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Vorrichtung zum Erzeugen von überhitztem Dampf von atmosphärischem
oder etwas höherem Druck für Koch-, Sterilisier- und andere Zwecke Vorrichtungen
zum Erzeugen von überhitztem Dampf, insbesondere Wasserdampf, von atmosphärischem
oder etwas höherem Druck für Koch-, Sterilisier- und andere Zwecke sind bekannt.
Sie bestehen gewöhnlich aus einem ;als Dampferzeuger dienenden Behälter, einem zur
Aufnahme des zu behandelnden Gutes dienenden Gefäß und einem Kanal, der den Dampfraum
des Behälters mit diesem Gefäß verbindet und der zur Überhitzung des Dampfes derart
angeordnet ist, daß er der Einwirkung von Wärme ausgesetzt werden kann. Hierbei
besteht aber die Schwierigkeit, eine für die gewünschte Behandlung genügend hohe
Temperatur des überhitzten Dampfes zu erreichen. Wenn die Flüssigkeit im Behälter
zu stark erhitzt wird, so wird eine zu große Dampfmenge erhalten,
| die mit so großer Geschwindigkeit durch den |
| Gbcrhitzutigska.tt,al strömt, dali, die Zeit un- |
| genügend ist, um dein Dainpf die -erforder- |
| liche Temperatur zu geben. Dies ist beson- |
| ders dann der Fall, wenn die Wärmezufuhr |
zu dem Überhitzungskanal verhältnismäßig gering ist.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen von überhitztem
Dampf, bei welchem die vorgenannten Schwierigkeiten beseitigt sind. Das Neue besteht
im wesentlichen darin, daß im bzw. am überhitzungskanal Vorkehrungen getroffen sind,
die den Durchgang des Dampfes durch ihn derart erschweren, daß die Zeit des Durchganges
genügend lang wird, um dem Dampf die für die Behandlung erforderliche Temperatur
zu geben.
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Zum Erzeugen von überhitztem Wasserdampf werden die Wärmezufuhr und
der Strömungswiderstand zweckmäßig derart gewählt, daß der überhitzte Dampf die
Über-
| hitzungszone bei einer Temperatur von wenig-` |
| stens 175'C, zweckmäßig zoo bis 2/15'C, |
| verlähl. |
| 1.:s hat sich crgrhcn, dals zttr t:rliitztiiig des |
| Dampferzeugers eine erheblich geringer |
| Wärtneiiicn-"e, als zur Erhitzung des C1bcr- |
hitzungsk.anals erforderlich ist, und daß das Verhältnis zwischen
der notwendigen Wärme= menge für den Dampferzeuger und derjenigen für den Überhitzungskanal
etwa i : 3 sein soll.
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Zur Erhitzung der Vorrichtung können eine oder mehrere Wärmequellen
Anwendung finden, die beliebig sein und z. B. aus Gas- oder Ölbrennern, elektrischen
Heizkörpern usw. bestehen können. Zweckmäßig sind für den Dampferzeuger und für
den überhitzer getrennte Wärmequellen vorgesehen, die unabhängig voneinander regelbar
sein können. Bei elektrischer Beheizung können für diesen Zweck der Heizkörper des
Dampferzeugers und derjenige des Überhitzungskanals in. Stromkreisen eingeschaltet
sein, die unabhängig voneinander regelbar sind. Es ist besonders in dem Falle, wenn
die Vorrichtung für elektrische Beheizung eingerichtet ist, zweckmäßig, den Überhitzungskanal
in Form einer oder mehrerer in einem Block vorgesehenen Rinnen o. dgl. auszubilden;
die richtungsändernde Biegungen, richtungsändernde Mittel oder Drosselstellen aufweisen.
Hierbei ist es angebracht, den Block in zwei Hälften ,aufzuteilen und die Rinne
bzw. Rinnen in einer oder beiden der einander zugewendeten Oberflächen der Blockhälften
anzubringen.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen Fig. i die Vorrichtung im senkrechten Längsschnitt, Fig. 2 eine
Hälfte des bei der Vorrichtung benutzten Überhitzungsblockes, in einer Ansicht von
unten in größerem Maßstab, Fig.3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2, wobei
die untere Hälfte des Blokkes durch strichpunktierte Linien angedeutet wird.
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Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung angenommen,
daß die verwendete Flüssigkeit aus Wasser besteht.
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Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem äußeren Behälter
io, einem darin angebrachten Innengefäß i i und einem den Dampfraum des Außenbehälters
mit diesem Gefäß über ein Dampfeintrittsrohr 27 und ein Dampfaustrittsrohr 29 verbindenden
überhitzungskanal 2 i. Das Innengefäß I i ruht mit einem Flansch 12
auf der oberen Kante des Außenbehälters io, wobei eine nicht gezeichnete Dichtung,
z. B. aus Gummi, zwischen dem Flansch und .dieser Kante vorgesehen sein kann. Das
Innengefäß i i kann durch einen Deckel 13 geschlossen werden, der bei 14 isoliert
sein kann und mit einem Dampfauslaß 15 versehen ist. Zwischen dem Deckel
13 und dem Flansch i 2 ist zweckmäßig ein Dichtungsring 16 vorgesehen. Der
Außenbehälter i o ist mit einer Füllvorrichtung 1-7 mit Sicherheitsventil 18,
Wasserstandsrohr 19 und Entleerungsvorrichtung 2o versehen.
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Bei der dargestellten Ausführungsform hat der Überhitzungskanal 2
i die - Form einer Rinne, die in einem aus zwei Hälften bestehenden Block 22 aus
geeignetem Werkstoff, z. B. Rotguß, ausgebildet ist. Die Rinne 21 wird durch Vertiefungen
in den beiden einander zugekehrten Oberflächen der Blockhälften gebildet und kann
selbstverständlich auch nur in einer dieser Flächen angeordnet sein, in welchem
Falle die andere Blockhälfte nur als Deckel für die Rinne dient. Die Rinne 2i nimmt
von dem Zufuhrrohr 23 zu dem Auslaß 24 einen zickzackförmigen Verlauf mit scharfen
richtungsändernden Biegungen, wie bei 25 angegeben ist. Durch eine übenvurfmutter
26 ist das Zufuhrrohr 23 mit einem senkrechten Rohr 27 verbunden, das sich in -den
Dampfraum 28 des Außenbehälters io nach oben erstreckt. Mit dem Auslaß 24 ist ein
Rohr oder eine Düse 29 verbunden, die in das Innengefäß i i mündet. Die Düse, die
zweckmäßig mit einer Drosselung 3o versehen ist, ist durch ein Schutzrohr 3 i aus
isolierendem Werkstoff umschlossen, das unten ,auf einen mit Gewinde versehenen
Teil des Auslaßrohres 29 geschraubt ist. Auf den oberen Teil des Schutzrohres
3 1 ist eine Mutter 32 geschraubt, durch welche das Innengefäß i i mit seinem
Flansch 12 auf der oberen Kante des Außenbehälters io in seiner Lage gehalten wird.
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Die dargestellte Vorrichtung ist für elektrische Beheizung eingerichtet.
Unterhalb des Bodens des Außenbehälters io ist ein elektrischer Heizkörper 35 mit
einem Preßblech 36 angeordnet, während ähnliche elektrische Heizkörper 37 bzw. 38
,an je einer Seite des Überhitzungsblockes 22 vorgesehen sind. Die beiden Hälften
des .Blockes 22 und die Heizkörper 37, 38 werden durch außerhalb der Heizkörper
vorgesehene Preßbleche 39 und 40 und durch den Block geführte Bolzen zusammengehalten.
