AT392834B - Umlaufwasserheizung - Google Patents

Description

AT 392 834 B

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Umlauf wasserheizung mit einem Kessel, insbesondere einem Gliederkessel, welcher einen die Kesselwassertemperatur überwachenden und ein den Durchsatz einer Umlaufleitung steuerndes Ventil betätigenden Temperaturfühler aufweist, der in einem Kesselanschluß für die Umlaufleitung angeordnet ist. 5 Eine solche Umlaufwasserheizung ist bekanntgeworden aus der AT-PS 371240, hier ist in einem sämtliche

Kesselglieder durchsetzenden Sammelrohr ein gesondertes Rohr vorgesehen, in dem ein Thermoelement gelagert ist, das ein Ventil verstellt Durch diese Ausbildung des von dem Thermoelement gesteuerten Ventils ist es möglich, bei einer Überhitzung des Kessels über einen vorgegebenen Grenzwert hinaus kaltes Wasser aus der Rücklaufleitung in den Kesselraum gelangen zu lassen, um die Temperaturspitze abzubauen. 10 Es ist bei Heizungskesseln bekannt, daß insbesondere im Niedertemperaturbereich verstärkt Korrosionen auf den rauchgasseitigen Oberflächen der Kesselglieder auftreten. Diese Korrosionen haben ihre Ursache in Rauchgaskondensatniederschlägen auf den Kesselgliedem.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung eines von einem Temperaturfühler gesteuerten Ventils diese Rauchgaskondensation zu vermeiden, indem auf die Temperatur des Rücklaufwassers am IS Kesselgliedeintritt Einfluß genommen wird.

Die Lösung der Aufgabe liegt erfindungsgemäß darin, daß das Ventilgehäuse des Ventils neben der zumindest einen Ventilkörper aufnehmenden und einen der Verbindung mit dem Kessel dienenden ersten Ventilsitz bildenden osten Kammer eine zweite, von einer einen zweiten Ventilsitz bildenden Wandung begrenzte Kammer umfaßt, an die eine den Heizkessel umgehende, von der Umlaufleitung abzweigende und über das Ventilgehäuse in diese 20 Umlaufleitung einmündende Umgehungsleitung anschließt.

Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, den Umlauf in der Umlaufleitung des Heizungssystems auch in jenen Phasen aufrechtzuerhalten, in denen die Kesseltemperatur einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet Der Kessel wird dann abgesperrt, damit die Kesselgliedoberflächen an der Rauchgasseite nicht dauernd unter der Taupunkttemperatur gehalten werden. Damit wird die Kondensation minimiert, zugleich aber auch der Vorteil 25 erreicht, daß auch bestehende Kessel mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet werden können.

Bei einer besonders einfachen Ausführungsform des Ventiles trägt ein vom Temperaturfühler axial verstellbarer Ventilschaft einen einzigen Ventilkörper, der einerseits dem ersten Ventilsitz in der Verbindung der ihn aufnehmenden ersten Kammer mit dem Kessel und andererseits dem zweiten Ventilsitz in der Verbindung dieser ersten Kammer mit der benachbarten zweiten Kammer, an die die Umgehungsleitung anschließt, zugeordnet 30 ist.

Man kann aber auch statt dessen an einem vom Temperaturfühler axial verstellbaren Ventilschaft zwei Ventilkörper anordnen, von denen der eine dem ersten Ventilsitz und der zweite dem zweiten Ventilsitz zugeordnet ist.

Eine hinsichtlich des Raumbedarfes besonders günstige Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sieht 35 vor, daß der Temperaturfühler aus einem Weggeber, zum Beispiel einem Dehnstoffkörper, besteht, der über den Ventilschaft zumindest einen die beiden koaxialen Verbindungen, nämlich die Verbindung zwischen der ersten Kammer des Ventilgehäuses und dem Kessel sowie die Verbindung zwischen dieser ersten Kammer und der benachbarten zweiten Kammer, beherrschenden Ventilkörper verstellt

Dadurch wird es vorteilhafterweise möglich, eine aus dem Ventilgehäuse und dem Träger des 40 Temperaturfühlers gebildete Einheit an einem der beiden zur Verbindung der Kesselglieder dienenden Nippel eines der beiden Endglieder eines Gliederkessels anzuordnen.

