EP0084846A1 - Heat exchanger for operating a boiler installation for superheated steam - Google Patents

Heat exchanger for operating a boiler installation for superheated steam Download PDF

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EP0084846A1
EP0084846A1 EP83100408A EP83100408A EP0084846A1 EP 0084846 A1 EP0084846 A1 EP 0084846A1 EP 83100408 A EP83100408 A EP 83100408A EP 83100408 A EP83100408 A EP 83100408A EP 0084846 A1 EP0084846 A1 EP 0084846A1
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
feed water
condensate
exchanger according
container
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EP83100408A
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EP0084846B1 (en
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Karl August Jacob
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Jacob Karl August
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Jacob Karl August
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Priority claimed from DE19823224153 external-priority patent/DE3224153A1/en
Priority claimed from DE19823248785 external-priority patent/DE3248785A1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/04—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being spirally coiled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/16—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters with water tubes arranged otherwise than in the boiler furnace, fire tubes, or flue ways
    • F22D1/18—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters with water tubes arranged otherwise than in the boiler furnace, fire tubes, or flue ways and heated indirectly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D11/00—Feed-water supply not provided for in other main groups

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a high-pressure steam boiler, in particular for dry cleaning, laundry or the like, with consumers connected to a high-pressure steam boiler, the condensate of which is returned to a condensate container, from which the steam boiler is fed by means of a feed water pump Feed water is supplied and the condensate and feed water are fed to a heat exchanger upstream of the condensate tank.
  • the invention further relates to a device (heat exchanger) which is particularly suitable and intended for carrying out the method.
  • Every steam boiler system is provided with a condensate return.
  • the condensate consists of a mixture of vapor at approx. 105 ° C and a condensed hot water steam mixture of approx. 90 - 100 ° C.
  • the hot condensed water is normally collected in a condensate container in the boiler system.
  • a boiler feed water pump then presses this hot water back into the superheated steam boiler, where evaporation takes place again. Since water above 80 - 85 ° C causes difficulties for the pumps in the boiler, either the condensate container is made very large or the condensate is additionally cooled. On the other hand, this leads to difficulties again if the condensate is too cold (eg 60 ° C), because then the boiler heating surfaces or pipes will rot.
  • the invention is therefore based on the object to improve the operating conditions of such a steam boiler system in such a way that the heat content of the condensate is used, the heating-up time of the boiler is shortened and no damage to the lines and the boiler, for example due to the failure of SO 2 .
  • This object is achieved according to the invention essentially in that the hot condensate is fed to the free space of the heat exchanger, the feed water to be heated is pumped to the heat exchanger, guided in a spiral from the cold to the warm area in the heat exchanger and passed from the heat exchanger into the steam boiler.
  • the process is advantageously carried out in such a way that the condensate flowing in at a temperature of approx. 90-105 ° C. cools down to approx. 50 ° C. in the heat exchanger and again from the feed water tank at a temperature of approx. 40 ° C. to the heat exchanger fed and fed to the steam boiler at a temperature of about 90-95 ° C, or higher.
  • the invention is also based on the object to provide a device, in particular a heat exchanger, with which the heat of the condensate is reduced
  • a device in particular a heat exchanger, with which the heat of the condensate is reduced
  • Steam boiler system for increasing the temperature of the feed water can be optimally used, the highest possible energy savings can be achieved for the operation of the steam boiler and can be easily adapted to different operating conditions or different sizes of the high-pressure steam boiler, for example higher output, and further the performance of the heat exchanger can be controlled depending on the amount of condensate.
  • a heat exchanger which is particularly suitable for carrying out the method according to the invention and which consists of a container with a pipe arranged therein for the one medium and connection for the second medium, in that in the lid of the container Mouth connections for a first condensate line, a feed water supply line and a feed water discharge line, and a second condensate line are provided that a feed water spiral is arranged between the feed water supply line and the feed water discharge line and extends over the height of the container , wherein the feed water supply line extends to the lowest point of the feed water spiral and the feed water discharge line extends from the highest point of the feed water spiral.
  • the heat exchanger according to the invention is connected in the condensate circuit after the feed water pump and before the boiler inlet.
  • This design has the advantage that the hot fresh condensate is cooled and on the other hand the boiler feed water of about 60 ° C in the feed water spiral is heated to approx. 90-95 ° C and also higher by the fresh condensate before the boiler enters.
  • the condensate line is connected to consumers and leads to a feed water tank, the feed water supply line being connected to a pump and the feed water discharge line being connected to a high-pressure steam boiler.
  • the feed water spiral is designed as a flat spiral at its upper end.
  • the flat spiral can, according to a first embodiment, be flat or, according to modifications, upward to concave or convex.
  • an, for example, conical baffle plate force jet plate
  • a conical baffle plate extending from the lid and reaching to the level of the flat spiral
  • the vapor is guided to the place of the feed water spiral, which is located at the heat exchanger inlet.
  • the temperature of the boiler feed water is increased again by approx. 5 ° C.
  • a recirculation plate is provided below the flat spiral according to a development of the invention.
  • This design has the essential advantage that the hot fresh condensate in the area the flat spiral develops an intense turbulence and releases a larger part of its heat content to the flat spiral.
  • the inflowing fresh condensate evaporates, initially flows around the flat spiral on all sides and hits the recirculation plate, which results in the strong turbulence.
  • the recirculation plate is advantageously arranged on the feed water supply line.
  • the recirculation plate is flat.
  • the recirculation plate is concave towards the cover.
  • the recirculation plate is convex toward the cover.
  • the bottom of the heat exchanger can also act as recirculation plates.
  • this can be profiled according to a further feature of the invention.
  • the profiling can take place by means of elevations or depressions, which can be point-shaped or linear.
  • the diameter of the recirculation plate is preferably chosen to be smaller than the inside diameter of the container.
  • the vapor vapor thus flows approximately radially outward from the center of the heat exchanger and downward between the recirculation plate and the wall of the heat exchanger.
  • the recirculation plate is arranged in a height-adjustable manner in yet another embodiment of the invention.
  • the invention provides that at least one that can be connected to the tank and is provided with the closable pipe section is provided with connections for the condensate line, a first feed water line and a second feed water line, with a feed water flat spiral, a baffle plate and a recirculation plate and with connecting means between the feed water lines and the feed water flat spiral of the pipe section Feed water pipe of the flat spiral of the tank.
  • This inventive design of additionally attachable pipe sections with flat spiral advantageously enables simple adaptation to different operating sizes of the high-pressure steam boiler to be operated in each case.
  • the recirculation plate in the pipe section can be designed analogously to the recirculation plate in the heat exchanger tank itself.
  • the recirculation plate is advantageously arranged on the feed water supply line of the pipe section.
  • the recirculation plate is flat.
  • the recirculation plate In order to conduct the vapor vapor back up through the recirculation plate, the recirculation plate is advantageously concave towards the cover.
  • the recirculation plate can be profiled.
  • the diameter of the recirculation plate is smaller. than the inside diameter of the pipe weft.
  • the diameter of the recirculation plate is larger than the free inner diameter of the baffle plate.
  • the recirculation plate can also be arranged in a height-adjustable manner in the pipe section in order to adapt to the throughput of the vapor.
  • Drive means for height adjustment means (des) of the recirculation plates (s) are advantageously provided hen.
  • the drive means for the height adjustment means can be controlled electrically or electronically.
  • the recondensate is separated from the consumption points in two aggregate states, gas and liquid, namely vapor and hot water.
  • the formation of steam in the specially shaped primary zone gives a high k value.
  • the boiler feed water is preheated in the secondary zone. This zone is located in the lower third of the heat exchanger, namely in the liquid area.
  • a non-return valve is arranged in the condensate line from the heat exchanger to the condensate container.
  • the condensate line is designed as a riser line to the condensate container arranged at a higher level than the location of the heat exchanger.
  • the configuration according to the invention ensures that a dynamic pressure which ensures the function of the heat exchanger is created. Since the heat exchanger in the pressure range of + 0.2 bar works, the non-return valve prevents the thermally used condensate from being sucked back.
  • the heat exchanger according to the invention can also be used to produce process water.
  • a process water container jacket is arranged around the heat exchanger with a process water supply connection and a process water discharge connection.
  • the condensate line with the container is thermally insulated.
  • a high-pressure steam boiler system is shown schematically, with which the inventive method is carried out.
  • Such a system comprises a high-pressure steam boiler 1, which emits a high-pressure steam at a temperature of approximately 150-170 ° C. at a pressure of approximately 5-7 bar.
  • the superheated steam is supplied to 2 consumers 3 ', 3 ", 3"' via a high-pressure steam line.
  • Such consumers can be, when using the boiler system in a dry cleaning or in a laundry, ironing machines, steaming dolls, steaming booths or the like.
  • the hot condensate is returned from the consumers 3 ', 3 ", 3"' via a first condensate line 4.
  • This line 4 normally leads to a feed water (condensate) tank 5, in which the The condensate cools down. From the condensate tank 5, the feed water is fed back to the high-pressure steam boiler 1 by means of a feed water pump 7.
  • the condensate is passed through a heat exchanger 8 before it enters the condensate container 5.
  • the heat of the condensate flowing back at a temperature of about 90-105 ° C. is given off to the feed water, so that the condensate has a temperature of about 50 ° C. when it leaves the heat exchanger 8 and at this temperature into the feed water tank 5 entry. Due to the cooling in the container 5, the temperature of the feed water after the pump 7 drops to about 40 ° C. Through the heat exchange in the heat exchanger 8, the temperature of the boiler water is then increased again to approximately 80-105 ° C.
  • a heat exchanger 8 according to the invention is shown in longitudinal section.
  • This heat exchanger 8 generally consists of a cylindrical vessel with a cover part 17, into which the condensate line 4 and a feed water supply line 6 open.
  • the cooled condensate is led to a feed water tank 5 by means of a second condensate line 10.
  • the feed water supply line 6 extends from the cover 17 to the lowest point of the heat exchanger 8 and is then guided in a spiral as a coil to a feed water discharge line 9 also arranged on the cover 17.
  • the arrangement of the condensate line 4 on the cover 17 ensures that the hottest condensate strikes the end turns of a feedwater spiral 11 shortly before it exits the heat exchanger 8.
  • a further increase in the temperature of the pumped-through boiler feed water can be achieved in that the feed water spiral 11 is provided at its upper end with an additional, flat or upwardly convex or concave feed water spiral 12 or flat spiral.
  • an additional flat spiral starting from the cover 1 7 , it is appropriate Baffle plate 16 (forced beam plate) provided.
  • This baffle plate 16 can be disc-shaped or annular. The vapor vapor is guided through this baffle plate 16 to the locations of the spirals 11 and 12, which are located at the heat exchanger inlet.
  • the use of a flat flat spiral 12 and a baffle plate 16 results in a further increase in the temperature of the boiler feed water by approximately 5 ° C.
  • boiler 1 By increasing the temperature of the boiler feed water to approx. 80 - 105 ° C, on the one hand it is achieved that boiler 1 can start its full operation in approx. 15 - 30 minutes and that the sulfur content in the heating oil for the boiler always remains gaseous, So that no S0 2 fails and sooting of the heating surfaces of the boiler 1 is avoided.
  • a recirculation plate 18 is provided below this flat spiral 12.
  • This, preferably round, recirculation plate 18 is expediently arranged on the feed water supply line 6.
  • the recirculation plate 18 can be welded to the line 6. It can also be placed or suspended on suitable webs 19 be.
  • the recirculation plate 18 can also be arranged to be height-adjustable. This results in the possibility of adapting the gap between the baffle plate 16 and the recirculation plate 18 to the respective throughput of fresh condensate.
  • the training is such that the diameter of the recirculation plate 18 is smaller than the inner diameter of the heat exchanger. This results in a gap between the jacket of the heat exchanger and the recirculation plate 18, through which the cooled condensate can sink downward.
  • the recirculation plate 18 can, as shown in FIG. 4 on the left, be flat or also convex or concave in the direction of the cover 17, as shown in FIG. 4 on the right.
  • a second heat exchanger is arranged on the container 8 of the heat exchanger in order to adapt to the respective output of the high-pressure steam boiler 1 (FIG. 6) in such a way that there is a pipe section 20, pipe section 20 and container 8 are connected to one another via ring flanges 22, 23.
  • FIG. 7 shows such a heat exchanger 8 according to the invention in connection with the pipe section 20 in longitudinal section.
  • the additional heat exchanger section provided according to the invention is arranged in a pipe section 20.
  • This pipe section 20 is provided with an upper ring flange 21, to which a cover 17 is connected.
  • the condensate line 4 and a feed water supply line 6 ′′ open into the cover part 17.
  • the feed water is returned to the boiler 1 through a feed water discharge line 9 ′′ likewise arranged on the cover 17.
  • the cooled condensate is conducted to a feed water container 5 by means of a condensate line 10 arranged on the container 8.
  • the arrangement of the condensate line 4 on the cover 17 ensures that the hottest condensate strikes the end windings of a feedwater flat spiral 12 "arranged in the pipe section 20, shortly before it emerges from the heat exchanger pipe section 20.
  • the feedwater spiral 11 is also formed in the container 8 at its upper end as a flat or concave or convex feedwater flat spiral 12 ', which is connected to a flat spiral 12 "in the pipe section 20.
  • a recirculation plate 18" is also provided in the pipe section 20, and a baffle plate 16 ".
  • feedwater spiral 11 or the approximately flat feedwater flat spirals 12- and 12 are shown inclined in FIG. 7, deviating from the actually approximately horizontal position in the container 8 or in the pipe section 20.
  • This use of flat flat spirals 12 ', 12 "and baffle plates 16', 16” results in a further increase in the temperature of the boiler feed water by approximately 5 ° C.
  • the recirculation plates 18 ', 18 "provided below the flat spiral 12' or 12" increase the dwell time of the vapor in the area of the flat spirals 12- or 12 ".
  • each recirculation plate 18 ', 18 is expediently each arranged on the feed water supply line 6' or 6".
  • the respective recirculation plate 18 'or 18 can be welded to the line 6' or 6". It can also be placed or suspended on suitable webs 19.
  • each recirculation plate 18 'or 18 can also be arranged to be height-adjustable. This results in the possibility of adapting the gap between the associated baffle plate 16- or 16" and the recirculation plate 18', 18 "to the respective throughput of vapor adapt.
  • the training can be such that height adjustment means 25 are provided which are actuated by drive means 26.
  • the drive means 26 can be controlled by Electronic or electrical elements take place which control the drive means 26 as a function of the amount of vapor generated.
  • a turbine can be provided on the condensate line 4 for measuring the amount of the incoming vapor or condensate.
  • the formation of the recirculation plates 18 'or 18 " can be such that their diameter is smaller than the inside diameter of the container 8 or the pipe section 20. This results in a gap between the casing of the container 8 or pipe section 20 and the recirculation plate 18 'or 18 ", through which the cooled condensate can sink downwards.
  • the respective recirculation plate 18 ′, 18 ′′ can, as shown in FIG. 7, be flat or also convex or concave in the direction of the cover 17.
  • the additional heat exchanger part in the pipe section 20 makes it possible to adapt the heat exchanger to the respective operating conditions of the associated high-pressure steam boiler or the system.
  • the feed water line 6 'or 6 "of the individual pipe sections 20 and the heat exchanger part 8 are connected to one another by any connecting means 24 known per se.
  • FIG. 8 is a cross-section according to lines II and II-II of FIG. 7 in the planes of the flat spirals 12 ', 12 "the assignment of the individual lines and spirals as well as the baffle plates 16', 16" and the recirculation plates 18 ', 18 "can be seen.
  • FIG. 9 shows a heat exchanger 8 which is further developed according to the invention.
  • FIG. 10 shows this heat exchanger 8 according to the invention in longitudinal section.
  • the cooled condensate is fed to the feed water tank 5 by means of a second condensate line 10.
  • the second condensate line 10 leading upwards has a height difference of approximately 2.5 m and is preferably provided with a non-return valve 27 in the upper region.
  • the arrangement of the check valve 27 in the line 10 ensures that when the heat exchanger 8 is working in the negative pressure region, the thermally used condensate is not sucked back into the heat exchanger 8 and the gas volume of the primary zone is maintained.
  • the dynamic pressure which is advantageous for the function of the heat exchanger is created.
  • the resulting division of the heat rope shear in two zones enables the condensate that occurs to suddenly relax, ie expand and expand to a gas volume in the sense of the state of the aggregate as gas.
  • a large part of the heat content is suddenly withdrawn from the gas volume by contact with a large heat-absorbing surface, namely the feedwater spiral 11.
  • the steam collapses to approx. 1/1000 of its volume, creating a vacuum of up to -0.4 bar in the entire condensate line system. This accelerates the condensate to the heat exchanger.
  • the repulsive mode of operation of the heat exchanger in the plus and minus pressure range enables the pressure zone to be set up and thus the storage of uneven fresh condensate. Since the dynamic pressure principle, raising the condensate line on the outlet side by approx. 2.5 m, creates a pressure with a maximum of approx. 0.4 bar, the primary zone can sometimes be compared with a low-pressure steam boiler.
  • a further utilization of the heat content of the condensate can take place in that the heat exchanger 8 is surrounded by an additional jacket 15 (FIG. 2 or 3) which forms a process water tank.
  • the process water can be supplied through a process water supply connection 13 and can be removed from the process water cylinder through a process water discharge line 14.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiments shown and described. It also includes all professional modifications and further training as well as partial and sub-combinations of the features and measures shown or described.

