DE29719007U1 - Vorrichtung zum Injektieren von Dampf in strömendes Wasser zum Zwecke des Erhitzens des Wassers - Google Patents

Vorrichtung zum Injektieren von Dampf in strömendes Wasser zum Zwecke des Erhitzens des Wassers

Info

Publication number
DE29719007U1
DE29719007U1 DE29719007U DE29719007U DE29719007U1 DE 29719007 U1 DE29719007 U1 DE 29719007U1 DE 29719007 U DE29719007 U DE 29719007U DE 29719007 U DE29719007 U DE 29719007U DE 29719007 U1 DE29719007 U1 DE 29719007U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steam
water
housing
nozzle
inlet opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE29719007U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FROEB RAINER DIPL ING
Original Assignee
FROEB RAINER DIPL ING
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8047757&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE29719007(U1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by FROEB RAINER DIPL ING filed Critical FROEB RAINER DIPL ING
Priority to DE29719007U priority Critical patent/DE29719007U1/de
Priority to AT98961036T priority patent/ATE216054T1/de
Priority to EP98961036A priority patent/EP1025399B1/de
Priority to DE59803776T priority patent/DE59803776D1/de
Priority to PCT/DE1998/003120 priority patent/WO1999022178A1/de
Priority to AU16617/99A priority patent/AU1661799A/en
Publication of DE29719007U1 publication Critical patent/DE29719007U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28BSTEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B3/00Condensers in which the steam or vapour comes into direct contact with the cooling medium
    • F28B3/06Condensers in which the steam or vapour comes into direct contact with the cooling medium by injecting the steam or vapour into the cooling liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30Injector mixers
    • B01F25/31Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • B01F25/3133Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit characterised by the specific design of the injector
    • B01F25/31331Perforated, multi-opening, with a plurality of holes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90Heating or cooling systems
    • B01F35/91Heating or cooling systems using gas or liquid injected into the material, e.g. using liquefied carbon dioxide or steam
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D1/00Steam central heating systems
    • F24D1/005Steam central heating systems in combination with systems for domestic water supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28CHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/06Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media being a liquid and a gas or vapour
    • F28C3/08Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media being a liquid and a gas or vapour with change of state, e.g. absorption, evaporation, condensation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90Heating or cooling systems
    • B01F2035/99Heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/28Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing noise

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Commercial Cooking Devices (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Description

