CZ300749B6 - Zpusob ohrevu a doplnování napájecí vody urcené pro vývin páry v zarízení, které slouží pro ohrev nebo sterilizaci materiálu vodní parou vloženého do jeho pracovní komory a zarízení k jeho provádení - Google Patents

Abstract

Zpusob ohrevu a doplnování napájecí vody urcené pro vývin páry v zarízení, které slouží pro ohrev nebo sterilizaci materiálu vodní parou vloženého do jeho pracovní komory spocívající v tom, že pro udržení sterilizacní teploty a zachování dostatecné rezervy tlaku vyvíjené páry pri doplnování napájecí vody i po nem se napájecí voda do vyvíjece (2) páry doplnuje v alespon jedné dávce za jejího soucasného predehrátí. Zarízení k provádení zpusobu, zahrnující vyvíjec (2) páry propojený pomocí potrubí (3) prívodu páry se sterilizacní komorou (1) parního sterilizátoru, na kterou je dále pripojena první cást (4) odpadního potrubí a odpadní ventil (5) má druhou cást (6) odpadního potrubí zaústenou do spodního hrdla (19) ohrívacího prostoru (7) tepelného výmeníku (8), pricemž na vrchní hrdlo (18) ohrívacího prostoru (7) tepelného výmeníku (8) je napojena tretí cást (9) odpadního potrubí. Vyvíjec (2) páry je dále propojen pres trubku (10) ohráté napájecí vody a ventil (11) napájecí vody s vrchním hrdlem (21) vyhrívaného prostoru (12) tepelného výmeníku (8), zatímco na spodní hrdlo (20) vyhrívaného prostoru (12) tepelného výmeníku (8) je dále napojeno napájecí potrubí (13) a cerpadlo (17).

Description

Způsob ohřevu a doplňování napájecí vody určené pro vývin páry v zařízení, které slouží pro ohřev nebo sterilizaci materiálu vodní parou vloženého do jeho pracovní komory a zařízení k jeho provádění

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu ohřevu a doplňování napájecí vody určené pro vývin páry v zařízení, které je určeno pro ohřev nebo sterilizaci materiálu vloženého do jeho pracovní komory, pomocí io vodní páry.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že parní steří lizátory jsou přístroje, ve kterých dochází při sterilizaci ke vzniku značného množství tepla. Teplo se akumuluje do vodní páry, která se vyvíjí ohřevem přímo buď ve steří lizační komoře, nebo oddělené ve vyvíječi páry. Po proběhnuté sterilizaci již není pára potřeba, proto se nechává kondenzovat a vzniklý kondenzát se dále ochlazuje na teplotu nižší než 10. °C. Vzniklé teplo se z parních sterilizátorů odvádí pomocí vodních nebo vzduchových chla20 diěú a často se i částečně zužitkuje k ohřevu napájecí vody pro vývin páry. Stupeň zužitkování tepla pro ohřev napájecí vody je různý, u některých zařízení se začne uplatňovat až po proběhnutí několika steril izačn ích cyklů.

V patentové přihlášce EP 0 937 465 Al je popisováno zařízení pro uskutečňování steřílizačního procesu, kde se pro zužitkování tepla použité páry nebo kondenzátu využívá chladicího efektu hadu ponořeného do napájecí vody v zásobní nádržce. Stejně tak je znám parní sterilizátor podle patentu DE 19 930 546 Cl, který využívá pro dochlazení kondenzátu stejného principu. Parní sterilizátor je v tomto případě vybaven tlakovou nádobou a kondenzátorem páry, pocházející z této tlakové nádoby, jakož i prostředky k vypouštění kondenzátu z kondenzátoru a/nebo ze sběr30 né nádoby přiřazené kondenzátoru působením přetlaku. Využitím prostředku k vypouštění kondenzátu z kondenzátoru pomocí přetlaku se dosáhne lepšího výsledku než při gravitačním vyprazdňování. Způsoby zužitkování tepla pro ohřev napájecí vody určené pro vývin páry, popisované ve výše uvedených vynálezech, mají svá omezení. Jedním z nich je, že ohřívání napájecí vody je pomalé. Napájecí voda se ohřívá během práce sterilizátorů a její teplota se ustálí až po provedení několika steril izačn ích cyklů; takže největšího účinku zužitkování tepla se začne dosahovat až po provedení několika sterilízačních cyklů navazujících na sebe. Dalším omezením je, že teplota ohřívané napájecí vody má hranicí, která se rovná teplotě varu při atmosférickém tlaku vzduchu. Tato skutečnost vyžaduje dimenzování systému s ohledem na teplotu okolí a atmosférický tlak. Takže skutečná maximální teplota napájecí vody musí být nižší než je teplotě varu. Při dosažení maximální teploty napájecí vody pro vývin páry již nedochází k žádnému zužitkování tepla z kondenzace páry a jejího kondenzátu. Všeobecně je známo, že pára vzniká ohřevem určitého množství vody nad teplotu varu pri potřebném tlaku, ať už přímo ve sterilízační komoře nebo v odděleném vyvíječi páry. Vývinem a odvodem páry během sterilizačního procesu se množství vody pro vývin páry snižuje a je třeba ji doplňovat napájecí vodou. Ve stávajících zarí45 zeních, která jsou určena pro uskutečňování sterilizačního procesu materiálu vloženého do jejich pracovní komory, se vyskytují převážně dva aspekty spojené s vývinem páry. Jedním z nich je doplňování - injektování napájecí vody a druhým je vytápění - ohřev vody nad teplotu varu pri potřebném tlaku. V případě prvního aspektu, pokud množství vody pro vývin páry v komoře nebo vyvíječi páry klesne pod určitou hodnotu, provede se doplnění napájecí vody. Druhým aspektem je, že pokud nastane pokles tlaku páry, začne se ohřívat voda a zvyšovat tlak. Je tedy evidentní, že dávkování napájecí vody ovlivní proces vývinu páry. Dávkování napájecí vody, která je chladnější než je voda určená pro vývin páry v komoře nebo vyvíječi páry, způsobí pokles teploty vody určené pro vývin páry, čímž následně poklesne i tlak páry. Časový interval, za který se tlak páry obnoví na původní hodnotu, záleží na mnoha faktorech. Nejdůležitějšími z

