具有电极单元的电极锅炉 |
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| 申请号 | CN201280077451.4 | 申请日 | 2012-12-05 | 公开(公告)号 | CN104822988B | 公开(公告)日 | 2016-10-26 |
| 申请人 | 金诺儿; | 发明人 | A·P·伊林; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 热能 工程、动 力 工程以及液体例如 水 的电加热领域；它能够用于 循环水 加热系统和热水供应，以及用作多种电加热器的通用装置。本发明的目的是提高用于模 块 电极 和整个电极加热 锅炉 的制造的容易性、可制造性和可操作性，提高装置在静态和动态模式中的可靠性。本发明满足装置的延长性能能力、通用性和灵活性、潜在多样性和提高解决特殊问题的适应性的目的。而且，本发明能够提高水加热锅炉中的 对流 以及降低游渣和 铁 锈在电极上沉积的均匀性，因此提高加热器有效性能时间。本发明的目的还包括在动态操作过程中提高防止在电极之间的断路、降低相 电流 负载的 不平衡 以及防止电极的非均匀 变形 。本发明的目的还在于在不进行设计和尺寸变化的情况下扩展结构布置能力控制的范围。图2提供了布置在基部(3)上的电极(1)的示意图，该基部(3)布置在壳体(2)内侧，且电极(1)稍微偏离壳体(2)的纵向对称轴线，且在基部上不规则地间隔开，电极纵向轴线彼此偏离较小 角 度，外部电极 端子 (4)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有电极单元的电极锅炉，包括： |
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| 说明书全文 | 具有电极单元的电极锅炉技术领域[0001] 本发明涉及热能工程、动力工程以及液体(例如水)的电加热、蒸汽产生和电能直接转换成热能的领域；它能够用于循环水加热系统，用于自发加热和热水供给、移动加热和热水供给的自调节液体加热器，以及用于多种电加热器的通用装置。 背景技术[0002] 电极水加热锅炉设计成依靠由直接流过水的电流(单相电流或三相电流)释放的热量来提供热水和蒸汽。锅炉用于在开放和封闭的加热系统中给生产空间以及住宅空间加热和供给热水。它们也用于工业设备、农业设备以及任意其它需要95-100摄氏度的热水的制造处理的设备。简单设计、高可靠性、使用寿命、高效和批量生产的可制造性以及完全自动和无人操作的能力使得电极锅炉有很大的优点。它们的价值还包括可能相对容易维持在加热空间中的准确温度条件以及它节省消费者的主能量资源。锅炉由于这些原因而激增。它们还能够与热水循环泵并行使用。 [0003] 在电极锅炉的普通缺点中，能够指出电极在外壳内部相对彼此的几何对称布置(通常与锅炉外壳的纵向轴线和对称轴线平行)，这大大降低了装置、电极的制造性，使得装配、维修工作和清洁复杂，因为后者能够扰乱所述对称性。还有，电极这样在外壳内固定不能允许柔性地特意改变在锅炉内的不同温度的流体流的对流情况，因此阻碍了受锅炉预定功能影响的混合或分离。另外，电极的严格对称布置产生了用于使得悬浮在流体中的氧化铁产物(铁锈Fe(OH)2)和外来颗粒(游渣)均匀沉积的有利条件，这相当快速地降低了电极系统的总体效率。 [0004] 现有装置能够如下分组： [0005] 第一组。