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Abstract

PCT No. PCT/DE83/00006 Sec. 371 Date Sep. 21, 1983 Sec. 102(e) Date Sep. 21, 1983 PCT Filed Jan. 19, 1983 PCT Pub. No. WO83/02658 PCT Pub. Date Aug. 4, 1983.The invention relates to a process and to a heat exchanger (8) intended in particular for performing the process, for operating a high-pressure boiler (1), having consuming units (3', 3'', 3''') connected to the high-pressure boiler (1), the condensate from which units is returned to a condensate tank (5). By means of a feed water pump (7), feed water is fed to the boiler (1) and the condensate and the feed water are then fed to a heat exchanger (8) upstream of the condensate tank (5). According to the invention, the hot condensate is fed to the free space of the heat exchanger (8), and the feed water which is to be heated is pumped to the heat exchanger (8), passed helically from the cold to the warm zone in the heat exchanger (8) and carried from the heat exchanger (8) into the boiler (1). As a result of this heating up of the feed water, the heat contained in the condensate becomes economically useable, resulting in substantial savings in heat medium for the boiler. The invention also relates to a heat exchanger (8), comprising a tank (5) with a pipeline disposed therein for one medium and a connection for the second medium. The process according to the invention and the apparatus according to the invention are particularly advantageously applicable to boiler installations for dry-cleaning establishments, laundries and so forth.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Hochdruck-Dampfkessels, insbesondere für Chemisch-Reinigungen, Wäschereien oder dergleichen, mit an einem Hochdruck-Dampfkessel angeschlossenen Verbrauchern, deren Kondensat zu einem Kondensat- Behälter zurückgeführt wird, aus dem mittels einer Speisewasser-Pumpe dem Dampfkessel Speisewasser zugeführt wird und das Kondensat und das Speisewasser vor dem Kondensat-Behälter einem Wärmetauscher zugeführt wird.The invention relates to a method for operating a high-pressure steam boiler, in particular for dry cleaning, laundry or the like, with consumers connected to a high-pressure steam boiler, the condensate of which is returned to a condensate container, from which the steam boiler is fed by means of a feed water pump Feed water is supplied and the condensate and feed water are fed to a heat exchanger upstream of the condensate tank.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung (Wärmetauscher), die insbesondere zum Durchführen des Verfahrens geeignet und bestimmt ist.The invention further relates to a device (heat exchanger) which is particularly suitable and intended for carrying out the method.

Jede Heißdampfkesselanlage ist mit einem Kondensatrücklauf versehen. Das Kondensat besteht aus einem Gemisch aus Brüdendampf mit ca. 105°C sowie einem kondensierten Heißwasserdampfgemisch von ca. 90 - 100°C.Every steam boiler system is provided with a condensate return. The condensate consists of a mixture of vapor at approx. 105 ° C and a condensed hot water steam mixture of approx. 90 - 100 ° C.