Vorrichtung zum Injektieren von Dampf in strömendes Wasser zum Zwecke des
Erhitzens des Wassers
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Injektieren von Dampf in strömendes Wasser zum Zwecke des Erhitzens des Wassers. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen solchen Injektor, wie er im Zusammenhang mit einem Verfahren gemäß deutschem Patent 44 32 464 zum Einsatz kommt, welches ein Verfahren zum Erhitzen von Heiz- bzw. Brauchwasser mittels Dampf aus dem Dampfnetz einer Fernleitung offenbart, bei dem der Dampf in im Kreislauf befindliches, aufzuheizendes Wasser injektiert wird, wobei die in das Wasser zu jnjektierende Dampfmenge durch (außen-)temperatur-geregeltes Abführen von Wasser bzw. Kondensat in die Kondensatleitung des Dampfnetzes gesteuert wird.
Bei den bekannten Vorrichtungen zum Einführen von Dampf in Wasser ergeben sich in der Praxis schwerwiegende Probleme. Das Einleiten von Dampf in Wasser führt zu sogenannten Wasserschlägen, weil die Dampfblasen vom umgebenen Wasser abgekühlt werden und durch die damit verbundene Änderung des Aggregatzustandes von Dampf auf Wasser eine schlagartige Volumenkontraktion erfolgt. Diese Wasserschläge stellen neben der Geräuschbelästigung aufgrund der entstehenden Druckwellen auch noch eine starke Materialbelastung dar und führen zu vorzeitigen Materialalterungen. Diese Probleme sollen mit der vorliegenden Erfindung vermieden werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Injektor zu schaffen, bei dem die Injektion von Dampf in das Wasser besonders geräuscharm bzw. geräuschlos erfolgt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, den Injektor so auszubilden, daß die Dampfeinleitung in das Wasser mengenvariabel von 0 bis 100% erfolgen kann,
&Iacgr;: j-
damit der Injektor für die außentemperaturabhängige Beheizung in der Gebäudetechnik eingesetzt werden kann. Hierbei sollen auch die Vorschriften der Heizanlagenverordnung und die Sicherheitsbestimmungen nach DIN 4751 eingehalten werden. Die Einregulierung der zu übertragenden Wärmemenge soll ausschließlich durch eine mengenregulierte Abströmung von Wasser aus dem System und eine daraus resultierende Nachströmung der äquivalenten Dampfmenge erfolgen. Bei einer Übertragungswärmemenge von 0 muß der Dampf als statischer Druck auf das System anstehen.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Injektieren von Dampf in strömendes Wasser vorgeschlagen mit einem im wesentlichen geschlossenen Gehäuse, einem Mischraum innerhalb des Gehäuses, in dem der Dampf mit dem zu erhitzenden Wasser vermischt wird, jeweils einer Wassereintrittsöffnung und einer Wasseraustrittsöffnung im Gehäuse, wobei das Wasser von der Wassereintrittsöffnung über den Mischraum zur Wasseraustrittsöffnung geführt ist, einem Dampf raum innerhalb des Gehäuses, einer Dampfeintrittsöffnung im Gehäuse, wobei der Dampf von der Dampfeintrittsöffnung in den Dampfraum geleitet wird, einer Trennwand zwischen Dampfraum und Mischraum, wobei in der Trennwand eine Vielzahl von Düsenbohrungen zum beschleunigten Durchtritt des Dampfes in den Mischraum ausgebildet sind, und einer feinmaschigen Struktur an der dem Mischraum zugewandten Wandung der Trennwand zumindest im Bereich der Düsenbohrungen zum Zerkleinern der an den Düsenbohrungen beschleunigt austretenden Dampfblasen, wobei die Anzahl der Düsenbohrungen und deren Querschnitt so ausgelegt sind, daß im Bereich der Düsenbohrungen eine Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes von 100 m/s nicht unterschritten wird.