电极锅炉已知有真正竖直布置的电极，该电极的纵向轴线通常与锅炉对称轴线(至少对于一个电极)重合，或者与锅炉的对称轴线(在这种情况下，纵向竖直轴线)真正平行，如在以下专利中所述：DE2434907(A l)-Geraet zur regelung der an eine ohmsche last abgegebenen elektrischen leistung 1975-02-13；DE2514524(Al)-Verfahren und vorrichtung zur verminderung oder vermeidung von krustenbildung an arbeitselektroden 1975-10-09-三相锅炉；以及在以下装置中:CA1166296(Al)-加湿器电极屏蔽，1984-04-24-在电极之间有增加的电流传播通路，以便通过在电极之间引入的挡板而降低短路的可能性；FR2587449(Al)-用于产生蒸汽和/或热水的直接加热锅炉，1987-03-20-竖直布置的电极的尖端使得它们的工作端增厚，相互平行和平行于锅炉的纵向对称轴线，以及KR101132125(Bl)-使用电极催化剂来用于高效蒸汽发生器的反应器， 2012-04-05-具有固定在锅炉底部的电极，该电极平行并相对于锅炉对称地向上布置。有很多变化形式，特别是如下： [0006] a)所述组包括电极锅炉，该电极锅炉有竖直布置的电极，并有垫圈，以便在静态条件中保持电极的平行和竖直位置，全部加热温度条件包括动态情况：WO9721057(A1)-锅炉具有快速蒸汽发生，1997-06-12-一个电极和一个垫圈将电极保持在锅炉内部；US5526461(A)-用于具有模拟电极的电极蒸发器的蒸发容器和电极布置1996-06-11-一个垫圈在竖直朝向下的电极的自由端上。还有如在专利KR20060093192(A)中提出的装置-使用电极的水加热装置2006-08-24-多个周向布置的电极具有一个固定垫圈；RU43624U1-用于电极锅炉的多个电极，06.10.2004，有一个固定垫圈，该固定垫圈叠置在对称安装的电极的上端上；US5384888(A)-具有电极定位的汽化器，1995-01-24-竖直平行对称布置的电极沿对称轴线朝向下，具有锥形垫圈；US4748314(A)-用于液体的快速蒸发的装置，1988-05-31-一个电极在它的自由端有垫圈，该垫圈将它保持在锅炉壳体上；GB2444369(A)-用于液体的电极加热器，2008-06-04-具有在与锅炉的纵向轴线平行的竖直电极上的分段垫圈；CN2306395(Y)-用于产生蒸汽的电极装置，1999-02-03-在平行水平安装电极上的多段垫圈，这些段沿电极的整个长度均等间隔开； [0007] b)电极与锅炉对称轴线平行并相互平行的相对布置，例如WO8302710(A1)-用于玻璃熔化炉的电流分配，1983-08-04-竖直上部和底部电极；RU2137029-电极锅炉水加热；26.12.1997-相对的上部和底部电极彼此相对偏移并平行于它们的纵向轴线，在壳体中对称地布置； [0008] c)具有彼此平行和对称地安装于它们中的电极以及锅炉壳体的锅炉也能够归于所述分组；电极具有保护盖。这些装置例如US6263156(B1)-空气加湿器柱体的再循环，2001-07-17-具有保护盖的竖直电极；CN102439358(A)-电极锅炉2012-05-02-具有在竖直向下对称布置的电极上的盖；US5454059(A)-用于汽化器电极的蒸发控制适配器套筒， 1995-09-26-在电极上的斜锥形盖；US6263156(B1)-空气加湿器柱体的再循环2001-07-17-具有保护盖的竖直电极；P61134503(A)-电气类型一次通过的锅炉，1986-06-21-在电极上的制成为直径不同匹配柱体的保护盖； [0009] d)叠置在圆形电极上的多种衬套，以便提高基础绝缘特性，例如，根据专利DE2732683(A1)-Elektrodendampferzeuger，1979-02-01-具有衬套的多个电极； [0010] e)具有不同高度的电极的装置能够排列成竖直对称电极的组，例如，WO8301101(A1)-蒸汽发生器1983-03-31；RU1638444，蒸汽发生器，04.04.1989-具有不同高度的测量电极；KR20020013018(A)-用于控制电蒸汽锅炉的操作的方法和装置2002-02-20-不同高度的有效电极；DE2456665(A1)-Elektrode