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Zur Beschleunigung des Wasserumlaufes und Vermeidung allzuweiter Rohrleitungen ist es bei
Warmwasserheizungen wiederholt vorgeschlagen worden, den Wasserumlauf durch regelmässig wieder- kehrende Stösse pumpenartig zu bewirken. Diese sogenannte"Pulsionsheizung"besteht im wesentlichen darin, dass die Dampfspannung im Heizkessel in regelmässigen Zeitabständen geändert wird : bei zunehmende Spannung wird das Warmwasser aus dem Heizkessel in die Heizkörper gedruckt, bei abneh- mender Spannung aber strömt das abgekühlte Wasser aus den Heizkörpern in den Kessel zurück.
Der Verbreitung dieser Art der Warmwasserheizung standen die immer wieder auftretenden
Störungen im Wege, welche infolge der bisher vorgeschlagenen Arbeitsweise aufgetreten sind und an welchen auch die Anordnung und Mängel jener Konstruktionsteile Schuld trugen, die bei der Auslösung bzw. Regelung der abwechselnden Druckveränderungen mitspielten.
Durch das Verfahren nach der Erfindung ist es nun gelungen, unter Anwendung einfacher Ein- richtungen sämtliche Störungen zu beseitigen, so dass eine erfindungsgemäss betriebene Heizanlage bei der praktischen Erprobung monatelang störungsfrei in Betrieb gehalten werden konnte.
Das Verfahren ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsänderungen mittelbar hervorgerufen werden, indem vorerst im Kessel selbst ein zeitweise einsetzender Wasseraustausch bewirkt wird, u. zw. unabhängig von den jeweiligen Spannungsänderungen, welche gerade durch diesen Wasser- austausch eingeleitet bzw. ausgelöst werden. Dieser Wasseraustauseh wird so ausgeführt, dass die Gesamt- menge oder wenigstens ein Teil des an der heissesten Stelle des Kessels im Sieden gehaltenen Wassers durch von einer kälteren Kesselstelle zugeführtes kühleres Wasser unter nicht geänderten Druckverhält- nissen ersetzt bzw. verdrängt wird.
Infolge dieses Wasseraustausehes lässt das Sieden des Wassers nach und durch die nunmehr zur Geltung kommende Kondensationswirkung der Wandungen des Dampf- raumes wird der Druckabfall im Kessel eingeleitet. Da der Unterschied zwischen den Drücken, die auf das heissere bzw. kältere Wasser einwirken, in demselben Kesselraum praktisch vernachlässigbar ist, da es ferner in keiner Hinsicht störend wirkt, wenn eine geringe Vermengung des kühleren Wassers mit dem heisseren schon vor dem Wasseraustausch stattfindet, gestaltet sich der Betrieb der Heizanlage von der mehr oder minder genauen Arbeitsweise der Ventile gänzlich unabhängig.
Der der Erfindung zugrunde liegende Wasseraustausch kann z. B. durch Thermosyphonkraft hervorgerufen werden. Im nachstehenden Beispiel ist der Fall angenommen, dass der Kessel in zwei durch
Leitungen verbundene Teile unterteilt ist. Die Verschlussteile werden dann zweckmässig in den Verbindung- elementen angeordnet, die z. B. durch einen der Wasserspiegelschwankung folgenden Schwimmer be- tätigt werden.. Beim Öffnen der Verschlusselemente strömt das Wasser aus dem kälteren Teil des Kessels nach der Stelle, wo das Wasser im Sieden gehalten ist, verdrängt das heisse Wasser und vermischt sich teilweise mit diesem, so dass die Dampfbildung sofort nachlässt. Gleichzeitig strömt das verdrängte heisse
Wasser in den kälteren Kesselteil hinüber, so dass zufolge Thermosyphonwirkung das Wasser in Umlauf gerät.
Hiedurch werden die Temperaturverhältnisse im Kessel verschoben und der vorhandene und sich in geringem Masse noch bildende Wasserdampf kondensiert, so dass im Kessel ein Niederdruck entsteht.
Gemäss der Erfindung können die Spannungsänderungen mit der Entlüftung der Kesselanlage verbunden werden, z. B. durch eine an einer geeigneten Stelle des Kessels angeordnete, einstellbare, kleine
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der Anlage etwa ansammelnde Luft entweichen.
Die Zeichnung zeigt im Schnitt ein Ausführungsbeispiel der zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Einrichtung in schematischer Darstellung.
Durch den im Teil 1 des zweiteiligen Kessels gebildeten Dampf wird das Wasser aus dem Kesselteil 2 durch Leitung 3 in die Heizkörper 4 und aus diesen durch das Rohr 5 in das Ausdehnungsgefäss 6 gedrückt. Der dem hiedurch sinkende Wasserspiegel des Kesselteiles 2 folgende Schwimmer 7 öffnet das Ventil 8, so dass das kalte Wasser des Kesselteiles 2 durch das Rohr 9 in den Teil 1 hinabströmt und das hier siedende Wasser verdrängt, so dass zwischen den Kesselteilen 1 und 2, unter Vermittlung der Rohre 9 und 10, ein Wasserumlauf einsetzt.
Zufolge des einströmenden kalten Wassers lässt die Dampfbildung im Kesselteil @ ! nach, der vorhandene oder sieh noch in geringen Mengen bildende Dampf schlägt sich zufolge der Kühlwirkung der den Dampfraum begrenzenden Kesselwände grösstenteils nieder ; geringe Dampfmengen entweichen auch durch die kleine Öffnung 12 des Entlüftungsrohres H.
Der unabhängig von den Spannungsänderungen entstandene Wasseraustausch hat demnach eine Abnahme der Kesselspannung zur Folge, so dass das in das Ausdehnungsgefäss 6 gedruckte, abgekühlte Wasser der Heizkörper durch Aufheben des Ventils 14 im Rohre 1.'3 in den Kesselteil 2 eindringt und am Wasserumlauf ebenfalls teilnimmt, so lange, bis der mit dem steigenden Wasserspiegel im Kesselteil2 steigende Schwimmer 7 das Ventil 8 wieder schliesst. Damit setzt, da die Feuerung inzwischen nicht beeinflusst wurde, die Dampfbildung im Kesselteil. ? wieder ein und das Spiel beginnt von neuem. Ein etwaiges vorzeitiges Überströmen geringer Wassermengen durch das Ventil 8 wirkt hiebei nicht störend.
Die geringen Dampfmengen, die durch das an die einstellbare Öffnung 12 angeschlossene Entliftungsrohr 11 in das Wasser des Ausdehnungsgefässes 6 gelangen, werden hier niedergeschlagen. Die Öffnung 12 ist durch die Glocke 15 Überdeckt, so dass die Kondensation des ausströmenden Dampfes durch
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münden.
Im Falle der Überheizung kann die ganze Anlage durch Durchleiten kalten Wassers durch den im
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sicher abgekühlt werden, ohne in die Anlage von aussen Wasser einzubringen. Der Wärmeübernehmer 16 kann übrigens auch während der normalen Feuerung als ständiger oder zeitweiliger Warmwassererzeuger dienen.
Die beiden Kesselteile wie auch das Ausdehnungsgefäss können auch unmittelbar übereinander angeordnet werden. Die Arbeitsweise bleibt dieselbe, wenn der Kessel nicht unterteilt wird. In diesem Falle kann der zeitweise Wasseraustausch zwischen der höchsterhitzten und einer kälteren Stelle des Kessels z. B. durch eine besondere Rohrleitung bewirkt merden, deren Verschlusselement durch einen z. B. in der beschriebenen Weise im Kesselinneren angeordneten Schwimmer gesteuert wird.
Anstatt Wasser können auch andere Flüssigkeiten (Öle, Alkohollösungen usw.) Anwendung finden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Warmwasserheizverfahren mit in Zeitabständen stossweise einsetzendem Wasserumlauf, wobei das Wasser durch die abwechselnde Zu-bzw. Abnahme der Kesselspannung aus dem Heizkessel in die Heizkörper gedrückt wird bzw. in den Heizkessel zurückströmt, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitweise Spannungsabnahme durch den unabhängig von den Spannungsänderungen bewirkten Austausch von Wassermengen zwischen zwei Kesselstellen eingeleitet bzw. ausgelöst wird, indem das im heissesten Teile des Kessels befindliche siedende Wasser durch von einer kälteren Stelle des Kessels hiehergeführtes kühleres Wasser verdrängt und dadurch die Dampfentwicklung auf eine Weile verringert wird.