Es hat sich gezeigt, daß ein solcher Aufbau geeignet ist, die störenden Wasserschläge und die damit verbundenen Geräusche und Vibrationen jedenfalls auf ein solches Maß zu reduzieren, daß sie nicht mehr als störend empfunden werden. Aufgrund der hohen Ausströmgeschwindigkeit des Dampfes aus den Düsenbohrungen und der anschließenden Zerkleinerung der Dampfbläschen in der fein-
bohrungen und der anschließenden Zerkleinerung der Dampfbläschen in der feinmaschigen Struktur werden die Dampfbläschen auf ein solches Maß zerkleinert, daß bei ihrem Kollabieren störende Wasserschläge nicht mehr auftreten.
Besonders vorteilhaft hat es sich hierbei erwiesen, wenn die Düsenbohrungen einen Durchmesser von jeweils höchstens 3 mm aufweisen, besser noch höchstens 2 mm, und optimale Resultate wurden erzielt bei einem Düsendurchmesser von etwa 1,5 mm.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die Maschenweite der feinmaschigen Struktur auf höchstens 3 mm festzulegen, vorzugsweise auf etwa 2 mm. Das Material der feinmaschigen Struktur sollte vorzugsweise eine Stärke von höchstens 1 mm haben, besonders vorteilhaft sind etwa 0,5 mm. Eine solche feinmaschige Struktur kann insbesondere von einer feinmaschigen Edelstahlgaze gebildet werden, die vielschichtig über den Düsenbohrungen angeordnet ist. Eine Gesamtdicke der feinmaschigen Struktur von mindestens 5 mm, vorzugsweise von mindestens 15 mm hat sich als vorteilhaft erwiesen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß im eingebauten Zustand der Vorrichtung die Düsenbohrungen zumindest teilweise in unterschiedlicher Höhe angeordnet sind. Hierdurch kann erreicht werden, daß die Dampfeinleitung mengenvariabel erfolgen kann. Strömt kein Wasser bzw. Kondensat aus dem System ab, so füllt sich der Dampfraum mit Wasser bzw. Kondensat und steigt soweit an, daß sich die Düsenbohrungen vollständig im Wasser bzw. Kondensat befinden, so daß eine Einleitung von Dampf in den Mischraum nicht mehr möglich ist. Demgegenüber strömt dann, wenn die maximale Menge an Wasser bzw. Kondensat abgeleitet wird, die der abströmenden Wassermenge äquivalente Dampfmenge in den Injektor und dieser füllt sich im Bereich der Dampfkammer, nach Verdrängung des Wassers, vollständig mit Dampf, so daß Dampf durch sämtliche Düsenbohrungen strömt und somit die maximale Dampfmenge zugeführt wird. Bei den zwischen der Minimal- und der Maximalleistung
liegenden Lastbereichen werden aufgrund des Umstandes, daß die Düsenbohrungen in unterschiedlichen Höhen angeordnet sind, aufgrund des unterschiedlichen Wasserpegels im Dampfraum jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Düsenbohrungen freigegeben, wodurch die abgegebene Dampfmenge und somit auch die übertragene Wärmemenge mehr oder weniger stufenlos reguliert werden kann.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Trennwand zumindest teilweise als Düsenrohr ausgebildet ist, welches mit der Dampfeintrittsöffnung verbunden ist und sich nach unten in den vom Gehäuse definierten Hohlraum erstreckt. Die Düsenbohrungen können hierbei insbesondere spiralförmig auf der Zylinderwandung des Düsenrohres ausgebildet sein, wodurch sich eine praktisch stufenlose Regelung der eingeleiteten Dampfmenge ergibt.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben wird. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Anlage zum Erhitzen von Wasser mittels Dampf aus dem Dampfnetz einer Fernheizung, in der ein erfindungsgemäßer Injektor eingebaut ist, und
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines bevorzugten erfindungsgemäßen Injektors.
Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Einer insgesamt mit der Bezugsziffer 100 bezeichneten Kreislaufleitung für Heizwasser, die vollständig entlüftet ist, wird über einen erfindungsgemäßen Injektor 402 überhitzter Dampf aus einer Dampfleitung 110 eines Dampfnetzes einer Fernheizung zugeführt. An der Dampfleitung 110 sind vor dem Injektor 402 eine Absperrarmatur 104, ein Manometer 106 und ein Thermometer 108 angeordnet.
In Umlaufrichtung des in der Kreislaufleitung 100 befindlichen Wassers bzw. Kondensats gesehen (die Strömungsrichtung verläuft in der Darstellung gemäß Figur 1 im Uhrzeigersinn) nach dem Injektor 402 ist ein Entlüftungsventil 114 an der Kreislaufleitung angeordnet. Der sich hieran anschließende Leitungsabschnitt 118 der Kreislaufleitung kann als Vorlauf der Gebäudeheizung bezeichnet werden und an ihm sind nacheinander ein Thermostatschalter 120, ein Meßfühler 122, ein Druckschalter 124 und ein Sicherheitsventil 126 angeordnet.
Nach Durchströmen des erhitzten Heizwassers durch die nicht dargestellten Wärmeverbraucher (Heizkörper) kehrt das Heizwasser über den als Rücklauf zu bezeichnenden Leitungsabschnitt 128 zurück, wobei an diesem Leitungsabschnitt ein Manometer 130 und anschließend ein Entleerungsventil 132 angeordnet sind. Das abgekühlte Heizwasser wird anschließend über eine Umwälzpumpe 134, eine Rückschlagklappe 136 und ein Drosselventil 138 zum Injektor 402 zurückgeführt.
Zwischen der Rückschlagklappe 136 und dem Drosselventil 138 zweigt die Kondensatleitung 112 ab, über die das Kondensat in das Fernheiznetz rückgeleitet wird. In Strömungsrichtung des Kondensats gesehen sind in der Kondensatleitung 112 hintereinander eine Absperrarmatur 140, ein motorbetriebener Temperaturregler 142, ein Durchfluß-Differenzdruckregler 144, eine Rückschlagklappe 146 und eine weitere Absperrarmatur 148 angeordnet. Zwischen Rückschlagklappe 146 und Absperrarmatur 148 befindet sich ein Manometer 150.
Zwischen dem Leitungsabschnitt 128 und der Umwälzpumpe 134 ist ein Wärmemengenzähler 152 angeordnet, der in bekannter Weise mit je einem am Leitungsabschnitt 118 (Vorlauf) und 128 (Rücklauf) angebrachten Meßfühler 154 bzw. 156 zusammenarbeitet.
Mit der Bezugsziffer 158 ist ein zentrales Regel- bzw. Steuermodul bezeichnet, welches den Betrieb der Anlage in Abhängigkeit von der Außentemperatur, vgl. Außenfühler 160, steuert.
Während im Falle des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels der Dampf direkt in das Heizwasser eingespeist wird, können in alternativer Weise auch zwei voneinander hydraulisch getrennte Kreisläufe vorgesehen sein, nämlich ein Kondensatkreislauf und ein Heizungskreislauf, wobei beide Kreisläufe durch einen zwischengeschalteten Wärmetauscher thermisch miteinander verbunden sind.
Wegen weiterer Details hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise der Anlage wird ausdrücklich auf das deutsche Patent 44 32 464 verwiesen.
Im folgenden wird auf Fig. 2 Bezug genommen, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Injektors in seinen Einzelheiten zeigt.
Vorausgeschickt sei, daß der erfindungsgemäße Injektor 402 in der Heizungsanlage in der in der Fig. 2 dargestellten Stellung eingebaut wird, also in aufrechter Stellung.