Das heiße Kondenswasser wird normalerweise in einem Kondensatbehälter der Kesselanlage wieder aufgefangen. Eine Kesselspeisewasserpumpe drückt dieses heiße Wasser sodann wieder in den Heißdampf-Kessel, wo eine erneute Verdampfung stattfindet. Da Wasser über 80 - 85°C Schwierigkeiten bei den Pumpen in dem Kessel mit sich bringt, werden entweder die Kondensatbehälter sehr groß angelegt oder das Kondensat wird zusätzlich gekühlt. Dies führt jedoch andererseits wieder zu Schwierigkeiten, wenn das Kondensat zu kalt ist (z.B. 60°C), da dann die Kesselheizflächen bzw.-Leitungen versotten. Es ist auch bekannt, die Kondensatbehälter mit einem Abgasstutzen zu versehen, durch den der Brüdendampf abdampfen kann. Der Sinn aller dieser Maßnahmen ist es, das sehr heiße Kondensat möglichst abzukühlen, so daß eine Kondensatwassertemperatur vor der Pumpe von 60°- 70°C gegeben ist.The hot condensed water is normally collected in a condensate container in the boiler system. A boiler feed water pump then presses this hot water back into the superheated steam boiler, where evaporation takes place again. Since water above 80 - 85 ° C causes difficulties for the pumps in the boiler, either the condensate container is made very large or the condensate is additionally cooled. On the other hand, this leads to difficulties again if the condensate is too cold (eg 60 ° C), because then the boiler heating surfaces or pipes will rot. It is also known to provide the condensate container with an exhaust pipe through which the vapor can evaporate. The point of all these measures is it to cool the very hot condensate as much as possible, so that a condensate water temperature before the pump of 60 ° - 70 ° C is given.

Bei derartigen Heißdampfkesselanlagen entstehen hohe Wärmeverluste. Ferner benötigt eine derartige Kesselanlage bei Betriebsbeginn eine lange Anlaufzeit, ehe der Heißdampf seine notwendige Temperatur erreicht hat.In such steam boiler systems, high heat losses occur. Furthermore, such a boiler system requires a long start-up time before the superheated steam has reached its required temperature.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Betriebsbedingungen einer derartigen Heißdampfkesselanlage derart zu verbessern, daß der Wärmeinhalt des Kondensats ausgenutzt wird, die Anheizzeit des Kessels verkürzt wird und keine Schädigungen der Leitungen und des Kessels, durch ausfallendes S02 beispielsweise, auftreten.The invention is therefore based on the object to improve the operating conditions of such a steam boiler system in such a way that the heat content of the condensate is used, the heating-up time of the boiler is shortened and no damage to the lines and the boiler, for example due to the failure of SO 2 .

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß das heiße Kondensat dem freien Raum des Wärmetauschers zugeführt wird, das zu erwärmende Speisewasser dem Wärmetauscher zugepumpt, im Wärmetauscher vom kalten zum warmen Bereich spiralförmig geführt und vom Wärmetauscher in den Dampfkessel geleitet wird.This object is achieved according to the invention essentially in that the hot condensate is fed to the free space of the heat exchanger, the feed water to be heated is pumped to the heat exchanger, guided in a spiral from the cold to the warm area in the heat exchanger and passed from the heat exchanger into the steam boiler.

Das Verfahren wird in vorteilhafter Weise derart geführt, daß das mit einer Temperatur von ca. 90-105°C zufließende Kondensat im Wärmetauscher auf ca. 50°C abgekühlt und vom Speisewasser-Behälter mit einer Temperatur von ca. 40°C dem Wärmetauscher wieder zugeführt und mit einer Temperatur von ca. 90-95°C, oder höher dem Dampfkessel zugeleitet wird.The process is advantageously carried out in such a way that the condensate flowing in at a temperature of approx. 90-105 ° C. cools down to approx. 50 ° C. in the heat exchanger and again from the feed water tank at a temperature of approx. 40 ° C. to the heat exchanger fed and fed to the steam boiler at a temperature of about 90-95 ° C, or higher.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung, insbesondere einen Wärmetauscher, zu schaffen, mit der die Wärme des Kondensats einer Dampfkesselanlage zur Erhöhung der Temperatur des Speisewassers optimal ausgenutzt werden kann, für den Betrieb des Dampfkessels eine möglichst hohe Energieeinsparung erzielt werden kann und in einfacher Weise an verschiedene Betriebsbedingungen bzw. verschiedene Größen des Hochdruck-Dampfkessels, beispielsweise höhere Leistung, leicht angepaßt werden kann und ferner die Leistung des Wärmetauschers in Abhängigkeit vom Kondensatanfall steuerbar ist.The invention is also based on the object to provide a device, in particular a heat exchanger, with which the heat of the condensate is reduced Steam boiler system for increasing the temperature of the feed water can be optimally used, the highest possible energy savings can be achieved for the operation of the steam boiler and can be easily adapted to different operating conditions or different sizes of the high-pressure steam boiler, for example higher output, and further the performance of the heat exchanger can be controlled depending on the amount of condensate.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Wärmetauscher, der insbesondere zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, und der aus einem Behälter mit einer darin angeordneten Rohrleitung für das eine Medium und Anschluß für das zweite Medium besteht, dadurch gelöst, daß im Deckel des Behälters mündende Anschlüsse für eine erste Kondensatleitung, eine Speisewasser-Zuführleitung und eine Speisewasser-Abführleitung, sowie eine zweite Kondensatleitung vorgesehen sind, daß eine zwischen der Speisewasser-Zuführleitung und der Speisewasser-Abführleitung angeordnete, sich über die Höhe des Behälters erstreckende Speisewasser-Spirale vorgesehen ist, wobei die Speisewasser-Zuführleitung sich bis zum tiefsten Punkt der Speisewasser-Spirale erstreckt und die Speisewasser-Abführleitung vom höchsten Punkt der Speisewasser-Spirale ausgeht.This object is achieved according to the invention in a heat exchanger which is particularly suitable for carrying out the method according to the invention and which consists of a container with a pipe arranged therein for the one medium and connection for the second medium, in that in the lid of the container Mouth connections for a first condensate line, a feed water supply line and a feed water discharge line, and a second condensate line are provided that a feed water spiral is arranged between the feed water supply line and the feed water discharge line and extends over the height of the container , wherein the feed water supply line extends to the lowest point of the feed water spiral and the feed water discharge line extends from the highest point of the feed water spiral.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher wird im Kondensatkreislauf nach der Speisewasser-Pumpe und vor dem Kesseleingang geschaltet.The heat exchanger according to the invention is connected in the condensate circuit after the feed water pump and before the boiler inlet.

Durch diese Ausbildung ergibt sich der Vorteil, daß das heiße Frischkondensat abgekühlt wird und andererseits das Kesselspeisewasser von ca. 60°C in der Speisewasser-Spirale durch das Frischkondensat auf ca. 90-95°C und auch höher, vor dem Kesseleintritt aufgeheizt wird.This design has the advantage that the hot fresh condensate is cooled and on the other hand the boiler feed water of about 60 ° C in the feed water spiral is heated to approx. 90-95 ° C and also higher by the fresh condensate before the boiler enters.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Kondensatleitung mit Verbrauchern verbunden, und führt zu einem Speisewasser-Behälter, wobei die Speisewasser-Zuführleitung an eine Pumpe und die Speisewasser-Abführleitung an einen Hochdruck-Dampfkessel angeschlossen ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the condensate line is connected to consumers and leads to a feed water tank, the feed water supply line being connected to a pump and the feed water discharge line being connected to a high-pressure steam boiler.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Speisewasser-Spirale an ihrem oberen Ende als Flachspirale ausgebildet. Dadurch wird der Wärmeinhalt des Kondensats, der im Frischkondensat vorhanden ist, optimal ausgenützt. Die Flachspirale kann dabei, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel eben oder, gemäß Abwandlungen, nach oben zu konkav oder konvex ausgebildet sein.According to a development of the invention, the feed water spiral is designed as a flat spiral at its upper end. As a result, the heat content of the condensate that is present in the fresh condensate is optimally utilized. The flat spiral can, according to a first embodiment, be flat or, according to modifications, upward to concave or convex.

Zusätzlich kann, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, im Behälter ein beispielsweise konisches, vom Deckel ausgehendes, bis zur Ebene der Flachspirale reichendes, Prallblech (Zwangsstrahlblech) angebracht sein. Dadurch wird der Brüdendampf an die Stelle der Speisewasser-Spirale geführt, die sich am Wärmetauschereingang befindet. Dadurch wird nochmals eine Erhöhung der Temperatur des Kesselspeisewassers um ca. 5°C erreicht.In addition, according to a further feature of the invention, an, for example, conical baffle plate (forced jet plate) extending from the lid and reaching to the level of the flat spiral can be fitted in the container. As a result, the vapor is guided to the place of the feed water spiral, which is located at the heat exchanger inlet. As a result, the temperature of the boiler feed water is increased again by approx. 5 ° C.

Zur weiteren Erhöhung der Ausnützung des Wärmeinhaltes des Kondensats ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung unterhalb der Flachspirale ein Rezirkulationsblech vorgesehen.To further increase the utilization of the heat content of the condensate, a recirculation plate is provided below the flat spiral according to a development of the invention.

Durch diese Ausbildung ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß das heiße Frischkondensat im Bereich der Flachspirale eine intensive Turbulenz entwickelt und einen größeren Teil seines Wärmeinhaltes an die Flachspirale abgibt. Das einströmende Frischkondensat verdampft, umströmt zunächst allseitig die Flachspirale und trifft auf das Rezirkulationsblech auf, was die starke Turbulenz zur Folge hat.This design has the essential advantage that the hot fresh condensate in the area the flat spiral develops an intense turbulence and releases a larger part of its heat content to the flat spiral. The inflowing fresh condensate evaporates, initially flows around the flat spiral on all sides and hits the recirculation plate, which results in the strong turbulence.

In vorteilhafter Weise wird, nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das Rezirkulationsblech an der Speisewasser-Zuführleitung angeordnet.According to an embodiment of the invention, the recirculation plate is advantageously arranged on the feed water supply line.

Gemäß einem einfachen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Rezirkulationsblech eben ausgebildet.According to a simple embodiment of the invention, the recirculation plate is flat.

Gemäß einer Abwandlung der Erfindung ist das Rezirkulationsblech zum Deckel hin konkav ausgebildet.According to a modification of the invention, the recirculation plate is concave towards the cover.

In noch weiterer Abwandlung der Erfindung ist das Rezirkulationsblech zum Deckel hin konvex ausgebildet.In a still further modification of the invention, the recirculation plate is convex toward the cover.

Schließlich kann, beispielsweise bei liegender Anordnung eines Wärmetauschers, auch der Boden des Wärmetauschers als Rezirkulationsbleche wirken.Finally, for example when a heat exchanger is arranged horizontally, the bottom of the heat exchanger can also act as recirculation plates.

Unabhängig von der räumlichen Ausbildung des Rezirkulationsbleches kann dieses, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung profiliert sein. Die Profilierung kann durch Erhöhungen oder durch Vertiefungen erfolgen, die punkt- oder linienförmig ausgebildet sein können.Regardless of the spatial design of the recirculation plate, this can be profiled according to a further feature of the invention. The profiling can take place by means of elevations or depressions, which can be point-shaped or linear.

Bevorzugt ist der Durchmesser des Rezirkulationsbleches kleiner gewählt als der Innendurchmesser des Behälters. Bei diesem Ausführungsbeispiel strömt somit der Brüdendampf von der Mitte des Wärmetauschers etwa radial nach außen und zwischen Rezirkulationsblech und Wandung des Wärmetauschers nach unten.The diameter of the recirculation plate is preferably chosen to be smaller than the inside diameter of the container. In this exemplary embodiment, the vapor vapor thus flows approximately radially outward from the center of the heat exchanger and downward between the recirculation plate and the wall of the heat exchanger.

Um eine Anpassung an den Durchsatz des Brüdendampfes zu ermöglichen, ist in noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Rezirkulationsblech höhenverstellbar angeordnet.In order to enable adaptation to the throughput of the vapor vapor, the recirculation plate is arranged in a height-adjustable manner in yet another embodiment of the invention.

Um den Wärmetauscher der vorstehend beschriebenen Art derart auszubilden, daß er in einfacher Weise an verschiedene Betriebsbedingungen bzw. verschiedene Größen des Hochdruck-Dampfkessels, beispielsweise höhere Leistung, leicht angepaßt werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mindestens ein, mit dem Behälter verbindbarer und durch den mit Anschlüssen für die Kondensatleitung, eine erste Speisewasser-Leitung und eine zweite Speisewasser-Leitung versehenen Deckel verschließbarer Rohrschuß vorgesehen ist, mit einer Speisewasser-Flachspirale, einem Prallblech und einem Rezirkulationsblech sowie mit Verbindungsmittel zwischen Speisewasser-Leitungen und Speisewasser-Flachspirale des Rohrschusses mit Speisewasser-Leitung der Flachspirale des Behälters.In order to design the heat exchanger of the type described above in such a way that it can be easily adapted to different operating conditions or different sizes of the high-pressure steam boiler, for example higher output, the invention provides that at least one that can be connected to the tank and is provided with the closable pipe section is provided with connections for the condensate line, a first feed water line and a second feed water line, with a feed water flat spiral, a baffle plate and a recirculation plate and with connecting means between the feed water lines and the feed water flat spiral of the pipe section Feed water pipe of the flat spiral of the tank.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung von zusätzlich anbringbaren Rohrschüssen mit Flachspirale wird in vorteilhafter Weise eine einfache Anpassung an verschiedene Betriebsgrößen des jeweils zu betreibenden Hochdruck-Dampfkessels ermöglicht.This inventive design of additionally attachable pipe sections with flat spiral advantageously enables simple adaptation to different operating sizes of the high-pressure steam boiler to be operated in each case.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Rezirkulationsblech im Rohrschuß analog ausgebildet sein zu dem Rezirkulationsblech im Wärmetauscher-Behälter selbst. Insbesondere ist in vorteilhafter Weise das Rezirkulationsblech an der Speisewasser-Zuführleitung des Rohrschusses angeordnet. Nach einem ersten Ausführungsbeispiel ist das Rezirkulationsblech eben ausgebildet.According to a further embodiment of the invention, the recirculation plate in the pipe section can be designed analogously to the recirculation plate in the heat exchanger tank itself. In particular, the recirculation plate is advantageously arranged on the feed water supply line of the pipe section. According to a first embodiment, the recirculation plate is flat.

Um den Brüdendampf durch das Rezirkulationsblech wieder nach oben zu leiten, ist in vorteilhafter Weise das Rezirkulationsblech zum Deckel hin konkav ausgebildet.In order to conduct the vapor vapor back up through the recirculation plate, the recirculation plate is advantageously concave towards the cover.

Soll hingegen ein bestimmter Anteil des Brüdendampfes der zweiten ebenen Flachspirale im Behälter zugeführt werden, dann ist es vorteilhaft, wenn das Rezirkulationsblech zum Deckel hin konvex ausgebildet ist.If, on the other hand, a certain proportion of the vapor vapor is to be fed into the second flat flat spiral in the container, then it is advantageous if the recirculation plate is convex towards the cover.

In noch weiterer Ausgestaltung kann das Rezirkulationsblech profiliert ausgebildet sein.In a further embodiment, the recirculation plate can be profiled.

Im allgemeinen ist es vorteilhaft, wenn der Durchmesser des Rezirkulationsbleches kleiner ist. als der Innendurchmesser des Rohrschusses. In Verbindung mit dem Prallblech ist es zweckmäßig, wenn der Durchmesser des Rezirkulationsbleches größer ist als der freie innere Durchmesser des Prallbleches.In general, it is advantageous if the diameter of the recirculation plate is smaller. than the inside diameter of the pipe weft. In connection with the baffle plate, it is expedient if the diameter of the recirculation plate is larger than the free inner diameter of the baffle plate.

Auch im Rohrschuß kann, zur Anpassung an den Durchsatz des Brüdendampfes, in noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung, das Rezirkulationsblech höhenverstellbar angeordnet sein. In vorteilhafter Weise sind Antriebsmittel für Höhenverstellmittel (des) der Rezirkulationsbleche(s) vorgesehen. Die Antriebsmittel für die Höhenverstellmittel können elektrisch oder elektronisch gesteuert werden.In a further embodiment of the invention, the recirculation plate can also be arranged in a height-adjustable manner in the pipe section in order to adapt to the throughput of the vapor. Drive means for height adjustment means (des) of the recirculation plates (s) are advantageously provided hen. The drive means for the height adjustment means can be controlled electrically or electronically.

Bei dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher wird, bedingt durch die spezielle Art der Zuleitung, das Rückkondensat von den Verbrauchsstellen in zwei Aggregatszuständen Gas und Flüssigkeit getrennt, nämlich Brüdendampf und Heißwasser. Dadurch entsteht im Wärmetauscher eine Primär-(Gas)-Zone und eine Sekundär-(Wasser)-Zone. Durch die Dampfbildung in der speziell geformten Primärzone ist ein hoher k-Wert gegeben. In der Sekundärzone wird das Kesselspeisewasser vorgeheizt. Diese Zone befindet sich im unteren Drittel des Wärmetauschers, nämlich im Flüssigkeitsbereich.In the heat exchanger according to the invention, due to the special type of supply line, the recondensate is separated from the consumption points in two aggregate states, gas and liquid, namely vapor and hot water. This creates a primary (gas) zone and a secondary (water) zone in the heat exchanger. The formation of steam in the specially shaped primary zone gives a high k value. The boiler feed water is preheated in the secondary zone. This zone is located in the lower third of the heat exchanger, namely in the liquid area.

Um den Wirkungsgrad dieses Wärmetauschers noch weiter zu erhöhen, und eine weitere Energieeinsparung für den Betrieb des Dampfkessels zu erzielen ist, gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, in der Kondensat-Leitung vom Wärmetauscher zum Kondensat-Behälter eine Rückschlagklappe angeordnet.In order to further increase the efficiency of this heat exchanger and to achieve further energy savings for the operation of the steam boiler, according to a development of the invention, a non-return valve is arranged in the condensate line from the heat exchanger to the condensate container.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kondensat- Leitung als Steigleitung zu dem in einem gegenüber dem Ort des Wärmetauschers höheren Niveau angeordneten Kondensat-Behälter ausgebildet ist.It is particularly advantageous if the condensate line is designed as a riser line to the condensate container arranged at a higher level than the location of the heat exchanger.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß ein die Funktion des Wärmetauschers gewährleistender Staudruck entsteht. Da der Wärmetauscher im Druckbereich von + 0,2 bar arbeitet, verhindert die Rückschlagklappe die Rücksaugung des wärmetechnisch verbrauchten Kondensats.The configuration according to the invention ensures that a dynamic pressure which ensures the function of the heat exchanger is created. Since the heat exchanger in the pressure range of + 0.2 bar works, the non-return valve prevents the thermally used condensate from being sucked back.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher kann zusätzlich zur Erzeugung von Brauchwasser verwendet werden. Dazu ist es vorteilhaft, wenn um den Wärmetauscher ein Brauchwasser-Behälter-Mantel angeordnet ist mit einem Brauchwasser-Zuführanschluß und einem Brauchwasser-Abführanschluß.The heat exchanger according to the invention can also be used to produce process water. For this purpose, it is advantageous if a process water container jacket is arranged around the heat exchanger with a process water supply connection and a process water discharge connection.

Zur noch weiteren Steigerung der Ausnutzung des Wärmeinhalts des Kondensats ist es vorteilhaft, wenn die Kondensat-Leitung mit Behälter wärmeisoliert ist.To further increase the utilization of the heat content of the condensate, it is advantageous if the condensate line with the container is thermally insulated.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der Ausführungsbeispiele gemäß der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

  • Fig. 1 schematisch eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Heißdampf- Kesselanlage,
  • Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher,
  • Fig. 3 einen Querschnitt in Höhe der ebenen Spirale gemäß dem Schnitt I-I in Fig. 2,
  • Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers,
  • Fig. 5 einen Querschnitt in Höhe der ebenen Spirale gemäß dem Schnitt I-I in Fig. 4,
  • Fig. 6 eine Prinzipdarstellung einer Heißdampf-Kesselanlage, analog zu Fig. 1 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers,
  • Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers,
  • Fig. 8 einen Querschnitt in Höhe der ebenen Spirale gemäß dem Schnitt I-I bzw. II-II in Fig. 7,
  • Fig. 9 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Heißdampf-Kesselanlage analog Fig. 1 mit einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers, und
  • Fig.10 einen längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers gemäß Fig. 9.
Further details, advantages and features of the invention are explained in more detail using the exemplary embodiments according to the drawing. It shows:
  • 1 schematically shows a schematic diagram of a superheated steam boiler system according to the invention,
  • 2 shows a longitudinal section through a heat exchanger according to the invention,
  • 3 shows a cross section at the level of the flat spiral according to section II in FIG. 2,
  • 4 shows a longitudinal section through an embodiment of a heat exchanger according to the invention,
  • 5 shows a cross section at the level of the flat spiral according to section II in FIG. 4,
  • 6 shows a schematic diagram of a superheated steam boiler system, analogous to FIG. 1 with a second exemplary embodiment of a heat exchanger,
  • 7 shows a longitudinal section through a further exemplary embodiment of a heat exchanger according to the invention,
  • 8 shows a cross section at the level of the flat spiral according to section II or II-II in FIG. 7,
  • Fig. 9 is a schematic diagram of a hot steam boiler system according to the invention analogous to Fig. 1 with a further embodiment of a heat exchanger, and
  • 10 shows a longitudinal section through the embodiment of a heat exchanger according to FIG. 9.

