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PATENTANSPRÜCHE
1. Dampfkessel mit elektrischer Widerstandsheizung, dessen Wasser- und Dampftank einen in Abhängigkeit einer Wasserniveau-Steuerung regelbaren Speisewasserzufluss sowie einen Entleerungszapfen zum Abschlämmen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am Abschlämmventil (17) des Entleerungszapfens (16) ausgangsseitig ein Temperaturfühler (18) zur Messung der Temperatur des Abschlämmwassers angeschlossen ist und in das Abschlämmventil (17) ein mit einem ansteuerbaren Ventil (19) versehener Kaltwasser Zuführungskanal (20) einmündet.
2. Dampfkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlämmventil (17) über einen Wassermengenzähler (43) in der Speisewasser-Zuflussleitung (26) des Tanks (1) und/oder eine Schaltzeituhr (47) ansteuerbar ist.
3. Dampfkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (3) für das Abschlämmventil (17) durch das Mess-Signal des Temperaturfühlers (18) sperrbar ist.
4. Dampfkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltwasser-Ventil (19) innerhalb einer vorgegebenen Abschlämmzeit (t2) durch das Mess-Signal des Temperaturfühlers (18) ansteuerbar ist.
5. Dampfkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (3) für das Abschlämmventil (17) über eine, die Dauer des Abschlämmzyklus bestimmende Zeitstufe (tal, t2) geführt ist, wobei ein Ausgangssignal der ersten Zeitstufenschaltung (tl) ein Entlüftungsventil (45) am Tank (1) und ein Ausgangssignal der zweiten Zeitstufenschaltung (t2) das Abschlämmventil (17) betätigt.
6. Dampfkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (3) für das Abschlämmventil (17) ein Sperrsignal (49) für die Steuerschaltung der elektrischen Widerstandsheizung für die Dauer des Abschlämmzyklus (tl + t2) liefert.
7. Dampfkessel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (23) in der Speisewasser-Zuflussleitung (26) des Tanks (1) durch das Sperrsignal (49) einschaltbar und durch einen, das maximale Wasserniveau im Tank (1) anzeigenden Fühler (33) abschaltbar ist.
8. Dampfkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (3) für das Abschlämmventil (17) bzw. für die Einleitung des Abschlämmzyklus ein Rückstellsignal für die im Tank (1) das Wasserniveau messende Gruppe elektrischer Fühlerelektroden (31-35) umfassende Niveausteuerungsschaltung liefert.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dampfkessel mit elektrischer Widerstandsheizung, dessen Wasser- und Dampftank einen in Abhängigkeit einer Wasserniveau-Steuerung regelbaren Speisewasserzufluss sowie einen Entleerungszapfen zum Abschlämmen aufweist.
Ein solcher Dampfkessel ist beispielsweise durch das CII- Patent Nr. 339 362 des gleichen Anmelders bekannt und seit dieser Zeit insbesondere für die Dampferzeugung zur Befeuchtung der Luft in Klimaanlagen u.a.m. im Gebrauch.
Allerdings hat sich nun im Laufe der Zeit ergeben, dass diese Dampfkessel den heutigen Anforderungen nicht mehr genugen. Dies beispielsweise im Hinblick auf eine differenzierte Abschlämmung in Abhängigkeit der Wasserqualität und der abgegebenen Leistung, was bisher unberücksichtigt geblieben ist.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Dampfkessel der vorgenannten Art so auszugestalten, dass die vorerwähnten Bedingungen erfüllt werden.
Dies wird nun erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass am Abschlämmventil des Entleerungszapfens ausgangsseitig ein Temperaturfühler zur Messung der Temperatur des Abschlämmwassers angeschlossen ist und in das Abschlämmventil ein mit einem ansteuerbaren Ventil versehener Kaltwasser-Zuführungskanal einmündet.
Weiter ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass das Abschlämmventil über einen Wassermengenzähler in der Speisewasser-Zuflussleitung des Tankbehälters und/oder eine Schaltzeituhr ansteuerbar ist.
Durch diese Massnahmen wird zunächst die Temperatur des Abschlämmwassers kontrollierbar und durch Zumischung von Kaltwasser regulierbar und ferner kann sowohl ein leistungsgesteuertes als auch zeitgesteuertes Abschlämmen vollautomatisch eingeleitet werden, wobei das Abschlämmen vorzugsweise in Betriebsrandstunden verlegt werden kann.