CZ 300749 Bó nich jsou: topný výkon určený pro vývin páry, množství dávkované vody, teplota dávkované vody, rychlost dávkování vody a okamžitá spotřeba páry. U výše popisovaných zařízení určených k uskutečňování sterilizačního procesuje třeba zajistit, aby tlak páry nepoklesl pod tlak potřebný pro sterilizací. Odstranění dočasného poklesu tlaku páry se řeší jako reakce na příčiny vzniku poklesu například zvětšením topného výkonu, predehřevem napájecí vody, či zvětšením rozdílu tlaku mezi vyvíječem páry a sterilizační komorou, pokud se jedná o samostatný vyvíječ páry. Některá tato řešení mají následující nevýhody: zvětšíme-li topný výkon, zařízení vykazuje enormní okamžitou spotřebu dodávané energie nebo zvětšíme-li tlakový rozdíl mezi vyvíječem páry a sterilizační komorou (jedná se o případ, kdy i pára vzniká ve vyvíječi páry odděleným od io sterilizační komory), rostou nároky na mechanickou odolnost vyvíječe páry a tím rozměry vyvíječe páry.

Účelem vynálezu je zajištění dostatečné tlakové rezervy vyvíječe páry v zařízení, ve kterém se uskutečňuje ohřev nebo sterilizace materiálu vloženého do jeho pracovní komory, pomocí vodní páry.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem ohřevu a doplňováním napájecí vody určené pro vývin páry v zařízení, které je určeno pro ohřev nebo sterilizaci materiálu vloženého do jeho pracovní komory, pomocí vodní páry, jehož podstata spočívá v tom, že pro udržení sterilizační teploty a zachování dostatečné rezervy tlaku vyvíjené páry při doplňování napájecí vody i po něm, se napájecí voda do vyvíječe páry doplňuje v alespoň jedné dávce za jejího současného předehřátí.

Výhodou výše popisovaného způsobu je, že ohřívání napájecí vody se uskutečňuje při každém sterilizačním cyklu stejně, tzn. že teplota napájecí vody je ustálena na maximální hodnotě při každém sterilizačním cyklu, takže největšího účinku zužitkování tepla se dosahuje při každém sterilizačním cyklu. Významné je, že stejného účinku zužitkování tepla se dosáhne už při prvním sterilizačním cyklu, u tzv. startu ze studeného stavu.

Teplota ohřívané napájecí vody má hranicí, která se rovná teplotě odcházející vodní páry a jejího kondenzátu ze sterilizační komory při daném přetlaku ve sterilizační komoře, tzn. že teplota může být vyšší než je teplota varu při atmosférickém tlaku.

Dalším výhodným způsobem pro dosažení dostatečné rezervy tlaku ve vyvíječi páry je, když se doplňování napájecí vody provádí ve střídavých krocích A, B, kde v prvním kroku A se napájecí voda doplňuje a druhém kroku B probíhá její ohřev ve vyvíječi páry, přičemž kroky A a B se navzájem střídají. Přitom doplnění se provádí mezi okamžikem, kdy vnikne požadavek na doplnění napájecí vody ve vyvíječi páry, tj. stav, kdy snímač hladiny signalizuje nedostatek vody, a okamžikem, kdy je ve vyvíječi páry dosažena pracovní hladina, tj. stav, kdy snímač hladiny signalizuje dostatek napájecí vody pro provoz zařízení.