In Fig. 1 ist schematisch eine Hochdruck-Dampfkessel-Anlage dargestellt, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.In Fig. 1, a high-pressure steam boiler system is shown schematically, with which the inventive method is carried out.

Eine derartige Anlage umfaßt einen Hochdruck-Dampfkessel 1, der einen Hochdruckdampf mit einer Temperatur von etwa 150 - 170°C bei einem Druck von etwa 5- 7 bar abgibt.Such a system comprises a high-pressure steam boiler 1, which emits a high-pressure steam at a temperature of approximately 150-170 ° C. at a pressure of approximately 5-7 bar.

Der Heißdampf wird über eine Hochdruck-Dampfleitung 2 Verbrauchern 3',3",3"' zugeführt. Derartige Verbraucher können, bei Verwendung der Kesselanlage in einer Chemisch-Reinigung oder in einer Wäscherei, Bügelmaschinen, Dämpfpuppen, Dämpfkabinen oder dergleichen sein. Von den Verbrauchern 3',3",3"' wird das Heißkondensat über eine erste Kondensat-Leitung 4 zurückgeführt. Diese Leitung 4 führt normalerweise zu einem Speisewasser-(Kondensat)-Behälter 5, in dem das Kondensat abkühlt. Vom Kondensatbehälter 5 wird das Speisewasser mittels einer Speisewasser-Pumpe 7 wieder dem Hochdruck-Dampfkessel 1 zugeführt.The superheated steam is supplied to 2 consumers 3 ', 3 ", 3"' via a high-pressure steam line. Such consumers can be, when using the boiler system in a dry cleaning or in a laundry, ironing machines, steaming dolls, steaming booths or the like. The hot condensate is returned from the consumers 3 ', 3 ", 3"' via a first condensate line 4. This line 4 normally leads to a feed water (condensate) tank 5, in which the The condensate cools down. From the condensate tank 5, the feed water is fed back to the high-pressure steam boiler 1 by means of a feed water pump 7.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Kondensat, ehe es in den Kondensat-Behälter 5 eintritt, durch einen Wärmetauscher 8 geführt. Im Wärmetauscher 8 wird die Wärme des mit einer Temperatur von etwa 90 - 105°C zurückfließenden Kondensats an das Speisewasser abgegeben, sodaß das Kondensat beim Verlassen des Wärmetauschers 8 eine Temperatur von etwa 50°C aufweist und mit dieser Temperatur in den Speisewasser-Behälter 5 eintritt. Durch die Abkühlung im Behälter 5 sinkt die Temperatur des Speisewassers nach der Pumpe 7 auf etwa 40°C. Durch den Wärmeaustausch im Wärmetauscher 8 wird sodann die Temperatur des Kesselwassers wiederum auf etwa 80 - 105°C erhöht.In the method according to the invention, the condensate is passed through a heat exchanger 8 before it enters the condensate container 5. In the heat exchanger 8, the heat of the condensate flowing back at a temperature of about 90-105 ° C. is given off to the feed water, so that the condensate has a temperature of about 50 ° C. when it leaves the heat exchanger 8 and at this temperature into the feed water tank 5 entry. Due to the cooling in the container 5, the temperature of the feed water after the pump 7 drops to about 40 ° C. Through the heat exchange in the heat exchanger 8, the temperature of the boiler water is then increased again to approximately 80-105 ° C.

Da das Speisewasser bereits mit relativ hoher Temperatur in den Dampfkessel 1 eintritt, wird die zur Erzeugung des Dampfes mit 150 - 170°C benötigte Wärmemenge verringert. Messungen haben ergeben, daß ein mindestens 20% geringerer Bedarf an Heizenergie entsteht.Since the feed water already enters the steam boiler 1 at a relatively high temperature, the amount of heat required to generate the steam at 150-170 ° C. is reduced. Measurements have shown that at least 20% less heating energy is required.

Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich dadurch, daß bei Betriebsbeginn der Heizkessel 1 wesentlich früher seine Betriebstemperatur erreicht und den Heißdampf abgeben kann. Das heiße Frischkondensat kühlt sich durch die Abgabe der Wärme an das durchgepumpte Kondensat ab. Der durch die Pumpe 7 bewirkte Zwangsdurchlauf durch den Wärmetauscher 8 ermöglicht die vorteilhafte Ausnützung der Wärme des Wärmeinhaltes des Heißkondensats aus der Rücklaufleitung 4 zur Aufheizung des Speisewassers für den Dampfkessel 1.An additional advantage results from the fact that when the boiler 1 starts operating, it reaches its operating temperature much earlier and can give off the superheated steam. The hot fresh condensate cools down by releasing the heat to the pumped condensate. The forced passage through the heat exchanger 8 caused by the pump 7 enables the advantageous use of the heat the heat content of the hot condensate from the return line 4 for heating the feed water for the steam boiler 1.

.In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher 8 im Längsschnitt dargestellt. Dieser Wärmetauscher 8 besteht im allgemeinen aus einem zylindrischen Kessel mit einem Deckelteil 17, in den die Kondensatleitung 4 und eine Speisewasser-Zuführleitung 6 münden. Das abgekühlte Kondensat wird mittels einer zweiten Kondensatleitung 10 zu einem Speisewasser-Behälter 5 geleitet. Die Speisewasser-Zuführleitung 6 erstreckt sich vom Deckel 17 bis zum tiefsten Punkt des Wärmetauschers 8 und wird dann spiralförmig als Schlange bis zu einer, ebenfalls am Deckel 17 angeordneten Speisewasser-Abführleitung 9 geführt. Durch die Anordnung der Kondensat- Leitung 4 am Deckel 17 wird erreicht, daß das heißeste Kondensat auf die Endwindungen einer Speisewasser-Spirale 11 kurz vor deren Austritt aus dem Wärmetauscher 8 auftrifft.In Fig. 2, a heat exchanger 8 according to the invention is shown in longitudinal section. This heat exchanger 8 generally consists of a cylindrical vessel with a cover part 17, into which the condensate line 4 and a feed water supply line 6 open. The cooled condensate is led to a feed water tank 5 by means of a second condensate line 10. The feed water supply line 6 extends from the cover 17 to the lowest point of the heat exchanger 8 and is then guided in a spiral as a coil to a feed water discharge line 9 also arranged on the cover 17. The arrangement of the condensate line 4 on the cover 17 ensures that the hottest condensate strikes the end turns of a feedwater spiral 11 shortly before it exits the heat exchanger 8.

Dadurch, daß der Wärmetauscher 8 im Kreislauf nach der Pumpe 7 und vor dem Kessel 1 geschaltet ist, ergibt sich eine besonders günstige Ausnützung der Wärme des Kondensats, durch den dadurch bedingten Zwangsdurchlauf des Kesselspeisewassers durch den Wärmetauscher 8.Characterized in that the heat exchanger 8 is connected in the circuit after the pump 7 and in front of the boiler 1, there is a particularly favorable utilization of the heat of the condensate, by the consequent forced passage of the boiler feed water through the heat exchanger 8.

Eine noch weitere Erhöhung der Temperatur des durchgepumpten Kessel-Speisewassers kann dadurch erreicht werden, daß die Speisewasser-Spirale 11 an ihrem oberen Ende mit einer zusätzlichen, ebenen bzw. nach oben konvexen oder konkaven Speisewasser-Spirale 12 bzw. Flachspirale versehen ist. Bei Anwendung einer derartigen zusätzlichen Flachspirale wird zweckmäßig, ausgehend vom Deckel 17,ein Prallblech 16 (Zwangsstrahlblech) vorgesehen. Dieses Prallblech 16 kann scheibenförmig oder ringförmig ausgebildet sein. Durch dieses Prallblech 16 wird der Brüdendampf an die Stellen der Spiralen 11 bzw. 12 geführt, die sich am Wärmetauscher-Eingang befinden. Die Anwendung einer ebenen Flachspirale 12 und eines Prallbleches 16 ergibt eine weitere Erhöhung der Temperatur des Kessel- Speisewassers um ca. 5°C.A further increase in the temperature of the pumped-through boiler feed water can be achieved in that the feed water spiral 11 is provided at its upper end with an additional, flat or upwardly convex or concave feed water spiral 12 or flat spiral. When using such an additional flat spiral, starting from the cover 1 7 , it is appropriate Baffle plate 16 (forced beam plate) provided. This baffle plate 16 can be disc-shaped or annular. The vapor vapor is guided through this baffle plate 16 to the locations of the spirals 11 and 12, which are located at the heat exchanger inlet. The use of a flat flat spiral 12 and a baffle plate 16 results in a further increase in the temperature of the boiler feed water by approximately 5 ° C.

In Fig. 3 ist in einem Querschnitt gemäß der Linie I-I der Fig. 2 in der Ebene der Flachspirale 12 die Zuordnung der einzelnen Leitungen und Spiralen ersichtlich.In Fig. 3, the assignment of the individual lines and spirals can be seen in a cross section along the line I-I of Fig. 2 in the plane of the flat spiral 12.

Durch die Erhöhung der Temperatur des Kessel-Speisewassers auf ca. 80 - 105°C wird einerseits erreicht, daß der Kessel 1 in ca. 15 - 30 Minuten seinen vollen Betrieb aufnehmen kann und daß der Schwefelanteil im Heizöl für den Heizkessel stets gasförmig bleibt, sodaß kein S02 ausfällt und damit auch eine Versottung der Heizflächen des Kessels 1 vermieden wird.By increasing the temperature of the boiler feed water to approx. 80 - 105 ° C, on the one hand it is achieved that boiler 1 can start its full operation in approx. 15 - 30 minutes and that the sulfur content in the heating oil for the boiler always remains gaseous, So that no S0 2 fails and sooting of the heating surfaces of the boiler 1 is avoided.