Für die vollautomatische Einleitung und Durchführung des Abschlämmzyklus können zudem eine Reihe von vorteilhaften Ergänzungsmassnahmen getroffen werden, beispielsweise derart, dass das Steuersignal für das Abschlämmventil durch das Mess-Signal des Temperaturfühlers sperrbar ist und ferner, dass das Kaltwasser-Ventil innerhalb einer vorgegebenen Abschlämmzeit durch das Mess-Signal des Temperaturfühlers ansteuerbar ist.
Weiter ist es von Vorteil, wenn das Steuersignal für das Abschlämmventil über eine, die Dauer des Abschlämmzyklus bestimmende Zeitstufe geführt ist, wobei ein Ausgangssignal der ersten Zeitstufenschaltung ein Entlüftungsventil am Tank und ein Ausgangssignal der zweiten Zeitstufenschaltung das Abschlämmventil betätigt. Hierbei kann das Steuersignal für das Abschlämmventil ein Sperrsignal für die Steuerschaltung der elektrischen Widerstandsheizung für die Dauer des Abschlämmzyklus liefern und zudem das Ventil in der Speisewasser-Zuflussleitung des Tankbehälters durch das Sperrsignal einschaltbar und durch einen, das maximale Wasserniveau im Tankbehälter anzeigenden Fühler abschaltbar sein.
Eine weitere erfinderische Ausgestaltung des Dampfkessels besteht ferner darin, dass das Steuersignal für das Abschlämmventil bzw. für die Einleitung des Abschlämmzyklus ein Rückstellsignal für die, eine im Tankbehälter das Wasserniveau messende Gruppe elektrischer Fühlerelektroden umfassende Niveausteuerungsschaltung liefert.
Durch diese Massnahmen wird ein Abschlämmzyklus erreicht, der allen Sicherheitsanforderungen gerecht wird.
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in Seitenansicht und in schematischer Darstellung einen Dampfkessel mit elektrischer Widerstandsheizung gemäss dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine schematische Stirnansicht des Dampfkessels gemäss Fig. 1;
Fig. 3 in stark schematischer Seitenansicht einen Dampfkessel gemäss der Erfindung: und
Fig. 4 ein Blockschema für die automatische Steuerung eines Abschlämmvorganges am Dampfkessel gemäss Fig. 3.
Der in den Figuren 1 und 2 veranschaulichte Dampfkessel entspricht dem Stand der Technik gemäss dem CH-Patent Nr.
339 362 des gleichen Anmelders. Dampfkessel dieser Art umfassen einen Wasser und Dampftank 1, der von einem Isoliermantel 2 umgeben und in geeigneter Weise bodenseitig, hier durch eine Wandkonsole 4 (Fig. 2), abgestützt ist. In den Tankbehälter 1 erstrecken sich unterhalb des normalen Wasserniveaus 5 die Heizelemente der elektrischen Widerstandsheizung in Form von mehreren, die elektrischen Heizwider stände tragenden Keramikstäben oder dergleichen, welche flüssigkeitsdicht in Wärmeübertragungsrohren 6 eingeschlos
sen sind. Je nach Kesselleistung und -grösse sind in mehreren, hier drei Rohren 6 ein oder mehrere Heizstäbe angeordnet. In dem oberhalb des normalen Wasserniveaus 5 befindlichen Dampfraum ist ein weiteres, einen Heizwiderstand enthaltendes Rohr 7 angeordnet. Dieser Heizwiderstand dient zum Trocknen des Dampfes, der bei 8 dem Kessel entnommen wird.
Um den vorgegebenen Druck im Dampfkessel möglichst konstant zu halten, sind bei bekannten Anordnungen der vorbeschriebenen Art zwei elektrische Druckschalter (nicht gezeigt) vorhanden, welche bei ansteigendem Druck über übliche Relaismittel die Heizelemente 6 in zwei Gruppen nacheinander aus- bzw. bei wieder fallendem Druck, einschalten.
Der Druck wird von einem Manometer 9 angezeigt, wogegen 10 ein Sicherheitsventil bezeichnet. Zum Schutze der Heizwiderstände bzw. Heizelemente 6 ist ferner noch ein Sicherheitsthermostat 11 vorgesehen, der die Heizwiderstände abschaltet, wenn die Wassertemperatur zu hoch werden sollte.