Diese Bolzen sind nicht gezeichnet, jedoch sind die für sie im Block 22 erforderlichen
Löcher 4 i in Fig. 2 dargestellt. Diese Löcher sind im Werkstoff des Blockes zwischen
den Windungen der Rinne 21 angeordnet, so daß in der letzteren durch den das Bolzenloch
4i umgebenden Werkstoff an diesen Stellen Verengungen und Erweiterungen entstehen,
wie bei 42 in Fig.2 angedeutet ist.
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Der Überhitzungsblock 22 und die elektrischen Heizkörper 35, 37, 38
sind in einem unteren Gehäuse 45 untergebracht, das mit einem Schutzboden 46 versehen
ist (Fig. i).
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Das Wasser im Außenbehälter
io
wird durch Wärmezufuhr vom Heizkörper 35 zum Kochen gebracht.
Der gebildete Dampf strömt durch das Rohr 27 in den Überhitzungskanal 2 i ein, in
dem er durch Wärmezufuhr von den Heizkörpern 37, 38 überhitzt wird. Er gelangt dann
in überhitztem Zustande durch die Düse 29 in das Innengefäß i i, wo ,auf das darin
vorhandene Behandlungsgut einwirkt. Da der Deckel 13 nur lose auf dem Innengefäß
aufruht, hat der überhitzte Dampf keinen oder nur geringen Überdruck.
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Die elektrischen Heizkörper 35, 37 und. 38 sind derart zueinander
bemessen, daß bei einem bestimmten Strömungswiderstand im Überhitzungskanal 21 eine
für die Behandlung genügend hohe Temperatur im Innengefäß i i erhalten wird. Der
gewünschte Strömungswiderstand im Kanal 21 wird einerseits dadurch erreicht, daß
dieser Kanal einen zickzackförmigen Verlauf mit scharfen Biegungen 25 hat, andererseits
auch dadurch, daß er Drosselungen 42 aufweist. Erforderlichenfalls kann man den
Strömungswiderstand noch dadurch vergrößern, daß in' Kanal gebogene oder gewellte
Bleche ¢7 angeordnet sind. Es kann aucli nur die eine oder andere der beschriebenen
Einrichtungen zur Erzeugung eines Strömungswiderstandes im überhitzerblock oder
zum Teil vereinigt Anwendung finden. Ebenso können auch andere Strömungswiderstände,
Drosselstellen usw. benutzt werden.
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Bei der dargestellten Ausführungsform hat der überhitzungskanal im
Querschnitt rechteckige Form und ist im Block hochkant angeordnet. Selbstverständlich
kann der Kanal auch mit seiner größten Ausdehnung waagerecht angeordnet sein und
auch jede beliebige andere anstatt rechteckige Form haben. Wenn der Block 22 genügend
Werkstoff enthält, kann er als Wärmespeicher wirken, so daß die Vorrichtung, wenn
die Wärmezufuhr zum Block unterbrochen wird, trotzdem während einer gewissen Zeit
ihre Wirkung fortsetzt.
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Die Erfindung ist auf die dargestellte Ausführungsform nicht beschränkt,
die verschiedentlich geändert werden kann. So kann z. B. der Überhitzungskanal auch
aus einer Rohrschlange mit mehr oder weniger scharfen, richtungsändernden Biegungen
bestehen. Die Heizkörper können beliebig regelbar sein. Bei Verwendung eines Gasbrenners
zur Beheizung der Vorrichtung empfiehlt es sich, den Überhitzungskanal bzw. die
Rohrschlange möglichst unmittelbar oberhalb der Flamme anzuordnen. Der Überhitzungskanal
kann auch aus einem Rohr bestehen, in welchem ein durch eine Schutzumhüllung umschlossener
elektrischer Heizkörper angebracht ist. Ferner können feste oder bewegliche: Isolierungsvorrichtungen
vorgesehen werden; !um eine richtige Einstellung der Wärmezufuhr zum Dampferzeuger
und zum Überhitzungskanal zu gewährleisten.