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Heißmuldenmangel
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Die Erfindung betrifft eine Heißmuldenmangel zur Trocknung und Glättung
feuchter Wäschestücke, deren Kontaktflächen mittels eines strömungsfähigen Wärmeträgermediums
beheizt werden, Die DE-OS 3 209 478 beschreibt eine Heißmuldenmangel, welche in
bekannter Weise mit einem Vorwärmzylinder ausgestattet ist, der vor der ersten aus
einem Mangelzylinder und mindestens einer Mangelmulde bestehenden Mangeleinheit
angeordnet ist. Dieser Vorwärmzylinder soll mit dem Kondensat des strömungsfähigen
Wärmeträgermediums beheizt werden, das zur Beheizung der Mangelmulden und der Muldenbrücken
dient, die gegebenenfalls mehrere aufeinanderfolgende Mangeleinheiten miteinander
verbinden. Gemäß der DE-OS 3 209 478 soll das Kondensat derart genutzt werden, daß
das Kondensat dem Vorwärmzylinder in höhergespanntem Zustand zugefuhrt und in und/oder
unmittelbar vor diesem unter Bildung von Entspannungsdampf auf eine niedere Druckstufe
entspannt wird, wobei sich der Entspannungsdampf durch Kondensation am Mantelinneren
des Vorwärmzylinders niederschlägt, gemeinsam mit dem entspannten Kondensat diesen
erwärmt und abschließend das gesamte Kondensat aus dem Vorwärmzylinder abgewahrt
wird.
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Die Bildung von Entspannungsdampf und dessen Kondensation am Innenmantel
des Vorwärmzylinders bringt es mit sich, daß eine erhebliche Menge an im Kondensat
enthaltener Wärme in Form
der Kondensationswärme des Entspannungsdampfes
sowie ein Teil der im Kondensat enthaltenen sensiblen Wärme für eine Erwärmung und
Vortrocknung der Wäsche vor dem eigentlichen Mangelprozeß nutzbar gemacht werden
kann.
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Nachteile treten auf, wenn das gesamte Kondensat aus dem Vorwärmzylinder
schließlich in ein externes, von der Heißmuldenmangel unabhängiges Kondensatsgstem
des die Heißmuldenmangel betreibenden Wäschereibetriebes eingespeist werden muß.
Dies ist allgemein üblich, da das Wärmeträgermittel meist im Ereislauf betrieben
wird. Uberwiegend herrscht dann an der Anschlußstelle an das externe Eondensatsystem
ein Druck (der Betriebsdruck des Konctensatsystems), welcher durch das aus dem Vorwärmzylinder
abzuführende Kondensat überwunden werden muß.
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Bei Betriebsbeginn der Heißmuldenmangel muß sich zunächst der Vorwärmzylinder
erwärmen und der erforderliche Druck in diesem aufbauen, um überhaupt Kondensat
daraus abführen zu können. Eine Möglichkeit, diesen Vorgang zu beschleunigen, besteht
darin, zusätzlich Frischdampf in den Vorwärmzylinder einzuspeisen, was jedoch nicht
im Sinne einer Energieeinsparung ist.
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Im Vorwärmzylinder stellt sich im Betriebszustand ein Druck ein, der
dem Druck an der Anschluß stelle an das externe Kondensatsystem plus dem Druck zur
Überwindung der Widerstände von Rohrleitungen und Armaturen entspricht. Die Menge
an zu gewinnendem Entspannungsdampf hängt direkt ab von der Druckdifferenz, die
dem Kondensat bei der Entspannung im Vorwärmzylinder zur Verfügung steht. Je höher
also der sich im Vorwärmzylinder aufbauende Druck ist, desto geringer ist die Menge
an Entspannungsdampf und damit die Menge an frei werdender Kondensationswärme.
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Der sich im Vorwärmzylinder aufbauende Druck hat jedoch auch Einfluß
auf die Temperatur des abzuführenden Kondensates.
