DE2149884C3 - Flüssigkeitserhitzer zum Erwärmen von einer oder mehr voneinander getrennten Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitserhitzer zum Erwärmen von einer oder mehr voneinander getrennten :i5 Flüssigkeiten, mit einem evakuierten, teilweise mit einer verdampfbaren Flüssigkeit gefüllten beheizten Behälter und darin angeordneten unabhängig voneinander wirkenden Wärmetauschern.

Derartige, nach dem sogenannten Vakuumverdamp- 4t· fungsprinzip arbeitende Flüssigkeitserhitzer sind z. B. aus der DT-PS 12 70 258 bekannt. Sie finden insbesondere Anwendung als Warmwasserbereiter, wobei in der Regel zwei Wärmetauscher vorgesehen sind, von denen der eine zur Erhitzung des Wassers einer Umlaufhei2:a nlage dient, der andere als Boiler ausgebildet ist und zur Brauchwassererwärmung dient. Die verdampfbare Flüssigkeit kann z. B. ebenfalls Wasser sein.

Derartige Warmwasserbereiter weisen gegenüber Warmwasserbereitern anderer Bauart verschiedene entscheidende Vorteile auf. Diesen stand bisher der Nachteil gewisser Beschränkungen der Konstruktionsund Kombinationsmöglichkeitelt solcher Warmwasiserbereiter gegenüber. Diese wurden bisher stets möglichst kompakt und einstückig gebaut. Der evakuierte :55 Behälter war im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und mit den in seinem Inneren und/oder um ihn herum angeordneten Wärmetauschern konstruktiv zu einer Einheit zusammengefaßt. Der ganze Erhia.er wurde in der Werkstatt endgültig durch Schweißen &o zusammengebaut und als Ganzes transportiert. Vor allem größere Einheiten waren aus diesem Grunde umständlich zu befördern und benötigten für den Einbau verhältnismäßig große Maueröffnungen. Bei Reparaturen mußte die ganze Anlage demontiert und in die Werkstatt zurücktransportiert werden; es konnten nicht an Ort und Stelle der Teile einzeln ausgetauscht werden. Weiter war durch die Kompaktbauweise die Anzahl der Wärmetauscher auf zwei oder maximal drei beschränkt und lag ein für allemal fest; eine spätere Anfügung weiterer Wärmetauscher war unmöglich.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitserhitzer der eingangs erwähnten An derart zu gestalten, daß er erst an Ort und Stelle zusammengebaut und für Reparaturen wieder ohne weiteres getrennt werden kann, um schadhafte Teile an Ort und Stelle auszutauschen oder in der Werkstatt wiederherstellen :zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein oder mehrere mindestens je einen Wärmetauscher enthaltende Behälterteile des evakuierten Behälters vom übrigen Behälterteil getrennt und die Behälterteile durch ein oder mehrere Verbindungsrohre verbunden sind.

Ausgehend von der erwähnten Veröffentlichung war für die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe die Überwindung eines zweifachen technischen Vorurteils notwendig: Zum einen war man in der Fachwelt allgemein der Meinung gewesen, bei einer Anlage der eingangs erwähnten Art, müssten irgendwelche Einschnürungen des Querschnittes des evakuierten Behälters zwischen dem Heizteil und den Wärmetauscherteüen vermieden werden, um die Strömung des Heizmitteldampfes nicht zu behindern. Insbesondere wurde es als ausgeschlossen angesehen, daß bei einer konstruktiven Trennung von Heizteil und Wärmetauscherteilen im Sinne der vorliegenden Erfindung durch ein Verbindungsrohr im Vakuumbereich genügend Dampf der Heizflüssigkeit strömen würde. Zum anderen wurde es in Fachkreisen als unmöglich oder zum mindesten als unsicher angesehen, eine Vakuumanlage, welche mit stationärem Vakuum, d. h. ohne Vakuumpumpe zur Erneuerung des Vakuums, arbeitet, nicht in der Fertigungswerkstätte sondern erst an Ort und Stelle vakuumdicht zusammenzuschweißen oder gar die einzelnen Teile mittels Flanschverbindungen vakuumdicht zu verbinden.

Bei einem Flüssigkeitserhitzer gemäß der vorliegenden Erfindung können die einzelnen Teile getrennt gefertigt und transportiert werden. Die für die Montage der Anlage in einem Gebäude benötigten Maueröffnungen können entsprechend kleiner gehalten werden, und bei Reparaturen braucht nicht die ganze Anlage demontiert zu werden, sondern es können deren Teile einzeln ausgetauscht werden. Zu diesem Zwecke wird in dem bzw. den Verbindungsrohren vorzugsweise eine Flanschverbindung vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Bauweise ermöglicht es auch, die einzelnen Behälterteile räumlich getrennt voneinander anzuordnen. So kann man den bzw. die Wärmetauscherteile z. B. neben oder unterhalb statt über dem Heizteil anordnen, wodurch eine extrem kleine Bauhöhe erzielt wird. Die Rückführung des Kondensates der Heizflüssigkeit erfolgt in diesem Falle selbstverständlich nicht mehr von selbst unter der Einwirkung der Schwerkraft, sondern es muß dafür eine Kondensatpumpe vorgesehen werden.

Sodann ermöglicht es die erfindungsgemäße Bauweise bei trennbarer Ausbildung des Verbindungsrohres bzw. der Verbindungsrohre, den Heizteil, der thermisch höher belastet ist als die Wärmetauscherteile und daher früher ersetzt werden muß als diese, an Ort und Stelle auszutauschen. Sie ermöglicht es auch, den Heizteil und die Wärmetauscherteile aus verschiedenen Materialien zu fertigen, was im Hinblick auf die erwähnte verschiedene thermische Belastung erwünscht ist. So

können beispielsweise der Heizteil aus Guß oder Stahl und der Wärmeaustauscherteil aus Stahl oder, sofern die Temperatur im Wärmeaustauscherteil etwa 60° nicht übersteigen soll, aus einem relativ wärmeleitenden Kunststoff gefertigt werden.

