具有電極單元的電極鍋爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱能工程、動力工程以及液體(例如水)的電加熱、蒸汽產生和電能直接轉換成熱能的領域；它能夠用于循環水加熱系統，用于自發加熱和熱水供給、移動加熱和熱水供給的自調節液體加熱器，以及用于多種電加熱器的通用裝置。
【背景技術】
[0002]電極水加熱鍋爐設計成依靠由直接流過水的電流(單相電流或三相電流)釋放的熱量來提供熱水和蒸汽。鍋爐用于在開放和封閉的加熱系統中給生產空間以及住宅空間加熱和供給熱水。它們也用于工業設備、農業設備以及任意其它需要95-100攝氏度的熱水的制造處理的設備。簡單設計、高可靠性、使用壽命、高效和批量生產的可制造性以及完全自動和無人操作的能力使得電極鍋爐有很大的優點。它們的價值還包括可能相對容易維持在加熱空間中的準確溫度條件以及它節省消費者的主能量資源。鍋爐由于這些原因而激增。它們還能夠與熱水循環泵并行使用。
[0003]在電極鍋爐的普通缺點中，能夠指出電極在外殼內部相對彼此的幾何對稱布置(通常與鍋爐外殼的縱向軸線和對稱軸線平行)，這大大降低了裝置、電極的制造性，使得裝配、維修工作和清潔復雜，因為后者能夠擾亂所述對稱性。還有，電極這樣在外殼內固定不能允許柔性地特意改變在鍋爐內的不同溫度的流體流的對流情況，因此阻礙了受鍋爐預定功能影響的混合或分離。另外，電極的嚴格對稱布置產生了用于使得懸浮在流體中的氧化鐵產物(鐵銹Fe(OH)2)和外來顆粒(游渣)均勻沉積的有利條件，這相當快速地降低了電極系統的總體效率。
[0004]現有裝置能夠如下分組:
[0005]第一組。電極鍋爐已知有真正豎直布置的電極，該電極的縱向軸線通常與鍋爐對稱軸線(至少對于一個電極)重合，或者與鍋爐的對稱軸線(在這種情況下，縱向豎直軸線)真正平行，如在以下專利中所述:DE2434907 (A I) -Geraet zur regelungder an eine ohmsche last abgegebenen elektrischen leistung 1975—02—13 ；DE2514524 (Al)-Verfahren und vorrichtung zur verminderung oder vermeidungvon krustenbildung an arbeitselektroden 1975-10-09-三相鍋爐；以及在以下裝置中:CAl 166296 (Al)-加濕器電極屏蔽，1984-04-24-在電極之間有增加的電流傳播通路，以便通過在電極之間引入的擋板而降低短路的可能性；FR2587449(A1)_用于產生蒸汽和/或熱水的直接加熱鍋爐，1987-03-20-豎直布置的電極的尖端使得它們的工作端增厚，相互平行和平行于鍋爐的縱向對稱軸線，以及KR101132125(B1)_使用電極催化劑來用于高效蒸汽發生器的反應器，2012-04-05-具有固定在鍋爐底部的電極，該電極平行并相對于鍋爐對稱地向上布置。有很多變化形式，特別是如下:
[0006]a)所述組包括電極鍋爐，該電極鍋爐有豎直布置的電極，并有墊圈，以便在靜態條件中保持電極的平行和豎直位置，全部加熱溫度條件包括動態情況:W09721057(A1)-鍋爐具有快速蒸汽發生，1997-06-12-—個電極和一個墊圈將電極保持在鍋爐內部；US5526461 (A)-用于具有模擬電極的電極蒸發器的蒸發容器和電極布置1996-06-11- —個墊圈在豎直朝向下的電極的自由端上。還有如在專利KR20060093192(A)中提出的裝置-使用電極的水加熱裝置2006-08-24-多個周向布置的電極具有一個固定墊圈；RU43624U1-用于電極鍋爐的多個電極，06.10.2004，有一個固定墊圈，該固定墊圈疊置在對稱安裝的電極的上端上；US5384888 (A)-具有電極定位的汽化器，1995-01-24-豎直平行對稱布置的電極沿對稱軸線朝向下，具有錐形墊圈；US4748314(A)_用于液體的快速蒸發的裝置，1988-05-31- 一個電極在它的自由端有墊圈，該墊圈將它保持在鍋爐殼體上；GB2444369 (A)-用于液體的電極加熱器，2008-06-04-具有在與鍋爐的縱向軸線平行的豎直電極上的分段墊圈；CN2306395(Y)_用于產生蒸汽的電極裝置，1999-02-03-在平行水平安裝電極上的多段墊圈，這些段沿電極的整個長度均等間隔開；