fuer wasserstrahl-elektrodendampferzeuger 1976-08-12—不同高度的蜂窝有效电极； [0011] f)也使用电极，该截面并不为圆形，例如截头式圆形截面-KR101132125(B1)-反应器使用电极催化剂来用于高效蒸汽发生器，2012-04-05；或者成任意其它几何图形形式的截面；US2008279539(A1)-包括涡流装置的蒸汽发生器，2008-11-13-梯形截面的竖直电极，与纵向轴线平行；CN101952654(A)-流体的分段快速加热，2011-01-19-分区板电极；KR20030090894(A)-简单蒸汽发生器，2003-12-01-有槽的板电极。 [0012] 第二组，使用完全不同几何图形形状的电极。 [0013] a)柱形同轴电极：RU2168875-用于电极液体加热器的电极，28.12.1999；RU2168876-用于电极液体加热器的电极，28.12.1999-多层电极；类似于上述US4812618(A)-电极锅炉和用于它的绝缘体，1989-03-14-具有导热电绝缘体的电极；RU12637U1-电极液体加热器，04.08.1999-成空心柱体形式的电极，它们的截面对称，成规则交替的导电和不导电部分形式的等角度圆形部分；RU16419U1-电极液体加热器和电极(可选)， 29.02.2000-一个同轴电极是容纳内部电极的柱形壳体，因此壳体和电极的纵向轴线重合； RU2189541电极液体加热器，11.04.2000-同轴电极；KR20010084150(A)-电锅炉2001-09- 06-有狭槽的同轴柱体；JP8261689(A)-防止在储水箱中产生外来物质的方法以及具有执行所述方法的装置的储水箱1996-10-11-同轴电极；US2009226356(A1)-用于蒸发反应剂的装置和方法，2006-10-02-水平布置的同轴柱体；CA2163932(A1)-用于防止在水箱中的水垢沉积发展的方法和装置1996-06-02-同心同轴电极；GB2183802(A)-用于快速产生蒸汽的装置 1987-06-10-电极成具有倾斜壁的同轴碗形式，但是沿锅炉对称轴线布置和它们自身对称； WO0011914(A1)-按需直接电阻加热系统和用于加热液体的方法，2000-03-02-彼此相对对称布置的同心电极；RU2209367-电锅炉，22.11.2001-对齐布置的同轴多孔电极； [0014] b)具有偏离一个方向的部分的弯曲、扭转、螺旋的电极，例如SU303475蒸汽发生器，02.09.1968-扭转电极；SU379995-螺旋电极1973-04-20；WO8800316(A1)-用于分析仪器的蒸汽发生器，1988-01-14-电极螺旋形部分和朝向下的竖直部分的组合；SU465521-电蒸汽发生器-成相对于锅炉竖直对称轴线直螺旋形完全对称的形式的电极；WO9318338(A1)-用于加热水的水箱，优选是在自动售货机中，1993-09-16-成具有倾斜部分的倾斜螺旋形形式的电极，但是它的螺旋圈相对于锅炉纵向竖直轴线对称地布置；WO0175360(A1)-家用蒸汽发生器装置，2001-10-11-盘绕电极；RU2324859-电蒸汽发生器，04.12.2006-成具有中心竖直端子的对称螺旋形式的电极；WO9917056(A1)-用于恢复在蒸汽发生机器的锅炉中的水位的方法1999-04-08-弯曲90度的电极，以及CN1082683(A)-用于产生蒸汽的高效方法以及7种高效蒸汽的热电器具1994-02-23；WO0031467(A1)-用于瞬时产生蒸汽的装置2000-06- 