Der den beziehungsweise die Ventilkörper tragende Ventilschaft kann vom Weggeber des Temperaturfühlers gegen den Druck einer Feder verstellbar sein, die sich - konstruktiv sehr einfach - an einer den Ventilsitzen koaxial gegenüberliegenden Wandung der in die Umgehungsleitung einbezogenen zweiten Kammer des 45 Ventilgehäuses abzustützen vermag.

Die obengenannte, aus dem Ventilgehäuse, dem Träger des Temperaturfühlers und den Anschlüssen der Umgehungsleitung sowie der Umlauf leitung bestehende Einheit kann im Rahmen der Erfindung im Anschluß der Vorlaufleitung am Kessel angeordnet sein, wobei diese, gegebenenfalls die Umlaufpumpe enthaltende Vorlaufleitung von der den beziehungsweise die Ventilkörper enthaltenden ersten Kammer des Ventilgehäuses 50 ausgeht und die Umgehungsleitung von der Rücklaufleitung abzweigt und in die zweite Kammer mündet.

Vorteilhafter ist es jedoch, diese Einheit im Anschluß der Rücklaufleitung am Kessel anzuordnen, wobei diese, gegebenenfalls die Umlaufpumpe enthaltende Rücklaufleitung in die den beziehungsweise die Ventilkörper enthaltende erste Kammer des Ventilgehäuses mündet und die Umgehungsleitung von der zweiten Kammer ausgeht und in die Vorlaufleitung mündet. 55 Dies bringt den Vorteil, daß sich in der Zone des Rücklaufes im Kesselwasser eine Mischtemperatur ausbildet, die den Dehnstoffkörper beaufschlagt und die alleinige Regelgröße für den Durchsatz des Umlaufsystems darstellt

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt und nachstehend an Hand dieser Zeichnungen erläutert Im einzelnen zeigen

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch einen Gliederkessel einer Umlaufwasserheizung im Bereich des 60 Vorlaufanschlusses,

Fig. 2 in gleicher Darstellungsweise den Rücklaufanschluß eines solchen Gliederkessels und

Fig. 3 eine Ausführungsvariante eines solchen Anschlusses sowie -2-

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Fig. 4 einen Querschnitt nach (IV-IV) der Fig. 3.

Fig. 1 und 2 zeigen zunächst gleichermaßen die oberen bzw. unteren Enden zu ein»- Schar vereinigter, von den Abgasen eines nicht dargestellten Brenners beheizten Kesselglieder (2) eines Gliederkessels (1). Von den in den oberen bzw. unteren Nippeln (3 bzw. 4) miteinander verbundenen Kesselgliedem (2) kann entweder das rechte Endglied gemäß Fig. 1 an eine zu nicht dargestellen Heizkörpern od. dgl. Wärmeverbrauchern führende Vorlaufleitung (5) oder gemäß Fig. 2 das linke Endglied an eine von den Wärmeverbrauchern ausgehende Rücklaufleitung (6) angeschlossen sein. Der Temperaturfühler (7) kann im Rahmen der Erfindung also alternativ im Anschluß der Vorlaufleitung (5) oder im Anschluß der Rücklaufleitung (6) angeordnet werden, wobei die letztgenannte Alternative vorzuziehen ist