Der Injektor 402 umfaßt ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 404 mit einer oberen Gehäusehälfte 406 und einer unteren Gehäusehälfte 408, wobei beide Gehäusehälften mittels Flanschen 410, 412 zusammengeflanscht sind. Das Gehäuse 404 weist einen im wesentlichen zylindrischen Hohlraum 414 auf und ist, mit Ausnahme der nachstehend beschriebenen Öffnungen, allseitig geschlossen. Am unteren Ende des Gehäuses 404 ist eine Wassereintrittsöffnung 416 definiert, die über den Rohrstutzen 418 an das Leitungsstück der Kreislaufleitung 100, das zum Drosselventil 138 führt, angeschlossen ist. In der oberen Gehäusehälfte 406 des Gehäuses 404 ist seitlich eine radial zur Mittelachse des Gehäuses ausgebildete Wasseraustrittsöffnung 420 vorgesehen, die über einen Rohrstutzen 422 an das zum Entlüftungsventil 114 führende Leitungsstück der Kreislaufleitung 100 angeschlossen ist. Die Öffnung 420 befindet sich im oberen Bereich des Gehäuses 404, ist jedoch, aus den weiter unten geschilderten Gründen, vom oberen Ende des Hohlraums 414 beabstandet.
Am oberen Ende des Gehäuses 404 ist eine Dampfeintrittsöffnung 424 ausgebildet, die über einen abgewinkelten Rohrstutzen 426 an die Dampfleitung 110 angeschlossen ist. Ein Dampfrohrabschnitt erstreckt sich von der Dampfeintrittsöffnung 424 nach unten und endet in einer Anschweißmuffe 428, die in Höhe der Teilungsebene zwischen oberer und unterer Gehäusehälfte 406 bzw. 408 endet.
Ein Düsenrohr 430 ist über ein nicht dargestelltes Gewinde auswechselbar in die Anschweißmuffe 428 eingeschraubt. Das zylindrische Düsenrohr 430 verläuft koaxial zur Achse des zylindrischen Hohlraumes 414 des Gehäuses 404, ist an seinem unteren Ende geschlossen und erstreckt sich bis nahe dem unteren Ende des Hohlraums 414. Das Düsenrohr 430 weist eine Vielzahl von kleinen Düsenbohrungen 432 auf, die spiralförmig in einer oder mehreren Spiralen in der zylindrischen Mantelfläche des Düsenrohrs ausgebildet sind und gleichmäßig verteilt sind.
Das Düsenrohr 430 ist mit einer feinmaschigen Edelstahlgaze 434 umwickelt, wobei diese Edelstahlgaze in einer Vielzahl von Schichten übereinanderliegend angeordnet ist und den gesamten Bereich der Düsenbohrungen 432 abdeckt.
Am oberen Ende des Gehäuses 404 ist ein Entlüftungsdom 436 ausgebildet, der durch den Hohlraum oberhalb der Wasseraustrittsöffnung 420 definiert ist. Der Klöpperboden des Entlüftungsdoms 436 ist mit einem automatischen Dampfentlüfter 438 versehen.
Im Falle des bevorzugten Ausführungsbeispiels beträgt der Durchmesser der Düsenbohrungen 1,5 mm. Die Edelstahlgaze besteht aus Draht von 0,5 mm Durchmesser und hat eine Maschenweite von 2 mm. Die Wicklungsstärke der Edelstahlgaze beträgt 15 mm.
Bei der Dimensionierung der Dampfleitung muß bei der ausgewählten Nennweite eine maximale Strömungsgeschwindigkeit von 25 m/s eingehalten werden. Die An-
zahl der Düsenbohrungen und damit der Injektions-Querschnitt werden so gewählt, daß bei vollem Dampfdurchsatz eine Strömungsgeschwindigkeit von vorzugsweise 130 m/s nicht unterschritten wird. Die Durchflußmenge des zu beheizenden Wassers wird so groß gewählt, daß die Temperatur beim Wasseraustritt die Sättigungstemperatur deutlich unterschreitet.
Aus dem vorstehend beschriebenen Aufbau des erfindungsgemäßen Injektors ergibt sich, daß dieser einen zentralen zylindrischen Raum 440 umfaßt, über den der Dampf in das Gehäuse des Injektors eintritt, sowie einen den Raum 440 umgebenden ringförmigen Raum 442, der vom Raum 440 durch das Düsenrohr 430 (und dessen nach oben zur Dampfeintrittsöffnung 424 führenden Verlängerung) abgetrennt ist, wobei beide Räume ausschließlich über die Düsenbohrungen 432 miteinander in Verbindung stehen.
Im Betrieb zirkuliert das Wasser mit einem konstanten oder variablen Mengenstrom von der Wassereintrittsöffnfung 416 über den Mischraum 442 zur Wasseraustrittsöffnung 420. Der Dampf tritt von der Dampfeintrittsöffnung 424 in den Dampfraum 440 ein und gelangt durch die Düsenbohrungen 432 hindurch in den Mischraum 442, wo er zum Zwecke des Aufheizens in das hierin strömende Wasser eingeleitet wird.
