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Dampfkessel mit
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elektrischer Widerstandsheizung
Dampfkessel mit elektrischer
Widerstandsheizung Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dampfkessel mit elektrischer
Widerstandsheizung, dessen Wasser-und Dampftankbehälter einen in Abhängigkeit einer
Wasserniveau-Steuerung regelbaren Speisewasserzufluss aufweist und dessen elektrische
Widerstandsheizung eine Mehrzahl zu- und/oder abschaltbare Heizelemente umfasst.
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Ein solcher Dampfkessel ist beispielsweise durch das CH-Patent Nr.339
362 des gleichen Anmelders bekannt und seit dieser Zeit insbesondere für die Dampferzeugung
zur Befeuchtung der Luft in Klimaanlagen u.a.m.
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im Gebrauch.
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Allerdings hat sich im Laufe der Zeit ergeben, dass diese Dampfkessel
den heutigen Anforderungen nicht mehr genügen. Dies beispielsweise im Hinblick auf
einen
dynamischen Betrieb mit einer sprunghaft wechselnden Dampfentnahme, was zu grossen
Problemen bei der Regelung der Heizelemente führt. Da letztere eine grosse Trägheit
sowohl bezüglich deren Aufheizzeit als auch deren Abkühlzeit besitzen, besteht sowohl
die Gefahr eines grossen und lang wirksamen Dampfdruckabfalles als auch die Gefahr
eines starken Ueberschwingens des Dampfdruckes, was in der Regel zu einem grossenEnergieverlust
durch Dampf abl assen in den freien Raum führt.
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Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Dampfkessel
der bekannten Art so weiter auszugestalten, dass dieser insbesondere bezüglich seiner
Regelcharakteristik ein energiesparendes Ergebnis bei geringer Neigung zum Ueberschwingen
des Dampfdruckes erlaubt.
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Dies wird nun erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Heizelemente
an mindestens einem, die Heizelemente zyklisch vertauschend schaltenden Stufenschalter
angeschlossen sind, welcher Stufenschalter seine Schaltimpulse über eine Steuerleitung
von einem-Regler erhält,
der die Schaltimpulse für den Stufenschalter
in Abhängigkeit eines dem Dampfdruck im Tankbehälter proportionalen Regelsignales
und in Abhängigkeit eines den eingeschalteten Heizelemente proportionalen Stromsignales
erzeugt.
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Durch diese Massnahmen kann nicht nur der Dampfdruck sowohl bei stetiger
als auch dynamischer Dampfentnahme relativ konstant gehalten werden, sondern es
ergibt sich auch für die einzelnen Heizelemente eine praktisch zeitgleiche Einschaltdauer,
was eine gleichmässige Verkalkung der Stäbe zur Folge hat, womit sich längere Serviceintervalle
ergeben.
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Hierbei ergeben sich schaltungstechnische Vorteile, wenn das dem Dampfdruck
im Tankbehälter proportionale Regelsignal von einem piezoresistiven Druckaufnehmer
im Tankbehälter erzeugbar und das Regelsignal ein Differenzsignal aus einem Dampfdruck-Istwert
und einem Dampfdruck-Sollwert ist.
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Um dabei aus dem den eingeschalteten Heizelementen proportionalen
Stromsignal weitere Parameter ableiten
zu können, wird dieses Signal
einem Oszillator zugeleitet, dessen Ausgangssignal ein Mass für die verbrauchte
elektrische Energie bzw. die verbrauchte Warenmenge ist.
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Um zudem eine überraschende Druckspitze im Tankbehälter verhindern
zu können, ohne dafür den Ueberschussdampf ungenützt abblasen zu müssen, besteht
die erfindungsgemässe weitere Ausgestaltung des Dampfkessels darin, dass der Kaltwasser-Zulaufstutzen
des Speisewasserzuflusses in den Tankbehälter über eine Zusatzleitung und ein an
steuerbares Kaltwasser-Ventil mit einer in den Dampfraum des Tankbehälters mündenden
Zuleitung in Strömungsverbindung steht, welche in Form einer Sprühdüse ausmündet,
wobei das Ventil in Abhängigkeit des Regelsignals steuerbar ist, wenn letzteres
einen Wert über einen, im Schwellwertschalter eingestellten Schwellwert aufweist.
