DE4424924C2 - Dampferzeuger - Google Patents
DampferzeugerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Solche Dampferzeuger eignen sich insbesondere für die Verwen
dung in einer Befeuchtungsanlage mit hoher Leistungsfähig
keit, die für industrielle, kommerzielle, Krankenhaus- und
andere verhältnismäßig große Anlagen geeignet ist.
Aus US 4 705 936 ist ein Dampferzeuger mit einem aus dem
Gehäuse herausnehmbaren Verdampferbehälter zur Wasserer
hitzung bekannt. Zum Herausnehmen des Verdampferbehälters ist
eine Wand des Gehäuses loszuschrauben und abzunehmen, um den
Verdampferbehälter herausziehen zu können. Irgendwelche
Sammeleinrichtungen für mineralische Niederschläge sind bei
dem bekannten Dampferzeuger nicht vorgesehen. Probleme der
Reinigung solcher Sammeleinrichtungen treten daher nicht auf.
Demgegenüber ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin
zu sehen, einen solchen Dampferzeuger derart umzugestalten,
daß nicht nur eine äußerst wirksame und fast vollständige
Sammlung von mineralischen Niederschlägen aus dem zu verdam
pfenden Wasser, sondern zugleich eine praktische und wenig
aufwendige Reinigung der gesamten Sammeleinrichtung oder auch
einzelner Teile derselben möglich wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1
einwandfrei gelöst.
Folgende Maßnahmen sind für die erfindungsgemäße Lösung
maßgebend:
- 1. Eine Wand des Gehäuses, vorzugsweise die Vorderwand, wird unmittelbar von einem Schubkasten gebildet, der eine Bewegung zwischen einer geschlossen Stellung und einer geöffneten Stellung ausführen kann.
- 2. Der Verdampferbehälter ist auf einer Innenseite des Schubkastens aus diesem herausziehbar angebracht. Beson dere Befestigungen sind hierfür nicht erforderlich. Sobald der Schubkasten sich in der geöffneten Stellung befindet, kann der Verdampferbehälter als Ganzes heraus genommen werden.
- 3. Im Verdampferbehälter befindet sich mindestens eine herausnehmbare poröse Vliesmatte, die aus Fasern eines faserbildenden Kunstharzes hergestellt ist. Die Vlies matte ist bzw. mehrere solche Vliesmatten sind jeweils einzeln aus dem Verdampferbehälter zwecks Reinigung und Wartung herausziehbar, falls nicht eine Reinigung des gesamten Verdampferkörpers erforderlich ist. Dies ergibt große Einsparungen bei der Wartung.
- 4. Die oder jede Vliesmatte besteht im wesentlichen aus einem flachen plattenförmigen Spinnvlies-artigen Textil erzeugnis aus zufällig angeordneten Polyesterfasern, die durch Verschmelzen an den Stellen, an denen sie sich berühren, thermisch aneinander gebunden sind.
- 5. Die Abstände von Bindung zu Bindung zwischen den erwähn ten Stellen betragen das 50-100fache des Faserdurchmes sers, der Faserdurchmesser beträgt von 0,1 bis 45 De nier, die Fasern sind zwischen 1,2 und 200 cm lang und das Gewicht des Textilerzeugnisses liegt zwischen 10 und 800 g/m2.
FR 1 404 362 beschreibt ein schwammartiges Kunststoffmate
rial, das in großen Blocks in Wassererhitzern angebracht
wird. Die Poren dieses Materials werden sehr schnell von
außen her verstopft, so daß eine Ausnützung ihres an sich
größeren Volumens nicht möglich ist. Außerdem gestaltet sich
wegen des schwierigen Durchgangs von Reinigungsmitteln durch
die engen Poren eine Reinigung und Entkalkung dieses Mate
rials sehr schwierig.
Die Verwendung einer elastischen Schleife aus Draht- oder
Kunststoffgewebe gemäß CH 348 123 ist zwar für kleinere
Mengen erhitzten Wassers geeignet, jedoch läßt sich die
absorbierende Fläche auf kleinem Raum nicht ohne weiteres
vergrößern.
US 4 973 382 befaßt sich nicht mit der Entfernung von minera
lischen Niederschlägen aus zu erhitzendem Wasser, sondern
ausschließlich mit der Filtrierung von Flüssigkeiten. Zu
diesem Zweck wird eine Mischung aus verhältnismäßig kurzen
Polyester-Stapelfasern mit Papierpulpefasern und einem Binde
mittel aus Acrylpolymer verwendet. Für den angestrebten Zweck
ist eine sehr geringe Porengröße von 20 bis 80 µm bei einem
Mittelwert von etwa 50 µm angestrebt. Dadurch lassen sich bei
angemessenem Durchflußwiderstand gute Filterergebnisse für in
der Flüssigkeit befindliche Teilchen erreichen. Eine Ansamm
lung von mineralischen Niederschlägen, wie Kalk und dergl.,
bei Verdampfung von Wasser würde das bekannte Material
schnell zusetzen. Eine solche Ansammlung ist daher mit dem
Material gemäß US 4 973 382 weder angestrebt noch zweckmäßig.
Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Spinnvlies-artigen Tex
tilerzeugnis wird die gegenseitige Verbindung von überwiegend
verhältnismäßig langen Polyesterfasern (Länge bis zu 2 m)
durch Schmelzbindung ohne Verwendung von Bindemittel und
Papierpulpefasern erreicht. Durch diese Herstellung lassen
sich sehr große Porengrößen erreichen, wobei insbesondere der
Abstand zwischen einzelnen Verbindungsstellen von Fasern das
50- bis 100fache des Faserdurchmessers beträgt. Wie aus der
nachfolgenden Beschreibung hervorgeht, lassen sich dadurch
außerordentlich große Kalkmengen an den Fasern sammeln, ohne
den Durchlaßquerschnitt des Materials für Dampf und Wasser zu
stark einzuschränken.
Zusammenfassend kann dem nachgewiesenen Stand der Technik in
seiner Gesamtheit die beanspruchte Kombination von für die
Lösung der genannten Erfindungsaufgabe notwendigen Merkmalen
nicht entnommen werden noch wird sie, wie dargelegt, für den
Fachmann durch den Stand der Technik ohne weiteres nahege
legt. Durch die wesentliche Überlegenheit des erfindungsgemäß
verwendeten Vliesmaterials gegenüber bekannten Sammeleinrich
tungen für mineralische Niederschläge in Dampferzeugern wird
auch eine häufigere Entfernung des niedergeschlagenen Mate
rials, wie Kalk und dergl., von den Vliesmatten erforderlich,
und hierfür ist der mechanische Aufbau des Dampferzeugers mit
seinen praktischen Entnahme- und Reinigungsmöglichkeiten sehr
wesentlich.
Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung gerichtet.
Erfindungsgemäß wird die Menge von Mineralien und anderen
Feststoffen, die sich auf Innenflächen des Verdampferbehäl
ters eines Dampferzeugers einschließlich dessen Wärmeaus
tauschflächen niedergeschlagen haben, verringert, indem das
Wasser im Verdampferbehälter mit einer oder mehreren porösen,
faserigen Vliesmatten mit hohem Flächeninhalt in Berührung
gebracht wird. Die Matten bestehen aus Fasern eines faserbil
denden Kunstharzes. Die Matten bewirken ein bevorzugtes Ab
lagern der Mineralien auf den Matten statt auf den Innenflä
chen des Verdampferbehälters, insbesondere dessen Wärmeaus
tausch
flächen. Insbesondere sind die Matten poröse, textilartige
Vlies- oder Nonwoven-Materialien in flacher Plattenform. Die
Matten haben ein hohes Verhältnis von Leervolumen zu Oberflä
chenvolumen und weisen miteinander verbundene Lücken oder
Leerräume auf. Die Matten bestehen aus wasser-unlöslichen
Fasern, die in Bahnen von zufällig angeordneten langen Ein
zelfäden zusammengeballt sind. Die Fäden haben einen Durch
messer oder eine Faserstärke von etwa 0,1 bis 45 Denier. Die
Matten haben eine Flächenmasse (Gewicht je Flächeneinheit)
von etwa 10 bis 800 g/m2, vorzugsweise etwa 17 bis 180
g/m2. Die Matten haben planar isotrope und nichtgerich
tete Eigenschaften, was auf der zufälligen Ablage der Fäden
beruht. Die Fäden sind, wo sie sich berühren, durch Faser
an-Faser-Verschmelzung thermisch gebunden. Die Abstände von
Bindung zu Bindung betragen etwa das 50- bis 100fache des
Fadendurchmessers. Die Matten sind vorzugsweise kompressibel.
Die Fasern haben normalerweise eine Länge von etwa 1, 2 bis
200 cm. Es wird bevorzugt, daß die Matten Spinnvlies-Matten
sind, die im wesentlichen aus zufällig verteilten Polyester
fasern, vorzugsweise Polyethylenterephthalat-Fasern bestehen,
die an den Stellen, an denen sie einander berühren, thermisch
aneinander gebunden sind.
Bei Verwendung bilden die mineralischen Niederschläge im
wesentlichen zylindrische, hülsenartige Beschichtungen von
kristallinen Mineralteilchen auf den Oberflächen jeder ein
zelnen Kunstharzfaser der Matten, d. h. jede Faser bildet den
Mittelkern und die feinen Mineralkristalle bilden eine zylin
drische Hülse, welche den Kern umgibt. Dies ist in Fig. 8
gezeigt, welche eine Fotografie mit 60facher Vergrößerung von
zwei Fasern einer Matte eines Dampfgenerators zeigt, die 980
Stunden bei Verwendung des lokalen Leitungswassers der Stadt
Three Rivers, Michigan, V.St.A., in Betrieb war. In Fig. 8
wurden Einzelteile der Mineralbeschichtung der Fasern wegge
brochen, um Teile der Kernfasern freizulegen. Fig. 9 ist eine
Fotografie mit 10facher Vergrößerung eines Teils der Matte.
In der Matte gemäß Fig. 8 und 9 hatten die einzelnen
Fasern der Matte einen Durchmesser von etwa 0,025 mm (0,001
inch). Die zylindrischen Mineralbeschichtungen der einzelnen
Fasern hatten einen Durchmesser von etwa 0,33 mm (0,013
inch). Die Außendurchmesser der Mineralbeschichtungen auf den
Fasern nehmen mit der Zeit während des Betriebs des Befeuch
ters fortlaufend zu. Die freiliegenden Oberflächenbereiche
der beschichteten Fasern nehmen ebenfalls fortschreitend zu,
wenn mehr kristalline Niederschläge an denselben haften, und
dies wirkt so, daß die Mineralmenge, die auf den Fasern nie
dergeschlagen wird, weiter ansteigt, wodurch die Sammelwir
kung der Matten sich verbessert. Eventuell werden die Fasern
jedoch so schwer mit Mineralniederschlägen umhüllt, daß die
Lücken oder Zwischenräume zwischen den Fasern nahezu aufge
füllt werden. Dies verringert sodann den gesamten Flächenin
halt, auf welchem sich weitere Mineralniederschläge bilden
können, und so verringert sich die Sammelwirkung der Matten.
Die ursprünglichen Matten können sodann durch neue Matten
ersetzt werden, oder die ursprünglichen Matten können gerei
nigt werden, so daß das Verfahren fortgesetzt werden kann.
Wegen der hohen Sammelwirkung der Matten wird ein sehr hoher
Prozentsatz, gewöhnlich etwa 90%, der im Leitungswasser
enthaltenen Mineralien vorzugsweise auf den Matten niederge
schlagen. Die Feststoffmengen, die auf anderen Oberflächen
des Verdampferbehälters, insbesondere dessen Wärmeaustausch
flächen, niedergeschlagen werden, sind ziemlich klein und
jedenfalls viel kleiner als die Mengen, die darauf niederge
schlagen werden, wenn die Matten nicht verwendet werden.
Die Matten führen nicht nur eine Filterung oder ein mechani
sches Zurückhalten oder Aussieben der Feststoffe durch, die
durch die Dampferzeugung im Verdampferbehälter erzeugt wer
den. Dies wird dadurch gezeigt, daß die so gebildeten einzel
nen Mineralteilchen kleiner sind als die Lücken in den Matten
und durch dieselben durchtreten würden, wenn nur mechanisches
Zurückhalten oder Aussieben auftreten würde. Die Erfinder
haben bis heute den Mechanismus nicht voll aufgeklärt, durch
welchen die Mineralien sich vorzugsweise in Form von einzel
nen dicken Hülsen oder Beschichtungen auf den einzelnen
Fasern der Matten niederschlagen. Gegenwärtig glauben die
Erfinder, daß der Mechanismus im wesentlichen in der nachfol
gend beschriebenen Weise erfolgt. Die Erfindung ist jedoch
nicht auf die Richtigkeit dieser Erklärung eingeschränkt.
Nach dieser Erklärung werden die Mineralteilchen, die sich im
Verdampferbehälter während der Dampferzeugung bilden, an die
Fasern der Matten angezogen, da das Zetapotential der Fasern
höher ist als die Zetapotentiale der umgebenden Verdampfer
kammerflächen und der Heizelemente. Wenn sie einmal von den
Fasern angezogen sind, werden die Mineralteilchen von von der
Waals'schen Kräften daran festgehalten. Diese Erklärung be
zieht sich auf den Mechanismus, der in der U. S. Patentschrift
Nr. 4 007 114 beschrieben ist. Anders als bei der genannten
Patentschrift bezieht sich die vorliegende Erfindung jedoch
nicht auf Oberflächenbehandlung der Fasern zum Einbringen
kationischer Gruppen in dieselben.
Andere mögliche Erklärungen für die vorzugsweise Ablagerung
von Mineralteilchen auf den Fasern bestehen darin, daß die
Mineralteilchen durch Brückenbildung zwischen den Teilchen
Flocken bilden und/oder die Fasern Kernbildungsstellen dar
stellen, an welchen die kristallinen Niederschläge sich
bilden können, wenn sie aus der Lösung während der Dampfer
zeugung in dem Verdampferbehälter auskristallisieren.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Gehäuse mit einer
eine Wand desselben durchsetzenden Öffnung auf. Ein Schubka
sten ist in der Öffnung beweglich angeordnet, so daß er
zwischen einer geöffneten Stellung außerhalb des Gehäuses
und einer geschlossenen Stellung verstellt werden kann, in
welcher er dichtend am Gehäuse anliegt, so daß Dampf in
demselben erzeugt und aus diesem nur durch eine Auslaßöffnung
abgezogen werden kann. Ein Verdampferbehälter ist auf dem
Schubkasten zur Ausführung einer Bewegung mit demselben
angebracht. Wenn der Schubkasten sich in der geschlossenen
Stellung befindet, ist der Verdampferbehälter innerhalb des
Gehäuses angeordnet, so daß Dampf in demselben erzeugt und
von diesem durch die Auslaßöffnung in das Leitungsnetz der
Heiz-, Belüftungs- und Klimatisierungsanlage zu Befeuchtungs
zwecken abgeleitet werden kann. Wenn der Schubkasten geöffnet
ist, liegt das Innere des Verdampferbehälters frei. Der
Verdampferbehälter kann durch innere oder äußere Heizein
richtungen jeder gewünschten Art erhitzt werden, beispiels
weise wie sie weiter unten aufgezählt werden. Es wird jedoch
bevorzugt, eine innere elektrische Widerstandsheizeinheit zu
verwenden, um das Wasser im Verdampferbehälter zum Sieden zu
bringen. Eine oder mehrere der faserartigen Vliesmatten, die
oben beschrieben wurden, ist bzw. sind innerhalb des Verdamp
ferbehälters derart herausnehmbar angeordnet, daß sie im we
sentlichen vollständig in das Wasser während der Dampferzeu
gung eingetaucht, sind, um dadurch zu bewirken, daß die wäh
rend der Dampferzeugung gebildeten kristallinen Mineralnie
derschläge sich vorzugsweise auf der Matte bzw. den Matten
bilden, statt auf anderen Innenflächen des Verdampferbehäl
ters.
