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Vorrichtung zur Dekontamination von
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Gegenständen, insbesondere Bekleidungsstücken Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Dekontamination von Gegenständen, insbesondere Bekleidungsstücken,
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Bekleidungsstücke sowie andere Textilien und Gegenstande beziehungsweise
Geräte werden bisher mit heißer Luft, wobei auch Abgase verwendet werden, dekontaminiert.
Bei dieser Entgiftung befinden sich die zu entgiftenden Gegenstände, also Kleider
oder rergleichen, zumeist im einem geschlossenen Raum, in welchen das Abgas oder
die heiße Luft eingeleitet wird. Um eine vollständige und absolut wirkungsvolle
Entgiftung zu erhalten, ist es notwendig, daß das zur Dekontamination vorgesehene
Strö:nungsmedium möglichs viel Wärmeinhalt hat, da die Lntgiftung davon abhängig
ist, daß jecer Teil des zu entgiftenåen Textilstückes oder dergleichen von dem strömenden
Medium mit mehr als 100C Celsius beaufschlagt wird. Istdie Beaufschlagung mit dem
ziarmeführenden
Medium nur unvollkommen oder teilweise, so findet
partiell keine Entgiftung statt. Dies kann beispielsweise an schlecht zugänglichen
Stellen der Bekleidungsstücke der Fall sein, beispielsweise in den Bereichen, wo
sich Textilien verdecken, bei Reißverschlußansätzen, bei Kleidertaschen usw.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung mit den
Merkmalen des Oberbegriffs dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln
dem Medium zur Dekontamination wahlweise ein Dampfträger mit hohem Wärmeinhalt zugegeben
wird und dabei eine Shtgiftung nur mit heißem Dampf, nur mit Heißluft oder mit einem
Gemisch von heißer Luft und Dampf je nach dem vorgesehenen Einsatzzweck möglich
ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die ennzeichnungsmerkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile
und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche,
der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer
Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar: FIG.
1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Dekontamination,
FIG. 2 eine um 900 versetzte Seitenansicht
der Vorrichtung gemäß WIG. 1 und FIG. 3 eine Schaltschemadarstellung der Vorrichtung
gemäß FIG. 1 und 2.
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Die insbesondere zur Dekontamination von 3ekleidungsstücken vorgesehene
Vorrichtung 1 weist einen Brenner 2 auf, der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
mit Heizöl versorgt wird und der oben auf einer Brennkammer 3 so angeordnet ist,
daß die Brenngase 4 in Pfeilrichtung vertikal von oben nach unten strömen.
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Oben auf der Brennkammer 3 befindet sich zudem ein Gebläse 5, welches
die Umgebungsluft 6 ansaugt und über einen Stutzen 7 von oben in einen Suftwarmetauscher
8 befördert. Dieser Suftwärmetauscher 8 ist als Ringkanal ausgeführt, der die Brennkammer
3 koaxial umgibt. Der Ijuftwärmetauscher 8 ist von einen weiteren ringförmigen Kanal
konzentrisch umgeben, der als Dampfnacherhitzer 9 ausgeführt ist.
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Außen befindet sich eine Isolation 10. Der Ausgang 11 des Luftwärmetauschers
8 befindet sich an der Unterseite der Brennkammer 3, während der Austritt 12 des
Dampfnacherhitzers 9 im oberen Bereich der Brennkammer angeordnet ist. Der Ausgang
11 des Luftwärmetauschers 8 und der Austritt 12 des Damp-nacherhitzers 9 münden
jeder für sich in einen gemeinsamen, vertikalen Auslaßstutzen 13 ein. Dem Luftwärmetauscher
8 ist zudem ein Bypass 14 zugeordnet, der oben unter dem Gebläse 5 amStutzen 7 angeschlossen
ist, in dern sich eine Stellklappe 15 befindet, und der von hier aus direkt zum
Ausgang 11 geführt ist. Vor dem Ausgang
11 ist eine weitere Stellklappe
16 im Bypass 14 vorgesehen.
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Unter der Brennkammer 3 ist im unmittelbaren Anschluß ein Dampferzeuger
17 vorgesehen, der ein Gehäuse 18 aufweist, in dem Wärmetauscherrohre 19 angeordnet
sind. Die von oben nach unten strömenden Brenngase 4 gelangen somit beim Verlassen
der Brennkammer 3 beim Pfeil 4' unmittelbar in den Dampf erzeuger 17 und strömen
auf ihrem Wege in Richtung von oben nach unten an den Gegenstrom-Wärmetauscherrohren
19 vorbei. Unten werden die Abgase durch einen Brenngasauslaß 20 weggeführt.