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Durch das Einsprühen von kaltem Wasser in den Dampfraum beim Ueberschreiten
eines voreingestellten Ueberdruckes kondensiert der Dampf, was einen sofortigen
Druckabfall zur Folge hat, ohne dass hierfür Energie
durch Dampfablassen
verschwendet werden müsste.
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Weiter ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass das Abschlämmventil des
Entleerungszapfens über einen Wassermengenzähler in der Speisewasser-Zuflussleitung
des Tankbehälters bzw. über die der Wassermenge proprotionale Impulskette am Ausgang
des Oszillators der Heizelementeschaltungsanordnung und/oder eine Schaltzeituhr
ansteuerbar ist, wobei dann am Abschlämmventil des Entleerungszapfens ausgangsseitig
ein Temperaturfühler zur Messung der Temperatur des Abschlämmwassers angeschlossen
ist und in das Abschlämmventil ein mit einem an steuerbaren Ventil versehener Kaltwasser-Zuführungskanal
einmündet.
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Durch diese Massnahmen wird zunächst die Temperatur des Abschlämmwassers
kontrollierbar und durch Zumischung von Kaltwasser regulierbar und ferner kann sowohl
ein leistungsgesteuertes als auch zeitgesteuertes Abschlämmen vollautomatisch eingeleitet
werden, wobei das Abschlämmen vorzugsweise in Betriebsrandstunden verlegt werden
kann.
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Für die vollautomatische Einleitung und Durchführung
des
Abschlämmzyklus können zudem eine Reihe von vorteilhaften Ergänzungsmassnahmen getroffen
werden, beispielsweise derart, dass das Abschlämmventil durch das Mess-Signal des
Temperaturfühlers sperrbar und das Kaltwasser-Ventil innerhalb einer vorgegebenen
Abschlämmzeit durch das Mess-Signal des Temperaturfühlers ansteuerbar ist; wobei
das Steuersignal für das Abschlämmventil über eine, die Dauer des Abschlämmzyklus
bestimmende Zeitstufe geführt ist; wobei ferner ein Ausgangssignal der ersten Zeitstufenschaltung
ein Entlüftungsventil am Tankbehälter und ein Ausgangssignal der zweiten Zeitstufenschaltung
das Abschlämmventil betätigt; und wobei weiter das Steuersignal für das Abschlämmventil
ein Sperrsignal für die Heizelementenschaltungsanordnung für die Dauer des Abschlämmzyklus
liefert.
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Eine weitere Automation der Dampfkesselsteuerung ergibt sich erfindungsgemäss
weiter dadurch, dass das Ventil in der Speisewasser-Zuflussleitung des Tankbehälters
durch das genannte Sperrsignal einschaltbar und durch einen, das maximale Wasserniveau
im Tankbehälter anzeigenden Fühler abschaltbar ist; und dass
ferner
das Steuersignal für das Abschlämmventil bzw.
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für die Einleitung des Abschlämmzyklus ein Rückstellsignal für die
im Tankbehälter das Wasserniveau messende Gruppe elektrischer Fühlerelektroden umfassende
Niveausteuerungsschaltung liefert.
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Ferner kann erfindungsgemäss vorgesehen sein, zwischen einem Kaltwasser-Zulaufstutzen
und dem ansteuerbaren Ventil des Speisewasserzuflusses einen Wärmetauscher anzuordnen,
der- auf seiner Wärmezuführseite über eine Ableitung mit dem Dampfraum des Tankbehälters
in Strömungsverbindung steht; wobei dann das Ventil im Speisewasserzufluss in Abhängigkeit
eines Steuersignals einer ein Niedrigniveau im Tankbehälter anzeigenden elektrischen
Fühlerelektrode bzw. einer das Normalniveau im Tankbehälter anzeigenden Fühlerelektrode
betätigbar ist.