Je výhodné stanovit časový interval Ta kroku A doplnění napájecí vody tak, aby objem napájecí vody doplňovaný v intervalu T_A nezpůsobil pokles tlaku vyvíječe páry pod tlak odpovídající sterilizační teplotě.

Dále je výhodné stanovit časový interval T_B kroku B ohřevu napájecí vody tak, aby se během kroku B dokázal objem napájecí vody doplněný do vyvíječe páry v kroku A ohřát na teplotu varu a přeměnit v páru pomocí topného výkonu vyvíječe páry.

-2CZ 300749 B6

Výhodou tohoto způsobu je, že při postupném doplňování napájecí vody se chladnější napájecí voda mísí s horkou vodou pro vývin páry, ale jen tak rychle, aby bylo možněji průběžně ohřívat a nezáleží na množství doplňované vody.

Další výhodou výše popisovaného způsobuje snížení poměru objemu doplňované napájecí vody ku objemu vody před doplněním, tím pádem snížení potřebné rezervy ohřáté vody, což má za následek snížení velikosti vyvíječe páry, snížení nároků na mechanickou odolnost vyvíječe páry a tím i výsledné zmenšení nákladů.

Jednou z dalších výhod u výše popisovaného způsobu doplňování napájecí vody prováděného ve střídavých krocích je odstranění poklesu tlaku páry ve vyvíječi páry pod nepřípustnou mez při každém sterilizaČním cyklu, tedy i prvním.

Uspořádání zařízení k provádění způsobu dle prvního nároku, zahrnuje vyvíječ páry propojený pomocí potrubí přívodu páry se sterilizační komorou parního sterilizátoru, na kterou je dále připojena první část odpadního potrubí a odpadní ventil, jehož podstata spočívá v tom, že má druhou část odpadního potrubí zaústěnu do spodního hrdla ohřívacího prostoru tepelného výměníku, přičemž na vrchní hrdlo ohřívacího prostoru tepelného výměníku je napojena třetí část odpadního potrubí, přičemž vyvíječ páry je dále propojen přes trubku ohřáté napájecí vody a ventil napájecí vody s vrchním hrdlem vyhřívaného prostoru tepelného výměníku, přičemž na spodní hrdlo vyhřívaného prostoru tepelného výměníku je dále napojeno napájecí potrubí a čerpadlo.

Je výhodné, když tepelný výměník je vřazen mezi druhou část a třetí část odpadního potrubí určeného pro odvod odpadní vodní páry a jejího kondenzátu o vysoké teplotě. Tímto je zaručeno, že využije proudící odpadní vodní páry a jejího kondenzátu o vysoké teplotě. Nutno podotknout, že proudící pára nebo kondenzát je zpravidla pod tlakem vyšším než je atmosférický, čímž i výstupní teplota ohřívaného media je zpravidla vyšší než teplota varu při atmosférickém tlaku.

Dále je výhodné, když tepelný výměník má objem vnější vyhřívané části pro napájecí vodu stejně velký, jako je objem dávky napájecí vody doplňované do vyvíječe páry. Horké odpadní médium odváděné ze sterilizační komory neustále proudí přes ohřívací prostor tepelného výměníku, ohřívá potřebné množství napájecí vody pro doplnění vyvíječe na maximálně možnou teplotu.

Pro zajištění optimálního přestupu teplaje výhodné, když podélná osa rotace výměníku je umístěna vertikálně a spodní hrdlo ohřívacího prostoru je napojeno na druhou část odpadního potrubí. A spodní hrdlo vyhřívaného prostoru je napojeno na napájecí potrubí a čerpadlo.

Pro zvýšení účinnosti zařízení k provádění způsobu podle prvního nároku je výhodné, když tepelný výměník má ohřívací prostor vytvořen ve tvaru trubice zakončené vrchním hrdlem a spodním hrdlem, která je opatřena chladicí plochou ve tvaru šroubovice, přičemž jeho vyhřívaný prostor je vymezen chladicí plochou a pláštěm, jenž je na jednom konci opatřen horní přírubou, ve které je uspořádáno vrchní hrdlo, a na druhém dolní přírubou, ve které je uspořádáno spodní hrdlo.

Další varianta uspořádání zařízení k provádění způsobu dle druhého nároku zahrnuje vyvíječ páry propojený pomocí potrubí přívodu páry se sterilizační komorou parního sterilizátoru, na kterou je dále připojena první část odpadního potrubí a odpadní ventil, jehož podstata spočívá v tom, že má napájecí potrubí a čerpadlo připojeno pres ventil napájecí vody na vyvíječ páry, který šo je dále opatřen snímačem hladiny, jehož výstup je napojen na vstup komparátoru, zatímco výstup komparátoru je připojen na vstup a stabilního klopného obvodu, jehož výstup je připojen ke vstupu čerpadla napájecí vody.

