außen hin abgeschlossen. Während der
Zeit, in der er nicht in Betrieb ist, kann kein Wasserverlust durch Verdunsten eintreten.
Erwähnenswert ist auch, daß durch den Ausschluß der Luft die Korrosion auf ein Mindestmaß
herabgesetzt wird.
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Durch die Temperaturvelrschiedenheit der beiden Heizgliedergruppen
wird eine weitgehende Schräglagenunempfindlichkeit gesichert. Durch Schrägstellung
des Heizkörpers
wird nämlich der stationäre Betrieb durch Mischen
von Wasser verschiedener Temperatur gestört und sofortige Kondensation eingeleitet.
Wasser wird .auf vorbeschriebenie Art aus den Ausgleichsgliedern gesaugt und dadurch
für eine gewisse Zeit Unterdruck erzeugt, dann wird das Rückschlagventil fest auf
seinen Sitz gepreßt und ein Austreten von Wasser verhindert: Die Schräglagensicherheit
ist zwar zeitlich beschränkt, liegt aber in den Grenzen der praktisch auftretenden
Schräglagendauer ,eines Schiffes.
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Aus Gründen der Korrosionssicherheit ist ein Glimmerventil vörgesehen,
das wegen seiner Unempfindlichkeit auch gegen Wärmebeanspruchung unbedingt sicher
arbeitet. Durch die Verbindung des Heizkörpers gemäß der Erfindung mit einem Raumtemperaturschalter
läßt sich eine selbsttätige Raumbeheizung in gewünschten Temperaturgrenzen durchf'u"hren.