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Der Dampf erzeuger 17 wird durch einen Wasserzulauf 21 gespeist, in
dem ein Ventil 22, ein Strömungsmesser 23 und ein Rückschlagventil 24 vorgesehen
sind. Der Wasserzulauf 21 ist zu einer Wasserleitung 25 geführt, die zur Kühlung
des Bodens 26 im Gehäuse 18 vorzugsweise mäanderförmig angeordnet ist. Von hier
aus gelangt das bereits etwas erwarmte Wasser durch das Zwischenrohr 27 zum ersten
Sammelkasten und dann weiter zu den Wärmetauscherrohren 19. Die weitere Aufheizung
und Verdampfung des Wassers erfolgt in den sich anschließenden, parallel zueinander
angeordneten Rohrbündeln, die seitlich jeweils durch je einen Sammelkasten 28 verbunden
sind. Die über dem unteren Wärmetauscherrohr 19 angeordneten Wärmetauscherrohre
besitzen einen zunehmend größeren Querschnitt, so daß ein Druckanstieg in den Rohren
mit zunehmender Erhitzung und Dampfbildung verhindert und zudem eine möglichst große
Verdampfungsfläche für das Wasser im größeren Rohrquerschnitt gegeben ist. Die Rohrbündelanordnung
der
Wärmetauscherrohre 19 ist mit einer geringen Steigung versehen, so daß entstehende
Dampfblasen stets zu dem entsprechend höher liegenden Sammelkasten 28 aufsteigen.
Die allmählich beginnende Verdampfung des Wassers in den höher liegenden Rohrbündeln
wird durch die geringe Steigung der Wärmetauscherrohre 19 begünstigt, da dadurch
ebenfalls die Verdampfungsoberfläche des Wasserspiegels vergrößert wird. Ein Teil
der Wärmetauscherrohre 19 ist zudem mit Wärmeleitrippen 29 versehen, so daß ein
intensiver Temperaturubergang von den heißen Brenngasen für die Dampferzeugung gewährleistet
ist.
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Da die Wärmetauscherrohre 19 an gegenüberliegenden Seiten in den Sammelkästen
28 zusammengefaßt sind, besteht auch keine starre Verbindung zur Wand 30 des Gehäuses
18. Die Sammelkästen 28 selbst sind in der Wand 30 frei beweglich gelagert, so daß
sich das Dampferzeugersystem unabhängig von der Wand 30 ausdehnen kann. Außerdem
besteht der Vorteil, daß eine besondere Dichtung im Bereich der Wand 30 zwischen
den jeweiligen Enden der Wärmetauscherrohre 19 nicht erforderlich ist, da die Sammelkästen
28 selbst einen dichten Abschluß nach außer. bringen.
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Die Sammelkästen 28 sind noch zusätzlicn in einem weiteren Abdeckkasten
31 angeordnet, der mit cer Wand 30 dicht verschweißt ist. Dieser Abdeckkasten 31
besitzt einen Flanschdeckel 32, der mit mehreren Schrauben lösbar befestigt ist.
Damit ist eine leichte Zugänglichkeit zum Dampferzeuger 17 für wartungs-und Reinigungsarbeiten
gegeben.
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Am Dampf ausgang 33 des obersten Wårmetauscherrohres 19 gelangt der
erzeugte Dampf in einen Kondensatraum 34, der am Dampfeingang 35 des Dampfnacherhitzers
9 angeschlossen ist. Der Kondensatraum 34 befindet sich außerhalb des Dampf erzeugers
17 und außerhalb der Brennkammer 3. Aus dem Kondensatraum 34 wird etwa noch vorhandenes
Heißwasser durch eine Kondensatleitung 36 nach unten abgeleitet. Die Kondensatleitung
36 ist zweckmäßig siphonartig ausgebildet.
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Das abgeshiedene heiße Wasser kann durch die Kondensatableitung 36
entweder wahlweise frei ablaufen oder für den Fall einer Rückgewinnung zur Energieeinsparung
über eine hier nicht dargestellte Pumpe in den Wasserzulauf 21 und damit in die
Wårmetauscherrohre 19 zurückgeführt werden. Das siphonartige Kondensatableitungssystem
arbeitet im wesentlichen drucklos und ist in Form einer Schlinge oder Spirale ausgeführt1
derart, daß im unteren Teil der Spirale ständig ein Flüssigkeitsniveau besteht,
in welches etwa nach unten ausweichender Dampf eintreten und kondensieren kann.
Die Höhe des Siphons in der Kondensatableitung 36 ist so bemessen, daß ein ausreichender
Gegendruck zu dem hydrostatischen Wasserdruck im Dampferzeuger gehalten ist.
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Der im Dampferzeuger 17 nach oben aufsteigende Naßdampf wird in dem
äußeren Rohrmantel 9 der Brennkammer 3 nacherhitzt beziehungsweise überhitzt.
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Der so erzeugte Heißdampf gelangt durch den Austritt 12 in den Auslaßstutzen
13, in dem ein Temperaturregler 37 und ein Sicherheitsthermostat 38 angeordnet sind.
Der Temperaturregler 37 und der Sicherheitsthermostat 38 sind über Steuerleitungen
39
mit dem Brenner 2 für dessen Steuerung und eventuelle Abschaltung
bei ilberhitzung elektrisch verbunden.
