DE102004010998A1

DE102004010998A1 - Hydraulische Weiche für eine Heizungsanlage

Info

Publication number: DE102004010998A1
Application number: DE200410010998
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Zweers
Original assignee: Comfort Sinusverteiler GmbH
Current assignee: Comfort Sinusverteiler GmbH
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2004-03-06
Publication date: 2004-10-07
Also published as: DE20304324U1

Abstract

Bekannte hydraulische Weichen bieten nur eine begrenzte Gas- und Partikelabscheidung. Die neue Weiche soll in dieser Hinsicht eine bessere Wirkung aufweisen. DOLLAR A Die neue Weiche (1) weist folgendes auf: DOLLAR A ein vertikales Weichengehäuse (2) mit Anschlüssen (10, 11, 13, 14) für Kesselvorlauf (KV), Kesselrücklauf (KR), Heizkreisvorlauf (HV) und Heizkreisrücklauf (HR), wobei der Querschnitt (Q) des Weichengehäuses (2) ein Mehrfaches des Querschnitts jedes Vor- und Rücklaufs (KV, HV, KR, HR) beträgt; einen oberen, entlüftbaren Gassammelraum (15), wobei der Kesselvorlauf (KV) unterhalb des Gassammelraumes (15) und höher zugeführt ist als der Heizkreisvorlauf (HV); einen innerhalb des Strömungsweges (SW1) zwischen Kesselvorlauf (KV) und Heizkreisvorlauf (HV) angeordneten hochporösen Gasblasen-Abscheidekörper (16); einen unteren, entleerbaren Schlammsammelraum (20), wobei der oberhalb des Schlammsammelraumes (20) zugeführte Heizkreisrücklauf (HR) der Weiche (1) tiefer angeordnet ist als der Kesselrücklauf (KR); und mindestens einen innerhalb des vertikalen Versatzes (V2) des Strömungsweges (SW2) zwischen Heizkreisrücklauf (HR) und Kesselrücklauf (KR) angeordneten Magnetabscheider (24, 24'). DOLLAR A Die neue Weiche bietet eine wirksame Abscheidung sowohl von Gasen als auch von schweren sowie von magnetisierbaren Feststoffpartikeln aus dem Heizwasser.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Weiche für eine Heizungsanlage.

Hydraulische Weichen werden in Warmwasser-Heizungsanlagen von Wohnhäusern und anderen Gebäuden eingesetzt, um einen Ausgleich von unterschiedlich großen Wasservolumenströmen einerseits durch einen oder mehrere Heizkessel der Heizungsanlage und andererseits durch einen oder mehrere Heizkreise der Heizungsanlage zu ermöglichen.

Beim Betrieb von Heizungsanlagen mit Wasser als Heizmedium treten verschiedene unerwünschte Beimengungen im Heizungswasser auf. Zum einen ergeben sich Beimengungen von Luft oder Gas, zum anderen treten feste Verunreinigungen, insbesondere in Form von Feststoffpartikeln, auf. Die Partikel können insbesondere aus Rost, Abrieb oder infolge Neuinstallation oder Reparatur in den Heizkreislauf gelangten Fremdkörpern, wie Schmutz in Form von Baustoffpartikeln oder Metallspänen, bestehen. Derartige Luft- oder Gasblasen oder Feststoffpartikel können insbesondere in modernen Brennwertkesseln in deren Wärmetauschern mit ihren kleinen Wasserquerschnitten zu erheblichen Störungen führen. Besonders gefürchtet ist eine Verstopfung von einzelnen Wärmetauscherwasserkanälen, was bei der hohen thermischen Leistung der Kessel zu einem Ausglühen von Bereichen des Wärmetauschers bis hin zu einem Totalscha den des Wärmetauschers führen kann. Zur Behebung dieses Problems sind aus der Praxis des Heizungsbaus Filter bekannt, die als Hauptstromfilter in die Kesselrücklaufleitung eingebaut sind. Nachteilig ist hierbei, daß diese Filter mit der Zeit einen immer größer werdenden Strömungswiderstand darstellen, der einer Kesselumwälzpumpe eine immer größere Leistung abverlangt, um eine vorgegebene Wassermenge durch den Heizkessel zu fördern. Dies führt zu einem erhöhten Energieverbrauch und zu einem vorzeitigen Verschleiß der Pumpe.

Aus DE 298 22 781 U1 ist eine erste hydraulische Weiche bekannt. Es handelt sich hier um eine hydraulische Weiche vertikaler Bauart, mit Anschlüssen für den Kesselvorlauf, den Kesselrücklauf, den Heizkreisvorlauf und den Heizkreisrücklauf, mit einem oberen entlüftbaren Gassammelraum und einem unteren entleerbaren Schlammsammelraum, wobei der Kesselvorlauf der Weiche unterhalb des Gassammelraumes und höher zugeführt ist als der von dieser abführende Heizkreisvorlauf. Dort sind des weiteren im oberen Bereich des Gassammelraumes schon ein horizontaler Anschlußstutzen zum Anschluß eines Entlüfters und ein vertikaler Anschlußstutzen zum Anschluß eines Temperaturfühlers gezeigt. Dabei liegt der Temperaturfühler außerhalb des eigentlichen Strömungsweges des Heizwassers. Der Kesselrücklauf ist tiefer von der Weiche abgeführt als der Heizkreisrücklauf zugeführt ist.

Eine ähnliche Weiche ist aus DE 202 11 305 U1 bekannt. Dort ist jedoch der Kesselvorlauf in gleicher Höhe zugeführt wie der Heizkreisvorlauf abgeführt ist. Außerdem ist auch der Kesselrücklauf in gleicher Höhe zugeführt wie der Heizkreisrücklauf abgeführt ist. Weiter ist im Strömungsweg zwischen dem Kesselvorlauf und dem Heizkreisvorlauf ein gelochtes Prallblech angeordnet, das ei ne Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit bewirken soll. Zwar ist oberhalb des Prallbleches ein Stutzen für einen Temperaturfühler oder für ein Entlüftungsventil angeordnet, jedoch fehlt hier ein wirklicher Gassammelraum. Am unteren Ende der Weiche ist oberhalb eines Stutzens für einen Schlammabzug ein unterer Schlammsammelraum nur angedeutet.

Aus DE 31 27 620 A1 ist eine Vorrichtung zum Abscheiden von Gasen aus wasserführenden Systemen, insbesondere Heizungsanlagen, bekannt. Diese Vorrichtung ist als eine vertikale Raumachse aufweisende und mit vertikalen Zu- und Ablaufstutzen versehene, von unten nach oben durchströmte Kammer ausgebildet, in deren Innerem ein axial angeströmter Gasabscheidungskörper angeordnet ist. In konkreter, bevorzugter Ausführung ist dabei vorgesehen, daß die Wände der Kammer unterschiedliche Strömungsquerschnitte bilden, die ausgehend vom Zulaufstutzen zunächst erweitert sind und vorzugsweise nach relativ kurzem Übergang, im Bereich des größten Querschnitts zum Ablaufstutzen hin wieder in eine, vorzugsweise in etwa trichterförmige, Verjüngung auslaufen, und daß in den so erweiterten Bereich der Kammer eine sich von oben nach unten, vorzugsweise trichterförmig, erweiternde Fangglocke hineinragt, deren nach unten gerichtete Öffnung durch eine als Gasabscheidungskörper ausgebildete annähernd horizontal angeordnete Platte o.ä. aus gasdurchlässigem Material verschlossen ist, wobei die Fangglocke an ihrem oberen verjüngten Ende in einen ins Freie führenden Entlüftungskanal mündet, der außerhalb der Kammer in einen Gasaustritt übergeht. Nachteilig ist diese bekannte Vorrichtung konstruktiv sehr aufwendig und damit teuer in der Herstellung. Außerdem benötigt sie einen großen Einbauraum, der in manchen Fällen nicht zur Verfügung steht oder nur durch spezielle, zusätzlichen Installationsaufwand erfor dernde Leitungsführungen gewonnen werden kann. Zudem wird als nachteilig angesehen, daß diese bekannte Vorrichtung nur zum Zweck des Abscheidens von Gasen aus dem Wasser geeignet ist, darüber hinaus aber keine weiteren Funktionen erfüllen kann.

