DE515453C - Grossgleichrichter mit zentraler Kathode und kranzfoermig an der Gefaesswand angeordneten Anoden sowie einem ueber der Kathode liegenden Kuehlschacht - Google Patents

Description

Bekanntlich wird an der Kathode von Metalldampfgleichrichtern etwa 15- bis 2omal soviel Dampf entwickelt, wie für die elektrischen Vorgänge notwendig wäre, und dieser überschüssige Dampf kann den Entladungsvorgang empfindlich stören, wenn er nicht durch die bei allen Großgleichrichtern üblichen Kondensätionseinrichtungen niedergeschlagen wird. Die diesem Zweck dienenden bekannten Kühlvorrichtungen beruhen nun sämtlich auf dem Bestreben, in dem Dampfweg Kühlflächen anzuordnen, auf denen sich der Dampf in Tropfenform niederschlagen soll, und sie entspringen der Annähme, daß der Quecksilberdampf mit besonderer Vorliebe derartige Flächen aufsucht und sich auch daran sofort kondensiert.

Die Erfindung bezweckt, eine Verbesserung des Strömungsverhältnisses zu schaffen, und geht davon aus, daß der aus der Kathode von Quecksilberdampfgleichrichtern aufsteigende Quecksilberdampf, wenn die Leistung des Gleichrichters pro Volumeneinheit erheblich gesteigert werden soll, infolge der Zusammendrängung der Wärmeentwicklung auf kleinere Räume andere Eigenschaften annimmt; er verläßt nämlich den Kathodenraum nicht mehr in gesättigtem Zustande, wie man bisher annahm, sondern er ist überhitzt, und einem solchen überhitzten Quecksilberdampf gegenüber versagen die bekannten Kühleinrichtungen, oder sie vermögen doch ihren Zweck nicht genügend zu erfüllen. Erfindungsgemäß sind daher bei einem Großgleichrichter mit zentraler Kathode und kranzförmig an der Gefäßwand angeordneten Anoden sowie einem über der Kathode liegenden Kühlschacht dieser letztere Kühlschacht und ein in der Strömungsrichtung des Kathodendampfes dahinter liegender besonderer Kondensationsraum hinsichtlich der Größe und der Temperatur ihrer Kühlflächen derart verschieden bemessen, daß der Kühlschacht nur als den Quecksilberdampf auf Sättigungstemperatur und -druck bringender Vorkühler, in dem eine Kondensation von Quecksilberdampf nicht erfolgt, wirkt.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung ein mit Vorkühler und besonderem Kondensationsraum ausgestatteter Großgleichrichter im Schnitt dargestellt. Der Gleichrichterkessel 1 enthält, wie üblich, am Boden die Kathode 2 und darüber, jedoch nach der Seitenwand hingerückt, die Anoden 3. Oberhalb der Kathode sind zylindrische Kühlkörper vorgesehen, an deren Stelle aber auch Kühlschlangen, gerade Röhren oder taschenförmige Kühler treten können. Durch diese

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden: Dipl.-Ing. Alfred Siemens und Dr.-Ing e. h. Moritz Schenkel in Berlin-Charlottenburg.

Kühlzylinder, einem inneren Zylinder 4 und einem äußeren Zylinder 5, steigt der an der Kathode entwickelte überhitzte Quecksilberdampf senkrecht möglichst unbehindert empor. Eine solche der Dampfströmung möglichst wenig Widerstand bietende Anordnung ist notwendig, weil der Quecksilberdampf bekanntlich die Kathode mit sehr großer Geschwindigkeit, die bis zu 200 m/Sek. betragen kann, verläßt. Die Kühler sollen möglichst nahe an die Kathode heranreichen, damit sie den überflüssigen Dampf möglichst vollkommen erfassen und nur dem nach den Anoden hin gerichteten Lichtbogen den nötigen Durchlaß freigeben. Es ist auch in jedem Falle vorteilhaft, daß die Breitenerstreckung der Kühlzylinder über diejenige der Kathode hinausgeht.

