DE7410393U

DE7410393U - STEAM JET WARMER

Info

Publication number: DE7410393U
Application number: DE19747410393
Authority: DE
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1974-03-25
Filing date: 1974-03-25
Publication date: 1976-07-29

Description

DR. BERG DIP U.-IN G. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. HR. SANDWAtR DR. BERG DIP U.-IN G. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. HR. SANDWAtR

■ MAUERKIRCHERSTR.45■ MAUERKIRCHERSTR. 45

Case 7-9330Case 7-9330

DampfstrahlanwärmerSteam jet heater

Die Erfindung betrifft einen Dampfstrahlanwänner zum Einbau in im wesentlichen vertikale oder leicht geneigte Leitungen, mit zwei rohrförmigen, zumindest teilweise ineinander angeordneten Kammern, die durch Oeffnungen im Mantel der inneren Kammer miteinander verbunden sind=und von denen die eine mit zwei Anschlüssen für die zu erwärmende Flüssigkeit und die andere mit einem Anschluss für den Heizdampf versehen ist.The invention relates to a steam jet heater for installation in essentially vertical or slightly inclined lines, with two tubular, at least partially one inside the other arranged chambers, which are connected to one another by openings in the jacket of the inner chamber = and One with two connections for the liquid to be heated and the other with one connection for the heating steam is provided.

40574057

7410333 2S.fl7.767410333 2S.fl7.76

j.j.

Anwaltsakte 24 949 25. MIn 1974 ΓAttorney's file 24 949 25. MIn 1974 Γ

Bei den bisher bekanntgewordenen Dampfstrahlanwärmern dieser Art mündet der Dampfanschluss seitlich und im wesentlichen horizontal in die Dampfkammer ein.With the previously known steam jet heaters In this way, the steam connection opens laterally and essentially horizontally into the steam chamber.

Einer der wesentlichsten Nachteile der bisherOne of the main drawbacks to date

bekannten Dampfs trahlanw'ärmer besteht darin, dass ihre thermische leistung nur innerhalb eines relativ engen Bereichs von etwa 1:7 bis maximal 1:10, bezogen auf die maximale Leistung, regelbar ist. Dies ist vor allem auf die relativ hoch liegende untere Grenze fur die Dampfmenge, bei welcher diese Anwärmer noch ohne unerträgliche Lärmentwicklung arbeiten, zurückzuführen. In vielen Fällen ist jedoch ein Regelbereich von wenigstens etwa 1: 50 erforderlich. Ein so vieiter Regelbereich konnte aber bisher auch bei gleichzeitiger Verwendung mehrerer Dampfstrahlanwärmer nicht erreicht werden, es sei denn unter Inkaufnahme eines relativ hohen Lärmpegels.known steam jet heater is that its thermal performance only within a relatively narrow range of about 1: 7 to a maximum of 1:10, based on the maximum Power, is controllable. This is mainly due to the relatively high lower limit for the amount of steam at which these warmers still work without making unbearable noise. In many cases, however, is a Control range of at least about 1:50 required. So far, however, such a wide control range has also been possible with simultaneous Do not use multiple steam jet heaters can be achieved, unless accepting a relatively high level of noise.

Hauptaufgabe der Erfindung ist es, einen auch im unteren Leistungsbereich leisen Dampfstrahlanwärmer mit erweitertem Regelbereich zu schaffen. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Dampfanschluss von oben und im wesentlichen vertikal in die Dampfkammer einmündet.The main object of the invention is to provide a steam jet heater that is quiet even in the lower power range to create an extended control range. According to the invention this is achieved by connecting the steam connection from above and inside opens essentially vertically into the steam chamber.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 und 2 zwei prinzipielle AusführungsbeispieleIn the following the invention is explained in more detail with reference to the drawing, for example; show it: 1 and 2 two basic exemplary embodiments

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in schematischer Darstellung,in a schematic representation,

Fig. 3 ein auf dem Prinzip der Fig. 1 beruhendes konkretes Ausfuhrungsbeispiel im Längsschnitt und3 shows a specific exemplary embodiment based on the principle of FIG. 1 in longitudinal section and

Fig. 4 ein zylinderförmiges Detail aus Fig. 3 in der Abwicklung.FIG. 4 shows a cylindrical detail from FIG. 3 in the development.