Die DE 22 00 904 A zeigt eine Vorrichtung zum Ent- und Belüften von geschlossen, mit einem Akkumulator verbundenen Leitungssystemen für durch eine Pumpe umgeführtes Wasser wechselnder Temperatur, mit einem am oberen Ende eines von einem liegenden Teil der Umlaufleitung aufwärts gerichteten Leitungszweigs angeordneten, schwimmergesteuerten Auslaßventil. Dabei ist vorgesehen, daß unterhalb des Durchgangs zum Leitungsabzweig ein aus feinen Stäben bestehendes Gitter angeordnet ist, das sich über wenigstens einen Teil des Querschnitts der Umlaufleitung erstreckt. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung sind der hohe Herstellungsaufwand und der große erforderliche Bauraum als nachteilig anzusehen. Gleichzeitig ist auch hier der Nachteil vorhanden, daß diese bekannte Vorrichtung nur für den Zweck des Abscheidens von Gasblasen aus dem Wasserstrom geeignet ist, nicht aber für darüber hinausgehende Aufgaben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Weiche für eine Heizungsanlage so auszubilden, daß eine sehr wirksame Abführung und Entfernung von störenden oder schädlichen Beimengungen des Heizwassers, und zwar sowohl von Luft- und Gaseinschlüssen als auch von Feststoffpartikeln unterschiedlicher Art, in der Weiche in einem so hohen Maße sichergestellt ist, daß auf separate Filter, Abscheider oder sonstige Schutzeinrichtungen in der Heizungsanlage verzichtet werden kann.

Hierzu schlägt die Erfindung eine hydraulische Weiche vor, die folgendes aufweist:

– ein vertikal angeordnetes Weichengehäuse mit Anschlüssen für den Kesselvorlauf, den Kesselrücklauf, den Heizkreisvorlauf und den Heizkreisrücklauf, wobei der lichte Querschnitt des Weichengehäuses ein Mehrfaches des lichten Querschnitts jedes Vor- und Rücklaufs beträgt,
– einen oberen, entlüftbaren Gassammelraum, wobei der Kesselvorlauf der Weiche unterhalb des Gassammelraumes und höher zugeführt ist als der von dieser abführende Heizkreisvorlauf,
– einen innerhalb des vertikalen Versatzes des Strömungsweges zwischen Kesselvorlauf und Heizkreisvorlauf angeordneten hochporösen Gasblasen-Abscheidekörper,
– einen unteren, entleerbaren Schlammsammehraum, wobei der oberhalb des Schlammsammelraumes zugeführte Heizkreisrücklauf der Weiche tiefer angeordnet ist als der von dieser abführende Kesselrücklauf, und
– mindestens einen innerhalb des vertikalen Versatzes des Strömungsweges zwischen Heizkreisrücklauf und Kesselrücklauf angeordneten Magnetabscheider.

Durch den im Verhältnis zu den Vor- und Rückläufen großen Querschnitt des Weichengehäuses wird eine deutliche Verlangsamung der Wasserströmung in der Weiche bewirkt, was sowohl für die Abscheidung von Luft- oder Gasbeimengungen als auch für die Abscheidung von Feststoffpartikeln vorteilhaft ist oder diese Abscheidung überhaupt erst ermöglicht. Der Höhenversatz zwischen Kesselvorlauf und Heizkreisvorlauf zwingt das vom Kessel kommende Wasser zu einer Strömungsumlenkung nach unten, was eine Abscheidung von Luft- und Gasblasen in Richtung nach oben aus dieser Wasserströmung begünstigt. Durch die Anordnung des hochporösen Abscheidekörpers im nach Art eines S zweifach um gelenkten Strömungsweg des Heizwassers wird einen hoch wirksamer Luft- und Gasblasenfang gebildet, ohne die Wasserströmung merklich zu behindern. Beim Durchströmen durch den Abscheidekörper werden Luft- und Gaseinschlüsse, welche die Funktion der Wärmetauscher insbesondere bei modernen Brennwertkesseln stören können, aus dem Kreislauf des Heizwassers gefangen. Die so aus dem Heizwasser abgeschiedenen Luft- und Gasblasen sammeln sich am Abscheidekörper, vereinigen sich zu größeren Blasen und werden schließlich am Abscheidekörper und/oder im Abscheidekörper gezielt nach oben in den Gassammelraum geführt. Dort besteht ein praktisch wasserströmungsfreier Bereich zum Sammeln und Abführen der aus dem Wasserstrom abgeschiedenen Luft- und Gasanteile. Das Abführen aus dem Gassammelraum kann in einfacher Weise geschehen, sei es manuell durch Betätigen eines Entlüftungsventils oder selbsttätig durch einen automatischen Entlüfter. Zur Abscheidung von Feststoffpartikeln aus dem Heizwasserstrom mittels Schwerkraft dient der unten in der Weiche vorgesehene Schlammsammelraum. Die über diesem Raum liegende Umlenkung des Wasserstroms zwischen Heizkreisrücklauf und Kesselrücklauf begünstigt diese Schwerkraftabscheidung, weil schwere Feststoffpartikel der Strömungsumlenkung nicht folgen können und dadurch in einen praktisch strömungsfreien Bereich gelangen, in dem sie der Schwerkraft folgend sich auf dem Boden des Schlammsammelraums absetzen. Wegen der Strömungsfreiheit dieses Bereichs ist eine spätere Aufwirbelung und erneute Mobilisierung der einmal abgesetzten Schmutzpartikel ausgeschlossen. Der innerhalb des vertikalen Versatzes des Strömungsweges zwischen Heizkreisrücklauf und Kesselrücklauf angeordneten Magnetabscheider schließlich sorgt dafür, daß alle magnetisierbaren Partikel wirksam aus dem Heizwasser entfernt werden, indem sie an dem Magnetabscheider festgehalten wer den, bevor sie in den oder die Heizkessel der Heizungsanlage gelangen und dort zu Störungen führen können.