Die Erfindung beseitigt zwar nicht vollständig die Probleme
von mineralischen Niederschlägen in Dampferzeugern, sie ver
ringert jedoch die Größe der Probleme und ermöglicht eine
leichter handhabbare Wartung, da die Auswechslung der Mat
te(n) der Auswechslung eines Ofenfilters in einer üblichen
Haushalt-Heizanlage mit Heißluftumwälzung gleicht.
Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielhaft näher
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Dampfer
zeugereinheit;
Fig. 2 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie II-II
in Fig. 4;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Dampferzeugereinheit gemäß
Fig. 1, wobei der Schubkasten sich in einer geöffne
ten Stellung befindet und eine der Matten teilweise
aus dem Verdampferbehälter herausgezogen dargestellt
ist;
Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht in vergrößertem
Maßstab, wobei die Vorderwandplatte des Behälters und
die vordere Schubkastenwand entfernt sind und benach
barte Teile des Gehäuses weggebrochen sind;
Fig. 4A eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht, wobei jedoch die
Matte(n) und ihr umgebendes Rahmengestell bzw. die
Rahmengestelle entfernt sind;
Fig. 5 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, jedoch im wesentli
chen längs der Linie V-V in Fig. 4 geschnitten, wobei
der Schubkasten in einer geöffneten Stellung darge
stellt ist;
Fig. 6 eine Vorderansicht einer Matte und ihres stützenden
Rahmengestells;
Fig. 6A einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 6, welcher ein
Ende eines langgestreckten Metallstreifens auf dem
Boden des Rahmengestells darstellt;
Fig. 7 eine Seitenansicht des stützenden Rahmengestells ge
mäß Fig. 6;
Fig. 7A einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 7, welcher den
in Fig. 6A gezeigten Streifen in Stirnansicht dar
stellt;
Fig. 8 eine Fotografie mit 60facher Vergrößerung von zwei
Fasern einer Matte nach 980 Stunden Verwendung in
einem Dampferzeuger, wobei Teile der mineralischen
Niederschläge auf dem Filter entfernt worden sind, um
die darunterliegende Faser freizulegen;
Fig. 9 eine Fotografie mit 10facher Vergrößerung eines Teils
einer Matte nach 980 Stunden Verwendung in einem
Dampferzeuger;
Fig. 10 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie X-X in
Fig. 2, welcher eine Dichtung darstellt;
Fig. 11 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie XI-XI
in Fig. 5;
Fig. 12 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie XII-XII
in Fig. 4; und
Fig. 13 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie XIII-
XIII in Fig. 4A, wobei Sieb und Behälterbodenwand
teilweise weggebrochen sind.
In den Figuren ist die Dampferzeugereinheit allgemein mit 10
bezeichnet (Fig. 1 und 2). Die Dampferzeugereinheit 10
besteht aus einem Mantel oder Gehäuse 11 mit einer Vorderwand
12, einer Rückwand 13, zwei gegenüberliegenden Stirnwänden 14
und 16, einer Deckwand 17 und einer Bodenwand 18. Die Vorder
wand 12 ist von einer großen Schubkastenöffnung 19 durch
setzt. Ein Auskipp-Schubkasten 21 ist in der Öffnung 19 zur
Ausführung einer Bewegung zwischen einer geschlossenen Stel
lung (Fig. 2) und einer geöffneten Stellung (Fig. 3 und 5)
beweglich angeordnet. Ein Dampfauslaßrohr 22 erstreckt sich
durch die Deckwand 17. Ein Ablaßrohr 23 erstreckt sich durch
die Bodenwand 18. Das Gehäuse 11 ist in Vorderansicht (Fig.
1) und auch in Aufsicht im wesentlichen rechteckig.
Der Auskipp-Schubkasten 21 besteht aus einer hohlen Vorder
wand 26, die eine Wärmeisolierschicht 27 enthält, z. B. eine
Glasfasermatte. Eine bordartige Basiswand 28 erstreckt sich
nach rückwärts (Fig. 2) von der Unterkante der Vorderwand 26
und ist an dieser befestigt. Die Basiswand 28 ist im wesent
lichen parallel zur Bodenwand 18 des Gehäuses 11 in der
geschlossenen Stellung des Schubkastens 21 (Fig. 2). Eine
aufrechte dreieckige Zwickelplatte 29 ist an einer der Sei
tenkanten (der rechten Kante in Fig. 4) des Schubkastens 21
vorgesehen und ist zwischen der Innenseite der Vorderwand 26
und der Basiswand 28 zur Verstärkung der Anordnung befestigt
und erstreckt sich zwischen diesen Wänden. Ein horizontales
Scharnier 31 verbindet schwenkbar die Unterkante des Schub
kastens 21 mit der Vorderwand 12 des Gehäuses 11 an der
Unterkante der Schubkastenöffnung 19, so daß der Schubkasten
21 um eine horizontale Schwenkachse nahe seiner Unterkante
aus einer aufrechten geschlossenen Stellung (Fig. 2), in der
er die Schubkastenöffnung 19 verschließt und abdichtet, in
eine nach oben und auswärts geneigte geöffnete Stellung
(Fig. 3 und 5) nach außen geschwenkt werden kann, und zwar
in ähnlicher Weise, in der eine Ofentür eines Küchenherdes
nach außen gekippt werden kann. Eine flexible Verbindung 32
(Fig. 3), wie ein Kabel oder eine Kette, ist zur Begrenzung
der Kippbewegung des Schubkastens 21 nach außen vorgesehen.