-3CZ 300749 B6

Komparátor sleduje hladinu napájecí vody ve vyvíječi páry. Pokud hadina této vody klesne pod minimální hladinu, pak se aktivuje a stabilní klopný obvod, který generuje časové intervaly T_A a Tb pro doplňování napájecí vody do vyvíječe páry.

? Pro jednoduchost lze použít nespojitý snímač hladiny a stanovit intervaly T_A a T_B konstantní. To znamená že po celou dobu doplňování napájecí vody budou intervaly stejně dlouhé. Je však výhodné použít proměnné intervaly T_A a T_B. Například použitím spojitého snímače hladiny je možné během doplňování napájecí vody intervaly měnit. Čím nižší je hladina vody ve vyvíječi, tím kratší bude interval T_A, a tím kratší může být i interval T_B. Tím bude zachován konstantní ío poměr objemu napájecí vody doplněné v intervalu, 1-_A ku objemu vody ve vyvíječi.

Výhodným způsobem je, když zařízení k provádění způsobu dle druhého nároku je ovládáno blokem mikroprocesorové automatiky a zahrnuje vyvíječ páry propojený pomocí potrubí přívodu páry se sterilizační komorou parního sterilizátoru, na kterou je dále připojena první část odpadlí ního potrubí a odpadní ventil, jehož podstata spočívá v tom, že má napájecí potrubí a čerpadlo připojeno přes ventil napájecí vody na vyvíječ páry, který je dále opatřen snímačem hladiny, jehož výstup je napojen na vstup mikroprocesorové automatiky, zatímco výstup mikroprocesorové automatiky je připojen na vstup čerpadla napájecí vody.

V případě, je-li vyvíječ páry samostatnou částí parního sterilizátoru, je výhodné zmenšit tlakovou rezervu vyvíječe, čímž se sníží mechanická odolnost a tím velikost a rozměry celého sterilizátoru.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude objasněn pomocí výkresů, na kterých obr. 1 znázorňuje příkladné uspořádání důležitých prvků parního sterilizátoru s výměníkem vřazeným mezi druhou část a třetí část odpadního potrubí, které je určeno pro provádění způsobu ohřívání napájecí vody doplňované do vyvíječe páry, obr. 2 a obr. 4 znázorňují příkladné uspořádání důležitých prvků parního sterilizátoru s elektronickými prvky, které je určeno pro provádění způsobu postupného doplňování napájecí vody, kde se chladnější napájecí voda mísí ve vyvíječi páry s horkou vodou pro vývin páry, a obr. 3 znázorňuje provedení výměníku ve tvaru trubice opatřené chladící plochou ve tvaru šroubovice.

Příklady provedení vynálezu

Způsob ohřevu a doplňování napájecí vody určené pro vývin páry v zařízení, které slouží pro ohřev nebo sterilizaci materiálu vloženého do jeho pracovní komory pomocí vodní páry podle vynálezu, bude osvětlen pomoci několika výhodných příkladů provádění způsobu a uspořádání zařízení k jejich provádění.

Jeden ze způsobů ohřevu a doplňování napájecí vody určené pro vývin páry v zařízení, které je určeno pro ohřev nebo sterilizaci materiálu vloženého do jeho pracovní komory pomocí vodní páry spočívá v tom, že napájecí voda se do vyvíječe páry doplňuje v alespoňjedné dávce za jejího současného předehřátí. Toto se zpravidla děje za podmínky udržení sterilizační teploty a zachování dostatečné rezervy tlaku vyvíjené páry při doplňování napájecí vody i po něm. Napájecí voda je dávkována Čerpadlem T7 a prochází vyhřívaným prostorem J_2 výměníku 8. Horký kondenzát, kteiý neustále proudí ze sterilizační komory 1 přes ohřívací prostor 7 tepelného výměníku 8, tak ohřívá optimální množství dávkované napájecí vody nacházející se ve vyhřívaném prostoru 12 tepelného výměníku 8 na maximálně možnou teplotu. Při tomto způsobu ohřevu napájecí vody určené pro vývin páry je nově využito přestupu tepla do optimálního množství napájecí vody, které je dáno jednou dávkou, jež se ohřeje na maximální teplotu.

-4CZ 300749 B6

Další způsob ohřevu a doplňování napájecí vody určené pro vývin páry v zařízení, které je určeno pro ohřev nebo sterilizaci materiálu vloženého do jeho pracovní komory, pomocí vodní páry za podmínky dosažení dostatečné rezervy tlaku ve vyvíječi páry spočívá v doplňování dávky napájecí vody, který se provádí ve střídavých krocích A, B, kde v prvním kroku A se napájecí voda doplňuje a druhém kroku B probíhá její ohřev ve vyvíječi páry, přičemž kroky A a B se navzájem střídají. Voda pro vývin páry, míchaná s doplňovanou chladnější napájecí vodou, se ochladí tím víc, čím bude větší poměr objemu doplňované napájecí vody ku objemu vody pro vývin páry před doplněním. Aby nevznikl dočasný pokles tlaku páry po doplňování vody, muselo by být množství vody pro vývin páry před doplněním podstatně větší než je objem doplňované vody. To s sebou nese zvětšení objemu pro vyvíjení páry. Pokud je třeba doplňovat takové množství napájecí vody, které způsobí významný pokles tlaku, je výhodné rozložit doplňování vody do dávek. V každé dávce se doplňuje jenom takový objem vody, který je zanedbatelný oproti celému objemu vody ve vyvíječi páry. Pak následuje prodleva, během které se celý objem vody pro vývin páry ohřeje ve vyvíječi páry a tlak vyvíječe páry se zvýší na potřebnou úroveň. Celý proces končí ve chvíli, kdy je objem vody pro vývin páry dostatečný. Časový interval T_A kroku A doplnění napájecí vody je výhodné stanovit tak, aby objem napájecí vody doplňovaný do vyvíjeěe páry způsobil jen takový pokles tlaku ve vyvíječi páry, aby měl dostatečnou rezervu pro udržení sterilizační teploty při zachování rovnoměrného odběru páry. Časový interval T_B kroku B ohřevu napájecí vody je výhodné stanovit tak, aby se během kroku B dokázal objem napájecí vody doplněný do vyvíjeěe páry v kroku A částečně ohřát na teplotu varu napájecí vody a částečně přeměnit v páru.

Jedno z příkladných uspořádáních prvků zařízení k provádění způsobu ohřevu napájecí vody určené pro vývin páry znázorňuje obr. 1 a obr. 3. Při tomto uspořádání je sterilizační komora i parního sterilizátoru propojena s vyvíječem 2 páry pomocí potrubí 3 přívodu páry. Na sterilizační komoru 1 je dále napojena první část 4 odpadního potrubí a odpadní ventil 5 a dále druhá část 6 odpadního potrubí, která ústí do spodního hrdla J9 ohřívacího prostoru 7 tepelného výměníku 8. Na vrchní hrdlo 18 ohřívacího prostoru 7 tepelného výměníku 8 je napojena třetí část 9 odpadního potrubí, které navazuje na běžné trubkové propojení parního sterilizátoru (na výkrese není znázorněno). Vyvíječ 2 páry je propojen trubkou JO ohřáté napájecí vody a ventilem JJ. napájecí vody s vrchním hrdlem 21 vyhřívaného prostoru 12 tepelného výměníku 8. Na spodní hrdlo 20 vyhřívaného prostoru 12 tepelného výměníku 8 je dále připojeno napájecí potrubí J3 a čerpadlo J7 pro přísun napájecí vody, které je napojeno na běžné trubkové propojení parního sterilizátoru (na výkrese není znázorněno).

Funkce zařízení k provádění způsobu ohřevu napájecí vody určené pro vývin páry v zařízeních, které jsou určeny pro uskutečňování steřílizačního procesu, je patrná z obr. 1. Pára vzniklá ve vyvíječi 2 páry je vedena potrubím 3 přívodu páry do sterilizační komory J, kde se účastní steri40 lizačního procesu, tj. ohřívá nejen vložený materiál ke sterilizování, ale také sterilizační komoru L Při tomto ohřevu vzniká značné množství horkého kondenzátu. Tento je spolu s částečně nezkondenzovanou parou ze sterilizační komory 1 kontinuálně odváděn přes první část 4 odpadního potrubí a střídavě se otevírající a zavírající odpadní ventil 5 a druhou část 6 odpadního potrubí ústící do spodního hrdla J9 ohřívacího prostoru 7 tepelného výměníku 8. Horký konden45 zát a částečně nezkondenzovaná pára je z ohřívacího prostoru 7 tepelného výměníku 8 dále vedena přes vrchní hrdlo 18 a třetí část 9 odpadního potrubí do dalšího trubkového propojení parního sterilizátoru, kde dochází zpravidla k dalšímu chlazení kondenzátu a jeho vypouštění do odpadního prostoru.

Je zřejmé, že právě v tepelném výměníku 8 dochází k ohřevu napájecí vody, která se nachází ve vyhřívaném prostoru J2 pod tlakem, kterýje zpravidla vyšší než je tlak atmosférický. Na spodní hrdlo 20 vyhřívaného prostoru 12 tepelného výměníku 8 je napojeno napájecí potrubí 13.. připojené k trubkovému propojení parního sterilizátoru pres čerpadlo 17, kterým je zajišťován přísun

-5CZ 300749 B6 napájecí vody. Otevřením ventilu IX napájecí vody vnikne napájecí voda přes trubku 10 ohřáté napájecí vody do vyvíječe páry 2.