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Dieses besitzt beim Verlassen des Vorwärmzylinders annähernd die Sättigungstemperatur
von Dampf bei dem im Vorwärmzylinder
herrschenden Druck (z. B. ca.
120 0C bei 0,1 M2a Überdruck im Vorwärmzylinder). Das Kondensat beinhaltet also
noch eine erhebliche Wärmemenge, die erst nach Verlassen des Vorwärmzglinders abgegeben
wird und folglich verlorengeht. Teilweise muß auch das Kondensat einer Abkühlung
ausgesetzt werden, da häufig zwecks Vermeidung einer unerwünschten Entspannungsdampfbildung
im externen Kondensatsystem die Rückfahrung des Kondensats mit einer Temperatur
unter 100 Qrcu 4 gefordert wird.
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Es ist Ziel der Erfindung, die in einem bei der Beheizung der Mangelmulden
und Muldenbrücken in einer Heißmuldenmangel anfallenden Kondensat enthaltene Restwärme
in einem Vorwärmzylinder weitestgehend zu nutzen, um damit eine Energieeinsparung
zu erreichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Heißmuldenmangel
das Kondensat unter Bildung von Entspannungsdampf in einem Vorwärmzylinder einer
Druckentlastung auszusetzen, wobei die Druckdifferenz unabhängig von den Anschlußbedingungen
der Heißmuldenmangel an ein externes Kondensatsystem sein soll.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem
Vorwärmzylinder und einem externen, von der Heißmuldenmangel unabhängigen Kondensatsystem
ein unter Atmosphärendruck stehender, mit dem externen Kondensatsystem über ein
Fördermittel verbundener Kondensatsammelbehälter angeordnet ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unterpunkten 2 und 3 des
Erfindungsanspruches enthalten.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß es ohne weiteres möglich
ist, den Innendruck des Vorwärmzylinders bis auf Atmosphärendruck zu senken. Sie
gewährleistet somit auch, daß das unter hohem Druck aus den Heizelementen der Mangelmulden
und der Muldenbrücken abfließende Kondensat im Vorwärmzylinder um den größtmöglichen
Betrag, nämlich auf Atmosphärendruck, entspannt werden kann. Sie gestattet es jedoch
ebenso, daß sich
im Vorwärmzylinder ein bestimmter Innendruck aufbauen
kann, der dann die untereGrenze für die Entspannung des Kondensats darstellt, ohne
daß hierdurch die Funktionsfähigkeit der Heißmuldenmangel beeinträchtigt würde.
Auf diese Weise kann nahezu die maximal mögliche Menge an Entspannungsdampf gewonnen
werden, dessen frei werdende Kondensationswärme neben der sensiblen Sisärme des
Kondensats zur Beheizung des Vorwärmzylinders ausgenutzt wird. Gegenüber einem Vorwärmzylinder,
in dem beispielsweise ein Überdruck von 0,1 MPa herrscht, ist damit eine Erhöhung
der Kondensatwärmenutzung bis zu ca. 30 % möglich.
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Der an der Anschluß stelle zum externen Kondensat system anstehende
Druck muß nicht mehr von dem aus dem Vorwärmzyiinder abzufUhrenden Kondensat überwunden
werden. Dies erleichtert die Kondensatabftihrung aus dem Vorwärmzylinder erheblich;
es macht sie auch bei kaltem oder infolge zu niedriger Belegung der Heißmuldenmangel
nur mit einer geringen Kondensatmenge belieferten Vorwärmzylinder möglich. Die Heißmuldenmangel
ist folglich vom Druck im externen Kondensatsystem unabhängig. Dieser sowie die
Widerstände in den Kondensatleitungen und Armaturen wird in jedem Falle von dem
mit dem Kondensatbehälter verbundenen B'ördermittel überwunden.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausfahrungsbeispiels näher
erläutert werden.
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Die Zeichnung zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Heißmuldenmangel mit zwei Mangeleinheiten.