Bei dem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers gemäß Fig. 4 und 5 ist, um die Verweildauer des Frischkondensates im Bereich der ebenen Spirale 12 zu vergrößern bzw. Frischkondensat zu speichern, unterhalb dieser Flachspirale 12 ein Rezirkulationsblech 18 vorgesehen. Dieses, vorzugsweise runde, Rezirkulationsblech 18 ist zweckmäßig an der Speisewasser-Zuführleitung 6 angeordnet. Das Rezirkulationsblech 18 kann dabei mit der Leitung 6 verschweißt sein. Es kann auch an geeigneten Stegen 19 aufgelegt oder eingehängt sein. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Rezirkulationsblech 18 auch höhenverstellbar angeordnet sein. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, eine Anpassung des Spaltes zwischen Prallblech 16 und Rezirkulationsblech 18 an den jeweiligen Durchsatz an Frischkondensat anzupassen.In the embodiment of a heat exchanger according to the invention according to FIGS. 4 and 5, in order to increase the residence time of the fresh condensate in the area of the flat spiral 12 or to store fresh condensate, a recirculation plate 18 is provided below this flat spiral 12. This, preferably round, recirculation plate 18 is expediently arranged on the feed water supply line 6. The recirculation plate 18 can be welded to the line 6. It can also be placed or suspended on suitable webs 19 be. According to an advantageous development, the recirculation plate 18 can also be arranged to be height-adjustable. This results in the possibility of adapting the gap between the baffle plate 16 and the recirculation plate 18 to the respective throughput of fresh condensate.

Die Ausbildung ist dabei derart getroffen, daß der Durchmesser des Rezirkulationsbleches 18 kleiner ist als der Innendurchmesser des Wärmetauschers. Dadurch ergibt sich ein Spalt zwischen dem Mantel des Wärmetauschers und dem Rezirkulationsblech 18, durch den das abgekühlte Kondensat nach unten absinken kann.The training is such that the diameter of the recirculation plate 18 is smaller than the inner diameter of the heat exchanger. This results in a gap between the jacket of the heat exchanger and the recirculation plate 18, through which the cooled condensate can sink downward.

Das Rezirkulationsblech 18 kann, wie in Fig. 4 links dargestellt, eben ausgebildet sein oder aber auch konvex bzw. konkav in Richtung zum Deckel 17, wie in Fig. 4 rechts gezeigt.The recirculation plate 18 can, as shown in FIG. 4 on the left, be flat or also convex or concave in the direction of the cover 17, as shown in FIG. 4 on the right.

In Fig. 5 ist in einem Querschnitt gemäß der Linie I-I der Fig. 4 in der Ebene der Flachspirale 12 die Zuordnung der einzelnen Leitungen und Spiralen sowie des Prallbleches 16 und des Rezirkulationsbleches 18 ersichtlich.In FIG. 5, the assignment of the individual lines and spirals as well as the baffle plate 16 and the recirculation plate 18 can be seen in a cross section along the line I-I of FIG. 4 in the plane of the flat spiral 12.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 6 bis 8 ist auf dem Behälter 8 des Wärmetauschers, zwecks Anpassung an die jeweilige Leistung des Hochdruck-Dampfkessels 1 (Fig. 6) ein zweiter Wärmetauscher derart angeordnet, daß ein Rohrschuß 20 besteht, wobei Rohrschuß 20 und Behälter 8 über Ringflansche 22, 23 miteinander verbunden sind.According to a further embodiment of the invention according to FIGS. 6 to 8, a second heat exchanger is arranged on the container 8 of the heat exchanger in order to adapt to the respective output of the high-pressure steam boiler 1 (FIG. 6) in such a way that there is a pipe section 20, pipe section 20 and container 8 are connected to one another via ring flanges 22, 23.

In Fig. 7 ist ein derartiger erfindungsgemäßer Wärmetauscher 8 in Verbindung mit dem Rohrschuß 20 im Längsschnitt dargestellt.7 shows such a heat exchanger 8 according to the invention in connection with the pipe section 20 in longitudinal section.

Der erfindungsgemäß vorgesehene, zusätzliche Wärmetauscherabschnitt ist in einem Rohrschuß 20 angeordnet. Dieser Rohrschuß 20 ist mit einem oberen Ringflansch 21 versehen, mit dem ein Deckel 17 verbunden ist. In den Deckelteil 17 mündet die Kondensatleitung 4 und eine Speisewasser-Zuführleitung 6". Durch eine ebenfalls am Deckel 17 angeordnete Speisewasser-Abführleitung 9" wird das Speisewasser an den Kessel 1 zurückgeleitet. Das abgekühlte Kondensat wird mittels einer am Behälter 8 angeordneten Kondensat- Leitung 10 zu einem Speisewasser-Behälter 5 geleitet. Die Speisewasser-Zuführleitung 6" bzw. 6' erstreckt sich vom Deckel 17 bis zum tiefsten Punkt des Behälters 8 und wird dann spiralförmig als Schlange bis zu der Speisewasser-Abführleitung 9' bzw. 9" geführt. Durch die Anordnung der Kondensat-Leitung 4 am Deckel 17 wird erreicht, daß das heißeste Kondensat auf die Endwindungen einer im Rohrschuß 20 angeordneten Speisewasser-Flachspirale 12" , kurz vor deren Austritt aus dem Wärmetauscher-Rohrschuß 20, auftrifft.The additional heat exchanger section provided according to the invention is arranged in a pipe section 20. This pipe section 20 is provided with an upper ring flange 21, to which a cover 17 is connected. The condensate line 4 and a feed water supply line 6 ″ open into the cover part 17. The feed water is returned to the boiler 1 through a feed water discharge line 9 ″ likewise arranged on the cover 17. The cooled condensate is conducted to a feed water container 5 by means of a condensate line 10 arranged on the container 8. The feed water supply line 6 "or 6 'extends from the cover 17 to the lowest point of the container 8 and is then guided in a spiral as a queue to the feed water discharge line 9' or 9". The arrangement of the condensate line 4 on the cover 17 ensures that the hottest condensate strikes the end windings of a feedwater flat spiral 12 "arranged in the pipe section 20, shortly before it emerges from the heat exchanger pipe section 20.

Die Speisewasser-Spirale 11 ist auch im Behälter 8 an ihrem oberen Ende als ebene oder konkave oder konvexe Speisewasser-Flachspirale 12' ausgebildet, die mit einer Flachspirale 12" im Rohrschuß 20 verbunden ist. Auch im Rohrschuß 20 ist ein Rezirkulationsblech 18" vorgesehen, sowie ein Prallblech 16" .The feedwater spiral 11 is also formed in the container 8 at its upper end as a flat or concave or convex feedwater flat spiral 12 ', which is connected to a flat spiral 12 "in the pipe section 20. A recirculation plate 18" is also provided in the pipe section 20, and a baffle plate 16 ".

Zur besseren übersicht bzw. Verdeutlichung sind in Fig. 7 die Speisewasser-Spirale 11 bzw. die etwa ebenen Speisewasser-Flachspiralen 12- und 12" , abweichend von der in Wirklichkeit etwa waagerechten Lage im Behälter 8 bzw. im Rohrschuß 20, geneigt dargestellt.For a better overview or clarification, the feedwater spiral 11 or the approximately flat feedwater flat spirals 12- and 12 "are shown inclined in FIG. 7, deviating from the actually approximately horizontal position in the container 8 or in the pipe section 20.

Durch die Prallbleche 16',16" wird der Brüdendampf an die Stellen der Spiralen 11 bzw. 12',12" geführt, die sich am Kesseleingang befinden. Diese Anwendung ebener Flachspiralen 12',12" und Prallbleche 16',16" ergibt eine weitere Erhöhung der Temperatur des Kessel-Speisewassers um ca. 5°C.The vapor vapor is guided through the baffle plates 16 ', 16 "to the locations of the spirals 11 or 12', 12" which are located at the boiler inlet. This use of flat flat spirals 12 ', 12 "and baffle plates 16', 16" results in a further increase in the temperature of the boiler feed water by approximately 5 ° C.

Die unterhalb der Flachspirale 12' bzw. 12" vorgesehenen Rezirkulationsbleche 18',18" vergrößern die Verweildauer des Brüdendampfes im Bereich der ebenen Spiralen 12- bzw. 12" .The recirculation plates 18 ', 18 "provided below the flat spiral 12' or 12" increase the dwell time of the vapor in the area of the flat spirals 12- or 12 ".

Diese, vorzugsweise runden, Rezirkulationsbleche 18',18" sind zweckmäßig jeweils an der Speisewasser-Zuführleitung 6' bzw. 6" angeordnet. Das jeweilige Rezirkulationsblech 18' bzw. 18" kann dabei mit der Leitung 6' bzw. 6" verschweißt sein. Es kann auch an geeigneten Stegen 19 aufgelegt oder eingehängt sein. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbidung kann jedes Rezirkulationsblech 18' bzw. 18" auch höhenverstellbar angeordnet sein. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, eine Anpassung des Spaltes zwischen zugehörigem Prallblech 16- bzw. 16" und Rezirkulationsblech 18',18" an den jeweiligen Durchsatz an Brüdendampf anzupassen.These, preferably round, recirculation plates 18 ', 18 "are expediently each arranged on the feed water supply line 6' or 6". The respective recirculation plate 18 'or 18 "can be welded to the line 6' or 6". It can also be placed or suspended on suitable webs 19. According to an advantageous further education, each recirculation plate 18 'or 18 "can also be arranged to be height-adjustable. This results in the possibility of adapting the gap between the associated baffle plate 16- or 16" and the recirculation plate 18', 18 "to the respective throughput of vapor adapt.