In beiderlei Fällen besteht der Temperaturfühler bei den dargestellten Ausführungsbeispielen im wesentlichen aus einem temperaturabhängig tätigen, d. h. seine Länge ändernden Dehnstoffkörper als Weggeber, der in einem der Nippeln (3) oder (4) jeweils eines der Endglieder des Kessels an einem Träger (8) befestigt ist und in das Innere der wasserführenden Kesselglieder (2) einragt Bei den Ausfuhrungsformen nach den Fig. 1 und 2 besteht der Träger (8) aus einem Rohr, das die Nippeln (3 bzw. 4) mehrerer dem Endglied angereihter Kesselglieder (2) durchsetzt, an seinem freien Ende den Temperaturweggeber (9) und am gegenüberliegenden Ende ein Ventilgehäuse (10) trägt von dem gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1 eine die Umlaufpumpe (11) und einen Temperaturfühler (12) enthaltende Vorlaufleitung (5) ausgeht und in das eine von der Rücklaufleitung (6) ausgehende, den Kessel (1) umgehende Umgehungsleitung (13) mündet Dieses Ventilgehäuse (10) ist durch eine Wandung (14) in zwei Kammern unterteilt nämlich in eine erste Kammer (15), von der die Vorlaufleitung (5) ausgeht und in eine zweite Kammer (16), in die die Umgehungsleitung (13) mündet

Der Dehnstoffkörper (9) des Temperaturfühlers (7) trägt einen axialen Stift (17), der auf den Ventilschaft (18) kraftschlüssig einwirkt. Dieser Ventilschaft (18) trägt · bei dem dargestellten Beispiel - zwei Ventilteller (19 und 20), denen in der ersten Kammer (15) des Ventilgehäuses (10) zwei Ventilsitze, nämlich ein erster Ventilsitz (21) und ein zweiter Ventilsitz (22), zugeordnet sind. Der Ventilschaft (18) wird von einer Druckfeder (23) beeinflußt, die den Ventilteller (19) gegen den Ventilsitz (21) zu drücken trachtet und sich gegen die Innenseite einer Wandung der zweiten Kammer (16) abstützt. Das Ventil (19/21) wird wird bei einer Ausdehnung des Dehnstoffkörpers (9) gegen den Druck dieser Druckfeder (23) vom Stift (17) und Ventilschaft (18) geöffnet.

Die Funktion dieser Einrichtung nach Fig. 1 ergibt sich wie folgt: Ist zunächst das Wasser im Gliederkessel (1) noch kalt und ist der Dehnstoffkörper (9) des Temperaturfühlers (7) dementsprechend noch kurz, liegt der Ventilteller (19) unter dem Druck der Druckfeder (23) auf dem Ventilsitz (21) auf und schließt die Verbindung zwischen dem Gliederkessel (1) und der Vorlaufleitung (5). Das Ventil (20/22) ist hingegen offen und bei Inbetriebnahme der Umlaufjpumpe (11) erfolgt ein Durchsatz über die Vorlaufleitung (5), die Umgehungsleitung (13) und die zweite und erste Kammer (16 bzw. 15) des Ventilgehäuses (10).

Mit Inbetriebnahme des Kesselbrenners wird das Wasser innerhalb der Kesselglieder (2) wärmer und der Temperaturweggeber (9) öffnet mit seinem Stift (17) allmählich das vom Ventilteller (19) und dem Ventilsitz (21) gebildete Ventil und schließt gleichzeitig allmählich das aus dem Ventilteller (20) und dem Ventilsitz (22) gebildete Ventil zwischen der ersten Kammer (15) und der zweiten Kammer (16).

Eine Zwischenstellung der beiden Ventile (19/21) und (20/22) ist in der Zeichnungsfigur veranschaulicht.

Sobald die Temperatur im Vorlauf des Gliederkessels einen Soll-Wert erreicht hat, wird die Umgehungsleitung (13) durch das Ventil (20/22) geschlossen und der Umlauf des Heizungswassers erfolgt nur noch über die erste Kammer (15) des Ventilgehäuses (10), die Vorlaufleitung (5), die Rücklaufleitung (6) und den Gliederkessel (1).

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von jener nach Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, daß das Ventilgehäuse (10), das mit dem Temperaturfühler (7) eine Einheit bildet, an den Rücklaufhippel (4) eines Kessel-Endgliedes (2) angeschlossen ist In die die Ventilteller (19 und 20) aufnehmende erste Kammer (15) des Ventilgehäuses (10) mündet die Rücklaufleitung (6) und von der durch die Wandung (14) begrenzten Kammer (16) geht die Umgehungsleitung (13) aus.

Die Funktion dieser Einrichtung ist im übrigen dieselbe wie bei der Einrichtung nach Fig. 1. Solange der Gliederkessel (1) kalt ist, wird das Heizungswasser über die Umgehungsleitung (13) durch das Ventilgehäuse (10) gefördert, sobald es wärmer wird, fördert die Umlaufpumpe (11) zunehmend über den Gliederkessel und nach Erreichen der Soll-Temperatur des Kesselwassers nur noch über den Gliederkessel (1).

Die Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 entspricht im wesentlichen jener nach Fig. 2, weist jedoch nur einen den beiden Ventilsitzen (21 und 22) gemeinsamen Ventilteller (19) auf. Das Ventilgehäuse (10) ist mit dem scheibenförmig gestalteten Träger (8) des Temperaturfühlers (7) bzw. Temperaturweggebers (9) im Gewinde (24) verschraubt und außenseitig durch einen Deckel (25) verschlossen.

Dieser Deckel (25) nimmt in einem einwärts gerichteten Rohrstutzen (26) die Druckfeder (23) auf, gegen die sich der Ventilschaft (18) mit einem Teller abstützt.

Die Rücklaufleitung (6) des Heizungswasserumlaufes mündet über den Einlaß (27) in die zweite Kammer (16) des Ventilgehäuses, die Umgehungsleitung (13) geht vom Auslaß (31) der zweiten Kammer (16) aus.

Der Dehnstoffkörper (9) wird in einem Rohrstutzen (28) des Trägers (8) von einem Teller (29) gehalten, der auf einfachste Weise in diesem Rohrstutzen (28) durch eine Stimplatte (30) fixiert ist. -3-

Claims (8)