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Eine Heißmuldenmangel gemäß der Erfindung besteht im Grundaufbau aus
zwei Seitenständern 1, mindestens einem Itufangelæylinder 2, der in den Seitenständern
1 drehbar gelagert ist und mindestens einer den Mangelzylinder 2 mantelseitig teilweise
umschließenden Mangelmulde 3. Jeweils ein Mangelzylinder 2 und die ihm zugeordnete
mindestens eine Mangelmulde 3 bilden gemeinsam mit anderen nicht dargestellten Maschinenelementen
eine Mangeleinheit 4. Die beiden aufeinanderfolgenden Mangeleinheiten
4
werden durch eine Muldenbrücke 5 verbunden. Bei mehr als zwei Mangeleinheiten 4
in einer Heißmuldenmangel sind auch entsprechend mehr Muldenbrücken 5 vorhanden.
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Vor der ersten Mangeleinheit 4 ist ein Vorwärmzylinder 6 angeordnet,
der ebenfalls in den Seitenständern 1 drehbar gelagert ist. Dieser ist mit einer
Bänderfahrung 7 ausgestattet.
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Die Mangelmulden 3 und die IEuldenbrücke 5 besitzen nicht dargestellte
Heizelemente, welche mittels eines strömungsfähigen Wärmeträgermediums beheizt werden.
Dieses Wärmeträgermedium ist vorzugsweise Dampf, welcher mit hohem Druck (z. Be
1,1 bis 1,3 MPa) den Heizelementen zugeführt wird und in diesen unter Wärmeabgabe
an die zu mangelnde Wäsche kondensiert. Zur Abführung des Kondensates sind die Mangelmulden
3 und die Muldenbrücke 5 über Kondensatableiter 8 mit einer .iondensatsammelleitung
9 verbunden. Letztere fahrt über ein Stellventil 10 zum Vorwärmzylinder 6. Eine
nicht dargestellte Schöpfeinrichtung im Inneren des Vorwärmzylinders 6, beispielsweise
ein Spiralschöpfer oder ein Siphonrohr, steht als Abführeinrichtung für das Kondensat
aus dem Vorwärmzylinder 6 mit einem vorzugsweise innerhalb der äußeren Begrenzung
der Heißmuldenmangel angeordneten Sondensatsammelbehälter 11 in Verbindung. Dieser
ist mit einem Ueberlauf 12 versehen und steht unter Abmosphärendruck.
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Über ein Fördermittel in Form einer Kondensatpumpe 13 und ein Rückschlagventil
14 ist der Kondensatsammelbehälter 11 schließlich mit einem externen, von der Heißmuldenmangel
unabhängigen Kondensatsystem 15 verbunden. Die Kondensatpumpe 13 weist einen in
Abhängigkeit vom Plüssigkeitsspiegel im Kondensatsammelbehälter 11 arbeitenden Regelkreis
16 auf. Eine Leitung 17 führt vom Stellventil 10 über ein weiteres Rückschlagventil
18 direkt zum externen Kondensatsystem 15. An das vorzugsweise automatisch betätigbare
Stellventil 10 ist ein Temperaturfühler 19 angeschlossen, welcher in einer den Vorwämrzylinder
6 mit dem Kondensatsanimelbehälter 11 verbindenden Leitung 20 angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäße Heißmuldenmangel arbeitet folgendermaßen: Die
zu trocknende und zu glättende Wäsche, die die Heißmuldenmangel in der Richtung
21 durchläuft, wird zunächst durch das Bändersystem 7 flach an der Außenfläche des
Vorwärmzylinders 6 anliegend mit diesem auf einem nahe an 3600 liegenden Winkelumlaufend
geführt, Sie nimmt dabei Wärme vom Vorwärmzylinder 6 auf und wird in vorgewärmtem
Zustand von einem weiteren, nicht dargestellten Bändersystem in bekannter Weise
durch die Mangeleinheiten 4 hindurchgeführt, getrocknet und geglättet. Das unter
hohem Druck aus den Heizelementen der Mangelmulden 3 und der Muldenbrücke 5 abfließende
Kondensat des Wärmeträgermediums wird dem Vorwärmzylinder 6 zugeführt und dort in