Der Schubkasten 21 wird normalerweise in seiner aufrechten
geschlossenen Stellung mittels nach vorne weisender Schrauben
33 (Fig. 1 bis 3) lösbar gehalten. Die Schrauben 33 sind
an gegenüberliegenden Seitenkanten des Schubkastens 21 nahe
dessen Oberkante angebracht. Die Schrauben 33 sind in Nuten
34 geschraubt, die auf der Vorderwand 12 des Gehäuses 11 auf
gegenüberliegenden Seiten der Schubkastenöffnung 19 und in
Ausrichtung mit den Schrauben 33, wenn der Schubkasten 21
geschlossen ist, fest angebracht.
Ein oben offener Verdampferbehälter 36 ist auf der Innenseite
der Vorderwand 26 des Auskipp-Schubkastens 21 herausnehmbar
angebracht. Der Verdampferbehälter 36 besteht aus zwei Sei
tenwänden 37, die nahe den gegenüberliegenden Seitenkanten
der Schubkastenöffnung 19 angeordnet sind, einer nach innen
geneigten, trichterartigen Bodenwand 38, einer Vorderwand 39
und einer Rückwand 41. Die Oberkanten 37a der zwei Seitenwän
de 37 sind nach oben und vorne zur Vorderwand 26 hin abgewin
kelt, um ein Kippen des Auskipp-Schubkastens 21 nach außen zu
ermöglichen, wie in den Fig. 3 und 5 gezeigt. Die Obersei
te des Verdampferbehälters 36 ist offen. Der Verdampferbehäl
ter 36 ist zur Aufnahme eines Vorrats von zu verdampfendem
Wasser geeignet.
Es sind geeignete Einrichtungen zum Erhitzen des Wassers im
Verdampferbehälter 36 bis zum Sieden vorgesehen. Bei der
dargestellten Ausführungsform ist die Heizeinrichtung eine
elektrische Widerstandsheizeinheit 42, die innerhalb des
Verdampferbehälters 36 direkt oberhalb der Bodenwand 38
desselben angeordnet ist. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist die
Heizeinheit 42 auf einem Sieb 43 abgestützt, das auf der
Bodenwand 38 aufruht. Das Sieb 43 besitzt einen sägezahnför
migen oder im wesentlichen sinusförmigen Querschnitt. Zusätz
lich zum Halten der Heizeinheit 42 filtert das Sieb 43 auch
große Teilchen aus, die auf den Boden des Verdampferbehälters
36 fallen, so daß sie nicht in die weiter unten beschriebene
Wasserablaßöffnung eindringen. Es wird jedoch bemerkt, daß
eine große Anzahl von inneren und äußeren Heizeinheiten ange
wendet werden kann, einschließlich innerhalb des Verdampfer
behälters 36 angeordneten Siedelektroden, eines mit einer
Frischdampfzuleitung verbundenen Wärmeaustauschers oder
äußerer Brenner.
Ein Dampfsammeldom 46 (Fig. 5) ist im oberen Teil des Gehäu
ses 11 direkt oberhalb der vom Schubkasten 21 eingenommenen
Stellung, wenn dieser sich in seiner normalen aufrechten
geschlossenen Stellung (Fig. 2) innerhalb des Gehäuses 11
befindet, fest angebracht. Der Dom 46 hat eine Vorderwand 47,
zwei Seitenwände 48 und eine Rückwand 49, die den vertikalen
Ausdehnungen der Vorderwand 30, der Seitenwände 37 und der
Rückwand 41 des Verdampferbehälters 36 entsprechen und verti
kale Fortsetzungen derselben bilden, wenn sich der Behälter
in seiner normalen aufrechten geschlossenen Stellung inner
halb des Gehäuses 11 gemäß Fig. 2 befindet. Vorder- und
Rückwände 47 und 49 des Doms sind jeweils an einer nach innen
gebogenen Lippe 47a (Fig. 5) in der Mitte der Gehäusevorder
wand 12 und über einen Abstandshalter 49a mit dem Querschnitt
eines Hutes an der Gehäuserückwand 13 befestigt. Die Unter
kanten 51 der Seitenwände 48 sind nach oben und außen (nach
vorne) in der gleichen Weise wie die Oberkanten 37a der
Seitenwände 37 des Verdampferbehälters 36 abgewinkelt.
Wie in Fig. 10 gezeigt, haben die Oberkanten der Vorder-,
Rück- und Seitenwände des Verdampferbehälters 36 und die
Unterkanten der Vorder-, Rück- und Seitenwände des Dampfsam
meldoms 46 nach innen gebogene Flansche 52 und 53, die nahe
aneinander angeordnet sind und sich im wesentlich parallel
zueinander erstrecken. Die gegenüberliegenden Flächen der
Flansche 52 und 53 weisen Dichteinrichtungen auf, wie ela
stisch zusammendrückbare geschlossenzellige Schaumstoffstrei
fen 54, die auf denselben z. B. durch einen wasserbeständigen
Klebstoff befestigt sind. Wenn der Auskipp-Schubkasten 21
sich in seiner normalen aufrechten gechlossenen Stellung
innerhalb des Gehäuses 11 befindet und die Schrauben 33
angezogen sind, sind die Dichtstreifen 54 in dichtende Anlage
aneinandergepreßt, so daß eine dampfdichte Abdichtung zwi
schen der ganzen Oberkante des Verdampferbehälters 36 und der
ganzen Unterkante des Dampfsammeldomes 46 gebildet wird.