Weiter ist es durch die erfindungsgemäße Bauweise auch möglich, einem einzigen Heizteil, und damit einer einzigen Brennkammer, eine Mehrzahl von Wärmetauscherteilen zuzuordnen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß der Heizteil mit der Brennkammer in aller Regel wesentlich kleiner gehalten werden kann als der Wärmetauscherteil. Dementsprechend ist es möglich, bei größenordnungsmäßig gleicher Dimensionierung des Heizteiles mittels einer einzigen Brennkammer eine Mehrzahl von Wärmetauscherteilen zu beheizen. Versieht man die Verbindungsrohre mit Absperrorganen, so kann man in diesem Falle die einzelnen Wärmetauscherteile mit verschiedenen Temperaturen betreiben.

Gewünschtenfalls kann man aber auch einem einzigen Wärmetauscherteil mehrere Heizteile mit einer entsprechenden Anzahl Brennkammern zuordnen.

Schließlich ermöglicht es die erfindungsgemäße Bauweise auch, bei einer bereits montierten Anlage später noch weitere Wärmetauscherteile oder zusätzliehe Heizteile anzufügen.

Einige Alisführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform mit einem einzigen über dem Heizteil angeordneten Wärmetauscherteil;

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform, bei welcher der Wärmetauscherteil neben dem Heizteil angeordnet ist; und

F i g. 3 bis 7 in schematischer Darstellung weitere Ausführungsformen, bei welchen die einzelnen Behälterteile einander auf verschiedene Weise zugeordnet sind.

In allen Figuren sind entsprechende Teile mit denselben Überweisungszeichen versehen.

Der in Fig. 1 dargestellte Warmwasserbereiter weist eine durch die Wärmequelle 1, z. B. durch Gas, beheizte Brennkammer 2 auf. Diese wird gebildet durch den untersten, mit der verdampfbaren Flüssigkeit 3, z, B. Wasser, gefüllten Teil des evakuierten Behälters 4, dessen Dampfraum 5 durch das Verbindungsrohr 4/4 in zwei Teile getrennt wird: den Heizteil 5A und den Boilerieil 5ß. Im Heizteil 5Λ ist der Wärmetauscher 6 einer Umlaufheizanlage angeordnet, dem der Rücklauf R zugeführt und der Vorlauf V entnommen wird. Im Boilerteil 5ß ist ein als Boiler 7 ausgebildeter Wärmetauscher 7 vorgesehen, dem durch das Rohr 8 Frischwasser zugeführt und durch das Rohr 9 Heißwasser entnommen wird. Das Verbindungsrohr 4/4 kann gewünschtenfalls, wie dargestellt, mittels eines Absperrorgans 10, das durch den Temperaturfühler 11 betätigt wird, absperrbar sein. Das Verbindungsrohr 4/4 selbst ist mit einer Flanschverbindung 13 versehen und somit trennbar.

Bei der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform ist der Boilerteil 5#mit dem Wärmetauscher 7 neben dem Heizteil 5Λ mit der Brennkammer 2 angeordnet. Die Rückführung des Kondensates des Heizflüssigkeitsdampfes vom Boilerteil 5ß in den Heizteil 5/4 erfolgt mittels einer Pumpe 15.

Bei der in F i g. 3 schematisch dargestellten Ausführungsform sind einem einzigen Heizteil 5/4 mehrere sepa rate Boilerteile 5ß zugeordnet.

Bei der in F i g. 4 schematisch dargestellten Ausführungsform ist einem einzigen Heizteil 5A ein einziger, mehrere Wärmetauscher 7 umfassender Boilerteil 5ß zugeordnet.

Bei der in F i g. 5 schematisch dargestellten Ausführungsform sind einem einzigen, mehrere Wärmetauscher 7 umfassenden Boilerteil 5ß mehrere Heizteile 5A und 5/4 'zugeordnet.

Bei der in F i g. 6 schematisch dargestellten Ausführungsform umfaßt der Behälter 5ß alle vorhandenen Wärmetauscher, nämlich sowohl den Wärmetauscher 6 einer Umlaufheizanlage als auch den als Boiler 7 ausgebildeten Wärmetauscher, während im Heizteil 5Λ kein Wärmetauscher vorgesehen ist.

In Fig./ schließlich ist schematisch eine Ausführungsform dargestellt, welche der Erwärmung einer einzigen Flüssigkeit dient. Dementsprechend weist sie einem einzigen Wärmetauscher 7 auf, der im Behälter 5ßangordnelist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitserhitzer zum Erwärmen von einer oder mehr voneinander getrennten Flüssigkeiten, mit einem evakuierten, teilweise mit einer verdampfbaren Flüssigkeit gefüllten beheizten Behälter und darin angeordneten unabhängig voneinander wirkenden Wärmetauschern, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere mindestens je einen Wärmetauscher (7) enthaltende Behälterteile (5B) des evakuierten Behälter (4) vom übrigen Behälterteil (5/4) getrennt und die Behälterteile (5A, 5B) durch ein oder mehrere Verbindungsrohre (4.4) verbunden sind. '5

2. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem bzw. den Verbindungsrohrer (4A) eine Flanschverbindung (13) angeordnet ist.

3. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterteile (5 A 5B) räumlich getrennt voneinander angeordnet sind.

4. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einem einzigen Behälterteil (5A) mehrere Behälterteile (5B) angeordnet sind.

5. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Behälterteile (5/4, 5A) an einem einzigen Behälterteil (5B) angeordnet: sind.