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Durch diese Massnahmen ist es nunmehr möglich, das zufliessende Speisewasser
vor dem Eintritt in den Tankbehälter relativ hoch aufzuheizen, wofür der vom Dampfkessel
selbst produzierte Dampf herangezogen wird Erfolgt auf diese Weise eine Nachfüllung
des Tankbehälters
mit Wasser, kann ein Druckabfall im Dampfraum
oberhalb des Flüssgikeitsniveaus vermieden werden, da das im Tankbehälter befindliche
Wasser durch den Zulauf des Speisewassers nicht wesentlich abgekühlt wird. Dies
alles wird zudem ohne Zuführung von Fremdenergie, insbesondere Fremdwärme erreicht:
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind nachfolgend anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig.l in Seitenansicht und in schematischer
Darstellung einen Dampfkessel mit elektrischer Widerstandsheizung gemäss dem Stand
der Technik; Fig.2 eine schematische Stirnansicht des Dampfkessels gemäss Fig.l;
Fig.3 in stark schematisierter Seitenansicht einen Dampfkessel gemäss der Erfindung;
Fig.4 ein Blockschema der Heizelementenschaltungsan
Ordnung des
erfindungsgemässen Dampfkessels nach Fig.3; und Fig.5 ein Blockschema für die automatische
Steuerung eines Abschlämmvorganges am Dampfkessels gemäss Fig.3.
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Der in den Figuren 1 und 2 veranschaulichte Dampfkessel entspricht
dem Stand der Technik gemäss dem CH-Patent Nr.339 362 des gleichen Anmelders. Dampfkessel
dieser Art umfassen einen Wasser- und Dampftankbehälter 1, der von einem Isoliermantel
2 umgeben und in geeigneter Weise bodenseitig, hier durch eine Wandkonsole 4 (Fig.2),
abgestützt- ist. In den Tankbehälter 1 erstrecken sich unterhalb des normalen Wasserniveaus
5 die Heizelemente der elektrischen Widerstandsheizung in Form von mehreren, die
elektrischen Heizwiderstände tragenden Keramikstäben oder dgl., welche flüssigkeitsdicht
in Wärmeübertragungsrohren 6 eingeschlossen sind. Je nach Kesselleistung und -grösse
sind in mehreren, hier drei Rohren 6 ein oder mehrere Heizstäbe angeordnet. In dem
oberhalb des normalen
Wasserniveaus 5 befindlichen Dampfraum ist
ein weiteres, einen Heizwiderstand enthaltendes Rohr 7 angeordnet. Dieser Heizwiderstand
dient zum Trocknen des Dampfes, der bei 8 dem Kessel entnommen wird.
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Um den vorgegebenen Druck im Dampfkessel möglichst konstant zu halten,
sind bei bekannten Anordnungen der vorbeschriebenen Art zwei elektrische Druckschalter
(nicht gezeigt) vorhanden, welche bei ansteigendem Druck über übliche Relaismittel
die Heizelemente 6 in zwei Gruppen nacheinander aus- bzw., bei wieder fallendem
Druck, einschalten.
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Der Druck wird von einem Manometer 9 angezeigt, wogegen 10 ein Sicherheitsventil
bezeichnet. Zum Schutze der Heizwiderstände bzw. Heizelemente 6 ist ferner noch
ein Sicherheitsthermostat 11 vorgesehen, der die Heizwiderstände abschaltet, wenn
die Wassertemperatur zu hoch werden sollte.
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Ferner ist ein Wassserstandsanzeiger 12 vorgesehen, dem ein Niveauregler
13 parallel geschaltet ist, der über nicht näher gezeigte elektrische Schaltungsmittel
ein
Magnetventil 14 für den Zufluss des Speisewassers in Richtung des Pfeiles 15 ansteuert.
Ferner befindet sich am Tankbehälter 1 ein Entleerungszapfen 16 zur periodischen
Entschlammung des Tankbehälters 1.
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Um nun allen vorgenannten Anforderungen gerecht zu werden, umfasst
der in Fig.3 in stark schematisierter Seitenansicht dargestellte Dampfkessel gemäss
der vorliegenden Erfindung zunächst eine elektrische Widerstandsheizung mit hier
sechs Heizelementrohren 6l66, kurz als Heizelemente bezeichnet, welche in der vorbeschriebenen
Weise je aus einem Wärmeübertragungsrohr mit einem oder mehreren eingeschlossenen,
die elektrischen Heizwiderstände tragenden Keramikstäben bestehen. Diese Heizelemente
sind über einen Schaltkasten 41 am Dampfkessel zugänglich und mittels einer abschraubbaren
Flanschplatte unterhalb des normalen Wasserniveaus im Tankbehälter 1 gehalten.
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Ueber entsprechende Zuleitungen sind die Heizelemente 6166 mit einer
Heizelementeschaltungsanordnung 65, welche einen Teil der am Dampfkessel angeordneten
Steuereinheit 40 bildet, verbunden und von dieser in
vorgegebener
Weise schaltbar, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird.
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Weiter ist gemäss Fig.3 zwischen einem Kaltwasser-Zulaufstutzen 22
zur Zubringung des Speisewassers für den Wasser- und Dampftankbehälter 1 und ein
ansteuerbares Ventil 23 im Speisewasserzufluss 26 ein Wärmeaustauscher 24 angeordnet,
der auf seiner Wärmezuführseite über eine Ableitung 25 mit dem Dampfraum des Tankbehälters
1 in Strömungsverbindung steht.
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Dieser Wärmeaustauscher 24 kann ein herkömmlicher Spiralregisterboiler
sein, der ausgangsseitig seiner Wärmezuführseite über einen Kugelschwimmer 36 an
einen Kondensatableiter 38 angeschlossen ist.
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Durch diese Massnahmen ist es nunmehr möglich, das zufliessende Speisewasser
vor dem Eintritt in den Tankbehälter 1 relativ hoch aufzuheizen, wofür der vom Dampfkessel
selbst produzierte Dampf herangezogen wird.
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Erfolgt auf diese Weise eine Nachfüllung des Tankbehälters 1 mit Wasser,
kann ein Druckabfall im Dampfraum oberhalb des Flüssigkeitsniveaus 5 vermieden werden,
da das im Tankbehälter 1 befindliche Wasser
durch den Zulauf des
Speisewassers nicht wesentlich abgekühlt wird. Dies alles wird zudem ohne Zuführung
von Fremdenergie, insbesondere Fremdwärme erreicht.
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Für eine automatische Regelung des Speisewasserzuflusses erstreckt
sich in den Tankbehälter 1 eine erste Fühlerelektrode 31 einer Gruppe von solchen
Fühlern 31 bis 35, welche Fühlerelektrode 31 das Normalniveau des Wassers im Tankbehälter
1 überwacht.
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Weiter überwacht der Fühler 32 das Niedrigniveau, der weitere Fühler
33 das Niveau max. und der Fühler 34 das Niveau min. des Wassers im Tankbehälter
1. Ferner ist noch ein Zweit-Sicherheitsfühler 35 vorgesehen, der ein unteres Wasserniveau
zusätzlich überwacht.
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Diese Niveauelektroden können beispielsweise mit 6 Volt Wechselspannung
betrieben sein und über die Leitfähigkeit des Wassers auf die vorgenannte Steuereinheit
40 arbeiten, wobei in Fig.3 die Zuleitungen der Fühlerelektroden 31-34 über eine
Zwischenschaltstufe 42 geführt sind.
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Sinkt nun das Wasser unter den das Niedrigniveau anzeigenden
Fühler
32, wird in der Steuereinheit 40 über die Signalleitung 50 ein Signal erzeugt, das
über eine Steuerleitung 51 das Ventil 23 im Speisewasserzufluss 26 öffnet. Mit dem
zuströmenden Speisewasser steigt dann das Niveau im Tankbehälter 1 auf das Normalniveau
5, worauf der das Normalniveau anzeigende Fühler 32 über die Zwischenschaltstufe
42 und die Signalleitung 50 in der Steuereinheit 40 ein weiteres Signal erzeugt,
womit das genannte Ventil 23 über die Steuerleitung 51 einen Schliessbefehl erhält.
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Zweckmässig ist dabei die Schaltungsanordnung so ausgebildet, dass
die Steuereinheit 40 nur dann ein Oeffnungssignal an das Ventil 23 im Speisewassserzufluss
26 abgibt, wenn nicht ein Sperrsignal infolge einer Störung oder dgl. vorliegt.
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Verhindert das Zuführen von, durch Eigenenergie des Dampfkessels vorgeheiztem
Speisewasser einen plötzlichen Druckabfall, so ist es ebenso notwendig, einen Druckanstieg
im Tankbehälter, etwa durch Restwärme der Heizelemente 6l66, zu verhindern. Dies
kann natürlich auf einfache Weise durch automatisches
Oeffnen eines
Ueberdruckventils und Ablassen des Ueberschussdampfes in den freien Raum erreicht
werden, was aber dem heutigen Energiebewusstsein entgegensteht.
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Deshalb steht hier der Kaltwasser-Zulaufstutzen 22 über eine Zusatzleitung
27 und ein ansteuerbares Kaltwasser-Ventil 28 mit einer in den Dampfraum des Tankbehälters
1 mündenden Zuleitung 29 in Strömungsverbindung. Hierbei mündet die Zuleitung 29
im Dampfraum in Form einer Sprühdüse 30 aus.
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Durch das Einsprühen von kaltem Wasser in den Dampfraum beim Ueberschreiten
eines voreingestellten Ueberdruckes kondensiert der Dampf, was einen sofortigen
Druckabfall zur Folge hat, ohne dass hierfür Energie verschwendet werden müsste.
Mit Erreichung des Nenndruckes wird das Ein sprühen von kaltem Wasser wieder unterbrochen.
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Für eine druckabhängige Steuerung dieses vorbeschriebenen Einsprühvorganges
ist hier im Bereich des Überdruckventils 10 ein sogenannter piezoresistiver Druckaufnehmer
39 vorgesehen, der über die Signalleitung
57 an die Steuereinheit
40 bzw. an die Heizelementeschaltungsanordnung 65 ein dem Dampfdruck proportionales
Spannungssignal liefert. Uebersteigt diese Spannung einen Schwellwert, so erhält
das Kaltwasser-Ventil 28 über die Signalleitung 54 ein Oeffnungssignal. Sinkt dann
die dem Dampfdruck proportionale Spannung wieder unter diesen Schwellwert, dann
wird das genannte Ventil wieder geschlossen.
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Weiter ist für den Abschlämmvorgang gemäss Fig.3 am Abschlämmventil
17 des Entleerungszapfens 16 ausgangsseitig ein Temperaturfühler 18 zur Messung
der Temperatur des Abschlämmwassers angeschlossen. Ferner mündet im Bereich des
Abschlämmventils 17 ein Kaltwasser-Zuführungskanal 20 ein, in dem ein ansteuerbares
Ventil 19 eingeschaltet ist. Weiter ist in der Speisewasser-Zuflussleitung 26 des
Tankbehälters 1 ein Wassermengenzähler 43 eingeschaltet.
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Das ansteuerbare Ventil 19 ist über eine Steuerleitung 53, das Abschlämmventil
17 und der Temperaturfühler 18 über eine Signal- und Steuerleitung 52 und der Wassermengenzähler
43 über eine Signalleitung 44 mit der
Steuereinheit 40 des Dampfkessels
verbunden, wie dies nachfolgend noch näher erläutert ist.