02-水平和竖直电极的组合；WO9506399(A1)-加热元件1995-03-02-竖直U形电极； FR2593890(A1)-具有水射流的、改进的电蒸汽发生器1987-08-07-相对于壳体纵向轴线倾斜的一个弯曲电极；WO9013771(A1)-蒸汽发生器1990-11-15，WO9836215(A1)-蒸汽发生器 1998-08-20-水平的U形电极； [0015] c)其它形状的电极，例如SU1174683-电液体加热器，27.07.1983-同时设计成为壳体的一个电极制成Laval喷嘴的形式；SU879184-电极水加热器，30.01.1980-具有锥体的活塞类型电极。 [0016] 第三组，电极倾斜地固定在壳体内部，或者电极的局部倾斜部分： [0017] a)锥体电极，例如，如在以下专利中所述：RU1064083-电极加热器19.05.1982；RU1250791-电极加热器，14.03,1985-成对称反转锥体(在壳体内部对称地布置)形式的电极；RU1333992-电极加热器，01.08.1985-指向下的、成锥体形式的中心电极；US5940578(A)-水蒸发装置1999-08-17-容纳对称布置电极的腔室的倾斜壁；US6072937(A)-蒸汽发生器2000-06-06-锥体电极，它的纵向轴线与锅炉竖向轴线重合； [0018] b)倾斜电极RU2037088-三相电流水加热器，30.06.1992-板梯形倾斜电极，但是相对于壳体对称轴线对称地布置；GB2178834(A)-蒸汽发生器1987-02-18-向上会聚的扁平电极，但是相对于锅炉竖直纵向轴线真正对称地布置；GB2190989(A)-电加热蒸汽发生器1987-12-02-向下弯曲的辅助表面；DE2644355(A1)-Elektrodampferzeuger1978-03-30-电极的倾斜对称进入，但是电极自身并不倾斜，满足锅炉对称；JP4324001(A)-发电设备1992- 11-13-对称电极沿锥体母线布置；JP60038501(A)-电气类型蒸汽发生器1985-02-28-竖直电极的倾斜部分；JP60108602(A)-电气类型蒸汽发生器1985-06-14-柱形电极的锥形部分； [0019] c)其它类型的倾斜部件，例如，CA1244864(A1)-用于高电压电极锅炉的电极布置1988-11-15-用于加热液体的倾斜槽道；JP2002317902(A)-用于电极类型电锅炉的喷嘴组件2002-10-31-倾斜喷嘴；CN201145263(Y)-水的电加热装置2008-11-05-旋转板电极； RU2225569-蒸汽发生器，30.08.2001-分支电极，但是同时对称地布置在壳体内部，并形成对称布置的分支部分。 发明内容[0020] 本发明的目的是提高用于多个电极和整个电极加热锅炉的制造的容易性、可制造性和可操作性。本发明的目的还在于提高所述装置的设计可靠性和防止装配误差，以及减少对于电极安装在壳体内部和它们的相对彼此方位的精度要求，包括多种操作条件，即静态和动态条件。还有，本发明的目的是增加装置的寿命、它的维护寿命周期、可维护性和可修理性。另外，本发明满足装置的延长性能能力、通用性和灵活性、潜在多样性和提高解决特殊问题的适应性的目的。而且，本发明能够提高水加热锅炉中的对流以及降低游渣和铁锈在电极上沉积的均匀性，因此提高加热器有效性能时间。本发明的目的还包括在动态操作过程中改进防止在电极之间的断路、降低相电流负载的不平衡以及防止电极的非均匀变形。