Ferner ist ein Wasserstandsanzeiger 12 vorgesehen, dem ein Niveauregler 13 parallel geschaltet ist, der über nicht näher gezeigte elektrische Schaltungsmittel ein Magnetventil 14 für den Zufluss des Speisewassers in Richtung des Pfeiles 15 ansteuert. Ferner befindet sich am Tankbehälter 1 ein Entleerungszapfen 16 zur periodischen Entschlammung des Tankbehälters 1.
Wie bereits erwähnt, kann ein solcher Dampfkessel den heutigen Anforderungen nicht mehr genügen. Dabei steht hier insbesondere eine differenzierte Abschlämmung in Abhängigkeit der Wasserqualität und der abgegebenen Leistung unter Beachtung eines vollautomatischen Betriebes bei Wahrung aller Sicherheitsbedingungen im Vordergrund.
In Fig. 3 ist nun in stark schematisierter Seitenansicht ein erfindungsgemässer Dampfkessel dargestellt, der alle vorgenannten Bedingungen erfüllt. Danach ist zwischen einem Kaltwasser-Zulaufstutzen 22 zur Zubringung des Speisewassers für den Wasser- und Dampftankbehälter 1 und einem ansteuerbaren Ventil 23 im Speisewasserzufluss 26 ein Wärmeaustauscher 24 angeordnet, der auf seiner Wärmezuführseite über eine Ableitung 25 mit dem Dampfraum des Tankbehälters 1 in Strömungsverbindung steht.
Für eine automatische Regelung des Speisewasserzuflusses erstreckt sich in den Tankbehälter 1 eine erste Fühlerelektrode 31 einer Gruppe von solchen Fühlern 31 bis 35, welche Fühlerelektrode 31 das Normalniveau des Wassers im Tankbehälter 1 überwacht. Weiter überwacht der Fühler 32 das Niedrigniveau, der weitere Fühler 33 das Niveau max. und der Fühler 34 das Niveau min. des Wassers im Tankbehälter 1. Ferner ist noch ein Zweit-Sicherheitsfühler 35 vorgesehen, der ein unteres Wasserniveau zusätzlich überwacht.
Diese Niveauelektroden können beispielsweise mit 6 Volt Wechselspannung betrieben sein und über die Leitfähigkeit des Wassers auf eine Steuereinheit 40 der Gesamtanlage arbeiten, wobei in Fig. 3 die Zuleitungen der Fühlerelektroden 31-34 über eine Zwischenschaltstufe 42 geführt sind.
Sinkt nun das Wasser unter den das Niedrigniveau anzeigenden Fühler 32, wird in der Steuereinheit 40 über die Signalleitung 50 ein Signal erzeugt, das über eine Steuerleitung 51 das Ventil 23 im Speisewasserzufluss 26 öffnet. Mit dem zuströmenden Speisewasser steigt dann das Niveau im Tank 1 auf das Normalniveau 5, worauf der das Normalniveau anzeigende Fühler 32 über die Zwischenschaltstufe 42 und die Signalleitung 50 in der Steuereinheit 40 ein weiteres Signal erzeugt, womit das genannte Ventil 23 über die Steuerleitung 51 ein Schliessbefehl erhält.
Zweckmässig ist dabei die Schaltungsanordnung so ausgebildet, dass die Steuereinheit 40 nur dann ein Öffnungssignal an das Ventil 23 im Speisewasserzufluss 26 abgibt, wenn nicht ein Sperrsignal infolge einer Störung oder dergleichen vorliegt.
Für den erfindungsgemässen Abschlämmvorgang ist nun am Abschlämmventil 17 des Entleerungszapfens 16 ausgangsseitig ein Temperaturfühler 18 zur Messung der Temperatur des Abschlämmwassers angeschlossen. Ferner mündet im Bereich des Abschlämmventils 17 ein Kaltwasser-Zuführungskanal 20 ein, in dem ein ansteuerbares Ventil 19 eingeschaltet ist. Weiter ist in der Speisewasser-Zuflussleitung 26 des Tankbehälters 1 ein Wassermengenzähler 43 eingeschaltet. s
Das ansteuerbare Ventil 19 ist über eine Steuerleitung 53, das Abschlämmventil 17 und der Temperaturfühler 18 über eine Signal- und Steuerleitung 52 und der Wassermengenzäh ler 43 über eine Signalleitung 44 mit der Steuereinheit 40 des Dampfkessels verbunden.
