CH273382A - Backofen mit mittelbarer Wärmeübertragung. - Google Patents

Description

      Baelkofen    mit mittelbarer Wärmeübertragung.    In Backöfen mit mittelbarer     Wärmeüber-          tragung,    sogenannten     Heisswasseröfen,    wird  die Wärme eines mit festem Brennstoff ge  heizten Feuerherdes dem     Backraum    mittels  sogenannter     Perkinsrohren    übertragen,     das     heisst ganz     geschlossener,    schwach geneigter  Stahlrohre, die mit ihrem untern Teil     in.    den  Feuerherd, mit dem     obern,

      längeren Teil in  den Backraum     hineinragen        und    teilweise mit       Wasser    gefüllt sind. Das     Wasser    im     untern.     Teil     wird    durch die Hitze der Rauchgase teil  weise in Dampf umgewandelt, der sich im       höherliegenden    Teil     durch    Wärmeabgabe an  den     Backratun    wieder zu     Wasser    verdichtet       und        zurückfliesst.     



  Der     Dampfdruck    in solchen Rohren     kann     einige 100     Atm.        betragen,    so     dass    die betref  fenden Backöfen immer der     Explosionsgefahr     ausgesetzt sind.

   Man hat denn auch schon oft  versucht, das Wasser in den     geschlossenen     Stahlrohren durch andere     '-Mittel    zu ersetzen,  die bei den in Betracht kommenden Tempera  turen niedrigere Drücke     entwickeln.    Gemäss  einem bekannten     Verfahren    werden die Rohre       mit        einer        Legiertmg        von        50        bis        75        %        Kalium          und        50        bis     <RTI  

   ID="0001.0045">   25        %        Natrium        gefüllt,        aber        diese     Füllung ist für Backöfen ungeeignet, weil die  für die     Wärmeübertragung    erforderliche     Ag-          gregatzustandsänderung        unterhalb    des hohen  Siedepunktes (etwa 700  C) der Legierung  nicht eintreten     kann.     



  Auch die schon vorgeschlagene     Füllung     der Rohre mit     einer    organischen     Flüssigkeit       hat sich in der     Praxis    infolge der Zersetzungs  möglichkeit von organischen Verbindungen  und des Umstandes, dass die     thermischen     Eigenschaften dieser Verbindungen gegenüber  denjenigen des Wassers weit     zurückstehen     nicht     bewährt,

      so dass .der     ohnehin    niedrige  thermische     Wirkungsgrad        eines    mit     Perkins-          rohren    ausgerüsteten Ofens .dann zu sehr       sinkt.     



  Es wäre     nun    denkbar, dass man bei Ver  wendung von Quecksilber     als    wärmeübertra  gendem     klittel    einen Backofen     entwickeln     könnte, aber in der     Praxis    hat man bis jetzt  davon     Abstand    genommen, wahrscheinlich mit       Rücksicht    auf die hohen Kosten von Queck  silber und die Giftigkeit seiner Dämpfe.

   Bei  der in Backöfen     üblichen        Temperatur    von       etwa    250 bis 300 C hat Quecksilber nämlich  einen erheblichen     Dampfdn        -ick,    so dass ein       hermetisch    geschlossener     Kreislaufweg        un-          umgänglich    wäre.  



  Die     Erfindung    zeichnet. sich gegenüber  dem     Bekannten        nun        dadurch    aus, dass wenig  stens ein     Backraum    vorhanden ist, der     durch     einen durch     Leitungen        gebildeten    Wärmeaus  tauscher     beheizt    wird, welche Leitungen mit  einem     mit    einer     Heizvorrichtung        versehenen     Behälter in     Verbindung    stehen,

   welcher ein  bei der Backtemperatur flüssiges und prak  tisch     dampfspannungsloses        Mittel    enthält..  



