DE2149885C3 - Flüssigkeitserhitzer zum Erwärmen von zwei oder mehr voneinander getrennten Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitserhitzer zum Erwärmen von zwei oder mehr voneinander getrennten Flüssigkeiten, mit einem evakuierten, teilweise mit einer verdampfbaren Flüssigkeit gefüllten beheizten, unterteilten Behälter und darin angeordneten unabhängig voneinander erwärmbaren Wärmetauschern.

Derartige, nach dem sogenannten »Vakuumverdampfungsprinzip« arbeitende Flüssigkeitserhitzer sind bereits bekannt, so z. B. aus der DE-AS 12 70 258 sowie der FR-PS 20 37 961. Sie finden insbesondere Anwendung als Warmwasserbereiter, wobei mindestens zwei Wärmetauscher vorgesehen sind, von denen der eine zur Erhitzung des Wassers einer Umlaufheizanlage dient, der andere als Boiler ausgebildet ist und zur Brauchwassererwärmung dient. Die Heizflüssigkeit kann z. B. ebenfalls Wasser sein. Derartige Warmwasserbereiter weisen gegenüber Warmwasserbereitern anderer Konstruktionen verschiedene entscheidende Vorteile auf.

Zur Vermeidung von Störungen soll die Temperatur des Boilerwassers nicht die Grenze überschreiten, bei welcher sich in wesentlichem Ausmaße Mineralienausscheidungen, insbesondere Kalkausscheidungen, zu bilden beginnen. Letztere würden sonst zu den bekannten Störungen im angeschlossenen Leitungssystem führen, insbesondere zur Verstopfung der Leitungen und der Ventile von Mischbatterien. Bei längerer Unterbrechung der Abnahme von Boiierwasser während der Heizperiode war bisher ein Ansteigen der Temperatur des Boilerwassers über die für die Mineralienausscheidung kritischen Grenze, gegebenenfalls bis zur Temperatur des beheizenden Dampfes, z. B. 95° C, nicht zu umgehen.

Dazu kam, daß sich bisher die Temperatur des Boilerwassers während der Heizperiode nicht direkt sondern nur indirekt, d. h. durch Zumischen von Kaltwasser, regulieren ließ.

Aus der US-PS 32 26 941 ist zwar eine Einrichtung zur Kühlung eines Klystrons bekannt Dabei wird durch uie vom Klystron abgeführte Wärme in einem oder mehreren Verdampfern eine verdampfbare Flüssigkeit, z. B. Freon, verdampft Der Dampf gelangt durch eine mittels eines Absperrorgans absperrbare Gasleitung zu den Kondensatoren, wo er kondensiert und die dabei freiwerdende Wärme an die Luft abgegeben wird. Das Kondensat wird durch eine oder mehrere Kondensatieitungen in einem geschlossenen Kreislauf zu den Verdampfern zurückgeleitet. Die ganze Einrichtung arbeitet jedoch unter Überdruck, und im Gegensatz zur Aufgabenstellung bei der vorliegenden Erfindung soll hier nicht die Temperatur der Kondensatoren, sondern diejenige der Verdampfer, und damit des zu kühlenden Klystrons, reguliert werden. Soll die Temperatur der Verdampfer erhöht werden, so wird das Absperrorgan geschlossen, und der Dampf der anfänglich noch verdampfenden Flüssigkeit verdrängt den Rest der Flüssigkeit aus dem Verdampfer, womit die Kühlwirkung beendet ist, bis das Absperrorgan wieder geöffnet wird und die Flüssigkeit wieder in den Verdampfer zurückfließen kann. Zweck dieses Vorgehens ist, die durch die Regelung bedingten Temperaturschwankungen der Verdampfer möglichst klein zu halten. Damit das System gemäß der erwähn ien Veröffentlichung funktionieren kann, muß zudem dalur gesorgt werden.

daß nicht Dampf und Flüssigkeit durch dieselbe Leitung in Gegenrichtung zwischen Verdampfer und Kondensator strömen können. Dies ist jedoch gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flüssigkeitserhitzers gerade der Fall.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Temperatur des Boilerwassers unabhängig von der Temperatur des Heizmitteldampfes so zu steuern, daß Mineralausscheidungen verhindert werden.
Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die mindestens einen Wärmetauscher umschließenden Teile des evakuierten Behälters durch ein Absperrorgan trennbar sind, wobei das Absperrorgan mittels eines im oder am abtrennbaren Wärmetauscher oder in bzw. an einer mit diesem in Verbindung stehenden Rohrleitung angeordneten Temperaturfühlers selbsttätig steuerbar oder programmgesteuert ist.

Auf diese Weise läßt sich die Temperatur der durch den betreffenden Wärmetauscher erhitzten Flüssigkeit unabhängig von der Temperatur des Heizmitteldarnpfes und der Durchflußmenge in relativ weiten Grenzen Variieren, und zwar derart, daß die Temperatur des Boilerwassers nie die für die MineralienaUsscheidurig, insbesondere Kalkausscheidung, kritische Grenze überschreitet.

^fi5 Mindestens einer der in einem der Behälterteile angeordneten Wärmetauscher sollt« in äii sich bekannter Weise als Boiler ausgebildet sein.

