DE2414319A1 - Dampfstrahlanwaermer - Google Patents
DampfstrahlanwaermerInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
- F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
- F28C3/06—Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media being a liquid and a gas or vapour
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Description
- Dampfstrahlanwärmer Die Erfindung betrifft einen Dampfstrahlanwärmer zum Einbau in im wesentlichen vertikale oder leicht geneigte Leitungen, mit zwei rohrförmigen, zumindest teilweise ineinander angeordneten Kammern, die durch Oeffnungen im Mantel der inneren Kammer miteinander verbunden sind rund von denen die eine mit zwei Anschlüssen für die zu erwärmende Flüssigkeit und die andere mit einem Anschluss für den Heizdampf versehen ist.
- Bei den bisher bekanntgewordenen Dampfstrahlanwärmern dieser Art mündet der Dampfanschluss seitlich und im wesentlichen horizontal in die Dampfkammer ein.
- Einer der wesentlichsten Nachteile der bisher bekannten Dampfstrahlanwärmer besteht darin, dass ihre thermische Leistung nur innerhalb eines relativ engen Bereichs von etwa 1:7 bis maximal 1:10, bezogen auf die maximale Leistung, regelbar ist. Dies ist vor allem auf die relativ hoch liegende untere Grenze fUr die Dampfmenge, bei welcher diese Anwärmer noch ohne unerträgliche Lärmentwicklung arbeiten, zurtlckzufUhren. In vielen Fällen ist jedoch ein Regelbereich von wenigstens etwa 1: 50 erforderlich. Ein so weiter Regelbereich konnte aber bisher auch bei gleichzeitiger Verwendung mehrerer Dampfstrahlanwärmer - nicht erreicht werden, es sei denn unter Inkaufnahme eines relativ hohen Lärmpegels.
- Hauptaufgabe der Erfindung ist es, einen auch im unteren Leistungsbereich leisen Dampfs trahlanrsrmer mit erweitertem Regelbereich zu schaffen. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Dampfanschluss von oben und im wesentlichen vertikal in die Dampfkammer einmündet.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 und 2 zwei prinzipielle Ausführungsbeispiele in schematischer Darstellung, Fig. 3 ein auf dem Prinzip der Fig. 1 beruhendes konkretes Ausführungsbeispiel im Längsschnitt und Fig. 4 ein zylinderförmiges Detail aus Fig. 3 in der Abwicklung.
- Der erfindungsgemässe Dampfstrahlanwärmer ist für den Einbau in vertikale oder zur Vertikalen geringfügig geneigte Leitungen bestimmt. Die im folgenden verwendeten Angaben "oben" "unten" etc. beziehen sich auf die Einbaulage.
- Der in Fig. 1 dargestellte Dampfstrahlanwärmer umfasst eine rohrförmige Kammer 1 mit zwei Flanschen 2 und 3 zum Anschluss an die Leitung mit der zu erwärmenden Flüssigkeit. Die Kammer 1 ist koaxial in einer zweiten Kammer 4 angeordnet, welche an ihrem unteren Ende bis auf den Durchlass fUr die innere Kammer 1 geschlossen ist. In das obere Ende der äusseren Kammer 4 mündet ein Anschluß 5 für den Heizdampf. Der innerhalb der Dampfkammer 4 liegende Wandsbsdntt der Kammer 1 ist mit düsenartigen Oeffnungen 6 verstehen, durch welche die beiden Kammern in kommunizierender Verbindung stehen.
- Bei geschlossenem Regelventil (nicht dargestellt)für die Dampfzufuhr gelangt die wu erwärmende FlUssigkeit wegen des fehlenden Gegendrucks durch die Oeffnungen 6 in die Dampfkammer 4 und fUllt diese sowie den Dampfanschluss 5 bis zum Regelventil auf. Durch. Oeffnen des Regelventils drUckt der zustrUmende Dampf unterstützt von der Schwerkraft die Flussigkeit wieder aus dem Dampfanschluss und der Dampfkammer hinaus. Bei grosser thermischer Leistung des Dampfstrahlanwärmers, das heisst, bei Zufuhr grösserer Dampfmengen pro Zeiteinheit, ist der Druck genügend gross, um alle Flussigkeit aus der Dampfkammer zu drUcken, sodass sämtliche Oeffnungen in der Wand der inneren Kammer frei sind und der Dampf durch sie in den Flussigkeitsstrom gelangen kaan und dort kondensiert. In diesem Teil des 2gelbereiches von etwa 1:7 arbeitet der erfindungsgemässe Anwärmer im wesentlichen gleich wie die bekannten Dampfstrahlanwärmer.