Oberhalb dieser infolge der entsprechend bemessenen Größe und Temperatur ihrer Kühlflächen den von der Kathode aufsteigenden überhitzten Dampf nicht kondensierenden, sondern nur auf Sattigungsternperatur und -druck bringenden Kühlzylinder 4, 5 befindet sich erst der eigentliche Kondensationsraum 6. Hier ist dem Dampf Gelegenheit gegeben, sich in Räumen auszubreiten, in denen sich Kühlflächen befinden, die hinsichtlich Größe und Temperatur so bemessen sind, daß sich an ihnen der gesättigte Dampf kondensiert.

Außerdem ist Vorkehrung getroffen, das in dem Kondensationsraum gebildete Kondensat dem Anodenraum fernzuhalten, was z. B. in an sich bekannter Weise unter Berücksichtigung der Schwere des Kondensats durch Ablenkflächen 8 geschehen kann, durch die der Anodenraum auch gegen die Kühlräume, den Vorkühler und den Kondensationsraum trop-

' fensicher abgeschlossen wird.

Bei derartigen Kühleinrichtungen, bei denen also zwei Kühlräume vorhanden sind, ein Vorkühler, der die der Kathode entströmenden überhitzten Dämpfe aufnimmt und auf Sättigungstemperatur und -druck bringt, ohne sie zu kondensieren, und ein zweiter Kühlraum, der die gesättigten Dämpfe aufnimmt und kondensiert, sind naturgemäß auch die Anforderungen verschieden, denen die beiden Kühlräume entsprechend der verschiedenen Natur des in ihm behandelten Quecksilberdampfes genügen müssen. Erfindungsgemäß sollen die beiden Kühlräume nicht nur ihrer Größe nach verschieden bemessen werden, sondern sie sollen auch verschieden stark gekühlt werden, z. B. soll der erste Kühlraum, ■in dem der überhitzte Dampf abgekühlt wird, eine sehr kräftige Kühlung erfahren, während der zweite Kühlraum, worin der gesättigte Dampf kondensiert wird, etwas wärmer zu halten ist,

Bei Beachtung der vorstehend geschilderten Verhältnisse hat sich gezeigt, daß im Betriebe eines Großgleichrichters mit der neuen Kühleinrichtung sich an den Vorkühlflächen keine Kondensation bemerkbar macht, sondern der Dampf sich nur in dem eigentlichen Kondensationsraum in Tropfenform niederschlägt. Dadurch wird jede Störung des Entladungsvorganges durch den Quecksilberdampf verhütet, und die Leistung des Gleichrichters pro Volumeneinheit kann erheblich gesteigert werden.

Im übrigen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Entlüftung des Gleichrichters zwischen dem Vorkühler und dem Kondensationsraum einsetzen zu lassen, z. B. indem man die zur Pumpe führende Entlüftungsleitung 9 oberhalb des Vorkühlers beginnen läßt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Großgleichrichter mit zentraler Kathode und kranzförmig an der Gefäßwand angeordneten Anoden sowie einem über der Kathode liegenden· Kühlschacht, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Kühlschacht und ein in der Strömungsrichtung des Kathodendampfes dahinter liegender besonderer Kondensationsraum hinsichtlich der Größe und der Temperatur ihrer Kühlflächen derart verschieden bemessen sind, daß der Kühlschacht nur als den Quecksilberdampf auf Sättigungstemperatur und -druck bringender Vorkühler, in dem eine Kondensation von Quecksilberdampf nicht erfolgt, wirkt.

2. Großgleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Boden des über dem Vorkühler liegenden besonderen Kondensationsraumes ein den Anodenraum überdeckender, das Quecksilberkondensat in an sich bekannter Weise nach der Gleichrichtergefäß wandung ableitender dachförmiger Schirm dient.

3/ Großgleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsöffnung der Entlüftungsleitung des Gleichrichtergefäßes an der Einmündung des Vorkühlers in den besonderen Kondensationsraum liegt. XlO

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen