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Anordnung zur selbsttätigen Regelung des Leistungsverbrauches von
Elektroden-Dampfkochern Die Erfindung betrifft Elektroden-Dampfkocher, bei denen
für die selbsttätige Regelung des Leistungsverbrauches des Kochers ein Ausdehnungsge:fäß
zur .Aufnahme des aus denn Elektrodenraum des Kochers verdrängten Wassers angeordnet
ist, und bezweckt, eine bessere Regelung der Kochverhältnisse zu erzielen, als dies
bei der bisher üblichen Anordnung von Steigrohren mit Ausdehnungsgefäß der, Fall
ist-.
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Bei Kochern dieser Art kondensiert der im Elektrodenraum während des
Aufkochens entwickelte Dampf zunächst so schnell an: den Wänden des Kochers, daß
kein erkennbares Anisteigen des Dampfdruckes eintritt. In dem Maße, wie der Inhalt
des Kochers sich dem Siedepunkt nähert, ,wird der Temperaturunterschied zwischen
dem Dampf und den Wänden des Kochers geringer, so daß ein wachsender Dampfdruck
erforderlich ist, um Gleichgewicht zwischen der erzeugten und verbrauchten Wärme
zu erreichen. Dieser gesteigerte Dampfdruck bewirkt, daß das Wasser aus dem Elektrod
@enraurn des Kochers verdrängt wird. Hierbei wird ein Teil :der Elektroden freigelegt,
und; der Leistungsverbrauch sinkt. Bei der üblichen Arnordnung ,mit direkter Verbindung
zwiechem dem Elektrodenraum und dem Ausdehnungsgefäß strömt,das kochende Wrasser
von dem Elektrod enraum direkt in das Steigrohr gegen das Ausdehnungsgefäß. Hierbei
erfolgt, eine Druckentlastung mit anschließender Dampfbildung, so, daß die Höhe
der effektiven Flüssiglceitssäu:le im Steigrohr verringert wird und weiteres Wasser
aus dem Elektrodenraum ausströmt. Hierbei sinkt der Leistungsverbrauch so stark,
daß er nicht .mehr den Wärmebedjarf .deckt,
so daß -der Dampfdruck
im Kocher sinkt und das Wasser vom Ausdehnungsgefäß in den Elektrodenraum zurückströmt.
Dieses Wasser hat jedoch eine Temperatur, die unter dem Siedepunkt liegt und dazu
beiträgt, daß dieDampfbildung im Elektrodenraum weiter herabgesetzt wird. Diese
Arbeitsweise wiederholt sich, und es entstehen störende Pendelungen in der Dampferzeugung
und im Leistungsverbrauch.
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Gemäß der Erfindung erhält man eine bessere Regelung .des L,eistungsver'brauches
ohne störende Pendelungen und gleichzeitig einen höheren Dampfdruck während des
Aufkochens mit hieraus folgender kürzerer Aufkochzeit und schwachem Nachkuchen.
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Erfindungsgemäß wird,das dadurch .erreicht, daß in. die Verbindungsleitungen
zwischen dem Eilektrodenraum und dem Ausdehnungsgefäß zunächst ein Temperaturausgleichsgefäß
für das verdrängte Wasser eingesetzt ist und weiter zwei parallel geschaltete Ventile
angebracht sind, von. denen das eine handbetätigt und das andere, als Rückschlagventil
ausgebildet ist, das nur das Strömen des Wassers in Richtung gegen das Ausdehnungsgefäß
gestattet: Durch dieseAnordnung wird erstens erreicht, daß das im Steigrohr hochsteigende
Wasser eine Temperatur erhält, die; so niedrig ist, daß keine merkbare Dampfbildung
im Steigrohr entsteht und .infolgedessen kein: Verlust an Druckhöhe, und zweitens,
daß die Höhe des Ausdehnungsgefäßes über dem Elektrodenraum :beträchtlich dadurch
verringert werden kann, daß das Rückschlagventil so belastet werden kann, daß es
nur bei einem Druck öffnet, :der dem während des Kuchens gewünschten Dampfdruck
entspricht. Dank dem Vorhandensein eines handbetätigten Ventils parallel zu dem
Rückschliag?ventil kann das Ausdehnungsgefäß in einer solchen Höhe über dem Elektroderaum
angebracht werden, daß die Druckhöhe bei, geöffnetem handbetätigtem Ventil derri
- Druck - im El&ektrodenraum entspricht, der bei dem Nachkuchen gewünscht wird,
während die Belastung des Rückschlagventils entsprechend dem Druck eingestellt wird,
der währenddes Aufk ochens gewünscht wird.
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Um eine weitere Möglichkeit zur Regelung der Kochverhältnisse zu erhalten,
kann es zweckmäßig sein, auch eine Handregelung der Lage der Elektroden untereinander
anzuwenden.
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Die Anschlüsse des Temperaturausgleichsgefäßes an die Verbindungsleitung
zwischen dem Elektrodenraum und dem Ausdehnungsgefäß können in beliebiger Höhe auf
Üern Gefäß raugebracht sein, aber .der eine der Anschlüsse soll zuoberst im Gefäß
liegen, so daß sich keine Ansammlungen von Dampf oder Luft bilden können, die auf
die Wirkungsweise ,des Gefäßes schädlich einwirken können.
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Die Erfindung ist im folgenden im Zusammenhang mit der Zeichnung näher
erläutert.
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Die Fig. i und 2 zeigen den Verlauf des Leistungsverbrauches bzw.
des Dampfdruckes wähnend des Kuchens mit Kochern der bekannten Ausführung; Fig.
3 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kochers, und Fig. q. und
zeigen Schauhilder, die den. Schaubildern in Fig. i und, 2 entsprechend, jedoch
für einen Kocher gemäß der Erfindung gelten.
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Mit A ist die Aufkochperiode, mit B die Nachkochperiode, mit C die
selbsttätige Regelung und mit D die Handregelung bezeichnet.
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Fig. i zeigt, wie der Leistungsverbrauch des Kochers sich während
des ersten Teils der Aufkochperiode t2 konstant hält, um hierauf auf den angenähert
konstanten Nachkochwert a zu sinken, wenn .die Temperatur des Kocherinh:afs steigt,
wobei diese Senkung .dien obengenannten Pendelungen ausgesetzt ist. In Fig. 2 ist
gezeigt, wie der Dampfdruck sich während des gleichem Zeitablaufes verhält, wolbei
er sich angenähert auf den. Wert b einstellt, der der Druckhöhe des Gefäßes über
dem Elektrodenraum entspricht. Wie ersichtlich, wird die Aufkochzeit° t2 infolge
der Senkung des Leistungsverbrauches länger als die theoretisch erforderliche t,'
Dieser Zeitverlust kann dadurch vermieden werden, daß man das Ausdehnungsgefäß in
entsprechendem Maße höher legt, aber dies hat wiederum ein viel zu gewaltsames Aufkochen
zur Folge. Ein. geeignetes Nachkuchen entspricht einem niedrig angebrachten Ausdehnungsgefäß,
aber dies setzt wieder eine verlängerte Aufkochzeit voraus.
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In Fig. 3 ist eine Anordnung gezeigt; durch die sowohl eine kurze
Aufkochzeit als auch geeignete Nachkochverhältnisse erreicht werden.
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In der Zeichnung bezeichnet i den Kocher mit dem Dampfräum 2, dem
Elektrodenraum 3 und, den Elektroden q.. Am Boden des Elektrodenraumes, 3 ist ein
Rohr 5 angebracht, das zu dem Ternperaturausgleichsgefäß 6 führt, von dem ein Rohr
7 weiter zu zwei parallel liegenden Ventilen führt, nämlich dem handbetätigten Absperrventil
8 und dem Rückschlägwentil g. Beide Ventile sind mit dem Ausdehnungsgefäß, io verbunden.
Zur Regelung der Stellung der Elektroden zueinander dient ein handbetätigter Arm
i i.