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In einem solchen Falle kann das Luftgebläse 5 zweckmäßig weiterlaufen,
um die Temperatur raschmöglichst abzusenken.
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Die vom Gebläse 5 angesaugte Umgebungsluft 6 wird im tuftwärmetauscher
8 stark erhitzt und tritt unten durch den Ausgang 11 in den Auslaßstutzen 13 ein.
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Die hier einströmende Heißluft kann somit im Auslaßstutzen 13 mit
dem von oben zugeführten Heißdampf gemischt werden. Unten im Auslaßstutzen 13 ist
ein weiterer Temperaturfühler 40 angeordnet, der zur Regelung der Heißlufttemperatur
die beiden Stellklappen 15 und 16 im Bypass 14 entsprechend verändert. Am oberen
Ende des Auslaßstutzens 13 ist zudem ein Dampfablassventil 41 angeordnet, das als
Sicherheitsventil ausgebildet ist. Etwa in der Mitte des Auslaßstutzens 13 befindet
sich eine Dampfsperrklappe 42, die geschlossen werden kann, wenn man nur mit Heißluft
arbeiten will. Der aus dem Austritt 12 einströmende Heißdampf wird in diesem Falle
durch das Dampfablaßventil 41 nach oben ins Freie abgeführt. Durch den Bypass 14
kann die Heißlufttemperatur je nach Erfordernis geregelt werden, indem durch mehr
oder weniger Zumischen von kalter Gebläseluft die erzeugte heiße luft in ihrer Temperatur
gesenkt beziehungsweise auf ein bestimmtes Temperaturniveau gehalten werden kann,
das durch den Temperaturfühler 40 im unteren Bereich des AuslaEstutzens 13 vorgewählt
werden kann.
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Der Brenner 2 ist außerdem über eine Leitung 43 mit dem Strömungsmesser
23 im Wasserzulauf 21 elektrisch
verbunden, wodurch eine Wassermangelsicherung
gegeben ist, die dafür sorgt, daß ein Mindestwasserstrom im System, insbesondere
im Dampferzeuger 17, vorhanden ist, so daß eine Beschädigung wegen Wassermangels
an der Vorrichtung nicht auftreten kann, da im Falle eines Wassermangels der Brenner
2 sofort automatisch abgeschaltet wird. Das im Wasserzulauf 21 außerdem angeordnete
Rtickschlagventil 24 verhindert, daß etwaige Dampfstöße aus dem Dampferzeuger 17
in den Strömungsmesser 23 zurückschlagen können.
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Der FIG. 3 ist zudem zu entnehmen, daß die den Abgasen noch innewohnende
Wärme dadurch ausgenutzt werden kann, daß dem Brenngasauslaß 20 des Dampferzeugers
17 ein Abgaskühler 44 nachgeschaltet werden kann, in welchen die heißen Abgase eingeleitet
werden.
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Ein in diesem Abgaskühler 44 vorgesehener Wärmeaustauscher 45 wird
vom Zulaufwasser durchströmt. Das so vorgewärmte Zulaufwasser wird dann über das
Ventil 22 in den Dampferzeuger 17 eingeleitet. Außerdem ist es möglich, die vom
Gebläse 5 angesaugte Umgebungsluft 6 in einem Luftvorwärmetauscher 46 vorzuheizen,
so daß eine weitere Ausnutzung der vorhandenen Abgaswärme möglich ist. Der Luftvorwärmetauscher
46 kann im vorbeschriebenen Abgaskühler 44 integriert sein oder in einem nachgeordneten
Abgaskühler 47 angeordnet sein. Die vorgewärmte warme Luft wird durch die Warmluftleitung
48 der Ansaugseite des Gebläses 5 zugeführt.
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Die aus dem Luftwärmetauscher 8 austretende Heißluft kann eine Temperatur
bis zu 6000 Celsius und mehr
haben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
1 ist ausschließlich für Dekontaminationszwecke, insbesondere für Kleidungsstücke,
bestimmt, wobei die Vorrichtung 1 leicht bedienbar und konstruktiv einfach ausgeführt
ist und eine hohe Betriebssicherheit besitzt.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausführung ist eine wahlweise zur Verfügungstellung
verschiedener Medien (Heißluft, Heißdampf und Heißluft-/Heißdampfgemisch) gegeben,
so daß ein individueller Einsatz entsprechend den Erfordernissen möglich ist, je
nach dem, welche Gegenstände von Giftstoffen befreit werden sollen.
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Zudem hat die Dekontamination mit Heißdampf den Vorteil, daß bei bestimmten
Giftstoffen in Folge chemischer Umsetzungen (Hydrolysebildung) diese Giftstoffe
weitgehend inaktiv gemacht werden, so daß zusätzlich zu der intensiven Wärme beeinflussung
auch noch bestimmte Giftstoffe auf chemischem Wege ausgeschaltet werden können.