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Schnellumlauf-Warmwasserheizungsanlage.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, in einer einfachen und billigen Weise einen lautlosen Gang bei Warmwasserheizungsanlagen herbeizuführen, bei welchen der Dampf direkt in das zu erwärmende Wasser geleitet wird, das Wasser erwärmend und eventuell gleichzeitig vorwärts treibend. Da es allgemein anerkannt ist, dass ein vollkommen lautloser Gang bei der erwähnten Art von Heizungsanlagen nur zu erreichen ist, wenn das Wasser einen ziemlich hohen Wärmegrad hat, bevor der Dampf in dasselbe geleitet wird, hat man sich bisher meistens damit zu helfen gesucht, einen Vorwärmer anzubringen, indem z. B. Röhren, durch welche das Wasser passiert, ehe der Dampf in dasselbe geleitet wird, von einem Dampfraum umgeben sind, sodass die Wärme des Dampfes sich durch die Wände der Röhren dem Wasser mitteilen kann.
Allein solche Oberflächen-Vorwärmer sind kostbar und bedürfen der häufigen Reinigung und der Erhaltung. Die vorliegende Erfindung besteht in einer Anordnung, welche dieselben überflüssig macht und wobei das Wasser doch erwärmt wird, ehe der Dampf in dasselbe geleitet wird.
Die Zeichnung gibt in Fig. l, Fig. 3, Fig. 3 und Fig. 4 verschiedene schematische Darstellungen von Beispielen, wie die Erfindung ausgeführt werden kann. Fig. l zeigt die Erfindung in ihrer einfachsten Form zur Erwärmung des Wassers in einem Behälter angewandt. Fig. 2 zeigt die Anwendung zur Erwärmung des in einer Warmwasserheizanlage zirkulierenden Wassers. Fig. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung, wie sie sich besonders zur E@wärmung eines grösseren Warm- wasserbehältcrs, eines Schwimmbassins o. dergl. eignen würde. Sämtliche erwähnten drei Figuren zeigen Formen der Erfindung, wo mechanische Triebkraft nicht notwendig ist. Fig. 4 zeigt dagegen
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pumpe wirkt.
In allen vier Figuren sind dieselben Buchstaben fm-die einander entsprechenden Teile gewählt.
In Fig. 1 ist H ein Heizgefäss, das, wenn der Apparat wirkt, von Wasser durchströmt wird,
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Wasser durch das Rohr M, den Separator E und das Rohr V zurück zum Behälter B. In das
Heizgefäss H mündet ein von einem Dampfkessel kommendes Dampfrohr D. Dieses Rohr ist
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durch der Dampf direkt in das das erwähnte Gefäss passierende Wasser strömen kann. Die Bewegung des Wassers durch die Röhren S, M, N und die mit diesen Röhren verbundenen Gefässe
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durch das Rohr 0 fort. Das Wasser im Rohre N, welches keinen Dampf enthält, wird dann 'ungefähr doppelt so grosses spezifisches Gewicht haben als das Wasser im Rohre M und dieser
Unterschied im spezifischen Gewicht ist es dann, welcher die Bewegung des Wassers bewirkt.
Ein Dampf-Wassererwärmer der auf Fig. 1 gezeigten Type besteht also aus einem Heizgefäss 11
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Motorrohr befestigten Separator und einem von letzterem herabgehenden Rolu'e N von derselben Höhe wie das Rohr Af. Ein solcher Dampf-Wassererwärmer hat, wie aus dem Obigen ersichtlich, eine doppelte Wirkung, indem derselbe teils Wasser einsaugt vom Rohre S und dieses durch das
Rohr M hinauspresst, teils das passierende Wasser zum Siedepunkt des Wassers erwärmt.