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Wenmwährernd des Betriebes an den Elektroden q. mehr Dampf entwickelt
wird, als dem Wärmebedarf des Kochers i mit Inhalt entspricht, steigt der Dampfdruck
im Raum 2, und das Wasser wird aus -dem Ele@ktrodenraum 3 durch die Leitung 5 hin-,durch
verdrängt, wobei .das Wässer das Gefäß 6 passiert, was verhindert, daß das Wasser
mit hoher Temperatur in dem Rohr 7 gegen die Ventile 8 und g aufsteigt. Wenn- nun,
.das Ventil 8 geschlossen ist, steigt der Dampfdruck, bis dass Wasser das Rückschvagventil9
anhebt und in das Gefäß io einströmt, wobei der Wasserstand über den.
Elek-
troden q. sinkt und die Dampfbildung infolgedessen abnimmt, bis Gleichgewicht
zwischen dem gebildeten und dem verbrauchten Dampf entsteht.
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Wenn der Kocher voll ist, wird .in der Regel kein Wasser in, das Ausdehnungsgefäß,
io hochgedrückt, bevor der Siedepunkt erreicht ist. Bei geringerer Füllung wird
jedoch die zugeführte Wärmemenge am Schluß der Aufkochperiode zu groß, und, ein
Teil .des Wassers wird aus dem Elektrodenraum 3 verdrängt. Eine entsprechende Menge
Wasser
strömt durch das federbelastete Rückschlagventil 9 in ,das
Ausdehnungsgefäß io hinauf. Wenn das Nachkocher bei dem verhältnismäßig hohem Dampfdruck
fortgesetzt wird, der der Belastung des Ventils, 9 entspricht, wird das Nachkuchen
zu kräftig. Durch Öffnen,des Ventils 8 kann aber der Dampfdruck sogleich auf einen
Wert gesenkt werden., der der statischen Druckhöhe des Ausdehnungsgefäßes entspricht.
Es kann dann mehr Wasser aus dem Elektrodenraum 3 in das Ausdehnungsgefäß io einströmen,
wodurch Pendelungen in dem Leistungsverbrauch infolge des Gefäßes 6 vermieden. w'er'den.
Hierdurch erhält man ein ziemlich schwaches Nachkuchen, das im übrigen. noch zusätzlich
geregelt werden kann, indem man die Lage der Elektroden zueinander mit Hilfe des
Armes i i verändert. Diese Regelung kann auch zur Einstellung des Leistungsverbrauches
während, des Aufkochens angewendet werden..
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Für jeden Kochprozeß wird der Strom einen Augenblick abgeschaltet
und das Ventil 8 geöffnet, wobei das Wasser aus dem Ausdehnungsgefäß io zurückströmt
und ,zum Elektrodenr.aum 3 fließt. Hierauf wird das Ventil 8 geschlossen und, der
Leistungsverbrauch nach Wunsch mit Hilfe des Armes, i i eingestellt.
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Die Wirkungsweise des Kochers geht aus den Schaubildern in, Fig. 4
und 5 hervor, die den Verlauf des Leistungsverbrauches bzw. des Dampfdruckes während,
einer Kochperiode zeigen.
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Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist der Leistungsverbrauch des Kochers
ungefähr konstant, bis der Inhalt im Kocher den Siedepunkt erreicht. Wenn dann ,das
Ventil 8 geöffnet wird, sinkt der Le;istungsverbrauch auf einen. Wert a, der für
das Kochen bei vollem Kocher ausreichend ist. Wenn man noch schwächer zu kochen
wünscht oder den Kocher nur warmh@alten möchte, wird dns Ventil 8 geschlossen und
der Leistungsverbrauch weiter mit Hilfe des Armes i i geregelt. Fig. 5 zeigt, wie
der Dampfdruck während, des Aufkochen,s und Nachkuchens unter den gleichen Verhältnissen,
wie im Zusammenhang mit Fig. 4 erwähnt, sich ändert, und zwar mit und; ohne Handregelung
der Elektrodeneinstellung.