Napájecí voda je do vyvíječe 2 páry doplňována po stejných množstvích. Proto je vnější část 12 vyhřívacího prostoru tepelného výměníku 8 s výhodou dimenzována tak, aby se její objem rovnal objemu injektované napájecí vody dodávané do vyvíječe 2 páry. Horké odpadní médium - kondenzát ze sterilizační komory i, které neustále proudí přes první část 4 odpadního potrubí, odpadní ventil 5 a druhou část 6 odpadního potrubí do ohřívacího prostoru 7 tepelného výměníku 8, tak ohřívá optimální množství jedné dávky napájecí vody na maximálně možnou teplotu.

io

Nutno podotknout, že ohřívací prostor 7 tepelného výměníku 8 lze podrobit i přetlaku, v důsledku čehož teplota ohřáté napájecí vody může mít vyšší teplotu, než je teplota bodu varu vody při atmosférickému tlaku.

Jedno z výhodných provedení tepelného výměníku 8 znázorňuje obr. 3. Tepelný výměník 8 v tomto provedení má ohřívací prostor 7 vytvořen ve tvaru trubice, která je ukončena vrchním hrdlem £8 na jednom konci, a na druhém konci spodním hrdlem J9. Trubice je opatřena chladicí plochou 22 ve tvaru šroubovice. Jeho vyhřívaný prostor 12 vymezuje chladicí plocha 22 a plášť 23,jenž je na jednom konci opatřen horní přírubou 24, ve které je uspořádáno vrchní hrdlo 21 a na druhém konci dolní přírubou 25, ve které je uspořádáno spodní hrdlo 20.

Funkce výše popisovaného výměníku je následující: Odpadní pára a kondenzát o vysoké teplotě proudí spodním hrdlem Γ9 ohřívacího prostoru 7 do ohřívacího prostoru 7 a ohřívají chladicí plochu 22, jež je vytvořena ve tvaru šroubové plochy. Odpadní pára a kondenzát vycházejí z tepelného výměníku 8 přes vrchní hrdlo 18 ohřívacího prostoru 7. Napájecí voda vstupuje přes spodní hrdlo 20 vyhřívaného prostoru 12 do vyhřívaného prostoru 12, ve kterém se ohřeje odebráním tepla z chladicí plochy 22. Plášť 23 spolu s chladicí plochou 22, horní přírubou 24 a dolní přírubou 25 vymezují vyhřívaný prostor 12 tepelného výměníku 8. Ohřátá napájecí voda vychází z tepelného výměníku 8 vrchním hrdlem 21 vyhřívaného prostoru 12.

Další varianta uspořádání prvků zařízení k provádění způsobu ohřevu a doplňování napájecí vody určené pro vývin páry je znázorněna na obr. 2, Při tomto uspořádání zařízení zahrnuje vyvíječ 2 páry propojený pomocí potrubí 3 přívodu páry se sterilizační komorou 1 parního sterilizátoru. Na toto je dále připojena první část 4 odpadního potrubí a odpadní ventil 5. V této variantě je napájecí potrubí J_3 a čerpadlo 17 připojeno přes ventil H napájecí vody na vyvíječ 2 páry. Vyvíječ 2 páry je dále opatřen snímačem J_4 hladiny, jehož výstup je napojen na vstup komparátoru j_5. Zatímco výstup komparátoru 15 je připojen na vstup astabilního klopného obvodu 16, jehož výstup je připojen ke vstupu čerpadla 17 napájecí vody a ventilu H napájecí vody.

Funkce postupného doplňování napájecí vody je též zřejmá z obr. 2. Pára vzniklá ve vyvíječi 2 páry je vedena potrubím 3 přívodu páry do sterilizační komory 1, kde se účastní sterilizačního procesu. Při tomto ohřevu vzniká značné množství horkého kondenzátu. Tento je spolu s částečně nezkondenzovanou parou ze sterilizační komory 1 kontinuálně odváděn pres první část odpadního potrubí 4 a odpadní ventil 5 a druhou část 6 odpadního potrubí. Pára je odváděna potrubím 3 přívodu páry z vyvíječe 2 páry do sterilizační komory 1. Tímto se ve vyvíječi 2 páry snižuje tlak páry a tím i množství páry. Ohřevem napájecí vody ve vyvíječi 2 páry dochází k tvorbě páry a současně k snižování hladiny napájecí vody. Pokud snímač 14 hladiny signalizuje nedostatek napájecí vody, je ji třeba čerpadlem 17 napájecí vody doplnit. Snímač 14 hladiny sleduje hladinu vody pro vývin páry a pokud tato klesne pod určitou hranicí, tak komparátor J_5 aktivuje astabilní klopný obvod 16, který začne generovat časové intervaly T_A pro doplňování napájecí vody do vyvíječe 2 páry a časové intervaly T_B pro ohřev napájecí vody. Na základě těchto časových intervalů T_A čerpadlo Π doplňuje napájecí vodu pulzně, tzn. že po určitý časový interval T_A čerpá napájecí vodu a současně je otevřen ventil H napájecí vody. Po ukončení

