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Dampfheizungseinrichtung.
Gegenstand der Erfindung bildet eine Dampfheizungseinrichtung, welche gestattet, den Heizeffekt nach Belieben zu ändern.
Die Einrichtung ist in den Fig. 1-9 der Zeichnung schematisch dargestellt.
Ein eine beliebige Form aufweisender und eventuell mit Rippen versehener Heizkörper 1 wird in das zu heizende, feste, flüssige oder gasförmige Medium eingebracht. Die Speisung des Heizkörpers erfolgt über ein unten beschriebenes Organ 2 mit Wasserdampf (oder sonstigem Dampf), gemischt mit einer geringen Menge Luft oder anderm nicht kondensierbarem Gas. Die Zufuhr dieses Gemisches zu dem Organ 2 erfolgt durch die Leitung 3. Gleichzeitig dient diese Leitung zur Abfuhr des sich in dem Heizkörper 1 bildenden und über das nach dem Organ 2 zu geneigte Rohr 4 in das Organ 2 sich ergiessenden Kondensats. Die Lage des Heizkörpers 1 kann beliebig gewählt werden, vorausgesetzt, dass sie den Abfluss des Kondensats ermöglicht.
Das Rohr 4 kann fortfallen, indem man es durch eine Verlängerung des Heizkörpers 1 ersetzt, wobei diese Verlängerung im Bedarfsfalle in derselben Ebene wie der Heizkörper liegen kann.
Wo Wasserdampf zur Verwendung gelangt, genügt meistens die in dem Dampf normalerweise enthaltene Luft, um einen regelmässigen Betrieb zu sichern.
Das Organ 2 besteht im wesentlichen aus zwei nebeneinander liegenden Kammern 5 und 6 (s. Fig. 1 und 2, von denen die erstere einen Vertikalschnitt und die zweite einen Schnitt nach der Linie A- in Fig. 1 zeigt). In ihrem unteren Teile steht die Kammer 5 in Verbindung mit der Leitung 3 sowie mit der Kammer 6 ; letztere Verbindung erfolgt über einen kurzen Kanal, dessen Mündung etwas über dem Boden der Kammer 6 liegt, derart, dass ein Wasserverschluss gebildet wird. In ihrem oberen Teile ist die Kammer 5 mit dem Heizkörper 1 verbunden, so dass sie denselben über den Kanal 8 mit Dampf versorgt ; gleichzeitig ist der obere Teil der Kammer über die Öffnung 9 von bestimmter Grösse mit der Kammer 6 verbunden.
In die Kammer 6, u. zw. in einem gewissen Abstand über dem Kammerboden, mündet das Rohr 4 ein. In der oberen Abschlusswand der Kammer 6 ist eine Öffnung 10 von bestimmter Grösse vorhanden, welche gewöhnlich kleiner ist als die Öffnung 9. Eine nach Belieben verstellbare Nadel 11 ermöglicht eine Regelung des wirksamen Durchgangsquersehnittes der Öffnung 10 ; der durch diese Öffnung strömende Dampf kann über den Kanal 12 in eine Leitung gelangen, welche mit der Atmosphäre verbunden sein oder beliebigerweise auf einem bestimmten Druck gehalten werden kann.
Es ist möglich, das Organ S auf das entgegengesetzte Ende des Heizkörpers 1 zu verlegen (Fig. 8), indem man den Kanal 8 zweckmässig verlängert und das Rohr 4 verkürzt. Erforderlichenfalls könnte man auch das Rohr 4 wegfallen lassen (Fig. 9) und die zwei Kammern'5 und 6 trennen, die Kammer z. B. links belassen und die Kammer 6 nach dem rechten Ende des Körpers 1 verlegen ; selbstverständlich würden dann zwei zusätzliche Rohre erforderlich sein, eines, um den durch 9 austretenden Dampf nach der Kammer 6 zu leiten und das andre, um das der Kammer 6 zufliessende Kondensat in die Kammer 5 überzuführen.
Die Betriebsweise ist folgende : Angenommen, dass die Öffnung 10 nicht gesperrt ist und dass in dem Kanal ? ein Gegendruck p aufrechterhalten wird, der niedriger ist als der in der Leitung 3 herrschende Druck P, so dringt der Dampf aus der Leitung 3 in die Kammer 5 ein und von hier aus in den Heizkörper 1, wo er kondensiert ;
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das Kondensat gelangt über die Mündung 13 des Rohres 4 in die Kammer 6 und von hier aus über den Wasserabschluss in die Leitung 3.
Gleichzeitig fliesst ein Dampfteil über die Öffnung 9 in die Kammer 6 und von hier aus über die Öffnung 10 in den Kanal 12. Die Folge ist ein Druckgefälle zwischen der Kammer 5 und der
Kammer 6 ; dieses Druckgefälle ist gemessen durch die Höhe h der Wassersäule, welche eben die hydrau- lische Abdichtung bildet für die untere Verbindung zwischen den zwei Kammern.
