DE833403C

DE833403C - Gasbeheizter Durchlauffluessigkeitserhitzer zum Erzeugen von Siedendwasser oder Dampf

Info

Publication number: DE833403C
Application number: DEH1030A
Authority: DE
Inventors: Georg Hegwein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-12-29
Filing date: 1949-12-29
Publication date: 1952-03-06

Description

Gasbeheizter Durchlauffiüssigkeitserhitzer zum Erzeugen von Siedendwasser oder Dampf Die Erfindung bezieht sich auf einen gasbeheizten Durchlauferhitzer zum Erzeugen von Siedendwasser oder Dampf mit einem Siedebehälter und einem mit diesem kommunizierenden besonderen Schwi-mmerhehälter mit einem Schwimmerventil zum Steuern des Wasserspiegels im Siedetopf. Bei den bisher bekannten Durchlaufflüssigkeitserhitzern der genannten Art blieb der Siedebehälter auch nach Abstellen der Zapfung bis zu der von dem Schwimmerventil gesteuerten Höhe mit Wasser gefüllt. Gleichzeitig mit dem Abstellen der Zapfung wurde bisher zwar auch die Beheizung des Siedebehälters immer ausgeschaltet, jedoch'wurde die in ckm Wärmeaustawscher usw. gespeicherte Wärme noch auf das Wasser übertragen. !Das hatte zur Folge, daß das jetzt nicht mehr fließende, sondern stehende Wasser im Siedetopf noch lange nach dem Abstellen der Zapfung auf S@iedletemperatur bzw. au; einer nahe dem Siedepunkt liegenden hohen Temperatur gehalten wurde. Da :das Ausfällen der h@ssclst;inbildner.aus dem Wasser bereits bei einer Temperatur von ungefähr 6o" C begic-, wurden hei der lange anhaltenden Nacherwärmung des im Siedebehälter stehenden Wassers aus diesem die Kesiselsteinbildner fast restlos ausgeschieden, die sich am Boden und an den Innenwänden des Siedebehälters absetzen. Schon bei Wasser mit durchschDittlichem Kalkgehalt wies daher der Siedebehälter nach verhütnismällig kurzer Gebrauchsdauer des Durchlauferhitzers eine so starke Kalk- ablagerung auf, dafl die Wärmeübertragung vom Wärmeaustauscher auf das Wasser im Siedebehälter nicht mehr zur Aufrechterhaltung der Betriebsleistung des Durchlauferhn:tzers ausreichte. 1)as Gerät mußte daher sehr oft entkalkt werte. In Genenden mit stark kalkhalti.zem Wasser war

die Kalkablagerung im Siedebehälter sogar so

stark, daß Durchlauferhitzer der genannten Art fast

gar nicht verwendet werden konnten. Ein weiterer

wesentlicher Nachteil bestand darin, daß das im

Siedebehälter stehende Wasser infolge seiner lang

anhaltenden Erwärmung auf hohe Temperaturen

und der starken Ausscheidung des Kes.sels.teins und

damit auch der Geschmacksbildner eilte starke

Geschmacksverschlechterung erfuhr und daher für

bestimmte Speisen und Getränke kaum noch ver-

w@:#n(let werden konnte. Uni diesen Nachteil zu ver-

nte-iden. ließ man oft bei jeder neuen Zapfung zu-

nächst das iin Siedebehälter al)gestan-(letie Wasser

ungenutzt ablaufen und verwendete erst das nach-

fließende I# rischwasser. Dadurch wurde aber wieder

(k,r Gesanitwirkungs'grad des Durchlauferhitzers

verschlechtert. Ein weiterer Nachteil bestand darin,

dall der Wärniwaustauscher und der Wasserinhalt

des Durchlauferhitzers bei längeren Betriebspausen

mehr und inelnr abkühlten, so daß die gespeicherte

\\-ärnne ganz oder teilweise verloren ging. Wurde

ittiti nach einer längeren Betriebspause eine Zapf-

Icitutlg 'geöffnet und damit .die Belieizung wieder

eingeschaltet, so mußten zunächst der Wärinea.us-

tatischvr und der Wasserinhalt des S@ie(lel)eliiiltcrs

:iitsl)recliend aufgeheizt werden, bevor Siedend-

was,er oder Dampf gezapft werden konnte. Es war

also eilte Anlauflieheizung erforderheh, so daß

außer (lern entstandenen Wärmeverlust auch Boch

eitle unerwünschte Wartezeit in Kauf genommen

werd"n mußte.