Die den Abschlämmvorgang betreffende Schaltungsanordnung der Steuereinheit 40 ist mehr im einzelnen als Blockdiagramm in Fig. 4 veranschaulicht.
Danach ist zunächst das Abschlämmventil 17 über den genannten Wassermengenzähler 43 und/oder über eine Schaltzeituhr 47 ansteuerbar. Der Wasserzähler 43 erzeugt, beispielsweise durch Impulszählung oder dergleichen, ein der in den Tankbehälter 1 eingeleiteten Speisewassermenge proportionales Signal, das beim Überschreiten eines Schwellwertes, der in der Schwellwertstufe 46 eingegeben sein kann, zu einem Steuersignal 3 zur Einleitung des Abschlämmzyklus führt. Wird dieser Schwellwert aber nicht innerhalb einer voreingegebenen Zeit erreicht, etwa durch reduzierten Dampfverbrauch oder Stillstandszeiten, wird dieses Steuersignal von der Schaltzeituhr 47 erzeugt.
Durch geeignete Kombination der beiden Signalgeber Wasserzähler 43 und Schaltzeituhr 47 kann dabei für die Einleitung eines Abschlämmzyklus jeder geeignete Zeitpunkt gewählt werden, und zwar sowohl in Abhängigkeit des Speisewasserverbrauches (Leistung) als auch in Abhängigkeit einer Zeitvorgabe oder in Abhängigkeit von beiden Parametern.
Mit der Erzeugung des Steuersignals 3 als Startimpuls für den Abschlämmzyklus werden verschiedene Massnahmen automatisch in Gang gesetzt. So liefert das Steuersignal 3 ein Rückstellsignal 37 für die vorgenannte, im Tankbehälter 1 das Wasserniveau messende Gruppe von elektrischen Fühlerelektroden 31-35. Womit die Niveausteuerungsschaltung für die Zeit des Abschlämmvorganges ausser Betrieb ist. Ferner liefert das Steuersignal 3 ein weiteres Sperrsignal 49 für die Steuerschaltungsanordnung der elektrischen Widerstandsheizung für die Dauer des Abschlämmzyklus.
Gleichzeitig wird durch das Sperrsignal 49 das Ventil 23 in der Speisewasserzuflussleitung 26 des Tankbehälters 1 eingeschaltet. Damit wird der Tankbehälter 1 geflutet und die Wassertemperatur im Behälter herabgesetzt. Erreicht dabei das Wasserniveau den das Niveau max. anzeigenden Fühler 33, wird das Ventil 23 wieder geschlossen.
Weiter ist der Fig. 4 entnehmbar, dass das Steuersignal 3 für das Abschlämmventil 17 bzw. die Einleitung des Abschlämmzyklus eine, die Dauer des Abschlämmzyklus bestimmende Zeitstufe mit einer ersten Zeitstufenschaltung ti und eine zweite Zeitstufenschaltung t2 aktiviert. Somit ist die Dauer des Abschlämmzyklus tl + t2, wobei die Zeiten in diesen Zeitstufenschaltungen t, und t2 selbstverständlich einstellbar sind. Die erste Zeitstufenschaltung tl bestimmt dabei die Dauer der Abkühlzeit und erzeugt gleichzeitig ein Steuersignal zur Öffnung eines, über die Steuerleitung 55 ansteuerbaren Entlüftungsventils 45 (Fig. 3). Dies ist notwendig, um beim Abschlämmen eine Vakuumbildung und bei der nachfolgenden Wiederauffüllung des Tankbehälters 1 eine Kalt luftkompression zu vermeiden.
Eingangs- und Ausgangssignal der zweiten Zeitstufen - schaltung t2 schalten dann das Abschlämmventil für die Zeit t2 ein.
Hierbei wird die Einschaltung des Abschlämmventils zusätzlich von der Temperatur des Schlämmwassers abhängig gemacht, wofür das Steuersignal 3 für das Abschlämmventil
17 bzw. die betreffenden Folgesignale durch das Mess-Signal des Temperaturfühlers 18 sperrbar sind bzw. das Kaltwasser Ventil 19 innerhalb der vorgegebenen Abschlämmzeit t2 durch ?das das Mess-Signal des Temperaturfühlers 18 ansteuerbar ist.
