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Verfahren und Vorrichtung zum stoßweisen Einblasen von Wasser-und
Dampfstrahlen in eine Flüssigkeit, insbesondere den Inhalt eines Wasch-, Koch- oder
Spülgefäßes Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum stoßweisen Einblasen
eines oder mehrerer Wasser-und Dampfstrahlen in eine Flüssigkeit, insbesondere in
den Inhalt eines Wasch-, Koch- oder Spülgefäßes, sowie auf eine Vorrichtung zur
Ausübung des Verfahrens. Es ist an sich bekannt, in den Inhalt eines Waschkessels
stoßweise Wasser- und Dampfstrahlen einzublasen. Hierzu wird bisher ein Wasserkreislauf
benutzt, bei dem durch eine Öffnung des Kreislaufes Flüssigkeit aus dem Kessel aufgenommen
wird, die nach dem Erhitzen und teilweisem Verdampfen durch eine andere Öffnung
wieder in den Kessel zurückgedrückt wird. Dieses vorbekannte Verfahren erfordert
nicht nur einen erheblichen Werkstoffaufwand in Form mehrlagiger Rohrschlangen,
sondern ist auch in seiner Wirkungsweise nur unvollkommen. Die vorbekannten Einrichtungen
dieser Art neigen nämlich gern dazu, auch ohne äußeren Anlaß bereits nach geringfügiger
Erwärmung des Kesselwassers vom stoßweisen Betrieb zu einem kontinuierlichen Ausblasen
von Dampf überzugehen. Aus diesem Grunde haben die vorbekznnten Einrichtungen keinen
Eingang in die Praxis gefunden.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Mängel zu vermeiden
und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, bei denen zwangsläufig ein
stoßweises Ausstoßen eines oder mehrerer Wasser-und Dampfstrahlen herbeigeführt
wird. Dieses Ziel ist im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Kesselflüssigkeit
durch nur jeweils eine einzige Kesselöffnung in ein Verdarapfungsgefäß fließt, in
diesem erhitzt und teilweise verdampft wird und dann das
Wasser
und . danach der Dampf durch die gleiche Öffnung wieder ausgetrieben -wird, worauf
sich dieses Spiel wiederholt. Dadurch, daß das oder die . Verdampfungsgefäße durch
nur eine einzige Öffnung mit dem Kesselinnern in Verbindung stehen, ist bei Wahl
eines entsprechend geringen Verbindungsquerschnittes ein Wasserkreislauf und somit
ein kontinuierliches Ausströmen des Dampfes zuverlässig vermieden. Neue Flüssigkeit
aus dem Kessel kann jeweils nur dann in das Verdampfungsgefäß eintreten, wenn der
vorher erhitzte Wasser- und Dampfstrahl ausgestoßen worden ist.
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Eine bevorzugte Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens sieht einen
Wasch-, Koch- oder Spülkessel für Wäsche od. dgl. vor, dem ein oder mehrere in sich
abgeschlossene Verdam fungsgefäße zugeordnet sind, die durch je nur eine unnung
mit dem Kesselinnern in Verbindung stehen. Das Verdampfungsgefäß kann aus einem
U-förmigen Rohr gebildet sein, dessen einer offener Schenkel in den Kessel mündet,
während der andere Schenkel geschlossen ist. Es ist aber auch möglich, das Verdampfungsgefäß
aus einem geschlossenen Behälter zu bilden, in das ein den Behälter mit dem Kessel
verbindendes Rohr derart eingesetzt ist, daß dessen untere Öffnung dicht oberhalb
des Behälterbodens zu liegen kommt.
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Die Verdampfungsgefäße, d. h. deren Verdampfungszone können beispielsweise
außerhalb, vorzugsweise unterhalb des Kessels angeordnet sein und dabei im Feuerungsraum
eines Kesselofens liegen. Es ist aber auch möglich, die Verdampfungsgefäße je für
sich örtlich zu erhitzen. In diesem Falle könnten die Gefäße auch im Kesselinnern
angeordnet sein. Um den erzeugten Dampf zu überhitzen, empfiehlt es sich, nicht
nur den Wasserraum der Verdampfungsgefäße, sondern auch deren Dampfraum zu beheizen.