Nach der Erfindung sind die angefülirteni \ach-

t.ile da(hirch beseitigt, daß bei einem Durchlauf-

erhitzer der eingangs genannten Art die Ver-

1)indungsleitung zwischen den nicht mit Wasser

'gefüllten (-bereit Behälterinnenräumen derart ver-

sr@li,13bar ausgelxildet ist, daß diese Leitung beim

Zapfen von Wasser oder Dainpf geötttiet und beim

Abstellen der Zapfung geschlossen wird und daß

iierner nach Abstellen der Zapfung der Siedc-

1>ehälter ni-it eileer gegenüber der großen Ileiz-

leistung beint Zapfengeringeren Kleinbrand-Iieiz-

leistung weiterbeheizt wird. 1-lierdurch werden fol-

@@entlt n.;#ue \Virkungen und Vorteile erzielt:

1)a nach :\i)stellen der Zapfung auch die ol)cre

\'erl)in(lutlgsleitung zwischen denn Scliwininier-

behä lter lind dem Siedebehälter geschlossen, zier

Sic@del)c°li;ilter aber noch weiterbeheizt wird, elit-

wickelt sich in dem oberen Teil des '-,ie(Iel>eliälters

rasch l )impf, der nicht entweichen kann. Dieser

Dampf drückt das im iSiadebeliälter b°findliche

Wasser durch die untere Verbindungsleitung mit

(lein Schwimiirterbehälter aus dein Siedebehälter

heraus und in die Schwimmerkammer. Dort mischt

sich das erhitzte Wasser mit dem kalten Frisch-

wasser und kühlt sofort unter die Ausfällungs-

teniperatur der Kesselsteinbil@dner ab. Das Wasser

bleibt also frisch und geschmackvoll und die

Kesselsteinablagerung im Siedebehälter wird auch

bei Wasser mit hohem Kalkgehalt auf ein praktisch

erträgliches Maß herabgemindert. Außerdem wird

durch die erfindungsmäßige Beheizung des Wärme-

austatisches bzw. Siedebehälters ,während des Zap-

fens erreicht, daß der \\'ärmeaustatischer und der

Siedebehälter nicht unter dic Verdampfungstempe-

ratur abkühlen können, so daß nach Wiederiitfnen

einer Zapfleitung (las jetzt iii den Sie(lebehälter ein-

strömende Wasser sofort verdampft wird. Es ist

also keine Anlaufbeheizunri erforderlich, (lern er-

Durchlauferhitzer kann vielmehr

auch nach längeren Betriebspausen sofort wieder

Dampf oder Siedend,wasser fortlaufend entnommen

werden. Von besonderer Bedeutung ist hierbei, daß

für die Beheizung während der 13etriebspaus.en nur

eine verhältnis,niäßig geringe fleizlcisttnig erforder-

lich ist. da der Siedel>ell<iltei- kein Wasser, sondern

nur Wasserdampf enthält.

In der Zeichnung ist ein _1u:führuugsl)eispiel der

Erfindung in schematischer Darstellung ini Ouer-

schnitt veranschaulicht. I)cl- Sic(lel>ehälter i des

l,:rliitzers ist auf seilictn Umfang finit aus Blech bc-

stelletl(letl Heizrippen 2 lKsetzt und mittels dieser

Heizrippen finit einem zvl,in(lriscli,elt Mantel 3 ver-

1>unden, der den \'erbrenntingsrauin des Erli@itzers

unischli.eßt. Ariden 13eliiilter ist eine Leitung d zur

Entnahme von Sie(len(itvasser und eint Leitung 5

zur Entnahme von Dampf angeschlossen. Neben

(kein Siedel>eluilter ist cii @chivirnn >#:°rl>ehälter 6 an-

geordnet, der all seinem unteren Vn(Ite durch eine

L 1 "Ul

'e'tun',' 7 und all s inerii oberen hlrde (Lurch eine

1:#!ittii)g 8 mit <l:m Sie(l:l>ehälter verbunden ist.

Alt den Scli@\ninniierl)eliiiltci-6 sind zwei Wasser-

zuflüßleituligen 9, io angeschlossen, deren eine, 9,

im Boden untd deren andere, io, iln Deckel des

Scliwiinnrerl>ehiilters niiiii(let. Die .lttsflußötfnung

der im Deckel des @cllwinnncrl>eh:iltcrs mundenden

i.eittiii`" io arbeitet niit eitlem @cllwimmerc-Qntril t t

zusammen, welches den \\-asserspiegel in den I3e-

hälterli : ttil(l 6 atif einer 1>estininiteti gleichbleil)en-

)lell Hölle li:ilt. 1);e I:eittitigell c), lo sind an den

Vordrucl;rauin 12 einer Menibrankamnier ange-

schlossen, der mit der Wasserhauptleitung 13 iti

Verbindung steht. 1)er (lttrch (lic Membran 14 von

,lern Vordruckratini 12 rietrennte ll.intcrdruckrauni

i_5 der Membrankanilner stellt mittels einer Leitung

16 mit der engsten Stelle einer als Veliturirohr 17

ausl;el)il(ieten \Tercn@@un@ (1.#r Leitung 9 in Ver-

bilidung.