Die einzelnen Teile des evakuierten Behälters können

voneinander durch eine einfache Trennwand, welche mit einer verhältnismäßig engen Durchlaßöffnung versehen und mitteis des Absperrorgans verschließbar ist, getrennt sein.

Zweckmäßigerweise ist jedoch der Wärmetauscherteil bzw. sind die Wärmetauscherteile vom Heizteil mit der Brennkammer konstruktiv getrennt und mit diesem nur durch mindestens ein mittels des Absperrorgans absperrbares Verbindungsrohr verbunden, welches vorzugsweise mittels einer Flanschverbindung trennbar ausgebildet ist Auf diese Weise können die einzelnen Teile des Flüssigkeitserhitzers .getrennt gefertigt und transportiert werden. Die für die Montage der Anlage in einem Gebäude benötigten Maueröffnungen können entsprechend kleiner gehalten werden, und bei Reparaturen braucht nicht die ganze Anlage demontiert zu werden, sondern es können deren Teile einzeln ausgetauscht werden.

Einige beispielsweise Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Flüssigkeitserhitzers werden nachstehend anhsnd der Zeichnung wo sie scheniatisch dargestellt sind, näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform mit einem über der Brennkammer angeordneten Boilerteil, der von den übrigen Teilen des evakuierten Behälters durch eine mit einer mittels eines Absperrorgans verschließbare Durchlaßöffnung versehene Trennwand getrennt ist,

Fig.2 eine andere Art des Absperrorgans für die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform,

F i g. 3 ein Detail der Absperrorgankonstruktion nach Fig. 2 und

F i g. 4 eine zweite Ausführungsform mit einem über der Brennkammer angeordneten Boilerteil, der von den übrigen Teilen des evakuierten Behälters durch ein Verbindungsrohr getrennt ist.

In allen Figuren sind entsprechende Teile mit denselben überweisungszeichen versehen.

Der in Fig. 1 dargestellte Flüssigkeitserhitzer weist eine durch die Wärmequelle 1, z. B. durch Gas, beheizte Brennkammer 2 auf. Diese wird gebildet durch den untersten, mit Wasser 3 gefüllten Teil des evakuierten Behälters 4, dessen Dampfraum durch die mit einer Durchlaßöffnung 5 versehene Trennwand 6 in zwei Teile getrennt wird: den Heizteil 4Λ und den Boilerteil

ίο AB. Im Heizteil AA ist der Wärmetauscher 7 einer Umlaufheizanlage angeordnet, dem der Rücklauf R zugeführt und der Vorlauf V entnommen wird. Im Boilerteil AB ist der als Boiler ausgebildete Wärmetauscher 8 vorgesehen, an dem ein Zuleitungsrohr 9 für

'5 Frischwasser und ein Ableitungsrohr 10 für Heißwasser angeordnet sind. Zum Verschließen der Durchlaßöffnung 5 in der Trennwand 6 ist ein ab Plattenventil 11 ausgebildetes Absperrorgan vorgesehen, welches durch den am Wärmetauscher 8 angeordneten Temperaturfühler 12 betätigt wird.

Die Abgase entweichen aus der Brennkammer 2 durch den Kamin 13.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform ist der Temperaturfühler 14 als Bimetallspirale ausgebildet Diese betätigt ein mit öffnungen versehenes als Drehschieber 15 ausgebildetes Absperrorgan, welches, wie in F i g. 3 im Detail dargestellt, mit Durchlaßöffnungen 16 in der Trennwand zusammenwirkt

Bei der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform ist der Heizteil AA vom Boilerteil AB konstruktiv getrennt und mit diesem nur durch eine Rohrleitung 17 verbunden. Diese ist mit einem Flansch 18 versehen, so daß sie trennbar ist und mittels eines Absperrorgans 19, das durch den Temperaturfühler 20 betätigt wird, absperrbar.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitserhitzer zum Erwärmen von zwei oder mehr voneinander getrennten Flüssigkeiten, mit einem evakuierten, teilweise mit einer verdampfbaren Flüssigkeit gefüllten, beheizten, unterteilten Behälter und darin angeordneten, unabhängig voneinander erwärmbaren Wärmetauschern, dadurchgekennzeichnet, daß die mindestens je einen Wärmetauscher (7,8) umschließenden Teile (4Λ, 4B) des evakuierten Behälters (4) durch ein Absperrorgan (11, 15, 19) trennbar sind, wobei das Absperrorgan mittels eines im oder am abtrennbaren Wärmetauscher (8) oder in bzw. an einer mit diesem in Verbindung stehenden Rohrleitung (10) angeordneten Temperaturfühlers (12, 14, 20) selbsttätig steuerbar oder programmgesteuert ist.

2. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der in einem der Behälterteile (4B) angeordneten Wärmetauscher (S) in an sich bekannter Weise a!s Boiler ausgebildet ist.

3. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterteile (4A, 4B) durch eine mit einer Durchlaßöffnung (5, 16) versehene Trennwand (6) abgeteilt sind.

4. Flüssigkeitserhitzer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterteile (4Λ 4B) durch eine mit einem Absperrorgan (.3) versehene Rohrleitung (17) verbunden sind.

5. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrlc'ümg (17) aus zwei mit Flanschen (18) versehenen Rohren zusammengesetzt ist.