Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 5. Maj 1934 - Otto Stålhane: Några synpunkter rörande konstruktion av elektriska ångpannor av elektrodtyp
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
68
TEKNISK TIDSKRIFT
5 MAJ 1934
Den effekt som vid en viss spänning E utvecklas
mellan cylindrar med radierna r0 och rx och längden
/, blir:
E2 X 2,73 X l
och den effekt som utvecklas mellan halvsfären i
elektrodens nederända och pannbotten blir
_E2x2jixrlxr0t
2~~ e*x(ri - r~) ’
Dessa enkla formler gälla emellertid endast för icke
kokande vatten - när ångblåsorna komma med i
spelet tillkomma faktorer av mera komplicerad art, i
första hand ångblåsornas förträngande verkan på
strömbanorna i vattnet. Och storleken av denna inverkan
beror i sin tur på flera olika faktorer, såsom
ångtrycket, längden av den i vattnet nedsänkta delen av
elektroden, panndiametern, den hastighet med vilken
vattnet på grund av ångblåsorna strömmar uppåt
kring elektroderna, etc., och låter sig endast med stor
svårighet beräkna, om man avser att erhålla ett
relativt exakt värde. I en panna av denna typ är
ång-utvecklingen givetvis mest intensiv närmast
elektroden och avtager hastigt med avståndet från denna,
varför strömningsförhållandena bli mycket
komplicerade. Man brukar därför nöja sig med att utföra
beräkningen som om vattnet vore fritt från ånga, och i
stället göra ett på erfarenhet grundat, av ångblåsorna
beroende tillägg till vattnets eget ledningsmotstånd,
vilket tillägg under olika förutsättningar kan variera
från 25 upp till 100 % och mera. Man hör ofta
uttalas, att denna motståndsökning avtager hastigt vid
stigande ångtryck på grund av ångblåsornas genom
trycket minskade volym, men i själva verket
utjämnas denna inverkan vid den enkla elektrodpannan till
stor del därav, att ångblåsornas deplacement, dvs.
deras lyftkraft, minskas i nära nog samma proportion,
så att strömningshastigheten uppåt avtager och
därvid den i vattnet befintliga ångmängden tilltager tills
dess volym blir ungefär lika stor som vid det låga
trycket.
För att få pannan så liten och billig som möjligt är
det givetvis av vikt, att den per volymsenhet av
vattnet utvecklade ångmängden blir så stor som möjligt.
Denna belastning, som vid givna panndimensioner
kan ökas antingen genom att höja spänningen eller
genom att göra vattnet mera ledande, är ävenledes
beroende av vattnets strömningshastighet uppåt kring
elektroden. Under åren 1921 - 22 bereddes mig
genom välvilligt tillmötesgående från Stockholms
elektricitetsverk tillfälle att vid Värtaverket utföra en
serie försök avseende att fastställa belastningsgränsen
för strömmande och på grund av tillförd elektrisk
energi kokande vatten. För att få möjlighet till
någorlunda noggranna mätningar, utfördes dessa å
strömförande, fria vattenstrålar, vilkas belastning
ökades ända till dess små glindrande ljusbågar
började visa sig inuti vattenmassan. Dessa nästan
mikroskopiska ljusbågar uppstå sannolikt på det sättet,
att vid tillräckligt stor belastning bli de strömförande
vattenväggarna mellan ångblåsorna slutligen så tunna
att de brista, varvid strömavbrottet visar sig som en
ytterst liten ljusbåge. Överhuvud taget kokar
vatten på ett annat sätt, när det upphettas medelst
elektrisk ström, än när det mottager sitt värme från
kärlväggarna, såsom i en vanlig ångpanna. Vid
strömgenomgången ha ju blåsorna inga startpunkter
vid kärlväggen, där de uppstå och växa till en viss
storlek innan de lossna och flyta upp, utan de bildas
tämligen likformigt inuti hela vattenmassan, och få
därvid så ringa storlek, att de knappast kunna
urskiljas med blotta ögat. Det kokande vattnet i en
stråle ser på grund härav ut ungefär som mjölk.
När de små ljusbågarna vid de nyssnämnda försöken
angåvo att belastningsgränsen överskridits,
minskades effekten så mycket att ljusfenomenen just
upphörde, och den då uppmätta effekten noterades som
belastningsgräns. Genom mätning av vattnets
ström-ningshastighet och den tillförda effekten kunde man
bestämma huru stor procent av den per tidsenhet
framströmmande vattenmängden som förångades.
Försöken utfördes vid atmosfärtryck och med tre olika
stråldiametrar. Resultatet av mätningen blev det
som visas i nedanstående tabell.
Som synes är förångningsprocenten, dvs. den
förångade vattenmängden i % av den tillförda, tämligen
konstant med ett medelvärde av 1,75 %. Detta
innebär i själva verket, att man vid ett visst ångtryck
ej kan tillföra en genom uppvärmningszonen
passerande vattenkvantitet mera än en viss begränsad
energimängd, utan att vattnet förlorar sin för
strömmens genomgång erforderliga integritet. Detta
framgår tydligt av kolumnen "wattsek. per gram", där
värdena, trots varierande stråldiameter och
vatten-hastigheter, äro tämligen konstanta. Man kan också
uttrycka detta förhållande så, att en viss per
tidsenhet framströmmande vattenmängd ej kan tillföras
mera än en viss effekt, som i detta fall var 40 kW
för l kg vatten per sekund. Detta faktum utgör i
själva verket kärnpunkten i all beräkning av
elektriska ångpannor, och vi få anledning återkomma
härtill längre fram. Men vi ha också annat att lära av
tabellen. Av kolumnerna ’’Spänning per cm" och
Strålens diam. cm
Strålens längd cm
Vattenmängd liter/sek
Vattenhast. cm/sek
Vattnets spec. motstånd 18°
Spänning volt
Spänning per cm volt
Effekt kW
Watt per cm3
Förång-ning
%
Wattsek. per gram
kW per kg/sek
0,7 21,;35 0,122 317 299,5 6600 309 4,33, 530 1,67 37,0
0/7 21,35 0,13,9 361 241,3 6 560 307 5,19 633 1,73 38,9
1,0 21,67 0,260 332 279,5 6460 298 10,53 621 1,87 42,2
1^0 21,67 0,310 395 211,5 6480 299 12,36 728 1,83 41,5
1,0 21,67 0,370 471 181,6 6450 298 14,08 827 1,75 39,7
1,0 21,67 0,410 522 172,4 6460 299 14,70 865 1,65 37,4
1.5 33,25 0,590 335 230,0 6560 197 21,42 367 1,675 37>9
Medeltal 1,74 39,2
Avrundat 1,75 % 40 kW.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
