DD208207A1 - DEVICE FOR REGULATING A STEAM HUMIDIFIER - Google Patents

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINE VORRICHTUNG ZUM REGELN DER HEIZLEISTUNG BEI DAMPFBEFEUCHTERN MIT GERINGEM DAMPFDRUCK ZUR BEFEUCHTUNG DER LUFT IN KLIMAKAMMERN. ZIEL DER ERFINDUNG IST ES, MIT EINFACHEN MITTELN ZU ERREICHEN, DASS BEI VOLLASTBETRIEB UND PLOETZLICH GESPERRTER DAMPFABFUEHRUNG DER DAMPFDRUCK NUR WENIG ERHOEHT WIRD UND DASS ANSCHLIESSEND NUR EIN GERINGER DAMPFDRUCK ERHALTEN BLEIBT. ERFINDUNGSGEMAESS WIRD DIE AUFGABE DADURCH GELOEST, DASS ZUR AUFRECHTERHALTUNG EINES DAMPFZUSTANDES IM VERDAMPFER BEI ABGESPERRTER DAMPFABGABELEITUNG MINDESTENS EINE HEIZSTUFE VERWENDET WIRD, DEREN HEIZLEISTUNG FUER DIE ERFORDERLICHE WAERME ZUR AUFRECHTERHALTUNG DES DAMPFDRUCKES UM 10 BIS 100 % UEBER DEN WAERMEVERLUSTEN DES DAMPFERZEUGERS LIEGT UND DASS DIESER UND WEITERE HEIZKOERPER IN ABHAENGIGKEIT VON DER ZWISCHEN DAMPFERZEUGER UND UMGEBUNG HERRSCHENDEN DRUCKDIFFERENZ UEBER EINEN SCHALTKREIS MIT DRUCKDIFFERENZFUEHLER UND SCHALTELEMENTEN AUS- BZW. EINGESCHALTET WERDEN. DIE ANWENDUNGSGEBIETE SIND DAMPFERZEUGER FUER DOSIERTE LUFTBEFEUCHTUNG, INSBESONDERE FUER KLIMAKAMMERN.THE INVENTION MEASURES A DEVICE FOR REGULATING HEATING PERFORMANCE FOR STEAM WATERS WITH LOW STEAM PRESSURE FOR HUMIDIFYING THE AIR IN AIR CHAMBERS. OBJECTIVE OF THE INVENTION IS TO MEET EASILY THAT, IN FULL-LOAD OPERATION AND POSITIONALLY LOCKED STEAMING, VAPOR PRESSURE IS ONLY INCREASED AND THAT, CONSEQUENTLY, ONLY A LOW STEAM PRESSURE REMAINS STILL AVAILABLE. ERFINDUNGSGEMAESS IS THE TASK BY SOLVED THAT FOR MAINTAINING A STEAM CONDITION IN EVAPORATOR AT abgesperrter STEAM SUPPLY MANAGEMENT AT LEAST one heating IS USED THEIR HEATING CAPACITY FOR THE REQUIRED HEAT FOR MAINTAINING THE VAPOR PRESSURE OF 10 TO 100% ON THE WAERMEVERLUSTEN THE STEAM GENERATOR IS AND THAT THIS AND MORE HEAT ELEMENT AS A RESULT OF THE PRESSURE DIFFERENCE ARISING BETWEEN THE STEAM GENERATOR AND THE ENVIRONMENT THROUGH A CIRCUIT WITH A PRESSURE DIFFERENTIAL PROBE AND SWITCHING ELEMENTS. TO BE TURNED ON. THE AREAS OF APPLICATION ARE STEAM GENERATORS FOR DOSED AIR HUMIDIFICATION, ESPECIALLY FOR CLIMATE CHAMBERS.

Description

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Titel der ErfindungTitle of the invention

Vorrichtung zur Hegelung eines DampfbefeuchtersDevice for controlling a steam humidifier

Anwendungsgebiet der Erfindung Area of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Heizleistung elektrisch beheizter Dampferzeuger mit geringem Dampfdruck, die zur Befeuchtung der Luft in Klimaeinrichtungen, zum Beispiel für Klimakammern oder Klimaschränke, eingesetzt werden.The invention relates to a device for controlling the heating power of electrically heated steam generator with low vapor pressure, which are used for humidifying the air in air conditioning, for example, for climate chambers or air conditioning cabinets.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Characteristics of the known technical solutions