1. AT 392 834 B Die Funktion dieser einfach und robust gestaltbaren Ausführungsform entspricht jener der Ausführungsform nach Fig. 2. Auch diese letztbeschriebene Ausführungsform könnte im Vorlaufanschluß des Gliederkessels angeordnet werden, doch ist die Unterbringung im Rücklaufanschluß im Hinblick auf die Steuerung des Durchsatzes der S Umlaufleitung (5, 6) günstiger. Nach einer nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsform könnte der Weggeber des Temperaturfühlers über eine flexible Kapillarleitung mit einem Stellglied des Ventiles derart verbunden sein, daß die Stellbewegung des Weggebers, z. B. hydraulisch, zur Verstellung des Ventiles herangezogen werden kann. Diese Ausführungsform hätte den Vorteil, daß der Temperaturfühler an irgend einer beliebigen Stelle des Wasserraumes 10 im Kessel angeordnet werden kann. Die räumliche Trennung des Weggebers vom Ventil mittels einer solchen Kapillarleitung bringt außerdem den Vorteil, daß der Weggeber und das Ventil nicht unbedingt koaxial angeordnet werden müssen und das Ventil nicht unbedingt an den Kessel angebaut werden muß. 15 PATENTANSPRÜCHE 20 1. Umlaufwasserheizung mit einem Kessel, insbesondere Gliederkessel, welcher einen die Kesselwassertemperatur 25 überwachenden und ein den Durchsatz einer Umlaufleitung steuerndes Ventil betätigenden Temperaturfühler aufweist, der in einem Kesselanschluß für die Umlaufleitung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (10) dieses Ventiles (19, 21) beziehungsweise (20, 22) neben der zumindest einen Ventilkörper (19) beziehungsweise (20) aufnehmenden und einen der Verbindung mit dem Kessel (1) dienenden ersten Ventilsitz (21) bildenden ersten Kammer (15) eine zweite, von einer einen zweiten Ventilsitz 30 (22) bildenden Wandung (14) begrenzte Kammer (16) umfaßt, an die eine den Heizkessel (1) umgehende, von der Umlaufleitung (5,6) abzweigende und über das Ventilgehäuse (10) in diese Umlaufleitung einmündende Umgehungsleitung (13) anschließt (Figur 1 bis 4).
2. 2. Umlaufwasserheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Temperaturfühler (7) 35 axial verstellbarer Ventilschaft (18) einen Ventilkörper (19) trägt, der einerseits dem ersten Ventilsitz (21) in der Verbindung der ihn aufnehmenden Kammer (15) mit dem Kessel (1) und andererseits dem zweiten Ventilsitz (22) in der Verbindung dieser ersten Kammer (15) mit der benachbarten zweiten Kammer (16), an die die Umgehungsleitung (13) anschließt, zugeordnet ist (Figur 3,4).
3. 3. Umlaufwasserheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem vom Temperaturfühler (7) axial verstellbaren Ventilschaft (18) zwei Ventilkörper (19,20) angeordnet sind, von denen der eine (19) dem ersten Ventilsitz (21) in der Verbindung der ihn aufnehmenden ersten Kammer (15) mit dem Kessel (1) und der zweite (20) dem zweiten Ventilsitz (22) in der Verbindung dieser ersten Kammer (15) mit der benachbarten zweiten Kammer (16), an die die Umgehungsleitung (13) anschließt, zugeordnet ist (Figur 1,2). 45
4. 4. Umlaufwasserheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (7) aus einem Weggeb», zum Beispiel einem Dehnkörper (9), besteht, der über den Ventilschaft (18) zumindest einen die beiden koaxialen Verbindungen zwischen der ersten Kammer (15) des Ventilgehäuses (10) und dem Kessel (1) sowie dieser ersten Kammer (15) und der benachbarten zweiten 50 Kammer (16) beherrschenden Ventilkörper (19) beziehungsweise (19,20) verstellt (Figur 1 bis 4).
5. 5. Umlaufwasserheizung nach Anspruch 4 mit einem Gliederkessel, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Ventilgehäuse (10) und dem Träger (8) des Temperaturfühlers (7) gebildete Einheit an einem der beiden zur Verbindung der Kesselglieder (2) dienenden Nippel (3) beziehungsweise (4) eines der beiden Endglieder des 55 Gliederkessels (1) angeordnet ist (Figur 1 bis 4).
6. 6. Umlaufwasserheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den beziehungsweise die Ventilkörper (19) beziehungsweise (19,21) tragende Ventilschaft (18) vom Weggeber (9) des Temperaturfühlers (7) gegen den Druck einer Feder (23) verstellbar ist, die sich an einer den 60 Ventilsitzen (21,22) gegenüberliegenden Wandung der in die Umgehungsleitung (13) einbezogenen zweiten Kammer (16) des Ventilgehäuses (10) abstützt (Figur 1 bis 4). -4- AT 392 834 B
7. 7. Umlaufwasserheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Ventilgehäuse (10), dem Träger (8) des Temperaturfühlers (7) und den Anschlüssen (27, 31) der Umgehungsleitung (13) sowie der Umlaufleitung (5,6) bestehende Einheit im Anschluß der Vorlaufleitung (5) am Kessel angeordnet ist, wobei diese, gegebenenfalls die Umlaufyumpe (11) enthaltende Vorlaufleitung S (5) von der den beziehungsweise die Ventilkörper (19) beziehungsweise (19,21) enthaltenden ersten Kammer (15) des Ventilgehäuses (10) ausgeht und die Umgehungsleitung (13) von der Rücklaufleitung (6) abzweigt und in die zweite Kammer (16) mündet (Figur 1).
8. 8. Umlaufwasserheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem 10 Ventilgehäuse (10), dem Träger (8) des Temperaturfühlers (7) und den Anschlüssen (27, 31) der Umgehungsleitung (13) sowie der Umlaufleitung (5,6) bestehende Einheit im Anschluß der Rücklaufleitung (6) am Kessel (1) angeordnet ist, wobei diese, gegebenenfalls die Umlaufpumpe (11) enthaltende Rücklaufleitung (6) in die den beziehungsweise die Ventilkörper (19) beziehungsweise (19,21) enthaltende erste Kammer (15) des Ventilgehäuses (10) mündet und die Umgehungsleitung (13) von der zweiten Kammer 15 (16) ausgeht und in die Vorlaufleitung (5) mündet (Figur 2 bis 4). 20 Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -5-