本发明的目的还在于在不进行设计和尺寸变化的情况下扩展结构能力控制的范围。 [0021] 为了实现上述目的，一种具有电极单元的电极锅炉，包括：壳体；多个电极，所述多个电极成紧固在壳体内部的杆电极的形式，至少一个；电极布置成相对于壳体对称轴线不对称并且相对于彼此不对称；电极的纵向轴线不与壳体的纵向轴线重合；电极的纵向轴线不与壳体的横向轴线重合；电极具有从壳体伸出至外部的外部端子。所述多个电极还包括至少一个电极基部。 [0022] 另外，电极锅炉的电极基部被实施为板的形式，电极紧固在板的第一表面的一侧，以使得电极的纵向轴线的方向布置成接近板的第一表面的法线方向；电极基部被紧固成其第二表面在壳体的内侧。 [0023] 基部能够由电绝缘耐热材料来实施。 [0024] 电极基部能够由金属来实施。 [0025] 电极基部被紧固成第二表面在壳体的内侧，以使得电极端部指向内锅炉空间的内部。 [0026] 电极基部被紧固成第二表面在上半壳体的内侧，以使得电极端部向下指向内锅炉空间的内部。 [0027] 电极基部被紧固成第二表面在上半壳体的内侧，以使得自由电极端部侧向指向内锅炉空间的内部。 [0028] 电极基部被紧固成第二表面在下半壳体的内侧，以使得自由电极端部向上指向内锅炉空间的内部。 [0029] 电极基部被紧固成其一个表面在壳体的外侧，以使得电极端部指向内锅炉空间的内部。 [0030] 电极基部被紧固成第一表面在上半壳体的外侧，以使得电极端部向下指向内锅炉空间的内部。 [0031] 电极基部被紧固成第一表面在上半壳体的外侧，以使得自由电极端部侧向指向内锅炉空间的内部。 [0032] 电极基部被紧固成第一表面在下半壳体的外侧，以使得自由电极端部向上指向内锅炉空间的内部。 [0033] 另外，电极锅炉包括绝缘衬套，所述绝缘衬套实施成柱形管的形式，所述绝缘衬套叠置在第一电极端部上并与基部连接直到搁置在基部中；衬套被构造成至少局部沉入基部中；衬套的高度能够变化； [0034] 对于全部电极能够同等地改变衬套的高度。 [0035] 对于各电极能够独立地改变衬套的高度。 [0037] 在具有多个电极的电极锅炉中，锅炉壳体也用作电极基部；衬套穿过壳体的孔插入，以使得衬套将壳体与电极密封并绝缘；电极端部从壳体穿过衬套伸出至外部，衬套是电端子。 [0038] 另外，在具有多个电极的电极锅炉中，自由电极端部指向锅炉的内部。 [0039] 具有多个电极的电极锅炉还包括固定元件，所述固定元件实施为至少一个具有孔的垫圈的形式，自由电极端部穿过所述孔。 [0040] 电极被按压在固定元件中至少所述固定元件的局部深度。 [0041] 具有多个电极的电极锅炉还包括以下：在第二电极端部上制成的倒角，所述倒角的直径对应于垫圈孔的直径；在第二电极端部的倒角上的螺纹；电极通过其螺纹部分而被旋拧至垫圈孔内至少垫圈厚度的一部分；螺母，在垫圈位于第二电极端部侧后，所述螺母被装配在电极的螺纹部分上；垫圈抵靠由倒角形成的电极凸肩并由螺母紧紧按压。 [0042] 具有多个电极的电极锅炉还包括：在垫圈表面上制成的凹穴，所述凹穴的中心与孔中心重合。 [0043] 凹穴深度对应于螺母高度；旋拧在电极端部上的螺母齐平地布置在凹穴中。 [0044] 螺母由电绝缘材料制造。螺母由耐热材料制造。螺母由金属制造。 [0046] 图1表示了根据实施例1的、在基部上的电极布置的示意图，该基部定位在壳体内侧，且电极稍微偏离壳体的纵向对称轴线，在基部上不规则地间隔开，布置在壳体内部。 [0047] 图2提供了在基部上的电极布置的示意图，该基部布置在壳体内侧，且电极稍微偏离壳体的纵向对称轴线，在基部上不规则地间隔开，电极纵向轴线以较小角度相互偏离。 [0048] 图3和4表示根据实施例1的、向下布置的电极的侧向进入的示意图，且电极纵向轴线的相对方位分别类似于图1和2，电极基部布置在壳体的外侧上。 [0049] 图5和6提供了电极的侧向进入的示意图，且根据实施例1，它们的自由端向下布置，且电极纵向轴线的相对方位分别类似于图1和2，且电极基部在壳体内布置。 [0050] 图7表示了锅炉壳体的一部分的外部电极端子的外部视图，且电极紧固在壳体内，基部由金属来实施。 [0051] 图8-13表示了根据实施例2的、类似于图1-7的、在基部上的电极布置的示意图，且电极向上布置在壳体内部。 [0052] 图14表示了多个电极的侧视图，且电极平行地布置在基部上。 [0053] 图15表示了多个电极的侧视图，且电极平行、不规则和不对称地布置在基部上；固定绝缘垫圈在自由电极端部处压入。 [0055] 图17-18表示了与固定绝缘垫圈螺纹连接的电极的子实施例，该垫圈形成有平齐的凹穴。 [0056] 图19给出了具有在电极上的不同高度的电介质衬套的多个电极以及电极通过螺母与固定垫圈螺纹连接的子实施例的侧视图，该螺母在固定垫圈内平齐，图20表示了所述连接的视图。 [0057] 图21-23表示了不同形状的固定垫圈在平面中的俯视图。 [0058] 图24-25给出具有在第一子实施例中在电极上的等高度电介质衬套的以及具有在第二子实施例中减小高度的电介质衬套的多个电极的侧视图；自由电极端部压入在固定垫圈中形成的凹穴内。 [0059] 图26-27给出了多个电极的侧视图，具有在电极上的、不同高度的电介质衬套，沉入环绕电极的槽内。 [0060] 图28表示了与基部连接的电极电介质衬套的视图；接头进行密封。 [0061] 图29表示了根据实施例3的壳体部件从外侧在电极端子侧的视图。 [0062] 图30-36表示了没有基部(直接在壳体内部)的电极布置的、实施例3的子实施例的视图；电极以多种方式布置和定向在壳体内。 具体实施方式[0063] 实施例1 [0064] 图1-7、14-28表示了根据本发明实施例1的、具有多个电极的电极锅炉结构的视图。 [0065] 对于第一实施例(装置的电极1)，至少一个或多个电极在壳体2内部朝向下。在图1中，电极1直的朝向下，全部电极1的纵向轴线都稍微偏离壳体2的纵向对称轴线。当使用多个电极1时，电极可以以相互不等的距离来安装(图1)。部分或全部电极1的纵向轴线也可以相互形成非零角度，如图2中所示，同时在电极1之间有不相等的距离。电极1布置在基部3处，该基部3可以安装在壳体2内部(如图1-2、5-6中所示)和外部(图3-4)。各电极1具有穿过基部3和壳体2延伸的端子4，以便与电源连接。基部3可以由电绝缘耐热材料或者金属来实施。在后一种情况下，电极1应当通过电绝缘插入件5而安装在基部上，如图7中所示。电极1的向下方向使得能够完全防止游渣在电极1之间沉积在基部3上或壳体2的部分上。这能够大大降低在电极1之间沿基部3的表面或沿壳体2的这些部分击穿的可能性。根据装置的具体实施例，壳体2可以实施为完全封闭/具有开口盖以及具有排出管或流动的。 [0066] 图3-4表示了偏离纵向对称轴线较大角度的电极布置，即电极1在锅炉壳体2侧部向下进入，这也伴随着电极相互不规则地不对称布置，即在它们进入壳体2的位置之间的不同距离和在电极3的纵向轴线之间的不同角度，图4。 [0067] 图5-6表示了在壳体2的侧面上的电极1布置，它们的纵向轴线偏离壳体的对称轴线和相互偏离(图6)，且电极端部的方向进入壳体2的下部。在这种情况下以及在其它子实施例中，基部3可以固定在壳体2内部和壳体2外部。 [0068] 图14表示了多个电极1，这些电极1通过压入电绝缘基部3内而固定，且电极1的开放自由端部要安装在壳体2内部或从外部安装至壳体内，根据图1-13。基部3有孔6，以便使基部附接在壳体2上。多个电极可以有固定垫圈7(图15)，该固定垫圈7布置在电极1的端部处，以便锁定它们的初始位置，防止在加热/冷却的动态条件下的位移和变形。