-6CZ 300749 Bó časového intervalu T_A následuje časový interval T_B ohřevu napájecí vody a vyrovnání tlaku. Doplňování a ohřev napájecí vody se rozdělí na krok A, kdy se doplňuje napájecí voda a krok B, kdy se čeká na ohřátí napájecí vody doplněné v kroku A, přičemž kroky A, B se navzájem střídají.

Frekvence a poměr doby sepnuto/rozepnuto astabilního klopného obvodu odpovídají kroku A, kdy se doplňuje napájecí voda a kroku B, kdy se Čeká na ohřev napájecí vody. Časové intervaly T_A doplňování napájecí vody a časové intervaly T_B ohřevu napájecí vody jsou stanoveny podle konkrétního konstrukčního uspořádání zařízení. Důvodem je, aby dávka - objem napájecí vody doplňovaný v časovém intervalu T_A neovlivnila tlakovou rezervu vyvíječe páry a v časovém intervalu T_B ohřevu napájecí vody se dokázala ohřát na teplotu varu a přeměnit na páru.

Jiným výhodným způsobem zapojení pro řízení doplňování napájecí vody, který je znázorněn na obr, 4, je to, že lze prvky pro řízení časového rozložení doplňování napájecí vody realizovat mik15 roprocesorovou automatikou 26, kde všechny potřebné kroky učiní procesor. Výstup snímače H hladiny se přivede na vstup bloku mikroprocesorové automatiky, jejíž výstup přímo ovládá čerpadlo J7 napájecí vody a ventil JJ. napájecí vody. Mikroprocesorová automatika sleduje snímač J4 hladiny a pokud hladina klesne pod určitou hranicí, pak započne s doplňováním sérií dávek napájecí vody pomocí čerpadla J7 napájecí vody a ventilu JJ. napájecí vody. V procesoru je implementována funkce časovače, která dokáže odpočítávat reálný čas a tak časovat reálné děje. Časovač zajistí pulzní spínání čerpadla 17 a ventilu JI napájecí vody.

Funkce postupného doplňování napájecí vody s mikroprocesorovou automatikou 26 je též zřejmá z obr. 4. Ohřevem napájecí vody ve vyvíječi 2 páry dochází k tvorbě páry a současně k snižování hladiny napájecí vody. Pokud snímač hladiny J4 signalizuje nedostatek napájecí vody, je ji třeba čerpadlem 17 napájecí vody doplnit přes ventil JJ. napájecí vody. Snímač 14 hladiny sleduje hladinu vody pro vývin páry a pokud tato klesne pod určitou hranicí, tak mikroprocesorová automatika 26 začne generovat časové intervaly T_A pro doplňování napájecí vody do vyvíječe 2 páry a časové intervaly T_B pro ohřev napájecí vody.

Průmyslová využitelnost

Způsob ohřevu a doplňování napájecí vody určené pro vývin páry v zařízení, které slouží pro ohřev nebo sterilizaci materiálu vodní parou vloženého do jeho pracovní komory a zařízení k jeho provádění, lze výhodně využívat v konstrukcích nejen parních steří lizátorů, ale i v jiných zařízeních pracujících s dávkovacím způsobem napájecí vody do vyvíječe páry a vykazujících přebytečné množství tepla, které lze tímto způsobem výhodně efektivně zužitkovat.

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob ohřevu a doplňování napájecí vody určené pro vývin páry v zařízení, které slouží pro ohřev nebo sterilizaci materiálu vodní parou vloženého do jeho pracovní komory, vyznačující se tí m, že pro udržení sterilizační teploty a zachování dostatečné rezervy tlaku vyvíjené páry při doplňování napájecí vody i po něm se napájecí voda do vyvíječe páry doplňuje

50 v alespoň jedné dávce za jejího současného předehřátí.

2. Způsob ohřevu a doplňování napájecí vody určené pro vývin páry v zařízení, které slouží pro ohřev nebo sterilizaci materiálu vodní parou vloženého do jeho pracovní komory podle náro-7CZ 300749 B6 ku 1. v y z π a č u j i c í se tím, že doplňování napájecí vody se provádí ve střídavých krocích A, B, kde v prvním kroku A se napájecí voda doplňuje a v druhém kroku B probíhá její ohřev, přičemž časový interval kroků A a B může být proměnný.