Die Ausbildung kann dabei derart getroffen sein, daß Höhenverstellmittel 25 vorgesehen sind, die durch Antriebsmittel 26 betätigt werden. Die Steuerung der Antriebsmittel 26 kann dabei durch elektronische oder elektrische Elemente erfolgen, die in Abhängigkeit vom Anfall an Brüdendampf die Antriebsmittel 26 steuern. Dabei kann beispielsweise eine Turbine an der Kondensat-Leitung 4 zur Mengenmessung des einströmenden Brüdendampfes bzw. Kondensats vorgesehen werden.The training can be such that height adjustment means 25 are provided which are actuated by drive means 26. The drive means 26 can be controlled by Electronic or electrical elements take place which control the drive means 26 as a function of the amount of vapor generated. For example, a turbine can be provided on the condensate line 4 for measuring the amount of the incoming vapor or condensate.

Die Ausbildung der Rezirkulationsbleche 18' bzw. 18" kann dabei derart getroffen sein, daß ihr Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Behälters 8 bzw. des Rohrschusses 20. Dadurch ergibt sich jeweils ein Spalt zwischen dem Mantel des Behälters 8 bzw. Rohrschusses 20 und dem Rezirkulationsblech 18' bzw. 18", durch den das abgekühlte Kondensat nach unten absinken kann.The formation of the recirculation plates 18 'or 18 "can be such that their diameter is smaller than the inside diameter of the container 8 or the pipe section 20. This results in a gap between the casing of the container 8 or pipe section 20 and the recirculation plate 18 'or 18 ", through which the cooled condensate can sink downwards.

Das jeweilige Rezirkulationsblech 18',18" kann, wie in Fig. 7 dargestellt, eben ausgebildet sein oder aber auch konvex bzw. konkav in Richtung zum Deckel 17.The respective recirculation plate 18 ′, 18 ″ can, as shown in FIG. 7, be flat or also convex or concave in the direction of the cover 17.

Durch den erfindungsgemäßen, zusätzlichen Wärmetauscherteil im Rohrschuß 20 ist es möglich, den Wärmetauscher an die jeweiligen Betriebsbedingungen des zugehörigen Hochdruck-Dampfkessels bzw. der Anlage anzupassen. Es besteht auch die Möglichkeit, mehrere Rohrschüsse 20 mit einer jeweiligen ebenen Flachspirale axial hintereinander anzubringen. Es brauchen dazu lediglich die jeweiligen Flansche verbunden und auf den obersten Rohrschuß 20 der Deckel 17 aufgeschraubt zu werden. Die Speisewasser-Leitung 6' bzw. 6" der einzelnen Rohrschüsse 20 und des Wärmetauscherteils 8 werden durch an sich bekannte, beliebige Verbindungsmittel 24 miteinander verbunden.The additional heat exchanger part in the pipe section 20 according to the invention makes it possible to adapt the heat exchanger to the respective operating conditions of the associated high-pressure steam boiler or the system. There is also the possibility of attaching several pipe sections 20 axially one behind the other with a respective flat flat spiral. All that is required is for the respective flanges to be connected and screwed onto the uppermost pipe section 20 of the cover 17. The feed water line 6 'or 6 "of the individual pipe sections 20 and the heat exchanger part 8 are connected to one another by any connecting means 24 known per se.

In Fig. 8 ist in einem Querschnitt gemäß den Linien I-I bzw. II-II der Fig. 7 in den Ebenen der Flachspiralen 12', 12" die Zuordnung der einzelnen Leitungen und Spiralen sowie der Prallbleche 16', 16" und der Rezirkulationsbleche 18',18" ersichtlich.8 is a cross-section according to lines II and II-II of FIG. 7 in the planes of the flat spirals 12 ', 12 "the assignment of the individual lines and spirals as well as the baffle plates 16', 16" and the recirculation plates 18 ', 18 "can be seen.

Die Fig. 9 und 10 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem durch eine entsprechende Ausbildung der Leitungen der Wirkungsgrad des Wärmetauschers 8 weiter erhöht und für den Betrieb des Dampfkessels 1 eine weitere Energieeinsparung erzielt werden kann.9 and 10 show a further exemplary embodiment in which the efficiency of the heat exchanger 8 can be increased further by appropriate design of the lines and further energy savings can be achieved for the operation of the steam boiler 1.

In Fig. 9 ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Anlage schematisch dargestellt. In Fig. 10 ein erfindungsgemäß weitergebildeter Wärmetauscher 8. In Fig. 10 ist dieser erfindungsgemäße Wärmetauscher 8 im Längsschnitt dargestellt. Das abgekühlte Kondensat, wird, wie bei den anderen Ausführungsbeispielen, mittels einer zweiten Kondensat-Leitung 10 dem Speisewasser-Behälter 5 zugeleitet. Die zweite, nach oben führende Kondensat-Leitung 10 weist eine Höhendifferenz von etwa 2,5 m auf und ist vorzugsweise im oberen Bereich mit einer Rückschlagklappe 27 versehen.A system designed according to the invention is shown schematically in FIG. 9. 10 shows a heat exchanger 8 which is further developed according to the invention. FIG. 10 shows this heat exchanger 8 according to the invention in longitudinal section. As in the other exemplary embodiments, the cooled condensate is fed to the feed water tank 5 by means of a second condensate line 10. The second condensate line 10 leading upwards has a height difference of approximately 2.5 m and is preferably provided with a non-return valve 27 in the upper region.

Durch die Anordnung der Rückschlagklappe 27 in der Leitung 10 wird erreicht, daß beim Arbeiten des Wärmetauschers 8 im Unterdruckbereich das wärmetechnisch verbrauchte Kondensat nicht in den Wärmetauscher 8 zurückgesaugt wird und das Gasvolumen der Primärzone aufrechterhalten bleibt. Durch das Hochführen der Kondensatleitung 10 und die Rückschlagklappe 27 entsteht der für die Funktion des Wärmetauschers vorteilhafte Staudruck. Die dadurch sich ergebende Unterteilung des Wärmetauschers in zwei Zonen ermöglicht, daß das auftretende Kondensat sich schlagartig entspannt, d.h. expandiert und sich zu einem Gasvolumen im Sinne des Aggregatszustandes als Gas vergrößert. Zur selben Zeit wird dem Gasvolumen durch Kontakt mit einer großen wärmeabziehenden Oberfläche, nämlich der Speisewasser-Spirale 11, schlagartig ein großer Teil des Wärmeinhaltes entzogen. Der Dampf fällt auf ca. 1/1000 seines Volumens zusammen, wodurch ein Vakuum von bis zu -0,4 bar im gesamten Kondensat-Leitungssystem entsteht. Dadurch wird Kondensat beschleunigt dem Wärmetauscher zugeführt.The arrangement of the check valve 27 in the line 10 ensures that when the heat exchanger 8 is working in the negative pressure region, the thermally used condensate is not sucked back into the heat exchanger 8 and the gas volume of the primary zone is maintained. By raising the condensate line 10 and the check valve 27, the dynamic pressure which is advantageous for the function of the heat exchanger is created. The resulting division of the heat rope shear in two zones enables the condensate that occurs to suddenly relax, ie expand and expand to a gas volume in the sense of the state of the aggregate as gas. At the same time, a large part of the heat content is suddenly withdrawn from the gas volume by contact with a large heat-absorbing surface, namely the feedwater spiral 11. The steam collapses to approx. 1/1000 of its volume, creating a vacuum of up to -0.4 bar in the entire condensate line system. This accelerates the condensate to the heat exchanger.

Die repulsierende Arbeitsweise des Wärmetauschers im plus- und minus-Druckbereich ermöglicht den Aufbau der Druckzone und damit die Speicherung von ungleichmäßig anfallendem Frischkondensat. Da durch das Staudruckprinzip, Hochführung der Kondensat- Leitung auf der Ausgangsseite um ca. 2,5 m, ein Druckaufbau entsteht, mit maximal ca. 0,4 bar, ist die Primärzone zeitweise mit einem Niederdruckdampfkessel zu vergleichen.The repulsive mode of operation of the heat exchanger in the plus and minus pressure range enables the pressure zone to be set up and thus the storage of uneven fresh condensate. Since the dynamic pressure principle, raising the condensate line on the outlet side by approx. 2.5 m, creates a pressure with a maximum of approx. 0.4 bar, the primary zone can sometimes be compared with a low-pressure steam boiler.

Eine noch weitere Ausnutzung des Wärmeinhaltes des Kondensats kann dadurch stattfinden, daß der Wärmetauscher 8 mit einem zusätzlichen Mantel 15 (Fig. 2 oder 3) umgeben ist, der einen Brauchwasserbehälter bildet. Das Brauchwasser kann durch einen Brauchwasser-Zuführanschluß 13 zugeleitet und vom Brauchwasser-Zylinder durch eine Brauchwasser-Abführleitung 14 entnommen werden.A further utilization of the heat content of the condensate can take place in that the heat exchanger 8 is surrounded by an additional jacket 15 (FIG. 2 or 3) which forms a process water tank. The process water can be supplied through a process water supply connection 13 and can be removed from the process water cylinder through a process water discharge line 14.

Eine noch weitere Erhöhung der Wärmeausnützung ergibt sich dann, wenn die Kondensat-Leitung 4, sowie der Wärmetauscher wärmeisoliert ist.A further increase in heat utilization is obtained when the condensate line 4 and the heat exchanger are thermally insulated.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen und Weiterbildungen sowie Teil- und Unterkombinationen der dargestellten bzw. beschriebenen Merkmale und Maßnahmen.The invention is not restricted to the exemplary embodiments shown and described. It also includes all professional modifications and further training as well as partial and sub-combinations of the features and measures shown or described.

