DE1501469A1

DE1501469A1 - Einrichtung zum abwechselnden Heizen und Kuehlen von nebeneinander geschalteten Waermeverbrauchern

Info

Publication number: DE1501469A1
Application number: DE19661501469
Authority: DE
Inventors: Bormann Dipl-Ing Karl
Original assignee: BORMANN DIPL ING KARL
Current assignee: BORMANN DIPL ING KARL
Priority date: 1966-04-01
Filing date: 1966-04-01
Publication date: 1970-01-22

Description

Einrichtung zum abwechselnden Heizen und Kühlen von nebeneinander geschalteten Wärme verbrauchern Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum abwechselnden Heizen und Kühlen von nebeneinander geschalteten Wärmeverbrauchern, z. B. den Walzen eines Kalanders für Wärmebehandlung. Hierbei hat jeder Wärmeverbraucher einen eigenen in sich geschlossenen Kreislauf mit einer Umwälzpumpe sowie einem Wärmer und einem Kühler, die durch temperaturabhängige Regelventile in den Kreislauf geschaltet werden. Die Wärmer und Kühler einer solchen Einrichtung, etwa eines 4-Walzenkalanders, liegen dabei in je einem gemeinsamen Heiz- bzw.
Kühlgefäss.
Bisher wurde für alle Wärmeverbraucher ein gemeinsamer Vorwärmer und ein Kühler verwendet und das geheizte oder gekühlte Wasser durch Mauptpumpen zu den Einzelkreisen mit ihren eigenen Umwälzpumpen gefördert, die dann durch Mischung die gewünschte Temperatur herstellten.
Da aber die Förderhöhe der Hauptpumpen sich mit der von den Einzelkreisen angeforderten Wassermenge verändert, löst ein Stellvorgang an einem der Regler auch Stellvorgänge an den anderen Reglern aus.
Dadurch kann die Walzentemperatur nicht mit der für manche technologischen Vorgänge, z. B. Walzen von Kunststoffolien erforderlichen Genauigkeit gehalten werden. Der bauliche Aufwand ist auch durch das Hinzukommen der Hauptpumpen und der notwendigen Absperrungen, die das Vermischen der einzelnen Kreisläufe verhindern, erheblich grösser.
Es wäre auch denkbar, die einzelnen Heiz- und Kühlkreise so zu trennen, dass jeder eigene Wärmer und Heizer erhält. Dann ist aber eine Vielzahl von Dampf-, Kondensat-, Kühlwasserzu- und -ableiteanschlüssen notwendig mit einer Vielzahl von Steuerungsvorrichtungen. Mit einer solchen Anhäufung selbsttätiger Einrichtungen steigen die Störungsanfälligkeit und auch die Anlagekosten.
Erfindungsgemäss erhält jeder Wärmeverbraucher seinen eigenen geschlossenen Rohrkreis, der nur einseitig mit einem Ausdehnungsraum verbunden wird, also mit einer nicht zirkulierenden Leitung. Hierbei wird nach Möglichkeit das Gefäss des Wärmers als Ausdehnungsraum herangezogen. Natürlich können auch mehrere Wärmeverbraucher mit gleichartigen Bet riebsbedingungen von einem solchen Kreis gleichzeitig und mit gleichen Temperaturen geheizt oder gekühlt werden. Die Heiz- oder Kühlflächen der Kreise liegen aber in gemeinsamen Behältern, der eine wird geheizt, der andere gekühlt, wobei zur Heizung wie zur Kühlung Gase oder Flüssigkeiten verwendbar sind. Die Anordnung hat den Vorteil grosser Einfachheit, da die Anschlusseinrichtungen nicht vielfach, sondern nur einmal vorhanden sind, das gemeinsame Heiz-oder Kühlgefäss sich räumlich leichter unterbringen lässt und weiterhin durch Begrenzung der Heiz- oder Kühltemperatur die Auswirkungen etwaiger Fehleinstellungen an den Reglern in den Einzelkreisen weniger schädlich sind. Die Blöcke können als betriebsfertige Aggregate angeliefert werden.
Für die genaue Zuteilung des Heiz- bzw. Kühlwassers sind Mehrwegventile verwendbar, besser noch Einwegventile, die zuverlässiger schliessen und ein günstigeres Regelverhalten haben, wobei die Kegelstellungen in gegenseitige Abhängigkeit voneinander zu bringen sind. Das wiederum macht die Regelung stabiler.