[0007]b)電極與鍋爐對稱軸線平行并相互平行的相對布置，例如W08302710(A1)_用于玻璃熔化爐的電流分配，1983-08-04-豎直上部和底部電極；RU2137029-電極鍋爐水加熱；26.12.1997-相對的上部和底部電極彼此相對偏移并平行于它們的縱向軸線，在殼體中對稱地布置；
[0008]c)具有彼此平行和對稱地安裝于它們中的電極以及鍋爐殼體的鍋爐也能夠歸于所述分組；電極具有保護蓋。這些裝置例如US6263156(B1)_空氣加濕器柱體的再循環，2001-07-17-具有保護蓋的豎直電極；CN102439358(A)_電極鍋爐2012-05-02-具有在豎直向下對稱布置的電極上的蓋；US5454059 (A)-用于汽化器電極的蒸發控制適配器套筒，1995-09-26-在電極上的斜錐形蓋；US6263156 (BI)-空氣加濕器柱體的再循環2001-07-17-具有保護蓋的豎直電極；P61134503 (A)-電氣類型一次通過的鍋爐，1986-06-21-在電極上的制成為直徑不同匹配柱體的保護蓋；
[0009]d)疊置在圓形電極上的多種襯套，以便提高基礎絕緣特性，例如，根據專利DE2732683 (Al) -Elektrodendampferzeuger, 1979-02-01-具有襯套的多個電極；
[0010]e)具有不同高度的電極的裝置能夠排列成豎直對稱電極的組，例如，W08301 1l(Al)-蒸汽發生器 1983-03-31 ;RU1638444，蒸汽發生器，04.04.1989-具有不同高度的測量電極；KR20020013018(A)_用于控制電蒸汽鍋爐的操作的方法和裝置2002-02-20-不同高度的有效電極；DE2456665 (Al)-Elektrode fuer wasserstrahl-elektrodendampferzeuger 1976-08-12—不同高度的蜂窩有效電極；
[0011]f)也使用電極，該截面并不為圓形，例如截頭式圓形截面-KR101132125(B1)-反應器使用電極催化劑來用于高效蒸汽發生器，2012-04-05 ;或者成任意其它幾何圖形形式的截面；US2008279539 (Al)-包括渦流裝置的蒸汽發生器，2008-11-13-梯形截面的豎直電極，與縱向軸線平行；CN101952654(A)_流體的分段快速加熱，2011-01-19-分區板電極；KR20030090894 (A)-簡單蒸汽發生器，2003-12-01-有槽的板電極。
[0012]第二組，使用完全不同幾何圖形形狀的電極。
[0013]a)柱形同軸電極:RU2168875-用于電極液體加熱器的電極，28.12.1999 ；RU2168876-用于電極液體加熱器的電極，28.12.1999-多層電極；類似于上述US4812618 (A)-電極鍋爐和用于它的絕緣體，1989-03-14-具有導熱電絕緣體的電極；RU12637U1-電極液體加熱器，04.08.1999-成空心柱體形式的電極，它們的截面對稱，成規則交替的導電和不導電部分形式的等角度圓形部分；RU16419U1-電極液體加熱器和電極(可選)，29.02.2000- 一個同軸電極是容納內部電極的柱形殼體，因此殼體和電極的縱向軸線重合；RU2189541電極液體加熱器，11.04.2000-同軸電極；KR20010084150 (A)-電鍋爐2001-09-06-有狹槽的同軸柱體；JP8261689(A)-防止在儲水箱中產生外來物質的方法以及具有執行所述方法的裝置的儲水箱1996-10-11-同軸電極；US2009226356(A1)-用于蒸發反應劑的裝置和方法，2006-10-02-水平布置的同軸柱體；CA2163932(A1)_用于防止在水箱中的水垢沉積發展的方法和裝置1996-06-02-同心同軸電極；GB2183802(A)_用于快速產生蒸汽的裝置1987-06-10-電極成具有傾斜壁的同軸碗形式，但是沿鍋爐對稱軸線布置和它們自身對稱；W00011914(A1)-按需直接電阻加熱系統和用于加熱液體的方法，2000-03-02-彼此相對對稱布置的同心電極；RU2209367-電鍋爐，22.11.2001-對齊布置的同軸多孔電極；
[0014]b)具有偏離一個方向的部分的彎曲、扭轉、螺旋的電極，例如SU303475蒸汽發生器，02.09.1968-扭轉電極；SU379995-螺旋電極 1973-04-20 ；W08800316 (Al)-用于分析儀器的蒸汽發生器，1988-01-14-電極螺旋形部分和朝向下的豎直部分的組合；SU465521-電蒸汽發生器-成相對于鍋爐豎直對稱軸線直螺旋形完全對