Das Dampfsammelrohr 22 (Fig. 2) steht in Verbindung mit dem
oberen Ende des Dampfsammeldoms 46, so daß der im Verdampfer
behälter 36 erzeugte Dampf aus der Dampferzeugereinheit 10
abströmen und zu Befeuchtungszwecken verwendet werden kann.
Ein Paar von horizontalen langgestreckten Führungen 56 und 57
(Fig. 4) sind an den Innenseiten der Seitenwände der Öffnung
19 des Gehäuses 11 nahe dessen oberem Ende angebracht. Die
Führungen 56 und 57 besitzen hutförmigen Querschnitt und
haben Führungsflansche 56a und 57a, die gleitend an den
Außenseiten der Seitenwände 37 des Auskipp-Schubkastens 21
angreifen, wodurch sie am Schubkasten während dessen Kippbe
wegung gleitend anliegen und diesen führen. Die Muttern 34
sind, z. B. durch Schweißen, an der Innenseite der Kanäle der
Führungen 56 und 57 an deren Vorderende befestigt. Die rück
wärtigen Endabschnitte der Führungen 56 und 57 können ebenso
den Dom 46 im Gehäuse 11 seitlich festlegen.
Mindestens eine Matte 61 (Fig. 2, 4 und 5), hier eine ho
rizontale Reihe von vier aufrechten Matten 61, ist innerhalb
des Verdampferbehälters 36 angeordnet. Die Matten 61 sind
aufrecht und parallel zueinander sowie zur Vorderwand 26 des
Schubkastens 21 (Fig. 5) angeordnet. Die Matten 61 erstrecken
sich von der Umgebung der Heizeinrichtung 42 nach oben bis
nahe zum offenen oberen Ende des Verdampferbehälters 36.
Die Matten 61 sind fest, jedoch leicht herausnehmbar im
Verdampferbehälter 36 angeordnet. Zu diesem Zweck sind an den
Innenseiten der Seitenwände 37 des Verdampferbehälters 36
jeweils zwei in vertikalem gegenseitigem Abstand angeordnete,
horizontale langgestreckte Führungen 63 (Fig. 2 und 4A) ange
bracht. Die Führungen 63 haben hutförmigen Querschnitt mit
Randflanschen 63a, die an der Behälterseitenwand 37 befestigt
sind, sowie mit einem mittigen Basisstreifen 63b im Abstand
von der Seitenwand 37. Die Seitenkanten jeder Matte 61 sind
in gegenüberliegenden vertikalen Kanälen 64 vertikal gleitend
aufgenommen, deren jeder mit einem mittigen Streifen an dem
Basisstreifen 63b der benachbarten Führungen 63 befestigt ist
und diese überkreuzt, so daß die Matte nach oben aus dem
Verdampferbehälter 36 herausgezogen und nach unten in densel
ben hineingeschoben werden kann. Jeder vertikale Kanal 64
hat ein Paar von nach innen stehenden, in gegenseitigem seit
lichen Abstand angeordnete Flansche 64a und einen Boden
flansch 64b. Zwei paarweise Flansche 64a überlappen seitlich
und greifen gleitend an Vorder- und Rückfläche des benachbar
ten vertikalen Randteils ihrer zugeordneten Matte 61 an und
definieren einen vertikalen Führungsschlitz zur seitlichen
Fixierung der Matte 61. Die Matte 61 ruht auf dem Boden
flansch 64b. So sind die Matten 61 in gegenseitigem Abstand
parallel zueinander herausnehmbar angebracht und können
vertikal gleitend in den Verdampferbehälter 36 eingeschoben
und aus diesem herausgezogen werden, siehe beispielsweise die
teilweise herausgenommene hinterste Matte 61 in Fig. 5.
Wie oben ausgeführt, kann jede der Matten 61 einzeln aus dem
Verdampferbehälter 36 herausgenommen werden. Zusätzlich kann
der ganze Verdampferbehälter 36 einschließlich der Matten 61
und der Heizeinheit 42 als Einheit aus dem Auskipp-Schubka
sten 21 herausgenommen werden, z. B. wenn es nötig ist, die
Heizeinheit 42 zu reinigen oder auszuwechseln oder andere
Reparaturen vorzunehmen. Zu diesem Zweck erstreckt sich, wie
in Fig. 11 gezeigt, die Behältervorderwand 39 seitlich über
die Seitenwände 37 des Verdampferbehälters 36 hinaus, um
seitlich nach außen stehende Flansche 71 zu bilden, die
vertikal gleitend in seitlich gegenüberliegenden vertikalen
Kanälen aufgenommen werden können, die von ausgebuchteten
Haltestreifen 72 gebildet werden, die an der Innenseite der
Vorderwand 26 des Auskipp-Schubkastens 21 befestigt sind. So
kann der ganze Verdampferbehälter 36 bezüglich des Auskipp-
Schubkastens 21 gleitend vertikal nach oben geschoben werden,
wenn sich der Schubkasten in seiner offenen, nach außen
gekippten Stellung gemäß Fig. 5 befindet, um den Verdampfer
behälter herauszunehmen.