Eine besonders hohe Wirksamkeit der Abscheidung von Luft- und Gasblasen ist sichergestellt, wenn der hochporöse Abscheidekörper den Strömungsweg zwischen dem Kesselvorlauf und. dem Heizkreisvorlauf mindestens überwiegend ausfüllt. Dann ist das Heizwasser gezwungen, mit seinem nahezu gesamten Volumen durch den Abscheidekörper zu fließen.

Leichte Montage und sicherer Durchfluß sind erzielt, wenn der Abscheidekörper dem lichten Querschnitt der Weiche mit geringem radialem Spiel angepaßt ist. Dieses Spiel berücksichtigt mindestens die Maßtoleranzen der zusammenzubauenden Bauteile.

An sich kann der Abscheidekörper sehr unterschiedliche, insbesondere voluminöse, aber dennoch leicht durchströmbare Formen haben. Eine einfache und günstige Herstellung bei hoher funktionaler Wirksamkeit ist möglich, indem der Abscheidekörper eine voluminöse, also ausgesprochen dreidimensionale Form hat, die aber aus einem flachen, also eher zweidimensionalen Material zu diesem Volumen geformt oder zusammengesetzt ist.

So kann der Abscheidekörper insbesondere als Korb, Rohr oder Tonne ausgebildet sein. Gerade bei einer dieser Ausbildungen, z. B. einem Korb mit oberer Öffnung, kann sich die Luft bzw. das Gas im Inneren des Abscheidekörpers sammeln und dann nach oben aus dem offenen Abscheidekörper leicht in den Gassammelraum aufsteigen und aus diesem abgeführt werden.

Eine wegen ihrer günstigen Herstellung und Langlebigkeit bevorzugte Ausführung sieht vor, daß der Abscheidekörper aus gelochtem, möglichst korrosionsbeständigem Blech besteht.

Der Abscheidekörper kann auch aus einem Gitter, Geflecht, Gewebe bestehen.

Aus Stabilitätsgründen sollte der Abscheidekörper aus einem Metall bestehen.

Bevorzugt ist das Metall ein gegen Korrosion beständiger Edelstahl.

Alternativ hierzu kann der Abscheidekörper aus einem gegen Heizwasser beständigen Kunststoff bestehen.

Um einerseits eine sehr wirksame Abscheidung der Luft oder des Gases sicherzustellen, aber andererseits auch den Durchfluß des Heizwassers nicht übermäßig zu drosseln, ist vorgesehen, daß die Lochfläche des Abscheidekörpers 40 bis 80% seiner gesamten Oberfläche beträgt. Hierbei ist die Lochfläche auch abhängig von den zu erwartenden abzuscheidenden Luft- und Gasmengen, von der erforderlichen Strömungsgeschwindigkeit des Heizwassers und von der Größe des oben schon genannten radialen Spiels.

Zur bedarfsweisen Konditionierung des Wassers im Kreislauf können sich in dem Abscheidekörper Stoffaustauschpackungen befinden.

Ebenfalls zur Begünstigung der Luft- und Gasblasenabscheidung ist vorgesehen, daß sich in dem Abscheidekörper Geflechte aus Draht oder Bänder aus Metall oder Kunststoff in Form von Körben, Bürsten, Packungen oder anderen sphärischen Figuren befinden.

Ergänzend oder alternativ können sich zu dem gleichen Zweck in dem Abscheidekörper Einbauten, wie Trennplatten, Umlenkplatten, Lamellen und/oder Rippen, befinden.

Am einfachsten wird der Abscheidekörper in die Weiche eingebracht, indem er durch eine obere Öffnung der Weiche mindestens einsetzbar und evtl. wieder entnehmbar ist. Im Allgemeinen ist der Abscheidekörper wartungsfrei und zum dauernden Verbleib in der Weiche bestimmt und auszubilden, braucht also nach der Fertigstellung der Weiche nicht wieder entfernt zu werden. Dann kann der Abscheidekörper an einem oberen Deckel der Weiche befestigt, insbesondere verschweißt sein.

Soll der Abscheidekörper jedoch zugänglich bleiben, z. B. zum Zwecke einer Wartung, eines Austausches oder einer bedarfsweisen Reparatur, dann kann er auch an einem oberen abnehmbaren Flansch der Weiche lösbar befestigt sein.

Zum Zwecke der Entlüftung des Gassammelraumes ist an dem oberen Deckel oder Flansch des Weichengehäuses oder seitlich in einem oberen Endbereich des Weichengehäuses eine Entlüftungsvorrichtung angeordnet.

Eine solche Entlüftungsvorrichtung kann insbesondere als automatischer Entlüfter ausgebildet sein, der vorteilhaft keiner Betätigung durch Bedienungspersonal bedarf.

Zur sicheren Bestimmung der Temperatur des Heizwassers im Heizkreisvorlauf ist am oder im Weichengehäuse, vorzugsweise an dessen Vorderwand, in der Höhe des Strömungsweges zwischen Kesselvorlauf und Heizkreisvorlauf ein Temperaturfühler angeordnet.

Der oben erwähnte Magnetabscheider kann zum Zweck der Installation und Wartung durch eine insbesondere vordere Öffnung der Weiche einsetzbar und entnehmbar ausgebildet sein.

Insbesondere kann der Magnetabscheider zum Zecke des schnellen Zugangs an einem vorderen Flansch der Weiche befestigt sein.

Damit nach einem Wartungsintervall der Magnetabscheider zusammen mit einer daran abgesetzten Partikelschicht von gewisser Dicke so aus der Weiche entnommen werden kann, daß keine Partikel am Rand der Öffnung unerwünscht abgestreift werden, ist vorgesehen, daß zwischen dem lichten Innendurchmesser der vorderen Öffnung oder des vorderen Flansches und dem Magnetabscheider ein Zwischenraum besteht. Dieser Zwischenraum wird größer gewählt als die zu erwartende Dicke der magnetisch abgelagerten Partikelschicht und ermöglicht dann eine bequeme Entnahme des beladenen Magnetabscheiders. Die erforderliche Mindestgröße des Zwischenraumes kann der Fachmann anhand der jeweiligen Gegebenheiten der Heizungsanlage und nach Erfahrungswerten mit ausreichender Genauigkeit abschätzen.

Der Magnetabscheider kann von unterschiedlicher Gestalt sein. Ist der Magnetabscheider, wie dies bevorzugt ist, stabförmig ausgebildet, so erreicht er einen hohen magnetischen Wirkungsgrad, ohne die Strömung des Heizwassers übermäßig zu drosseln.

Hierzu wird insbesondere eine Anordnung gewählt, bei welcher der stabförmige Magnetabscheider sich quer zu dem und möglichst nahezu ganz durch den Strömungsweg zwischen Heizkreisrücklauf und Kesselrücklauf erstreckt.

Der Magnetabscheider kann auch einen unterschiedlichen Aufbau haben und vorzugsweise aus mehreren Magneten bestehen.

Die einzelnen leicht herstellbaren, weil relativ kleinen Magnete können eine Kreisscheiben- oder Kreisringform aufweisen.

Weiter können die Magnete ähnlich einer Tablettenverpackung in eine Hülse eingelegt sein.

Die Hülse besteht vorzugsweise aus einem nichtmagnetisierbaren Material, insbesondere Edelstahl, Messing oder Kunststoff.

Eine Befestigung des Magnetabscheiders kann so aussehen, daß insbesondere eine solche Hülse an einem von dem vorderen Flansch der Weiche lösbaren Blindflansch befestigt ist.

Zur einfachen Installation kann die Hülse einen Boden aufweisen und mit dem Blindflansch durch einen verschraubbaren Stopfen verbunden sein, der die Hülse am Blindflansch festhält und gleichzeitig die Hülse verschließt.