1)ie Membran 14 steuert in der bei \\'asser- ,

tiiang-:lsiclieruligen 1>ekanttten .\i-t ein Gasventil 18,

(las finit der @iaszufuhrlituit@ tg in Verbindung

stellt. Lit der CTa,ss@triiniungsriclitting hinter -(lern Gas-

v.entil iS ist der Brenner 2o au das Cxasventlil-

gehäuse angeschloss.cii. Aitßerdein ist in bzw. an

(reist Gasveutilgehätise noch eine einstellbare Gas-

drossel 21 vorgesehen, durch die ]>ei geschlossenem

Gasventil 18 noch eine lwstininite \lin(iest'gaslnenge

zutn Brenner 20 striinicn kann. Das von der Mem-

bran i-1 gesteuerte Gasventil i S, steht .in.it einer in

einem Rohr 22 geführten Steuerstan'ge 23 in be-

wegun.gsschliissiger Verbin(lung. deren oberes Ende

mit einer verstellbaren Abgasklappe 21 gelenkig

verbunden ist. Art der Steuerstange 23 ist noch eine

Ventil 25 *angeordnet, das die Verbiadutigsleitung 8

bei geöffnetem Gasventil i8 offen Iliält und bei ge-

schlossenem Gasventil 18 ebenfalls schließt. Der

\\'asserteil init (k,- \1etuhran 1d und der Gasteil

cnit (lern Gasventil t S sind' mit dein Führungsrohr

», dem Scliwimnierl)eliälter,6, dem Ventil 25 und

der .\1)gasklal#Ix 24 als zusanicnerihiängetid,e Bau-

einheit ausgebildet. :\n diese Baueinheit sind .die

An:schlußteile, nämlich die Rohre 13, 19, der

lireiiti-er 20 und die \'erhindungsrohre 7, 8 turn

Sie(lebehält-er durch IZolim-errsclirau.l)ungen ange-

schlosseu, wodurch eine übersichtliche :\nordnunig

erzielt und der Ztisaninl::ultau sowie (las Ausein-

andertiehmen des Geräts vereinfacht ist, zumal auch

der ganze linienkörper i his 3 durch die Anschluß-

rohre 7, ` von der genannten Baueinheit getragen

Wird, so daß hierfür keine besonderen Befest-i,gungs-

und 'Pragmittel erforderlich sind und das _\n-

I>ringen und .\1)iiehnien des Inn":tikörpers einfach ist.

Durch die obere Öffnung 26 ,des Mantels 3 strö-

men die .llrgttse a1>. I)i:@@e Öffnung 26 wird ini

kuhezustan d des Geräts von der Abgasklappe 24

verschlossen. I)ie _\1>gasklal>pe 24 weist ein Loch

r auf, durch (las laei verschlossener Öfttititig 26

die .\lr,@alte der lileinl>ran(itieheizung entweichen

kütitteti.

I)ie \'erlrindvugsleitun@:,^7 ist an ihrem icmierhalb

der \'et-1>renicitingskatunier Liegenden Teil mit einer

\\'iirnieisolatiocu 28 unigellen. 1);r Schwianmer-

hehä lter 6 kann noch mit einem in ,der Zeichnung

gestrichelt dargestellten lkhälter 29 verl)unden

seit,, dessen Zweck im nachfolgenden erläutert ist.

1)ie beschriebene und dargestellte Vorrichtung

arl)eitet folgendermaßen: lin gezeichneten Zustand

befindet sich (ler I )urchlauferhitzer im Betrieb. Das

Wasser striimt durch die Nleml)rankanimer 12 und

die Leitungen 9, to zum Schwimmerbehälter 6, wo-

hei das Schwimmerventil i i den Wasserspiegel in

den Behältern t und 6 einstellt. Die vorn Wasser-

druck angehobene Membran 14 hält das Gasventil

18 offen, so daß der liretiner 2o in der Groß-bran@d-

stellung itn Betriel) ,ist. Gleichzeitig sind von der

angehobenen :flernbran mittels der Steuerstange 23

<las \'ent-il 25 geöttnet und :die :\l)gasklapIx# 24 an-

gehoben worden. Sobald (las ini Behälter i befind-

liche \\'assei- siedet. bildet sich im oberen Raum

des 13ehiilters ein Dampfdruck, welcher den Teil

des \\'as,sers, der die abgeschrägte Öffnung des in

dem Behälter i liegenden Endes des Rohres d über-

(leckt, unter NI ischung mit 1)anipf aus dem Rohr 4

herausdrückt. Hierbei strömt durch die Leitung 9

(liejenige \\"asserinenge ül)er den Schwimmerbehäl-

ter zum Siedebehälter nach, die von der durch den

Brenner 20 erzeugten \\-iirinenienge zum Sieden ge-

l)racht werden kann, während der Zufluß über das

Schw-immervecitil i i im wesentlichen geschlossen

lileil)t. Zur Entnahme von Dampf bleibt die Lei-

ttitig .1 verschlossen und die I_ei@tutig 5 wird ge-

iittnet. Sol)akl durch Schfielien der \\'asserzufuhr-

irituttg t 3 oder der 1?nttiahmeleitungen 4 und 5 in

den \lenilir@titkaciiicierii 12, t 5 ein Druckausgleich

stattfindet. wird die Membran 14 abwärts gedrückt.

Dalxei werden auch (las Gasventil,tig, das Ventil 25

in der 1.eitucrg 8 und die Abgasklappe 24 ge-

schlossen. t'lxi- die Drossel 21 strömt hierauf noch

eine l>estinintte Kleitigasmenge zum Brenner 20, der

jetzt in der Kleinbrandstellung mit einer Heizleistung w-_iterl>rennt, die den Inhalt des Siede-1)eliältet-s i auf Siedetemperatur hält. Die Abgase der hleinl)racudheizung können durch das dieser Heizleistung angepaßte Loch 27 in der Abgasklappe abströmen.

Da nun durch Schließen des Ventils 25 in der Leitung 8 die obere \'erbindun:g zw.iischen den Bei und 6 unterbrochen ist, kann der unter der der .Kleinbrandbeheizung @weiterentwickelte Dampf aus dem oberen Teil des Siedehehä lters nicht entweichen und auch nicht mehr in den Schwitumerbehälter teilweise niedergeschlagen werden. Der Dampfdruck steigt daher rasch an und drückt das siedende Wasser aus dem Siedebehälter i durch die Leitung 7 in den Sch,wi.mmerbehälter 6, wobei der Behälter 29 als zusätzlicher Aufnahinebehälterdient. Das sie ,dende Wasser wind im Scli,w-iiminerbehälter .sofort unter die Ausfälltemperatur der Kesselstei@nhil.dner altgekühlt und damit frisch erhalten. ,Dadurch, daß der vom Siedebehälter i zum Schwimmerbehälter 6 führende Teil der \'erltiti(lutigslei.turng 7 abwärts geneigt ist, wird erreicht, daß das Wasser. auch aus dem innerhalb des Mantels 3 liegenden Teil' der Verbindungsleitung 7 vollständig herausgedrückt w,ird. Die Wärmeiselatioti 28 soll. verhindern, d@aß die in der \'erbrennun.gskammer herrschendeTemperatu-r über die Leitung 7' auf den Schwimmerbehälter Übertragen wird. Da die in dem Siedebehälter i liegende Öffnung der Verbindungsleitung 7 um ein geringes Maß iilxer den Boden dies Siedebehälters herausreicht, l)leil)t beim Herausdrücken des Wassers aus dem Siedebehälter auf dem Boden desselben eine kleine Wassermenge zurück. Dieser Wasserrest verdampft und gew-älirlei,stet die Aufrechterhaltung eines bestimmten Dampfdruckes im S.iadebehäfter. Soweit der erzeugte Dampf kondensiert, wird das Kondensat auf dem Boden des Siiede-hehälters aufgefangen und wieder verdampft. In diesem Zustand wird das Gerät während der Zapfpausen gehalten.
Wird ätin zum Zapfen von Siedendwassex oder Dampf eine der Leitungen .4 oder 5 geöffnet, so entweicht der Dampfdruck und der Siedebehälter wird sofort wieder mit Wasser angefüllt. Dabei wird auch die Großbrandheiizung wieder eingeschaltet. 1)a der Wärmeaustausch-er 2 und der Siedeltehälter i während der Zapfpausen mindestens auf einer der Wassersiedetemperatur entsprechenden Temperatur gehalten worden ist, w,,ird das bei jeder neuen 7-apfung in .den Behälte ; i einströmende Wasser ohne Arnlaufbeheizung sogleich wieder zum Sieden gebracht. Dem Durchlauferhitzer kann also jederzeit ohne Anhe.izpauisen frisches, im 'Durchlauf zum Sieden gebrachtes Wasser 1tzw. Dampf entnommen werden.
Der Erfitrderge(lanke kann natürlich auch noch in anderer Weise verwirklicht werden. Das Ventil 25 in der \'erbin:dungsleitung 8 könnte von Hand betät.igt und 1>eispielsw-eise heim öffnen und Schliießen einer Zal)fleitu.ng .4 oder 5 entsprechend geöffnet oder geschlossen werden. Ferner könnte die Verbindungsleitung 7 nicht durch den Boden, sondern durch .die Seitenwand des Siedebehälters angeschlossen sein. Die Verbindungsleitung 7 könnte aber auch an die am tiefsten liegende Stelle des Siedebehälters angeschlossen werden, so daß kein \Vasserrest zurückbleiben kann, wenn das Wasser aus dem Siedebehälter herausgedrückt wird. Zu diesem Zweck könnte ,der tBoden des Siedebehälters geneigt angeordnet und unmittelbar über der am tiefsten liegenden Stellte ,des Bodens die Verbindungsleitung 7 angeschlossen sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gasbeheizter Flüssigkeitserhitzer zum Erzeugen von S.iedendwasser oder Dampf mit einem Siedebehälter und einem mit diesem kommunizierenden besonderen Schwimmerbehülter zum Steuern des Wasserspiegels im Siedetopf, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbitudungsleitung (8) ztwischen den nicht mit Wasser gefüllten oberen Behälterinnenräumen derart verschließbar ausgebildet ist, daß diese Leitung heim Zapfen von Wasser oder Dampf geöffnet und mach Abstellen ,der Zapfung geschlossen wind und daß ferner nach Abstellen der Zapf.ung der Siedebehälter (i) mit einem ,gegenüber der großen Heizleistung beim Zapfen geringeren Iileinbrandheizleistungweiterbeheizt wind.
2. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch i mit einer Flüssigkeitsmangelsicherung, dadurch gekennzeichnet, daß @in der oberen Verbindungsleitung (S) zwischen den Behältern (i, 6) ein von der Flüssigkeitsmangelsicherung selbsttätig gesteuertes Ventil (2j) angeordnet ist.
3. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Flüssig-21 21 betätigte Steuerglied (23) zum Einstellen des Ventils (25) in der Verbindungsleitung (8:) gleichzeitig zum Verstellen ein-er beweglichen Abgasklappe (24) dient. :
4. Flüssigkeitserhitzer nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß d'ie Wasserrautn@@,erbitidunigslei-tung (7) zwischen den Behältern (i, 6) an einer vorzugsweise mindestens urn den lnneti@dtirclitnesser der VerbindungsleItung (7) tiefer liegenden Stelle in den Schwimmerbehälter (6) einniiitiidet als in den Siedebehälter (i).
5. Flüssigkeitserhitzer nach einem der Ansprüche i bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserraumwe rhinduti-gsleitung (7) über dein Boden des Sied-elteh,älters (i) an diesem artgeschlossen ist.
6. Flüs,si,gkeitserliitzer nach _\nspruch 5. dadurch gekennzeichnet, dal.i ,die \\'asserraumvenbindttti,g@s@eitung (7) an den Siedebehälterboden angeschlossen ist und um ein geringes Maß über den Boden liinatis in den SiedebehMter (i) hineinragt.
7. Flüssigkeitserhitzer nach einem der Ansl»-iicire i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß di ° \\'asserrauniverbindungsleitting (7) zwischen den 1 >ehältern (i, 6) an d'ie ein tiefsten liegende Stelle des Siedebehälters (i) angeschlossen isst. B. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Siedehehälters (i ) geneigt angeordnet und unmittelbar über der ani tiefsten liegenden Stelle des Bodens die Wasserrauniverbindungsleitung (7) an den Siedebehälter (i) angeschlossen ist. g. .Flüssigkeit.serliitzer nach einem der Ansprüche i his N, dadurch gekennzeichnet, daß die \\'ass-ermangelsiclieruti-g. <las Führungsrohr (22) init der Steuerstange (23). der Schwimmerbehälter (6), das \-entil (a3) und die Abgasklappe (24) als zusammenhängende Baueinheit ausgebildet sind.