DE1532919C - Umlaufheizung fur Backofen - Google Patents

Description

Bisher bekannte, für Backöfen bestimmte Umlaufheizungen werden in der Weise betrieben, daß man die Füllmenge der Heizflüssigkeit im Verhältnis zum Heizkreis so gering bemißt, daß ein Druckanstieg in das Hochdruckgebiet nicht möglich ist (deutsche Patentschrift 642 757). Hierdurch wird aber die Erreichung brauchbarer Temperaturen für das Backen unmöglich gemacht, da nach den Dampfdruckgesetzen Druck und Temperatur in ursächlichem Zusammenhang stehen. Außerdem besteht bei solchen Heizrohrsystemen die Gefahr, daß das beheizte Rohr in kurzer Zeit durchbrennen kann.

Für Dampfheizungen werden bekanntlich aus einem Rohrsystem mit zu einem geschlossenen Heizkreis zusammengeschalteten Rohrbatterien bestehende Umlaufheizungen eingesetzt, die unter Nieder- bis Mitteldruck betrieben werden; die in diesen Druckbereichen erzielbaren Temperaturen reichen jedoch nicht aus, um eine solche Umlaufheizung für Backöfen verwenden zu können. Wollte man nun daran denken, solche Umlaufheizungen für Backöfen einzusetzen, würde man nach bisher üblicher Technik zu Überhitzern greifen, welche den Dampf auf zum Backen benötigte Temperaturen überhitzen. Solche Umlaufheizungen * nun aber ohne derartige Nachteile bringende Überhitzer für Backöfen zu verwenden und dann aber zur Erz_ti£lung der hierfür notwendigen Temperaturen gezwungen zu sein, diese unter Hochdruck zu betreiben, bestand allgemein Abneigung in der Fachwelt, was auf die Erfahrungen zurückzuführen ist, die mit bisher üblichen, im Gegenstromverfahren arbeitenden Dampfbackofenrohren gemacht wurden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sich von diesem allgemeinen Vorurteil frei zu machen und ein solches Umlaufheizrohrsystem für den Betrieb unter Hochdruck zugänglich zu machen, ohne zum Einsatz zusätzlicher Überhitzer greifen zu müssen, um die für Backöfen erforderlichen Temperaturen zu erzielen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die Anwendung einer mit Druck-, Thermo- und Füllmangelsicherungen ausgestatteten, unter Hochdruck betriebenen Umlaufheizung mit einem Rohrsystem mit zu einem geschlossenen Heizkreis zusammengeschalteten Rohrbatterien für Backöfen vor, deren Backherde von den Rohrbatterien von oben und unten beheizt werden.

Ein solches Umlaufheizrohrsystem läßt sich sowohl als Hochdruck-Dampfheizung als auch als Hochdruck-Heißwasserheizung betreiben. Im ersteren Falle wird das Rohrsystem auf maximal 85% mit Heizflüssigkeit in ausgedehntem Zustand gefüllt. Nach Füllung des Rohrsystems wird dessen Anschlußstutzen an der Fülleitung einerseits und an der Entlüftungsleitung andererseits geschlossen und dann auf die gewünschte Temperatur geheizt, die dann beispielsweise bei 320° C liegt. Entsprechend den Abmessungen des betreffenden Rohrsystems verläßt das Heizmedium die Heiztrommel als Dampf mit einer entsprechend höheren Temperatur und wird innerhalb des Rohrsystems nach Unterschreiten des jeweiligen Siededrticks durch Kondensation wieder in Wasser zurückgeführt, das mit einer gleichen Temperaturdifferenz unterhalb des Siedepunktes die Heiztrommel wieder erreicht, um erneut aufgeheizt zu werden.

Diese Betriebsart eines Umlaufheizrohrsystems nach der Erfindung ist gegenüber denjenigen, die mit bisher bekannten 1 fcizsystumen von Backöfen durchgeführt werden können, wesentlich rationeller, da es gegenüber allen bekannten Systemen durchschnittlich 50% Energie einsparen läßt. Außerdem gewährleistet die hier vorgeschlagene Anwendung eines solchen Rohrheizsystems für Backöfen eine völlig gleichmäßige Beheizung aller Rohrbatterien innerhalb der einzelnen Backherde. Schließlich ermöglicht diese Betriebsart eines sehr schnelle Aufheizung des Systems, die beim Backen bestimmter Ware notwendig ist.