- Wird nun die Dampfzufuhr reduziert, so sinkt der Druck in der Dampfkammer und die Flussigkeit in der inneren Kammer beginnt in die Dampfkammer zu fliessen und diese von unten nach oben aufzufüllen. Durch das Ansteigen des Fltissigkeitspiegels in der Dampfkammer werden die von unten nach oben fortschreitend fur den Dampf Oeffnungen nach und nach verschlossen. Dadurch beginnt der Dampfdruck wieder zu steigen und es stellt sich je nach der Menge des zugefuhrten Dampfes ein Gleichgewichtszustand ein, um welchen das Flussigkeitsniveau hin- und herpendelt.
- Durch die vertikale Anordnung der Dampfkammer und \praktisch im gesamten Lastbereich die Dampfzufuhr von oben ergibt sich in der Dampfkammer7eine saubere Trennung von Flüssigkeit und Dampf, sodass die Ausbildung eines unkontrollierbaren, Iärmerzeugenden FlUssigkeit-Dampf-Gemisches vermieden wird. Dadurch arbeitet der Dampfstrahlanwärmer auch dann noch einwandErei, wenn die zugefUhrte Dampfmenge so gering ist, dass nur mehr eine einzige Dampfdurchtrittsöffnung frei ist. Auf diese Weise kann das Verhältnis von maximaler zu minimaler Dampfmenge und damit der Regelbereich der Heizleistung auf weit über 200:1 gesteigert werden.
- Der in Fig. 2 dargestellte Dampfstrahlanwärmer unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, dass die Dampfkammer 4 innerhalb der FlUssigkeitskammer 1 angeordnet ist. Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen wie in Fig. 1. Die Funktionsweise ist analog der des Anwärers nach Fig. 1.
- In Fig. 3 ist eine praktische AusfUhrungsform des Anwärmers nach Fig. 1 im Längsschnitt dargestellt. Im zylindrischen Gehäuse 7 des Anwärmers ist koaxial eine sogenannte KondensationsdUse 8 angeordnet, die nach oben in einen mit einem Flansch 9 versehenen Anschlussstutzen 10 Ubergeht.
- Der untere Mundungsrand der DUse 8 sitzt auf der Bodenplatte 11 des Gehäuses 7 dicht auf. An der Unterseite der Bodenplatte ist koaxial zum Anschlussstutzen 10 und zur Kondensationsdüse 8 ein konischer Ánschlussstatzen 12 befestigt, der an seinem freien Ende ebenfalls mit einem Flansch 13 versehen ist.
- Der obere Rand des Gehäuses 7 weist einen Flansch 14 auf, der mit dem Flansch 15 eines im wesentlichen s-förmig gekrUmmten Dampfanschlussstutzens 16 verschraubt ist. Am freien Ende des Stutzens 16 ist ein weiterer mit dem Flansch 9 in einer Ebene liegender Flansch 17 zum Anschluss einer Dampfzufuhrleitung vorgesehen. Der Durchmesser des Anschlus=stutzens 16 ist in seinem in die Dampfkammer mündenden Bereich gleich gross wie der der Kammer, sodass diese im wesentlichen kontinuierlich in den Dampfanschluss übergeht.
- Die Kondensationsdüse besitzt etwa auf der Höhe des Flansches 14 eine Querschnittsverengung nach Art einer Venturi-DUse. Diese Verengung hat eine Druckverminderung in der strömenden FlUssigkeit zur Folge, was die Kondensation des durch düsenartige Oeffnungen 18 im unterhalb der Verengung liegenden Abschnitt der Düsenwand eintretenden Dampfes begünstigt. Die Oeffnungen 18 in der DUsenwand sind gegen innen schräg nach unten gerichtet und in Schraubenlinien angeordnet, was insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, welche die Abwicklung des Mantels der Kondensationsdüse darstellt.
- Die einzelnen Oeffnungen sind dabei in Umfangsrichtung gegenseitig derart versetzt, dass keine Mantellinie durch Inehr als drei Oeffnungen verläuft. Dadurch wird die Ausbildung von zusammenhängenden Danlpfblasen in der Kondensationsd Use und damit die Entwicklung von Schlägen vermieden.
- Obwohl in Fig. 4 alle Oeffnungen 18 denselben Durchmesser aufweisen, ist dies keineswegs notwendig. Es können beispielsweise die obersten Oeffnungen kleiner bemessen sein als die unteren, wobei der Uebergang mehr oder weniger kontinuierlich oder stufenweise erfolgen kann. Durch geeignete Bemessung der Oeffnungsdurchmesser, ihrer Anzahl und ihrer gegenseitigen Abstände lässt sich die Regelcharakteristik des Dampfstrahlanwärmers in weiten Grenzen variieren und somit den jeweiligen Erfordernissen anpassen.
- Es versteht sich, dass im Rahmen der Erfindung zahlreiche Varianten möglich sind und die Erfindung keineswegs auf die dargestellten AusfUhrungsbeispiele beschränkt ist. Wesentlich ist nur, dass die Dampfkammer ungefahr vertikal verläuft und der Dampf von oben her, das heisst, am höchsten Punkt der Kammer in diese eingeführt wird, sodass der Dampf im wesentlichen nur von oben auf die in der Kammer befindliche Flussgkeit drUcken kann und diese dadurch im wesentlichen vertikal nach unten aus der Kammer verdrängt.
Claims (6)
- Anspruche(½ Dampfstrahlanwärmer zum Einbau in im wesentlichen vertikale oder leicht geneigte Leitungen, mit zwei rohrförmigen, zumindest teilweise ineinander angeordneten Kammern, die durch Oeffnungen im Mantel der inneren Kammer miteinander verbunden sind und von denen die eine mit zwei Anschlüssen für die zu erwärmende FlUssigkeit und die andere mit einem Anschluss ftlr den HeizBampf versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfanschluss von oben und im wesentlichen vettikal in die Dampfkammer einmündet.
- 2. Dampfstrahlanwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfkammer im wesentlichen kontinuierlich in den Dampfanschluss übergeht.
- 3. Dampfstrahlanwärmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kammer bezüglich ihrer Längserstreckung im wesentlichen vertikal angeordnet ist.
- 4. Dampfstrahlanwärmer nach einem der vorangehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnungen in der Wand der inneren Kammer in Schraubenlinien angeordnet sind.
- 5. Dampfstrahlanwärmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnungen gegenseitig so versetzt sind, dass keine Mantellinie durch mehr als drei Oeffnungen verläuft.
- 6. Dampfstrahlanwärmer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnungen unterschiedliche Weiten haben und insbesondere im oberen Bereich der Kammer kleiner sind als im unteren.Leerseite
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19742414319 DE2414319C2 (de) | 1974-03-25 | 1974-03-25 | Vorrichtung zur Erhitzung einer Flüssigkeit durch Einführen von Dampf |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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DE2414319A1 true DE2414319A1 (de) | 1975-10-16 |
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Family
ID=5911095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19742414319 Expired DE2414319C2 (de) | 1974-03-25 | 1974-03-25 | Vorrichtung zur Erhitzung einer Flüssigkeit durch Einführen von Dampf |
Country Status (1)
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DE (1) | DE2414319C2 (de) |
Cited By (2)
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EP0240848A1 (de) * | 1986-04-07 | 1987-10-14 | GebràDer Sulzer Aktiengesellschaft | Vorrichtung für den Wärme- und/oder Stoffaustausch |
CN103629947A (zh) * | 2013-10-24 | 2014-03-12 | 哈尔滨宏万智科技开发有限公司 | 混合加热喷管 |
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