Der erfindungsgemässe Dampfstrahlanwärmer ist für den Einbau in vertikale oder zur Vertikalen geringfügig geneigte Leitungen bestimmt. Die im folgenden verwendeten Angaben "oben", "unten" etc. beziehen sich auf die Einbaulage,The inventive steam jet heater is for intended for installation in vertical pipes or pipes that are slightly inclined to the vertical. The ones used in the following Information "above", "below" etc. relate to the installation position,

Der in Fig. 1 dargestellte Dampfstrahlanwärmer umfasst eine rohrförmige Kammer 1 mit zwei Flanschen 2 und 3 zum Anschluss an die Leitung mit der zu erwärmenden Flüssigkeit. Die Kammer 1 ist koaxial in einer zweiten Kammer 4 angeordnet, welche an ihrem unteren Ende bis auf den Durchlass für die innere Kammer 1 geschlossen ist. In das obere Ende der äusseren Kammer 4 mündet ein Anschluss 5 für den Heizdampf. Der innerhalb der Dampfkammer 4 liegende Wandäbsdhnitt der Kammer 1 ist mit düsenartigen Oeffnungen 6 versehen, durch welche die beiden Kammern in kommunizierender Verbindung stehen.The steam jet heater shown in Fig. 1 comprises a tubular chamber 1 with two flanges 2 and 3 for connection to the line with the liquid to be heated. The chamber 1 is coaxial in a second Chamber 4 is arranged, which is closed at its lower end except for the passage for the inner chamber 1. In the upper end of the outer chamber 4 opens into a connection 5 for the heating steam. The inside of the steam chamber 4 lying Wandäbsdhnitt of the chamber 1 is provided with nozzle-like openings 6, through which the two chambers in communicating connection.

Bei geschlossenem Regelventil (nicht dargestellt) für die Dampfzufuhr gelangt die zu erwärmende Flüssigkeit wegen des fehlenden Gegendrucks durch die Oeffnungen in die Dampfkammer 4 und füllt diese sowie den Dampfanschluss 5 bis zum Regelventil auf. Durch Oeffnen desWhen the control valve (not shown) for the steam supply is closed, the liquid to be heated arrives because of the lack of counter pressure through the openings in the steam chamber 4 and fills this and the steam connection 5 up to the control valve. By opening the

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Regelventils drückt der -Austretende Dampf unterstützt von der Schwerkraft die Flüssigkeit wieder aus dem Dampfanscnluss und der Dampfkammer hinaus. Bei grosser thermischer Leistung des Dampfstrahlanwärmers, das heisst, bei Zufuhr grösserer Dampfmengen pro Zeiteinheit, ist der Druck genügend gross, um alle Flüssigkeit aus der Dampfkammer zu drücken, s^ass sämtliche Oeffnungen in der Wand der inneren Kammer frei sind und der Dampf durch sie in den Flüssigkeitsstrom gelangen kann und dort kondensiert. In diesen Teil des Regelbereiches von etwa 1:7 arbeitet der erfindungsgemä'sse Anwärmer im wesentlichen gleich wie die bekannten Dampfstrahlanvärmer.Control valve pushes the escaping steam supported by gravity pulls the liquid out of the steam connection and the steam chamber. At large thermal Power of the steam jet heater, that is, when supplied larger amounts of steam per unit of time, the pressure is high enough to force all liquid out of the steam chamber, all openings in the wall of the inner chamber are free and the vapor can pass through them into the liquid flow and condense there. In this part of the control range The heater according to the invention works from about 1: 7 essentially the same as the known steam jet heater.

Wird nun die Dampfzufuhr reduziert, so sinkt der Druck in der Dampfkammer und die Flüssigkeit in der inneren Kammer beginnt in die Dampfkammer zu fliessen und diese von unten nach oben aufzufüllen. Durch das Ansteigen des Flüssigkeitspiegels in der Dampfkammer werden dieIf the steam supply is now reduced, the pressure in the steam chamber and the liquid in the interior decrease Chamber begins to flow into the steam chamber and fill it from bottom to top. By the rise in the liquid level in the steam chamber the

vvon unten nach oben fortschreitend für den Dampf/ Oeffnungen'nach und nach verschlossen. Dadurch beginnt der Dampfdruck wieder zu steigen und es stellt sich je nach der Menge des zugeführten Dampfes ein Gleichgewichtszustand ein, um welchen das Flüssigkeitsniveau hin- und herpendelt. From bottom to top progressing for the steam / openings' gradually closed. As a result, the vapor pressure begins to rise again and, depending on the amount of vapor supplied, a state of equilibrium is established around which the liquid level oscillates back and forth.