Um den Dampf geräuschlos in das Wasser injektieren zu können, müssen die Dampfbläschen sehr klein sein. Die erste Phase der Zerkleinerung erfolgt, indem der Dampf die kleinen Düsenbohrungen passiert. In der zweiten Phase tritt der in den Düsenbohrungen beschleunigte Dampf in die Gazewicklung 434 ein. Beim Aufprall auf die feinmaschige Struktur werden die Dampfbläschen mehrfach geteilt und erreichen damit eine Größe, die beim anschließenden Kondensieren allenfalls ein Siedegeräusch entstehen läßt. Mit der Kondensation ist der Wärmeübergang von Dampf auf das zu beheizende Wasser abgeschlossen.
In den Injektor kann nur diejenige Dampfmenge einströmen, die der abströmenden Wassermenge entspricht. Die Abströmung des Wasser erfolgt geregelt durch den Temperaturregler 142 in der Kondensatleitung 112, so daß dampfseitig keine Regelarmatur für die Dampfmenge eingesetzt werden darf.
Um die beschriebene Dampfbläschenzerkleinerung im gesamten Lastbereich zwischen O und 100% zu gewährleisten, darf die Strömungsgeschwindigkeit in den Düsenbohrungen auch bei geringerem Dampfdurchsatz eine Minimalgeschwindigkeit, die im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit 130 m/s festgesetzt wurde, nicht unterschreiten. Mit der Reduzierung der Dampfmenge muß zwecks Konstanthaltung der Strömungsgeschwindigkeit daher auch der Injektions-Querschnitt reduziert werden. Der Injektionsquerschnitt wird reduziert, indem der Wasserstand im Düsenrohr durch die geregelte Wasserabströmung verändert wird und damit die mit Wasser abgedeckten Düsenbohrungen für den Dampfdurchgang versperrt werden.
Für den gesamten Lastbereich werden zwei Grenzfälle definiert:
- Wasserstau im gesamten Düsenrohr, alle Bohrungen sind mit Wasser bedeckt, es kann somit kein Dampf durch die Düsenbohrungen strömen, es strömt kein Wasser aus dem System ab, die entnommene Wärmemenge ist gleich null.
- Im gesamten Düsenrohr befindet sich Dampf, alle Düsenbohrungen sind freigegeben, es strömt die der abströmenden Wassermenge äquivalente Dampfmenge, die Wärmemenge entspricht der Maximalleistung im Auslegungszustand.
Alle anderen Lastpunkte liegen zwischen den beschriebenen Grenzen.
· it
-&iacgr;&ogr;-·5
Für den Fall, daß mit dem Dampf vermischt Luft in den Injektor eintritt, ist eine Trennung der beiden Gase erst nach der Kondensation des Dampfes möglich. Die in den Injektor eintretenden Luftbläschen können sich unter dem Entlüftungsdom 436 sammeln und werden über den Dampfentlüfter 438 automatisch ins Freie abgeführt.
BezuQszeichenliste
100 Kreislaufleitung 104 Absperrarmatur 106 Manometer 108 Thermometer.
110 Dampfleitung 112 Kondensatleitung 114 Entlüftungsventil 118 Leitungsabschnitt 120 Thermostatschalter 122 Meßfühler 124 Druckschalter 126 Sicherheitsventil 128 Leitungsabschnitt 130 Manometer 132 Entleerungsventil 134 Umwälzpumpe 136 Rückschlagklappe 138 Drosselventil 140 Absperrarmatur 142 Temperaturregler 144 Durchfluß-Differenzdruckregler 146 Rückschlagklappe 148 Absperrarmatur 150 Manometer 152 Wärmemengenzähler 154 Meßfühler 156 Meßfühler 158 Regel- bzw. Steuermodul 160 Außenfühler 402 Injektor 404 Gehäuse 406 obere Gehäusehälfte 408 untere Gehäusehälfte 410 Flansch 412 Flansch 414 Hohlraum 416 Wassereintrittsöffnung 418 Rohrstutzen 420 Wasseraustrittsöffnung 422 Rohrstutzen 424 Dampfeintrittsöffnung 426 Rohrstutzen 428 Anschweißmuffe 430 Düsenrohr 432 Düsenbohrungen 434 Edelstahlgaze 436 Entlüftungsdom 438 Dampfentlüfter 440 Dampfraum 442 Mischraum

