DE1275747B

DE1275747B - Durchlauferhitzer

Info

Publication number: DE1275747B
Application number: DEG32595A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walther Simon
Original assignee: Gustav F Gerdts KG
Current assignee: Gustav F Gerdts KG
Priority date: 1961-06-27
Filing date: 1961-06-27
Publication date: 1968-08-22
Also published as: GB952794A

Description

Durchlauferhitzer Die vorliegende Erfindung betrifft einen Durchlauferhitzer mit Regelung der Wärmezufuhr durch einen Thermostaten, dessen Fühler von der Temperatur der Kaltwasserleitung des zu beheizenden Mediums (Zweitmedium) beeinflußt wird, um die Wärmezufuhr mit Zapfbeginn selbsttätig einzuschalten und nach Beendigung des Wasserdurchlaufs selbsttätig abzusperren.
Bei mit Heizwasser beschickten Brauchwasservorwärmern wird angestrebt, mit beginnender Wasserentnahme eine sofortige Ansprechreaktion des thermischen Fühlers und damit der Regeleinrichtung zu erzielen, um weitgehend die Totzeit in der Beheizung des Brauchwassers auszuschalten und einen sofortigen Fluß des Heizmediums zu erhalten, damit weitgehend Abweichungen vom Wärme-Sollwert vermieden werden. Infolge des sehr trägen Wärmeflusses sowohl im Brauchwasser als auch in den Armaturen, ist die Totzeit so lang, daß vor allem die Regeleinrichtung bei Kurzentnahmen gar nicht mehr zum Ansprechen kommt, während bei längerer Entnahme vorerst die Brauchwassertemperatur soweit abfällt bis dieser Temperaturabfall ausreicht, den Thermostaten zum Ansprechen zu bringen und damit den Heizwasserzufluß zur Beheizung freizugeben.
Aber auch in anderen Fällen, so z. B. bei dampfbeheizten Kunststoffkalandern, bei denen das Produkt wechselweise beheizt und gekühlt werden muß, folgt das thermostatgesteuerte Regelorgan, z. B. ein thermostatgesteuerter Kondenswasserableiter, nicht schnell genug dem Temperaturwechsel, so daß die sich hierdurch ergebenden Verzögerungen im Wechselbetrieb sich nicht nur zeitlich, sondern sich auch an der Qualität des Produktes nachteilig bemerkbar machen.
Bei einem bekannten elektrisch beheizten Durchlauferhitzer ist der Wärmefühler im Sammelraum des zu beheizenden Mediums angeordnet und hält das Wasser in der entnahmelosen Zeit im Zustand der Solltemperatur bereit. Der Wärmefühler fühlt hierbei im Sammelraum die Temperatur des zu beheizenden Mediums ab und- ist dicht neben der Einströmöffnung des nachströmenden Kaltwassers angeordnet, so daß fast unmittelbar mit Zapfbeginn der elektrische Heizkörper eingeschaltet wird.
Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß sie für Durchlauferhitzer, die Dampf oder Heißwasser als Heizmedium verwenden, nicht geeignet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Totzeit zu beseitigen und die Einhaltung der Soll-Temperaturen an mit Dampf bzw. Heißwasser beheizten Durchlauferhitzern zu erreichen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem mit Dampf bzw. Heißwasser beheizten Durchlauferhitzer, bei dem das Heizmedium (Erstmedium) in freiem Durchstrom das Gehäuse des Wärmetauschers voll ausfüllt, während das zu beheizende Medium in einer Rohrschlange durch das Gehäuse hindurchgeführt ist, und die Regelung der Wärmezufuhr durch ein vom Thermostaten beeinflußtes Ventil erfolgt, dessen Fühler der Temperatur des zu beheizenden Mediums und der des Heizmediums derart ausgesetzt ist, daß die Zulaufleitung des zu beheizenden Mediums durch bzw. um das in der Ablaufleitung des Heizmediums angeordnete, den Thermostaten aufweisende Gehäuse herumgelegt ist oder unmittelbar in Durchflußrichtung vor dem Thermostaten durch bzw. um die Ablaufleitung des Heizmediums über ein entsprechend langes Stück doppelrohrig ineinandergreifend angeordnet ist.
Durch die vorgeschlagene Maßnahme wird beispielsweise bei Brauchwasservorwärmern unmittelbar mit Beginn der Brauchwasserentnahme dem Heizmedium im Bereich des Thermostaten vom kalt zufließenden Brauchwasser ein Temperaturwert aufgegeben, mit welchem der tatsächliche Temperaturwert des Heizwassers im Wärmetauscher im Bereich der Abfühlzone derart verändert wird, daß das an dieser Stelle hervorgerufene plötzliche Temperaturgefälle den Thermostaten ohne jede Verzögerung unter Ausschaltung der schädlichen Totzeit zum sofortigen Ansprechen bringt, womit der sofortige Fluß des Heizwassers einsetzt.
Bei wechselweise zu beheizenden und zu kühlenden Produktionsanlagen, bei denen zur Kühlung des Produktes das Heizmedium ab- und das Kühlmedium zugeschaltet wird, wird das Kühlmedium, bevor es zum Produkt gelangt und über die thermostatgesteuerte Einrichtung zur Ableitung kommt, als Zweitmedium mit seiner Leitung durch die Abfühlzone des Thermostaten geführt, so daß bereits mit der Zuschaltung der Kühlleitung der beispielsweise thermostatgesteuerte Ableiter sofort öffnet und den Kühlkreislauf freigibt.
Die Rohrleitung des einströmenden Zweitmediums kann durch bzw. um das den Thermostaten aufweisende Gehäuse der Regeleinrichtung geführt sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Rohrleitung des einströmenden Zweitmediums und die Rohrleitung des ausströmenden Erstmediums unmittelbar vor der thermostatgesteuerten Einrichtung über ein entsprechend langes Stück doppelrohrig ineinandergreifend anzuordnen.
Zur weiteren Unterstützung der Maßnahmen zur Einhaltung einer gleichbleibenden Soll-Temperatur wird vorgeschlagen, das Leitungsrohr des Heizmediums im Bereich der unteren Gehäusewandung des Wärmetauschers eintreten zu lassen und innerhalb desselben bis nahe an die obere Gehäusewand heranzuführen. Durch diese Maßnahme wird bereits schon von der Einführungsstelle des Heizmediums an Wärme abgegeben, so daß im Bereich der Austrittsstelle des Brauchwassers die Temperatur des Heizmediums derart herabgesetzt ist, daß weitgehend eine Überhitzung des Brauchwassers vermieden ist.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, in der Brauchwasserleitung austrittsseitig einen weiteren Wärmefühler vorzusehen, der auf die Regeleinrichtung des Heizmediums noch zusätzlich regelnd einwirkt.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes bei Brauchwasservorwärmern dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Anordnung, bei welcher das Zweitmedium das Gehäuse der thermostatgesteuerten Regeleinrichtung für das Erstmedium in einer getrennten Leitung direkt durchfließt, F i g. 2 eine Anordnung der Leitung für das Zweitmedium am Gehäuse der thermostatgesteuerten Regeleinrichtung, F i g. 3 und 4 die Störwertaufschaltung durch eine doppelrohrig ineinandergreifende Anordnung der Leitungen des Erst- und Zweitmediums und F i g. 5 eine ähnliche Anordnung wie nach den F i g. 3 und 4, jedoch mit von unten eintretendem, injektorartig hochgezogenem Eintrittsrohr für das Erstmedium.
Mit 1 ist das Gehäuse des Wärmetauschers bezeichnet, das einen Zulauf 2 und einen Ablauf 3 für das Heizwasser (Erstmedium) aufweist. Das in einer Rohrschlange 4 aufzuheizende Brauchwasser (Zweitmedium) strömt über den Zulauf 5 durch den Wärmetauscher hindurch und wird über den Ablauf 6 zur Entnahmestelle geleitet. Auf der Austrittsseite des Heizwassers ist ein vom Thermostaten 7 gesteuertes Regelventil 8 vorgesehen, welches den Heizwasserfluß in Abhängigkeit von seiner Austrittstemperatur regelt. Mit 9 ist die Rücklaufleitung bezeichnet.
Das kaltes Brauchwasser führende Zulaufrohr 5 wird entweder - wie in F i g. 1 schematisch dargestellt - durch das Gehäuse des thermostatgesteuerten Regelventils hindurchgeführt oder aber nach F i g. 2 als Rohrschlange 10 um das Ventilgehäuse herum gut wärmeleitend, beispielsweise durch Anschweißen, befestigt.
Nach weiteren Anordnungen, wie sie die F i g. 3 und 4 zeigen, sind die im Durchmesser unterschiedlich gehaltenen Rohre 3 und 5 über ein kurzes Stück konzentrisch ineinandergreifend angeordnet, so daß hier unmittelbar vor dem Thermostaten 7 im Bereich seiner Abfühlzone die gewünschte Störwertaufgabe erfolgt. Gemäß F i g. 3 ist für den Ablauf 3 des Heizwassers ein im Durchmesser groß gehaltenes Hülsenrohr 11 vorgesehen, durch welches das im Durchmesser kleiner gehaltene Einlaufrohr 5 des Brauchwassers hindurchgeführt ist. Nach dem Beispiel der F i g. 4 ist umgekehrt der Ablauf 3 des Heizwassers durch das bei 13 im Durchmesser größer gehaltene Einlaufrohr 5 des Brauchwassers hindurchgeführt. Selbstverständlich besteht hier auch die Möglichkeit, das eine Rohr um das andere als Rohrschlange herumzuführen.
Um weiterhin der Forderung nach Einhaltung der Solltemperatur beim auslaufenden Brauchwasser zu entsprechen und auch eine Überhitzung des Brauchwassers zu unterbinden, ist nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 3 in der Ablaufleitung 6 noch ein zweiter, die Endtemperatur des Brauchwassers abfühlender Thermostat 14 vorgesehen, der ebenfalls regelnd auf das Ventil 8 einwirkt und bei beginnender Überhitzung des Brauchwassers den Heizwasserfluß sperrt.
Nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 5 wird eine Überhitzung des Brauchwassers dadurch weitgehend vermieden, daß das Heizwasser nicht von oben her dicht neben dem Brauchwasserablauf 6 in den Wärmetauscher eingeführt wird, sondern von unten und zwar mit einem das Innere des Wärmetauschers durchdringenden Rohrteil 12, der bis nahe an die obere Gehäusewand herangeführt ist. In diesem Fall hat das Heizmedium über die ganze Rohrlänge bereits schon derart viel Wärme an das frei im Gehäuse befindliche Heizmedium abgegeben, daß die Austrittstemperatur des Heizmediums am Rohrende 15 nicht mehr zur Überhitzung des Brauchwassers führen kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Durchlauferhitzer mit Regelung der Wärmezufuhr durch einen Thermostaten, dessen Fühler von der Temperatur der Kaltwasserleitung des zu beheizenden Mediums (Zweitmedium) beeinflußt wird, um die Wärmezufuhr mit Zapfbeginn selbsttätig einzuschalten und nach Beendigung des Wasserdurchlaufs selbsttätig abzusperren, d adurch gekennzeichnet,daßbeieinem mit Dampf bzw. Heißwasser beheizten Durchlauferhitzer, bei dem das Heizmedium (Erstmedium) in freiem Durchstrom das Gehäuse (1) des Wärmetauschers voll ausfüllt, während das zu beheizende Medium in einer Rohrschlange (4) durch das Gehäuse (1) hindurchgeführt ist, und die Regelung der Wärmezufuhr durch ein vom Thermostaten (7) beeinflußtes Ventil (8) erfolgt, dessen Fühler der Temperatur des zu beheizenden Mediums und der des Heizmediums derart ausgesetzt ist, daß die Zulaufleitung (5) des zu beheizenden Mediums durch bzw. um das in der Ablaufleitung (3,11) des Heizmediums angeordnete den Thermostaten (7) aufweisende Gehäuse herumgelegt ist oder unmittelbar in Durchflußrichtung vor dem Thermostaten (7) durch bzw. um die Ablaufleitung (3,11) des Heizmediums über ein entsprechend langes Stück doppelrohrig ineinandergreifend angeordnet ist.
2. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (5) des einströmenden Zweitmediums als Hohlring (10) um das den Thermostaten (7) aufweisende Gehäuse herumgelegt und mit diesem verschweißt oder anders wärmeleitend verbunden ist.
3. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Thermostaten (7) aufweisende Gehäuse oder ein Teil des Gehäuses doppelwandig ausgebildet ist und vom einströmenden Zweitmedium durchflossen wird.
4. Durchlauferhitzer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein- und Austritt des Erstmediums im Bereich der unteren Gehäusewand des Wärmetauschers erfolgt, wobei das Eintrittsrohr (2) innerhalb des Wärmetauschers injektorartig eingeführt und dessen Mündung bis nahe unterhalb der oberen Gehäusewand des Wärmetauschers herangeführt ist.
5. Durchlauferhitzer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erstmedium-austrittsseitig angeordneten und abfühlenden, den Heizmittelfluß steuernden Regeleinrichtung (8) ein zweiter, die Austrittsseite für das Zweitmedium abfühlender und im regelnden Sinn eingreifender Thermostat (14) zugeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 968 503.