5

3. Způsob ohřevu a doplňování napájecí vody určené pro vývin páry v zařízení, které slouží pro ohřev nebo sterilizaci materiálu vodní parou vloženého do jeho pracovní komory podle nároku 2, vyznačující se t í m , že pro zamezení poklesu tlaku ve vyvíječi páry se napájecí voda doplňuje v průběhu kroku A v dávce, kteráje menší než celkový objem doplňované napájecí vody do vyvíječe páry neboje rovna celkovému objemu doplňované napájecí vody do vyvíio ječe páry.

4. Způsob ohřevu a doplňování napájecí vody určené pro vývin páry v zařízení, které slouží pro ohřev nebo sterilizaci materiálu vodní parou vloženého do jeho pracovní komory podle nároku 2, vyznačující se tím, že během kroku B se dávka napájecí vody doplněná do

15 vyvíječe páry v kroku A ohřeje na teplotu varu a přemění v páru.

5. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, zahrnující vyvíječ (2) páry propojený pomocí potrubí (3) přívodu páry se sterilizační komorou (1) parního steří 1 izátoru, na kterou je dále připojena první část (4) odpadního potrubí a odpadní ventil (5), vyznačující se tím, že

20 má druhou část (6) odpadního potrubí zaústěnu do spodního hrdla (19) ohřívacího prostoru (7) tepelného výměníku (8), přičemž na vrchní hrdlo (18) ohřívacího prostoru (7) tepelného výměníku (8) je napojena třetí část (9) odpadního potrubí, přičemž vyvíječ (2) páry je dále propojen přes trubku (10) ohřáté napájecí vody a ventil (11) napájecí vody s vrchním hrdlem (21) vyhřívaného prostoru (12) tepelného výměníku (8), zatímco na spodní hrdlo (20) vyhřívaného prostoru

25 (12) tepelného výměníku (8) je dále napojeno napájecí potrubí (13) a čerpadlo (17).

6. Zařízení k provádění způsobu podle nároků 2, 3 a 4, zahrnující vyvíječ (2) páry propojený pomocí potrubí (3) přívodu páry se sterilizační komorou (1) parního sterilizátoru, na kterou je dále připojena první část (4) odpadního potrubí a odpadní ventil (5), vyznačující se

30 t í m, že má napájecí potrubí (13) a čerpadlo (17) připojeno přes ventil (11) napájecí vody na vyvíječ (2) páry, který je dále opatřen snímačem (14) hladiny, jehož výstup je napojen na vstup komparátoru (15), zatímco výstup komparátoru (15) je připojen na vstup astabilního klopného obvodu (16), jehož výstup je připojen ke vstupu čerpadla (17) napájecí vody a ventilu (11) napájecí vody.

7. Zařízení k provádění způsobu podle nároků 2, 3 a 4, zahrnující vyvíječ (2) páry propojený pomocí potrubí (3) přívodu páry se sterilizační komorou (1) parního sterilizátoru, na kterou je dále připojena první část (4) odpadního potrubí a odpadní ventil (5), vyznačující se t í m , že má napájecí potrubí (13) a čerpadlo (17) připojeno přes ventil (11) napájecí vody na

40 vyvíječ (2) páry, který je dále opatřen snímačem (14) hladiny, jehož výstup je napojen na vstup mikroprocesorové automatiky (26), zatímco výstup mikroprocesorové automatiky (26) je připojen na vstup čerpadla (17) napájecí vody a ventilu (11) napájecí vody.

8. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 5, v y z n a č u j í c í se t í m, že tepelný

45 výměník (8) je vřazen mezi druhou část (6) a třetí část (9) odpadního potrubí určeného pro odvod odpadní vodní páry a jejího kondenzátu o vysoké teplotě.

9. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 5, v y z n a Č u j í c í se t í m, že vyhřívaný prostor (12) tepelného výměníku (8) má objem shodný s objemem dávky napájecí vody doplňo50 váné do vyvíječe (2) páry.

10. Zařízení k provádění způsobu podle nároků 5 a 8, vy z naČ u j í cí se t í m, že podélná osa rotace výměníku (8) je umístěna vertikálně.

-8CZ 300749 B6

11. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 5, v y z n a č u j í c í se tí m, že tepelný výměník (8) má ohřívací prostor (7) vytvořen ve tvaru trubice zakončené vrchním hrdlem (18) a spodním hrdlem (19), která je opatřena chladící plochou (22) ve tvaru šroubovice, přičemž jeho

5 vyhřívaný prostor (12) je vymezen chladicí plochou (22) a pláštěm (23), jenž je na jednom konci opatřen horní přírubou (24), ve které je uspořádáno vrchní hrdlo (21) a na druhem konci dolní přírubou (25), ve které je uspořádáno spodní hrdlo (20).