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Um zu verhindern, daß die vom Kessel in die Verdampfungsgefäße strömende
Flüssigkeit bereits im Verbindungsrohr verdampft wird, ist es ratsam, diese Verbindungsrohre
vor der Einwirkung des Heizmittels weitgehend zu schützen. Dies kann durch Wahl
einer geeigneten Isolierung des Verbindungsrohres geschehen. Eine besonders vorteilhafte
Wärmeisolierung läßt sich dadurch bewerkstelligen, daß die Wandungen von Kessel
und Verdampfungsgefäß nahe aneinandergerückt sind, so daß das aus dem Kessel austretende
Verbindungsrohr lückenlos in das Verdampfungsgefäß übergeht.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt. Dabei zeigt Fig. i einen senkrechten Längsschnitt durch einen Waschkesselofen
nach dem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 eine der Fig. i entsprechende Darstellung
einer zweiten Ausführungsform und Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Verdampfungsgefäß
des Kesselofens nach Fig. 2 in größerem Maßstabe.
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Der in den Fig. i und 2 dargestellte Waschkesselofen besteht in an
sich bekannter Weise aus einem trommel- oder zylinderförmigen Mantel 4, in dessen
unterer Mitte eine Feuerung 5 vorgesehen ist. In den Kesselmantel .4 ist . ein vorzugsweise
metallischer Kessel 6 eingesetzt, der zur Aufnahme der Wasch-oder Spülflüssigkeit
sowie der zu reinigenden Wäsche dient.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. i sind U-förmig gebogene Rohrabschnitte
7 derart dem Kessel 6 zugeordnet, daß der jeweils der Kesselmitte benachbarte, kürzere,
offene Schenkel 7' den Kesselboden durchbricht, während der weiter außerhalb vorgesehene
längere Schenkel 7 außerhalb der seitlichen Kesselwand nach oben gerichtet und geschlossen
ist.
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Die Vorrichtung wirkt in der Weise, daß durch die Feuergase die in
den offenen Schenkel 7' eintretende Flüssigkeit erhitzt und wenigstens teilweise
verdampft wird, wodurch die oberhalb des Dampfes befindliche Flüssigkeit und danach
der Dampf stoßweise aus dem offenen Schenkel ausgetrieben werden und sowohl die
Waschflüssigkeit als auch die Wäsche heftig in Wallung gebracht und durchwirbelt
werden. Dadurch, daß das U-förmig gebogenen Rohr 7,7' an einem Ende geschlossen
ist, kann die Flüssigkeit nur so weit in das Rohr eintreten, bis sie kurz oberhalb
des Knies im geschlossenen Schenkel steht, da die im geschlossenen Schenkel 7 eingeschlossene
Luft ein weiteres Vordringen der Flüssigkeit verhindert. Nach dem stoßartigen Austreten
des Flüssigkeitsdampfstrahles füllt sich das dadurch wenigstens teilweise entleerte
Rohr 7,7' erneut mit Kesselflüssigkeit, worauf sich das Spiel wiederholt. Da das
Rohrknie näher in der Feuerzone 5 liegt als der Inhalt des Waschkessels 6, und das
Knie des Verdampfungsgefäßes nur einen Bruchteil des Kesselinhalts aufzunehmen vermag,
beginnt bei geeigneter Wahl des Durchmessers des Verdampfungsrohres die Verdampfung
und das stoßweise Austreiben der Flüssigkeit bzw. des Dampfes unmittelbar nach Anlegen
der Feuerung, selbst wenn der Kesselinhalt noch vollkommen kalt ist.
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Der in Fig. 2 dargestellte Kesselofen entspricht im wesentlichen dem
Ofen nach Fig. i. An Stelle der U-förmigen Verdampfungsrohre 7,7' sind hier mehrere
im Kreise und in gleichen Abständen voneinander angeordnete kleine Verdampfungsgefäße
8 vorgesehen, die mit dem Kesselhohlraum durch je einen kurzen Rohrstutzen 9 in
Verbindung stehen, wobei dieser Rohrstutzen so weit in das Verdampfungsgefäß 8 eintaucht,
daß seine untere Öffnung dicht über dem Gefäßboden liegt. Die Wirkungsweise dieser
Verdampfungsgefäße entspricht der der vorbeschriebenen U-förmigen Verdampfungsrohre.