bekannter Weise auf eine niedere Druckstufe entspannt. Diese Druckstufe liegt vorzugsweise
bei Atmosphärendruck; sie kann jedoch auch höher liegen. Beispielsweise bei Verwendung
eines Siphonrohres zur Abführung des Kondensates aus dem Vorwärmzylinder 6 ist der
Aufbau eines bestimmten Innendruckes im Vorwärmzylinder 6 notwendig, der aber extrem
niedrig ist (etwa im Bereich von wenigen hundert mm WS). Bei dieser Entspannung
des Kondensates kommt es zur Bildung von Entspannungsdampf, welcher sich an der
Innenwand des Vorwärmzylinders 6 niederschlägt und seine Kondensationswärme an die
außen anliegende Wäsche abgibt. Das als Flüssigkeitssumpf im Vorwärmzylinder 6 befindliche
Kondensat erwärmt die Wäsche ebenfalls. Aus dem Vorwärmzylinder 6 wird das gesamte
Kondensat dann über die erwähnte Schöpfeinrichtung dem Kondensatsammelbehälter 11
zugeführt. Da dieser unter Atmosphärendruck steht, wird diesem Abschöpfvorgang kein
nennenswerter Widerstand entgegengesetzt. Der Kondensatsammebehälter 11 ist so angeordnet,
daß sein maximaler Flüssigkeitsspiegel unterhalb des Kondensataustritts des Vorwärmzylinders
6 liegt. Auf diese Weise ist zum Kondensatsammebehälter 11 hin stets ein Gefälle
vorhanden.
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Die Kondensatpumpe 13 fördert das gesammelte Kondensat in das externe
Kondensatsystem 15, wobei die #?ördermenge über den Regelkreis 16 beeinflußt wird.
Sie überwindet dabei den im externen Kondensatsystem 15 herrschenden Druck.
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In dem Falle, daß dem Vorwärmzglinder 6 eine zu hohe, nicht an die
Wäsche abgebbare Wärmemenge zugeführt wird (dies kann z. B.
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durch einen defekten Kondensatableiter 8 verursacht werden), kann
durch Umstellen des Stellventils 10 das Kondensat über die Leitung 17 direkt in
das externe Kondensatsystem 15 eingespeist werden, Erreicht die Temperatur des dem
Kondensatsammelbehälter 11 zuzuführenden Kondensats einen vorbestimmbaren kritischen
Wert, so kann über den Temperaturfuhler 19 ebenfalls die oben beschriebene Umstellung
des Stellventils 10 veranlaßt werden. Das Erreichen dieser kritischen Temperatur
ist ein Zeichen dafür, daß z. B. infolge zu geringer Mangelbelegung am Vorwärmzylinder
6 nicht genügend Wärme abgenommen wird. Infolgedessen kondensiert der entstehende
Entspannungsdampf nicht mehr und entweicht über den Überlauf 12 des Kondensatsammelbehälter
11. Das ist ein vermeidbarer Energieverlust. Bei entsprechender Abkühlung des Vorwärmzylinders
6 erfolgt selbsttätig wiederum die Umschaltung des Stellventils 10, so daß dem Vorwärmzylinder
6 wieder Kondensat zugeführt wird.
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Die beiden Rückschlagventile 14 und 18 verhindern schließlich ein
unerwdnschtes Eindringen von Kondensat aus dem externen Kondensatsystem 15 in die
Heißmuldenmangel.
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Aufstellung der verwendeten Bezugazeichen 1 Seitenständer 2 Mangelzylinder
3 Mangelmulde 4 Mangeleinheit 5 Muldenbrücke 6 Vorwärmzylinder 7 Bänderfahrung 8
Kondensatableiter 9 Kondensatsammelleitung 10 Stellventil 11 Kondensatsammelbehälter
12 Überlauf 13 Kondensatpumpe 14 Rückschlagventil 15 externes Kondensatsystem 16
Regelkreis 17 Leitung 18 Rückschlagventil 19 Temperaturfühler 20 Leitung 21 Richtung
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