ίο Soll dagegen das erfindungsgemäß für Backöfen angewandte Heizrohrsystem als Hochdruck-Heißwasserheizung betrieben werden, so wird das Rohrsystem vollständig mit Wasser oder sonstiger Heizflüssigkeit gefüllt und nach Füllung dieses abgeschlossene Rohrsystem um den Rauminhalt eines Druckausdehnungsgefäßes erweitert, das unter einer Vorspannung von beispielsweise 25 atü steht. Wird das somit erfindungsgemäß um ein Druckgefäß erweiterte Rohrsystem . aufgeheizt, kann die Heizflüssigkeit niemals verdampfen, weil auf Grund der Vorspannung der Siededruck stets um das Maß der Vorspannung überschritten wird. Auf diese Weise bleibt das Heizmedium stets flüssig. Diese Betriebsart ist vor allem' dann von besonderem Vorteil, wenn größere Energie-

a5 mengen zur Beheizung notwendig sind, ohne daß der Ofen besonders schnell aufgeheizt werden muß.

Beide Betriebsarten des gemäß der Erfindung für Backöfen angewandten Umlaufheizrohrsystems

Ί erfordern keinerlei Pumpen, die bei bisher bekannten derartigen Backöfen einen Zwangsumlauf des - Heizmediums vornehmen. Selbstverständlich ist der Einsatz einer Pumpe bei der hier vorgeschlagenen Anwendung einer solchen Umlaufheizung für Backöfen nicht ausgeschlossen, zumal wenn es sich um Backofen-Großanlagen handelt. Nach der Erfindung wird erstmals eine solche, unter Hochdruck arbeitende Umlaufheizung in einem geschlossenen Heizkreis für Backöfen angewandt. Unabhängig der Wärmeabnahme an einzelnen Stellen des Backofens, d. h. des jeweiligen örtlichen Wärmebedarfs gewährleistet hierbei das Heizrohrsystem einen sofortigen Wärmenachschub und damit eine völlig gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb des gesamten Heizrohrsystems. -Die -Durchführung

dieser derart vorteilhaften Betriebsarten ist bei einer solchen, unter Hochdruck betriebenen Umlaufheizung selbstverständlich nur mit den erwähnten bekannten Sicherheitseinrichtungen möglich, die gewährleisten, daß einerseits die kritische Temperatur, andererseits der kritische Druck nicht überschritten" werden und schließlich etwaige Heizflüssigkeitsfüllverluste angezeigt werden, was ein Unbrauchbarwerden der Anlage verhindern läßt.

In der Zeichnung ist ein Rohrsystem für Umlaufheizung bei Backöfen der erfindungsgemäßen Art in einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 schaubildlich das Umlaufheizrohrsystem nach der Erfindung,

F i g. 2 in einem axialen Längsschnitt die Rohrregistertrommel 1 der F i g. 1 und

Fig. 3 den Verteiler 3 in einem Querschnitt längs der Linie TII-III der F i g. 2.

Als beheizter Teil findet eine im oder außerhalb des Backofens befindliche Rohrregistertrommel 1 Verwendung, bei welcher eine Vielzahl von geraden Siederohren 2 in kreisförmiger Anordnung, ein- oder mehrreihig, in einen Verteilerboden 3 und einen

Sammlerboden 4 einmünden. Während an der tiefsten Stelle des Verteilers 5 die Rücklauf- bzw. Falleitung 7 und die Füll- bzw. Entleerungsleitung 8 münden, führt von der höchstliegenden Stelle des Sammlers 6 die Steig- bzw. Vorlaufleitung 9 ab. Die Beheizung dieser Heiztrommel ist mit festen, flüssigen und gasförmigen Brennscoffen sowie mit Widerstandsheizung möglich.