Die
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vorliegende Erfindung besteht nun darin, zu den erwähnten Röhren und Gefässen ein Rohr R zu fügen, welches einen Umlauf (eine direkte Verbindung) von der Druckseite des Dampf-Wassererwärmers zur Saugseite bildet, so dass ein Teil des vom Dampf erwärmten Wassers durch erwähntes Rohr R nach der Saugseite zurückgesaugt und sich hier mit dem dem Erwärmer zuströmenden kälteren Wasser mischen wird, sodass die Mischung eine genügend hohe Temperatur erreicht, um Lärm während des Einströmens des Dampfes ins Wasser, wenn dieses das Heizgefäss H passiert, zu vermeiden. In Fig. 1 ist ein Ventil auf dem Umlauflohle R angebracht gezeigt.
Dieses Ventil X ist wohl nicht notwendig für die Funktion des Apparates, in der Regel ist es aber doch zweckmässig, es anzubringen, da dasselbe die das Umlaufrohr R passierende Wassermenge zu regulieren gestattet, sodass nicht mehr Wasser durch dieses Rohr fliesst als gerade genügend ist, um lautlose Funktionierung des Erwärmers zu erzielen.
In Fig. 2 ist eine Modifikation des auf Fig. 1 angegebenen Apparates gezeigt. Die Modifikation bezweckt eine Konstruktion zu beschaffen, bei welcher das obenerwähnte Ventil auf dem Umlaufrohre selbsttätig geschlossen wird, wenn das durch das Rohr S zum Heizgefäss J ? fliessende Wasser so heiss wird, dass das Einströmen des Dampfes in das Wasser ohne Lärm geschieht, selbst wenn das Umlaufrohr R abgesperrt gehalten wird. Diese Modifikation ist besonders anwendbar für Dampf-Waasererwärmer der in Fig. 1 gezeigten Type, wenn diese dazu benutzt werden, das Wasser in Warmwasserheizanlagen zu erwärmen und vorwärts zu treiben. Fig. 2 zeigt schematisch eine solche Heizanlage, indem die Rohrleitungen und wärmegebenden Heizkörper der Heizanlage bei V eingesetzt gedacht werden müssen. Der Behälter C ist der Expansionsbehälter der Heizanlage.
Der im Separator E vom Wasser ausgeschiedene Dampf geht durch das Rohr 0 zum Expansionsbehälter C und weiter durch das Überlaufrohr 01 dieses Behälters zum Oberflächenverdichter F, wo derselbe durch die Berührung mit dem Rohre S, welches von dem in den Röhren und Heizkörpern V der Heizanlage abgekühlten Wasser durchströmt ist, verdichtet wird. Nicht allein der Dampf vom Rohre 0 passiert das Rohr 01, sondern auch das Wasser, welches, wenn der Expansionsbehälter C kein Überlaufrohr hätte, diesen allmählich füllen würde, auf
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wenn die Luft in demselben von dem durch das Rohr 01 kommenden Dampf ausgetrieben ist.
Durch das Rohr P kann das sich im Verdichter F ansammelnde Wasser zum Dampfkessel, woher das Dampfrohr D kommt, zurückgelangen, sodass der Wasserstand sich in diesem Kessel konstant erhalten kann. Der Dampf im Separator drückt von unten gegen eine bewegliche Gummi- membrane d. Dieser Druck wird auf einen mit einem Gewicht e belasteten, sich um einen Bolzen a drehenden Hebel b übertragen. Wenn der Dampfdruck gross genug wird, um das Gewicht e zu heben, wird der Hebel b vermittelst der Verbindungsstange f das Ventil X, welches auf dem Umlaufrohre R eingesetzt ist, schliessen, wie das Ventil X auf dem Umlaufrohre in Fig. 1. Dip Wirkung dieser Bewegevorrichtung für das Ventil X wird folgende sein.
Solange das von den Röhren und Heizkörpern V der Heizanlage durch das Rohr S kommende Wasser kalt ist, wird
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nur wenig Dampf von dem durch das Rohr M in den Separator E einströmenden Wasser aus- scheiden wird und der Druck in diesem Behälter wird nicht genügen, um die Membrane d und das Gewicht e zu heben. Solange wird deshalb auch das Ventil X offen stehen bleiben und erwärmtes
Wasser wird durch das Rohr R zum Rohre S strömen und sich hier mit dem durch dieses Rohr @ aufste@genden kalten Wasser mischen, sodass die Mischung warm genug wird, dass das Einströmen des Dampfes in (las Wasser im Heizgefäss H lautlos geschehen kann.
Sobald dagegen das von der Heizanlage durch das Rohr S kommende Wasser wärmer wird, wird der vom Rohre D kommende Dampf dasselbe so viel erwärmen können, dass sich im Separator E mehr Dampf ausseheiden wird. Der Dampfdruck wird dann in diesem Behälter steigen, die Membrane d und ) das Gewicht p werden gehoben werden und der Hebel b wird das Ventil X schliessen sodass kein
Wasser das Umlaufrohr R passiert, sondern all das vom Rohre M kommende Wasser durch das
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Wirkung dieser Organe abgibt.
T II Fig. 3 ist eine Modifikation des auf Fig. 1 gezeigten Apparates veranschaulicht, welche 'eich besonders zur Anwendung eignet, wo der Dampf-Wasaererwärmer zum Erwärmen des
Wassers in einem Warmwasserbehälter, einem Schwimmbassin, einem Waschkessel für Wäsche oder zu anderen derartigen Zwecken benutzt werden soll. A ist der Wasserbehälter, in welchem.
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Verdichter F, welcher ein Gefäss ist, das oben durch ein offenses Rohr T mit dem Behälter A über dem Wasserstand in demselben in Verbindung steht.
Das Dampfrohr 0 vom Separator E mündet in den Waaserraum des Verdichters F durch eine Brause und das Rohr S verbindet den Ver-
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Teil des vom Separator E kommenden erwärmten Wassers, anstatt zum Behälter A zu gehen, durch das Umlaufrohr R zum Rohre S gehen und hier das vom Rohre U und dem Verdichter F kommende kalte Wasser so viel erwärmen wird, dass das Einströmen des Dampfes in das Wasser im Heizgefäss lautlos geschehen kann.
Im Obigen ist als Mittel zum Vorwärtstreiben des zirkulierenden Wassers nur die bekannte Kombination von Heizgefäss H, Motorrohr M und Separator E erwähnt, wodurch nicht allein das Erwärmen des Wassers, sondern auch das Vorwärtstreiben desselben bewirkt wird ; jedoch kann die Erfindung selbstverständlich auch zur Ausführung gelangen in Kombination mit jeder anderen Art und Weise des Vorwärtstreibens des Wassers. So könnte man z. B. den Dampfstrom, wo derselbe im Heizgefäss in das Wasser gelassen wird, in der Bewegungsrichtung des Wassers gerichtet sein lassen, das Heizgefäss also als einen Injektor ausbilden. Man kann auch, wie auf Fig. 4 gezeigt, eine oder mehrere Pumpen als Mittel zum Vorwärtstreiben des Wassers anwenden. Die Zentrifugalpumpe.
S' bewirkt vorzugsweise die Zirkulation durch die Heizanlage V und hat die besondere Wirkung, dass man, indem man den Dreiweghahn Y so einstellt, dass das meiste Wasser durch das Rohr Q geht und nur ein geringerer Teil durch das Rohr T, das Wasser mit beliebig niedriger Temperatur in das Rohr N fliessen lassen kann und doch die Zentrifugalpumpe G und das Heizgefäss H mit Wasser von einer dem Siedepunkt des Wassers nahen Temperatur arbeiten lassen kann.
In allen Fällen muss jedoch nicht allein das Heiz- gefäss H, in welchem der Dampf in das Wasser geleitet wird, sondern auch die Pumpe G, welche bewirkt, dass ein Teil des im Heizgefäss erwärmten Wassers von der Ausflussseite nach der Einflussseite zurückfliesst, zwischen den beiden Punkten an der Rohrleitung, an welche das
Umlaufrohr R angeschlossen ist, eingesetzt werden.