这里，电极1压入固定垫圈7内，该固定垫圈7由电绝缘耐热材料来实施，该电绝缘耐热材料的膨胀系数等于或接近基部3的膨胀系数。电极1压入垫圈7的孔8内它的整个厚度(图15)或它的局部厚度(图16-17，19-20)(具有形成的凹穴)。电极1在基部3上(因此在垫圈上)的位置不对称(图15-16，19-20，22)。因此，固定垫圈7这样紧固能够在装置的任意操作模式中保持根据图1- 12的电极1的位置，从而防止电流传播通路的任何变化、在电极之间的短路可能性以及电极之间短路，从而提高装置操作的效率和稳定性。 [0069] 图16-18表示了电极1通过螺纹9而紧固在固定垫圈7中的子实施例，该螺纹9切入圆形截面的、电极1端部的倒角10的外表面上。在这种情况下，电极1通过它们的端部而螺纹连接至垫圈7内该垫圈7的局部厚度(形成有凹穴)(图17)或者该垫圈7的整个厚度(图18)。假设垫圈7有孔8，该孔8提供有螺纹，该螺纹对应于电极1的倒角10上的螺纹9。这允许装置的类型扩展，并增加了实际制造方法的适应性。另外，在某些情况下，这能够有利于装置的装配，特别是在本发明中，当电极螺纹连接固定垫圈的全部厚度并不重要时。 [0070] 图19-23表示了垫圈7通过螺母11来紧固在电极端部处的子实施例，螺母11要安装在垫圈7的凹穴12中。在这种情况下，电极1的自由端的倒角10实施为圆形截面，且倒角的直径允许电极很容易地进入垫圈孔8中，该垫圈孔8实施为无螺纹。在垫圈7安装在电极1的端部处之后，拧上螺母11，直到拧紧至垫圈7的凹穴底部，这导致螺母11并不从垫圈7的表面凸出。在平面图中，垫圈7具有圆形、椭圆形、多边形、星形等形状(图21-23)。 [0071] 图24-28表示了装置的子实施例，该装置包括与电极布置有关的全部上述特性和如上述实施例的各种组合来实施，且另外包括衬套13，该衬套13由电绝缘耐热材料来实施。衬套13制造为柱形段，该衬套13的内部截面形状近似或精确地复制电极1的截面。衬套13叠置在电极1上，因此各衬套13的一个抵靠面抵靠基部3(图19、24、25)。 [0072] 在实施例1的子实施例中，衬套13的高度可以对于全部电极1都相等(图24、25)或不同(图19、26)。锅炉能力能够通过同时增加或减小衬套13的高度而在较宽范围内进行控制，而并不对电极的设计、数目和布置进行任何变化。通过单独和独立地改变各电极1处衬套13的高度，如图19、27中所示，人们不仅能够控制总能力，而且能够在多相(三相)情况下控制各相的负载。 [0073] 在实施例1中的装置的子实施例(图19、26-28)中，衬套13可以直接安装在基部3上，并例如通过密封剂14来固定。它们也可以安装在基部3上的、环绕电极1的圆形槽15中，该圆形槽15实施为衬套13的截面形状，并也通过密封剂14来固定，图28。另外，衬套13(特别是当通过密封剂14来固定时)能够减少或者甚至防止在电极1之间沿基部3表面断路的可能性，包括在操作一段时间后在外来颗粒、游渣逐渐沉积在其上的情况下。 [0074] 实施例2 [0075] 图8-28表示了根据本发明实施例2的、具有多电极布置的电极锅炉的视图。实施例2与实施例1相比具有以下特殊方面。 [0076] 对于实施例2(装置的电极1)，至少一个或多个电极(例如对于三相电源两个或三个电极，或者对于三相电源3的倍数个电极)向上引入壳体2内。在图8中，电极1竖直朝向上，且全部电极1的纵向轴线稍微偏离壳体2的纵向对称轴线。电极1(当使用的数目超过1个时)可以安装成彼此不等距离(图8)。对于全部电极2或它们的一部分，电极的纵向轴线也可以相互形成非零角度，如图9中所示；同时在电极1之间有不相等的距离。电极1布置在基部3上，该基部3与实施例1类似，可以安装在壳体2内部(图10-11)或外部(图8-9、12-13)。 [0077] 图10-11表示了与纵向对称轴线偏离较大角度的电极布置，特别是电极1在锅炉壳体2侧部向上进入，同时电极彼此相对不规则、不对称地布置，即具有在它们进入壳体2的位置之间的不同距离以及在电极3的纵向轴线之间的不同角度，图11。 [0078] 图12-13表示了在壳体2的侧表面上的电极1布置，它们的纵向轴线偏离壳体对称轴线并相互偏离(图13)，电极端部朝向壳体2的上部部分。在这种情况下以及在其它子实施例中，基部3可以固定在壳体2内或壳体2外。 [0079] 电极布置的这种实施方式能够考虑一些锅炉类型的特殊设计特征，简化它们的制造处理、日常维护和修理。另外，这提供了增强锅炉对流和提高它在静态操作条件下的效率的机会。 [0080] 电极1或包括多个电极1的多个电极的具体实施例的特殊方面与如图14-28中所示的实施例1一致。 [0081] 实施例3 [0082] 图29-36表示根据本发明实施例3的、具有多个电极的电极锅炉的结构的视图。与实施例1和2相比，实施例3具有以下特殊方面。 [0083] 对于实施例3(装置的电极1)，至少一个电极或多个电极(例如对于三相电源两个或三个，或者对于三相电源3的倍数，或者任意所需数目，大致都用于装置的具体试样)直接紧固在壳体2中，而没有任何基部。装置的这种实施方式使得通过直接压入壳体2的壁或壳体2的盖中的电介质绝缘耐热插入件5而紧固电极1。这里，电极1的用于连接电源的端子4被引至装置壳体2的外部。 [0084] 电极1可以在类似于实施例1、2的锅炉壳体的相同位置处分组，或者根据需要分布在壳体2的内表面上，以便满足装置的特殊问题。电极直接(没有中间基部)紧固在壳体2中的实施方式(如本实施例所述)能够使得电极1并不束缚成多电极，这种技术简化了它们紧固在壳体表面上(因此在锅炉的内部空间上)的分布。这扩展了装置实施例的功能性和相配范围，提高了它的通用性，并增加了要满足的具体任务的范围。 [0085] 在所述实施例中，图30-36，能够有任意数目的电极1的布置的任意组合，且电极以可变程度偏离锅炉对称轴线，它们位置没有严格的规律，具有彼此相对的任意倾斜角度。在电极1布置中的这种不对称以及它的变化不能在任何文献源中找到，且大大简化了制造技术和装置的维修，并降低了它们的成本；它还减少了装置维护中的安全要求，特别是对于它的清洁和清除游渣。电极1的多种不对称紧固的大量可能性使得能够更好地选择它们的优化布置和组织，以对于壳体布置、特殊设计和锅炉设计有最佳的锅炉对流处理。这也能够计划和控制在游渣沉积于电极系统的部件上的处理中的不对称性，从而能够引入不均匀性，以免降低在计划清洁之间的间隔内的锅炉有效操作，这能够增加它的效率。 [0086] 在全部实施例中的锅炉的操作如下。 [0087] 锅炉能够独立使用，或者它的壳体2在任意所需位置处内置于开放或循环水加热系统中。加热系统装满水，该水以普通方式来通过系统所带的电阻来处理，且锅炉的电极1通过布置在它的壳体2外部的端子4而与外部单相或三相电路连接。来自散热器的冷却水供给到锅炉壳体2内，其中，它由在电极1之间经过它的电流来加热。来自壳体2的加热水供给例如消费者、散热器。当水在电极1之间加热时在锅炉壳体2中产生的对流处理能够通过电极的相互方位和布置而特意地组织，以使得锅炉能够操作为循环泵，而没有在封闭系统中的任意强制水泵送。这通过以本发明的多方位方式、电极在壳体内部和彼此相对的不对称布置而非常有利。另外，这能够重新分配游渣形成处理，包括在电极自身处的这些处理。如由本发明提供的电极布置能够选择电流通过通路和改变电流密度分布，从而提高在静态和动态条件下锅炉操作的优化。 |
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