Wie aus den Fig. 4 und 4A ersichtlich, weist die untere
Wand 38 des Verdampferbehälters 36 eine Einlaß/Auslaß-Öffnung
und in Verbindung damit einen festen kurzen nach unten ste
henden Nippel 73 auf. Der Nippel 73 ist vertikal gleitend in
dem oberen Ende einer becherförmigen Befestigungseinrichtung
74 aufgenommen, die an der Basiswand 28 des Auskipp-Schubka
stens 21 befestigt ist. Die Befestigungseinrichtung 74 hat
zwei Öffnungen 76 und 77. Wie schematisch in Fig. 4A gezeigt,
ist die Öffnung 77 in üblicher Weise durch einen flexiblen
Schlauch 77a mit einem Abschlußventil DV zur Regelung des
Auslaufs von Abfallwasser aus dem Verdampferbehälter verbun
den. Die Öffnung 76 ist in üblicher Weise über einen flexib
len Schlauch 76a, eine Leitung 76b, eine rückschlaghindernde
siphonartige Trichter-Hahn-Einheit 76c und ein Einlaßventil
IV mit einer Wasserversorgung S zum Füllen des Verdampferbe
hälters verbunden.
Geeignete bekannte Steuerungen sind vorgesehen, um Wasser in
den Verdampferbehälter einzuleiten und aus diesem abzulassen
und um die Heizeinheit 42 an- und abzuschalten. Geeignete
Steuerungen für diesen Zweck sind bekannt und bilden keinen
Teil der vorliegenden Erfindung. Daher wird eine Beschreibung
derselben für unnötig gehalten und ist weggelassen. Solche
Steuerungen können, wenn gewünscht, mit einem geeigneten
Steuerpult versehen werden, wie beispielsweise bei 78 in Fig.
4A.
Die Matten 61 sind faserartige Vliesmatten mit hohem Flächen
inhalt und sind wirkungsvoll, um auf denselben vorzugsweise
die Mineralsalze niederzuschlagen, die während und als Ergeb
nis der Dampferzeugung im Verdampferbehälter 36 erzeugt wer
den, statt daß sie auf anderen Innenflächen des Verdampferbe
hälters niedergeschlagen werden. Gegenwärtig wird die Verwen
dung von Matten bevorzugt, die aus thermisch gebundenen Poly
esterfasern, insbesondere Polyethylenterephthalat-Fasern be
stehen. Ein besonders bevorzugtes Mattenmaterial ist Filter
mat Typ P15/5005, das bei Freudenberg Nonwovens L.P., Viledon
Filter Division in Chelmsford, MA, V.St.A., erhältlich ist.
Filtermat Type P15/500S hat ein Rückhaltevermögen nach ASHRAE
(American Society of Heating, Refrigeration and Aircondition
ing Engineers) von 92%, einen anfänglichen Druckverlust bei
91,4 m/min (300 fpm) von 5,1 mm (0,20 inches) Wassersäule,
einen End-Druckverlust von 20,3 mm (0,8 inches) Wassersäule
und eine nominelle Tiefe oder Dicke von 19,1 mm (3/4 inch).
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind die
Matten 61 (Fig. 6 und 7) jeweils in einem umgebenden
Rahmengestell 81 angeordnet, an dessen oberem Rand ein Hand
griff 82 befestigt ist. Das Rahmengestell 81 besteht aus zwei
Abschnitten 83 und 84, die zueinander spiegelbildlich sind.
Jeder Abschnitt besteht aus Wänden 86, die ein rechteckiges
Gitterwerk mit Diagonalstreben 87 bilden. Die Abschnitte 83
und 84 haben gegenüberliegende Vorsprünge, die z. B. langge
streckt sind, obere und untere Flansche 88, pfropfenartige
Seitenbalken 90 und schmale Zwischenzapfen 89, die gegenein
ander stoßen, um einen Zwischenraum zwischen den Gittern zu
schaffen. Die fasrigen Matten 61 sind in dem Raum zwischen
den Gittern 86 angeordnet. So werden gegenüberliegende Seiten
der Matte 61 von den Gittern 86 gehalten. Die Flansche 88 und
die Seitenbalken 90 begrenzen die Matte 61, und die Zapfen 89
dringen in den Mittelteil der Matte 61 ein, um die Matte
innerhalb des Rahmengestells 81 festzulegen. Die gegenüber
liegenden oberen Flansche 88 und die Seitenbalken 90 sind
aneinander befestigt, beispielsweise durch Klebstoffbindung.
Wenigstens bei einer Ausführungsform erstreckt sich ein
langgestreckter Clip 88A mit C-förmigem Querschnitt aus rost
freiem Stahl (Fig. 6A und 7A) längs der unteren Flansche
88 und hält diese zusammen und schützt das Rahmengestell 81
vor übermäßiger Hitze, die durch die benachbarte Wärmequelle
42 erzeugt wird. Die Matte 61 ist zwischen den Abschnitten 83
und 84 eingeschlossen, so daß eine einheitliche Platte 61, 81
gebildet wird. Wenn die Matte 61 in den Behälter 36 eingebaut
ist, liegt das Rahmengestell 81 an den gegenüberliegenden
Kanälen 64 an, um die Matte 61 bezüglich der Behälterwände
und der benachbarten Matten 61 zuverlässig zu stützen und
fest anzuordnen.