Claims (12)

- 12-' Ansprüche
1. Vorrichtung zum Injektieren von Dampf in strömendes Wasser zum Zwecke des Erhitzens des Wassers, mit
a) einem im wesentlichen geschlossenen Gehäuse (404),
b) einem Mischraum (442) innerhalb des Gehäuses (404), in dem der Dampf mit dem zu erhitzenden Wasser vermischt wird,
c) jeweils einer Wassereintrittsöffnung (416) und einer Wasseraustrittsöffnung (420) im Gehäuse (404), wobei das Wasser von der Wassereintrittsöffnung
(416) über den Mischraum (442) zur Wasseraustrittsöffnung (420) geführt ist,
d) einen Dampfraum (440) innerhalb des Gehäuses,
e) einer Dampfeintrittsöffnung (424) im Gehäuse (404), wobei der Dampf von der Dampfeintrittsöffnung (424) in den Dampfraum (440) geleitet wird,
f) einer Trennwand (430) zwischen Dampf raum (440) und Mischraum (442), wobei in der Trennwand (430) eine Vielzahl von Düsenbohrungen (432) zum beschleunigten Durchtritt des Dampfes in den Mischraum (442) ausgebildet sind, und
g) einer feinmaschigen Struktur (434) an der dem Mischraum (442) zugewandten Wandung der Trennwand (430) zumindest im Bereich der Düsenbohrungen (432), zum Zerkleinern der an den Düsenbohrungen beschleunigt austretenden Dampf blasen,
wobei
h1) die Anzahl der Düsenbohrungen (432) und deren Querschnitt so ausgelegt sind, daß im Bereich der Düsenbohrungen eine Strömungsgeschwindigkeit
des Dampfes von 100 m/s nicht unterschritten wird, und/oder
h2) im eingebauten Zustand der Vorrichtung die Düsenbohrungen (432) zumindest teilweise in unterschiedlicher Höhe angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenbohrungen (432) einen Durchmesser von jeweils höchstens 3 mm aufweisen, vorzugsweise höchstens 2 mm, insbesondere etwa 1,5 ± 0,1 mm.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschenweite der feinmaschigen Struktur (434) höchstens 3 mm beträgt, vorzugsweise etwa 2 mm.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der feinmaschigen Sturktur (434) eine Stärke von höchstens 1 mm, vorzugsweise von etwa 0,5 mm aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die feinmaschige Struktur (434) eine Edelstahlgaze ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die feinmaschige Struktur (434) eine (senkrecht zur Ebene der Trennwand gemessene) Dicke von mindestens 5 mm, vorzugsweise von mindestens 15 mm, aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassereintrittsöffnung (416) an einem unteren Bereich des Gehäuses (404) und die Wasseraustrittsöffnung (420) sowie die Dampfeintrittsöffnung (424) an einem oberen Bereich des Gehäuses (404) ausgebildet sind und die Trennwand (430) sich von einem oberen Bereich des Gehäuses nach unten zum unteren Bereich hin erstreckt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfeintrittsöffnung (424) mit einem Düsenrohr (430) verbunden ist, das die Trennwand definiert.
• ··
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (404) einen langgestreckten Hohlraum (414) definiert, an dessen oberem Ende sich die Dampfeintrittsöffnung (424) befindet, an die, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines weiteren Rohrstücks, das sich nach unten erstreckende Düsenrohr (430) anschließt und daß die Wasseraustrittsöffnung (420) seitlich an einem oberen Bereich des Gehäuses (404) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Wasseraustrittsöffnung eine Entlüftungseinrichtung (436, 438) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenbohrungen (432) spiralförmig auf der Zylinderwandung eines Düsenrohrs (430) ausgebildet sind.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraustrittsöffnung (420) oberhalb der Düsenbohrungen (432) angeordnet ist.
DE29719007U 1997-10-24 1997-10-24 Vorrichtung zum Injektieren von Dampf in strömendes Wasser zum Zwecke des Erhitzens des Wassers Expired - Lifetime DE29719007U1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29719007U DE29719007U1 (de) 1997-10-24 1997-10-24 Vorrichtung zum Injektieren von Dampf in strömendes Wasser zum Zwecke des Erhitzens des Wassers
AT98961036T ATE216054T1 (de) 1997-10-24 1998-10-23 Vorrichtung zum injektieren von dampf in strömendes wasser zum zwecke des erhitzens des wassers
EP98961036A EP1025399B1 (de) 1997-10-24 1998-10-23 Vorrichtung zum injektieren von dampf in strömendes wasser zum zwecke des erhitzens des wassers
DE59803776T DE59803776D1 (de) 1997-10-24 1998-10-23 Vorrichtung zum injektieren von dampf in strömendes wasser zum zwecke des erhitzens des wassers
PCT/DE1998/003120 WO1999022178A1 (de) 1997-10-24 1998-10-23 Vorrichtung zum injektieren von dampf in strömendes wasser zum zwecke des erhitzens des wassers
AU16617/99A AU1661799A (en) 1997-10-24 1998-10-23 Device for injecting steam into flowing water in order to heat the water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29719007U DE29719007U1 (de) 1997-10-24 1997-10-24 Vorrichtung zum Injektieren von Dampf in strömendes Wasser zum Zwecke des Erhitzens des Wassers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE29719007U1 true DE29719007U1 (de) 1999-02-25