Wie Fig. 4 zeigt, ist hierfür dem Temperaturfühler 18 eine
Schwellwert-Schaltstufe 48 zugeordnet, welche eine Einstel lung der Temperaturwerte zur Steuerung von Abschlämmven :teil 17 und Kaltwasser-Ventil 19 erlaubt. Ist beispielsweise die
Abwassertemperatur höher als etwa + 25 "C, so wird das Kaltwasser-Ventil 19 geöffnet und Kaltwasser dem Abschlämmstrom beigemischt. Ist hingegen die Abwassertemperatur höher als beispielsweise 40 bis 80 "C, so wird das Abschlämmventil 17 geschlossen. In diesem Fall ist die Abkühlphase des Abschlämmzyklus zu verlängern, was automatisch durch ein Rückmelde- und Rückstellsignal erreicht werden kann.
Aus dem Vorbeschriebenen ergibt sich nunmehr ein Dampfkessel mit elektrischer Widerstandsheizung, der auf Grund seiner neuen Konzeption allen gestellten Anforderungen gerecht wird und insbesondere eine differenzierte Abschlämmung in Abhängigkeit der Wasserqualität und der abgegebenen Leistung unter Beachtung eines vollautomatischen Betriebes bei Wahrung aller Sicherheitsbedingungen gestattet.
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PATENT CLAIMS
1. Steam boiler with electrical resistance heating, the water and steam tank of which have a feed water inflow that can be regulated as a function of a water level control and an emptying plug for draining, characterized in that a temperature sensor (18) on the outlet side on the draining valve (17) for measuring the temperature of the blowdown water is connected and a cold water supply channel (20), which is provided with a controllable valve (19), opens into the drainage valve (17).
2. Steam boiler according to claim 1, characterized in that the drain valve (17) via a water flow meter (43) in the feed water supply line (26) of the tank (1) and / or a switching timer (47) can be controlled.
3. Steam boiler according to claim 1 or 2, characterized in that the control signal (3) for the drain valve (17) can be blocked by the measurement signal of the temperature sensor (18).
4. Steam boiler according to claim 1, characterized in that the cold water valve (19) can be controlled within a predetermined blowdown time (t2) by the measurement signal of the temperature sensor (18).
5. Steam boiler according to claim 1 or 2, characterized in that the control signal (3) for the drain valve (17) is guided over a time stage (tal, t2) determining the duration of the drain cycle, an output signal of the first time stage circuit (tl) a vent valve (45) on the tank (1) and an output signal of the second time stage circuit (t2) actuates the drain valve (17).
6. Steam boiler according to claim 2, characterized in that the control signal (3) for the blowdown valve (17) supplies a blocking signal (49) for the control circuit of the electrical resistance heater for the duration of the blowdown cycle (tl + t2).
7. Steam boiler according to claim 6, characterized in that the valve (23) in the feed water supply line (26) of the tank (1) by the blocking signal (49) can be switched on and by a sensor indicating the maximum water level in the tank (1) (33) can be switched off.
8. Steam boiler according to claim 1, characterized in that the control signal (3) for the drain valve (17) or for the initiation of the drain cycle, a reset signal for the in the tank (1) measuring the water level group of electrical sensor electrodes (31-35) Level control circuit provides.
The present invention relates to a steam boiler with electrical resistance heating, the water and steam tank of which has a feed water inflow which can be regulated as a function of a water level control and an emptying plug for draining.
Such a steam boiler is known, for example, from CII Patent No. 339 362 by the same applicant and has since been used in particular for steam generation to humidify the air in air conditioning systems, etc. in use.
However, over time it has emerged that these steam boilers no longer meet today's requirements. This, for example, with regard to a differentiated blowdown depending on the water quality and the output, which has not been taken into account so far.
It is therefore an object of the present invention to design a steam boiler of the aforementioned type in such a way that the aforementioned conditions are met.
This is now achieved according to the invention in that a temperature sensor for measuring the temperature of the drain water is connected on the outlet side to the drain valve of the drain plug and a cold water supply channel provided with a controllable valve opens into the drain valve.
It is further provided according to the invention that the drain valve can be controlled via a water quantity meter in the feed water supply line of the tank container and / or a switching timer.
These measures first make it possible to control the temperature of the blowdown water and regulate it by adding cold water, and furthermore both a performance-controlled and a time-controlled blowdown can be initiated fully automatically, the blowdown preferably being able to be relocated in peripheral operating hours.