Durch die vertikale Anordnung der Dampfkammer undThe vertical arrangement of the steam chamber and

^praktisch im gesamten Lastbereich die Dampfzufuhr von oben ergibt sich in der Dampfkammer/eine saubere Trennung von Flüssigkeit und Dampf, sodass die Ausbildung eines unkontrollierbaren, lärmerzeugenden ^ practically in the entire load range the steam supply from above results in the steam chamber / a clean separation of liquid and steam, so that the formation of an uncontrollable, noise-generating

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I Flüssigkeit-Dampf-Gemisches vermieden wird. Dadurch arbeitet jI Avoid a liquid-vapor mixture. As a result, j

der Dampfstrahlanwärmer auch dann noch einwandfrei, wenn die .^f the steam jet heater is still flawless even if the. ^f

zugeführte Darapfmenge so gering ist, dass nur mehr eine ein- 'iThe amount of allowed dosage is so small that only one more 'i

zige Dampf durchtrittsöffnung frei ist. Auf diese Weise kann §?umpteen steam passage opening is free. In this way, §?

das Verhältnis von maximaler zu minimaler Dampfmenge und % the ratio of maximum to minimum amount of steam and %

damit der Regelbereich der Heizleistung auf weit über 1thus the control range of the heating power to well over 1

200:1 gesteigert werden. &200: 1 can be increased. &

Der in Fig. 2 dargestellte Dampfstrahlanwärmer ■unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, dass die Dampfkammer 4 innerhalb der FlüssigkeitskanEüer 1 angeordnet ist. Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen wie in Fig. 1. Die Funktionsweise ist analog der des Anwärmers nach Fig. 1.The steam jet heater shown in FIG. 2 differs from that of FIG. 1 essentially only in that the vapor chamber 4 is inside the liquid canals 1 is arranged. Corresponding parts are provided with the same reference numerals as in FIG. 1. The The mode of operation is analogous to that of the heater according to FIG. 1.

In Fig. 3 ist eine praktische Ausführungsform des Anwärmers nach Fig. 1 im Längsschnitt dargestellt. Im zylindrischen Gehäuse 7 des Anwärmers ist koaxial eine sogenannte Kondensationsdüse 8 angeordnet, die nach oben in einen mit einem Flansch 9 versehenen Anschlussstutzen 10 übergeht. Der untere Mündungsrand der Düse 8 sitzt auf der Bodenplatte 11 des Gehäuses 7 dicht auf. An der Unterseite der Bodenplatte ist koaxial zum Anschlussstutzen 10 und zur Kondensationsdüse 8 ein konischer Anschlussstutzen 12 befestigt, der an seinem freien Ende ebenfalls mit einem Flansch 13 versehen ist.In Fig. 3 is a practical embodiment of the 1 shown in longitudinal section. In the cylindrical housing 7 of the heater is a so-called coaxial Arranged condensation nozzle 8, the upward in a with a flange 9 provided connection piece 10 passes. The lower edge of the mouth of the nozzle 8 sits on the base plate 11 of the housing 7 tightly. A conical connector 12 is attached to the bottom of the base plate coaxially to the connector 10 and to the condensation nozzle 8, which is also provided with a flange 13 at its free end.

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* X S* X S

L · · iL · · i

· jo · Jo

Der obere Rand des Gehäuses 7 weist einen Flansch 14 auf j der mit dein Flansch 15 eines im wesentlichen s-förmig gelnrümmten Dampfansehlussstutzens 16 verschraubt ist. Am freien Ende des Stutzens 16 ist ein weiterer mit dem Flansch 9 in einer Ebene liegender Flansch 17 zum Anschluss einer Dampfzufuhrleitung vorgesehen. Der Burchmesser des Anschlussstutzens 16 ist in seinem in die Dampfkammer mündenden Bereich gleich gross wie der der Kammer, sodass diese im wesentlichen kontinuierlich in den Dampfanschluss übergeht. The upper edge of the housing 7 has a flange 14 with the flange 15 of a substantially S-shaped Gelnrmmten steam connection nozzle 16 screwed is. At the free end of the connector 16 is another Flange 17 lying in one plane with flange 9 is provided for connection of a steam supply line. The diameter of the connecting piece 16 is the same size as that of the chamber in its area opening into the steam chamber, so that it essentially merges continuously into the steam connection.