Family

ID=8047757

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE29719007U Expired - Lifetime DE29719007U1 (de) 1997-10-24 1997-10-24 Vorrichtung zum Injektieren von Dampf in strömendes Wasser zum Zwecke des Erhitzens des Wassers
DE59803776T Expired - Lifetime DE59803776D1 (de) 1997-10-24 1998-10-23 Vorrichtung zum injektieren von dampf in strömendes wasser zum zwecke des erhitzens des wassers

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59803776T Expired - Lifetime DE59803776D1 (de) 1997-10-24 1998-10-23 Vorrichtung zum injektieren von dampf in strömendes wasser zum zwecke des erhitzens des wassers

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1025399B1 (de)
AT (1) ATE216054T1 (de)
AU (1) AU1661799A (de)
DE (2) DE29719007U1 (de)
WO (1) WO1999022178A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001081832A1 (de) 2000-04-19 2001-11-01 Petrick & Wolf Energietechnik Gmbh Dampfinjektor
EP2657634A1 (de) * 2012-04-23 2013-10-30 Hydro-Thermal Corporation Gestaltung einer Diffusordüse für Fluide

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103256588A (zh) * 2013-05-24 2013-08-21 张家港十方电力科技有限公司 一种蒸汽加热器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997032113A1 (en) * 1994-08-29 1997-09-04 Ranotor Utvecklings Ab Steam engine plant comprising a condenser system
DE4432464C2 (de) 1994-09-12 1996-08-08 Ecf En Consulting Gmbh Verfahren und Anlage zum Erhitzen von Wasser mittels Dampf aus dem Dampfnetz einer Fernheizung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001081832A1 (de) 2000-04-19 2001-11-01 Petrick & Wolf Energietechnik Gmbh Dampfinjektor
EP2657634A1 (de) * 2012-04-23 2013-10-30 Hydro-Thermal Corporation Gestaltung einer Diffusordüse für Fluide
US9207017B2 (en) 2012-04-23 2015-12-08 Hydro-Thermal Corporation Fluid diffusing nozzle design

Also Published As

Publication number Publication date
AU1661799A (en) 1999-05-17
ATE216054T1 (de) 2002-04-15
EP1025399A1 (de) 2000-08-09
WO1999022178A1 (de) 1999-05-06
DE59803776D1 (de) 2002-05-16
EP1025399B1 (de) 2002-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0768424B1 (de) Heizwalze
DE2927977A1 (de) Waermeaustauscher
DE3106822A1 (de) Verteilungsrohr
DE3002578C2 (de) Vorrichtung zum Entgasen einer Flüssigkeit
DE4304972C2 (de) Dampfumformventil
EP1025399B1 (de) Vorrichtung zum injektieren von dampf in strömendes wasser zum zwecke des erhitzens des wassers
DE1792139A1 (de) Mehrstufen-Entspannungsverdampfer fuer die Destillation von Seewasser od.dgl.
CH692823A5 (de) Schichtenspeicheranordnung.
EP1157755A2 (de) Düsenbalken für die Kühlung oder Entzunderung von metallischem Stranggut, insbesondere von Walzgut
EP1277014A1 (de) Dampfinjektor
DE3005643C2 (de) Notspeiseanlage für einen Dampferzeuger
WO1986002577A1 (en) Device for introducing a gas into a liquid
DE3930579C2 (de)
EP1249662B1 (de) Dampferzeuger
DE4033362A1 (de) Vorrichtung zum reduzieren des druckes eines gasfoermigen mediums
DE10001297A1 (de) Federbeastetes Flüssigkeitsverteilventil
DE1579842C3 (de) Heizkörper-AnschluBvorrichtung für eine Zentralheizungsanlage
EP1063401B1 (de) Apparat und Verfahren zur Gas-Flüssigkeits-Trennung
EP0072020B1 (de) Offener Kondensator
DE3508145C2 (de)
EP0244597A1 (de) Vorrichtung zur hydraulischen Förderung von Körpern und Verwendung der Vorrichtung
DE202019002014U1 (de) Wasserbadverdampfer und verfahrenstechnische Anlage
DE592229C (de) Warmwasserheizungsanlage mit Pulsationsvorrichtung
DE69204524T2 (de) Notkühlungsspeicher für Kernreaktor.
DE2303277C3 (de) Dampferzeuger

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 19990408

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F24D0003020000

Ipc: B01F0005040000

Effective date: 19990706

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 20001206

R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20031215