For the fully automatic initiation and implementation of the blowdown cycle, a number of advantageous supplementary measures can also be taken, for example, in such a way that the control signal for the blowdown valve can be blocked by the measurement signal from the temperature sensor and also that the cold water valve can be blocked within a predetermined blowdown time by the Measuring signal of the temperature sensor can be controlled.
It is also advantageous if the control signal for the drain valve is guided over a time stage which determines the duration of the drain cycle, an output signal of the first time stage circuit actuating a vent valve on the tank and an output signal of the second time stage circuit actuating the drain valve. The control signal for the drain valve can provide a lock signal for the control circuit of the electrical resistance heater for the duration of the drain cycle and the valve in the feed water supply line of the tank container can also be switched on by the lock signal and switched off by a sensor which indicates the maximum water level in the tank container.
A further inventive embodiment of the steam boiler also consists in that the control signal for the drain valve or for the initiation of the drain cycle provides a reset signal for the level control circuit comprising a group of electrical sensor electrodes measuring the water level in the tank container.
These measures result in a blowdown cycle that meets all safety requirements.
For example, embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
1 shows a side view and a schematic representation of a steam boiler with electrical resistance heating according to the prior art;
FIG. 2 shows a schematic end view of the steam boiler according to FIG. 1;
3 is a highly schematic side view of a steam boiler according to the invention: and
4 shows a block diagram for the automatic control of a blowdown process on the steam boiler according to FIG. 3.
The steam boiler illustrated in FIGS. 1 and 2 corresponds to the prior art according to CH patent no.
339 362 by the same applicant. Steam boilers of this type comprise a water and steam tank 1, which is surrounded by an insulating jacket 2 and is suitably supported on the bottom, here by a wall bracket 4 (FIG. 2). In the tank container 1 extend below the normal water level 5, the heating elements of the electrical resistance heater in the form of several, the electrical Heizstands stands carrying ceramic rods or the like, which are liquid-tight in heat transfer tubes 6 included
are. Depending on the boiler output and size, one or more heating rods are arranged in several, here three tubes 6. A further pipe 7 containing a heating resistor is arranged in the steam room located above the normal water level 5. This heating resistor is used to dry the steam that is removed from the boiler at 8.
In order to keep the predetermined pressure in the steam boiler as constant as possible, in known arrangements of the type described above, two electrical pressure switches (not shown) are provided, which switch the heating elements 6 in two groups in succession when the pressure rises using conventional relay means or when the pressure falls again turn on.
The pressure is displayed by a manometer 9, whereas 10 denotes a safety valve. To protect the heating resistors or heating elements 6, a safety thermostat 11 is also provided, which switches off the heating resistors if the water temperature should become too high.
Furthermore, a water level indicator 12 is provided, to which a level controller 13 is connected in parallel, which controls a solenoid valve 14 for the inflow of the feed water in the direction of arrow 15 via electrical circuit means (not shown). Furthermore, there is an emptying pin 16 on the tank container 1 for periodically desludging the tank container 1.
As already mentioned, such a steam boiler can no longer meet today's requirements. The main focus here is on a differentiated blowdown depending on the water quality and the power output, taking into account fully automatic operation while maintaining all safety conditions.
In Fig. 3, a steam boiler according to the invention is now shown in a highly schematic side view, which fulfills all of the aforementioned conditions. Thereafter, a heat exchanger 24 is arranged between a cold water inlet connection 22 for supplying the feed water for the water and steam tank container 1 and a controllable valve 23 in the feed water inlet 26, which is in flow connection on its heat supply side via a discharge line 25 with the steam chamber of the tank container 1.
For automatic control of the feed water inflow, a first sensor electrode 31 of a group of such sensors 31 to 35 extends into the tank container 1, which sensor electrode 31 monitors the normal level of the water in the tank container 1. Furthermore, the sensor 32 monitors the low level, the further sensor 33 the level max. and the sensor 34 the level min. of the water in the tank container 1. Furthermore, a second safety sensor 35 is also provided, which additionally monitors a lower water level.
These level electrodes can be operated, for example, with 6 volt alternating voltage and work via the conductivity of the water on a control unit 40 of the overall system, in FIG. 3 the leads of the sensor electrodes 31-34 are guided via an intermediate switching stage 42.