Die Kondensationsdüse besitzt etwa auf der Höhe des Flansches 14 eine Querschnittsverengung nach Art einer Venturi-Düse. Diese Verengung hat eine Druckverminderung in der strömenden Flüssigkeit zur Folge, was die Kondensation des durch düsenartige Oeffnungen 18 im unterhalb der Verengung liegenden Abschnitt der Düsenwand eintretenden Dampfes begünstigt. Die Oeffnungen 18 in der Düsenwand sind gegen innen schräg nach unten gerichtet und in Fchraubenlinien angeordnet, was insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, welche die Abwicklung des Mantels der Kondensationsdüse darstellt* Die einzelnen Oeffnungen sind dabei in Umfangsrichtung gegenseitig derart versetzt, dass keine Mantellinie durch mehr als drei Oeffnungen verläuft. Dadurch wird die Ausbildung von zusammenhängenden Dampfblasen in der Konden-The condensation nozzle has, approximately at the level of the flange 14, a cross-sectional constriction in the manner of a Venturi nozzle. This constriction results in a decrease in pressure in the flowing liquid, which leads to condensation of the entering through nozzle-like openings 18 in the section of the nozzle wall lying below the constriction Favors steam. The openings 18 in the nozzle wall are directed towards the inside obliquely downwards and in helical lines arranged, which can be seen in particular from Fig. 4, which shows the development of the jacket of the condensation nozzle * The individual openings are in the circumferential direction mutually offset in such a way that no surface line runs through more than three openings. This will make the Formation of coherent vapor bubbles in the condenser

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sationsdüse und damit die Entwicklung von Schlägen vermieden. Obwohl in Fig. 4 alle Oeffnungen 18 denselben Durchmesser aufweisen, ist dies keineswegs notwendig. Es können beispielsweise die obersten Oeffnungen kleiner bemessen sein als die unteren, wobei der Uebergang laehr oder weniger kontinuierlich oder stufenweise erfolgen kann. Durch geeignete Bemessung der Oeffnungsdurchmesser, ihrer Anzahl und ihrer gegenseitigen Abstände lässt sich die Regelcharakteristik des Dampf-Strahlanwänners in weiten Grenzen variieren und somit den jeweiligen Erfordernissen anpassen.sation nozzle and thus the development of blows avoided. Although in Fig. 4 all openings 18 have the same diameter, this is by no means necessary. For example, the uppermost openings can be made smaller than the lower ones, whereby the transition can take place more or less continuously or in steps. By suitable dimensioning of the opening diameter, their number and their mutual distances, the control characteristics of the steam jet generator can be varied within wide limits and thus adapted to the respective requirements.

Es versteht sich, dass im Rahmen der Erfindung zahlreiche Varianten möglich sind und die Erfindung keineswegs auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist« Wesentlich ist nur, dass die Dampfkammer ungefähr vertikal verläuft und der Dampf von oben her, das heisst, am höchsten Punkt der Kammer in diese eingeführt wird, sodass der Dampf im wesert tlichen nur von oben auf die in der Kammer befindliche Flüssgkeit drücken kann und diese dadurch im wesentlichen vertikal nach unten aus der Kammer verdrängt.It goes without saying that numerous variants are possible within the scope of the invention and the invention by no means It is limited to the illustrated embodiments. It is only essential that the steam chamber is approximately runs vertically and the steam is introduced into the chamber from above, i.e. at the highest point of the chamber so that the steam in the essential only hits the top from above can press liquid located in the chamber and thereby essentially vertically downward out of the chamber repressed.

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Claims

Expectations

1. Fume hoods for installation in essentially]

vertical or slightly inclined lines, with two tubular, at least partially nested chambers, which j through openings in the jacket of the inner chamber with one another j

] are connected and of which one with two connections j for the liquid to be heated and the other with a] Connection for the heating steam is provided, characterized that the steam connection from above and essentially opens vertically into the steam chamber.

2. Steam jet heater according to claim 1, characterized characterized in that the steam chamber merges essentially continuously into the steam connection.

3. Dampfstrahlanwärraer according to claim 1 or 2, characterized in that the inner chamber with respect to their longitudinal extension is arranged substantially vertically.

4. Steam jet heater according to one of the preceding Claims, characterized in that the openings in the wall of the inner chamber are arranged in helical lines are.

5. Steam jet heater according to claim 4, characterized

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characterized ₃ that the openings are mutually offset so that no surface line runs through more than three openings.

6. Steam fs jet heater according to one of the preceding Claims, characterized in that the openings have different widths and in particular in the upper area the chamber are smaller than in the lower one.

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