Es ist üblich, die erforderliche Heizleistung zur Dampferzeugung über einen Zwei- oder Dreipunktregler entsprechend dem ü'euchtebedarf in einer Klima einrichtung an- oder abzuschalten. Bei längerer Abschaltzeit werden zur Verkürzung der Totzeit bis zur Dampferzeugung Heizstufen mittels Thermostaten ein- und abgeschaltet, so daß die Wassertemperatur dicht unter der Siedetemperatur bleibt. Wird eine größere Regelgenauigkeit der Luftfeuchte gefordert, z. B. bei Klimaprüfkammern, so ist eine sofortige Dampfabgabe des Dampferzeugers erforderlich. Erreichbar ist dies, wenn der Dampferzeuger ständig unter Dampfdruck steht. Dies setzt voraus, daß ein mit dem Feuchteregler gekoppeltes Absperrventil zwischen Dampferzeuger und Dampfverbraucher vorhanden ist«It is customary, the required heating power for steam generation via a two- or three-position controller according to the ü'euchtebedarf in a climate device on or off. With a longer shutdown time, heating stages are switched on and off by means of thermostats to shorten the dead time until steam is generated, so that the water temperature remains just below the boiling point. If a greater control accuracy of the humidity required, eg. B. in climatic testing chambers, so an immediate steam delivery of the steam generator is required. This is achievable if the steam generator is constantly under steam pressure. This presupposes that a shut-off valve coupled to the humidity controller is present between the steam generator and the steam consumer «

Zur Aufrechterhaltung eines ständigen Dampfdruckes ist eine ^! Vorrichtung bekannt, die bei fehlendem Nutzdampfbedarf den in einer Heizstufe erzeugten Dampf kondensiert und das Konden-To maintain a constant vapor pressure is one ^! Device is known which condenses the steam generated in a heating stage in the absence of useful steam demand and the condensing

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sat dem Dampferzeuger wieder zuführt* Der Nachteil dieser Vorrichtung ist der Energieverlust.Sat the steam generator again supplies * The disadvantage of this device is the loss of energy.

Des weiteren ist eine Dampfdruckregeleinrichtung bekannt, die mit Hilfe eines Pressοstateη die Heizung eines Dampferzeugers bei Erreichung des eingestellten Sollwertes abschaltet und bei Unterschreitung des Solldruckes wieder einschaltet. Bei kleinem Dampfdruck ergibt sich bei üblichen Pressostaten der Nachteil, daß der zur Schaltimpulsauslösung erforderliche Druck zu gering ist, so daß dadurch keine sichere Schaltung erfolgt« Bei langsamer Annäherung an den Schaltpunkt treten durch Kontaktübergangswiderstände zusätzlich Schaltverzögerungen bzw« unregelmäßige Schaltauslösungen auf»Furthermore, a vapor pressure control device is known, which switches off the heating of a steam generator with the help of a Pressοstateη upon reaching the set target value and turns on again when falling below the target pressure. At low vapor pressure results in conventional pressostat the disadvantage that the pressure required to trigger the switching pulse is too low, so that there is no safe circuit «At slow approach to the switching point occur through contact resistance in addition switching delays or« irregular switching trips on »

Bekannt sind ferner Vorrichtungen, die in Abhängigkeit vom V/asserstand in einem Gefäß durch Elektrodenfühler über Schaltelemente Magnetventile oder Heizungsschütze an- und abschalten. Diese Vorrichtungen werden als Wasserzulaufregler, Wasserüberlauf- oder Trockengangsicherungen benutzt.Devices are also known, which depending on the V / asserstand in a vessel by electrode probe on switching elements solenoid valves or heating contactors on and off. These devices are used as water supply regulators, water overflow or dry well fuses.

Ziel der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln zu erreichen, daß sich bei Vollastbetrieb und plötzlich gesperrter Dampfabführung der Dampfdruck im Dampferzeuger nur wenig erhöht, daß anschließend über eine beliebig lange Zeit ein geringer Dampf aufrechterhalten bleibt und daß bei erneutem Dampfbedarf die erforderliche Heizlast eingeschaltet wird»The aim of the invention is to achieve with simple means that at full load and suddenly blocked steam discharge the steam pressure in the steam generator only slightly increased, that then for a long time a low steam is maintained and that when the steam demand again the required heat load is turned on »