  Die     Zeichnung        veranschaulicht    eine bei  spielsweise     Ausführungsform    eines Backofens  nach der     Erfindung.              Fig.1    zeigt     einen    mit     elektrischen    Heiz  elementen     versehenen    Ofen im senkrechten       Längsschnitt,          Fig.2    den Querschnitt dieses Ofens und       Fig.    3     Aden    Längsschnitt eines     Ofens    nach       Fig.1,

      für     die        Beheizung    mit     gasförmigem     Brennstoff.  



  Unten im Ofen 1 befindet sich ein Behälter  2, der das     Wärmeübertragungsmittel    enthält.  Das     wärmeübertragende    Mittel kann z. B. aus  einem an sich bekannten     eutektischen    Gemisch       von        Kaliumnitrat        (53        %),        Natriumnitrat          (7        %)        und        Natriumnitrit        (40        %)        bestehen.     Oberhalb dieses Behälters sind     übereinander     vier Backräume 3,

   4, 5, 6 vorgesehen, welche  durch die Flüssigkeit beheizt werden, die  durch Reihen     zueinander    paralleler Rohre 8,  9, 10, 11 und 12 sowie durch     Verteiler    und       Sammelrohre    13, 14     und    .den Behälter 2 um  läuft.

   Zum Erzeugen und Unterhalten dieses       Umlaufes    ist im Behälter 2 eine Pumpe 15  vorgesehen, die     als    Schrauben- oder Schleuder  pumpe     ausgebildet    sein     kann.    Die     Ptunpen-          welle    16     ragt    über -den Spiegel des     Wärme-          übertragungsmittels    hinaus und wird durch  ein nicht dargestelltes Getriebe und einen  Elektromotor 17 betätigt.  



  Im noch kalten Ofen ist das     Wärmeüber-          traglingsmittel    fest. Nach Einschalten der       elektrischen    Heizelemente 7 schmilzt das Mit  tel im Behälter 2, wonach seine Temperatur       allmählich    steigt, so dass nach einiger Zeit       auch    das in den Rohren 8 vorhandene Mittel  zu schmelzen anfängt.

   Sobald sich in .den letzte  ren eine offene Verbindung gebildet hat,     kann     das schon     verflüssigte    Mittel     unter    der     Wir-          kung    der Pumpe 15     umlaufen    und -dadurch  die     Schmelzung    des noch festen Teils des       .Mittels    in     diesen    Rohren     beschlelmigen.    Das  gleiche findet der     Reihe    nach in den Rohren  9, 10, 11 und 12 statt, bis die ganze Menge  des     Salzgemisches    flüssig geworden     ist,

      wo  nach     die        Flüssigkeit    auf die zum Backen er  forderliche Temperatur erhitzt werden     kann.     



  Im Ofen nach     Fig.    3 ist im     hintern    Teil  ein Rost 18 vorgesehen, auf dem fester Brenn  stoff verheizt werden kann, und     dessen    Feuer  raum 19     mit        Rauchrohren    20     in.        Verbindung       steht, welche sieh     durch    den Behälter 2 er  strecken und in einen     Rauchkasten    21 mün  den. Letzterer ist durch eine Reihe von Roh  ren 22     grösseren    Querschnittes mit einem       Rauchabführungskanal    23 verbunden.

   Die  Sohle des untern Backraumes wird hier also  nicht durch .die Flüssigkeit, sondern durch die  Rauchgase erhitzt, während die übrigen     Back-          räume    wie in den     Fig.1    und 2 durch die  Rohre 8     bis    12 beheizt werden.  



  Dadurch, dass das zur     Wärmeübertragung     benutzte Salzgemisch bei der Backtemperatur  keine nennenswerte     Dampfspannung        aufweist,     kann man für den Umlauf dieses Mittels un  bedenklich     einen    undichten oder teilweise offe  nen     Kreislaufweg    vorsehen und dadurch die  Explosionsgefahr restlos ausschalten. Ausser  dem braucht man dann die etwa benutzte     Zir-          kulationspumpe    nicht abzudichten. Derartige       Salzgemische    hat man schon<B>mir</B> Wärmeüber  tragung für     sonstige    Zwecke vorgeschlagen,  z.

   B. zur     Kraekung    von Öl, zur Härtung von  Stahl     und        zur        Erzeugung    von Hochdruck  dampf. Für Backöfen aber hat man an diese  Anwendung noch nicht gedacht, obwohl sie  eben auf -diesem Gebiete besonders grosse Vor  teile hat,     abgesehen    von den     obengenannten;     diesbezüglich ist auf das     Nachfolgende        hin-          gewiesen.     



  Der Behälter kann unbedenklich sowohl  mit festem     wie    auch mit flüssigem     Brennstoff     oder mit Gas oder durch elektrische Wider  standselemente beheizt werden. Auch der       Übergäng    von dein einen auf das andere     Heiz-          verfahren    bietet keine     besönderen    Schwierig  keiten. Der Wärmenutzeffekt ist - wie Ver  suche gezeigt haben - bei     Anwendung    der  Erfindung höher .als der bekannter Backöfen,       gleichgültig,    welche Wärmequelle     benutzt    wird.

    In diesem Zusammenhang wird erwähnt, dass  in     einem    mit Kohlen beheizten Ofen nach der       Erfindung    zum Verbacken von 50 kg Mehl       höchstens    3 bis 4 kg     Brennstoff    verheizt zu       werden    braucht, während man in keinem der  bekannten Backöfen mit weniger als 8 kg aus  kommt. Backöfen der beschriebenen Art kön  nen sehr einfach, daher mit verhältnismässig  niedrigen     Kosten        ausgeführt    werden.

   Mit           einem    einzigen Behälter, das heisst mit einem  einzigen Feuerherd, können zwei oder mehr  Öfen mit je einer grösseren Anzahl     Backräu-          men    auf die erforderliche Temperatur ge  bracht und auf dieser gehalten werden, wobei  der Feuerherd     gewünschtenfalls        ausserhalb     das Ofengebäude verlegt werden     kann..    In  dem mit dem     Salzgemisch    gefüllten Behälter  kann man eine grosse     Wärmemenge    bei hoher  Temperatur aufspeichern, um diese je nach  Bedarf     mit    normaler Backtemperatur an die  Backräume abzugeben.

   Für diese     Aufspeiche-          rung    kann man billige     Nachtstromenergie    be  nutzen. Die Wärmezufuhr lässt sich bequem  regeln und die Reaktionsgeschwindigkeit ist  sehr gross. Mit Hilfe von Thermostaten lässt  sieh der ganze Backvorgang     selbttätig    steuern,  das heisst, man kann die Temperatur in jedem  Backraum genau auf den     dort        gewünschten          Wert    einstellen und dadurch hochwertige Pro  dukte erzeugen.

       Schliesslich    wird infolge der  hohen spezifischen Wärme der für den be  absichtigten Zweck     geeigneten    Salzgemische    so viel Wärme     in    den Backräumen selbst auf  gespeichert, dass bei der     Ladung    und der Ent  leerung     dieser    Räume die darin herrschenden  Temperaturen nur verhältnismässig wenig sin  ken, wodurch die Backzeit verkürzt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Backofen mit mittelbarer Wärmeübertra gung, dadurch gekennzeichnet, dass wenig stens ein Backraum vorhanden ist, der durch einen durch Leitungen gebildeten Wärmeaus tauscher beheizt wird, welche Leitungen mit einem mit einer Heizvorrichtung versehenen Behälter in Verbindung stehen, welcher ein bei der Backtemperatur flüssiges und prak tisch dampfspannungsloses Mittel enthält.

   UNTERANSPRUCH: Backofen nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch eine Einrichtung zur Beschleu- nigung des Umlaufes des WärmeÜbertragungs- mittels durch die Leitungen.