If the water now drops below the sensor 32 indicating the low level, a signal is generated in the control unit 40 via the signal line 50, which opens the valve 23 in the feed water inflow 26 via a control line 51. With the inflowing feed water, the level in the tank 1 then rises to the normal level 5, whereupon the sensor 32, which indicates the normal level, generates a further signal via the intermediate switching stage 42 and the signal line 50 in the control unit 40, with which said valve 23 enters via the control line 51 Closing command received.
The circuit arrangement is expediently designed such that the control unit 40 only emits an opening signal to the valve 23 in the feed water inflow 26 if there is not a blocking signal as a result of a fault or the like.
For the drainage process according to the invention, a temperature sensor 18 for measuring the temperature of the drainage water is now connected on the outlet side to the drain valve 17 of the drain pin 16. Furthermore, in the area of the drain valve 17, a cold water supply channel 20 opens, in which a controllable valve 19 is switched on. Furthermore, a water quantity counter 43 is switched on in the feed water inflow line 26 of the tank container 1. s
The controllable valve 19 is connected via a control line 53, the drain valve 17 and the temperature sensor 18 via a signal and control line 52 and the water quantity meter 43 via a signal line 44 to the control unit 40 of the steam boiler.
The circuit arrangement of the control unit 40 relating to the blowdown process is illustrated in more detail as a block diagram in FIG. 4.
Thereafter, the drain valve 17 can first be controlled via said water flow meter 43 and / or via a switching timer 47. The water meter 43 generates, for example by pulse counting or the like, a signal proportional to the amount of feed water introduced into the tank 1, which leads to a control signal 3 for initiating the blowdown cycle when a threshold value which can be entered in the threshold value stage 46 is exceeded. However, if this threshold value is not reached within a preset time, for example due to reduced steam consumption or downtimes, this control signal is generated by the switching timer 47.
By a suitable combination of the two signal transmitters water meter 43 and switching timer 47, any suitable point in time can be selected for the initiation of a blowdown cycle, both as a function of the feed water consumption (output) and as a function of a time specification or as a function of both parameters.
With the generation of the control signal 3 as a start pulse for the blowdown cycle, various measures are automatically started. The control signal 3 thus provides a reset signal 37 for the aforementioned group of electrical sensor electrodes 31-35 measuring the water level in the tank container 1. With which the level control circuit is out of operation for the time of the blowdown process. Furthermore, the control signal 3 supplies a further blocking signal 49 for the control circuit arrangement of the electrical resistance heater for the duration of the blowdown cycle.
At the same time, the blocking signal 49 switches on the valve 23 in the feed water supply line 26 of the tank container 1. The tank container 1 is flooded and the water temperature in the container is reduced. If the water level reaches the max. indicating sensor 33, the valve 23 is closed again.
4 that the control signal 3 for the drain valve 17 or the initiation of the drain cycle activates a time stage which determines the duration of the drain cycle with a first time stage circuit ti and a second time stage circuit t2. Thus, the duration of the blowdown cycle is tl + t2, the times in these timer circuits t, and t2 being of course adjustable. The first time stage circuit T1 determines the duration of the cooling time and at the same time generates a control signal for opening a vent valve 45 which can be controlled via the control line 55 (FIG. 3). This is necessary in order to avoid vacuum formation when draining and a cold air compression during the subsequent refilling of the tank container 1.
The input and output signal of the second time stage circuit t2 then switch on the drain valve for the time t2.
The activation of the drain valve is also made dependent on the temperature of the drain water, for which purpose the control signal 3 for the drain valve
17 or the relevant follow-up signals can be blocked by the measurement signal of the temperature sensor 18 or the cold water valve 19 within the predetermined blowdown time t2 by which the measurement signal of the temperature sensor 18 can be controlled.
As shown in FIG. 4, the temperature sensor 18 is one for this
Threshold value switching stage 48 assigned, which allows a setting of the temperature values for controlling blowdown: part 17 and cold water valve 19. For example, is the
Waste water temperature higher than about + 25 "C, the cold water valve 19 is opened and cold water is added to the blowdown stream. On the other hand, if the waste water temperature is higher than 40 to 80" C, for example, the drain valve 17 is closed. In this case, the cooling phase of the blowdown cycle must be extended, which can be achieved automatically by a feedback and reset signal.
From the above, there is now a steam boiler with electrical resistance heating, which due to its new design meets all requirements and, in particular, allows a differentiated blowdown depending on the water quality and the power output, taking fully automatic operation into account while maintaining all safety conditions.