Die Abbildung zeigt die Anordnung einer solchen Einrichtung. Die beiden voneinander unabhängigen Wärmeverbraucher 1 bzw. la erhalten Wasser von den Umwälzpumpen 2 bzw. 2a. Jeder der beiden Kreise hat eine Heizschlange 3 bzw. 3a in dem Wärmegefäss 4, und eine Kühlanlage 5 bzw. 5a in dem Kühigefäss 6. Im Beispiel ist angenommen, dass der Wärmer 4 mit Dampf geheizt wird. Das Kondensat wird durch einen etwas über der Behältersohle liegenden Kondenstopf 13 angestaut, um über die nicht am Umlauf teilnehmende Leitung 7 die durch wechselnde Temperaturen bedingten Volumenänderungen aufzunehmen. Das Gefäss 6 wird mit Kühlwasser versorgt, das durch einen verlauf wieder abfliesst.
Die Heizschlange 3 ist über das Regelventil 8 an den Kreislauf mit dem Wärmeverbraucher 1 angeschlossen, die Kühlschlange 5 über das Ventil 9, Das Kurzschlussventil 10 sorgt für einen gleichmässigen Wasserumlauf in diesem Kreis. Die drei Regelventile stehen in der im Regler-Schema dargestellten Abhängigkeit. In der Mittelstellung, wenn also weder Heizung noch Kühlung verlangt wird, ist nur das Kurzschlussventil 10 geöffnet. Beim Heizen öffnet sich allmählich Ventil 8, wobei sich Ventil 10 entsprechend schliesst, so dass die über den Wärmeverbraucher umlaufende Wassermenge sich nicht verändert. Die gleiche Abhängigkeit besteht für das Kühlventil 9. Die Ventile werden verstellt von dem Regler 11 mit dem Thermostaten 12.
Bei Kalandern zum Auswalzen von Folien mit einer Dicke in der Grössenordnung von 0, 05 mm müssen die Temperaturen auf Bruchteile eines Grades genau eingehalten werden, wobei die Wärmezufuhr durch Reibung und Verformung wie auch die Abfuhr durch Strahlung usw. ständig leichten änderungen unterworfen ist. Der Thermostat 12 muss also höchst empfindlich sein und die 3 Steuerventile müssen sofort heisses oder kühles Wasser dem Einzeikreis zumischen. Das kann man erreichen durch ein gewisses Voreilen der Ventile 8 und 9 gemäss den beiden gestrichelten Linien des Regelschemas. Die beiden Zuleitungen zu den Steuerventilen werden also am kritischen Punkt des Umstellens von Heizen auf Kühlen oder umgekehrt in den Umlauf geschaltet, um in der Zwischenzeit abgekühltes oder erwärmtes Wasser herauszuspülen und den Regler vom Ausgleich wechselnder Zulauftempe. aturen zu entlastet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Einrichtung zum abwechselnden heizen und Kühlen von nebeneinander geschalteten Wärmeverbrauchern (1, la), z. B. Kalanderwalzen, silber je einen geschlossenen, durch Regelventile gesteuerten Heiz- und Kühlkreislauf mit einer Umwälzpumpe (2, 2a), dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscher (3, 3a) und Kühler (5, 5a) in einem Block (4, 6) baulich vereinigt sind, wobei der Behälter (4) für die Wärmetauscher gleichzeitig als Ausdehnungsgefäss für alle Einzelkreise dient, und dass weiterbin das Heiz- und Kühlmittel in Abhängigkeit von einem Thermestaten (12) in der Abgangsleitung jedes Wärmeverbrauchers (1, la) über Einwegventile (8, 9, 10) auf den Wärmetauscher, den Kühler oder eine Kurzschlussleitung zum Mischen auf eine bestimmte Temperatur zum Wärmeverbraucher geleitet wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannten Ventile (8, 9, 10) jedes Kreislaufs eines Wärmeverbrauchers regeltechnisch so zusammengefasst werden, dass bei Zwischenstellungen der Ventile immer die gleiche Wassermenge durch den Wärmeverbraucher fliesst.