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In sich geschlossener, mit dem Wärmeträger teilweise gefüllter Heizrohrrahmen
für Backöfen Die Erfindung betrifft einen in sich geschlossenen, mit dem Wärmeträger
teilweise gefüllten Heizrohrrahmen für Backöfen, der oberhalb seiner tiefsten Stelle
beheizt wird. Derartige $eizrohrrahmen sollen im kalten Zustand durch den flüssigen
Wärmeträger so weit ausgefüllt sein, daß die zu beheizenden Rohrteile vollständig
gefüllt sind. Andererseits darf die Füllung bekanntlich im kalten Zustand nur einen
Bruchteil des Rauminhaltes des Heizrohres ausmachen, und zwar wird eine Füllung
zu etwa einem Drittel zur Zeit als günstigster Wert angesehen. Diese beiden Bedingungen
können bei Heizrohrrahmen der eingangs erwähnten Art ohne weiteres erfüllt werden,
wenn die Heizstelle in der Mitte des Ofens liegt. Schwierigkeiten können sich aber
ergeben, wenn die Heizstelle, wie es bei Backöfen vielfach verlangt wird, außerhalb
der Ofenmitte angeordnet ist und dabei nahe dem Steigschenkel des Rohrrahmens zu
liegen kommt.
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Um auch in diesem Falle unter Einhaltung des zulässigen Füllgrades
eine .vollständige Füllung der in der Heizzone befindlichen Rohrteile im kalten
Zustand zu ermöglichen, erhält erfindungsgemäß der vom Dampf durchströmte obere
Rohrteil des Heizrohrrahmens zur Vergrößerung seines Inhaltes eine Querschnittserweiterung.
Dadurch wird der Spiegel des flüssigen Wärmeträgers im kalten Zustand im Vergleich
zu Rohrrahmen gleicher Ausführung aber ohne die erwähnte Querschnittserweiterung
gehoben und der in der Heizstelle liegende Rohrteil mit Sicherheit vollständig durch
den Wärmeträger ausgefüllt.
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Die Querschnittserweiterung des oberen Rohrteiles wird erfindungsgemäß
in der Weise ausgeführt, daß die Unterkante derselben in derselben Ebene mit der
Unterkante der anschließenden Rohrteile liegt. Diese Anordnung ist geeignet, Störungen
fern zu halten, die sich im Kreislauf des Wärmeträgers .infolge der Querschnittserweiterung
einstellen können. Insbesondere wird auf diese Weise vermieden, daß die Querschnittserweiterang
als. Wassersack wirkt. Die Querschnittserweiterung deg oberen Rohrteiles kann auch
durch ein den Steig-und Fallschenkel verbindendes waagerechtes Ouerrohr ersetzt
werden. Die Anordnung
eines solchen Rohres hat bei entsprechend
tiefer Lage noch den Vorteil, daß es mit der in der Wärme sich ausdehnenden Flüssigkeit
teilweise oder ganz gefüllt wird. Es stellt sich dann ein verstärkter Wasserumlauf
in dein Unterteil des Rohrrahmens und in dein waagerechten Rohr ein, weil dann der
Druckunterschied zwischen der spezifisch leichten Dampfwassergemischsäule auf der
einen Seite und der schweren Wassersäule auf der anderen Seite voll zur Wirkung
kommt.
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Es ist wohl bereits bekannt, in sich geschlossene Rohrrahmen, die
mehrere übereinander angeordnete Backräume eines Backofens umschließen, mit waagerechten
Querrohren zu: versehen, die an der Decke der Backräume verlegt sind und die beiden
senkrechten Schenkel des Rohrrahmens verbinden. Aber diese Rohrrahmen. werden auf
einem ihre tiefste Stelle bildenden waagerechten Rohrteil beheizt und ermöglichen
nicht den Kreislauf des Wärmeträgers.
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Auf der Zeichnung sind mehrere Dampfbacköfen mit drei Ausführungsformen
des neuen Heizrohrrahmens in Abb. i, 2 und 3 in senkrechten Schnitten dargestellt.
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Bei allen Ausführungsformen hat der Backofen zwei übereinander angeordnete
Backräume i und 2 mit Backplatten 3 und 4. Bei der Ausführung nach den Abb. i und
2 wird jeder Backraum durch je eine Gruppe in sich geschlossener Rohrrahmen 5 umschlosseil,
die mit einem oberhalb ihrer tiefsten Stelle 7 gelegenen Teil 6 die Feuerstelle
durchqueren. Die Rohrrahmen jeder Gruppe sind in der üblichen Weise in einer Flucht
angeordnet. Bei der Ausführung nach Abb. 3 ist nur eine Gruppe von Rohrrahmen 5
vorgesehen, die so ausgebildet sind, daß sie beide Backräume umschließen. Nach Abb.
i und 3 dringt der zum- Scheitel 8 aufsteigende Rohrschenkel 6 bei g in die gegenüberliegende
Backraumwand ein, so daß er hinter der Eintrittsstelle nicht mehr der Strahlung
des Brennstoffes oder den Einwirkungen der Reizgase ausgesetzt ist. Bei der Ausführungsform
nach Abb. 2 liegt dieser Rohrteil in dem von den Heizgasen durchströmten Kanal io.
Werden die Rohrrahmen beheizt, so kreist der Wärmeträger in Form von Flüssigkeit,
Dampfwassergemisch oder Dampf in Richtung der Pfeile in den Rohrrahmen, so daß die
auf der Zeichnung links dargestellten senkrechten Rohrschenkel als Steig- und die
rechts dargestellten als Fallschenkel anzusehen sind.
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Bei allen Ausführungsformen liegt die Heizstelle außerhalb der Mitte
des Ofens nahe den Steigschenkeln der Rohrrahmen. _ Um zu erreichen, daß die in
der Heizzone liegenden, durch die Feuergase unmittel- oder mittelbar stark erhitzten
Rohrteile stets, insbesondere schon beim Anheizen, vom flüssigen Wärmeträger ausgefüllt
sind, ist erfindungsgemäß der vom Dampf durchströmte obere Rohrteil jedes Rohrrahmens
erweitert.
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Bei den Ausführungen nach Abb. i und 2 wird der obere Rohrteil im
wesentlichen durch ein Rohr i i gebildet, das größeren Querschnitt hat als die übrigen
Teile des Rohrrahmens. Bei gleichem Füllgrad steht mithin der Spiegel des flüssigen
Wärmeträgers, als welcher vornehmlich Wasser in Betracht kommt, höher, als wenn
der obere Rohrteil durchgängig den gleichen Querschnitt haben würde - wie die anderen
Teile des Rohrrahmens. Die Querschnittserweiterung durch das Rohr ii wird hier so
ausgebildet, daß die Unterkante 12 der Querschnittserweiterung in derselben Ebene
mit der Unterkante 13 der anschließenden Rohrteile liegt.
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Bei der Ausführung nach Abb. 3 ist die Querschnittserweiterung des
oberen Rohrteiles durch ein waagerechtes Querrohr 14 ersetzt, das den Steig- und
den Fallschenkel des Rohrrahmens verbindet, und zwar an der Decke des unteren Backraumes,
der mithin ebenfalls durch den Rohrrahmen vollständig umschlossen wird. Das Querrohr
kann auch unter der Heizplatte des unteren Backraumes verlegt werden, wenn nur dieser
zu beheizen ist. Die Füllung wird im kalten Zustand zweckmäßig so gehalten, daß
der flüssige Wärmeträger bereits nahe an die Sohle des Querrohres 14 heranreicht.
Bei höherer Temperatur und höherem Druck füllt dann der flüssige Wärmeträger infolge
seiner Ausdehnung das waagerechte Rohr 14 zum Teil oder vollständig aus, wobei die
Wassersäule im Steigschenkel mit Dampfblasen stark durchsetzt wird und im Gewicht
sinkt, während die Säule im Fallschenkel nur aus Wasser besteht und daher schwerer
ist. Infolgedessen findet ein lebhafter Umlauf des Wassers im unteren Teil des Rohrrahmens
statt. Dadurch wird auch bei höheren Drücken ein vollständig sicherer, Explosionen
ausschließender Betrieb erreicht.