Bei Gebrauch werden die Platten 61, 81 vollständig in das
Wasser innerhalb des Verdampferbehälters eingetaucht, und die
Matten 61 wirken so, daß sie vorzugsweise die Wasserminera
lien entfernen, die sich während des Betriebs in der oben
erläuterten Weise bilden. Wenn die Sammelwirkung der Fasern
der Matten 61 sich verringert, kann der Schubkasten 21 geöff
net werden, so daß die Matten 61 herausgenommen und durch
frische Matten ersetzt werden können. Von Zeit zu Zeit kann
es erforderlich sein, den ganzen Verdampferbehälter zum
Reinigen, Reparieren oder Auswechseln herauszunehmen.
Claims (3)
1. Dampferzeuger mit einem Gehäuse, das sich so öffnen
läßt, daß sich ein im Gehäuse angebrachter Verdampferbe
hälter, der zur Aufnahme eines zu erhitzenden Wasservor
rats geeignet ist, aus dem Gehäuse herausnehmen läßt,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand des Gehäuses (11)
von einem Schubkasten (21) gebildet ist, der eine Bewe
gung zwischen einer geschlossenen Stellung und einer
geöffneten Stellung ausführen kann, der Verdampferbehäl
ter (36) auf, einer Innenseite des Schubkastens (21) aus
diesem herausziehbar angebracht ist, im Verdampferbehäl
ter (36) mindestens eine herausnehmbare poröse Vliesmat
te (61) angebracht ist, die aus Fasern eines faserbil
denden Kunstharzes hergestellt ist, die Vliesmatte (61)
im wesentlichen aus einem flachen plattenförmigen Spinn
vlies-artigen Textilerzeugnis aus zufällig angeordneten
Polyesterfasern besteht, die durch Verschmelzen an den
Stellen, an denen sie sich berühren, thermisch aneinan
der gebunden sind, und die Abstände von Bindung zu Bin
dung zwischen den erwähnten Stellen das 50- bis 100fache
des Faserdurchmessers betragen, der Faserdurchmesser von
0,1 bis 45 Denier beträgt, die Fasern zwischen etwa 1, 2
bis 200 cm lang sind, und das Gewicht des Textilerzeug
nisses zwischen 10 und 800 g/m2 liegt.
2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (11) eine Vorderwand (12) mit einer
dieselbe durchsetzenden großen Öffnung (19) aufweist,
der Schubkasten als Auskipp-Schubkasten (21) ausgebildet
ist, der in der Öffnung (19) angeordnet ist und diese im
wesentlichen ausfüllt, eine Schwenkeinrichtung (31) eine
untere Kante des Auskipp-Schubkastens (21) mit dem
Gehäuse (11) nahe einer Unterkante der Öffnung (19)
scharnierartig verbindet, so daß der Schubkasten (21)
bezüglich der Vorderwand des Gehäuses (11) nach außen in
eine nach oben und außen geneigte Stellung gekippt
werden kann, der Verdampferbehälter (36) auf einer
Innenseite des Auskipp-Schubkastens (21) zur Ausführung
einer Kippbewegung mit demselben angebracht ist und das
obere Ende des Verdampferbehälters (36) von der Vorder
wand des Gehäuses (11) nach vorne angeordnet ist, wenn
der Auskipp-Schubkasten (21) nach außen gekippt ist.
3. Dampferzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Auskipp-Schubkasten (21) eine Vorderplatte (26)
und eine Basiswand (28) aufweist, die sich vom unteren
Ende der Vorderplatte (26) nach rückwärts in das Gehäuse
(11) erstreckt, Führungseinrichtungen (71, 72) auf der
Innenseite der Vorderplatte (26) in vertikal gleitbarem
Eingriff mit dem Verdampferbehälter (36) stehen, so daß
der Verdampferbehälter (36) aus dem Auskipp-Schubkasten
(21) durch Gleiten desselben nach oben herausgenommen
werden kann, wenn sich der Auskipp-Schubkasten (21) in
der nach oben und außen geneigten Stellung befindet,
eine Anzahl von Vliesmatten (61) im Verdampferbehälter
(36) oberhalb einer Heizeinrichtung (42) angeordnet
sind, wobei die Vliesmatten (61) in aufrechter paralle
ler Lage in gegenseitigen Abständen angebracht sind, so
daß aufrechte Strömungsbahnen zwischen denselben gebil
det werden, Führungseinrichtungen (63, 64) am Verdampfer
behälter (36) zum Unterstützen der Vliesmatten (61) für
die Ausführung einer unabhängigen vertikalen Gleitbewe
gung bezüglich des Verdampferbehälters (36) vorgesehen
sind, so daß die Vliesmatten (61) aus dem Verdampferbe
hälter (36) herausgenommen werden können, wobei der
Verdampferbehälter (36) an seinem oberen Ende offen ist,
ein Dampfsammeldom (46) im Gehäuse (11) oberhalb des
Verdampferbehälters (36) angeordnet ist, und Dichtein
richtungen (54) zwischen dem Verdampferbehälter (36) und
dem Dampfsammeldom (46) derart zusammenwirken, daß eine
dampfdichte Abdichtung zwischen dem Dampfsammeldom (46)
und dem Verdampferbehälter (36) erzeugt werden kann, ein
Dampfauslaß (22) sich vom Dampfsammeldom (46) aus dem
Gehäuse (11) nach außen erstreckt und ein Abschluß
(73, 74, 76, 77) am Boden des Verdampferbehälters (36)
vorgesehen ist.
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