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Für eine automatische Steuerung des Dampfkessels sind gemäss Fig.4
die Heizelemente 61-66 an einen Stufenschalter 30 angeschlossen, der in der Lte
ist, die Heizelemente nacheinander von 61 bis 66 an das Stromnetz anzuschalten bzw.
in der gleichen Reihenfolge von 61 bis 66 wieder abzuschalten, sodass sich eine,
alle Heizelemente gleichmässig belastende zyklische Vertauschung ergibt. Es sei
hier erwähnt, dass beispielsweise mehrere solcher Stufenschalter kaskadiert werden
können, um entsprechend mehr Heizelemente, beispielsweise 12 oder 18 Stück schalten
zu können. Der genannte Stufenschalter 30 erhält dabei seine Schaltimpulse über
eine Steuerleitung 21 von einem Regler 56, der die Schaltimpulse für den Stufenschalter
30 in Abhängigkeit eine.s dem Dampfdruck im Tankbehälter 1 proportionalen Regelsignals
58 und in Abhängigkeit eines den eingeschalteten Heizelementen 61-66 proportionalen
Stromsignals 59 erzeugt.
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Gemäss Fig.4 wird hierbei das dem Dampfdruck im Tankbehälter
1
proportionale Regelsignal 58 vom vorerwähnten Druckaufnehmer 39 (Fig.3) erzeugt.
Hierbei entsteht dieses Regelsignal 58 aus einem Differenzsignal aus dem vom Druckaufnehmer
39 erzeugten Dampfdruck-Istwert und einem über einen einstellbaren Sollwertgeber
64 einstellbaren Dampfdruck-Sollwert.
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Weiter erhält der Regler 56 vom genannten Stufenschalter 30 ein den
eingeschalteten Heizelementen 61-66 proportionales Stromsignal 59, worauf der Regler
56 die erhaltenen Signale vergleicht und entsprechend weitere Heizelemente zu- bzw.
abschaltet.
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Weiter kann das den eingeschalteten Heizelementen 61-66 proportionale
Stromsignal 59 einem Oszillator 60 zugeleitet werden, dessen Ausgangssignal 61 ein
Mass für die verbrauchte Fremdenergie (Stromverbrauch) bzw. die verbrauchte Wassermenge
ist.
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Wie Fig.4 weiter im Einzelnen zeigt, kann der Regler 56 nur arbeiten,
wenn er nicht über die Zuleitung 49 ein Sperrsignal erhält. Zudem kann das Regelsignal
58 zusätzlich über einen Schwellwertschalter 62 geführt
sein,
um ein weiteres Steuersignal 54 zu erhalten, etwa jenes, welches das Ventil 28 zur
Sprühdüse 30 (Fig.3) einschaltet.
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Die den Abschlämmvorgang betreffende Schaltungsanordnung der Steuereinheit
40 ist mehr im Einzelnen als Blockdiagramm in Fig. 5 veranschaulicht.
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Danach ist zunächst das Abschlämmventil 17 über den genannten Wassermengenzähler
43 und/oder über eine Schaltzeituhr 47 ansteuerbar. Der Wassermengenzähler 43 erzeugt,
beispielsweise durch Impulszählung oder dgl. ein der in den Tankbehälter 1 eingeleiteten
Speisewassermenge proportionales Signal, das beim Ueberschreiten eines Schwellwertes,
der in der Schwellwertstufe 46 eingegeben sein kann, zu einem Steuersignal 3 zur
Einleitung des Abschlämmzyklus führt.
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Wird dieser Schwellwert aber nicht innerhalb einer voreingegebenen
Zeit erreicht, etwa durch reduzierten Dampfverbrauch oder Stillstandszeiten, wird
dieses Steuersignal von der Schaltzeituhr 47 erzeugt.
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Der genannte Wassermengenzähler 43 kann hierbei vorteil
haft
durch die der Wassermenge proportionale Impulskette am Ausgang 61 des Oszillators
60 der Heizelementeschaltungsanordnung 65 gebildet sein (Fig.4).
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Durch geeignete Kombination der beiden Signalgeber Wasserzähler 43
bzw. Impuls signal 61 und Schaltzeituhr 47 kann dabei für die Einleitung eines Abschlämmzyklus
jeder geeignete Zeitpunkt gewählt werden, und zwar sowohl in Abhängigkeit des Speisewasserverbrauches
(Leistung) als auch in Abhängigkeit einer Zeitvorgabe oder in Abhängigkeit von beiden
Parametern.