Darlegung des Wesens der Erfindung Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine Vorrichtung zur Druckregelung eines Dampferzeugers zu schaffen,- die in-Verbindung mit Schaltelementen verzögerungsarm auf kleine Dampfdruckdifferenzen anspricht und die Heizleistung des Dampferzeugers verändert.The invention has for its object to provide a simple means of a device for pressure control of a steam generator, - responsive in connection with switching elements delay small steam pressure differences and changes the heat output of the steam generator.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Aufrechte rhaltung eines Dampfzustandes im Verdampfer bei abgesperrter Dampfabgabeleitung mindestens eine Heizstufe verwendet wird, wobei diese Heizstufe in ihrer Heizleistung so ab-According to the invention the object is achieved in that for upright retention of a vapor state in the evaporator with shut-off steam discharge line at least one heating stage is used, said heating stage in their heating capacity so ab-

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gestimmt ist, daß die erforderliche Wärme zur Aufrechterhaltung eines Dampfdruckes im üystem vorzugsweise um 10 bis 100· °'° über den Wärmeverlusten des Dampferzeugers liegt und daß dieser und weitere Heizkörper in Abhängigkeit von der zwischen Dampferzeuger und der Umgebung herrschenden Druckdifferenz über einen Schaltkreis mit Druckdifferenzfühler und Schaltelementen aus- und eingeschaltet werden. Zur Verringerung der Schalthäufigkeit kann die Wärmelast des auf die Wärmeverluste abgestimmten Heizkörpers unterteilt werden in eine von der Druckdifferenz unabhängige Grundheizstufe, die in der Wärmeabgabe derart bemessen wird, daß beim alleinigen Betrieb dieser Stufe kein Dampf erzeugt werden kann, und in eine dampferzeugende, geregelte Heizstufe.is tuned that the heat required to maintain a vapor pressure in üystem preferably by 10 to 100 ° ° '° above the heat losses of the steam generator and that this and other radiators depending on the prevailing pressure difference between the steam generator and the environment via a circuit with differential pressure sensor and switching elements are switched off and on. To reduce the switching frequency, the heat load of the heat loss matched radiator can be divided into a independent of the pressure differential Grundheizstufe which is dimensioned in the heat release such that when operating this stage alone no steam can be generated, and in a steam-generating, controlled heating stage ,

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß gegenüber den herkömmlichen Systemen durch die kontinuierliche Regelung eine Energieeinsparung erzielt wird. Die Energieeinsparung bezieht sich auf den Energieteil, der üblicherweise über anzuordnende Kondensatoren abgeführt werden muß. Damit entsteht also ein weiterer ökonomischer Vorteil durch den Wegfall eines Kondensators und des damit verbundenen Kühlwassers.The arrangement according to the invention has the advantage that over the conventional systems by the continuous control, an energy saving is achieved. The energy saving refers to the energy part, which usually has to be dissipated via capacitors to be arranged. Thus, this creates another economic advantage by eliminating a capacitor and the associated cooling water.

Ausführungsbeispiel Execution example

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Die zugehörige Zeichnung zeigtThe accompanying drawing shows

Fig. 1: Schema der Dampferzeugungseinrichtung,1: Scheme of the steam generator,

Fier. 2: Schnitt durch das Fühlerrohr.Fier. 2: section through the sensor tube.

In Fig. 1 und 2 wird eine Vorrichtung zur Dampferzeugung dargestellt, bei der in einem Verdampfergefäß 1 mit Wasserfüllung 2 und-"geregeIter Wasserspeiseeinrichtung 3 mittels Heizelemente 4· bis 7 Dampf erzeugt wird, der über eine Dampfleitung 8 und über ein Dampfventil 9 einer Klimakammer 10 zur Luftbefeuchtung zugeführt wird« Das öffnen und Schließen des Dampfventils 9 erfolgt über einen Feuchteregler 11 entsprechend der Luftfeuchte in der Klimakammer. In einem Fühlerrohr 12 mit einer Luftdüse 13 und einer Drosselscheibe 14 so-In Fig. 1 and 2, a device for generating steam is shown, in which in an evaporator vessel 1 with water filling 2 and "geregeIter Wasserpeiseeinrichtung 3 by means of heating elements 4 · to 7 generated steam, via a steam line 8 and a steam valve 9 a climatic chamber 10, the steam valve 9 is opened and closed by a humidity controller 11 in accordance with the air humidity in the climate chamber, in a sensor tube 12 having an air nozzle 13 and a throttle plate 14.