Claims (28)

1. Verfahren zum Betrieb eines Hochdruck-Dampfkessels (1), insbesondere für Chemisch-Reinigungen , Wäschereien oder dergleichen, mit an einem Hochdruck-Dampfkessel (1) angeschlossenen Verbrauchern (3', 3", 3"') deren Kondensat zu einem Kondensat- Behälter (5) zurückgeführt wird, aus dem mittels einer Speisewasser-Pumpe (7) dem Dampfkessel (1) Speisewasser zugeführt wird, das Kondensat und das Speisewasser vor dem Kondensat-Behälter (5) einem Wärmetauscher (8) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Kondensat dem freien Raum des Wärmetauschers (8) zugeführt wird, das zu erwärmende Speisewasser dem Wärmetauscher (8) zugepumpt, im Wärmetauscher (8) vom kalten zum warmen Bereich spiralförmig geführt und vom Wärmetauscher (8) in den Dampfkessel (1) geleitet wird.1. A method for operating a high-pressure steam boiler (1), in particular for dry cleaning, laundries or the like, with consumers (3 ', 3 ", 3"') connected to a high-pressure steam boiler (1) whose condensate forms a condensate - Container (5) is returned, from which by means of a feed water pump (7) the steam boiler (1) feed water is fed, the condensate and the feed water upstream of the condensate container (5) is fed to a heat exchanger (8), characterized that the hot condensate is supplied to the free space of the heat exchanger (8), the feed water to be heated is pumped to the heat exchanger (8), spirally guided in the heat exchanger (8) from the cold to the warm area and from the heat exchanger (8) into the steam boiler (1 ) is conducted. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Temperatur von ca. 90 - 105°C zufließende Kondensat im Wärmetauscher (8) auf ca. 50°C abgekühlt und vom Speisewasser-Behälter (5) mit einer Temperatur von ca. 40°C dem Wärmetauscher (8) wieder zugeführt und mit einer Temperatur von ca. 90 - 95°C dem Dampfkessel (1) zugeleitet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the flowing in at a temperature of about 90 - 105 ° C condensate in the heat exchanger (8) cooled to about 50 ° C and from the feed water container (5) at a temperature of approx 40 ° C is fed back to the heat exchanger (8) and is fed to the steam boiler (1) at a temperature of approximately 90-95 ° C. 3. Wärmetauscher insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einem Behälter mit einer darin angeordneten Rohrleitung für das eine Medium und Anschluß für das zweite Medium, gekennzeichnet durch im Deckel (17) des Behälters (8) mündende Anschlüsse für eine Kondensatleitung (4), eine Speisewasser-Zuführleitung (6) und eine Speisewasser-Abführleitung (9), sowie eine Kondensatleitung (10), durch eine zwischen der Speisewasser-Zuführleitung (6) und der Speisewasser-Abführleitung (9) angeordnete, sich über die Höhe des Behälters (8) erstreckende Speisewasser-Spirale (11), wobei die Speisewasser-Zuführleitung (6) sich bis zum tiefsten Punkt der Speisewasser-Spirale (11) erstreckt und die Speisewasser-Abführleitung (9) vom höchsten Punkt der Speisewasser-Spirale (11) ausgeht.3. Heat exchanger in particular for carrying out the method according to claim 1 or 2, consisting of a container with one arranged therein Pipeline for the one medium and connection for the second medium, characterized by connections for a condensate line (4), a feed water supply line (6) and a feed water discharge line (9) opening into the cover (17) of the container (8), and a condensate line (10), through a feed water spiral (11) arranged between the feed water supply line (6) and the feed water discharge line (9) and extending over the height of the container (8), the feed water supply line (6 ) extends to the lowest point of the feed water spiral (11) and the feed water discharge line (9) starts from the highest point of the feed water spiral (11). 4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensat-Leitung (4) mit Verbrauchern (3',3",3"') verbunden ist, daß die Kondensat-Leitung (10) zu einem Speisewasser-Behälter (5) führt, daß die Speisewasser-Zuführleitung (6) an eine Pumpe (7) und die Speisewasser-Abführleitung (9) an einen Hochdruck-Dampfkessel (1) angeschlossen ist.4. Heat exchanger according to claim 3, characterized in that the condensate line (4) is connected to consumers (3 ', 3 ", 3"') that the condensate line (10) to a feed water container (5) leads that the feed water supply line (6) to a pump (7) and the feed water discharge line (9) is connected to a high pressure steam boiler (1). 5. Wärmetauscher nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewasser-Spirale (11) an ihrem oberen Ende als eine Flachspirale (12) ausgebildet ist.5. Heat exchanger according to claim 3 or 4, characterized in that the feed water spiral (11) is formed at its upper end as a flat spiral (12). 6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachspirale (12) eben ausgebildet ist.6. Heat exchanger according to claim 5, characterized in that the flat spiral (12) is flat. 7. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachspirale (12) nach oben konkav oder konvex ausgebildet ist.7. Heat exchanger according to claim 5, characterized in that the flat spiral (12) is concave or convex upwards. 8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 7,dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (8) ein vom Deckel (7) ausgehendes, bis zur Ebene der Flachspirale (12) reichendes, Prallblech (16) angeordnet ist.8. Heat exchanger according to one of claims 3 to 7, characterized in that in the container (8) from the cover (7) extending to the level of the flat spiral (12) reaching baffle plate (16) is arranged. 9. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Flachspirale (12) ein Rezirkulationsblech (18) vorgesehen ist.9. Heat exchanger according to one or more of claims 3 to 8, characterized in that a recirculation plate (18) is provided below the flat spiral (12). 10. Wärmetauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rezirkulationsblech (18) an der Speisewasser-Zuführleitung (6) angeordnet ist.10. Heat exchanger according to claim 9, characterized in that the recirculation plate (18) on the feed water supply line (6) is arranged. 11. Wärmetauscher nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rezirkulationsblech (18) eben ausgebildet ist.11. Heat exchanger according to claim 9 or 10, characterized in that the recirculation plate (18) is flat. 12. Wärmetauscher nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rezirkulationsblech (18) zum Deckel (17) hin konkav ausgebildet ist.12. Heat exchanger according to claim 9 or 10, characterized in that the recirculation plate (18) to the cover (17) is concave. 13. Wärmetauscher nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rezirkulationsblech (18) zum Deckel (17) hin konvex ausgebildet ist.13. Heat exchanger according to claim 9 or 10, characterized in that the recirculation plate (18) to the cover (17) is convex. 14. Wärmetauscher nach Anspruch 9 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Rezirkulationsblech (18) profiliert ist.14. Heat exchanger according to claim 9 or following, characterized in that the recirculation plate (18) is profiled. 15.Wärmetauscher nach Anspruch 9 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet; daß der Durchmesser des Rezirkulationsbleches (18) kleiner ist als der Innendurchmesser des Behälters (8).15. Heat exchanger according to claim 9 or the following, characterized; that the diameter of the recirculation plate (18) is smaller than the inside diameter of the container (8). 16. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Rezirkulationsblech (18) höhenverstellbar angeordnet ist.16. Heat exchanger according to one or more of claims 9 to 15, characterized in that the recirculation plate (18) is arranged adjustable in height. 17. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 16, gekennzeichnet durch mindestens einen, mit dem Behälter (8) verbindbaren und durch den mit Anschlüssen für die Kondensatleitung (4), die erste Speisewasser-Leitung (6-) und die zweite Speisewasser-Leitung (9') versehenen Deckel (17) verschließbaren, Rohrschuß (20) mit einer Speisewasser-Flachspirale (12-), Prallblech (16') und Rezirkulationsblech (18'), sowie durch Verbindungsmittel (24) zwischen Speisewasser-Leitungen (6;6') und Speisewasser-Flachspirale (12') des Rohrschusses (20) mit Speisewasser-Leitung (9) der Flachspirale (12) des Behälters (8).17. Heat exchanger according to one or more of claims 9 to 16, characterized by at least one, connectable to the container (8) and by the connections for the condensate line (4), the first feed water line (6-) and the second feed water -Line (9 ') provided with a cover (17) which can be closed, pipe section (20) with a feedwater flat spiral (12-), baffle plate (16') and recirculation plate (18 '), and by connecting means (24) between feedwater lines ( 6; 6 ') and feedwater flat spiral (12') of the pipe section (20) with feedwater line (9) of the flat spiral (12) of the container (8). 18. Wärmetauscher nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Rezirkulationsblech (18') an der Speisewasser-Zuführleitung (6') des Rohrschusses (20) angeordnet ist.18. Heat exchanger according to claim 17, characterized in that the recirculation plate (18 ') on the feed water supply line (6') of the pipe section (20) is arranged. 19. Wärmetauscher nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Rezirkulationsbleches (18') kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohrschusses (20).19. Heat exchanger according to claim 17 or 18, characterized in that the diameter of the recirculation plate (18 ') is smaller than the inner diameter of the pipe section (20). 20. Wärmetauscher nach Anspruch 17 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Rezirkulationsbleches (18 bzw. 18') größer ist als der freie innere Durchmesser des Prallbleches (16 bzw. 16").20. Heat exchanger according to claim 17 or following, characterized in that the diameter of the recirculation plate (18 or 18 ') is larger than the free inner diameter of the baffle plate (16 or 16 "). 21. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eines der (oder die) Rezirkulationsbleche (18 bzw.18") im Rohrschuß (20) und/oder im Behälter (8) höhenverstellbar angeordnet ist (sind).21. Heat exchanger according to one or more of claims 17 to 20, characterized in that one of the (or the) recirculation plates (18 or 18 ") in the pipe section (20) and / or in the container (8) is (are) adjustable in height. . 22. Wärmetauscher nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch Antriebsmittel (26) für Höhenverstellmittel (25) (des) der Rezirkulationsbleche(s) (18 bzw. 18') .22. Heat exchanger according to claim 21, characterized by drive means (26) for height adjustment means (25) (des) of the recirculation plates (s) (18 or 18 '). 23. Wärmetauscher nach Anspruch 3 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kondensat-Leitung (10) vom Wärmetauscher (8) zum Kondensat-Behälter (5) eine Rückschlagklappe (27) angeordnet ist.23. Heat exchanger according to claim 3 or following, characterized in that a non-return valve (27) is arranged in the condensate line (10) from the heat exchanger (8) to the condensate container (5). 24. Wärmetauscher nach Anspruch 3 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensat-Leitung (10) als Steigleitung zu dem in einem gegenüber dem Ort des Wärmetauschers (8) höheren Niveau angeordneten Kondensat-Behälter (5) ausgebildet ist.24. Heat exchanger according to claim 3 or following, characterized in that the condensate line (10) is designed as a riser pipe to the condensate container (5) arranged at a higher level than the location of the heat exchanger (8). 25. Wärmetauscher nach Anspruch 3 oder folgenden, gekennzeichnet durch einen, den Behälter (17) umschließenden, Brauchwasser-Behälter-Mantel (15) mit Brauchwasser-Zuführanschluß (13) und Brauchwasser-Abführanschluß (14).25. Heat exchanger according to claim 3 or following, characterized by a, the container (17) enclosing, hot water tank jacket (15) with hot water supply connection (13) and hot water discharge connection (14). 26. Wärmetauscher nach Anspruch 3 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatleitung (4) wärmeisoliert ist.26. Heat exchanger according to claim 3 or following, characterized in that the condensate line (4) is thermally insulated. BezugszeichenlisteReference symbol list
Figure imgb0001
Figure imgb0001
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