Übet die Vorlauf- bzw. Steigleitung 9, an deren höchster Stelle sich eine verschließbare Entlüftungsleitung 10 befindet, wird das Heizmedium (Wasser-, oder Sattdampf) zu einer oder mehreren Rohrregister-Batterien 11 geleitet. Die .Batterien, welche sich an der Ober- und Unterseite des jeweils zu beheizenden Backherdes befinden, bestehen ihrerseits aus einem Verteilerrohr 12 und einem Sammlerrohr 13,. welches durch eine Anzahl Registerrohre 14, welche die Herdfläche in beliebiger Form bedecken, verbunden sind. Durch dieses Rohrregister erfolgt die Wärmeabgabe an den Backherd.

Nach Abkühlung des Mediums fließt dieses auf Grund der eigenen Schwerkraft aus dem jeweiligen Batteriesammlerrohr 13 über die Fall- bzw. Rücklaufleitung 7 wieder in den Verteiler 5 der Rohrregistertrommel 1 zur erneuten Wärmeaufnahme zurück.

In diesem für Hochdruck ausgelegten geschlossenen Rohrsystem findet der Mediumkreislauf auf natürliche Weise statt. Dies hat gegenüber den Zwangumlaufsystemen den Vorteil der vollkommenen Temperaturgleichheit aller Registerbatterien.

Beim Betrieb mit Sattdampf entspricht die Mediumstemperatur dem jeweils für die Erreichung der benötigten Backtemperatur notwendigen Siedepunkt bzw. dem ihm zugeordneten Druck. Bei diesem Betrieb darf der kritische Druck und die kritische Temperatur (225 atü/374° C) nicht überschritten werden. Die Wasserfüllmenge (mindest 33 °/o) ist so zu bemessen, daß bei höchstzulässiger Mediumstemperatur die Wasserausdehnung 85 °/o des Systemvolumens nicht übersteigt. Ein Mindestwasserstand von 150 mm über Heiztrommel muß gewährleistet sein.

Beim Betrieb mit Heißwasser entspricht die Mediumstemperatur der jeweils für die Erreichung der benötigten Backtemperatur notwendigen Temperatur, jedoch muß der Druck durch Vorspannung des Mediums um 15 bis 25 atü den dem Siedepunkt zugeordneten Druck um den Vorspanndruck übersteigen. Bei diesem Betrieb darf die kritische Temperatur (374° C) nicht, der kritische Druck nur um die Vorspannung überschritten werden.

Bei der Heißwasserheizung ist an das beschriebene geschlossene Rohrsystem 11 ein Ausdehnungsdruckgefäß 15 proportioniert entsprechend der Gesamtfüllmenge anzuschließen, welches mit Stickstoff auf die erforderliche Vorspannung gefüllt wird. Das Rohrsystem wird 100 % mit Wasser gefüllt.

Der Anschluß an das geschlossene Rohrsystem erfolgt ohne Veränderung desselben durch Vorschalten des Ausdehnungsdruckgefäßes 15 an die vorhandene Fülleitung 8 oder durch Nachschalten an die vorhandene Entlüftungsleitung 10. Das Ausdehnungsdruckgefäß 15 ist außer mit einer Anschluß- mit einer Füll- bzw. Meßverschraubung zu versehen.

Gegen Durchbrennen der Rohrregistertrommel wegen mangelnder Heizmediumfüllung durch unbeabsichtigtes Entweichen schützt ein eingebauter Unterdruckschalter. Die erfindungsgemäß eingebauten Sicherungseinrichtungen unterbrechen die Energiezuführung bzw. leiten diese vor der Rohrregistertrommel db, SQ.daß ein "gefahrloser Betrieb möglich ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anwendung einer mit Druck-, Thermo- und Füllmangelsicherungen ausgestatteten, unter Hochdruck betriebenen Umlaufheizung mit einem Rohrsystem mit zu einem geschlossenen Heizkreis zusammengeschalteten Rohrbatterien für Backöfen, deren Backherde von den Rohrbatterien von oben und unten beheizt werden.

2. Umlauf heizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausdehnungsdruckgefäß (15) angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen