DE2816162A1 - Dampfbeheizter kochkessel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen dampfbeheizten Kochkessel oder dergleichen, wie beispielsweise einen Kippkessel zur Verwendung in einer professionellen Küche, mit einer Behandlungskammer und mit einer damit in Wärmeaustauschverbindung stehenden, im wesentlichen geschlossenen Dampfkammer, die eine Kochkammer aufweist, in der Heizmittel vorgesehen sind, um periodisch eine Flüssigkeit in der Kochkammer zum Kochen zu bringen, so daß Dampf in die Dampfkammer gelangt, die im oberen Bereich ein sogenanntes Dampfventil, z.B. ein Luftauslaßventil, aufweist, das bei Auftreten von im wesentlichen reinem Dampf darin selbsttätig schließt, und die darüber hinaus ein mit Unterdruck betätigtes Lufteinlaßventil aufweist, das vorzugsweise mit dem Dampfventil kombiniert ist.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf kommerzielle Küchenkessel von der Art, die von einer Dampfkammer umgeben sind, die am Boden in offener

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Verbindung mit der Kochkammer steht, in dem sich eine bestimmte Menge von Wasser sowie elektrische Heizmittel befinden, gewöhnlich eine Gruppe von elektrischen Elektroden, mit denen ein Strom durch das Wasser leitbar und dieses somit erhitzbar ist und zum Kochen gebracht werden kann, wodurch der erzeugte Dampf in die Dampfkammer gelangt, um so die Behandlungs- oder Arbeitskammer des Kessels zu erhitzen.

Normalerweise werden solche Kessel nicht fortwährend benutzt, d.h. daß sie zwischen den Gebrauchszeiten wieder auf Umgebungstemperatur abkühlen können, wodurch sich ein Vakuum innerhalb der umhüllenden Dampfkammer bilden kann; um jedoch ein solches Vakuum zu vermeiden, ist der Kessel mit einem Druckausgleichsventil versehen, durch das Luft in den Dampfraum gesaugt werden kann, während gleichzeitig Dampf mit Überdruck nicht daraus entweichen kann. Andererseits sollten Luftaustrittsventile vorgesehen sein, damit Luft in dem Dampfraum jedesmal dann austreten kann, wenn der Kessel "gestartet" wird, da,wie das allgemein bekannt ist, der erzeugte Dampf nicht die gewünschte Heizwirkung auf den Kessel ausübt, solange sich Luft in dem Dampfraum befindet.

Solche Luftaustrittsventile sind allgemein bekannt. Sie bleiben so lange offen, wie das austretende Medium hauptsächlich aus Luft besteht, und sie schließen, wenn es hauptsächlich oder völlig aus Dampf besteht. Das bedeutet jedoch, daß bei jedem Start des Heizens des Kessels eine bestimmte Dampfmenge entweicht, bevor das Luftaustrittsventil schließt, und

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das wiederum bedeutet, daß nach einer Reihe von Starts und Stopps des Betriebes des Kessels eine beträchtliche Menge des Wasserspiegels in der unteren Kammer verschwunden ist. Insbesondere in Verbindung mit Kochkesseln der Art, bei der Wasserheizmittel durch Elektroden gebildet sind, die einen Heizstrom direkt durch das Wasser leiten, ist es wichtig, daß der Wasserstand in der Wasserkammer konstantgehalten wird, und das Entweichen von Dampf ist daher nachteilig, da es von Zeit zu Zeit erforderlich ist, Wasser in die Wasserkammer in einer genau vorgegebenen Menge nachzufüllen, um den idealen Wasserstand darin wieder herzustellen. Darüber hinaus sollte das verwendete Wasser normalerweise besonders aufbereitet sein, wodurch sich auch ein Kostenfaktor ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der betreffenden Art zu schaffen, bei der das Wasser nicht häufig ergänzt werden muß, d.h. die während einer langen Zeitspanne mit einer vorbestimmten Menge vorzugsweise gereinigten Wassers betrieben werden kann, ohne daß sich Probleme hinsichtlich des Absetzens von Kalk oder anderen Mineralien ergeben .

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Auslaßseite des Dampfventils mit einem Dampfkondensator verbunden ist, dessen Kondensierkapazität ausreicht, um eine Kondensation des im wesentlichen gesamten Dampfes zu bewirken, der die Dampfkammer während des anfänglichen Aufkochens der Flüssigkeit verläßt, bis das Dampfventil geschlossen ist,

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wobei der Kondensator mit dem Lufteinlaßventil so verbunden ist, daß das Kondensat vorzugsweise durch den Sog in die Dampfkammer zurückführbar ist, der durch das Abkühlen der Dampfkammer nach Beendigung des Kochens erzeugt wird. Das Lufteinlaßventil kann ein einfaches Rückschlagventil sein, es kann jedoch noch einfacher durch das Lufteinlaßventil selbst gebildet sein, das ein Einsaugen des kondensierten Wassers in den Dampfraum oder Umhüllungsraum bewirkt, wenn das genannte Vakuum entsteht.

Bei dem erfindungsgemäßen System wird somit der entweichende Dampf kondensiert und später als Wasser zurückgeführt, wodurch der direkte Verlust von Wasser vermieden oder doch zumindest so gering ist, daß das Nachfüllen von Wasser nur nach sehr langen Betriebszeiten erforderlich ist.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden.

Fig. 1 ist eine allgemeine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Kochkessels gemäß der Er f indung, und

Fig. 2 ist eine genaue Ansicht einer bevorzugten Kondensatoranordnung des Kessels.

In Fig. 1 ist ein Kochkessel 2 als Ganzes dargestellt. Er besteht in herkömmlicher Weise aus einem Kesselelement 4, das innerhalb einer Umhüllung 6 befestigt ist, die durch Löten entlang einer oberen Kante 8 mit dem Kesselelement 4 verbunden ist. Ein zylindrischer Dampfraum 10 befindet sich zwischen der Außenseite des Kesselelements 4 und der Innenseite der Umhül-

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lung 6, und unterhalb des Kesselelements steht dieser Dampfraum offen mit einer Kochkammer in Verbindung, in der sich ein Kochelement 14 befindet, das Elektroden zur Aufheizung einer in der Kochkammer 12 befindlichen Wassermenge aufweist. All das ist bekannter Stand der Technik und braucht daher nicht näher erläutert zu werden. Der dargestellte Kochkessel ist kippbar und mit gegenüberliegend angeordneten Achszapfen versehen, die von Lagern nicht dargestellter Lagerböcke aufgenommen sind. Im oberen Teil der Umhüllung 6 befindet sich ein Luftauslaßventil 18. Wird der Betrieb des Kochelements 14 gestartet, so wird Dampf erzeugt, und der Dampfdruck steigt in den Dampfraum 10 auf, wodurch Luft durch das Luftauslaßventil entweicht. Dieses Ventil, z.B. vom Typ "Spirax AV 10", ist so ausgebildet, daß es schließt, wenn es einem konzentrierten ausströmenden Dampfstrom ausgesetzt ist, d.h. wenn praktisch alle Luft aus dem Dampfraum 10 ausgetrieben ist, wonach der Dampfkessel sich in wirklichem Betrieb befindet. Normalerweise wird jedoch etwas Dampf, vermischt mit Luft, durch das Ventil entwichen sein, bevor es schließt, wodurch sich der genannte Verlust von Wasser ergibt.

Wird der Betrieb des Kochelements 14 gestoppt, so wird auch die Dampferzeugung beendet, und durch natürliche Abkühlung ergibt sich in dem Dampfraum 10 ein Unterdruck, wodurch das Luftauslaßventil 18 öffnet, so daß Luft von außen in dem Dampfraum gelangen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird der Auslaß von dem Luftauslaßventil zur Atmosphäre durch

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einen Kondensator 20 geleitet, der im einzelnen in Fig. 2 gezeigt ist. Der Kondensator besteht aus einem zylindrischen Behälter, der unterhalb des Luftauslaßventils 18 angeordnet ist und ein Loch oder mehrere Löcher 22 in seiner Oberseite aufweist. Die Auslaßöffnung des Luftauslaßventils 18 ist mit einem Schlauch 24 verbunden, der sich in dem Kondensator 20 bis dicht über den Boden erstreckt. Außerhalb des Schlauches 24 (oder sogar zusätzlich innerhalb des Schlauches) befindet sich eine lose Füllung aus kleinen Stücken 26 aus Blech aus rostfreiem Stahl.

Wenn dampfenthaltende Luft durch das Luftauslaßventil 18 vor dessen Schließen bei jedem in Betriebsetzen des Kessels entweicht, so kondensiert der Dampf an den Wandungen des Schlauches 24 und des Kondensators 20 wie auch an den Blechstücken 26, wobei diese sicherstellen, daß alle Teile des Luft/ Dampfstromes auf eine Oberfläche relativ kalten Materials treffen. Die Luft verläßt somit den Kondensator über die Löcher 22 in relativ trockener Form,und das kondensierte Wasser 28 sammelt sich in dem Bodenteil des Kondensators 20. Wenigstens nach einigen Betriebsperioden nimmt das kondensierte Wasser, das zu dem Kondensatorboden selbst nach Schließen des Luftauslaßventils 20 heruntersickert, einen Stand oberhalb des unteren Endes des Schlauches 24 an. Wird der Kochbetrieb beendet und bildet sich das genannte Vakuum innerhalb der Umhüllung 6, so wird das Wasser in dem Kondensatorboden in die Umhüllung 6 über den Schlauch 24 gesaugt,und wenigstens nach einigen Betriebszyklen (oder wenn Wasser zuvor in den Kondensator gegeben worden ist)

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ergibt sich ein Gleichgewicht, wodurch während jeder Startperiode eine Menge kondensierten Wassers dem Kondensator zugeführt wird, die genau die gleiche ist wie die Menge, die während jeder Beendigung des Kesselbetriebes aus dem Kondensator zurück in die Umhüllung, d.h. dem Dampfraum gesaugt wird.

Das kondensierte Wasser muß nicht notwendigerweise durch den Schlauch 24 nach oben gesaugt werden, der Bodenteil des Kondensators kann mit dem ümhüllungsraum auch in direkter Weise über ein gesondertes Rohr mit einem Rückschlagventil verbunden sein. Die Auslaßseite des Luftauslaßventils 18 kann auch nach oben durch eine Kondensatoreinheit geführt sein, wodurch das darin kondensierte Wasser selbsttätig in dem Umhüllungsbereich zurückkehrt, ein Teil vielleicht bereits vor dem Schließen des Luftauslaßventils 18 und der Rest unmittelbar nach dem Wiederöffnen des Ventils am Ende der Betriebsperiode.

Im allgemeinen braucht der Kondensator nicht aktiv gekühlt zu werden, um die beschränkte Dampfmenge zu kondensieren, die den Kessel vor dem Schließen des Luftauslaßventils 18 verläßt. Natürlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, eine aktive Kühlung für den Kondensator vorzusehen.

Der Kondensator 20 und eine passende Wasserrückführleitung können auch sogar in Verbindung mit dem Drucksicherheitsventil angeordnet sein, das normalerweise bei den hier in Frage kommenden Kesseln verwendet wird. Es ist üblich, das Sicherheitsventil durch Anheben von Hand von Zeit zu Zeit zu prüfen, und bei diesen Gelegenheiten entweicht etwas Dampf über das

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Ventil aus dem Kessel. Die Erfindung ist nicht auf eine Verwendung in Verbindung mit Kochkesseln der speziellen, hier beschriebenen Art beschränkt. Der Erfindungsgedanke ist allgemein anwendbar, um solchen Dampf oder solche Feuchtigkeit in einen Behälter zurückzuführen, der bzw. die während einer vorhergehenden Betriebsphase daraus entwichen ist.

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Claims (5)

Ansprüche :

1.] Dampfbeheizter Kochkessel oder ähnliche Einrichtung, mit einer Behandlungskammer und mit einer damit in Wärmeaustauschverbindung stehenden, im wesentlichen geschlossenen Dampfkammer, die eine Kochkammer aufweist, in der Heizmittel vorgesehen sind, um periodisch eine Flüssigkeit in der Kochkammer zum Kochen zu bringen, so daß Dampf in die Dampfkammer gelangt, die im oberen Bereich ein sogenanntes Dampfventil, z.B. ein Luftauslaßventil, aufweist, das bei Auftreten von im wesentlichen reinem Dampf darin selbsttätig schließt, und die darüber hinaus ein mit Unterdruck betätigtes Lufteinlaßventil aufweist, das vorzugsweise mit dem Dampfventil kombiniert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßseite des Dampfventils mit einem Dampfkondensator verbunden ist, dessen Kondensierkapazität ausreicht, um eine Kondensation des im wesentlichen gesamten Dampfes zu bewirken, der die Dampfkammer während des anfänglichen Aufkochens der Flüssigkeit verläßt, bis das Dampfventil geschlossen ist, wobei der

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Kondensator mit dem Lufteinlaßventil so verbunden ist, daß das Kondensat vorzugsweise durch den Sog in die Dampfkammer zurückführbar ist, der durch das Abkühlen der Dampfkammer nach Beendigung des Kochens erzeugt wird.

2. Kochkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampfventil ein kombiniertes Luftauslaßventil und Lufteinlaßventil ist, daß der Kondensator einen Kondensatorbehälter aufweist, dessen Oberseite wenigstens teilweise offen ist, und daß ein Verbindungsschlauch das Dampfventil mit dem Raum unmittelbar oberhalb des Bodens des Kondesatorbehälters verbindet.

3. Kochkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator so ausgebildet ist, daß er eine ausreichende selbstkühlende Eigenschaft hat, um die Kondensation des austretenden Dampfes zu bewirken, ohne daß eine aktive Kühlung erforderlich ist.

4. Kochkessel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator ein im wesentlichen vertikaler zylindrischer Behälter ist, in dem sich eines oder mehrere obere Luftlöcher befinden und der auf der Unterseite des Dampfventils angebracht ist, wobei sich ein zentraler Verbindungsschlauch von der Austrittsöffnung des Dampfventils nach unten bis etwas über den Boden des Behälters erstreckt.

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5. Kochkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator eine Netzwerkfüllung, z.B. aus Metallblechstückchen, enthält, um einen Kondensationskontakt mit allen Teilen der Luftströmung durch den Kondensator sicherzustellen.

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