Der genannte Druckunterschied zwingt den Dampf den Heizkörper zu durchströmen und die auf seinem Wege vorhandenen Widerstände zu überwinden.
Das dem Dampf beigemischte und sich von demselben infolge der Kondensation abscheidende
Gas wird nach dem Ende des Heizkörpers 1 mitgerissen und gelangt mit dem Kondensat zusammen in die Kammer 6, von wo es über die Öffnung 10 in den Kanal 12 entweicht.
Je nach Änderung des Verhältnisses zwischen dem Druckgefälle h einerseits und dem Wider- stand R des Kanals 8 und des Heizkörpers anderseits, kann der Dampf einen grösseren oder geringeren
Teil des Heizkörperraums einnehmen, wodurch der Heizeffekt verändert werden kann.
Diese Änderung des Verhältnisses zwischen der Saugwirkung (Druck) h und dem Widerstand R kann auf verschiedene Arten hervorgerufen werden, nämlich : a) Man kann den Widerstand R und den Dampfdruck P konstant halten ; dann lässt sich der Heizeffekt verringern, dadurch, dass man den wirksamen Querschnitt der Öffnung 10 mittels der Nadel 11 nach Belieben verringert, oder dadurch, dass man die Durchgangsfläche der Öffnung 9 vergrössert, wie in der Fig. 3 gezeigt, oder auch durch Steigerung des Gegendruckes h. b) Man kann all die andern Faktoren unverändert lassen und den Dampfdruck P allein ändern.
Verringert man den Dampfdruck, so wird dadurch auch der Heizeffekt verringert, einmal, weil die Dampftemperatur niedriger wird und dann hauptsächlich, weil infolge des verminderten Durchgangs durch 10 die Saugwirkung h kleiner wird. e) Bei unverändert bleibenden P-p-h kann man den Widerstand R steigern mittels einer nach Belieben veränderlichen, an dem Kanal 8 vorgesehenen Drosselung 14 (Fig. 4).
Die verschiedenen unter a, b, c angegebenen Massnahmen können auch entweder sämtlich oder teilweise gleichzeitig angewandt werden.
Jede der angegebenen Änderungen kann durch schon bekannte Mittel entweder von Hand aus oder selbsttätig bewirkt werden. Auch durch Veränderung der dem Dampf beigemischten Gasmenge lässt sich der Heizeffekt bis Null oder fast bis Null verringern, wenn in dem Dampf-Luft-Gemisch die Luft vorwiegt.
Wenn in der Annahme, dass das Kondensat im Gegenstrom zu der Dampfströmung abfliesst, gewünscht ist, die zwei Funktionen der Kammer 6 (Ablass über den Siphon 7 des dieser Kammer durch das Rohr 4 zugeführten Kondensats und Ausübung der von den Öffnungen 9 und 10 über das Rohr 4 erzeugten Dampfansaugung) voneinander zu trennen, so könnte die in Fig. 5 dargestellte Anordnung Verwendung finden.
Bei dieser Anordnung geschieht der Ablass des Kondensats über die dem Heizkörper vorgelagerte und denselben mit dem aus der Kammer 5 durch die Öffnung S'hinübertretenden Dampf versorgende Kammer 6', die Öffnung 8'ersetzt die Drosselung 8 der Fig. 1 und 2 und erhält den Dampf aus der Leitung 3 über die Kammer 5. Die Dampfansaugung durch die Öffnung 8'erfolgt über das Saugrohr 4' und die Saugkammer 6"infolge der bezüglich der Öffnungen 9 und 10 von bestimmter Grösse schon beschriebenen Saugwirkung.
Die in Fig. 6 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1, 2, 3 dadurch, dass die Kammern 5 und 6 mittels der zwei Rohre 15 und 16 nach oben mit Verlängerungen der Kammern 17 und 18 verbunden sind.
Auf diese Weise sind die Öffnungen 9 und 10 von der Ausmündung 13 des das Kondensat nach der Kammer 6 zuleitenden Rohres 4 weggerückt. Diese ist keine bloss formelle Änderung, sondern sie verbessert den Betrieb, indem sie es weniger leicht macht, dass der durch die Öffnung 9 hinübertretende Dampf in Berührung mit dem aus der Mündung 13 in die Kammer 6 sich ergiessenden Kondensat gelangen kann. Tritt nämlich eine solche Berührung ein, so erwärmt sich das Kondensat mehr oder weniger auf Kosten des durch 9 hinübertretenden Dampfes und steigert sich der Saugeffekt des Systems in einem Masse, welches für den jeweiligen Zweck unerwünscht sein kann.
Will man vermeiden, dass das Kondensat und der Dampf im Gegenstrom zueinander fliessen, wie es bei der Anordnung der Fig. 5 der Fall ist, so kann man das Schema nach Fig. 7 wählen, bei welcher ein Rohr 4" ausschliesslich zur Abfuhr des Kondensats nach der Kammer 6'dient.
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