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wie einer Verbindungsleitung 15 zum Verdampfergefäß 1 ist ein Fühler 16 installiert· Der Fühler 16 besteht aus einem elektrisch leitenden Mittelstab.17 und konzentrisch dazu angeordneten Metallhülsen 18 und 19» die gegeneinander jeweils durch eine Isolierung 20 elektrisch getrennt sind. In der Dampfleitung 8 entstehendes Kondensat wird in einer Kondensatfalle 21 gesammelt und der Verbindungsleitung 15 über die Leitung 22 zugeführt. Die Metallhülsen 18 und 19 und der Zentralstab 1? sind elektrisch mit einem Schaltgerät 23 verbunden.As a connecting line 15 to the evaporator vessel 1, a sensor 16 is installed · The sensor 16 consists of an electrically conductive Mittelstab.17 and concentrically arranged metal sleeves 18 and 19 »which are each electrically separated by an insulation 20. In the steam line 8 resulting condensate is collected in a condensate trap 21 and the connecting line 15 is supplied via line 22. The metal sleeves 18 and 19 and the central rod 1? are electrically connected to a switching device 23.

Bei kalter Wasserfüllung 2 berührt der Fühler 16 nicht die tfasseroberflache, und alle Heizelemente sind unabhängig vom Befeuchtungsbedarf eingeschaltet, so daß in kürzester Zeit der Dampferzeuger in Dampfabgabebereitschaft gelangt. Bei entstehendem Dampfdruck steigt im Fühlerrohr 12 die Flüssigkeit bis zum Eintauchen des Zentralstabes 17. Auf Grund der Leitfähigkeit des «Vas se rs im Fühlerrohr wird ein Stromkreis geschlossen, der über das Schaltgerät 23 das Heizelement 7 abschaltet. Steigt der Dampfdruck weiter an, so wird in gleicher Weise durch Eintauchen der Metallhülse 18 und Hülse 19 nacheinander das Heizelement 6 und 5 abgeschaltet, so daß kein Dampf weiter erzeugt werden kann und der Dampfdruck wieder sinkt. Damit wird das Heizelement 5 erneut infolge des sinkenden Wasserspiegels im Fühlerrohr 12 eingeschaltet. Bei entsprechender Dämpfung der vfessersäulenschwankung durch die Luftdüse 13 und die Drosselscheibe 14 wird nur das Heizelement 5 periodisch ein- und ausgeschaltet» Dadurch wird ein auf- und abschwellender Dampfdruck im Dampferzeuger aufrechterhalten.With cold water filling 2, the sensor 16 does not touch the tfasseroberflache, and all heating elements are switched on regardless of humidification, so that in a very short time the steam generator enters steam release readiness. When the vapor pressure is generated, the liquid rises in the sensor tube 12 until the central rod 17 is immersed. Due to the conductivity of the sensor in the sensor tube, a circuit is closed which switches off the heating element 7 via the switching device 23. If the vapor pressure continues to increase, the heating element 6 and 5 are switched off in succession by immersing the metal sleeve 18 and sleeve 19 in succession, so that no further vapor can be generated and the vapor pressure drops again. Thus, the heating element 5 is turned on again due to the sinking water level in the sensor tube 12. With appropriate attenuation of vfessersäulenschwankung by the air nozzle 13 and the throttle plate 14, only the heating element 5 is periodically switched on and off »This up-and-decompressing vapor pressure is maintained in the steam generator.

Claims (7)

235040235040 Erfindungsanspruchinvention claim 1«, Vorrichtung zur Regelung eines Dampfbefeuchters, vorzugsweise zur Luftbefeuchtung für Klimazwecke, bestehend aus einem Verdampfer mit einer stufenweise schaltbaren Heiavorrichtung und einem in Abhängigkeit von der Luftfeuchte geregelten Dampfabsperrorgan sowie einer Tauchelektrodenregelung, gekennzeichnet dadurch, daß zur Aufrechterhaltung eines Dampfzustandes im Verdampfer bei abgesperrter Dampfabgabeleitung mindestens eine Heizstufe in Abhängigkeit vom Dampfdruck mittels Tauchelektroden ein- und ausgeschaltet wird, wobei die Tauchelektroden in einem mit dem Wasserraum und der Umgebung verbundenen Fühlerrohr angeordnet sind und die beim Eintauchen in Flüssigkeit in bekannter Weise auf einen Schaltkreis wirken, wobei diese Heizstufe in ihrer Heizleistung so abgestimmt ist, daß die erforderliche Wärme zur Aufrechterhaltung eines Dampfdruckes im System vorzugsweise um 10 bis 100 % überschritten wird,1, apparatus for controlling a steam humidifier, preferably for air humidification for climatic purposes, consisting of an evaporator with a gradual switchable Heiavorrichtung and a regulated depending on the humidity Dampfabsperrorgan and a submersible electrode, characterized in that to maintain a vapor state in the evaporator with shut-off steam discharge line at least one heating stage is switched on and off as a function of the vapor pressure by means of immersion electrodes, wherein the immersion electrodes are arranged in a sensor tube connected to the water space and the environment and which act on immersion in liquid in a known manner to a circuit, said heating stage in their heating power is tuned so that the required heat to maintain a vapor pressure in the system is preferably exceeded by 10 to 100%, 2. Vorrichtung zur Regelung eines Dampfbefeuchters nach Pkt. 1 gekennzeichnet dadurch, daß die Heizstufe zur Aufrechterhaltung des Dampfdruckes bei geschossener Dampfabgabeleitung unterteilt wird in eine nicht geregelte Grundstufe und eine geregelte Stufe, die bei eingeschalteter Grundstufe die Restwärme zur Dampfdruckerzeugung aufbringt.2. A device for controlling a steam humidifier according to item 1, characterized in that the heating stage for maintaining the vapor pressure at geschossener steam discharge line is divided into a non-regulated basic level and a controlled stage, which applies the residual heat for generating steam pressure when the basic level. 3. Vorrichtung zur Regelung eines Dampfbefeuchters nach Pkt. 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß weitere Heizstufen des Verdampfers über im Fühlerrohr gestaffelt installierte Elek troden bei Wasserberührung über je einen Schaltkreis in bekannter Weise abgeschaltet werden und daß das untere Ende der tiefsten Elektrode so angeordnet ist, daß es bei drucklosen! Verdampfer und höchstem V/asserstand im Verdampferbehälter mit" Sichefheit nicht die Flüssigkeit berührt und daß die Höhenstaffelung der unteren Enden der Elektroden mindestens 5 mm beträgt, wobei die oberste Elektrode zur Regelung der auf die Dampfdruckerzeugung bei geschlossenem Dampfventil abgestimmten Heizstufe dient.3. A device for controlling a steam humidifier according to Pkt. 1 and 2, characterized in that further heating stages of the evaporator staggered in the sensor tube installed elec trodes are switched off in water contact via a respective circuit in a known manner and that the lower end of the lowest electrode so arranged is that it is pressureless! Evaporator and high temperature in the evaporator container with "Sichefheit not touched the liquid and that the height graduation of the lower ends of the electrodes is at least 5 mm, the top electrode is used to control the tuned to the steam pressure generation with the steam valve closed heating stage. 235040 8 ί235040 8 ί 4. Vorrichtung zur Regelung eines Dampfbefeuchters nach Pkt. 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Elektroden mindestens im unteren Bereich senkrecht oder schräg nach unten verlaufen, konzentrisch im Fühlerrohr angeordnet sind und außer der Mittelelektrode aus Hülsen oder Rohren bestehen, die gegeneinander isoliert sind.4. A device for controlling a steam humidifier according to Pkt. 1 to 3, characterized in that the electrodes extend vertically or obliquely downwards at least in the lower region, are arranged concentrically in the sensor tube and except the center electrode consist of sleeves or tubes which are insulated from each other , 5. Vorrichtung zur Regelung eines Dampfbefeuchters nach Pkt. 1 bis 4-, gekennzeichnet dadurch, daß das Fühlerrohr kommunizierend mit dem Verdampfergefäß über eine Verbindungsleitung, in die auch der Frischwasser zu lauf über die v'/asserspeiseeinrichtung und Kondensatfalle über Leitung münden, verbunden ist.5. A device for controlling a steam humidifier according to item 1 to 4, characterized in that the sensor tube communicating with the evaporator vessel via a connecting line, in which the fresh water to run on the v '/ asserspeiseeinrichtung and condensate trap open via line connected , 6. Vorrichtung zur Regelung eines Dampfbefeuchters nach Pkt. 1 bis 5j gekennzeichnet dadurch, daß die Belüftung des Fühle rrohrs über eine Luftdüse oder eine Rohrverengung erfolgt.6. Apparatus for controlling a steam humidifier according to Pkt. 1 to 5j, characterized in that the ventilation of the Feel rrohrs via an air nozzle or a pipe constriction takes place. 7. Vorrichtung zur Regelung eines Dampfbefeuchters nach Pkt. 1 bis 6j gekennzeichnet dadurch, daß das üampfventil entgegengesetzt vom Verdampfergefäß am Ende der Dampfleitung angeordnet ist«7. A device for controlling a steam humidifier according to Pkt. 1 to 6j characterized in that the vapor valve is arranged opposite of the evaporator vessel at the end of the steam line « Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings