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Vorrichtung zur Erwärmung des Inhalts eines Wärmeverbrauchers, z.
B. eines Waschflüssigkeitsgefäßes, mittels Dampfes Die Erfindung bezieht sich auf
Heizeinrichtungen mit Flüssigkeitsbehälter und elektrischer oder Gasbeheizung.
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Es ist z. B. schon bekannt, beim Erhitzen der Lauge in Waschkesseln
in der Waschflüssigkeit direkt elektrische Heizelemente anzuordnen. Es ist auch
bekannt, unterhalb des Bodens eines Waschkessels ein elektrisches Heizelement, einen
Gasbrenner oder auch eine Holz- oder Kohlenfeuerung anzuordnen, wobei der Boden
unmittelbar erhitzt wird. Bei diesen Einrichtungen besteht aber die Gefahr, daß
insbesondere beim Abkochen der Lauge der Behälter trockenkocht und eventuell durchbrennt.
Die vorliegende Erfindung, welche diese Nachteile beseitigen soll, besteht im wesentlichen
darin, daß in der Wasserzuführungsleitung für die Speisung des zu beheizenden Behälters
ein Schwimmerventil angeordnet ist; welches den Wasserspiegel im Behälter während
des Betriebes auf einer Mindesthöhe hält, so daß die Heizflächen der elektrischen
Heizpatrone bzw. die beheizten Flächen des Behälters immer mit Flüssigkeit bedeckt
bleiben. Ferner wird im Zusammenhang hiermit in der Heizvorrichtung ein Flüssigkeitsschloß
vorgesehen und so hoch über der Heizvorrichtung angeordnet, wie dies dem gewünschten
Druck in der FTeizvorrichtung entspricht.
In. einem besonderen Ausführungsbeispiel
dient die Heizeinrichtung dazu, den Inhalt eines Waschkessels oder eines Kochkessels
oder ähnlichen Gefäßes zu erhitzen, und zwar indirekt mit Hilfe von Dampf, der in
der Heizvorrichtung erzeugt wird.
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Zwischen dem Dampfraum der Heizvorrichtung und dem Flüssigkeitsinhalt
des beheizten Gefäßes wird vorteilhaft eine Verbindungsleitung vorgesehen, ,deren
höchster Punkt über dem Flüssigkeitsspiegel des Kessels liegt und in der Nähe seines
Bodens einmündet. Die Mündung dieser Leitung ist tiefer als der Flüssigkeitsspiegel
im Kessel angeordnet, und zwar um einen Betrag, der geringer ist als der Betrag,
um welchen die Überlauföffnung höher liegt als der Wasserspiegel, bei welchem das
Schwimmerventil die Speiseleitung abschließt. Diese Verbindungsleitung ist zweckmäßig
mit der Außenluft in Verbindung zu setzen, beispielsweise durch an der höchsten
Stelle angeordnete kleine Löcher oder ein Vakuumventil.
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Das Schwimmerventil und der Überlauf können in einem gemeinsamen Behälter
untergebracht werden, der mit einer mit Heizung versehenen Wasserkammer mittels
eines Flüssigkeitsschlosses in Verbindung steht, welches tiefer liegt als der Flüssigkeitsspiegel
während des Kochvorganges. Die Heizflächen werden vorzugsweise tiefer gelegt als
die mit Schwimmerventil und Überlauf ausgestattete Ventilkammer, wobäi die letztere
an die Wasserkammer durch eine die beiden Behälter an ihren tiefsten. Stellen verbindende
Leitung angeschlossen sein: kann. Das gilt sowohl. für elektrische Heizkörper als
auch für gasbeheizte Erhitzer, die vorzugsweise in Form eines spiralig gewundenen
Rohres ausgebildet sind, zwischen dessen Windungen rohrförmige Heizkammern entstehen.
Auch dieser Erhitzer muß so angeordnet sein, daß seine beheizten Flächen unter allen
Umständen flüssigkeitsbespült bleiben.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
Hier zeigt Fig. 1 im senkrechten Schnitt eine Heizvorrichtung gemäß der Erfindung
mit elektrischer Heizpatrone in Verbindung mit einem Waschkessel, Fig. 2 einen Schnitt
durch eine abgewandelte Ausführungsform, Fig.31 einen Schnitt durch eine Bauart,
in welcher ein Gasbrenner verwendet wird.
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In dem Kessel kann eine beliebige Wascheinrichtung, beispielsweise
eine umlaufende Trommel, angeordnet sein, die in der Zeichnung nicht dargestellt
ist.
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Der Waschkessel 1o ist in der unteren Hälfte mit einem Dampfmantel
12 versehen, der über ein Ausgleichsrohr 13; mit dem Wasserbad 11 im Kessel, 1o
in Verbindung steht. Das Ausgleichsrohr 13; ist über die obere Kante des Kessels
herumgebogen und weist am höchsten Punkt eine Entlüftungsöffnung 1q.; auf, die einen,
geringen Durchmesser von einigen Millimetern hat und durch ein Vakuumventil verschlossen
sein kann.
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-Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 steht der Dampfmantel 12 durch
zwei Leitungen 15, 16 mit der Wasserkammer 1,7 in Verbindung, in der ein elektrischer
Heizkörper 18 angeordnet ist, der mittels Dreileiterkabel 19 an den Schalter 2:o.
angeschlossen ist.
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Der Wasserbehälter 17 steht ferner durch zwei Leitungen 21, 22 mit
einer Ventilkammer 2;3. in Verbindung, welcher durch die Leitung 24; Kaltwasser
zugeführt wird. Diese Wasserzuführung wird reguliert durch ein Schwimmerventil
25.
Außerdem ist eine Überlauföffnung 26 vorgesehen.
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Die Mündung der Leitung 13 im Kessel 16 befindet sich in einem Abstand
ca unterhalb des normalen Flüssigkeitsspiegels des Kessels 1o. Der Abstand -a ist
geringer als der Abstand b, der in der Ventilkammer zwischen der Unterkante der
Überlauföffnung 26 und dem Flüssigkeitsspiegel besteht, bei welchem das Schwimmerventil
25, die Zuflußleitung 2q. absperrt. Die Zwischenverbindung 21 hat einen so großen
Querschnitt, daß, wenn an anderer Stelle ein Dampfverbrauch nicht eintritt, die
gesamte in der Wasserkammer 17 erzeugte Dampfmenge durch die Leitung 21 abgeblasen
werden kann. Im übrigen aber bildet die Verbindung 21. ein Flüssigkeitsschloß zwischen
der Wasserkammer 17 und der Ventilkammer 23. Der Überlauf 26 ist um den Betrag c
höher gelegt als die höchste Stelle der Verbindungsleitung 21. Diese Höhe c entspricht
dem in der Heizeinrichtung auftretenden höchsten Druck. Die Heizoberfläche der Heizpatrone
18 liegt unterhalb der Verbindungsleitung 21. Zwischen Wasserkammer 17 und Ventilkammer
23 besteht auch noch eine weitere untere Verbindung 22.
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Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der in. Fi.g.
1 gezeigten Konstruktion im wesentlichen dadurch, daß der Dampfmantel 12 nicht durch
zwei Leitungen 15, 16, sondern durch eine einzige Öffnung 15 mit der Wasserkammer
17 in Verbindung steht. Dadurch rücken die Wasserkammer und das Heizelement 18 näher
an den. Kesselboden heran.
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Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besteht die Reizeinrichtung aus
einem spiral gewundenen Rohr 27. Unterhalb dieses spiralig gewundenen Rohrsystems
befindet sich, der Gasbrenner 28, der über den Regulierhahn 30 mit der Gaszuführung
29 verbunden ist. Die spiralige Anordnung des Rohrsystems 27 ist so getroffen, daß
rohrförmige Kanäle 31 entstehen, deren Wandungen von den Gasflammen bespült und
damit intensiv beheizt werden. Die Abgase entweichen durch denSchornsteinanschluß
32.
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Die Ausführungsform nach Fig. 1 arbeitet in folgender Weise: Nachdem
die Heizpatrone angeschlossen ist, wird Wasser in die Wasserkammer 17 so langsam
eingefüllt, daß alsbald Dampf gebildet wird, der durch die Leitung 151 in den Dampfmantel
12 unterhalb des Kessels 1o eintritt, wodurch der Flüssigkeitsinhalt 11 im Kessel
erwärmt wird. Das im Dampfmantel 12 gebildete Kondensat fließt durch die Leitung
16 zurück zur Wasserkammer. Der grundsätzlich gleiche Vorgang spielt sich bei den
Ausführungsformen nach den Fig.2 und 3! ab.
Da der Abstand a zwischen
der inneren Mündung des Ausgleichsrohres 13; und dem oberen Flüssigkeitsspiegel
im Kessel io so bemessen ist, daß er kleiner ist als der Abstand b der Überlauföffnung
26 vom Normalwasserspiegel in Wasserkammer 17 und Ventilkammer 23, wird der
Dampf, der bei steigender Temperatur des Kesselinhalts im Dampfmantel 12 nicht mehrkondensiert
werden kann, durch die Ausgleichsleitung 13 direkt in den Kesselinhalt eingeblasen
und trägt damit zur direkten Beheizung des Kesselinhalts bei. Ist dagegen der Kessel
leer und die Heizung in Gang gesetzt, so bläst der Dampf unmittelbar gegen die Kesselwände
und kondensiert hier, soweit er nicht ins Freie entweicht. Ist der Kessel aber so
weit gefüllt, daß die Flüssigkeitssäule a größer ist als die Höhe b, und wird ferner
dieKesselflüssigkeit soheiß, daß eine nennenswerte Kondensation nicht mehr eintreten.
kann, dann bläst der Dampf durch die Verbindungsleitung 2@i in die Ventilkammer
23 und durch den Überlauf 26 aus ins Freie. Wie immer der Flüssigkeitsstand im Kessel
sei, so wird doch stets die Heizpatrone 18 oder das Brennersystem z7 mit Flüssigkeit
bedeckt bleiben, weil jede abgekochte Wassermenge infolge der Anordnung des Schwimmerventils
25 aus der Kaltwasserleitung 2q. wieder ergänzt wird. Die Heizflächen der Heizpatronen
und Heizspiralrohre sind also unter allen Umständen mit Flüssigkeit bedeckt und
können infolgedessen nie trockenkochen.
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Der Kanal 22@ der Ausführungsform nach Fig. i ist vorgesehen, um die
Flüssigkeitsverbindung zwischen Ventilkammer und Wasserkammer auch dann aufrechtzuerhalten,
wenn durch die Querverbindung 21 Dampf abgeblasen wird.
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Die in den Ausführungsbeispielen getrennt voneinander angeordneten
Behälter, nämlich Wasserkammer und Ventilkammer, können selbstverständlich zu einer
Einheit zusammengebaut werden, aber auch in diesem Falle ist natürlich zwischen
dem Auslag 26 und der Wasserkammer 17 ein geeignetes Flüssigkeitssch.loß vorzusehen.