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Mit der Erzeugung des Steuersignals 3 als Startimpuls für den Abschlämmzyklus
werden verschiedene Massnahmen automatisch in Gang gesetzt. So liefert das Steuersignal
3 ein Rückstellsignal 37 für die vorgenannte, im Tankbehälter 1 das Wasserniveau
messende Gruppe von elektrischen Fühlerelektroden 31-35. Womit die Niveausteuerungsschaltung
für die Zeit des Abschlämmvorganges ausser Betrieb ist. Ferner liefert das Steuersignal
3 das Sperrsignal 49 für den vorgenannten Regler 56 der Heizelementeschaltungsanordnung
65 der elektrischen Widerstandsheizung für die Dauer des Abschlämmzyklus (Fig.4).
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Gleichzeitig wird durch das Sperrsignal 49 das Ventil 23 in der Speisewasserzuflussleitung
26 des Tankbehälters 1 eingeschaltet. Damit wird der Tankbehälter 1 geflutet und
die Wassertemperatur im Behälter herabgesetzt. Erreicht dabei das Wasserniveau den
das Niveau max. anzeigenden Fühler 33, wird das Ventil 23 wieder geschlosssen.
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Weiter ist der Fig.5 entnehmbar, dass das Steuersignal 3 für das Abschlämmventil
17 bzw. die Einleitung des Abschlämmzyklus eine, die Dauer des Abschlämmzyklus bestimmende
Zeitstufe mit einer ersten Zeitstufenschaltung tl und eine zweite Zeitstufenschaltung
t2 aktiviert. Somit ist die Dauer des Abschlämmzyklus tl+t2, wobei die Zeiten in
diesen Zeitstufenschaltungen t1 und t2 selbstverständlich einstellbar sind. Die
erste Zeitstufenschaltung t1 bestimmt dabei die Dauer der Abkühlzeit und erzeugt
gleichzeitig ein Steuersignal zur Oeffnung eines, über die Steuerleitung 55 ansteuerbaren
Entlüftungsventils 45 (Fig.3).
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Dies ist notwendig, um beim Abschlämmen eine Vakuumbildung und bei
der nachfolgenden Wiederauffüllung des Tankbehälters 1 eine Kaltluftkompression
zu vermeiden.
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Eingangs- und Ausgangssignal der zweiten Zeitstufenschaltung t2 schalten
dann das Abschlämmventil für die Zeit t2 ein.
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Hierbei wird die Einschaltung des Abschlämmventils zusätzlich von
der Temperatur des Schlämmwassers abhängig gemacht, wofür das Steuersignal 3 für
das Abschlämmventil 17 bzw. die betreffenden Folgesignale durch das Mess-Signal
des Temperaturfühlers 18 sperrbar sind bzw. das Kaltwasser-Ventil 19 innerhalb der
vorgegebenen Abschlämmzeit t2 durch das Mess-Signal des Temperaturfühlers 18 ansteuerbar
ist.
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Wie Fig.5 zeigt, ist hierfür dem Temperaturfühler 18 eine Schwellwert-Schaltstufe
48 zugeordnet, welche eine Einstellung der Temperaturwerte zur Steuerung von Abschlämmventil
17 und Kaltwasser-Ventil 19 erlaubt. Ist beispielsweise die Abwassertemperatur höher
als ca. + 250 C, so wird das Kaltwasser-Ventil 19 geöffnet und Kaltwasser dem Abschlämmstrom
beigemischt. Ist hingegen die Abwassertemperatur höher als beispielsweise 40 bis
800 C, so wird das Abschlämmventil 17 geschlossen. In diesem Fall ist die
Abkühlphase
des Abschlämmzyklus zu verlängern, was automatisch durch ein Rückmelde- und Rückstellsignal
erreicht werden kann.
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Aus dem Vorbeschriebenen ergibt sich nunmehr ein Dampfkessel mit einer
elektrischen Widerstandsheizung der auf Grund seiner neuen Konzeption allen gestellten
Anforderungen gerecht wird und insbesondere eine kompakte, umfassend steuerbare,
energie- und umweltfreundliche Baueinheit darstellt.