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Es hat sich herausgestellt, daß der zwischen Verdampfungsgefäß 8 und
Kessel 6 befindliche Rohrabschnitt 9 vor der Einwirkung des Heizmittels weitgehend
geschützt werden soll, um zu verhindern, daß die vom Kessel durch das Verbindungsrohr
in das Verdampfungsgefäß strömende Flüssigkeit bereits im Verbindungsrohr in Dampf
umgesetzt wird. Dies kann dadurch geschehen, daß der zwischen Verdampfungsgefäß
und Kessel liegende Teil des Verbindungsrohres durch Umhüllen od. dg1., beispielsweise
mit Asbest, Glaswolle od. dgl., wärmeisoliert wird. Eine zweckmäßigere Lösung ist
jedoch darin zu sehen, daß dieWandung desVer(jimpfungsgefäßes 8 der Wandung des
Kessels 6 unmittelbar benachbart
vorgesehen wird, so daß das aus
dem Kessel 6 kommende Verbindungsrohr lückenlos in das Verdampfungsgefäß 8 übergeht.
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Eine besonders wohlfeile Möglichkeit der Herstellung derartiger Verdampfungsgefäße
besteht darin, daß das Gefäß 8 selbst aus einem an beiden Enden zu verschließenden
Abschnitt eines Rohres verhältnismäßig weiten Durchmessers gebildet ist, in das
im wesentlichen radial das Verbindungsrohr 9 geringeren Durchmessers eingesetzt
wird. Zur Verkleinerung des Verdampfungsraumes des rohrförmigen Gefäßes ließe sich
dieses auch aus einem in Achsrichtung geteilten Halbrohr herstellen. Durch diese
Verkleinerung des Verdampfungsraumes läßt sich die Frequenz der Flüssigkeits- und
Dampfstöße in weiten Grenzen regeln, da die Frequenz im wesentlichen vom Verhältnis
des Dampfraumes zum Wasserraum innerhalb des Verdampfüngsgefäßes abhängt. Die gleiche'
Möglichkeit der Frequenzregelung ist daher auch dadurch gegeben, daß man den Abstand
der Rohrmündung von der Wandung des Verdampfungsgefäßes verändert.
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Einer der Hauptvorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung
zu seiner Ausübung liegt darin, daß durch die im Verhältnis zum Kesselinhalt kleinen
Verdampfungsgefäße das stoßweise Einblasen des Flüssigkeitsdampfstrahles schon einsetzt,
wenn der Inhalt des Kessels noch kalt ist. Die Wäsche wird dadurch von Anfang an
kräftig bewegt und gereinigt. Ein Kochen der Wäsche ist nicht erforderlich. Der
Kesselinhalt wallt bei einer Temperatur von 70° C bereits erheblich mehr als in
den üblichen Waschkesseln beim Sieden.
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Die bei der bevorzugten Ausführungsform außerhalb des Kessels liegenden
Verdampfungsgefäße halten den Kesselhohlraum frei, so daß darin keine dessen Inhalt
verkleinernden oder die Wäsche berührenden beweglichen Teile vorhanden sind. Die
Wäsche wird deshalb besonders schonend gereinigt.
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Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten und beschriebenen Ausführungen
nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt,
vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. So ließen
sich die Verdampfungsgefäße statt durch eine gemeinsame Feuerung auch einzeln örtlich
erhitzen, beispielsweise mit Hilfe des elektrischen Stromes, indem um die Verdampfungsgefäße
Heizspiralen gelegt sind. Die Verdampfung und das stoßweise Einblasen eines Wasser-
und Dampfstrahles in eine Flüssigkeit ließe sich außer an Waschkesselöfen auch an
anderen Gefäßen anwenden, beispielsweise an Spülgefäßen für Wäsche und Geschirr
und anderen Vorrichtungen mit ähnlichen Verhältnissen und für ähnliche Zwecke.