Insbesondere in größeren Weichen bzw. größeren Heizungsanlagen können zur Erhöhung der Effektivität der magnetischen Abscheidung auch zwei oder mehr Magnetabscheider parallel und mit Abstand zueinander angeordnet sein.

Bevorzugt werden dann mindestens zwei Magnetabscheider im Prinzip übereinander angeordnet, wobei auch von der Vertikalen abgewichen werden kann. Werden mehrere Magnetabscheider angeordnet, bietet sich ein systematischer Ver satz der einzelnen Magnetabscheider zueinander im Strömungsweg an, so daß ein möglichst großer Strömungsquerschnitt vom Magnetfeld erfaßt wird.

Wie oben schon ausgeführt, sammeln sich Partikel, die nicht magnetisierbar, jedoch schwerer als das Heizwasser sind, infolge der Strömungsführung des Heizwassers und der Einwirkung der Schwerkraft letztendlich im unteren Schlammsammelraum. Um die Entsorgung der dort angesammelten Partikel zu erleichtern, ist die Weiche vorteilhaft so ausgebildet, daß der Schlammsammelraum einen schräg zu einer verschließbaren Entnahmeöffnung hin verlaufenden Boden aufweist. Dann sammeln sich die Partikel kontinuierlich unmittelbar vor der Entnahmeöffnung und sind ohne großen Verlust von Heizwasser vollständig zu beseitigen. Wird die Entnahmeöffnung des Schlammsammelraumes unterhalb der vorderen Öffnung oder des vorderen Flansches angeordnet, so können sowohl die magnetischen als auch die nicht magnetischen schweren Partikel an der selben Seite, vorzugsweise der leicht zugänglichen Frontseite, der Weiche entsorgt werden, was die Wartung erleichtert und den Einbauspielraum der Weiche erhöht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Weiche nach der Erfindung dargestellt, das nun näher beschrieben wird. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
1 eine hydraulische Weiche in vertikaler Bauart in Vorderansicht,
2 die hydraulische Weiche nach 1 in Seitenansicht von links,
3 die hydraulische Weiche nach 1. in Draufsicht und
4 die Weiche in einem Schnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV in 1, in vergrößertem Maßstab.
Die hydraulische Weiche 1 vertikaler Bauart ist Bestandteil einer nicht weiter gezeigten Heizungsanlage. Die Weiche 1 besteht aus einem säulenförmigen, einen abgerundeten rechteckigem Querschnitt aufweisenden Gehäuse 2, das auf zwei mit dem Boden verschraubbaren Füßen 3 und 4 steht. Das Gehäuse 2 kann aus einem Rohr aus Stahlblech gebildet sein. Der Innenraum 5 ist oben mit einem Deckel 6 und unten mit einem schräg zur Vorderwand 7 verlaufenden Boden 8 verschlossen, insbesondere verschweißt.
An der linken Seitenwand 9 ist im oberen Drittel ein runder Flansch 10 für den Kesselvorlauf KV und im unteren Drittel ein runder Flansch 11 für den Kesselrücklauf KR angeschweißt. An der rechten Seitenwand 12 ist im oberen Drittel ein runder Flansch 13 für den Heizkreisvorlauf HV und im unteren Drittel ein runder Flansch 14 für den Heizkreisrücklauf HR angeschweißt. Der Kesselvorlauf KV ist dem Innenraum 5 höher zugeführt als der Heizkreisvorlauf HV, so daß sich ein vertikaler Versatz V1 der entsprechenden Achsen der Flansche 10 und 13 und folglich eine zweifache, leicht S-förmige Biegung des Strömungsweges SW1 des Heizwassers ergibt; dieser Strömungsweg SW1 ist durch eine doppelte Schraffierung oben in 1 dargestellt.
Oberhalb der Flansche 10 und 13 und unterhalb des Deckels 6 bildet der obere Bereich des Innenraums 5 einen Gassammelraum 15. An den Deckel 6 ist ein oben offener rechteckiger Korb 16 angeschweißt, der einen hochporösen Gasbla sen-Abscheidekörper bildet. Der Korb 16 reicht vom Deckel 6 durch den Gassammelraum 15 bis in den Strömungsweg SW1 und endet etwa an der Unterkante des Flansches 13. Er überdeckt somit den Strömungsweg SW1 mit seinem Volumen vollkommen und füllt zudem den lichten rechteckigen Querschnitt Q des Innenraumes 5 zwischen dem Kesselvorlauf KV und dem Heizkreisvorlauf HV überwiegend aus. Lediglich zu den Wänden 5, 7 und 12 sowie zur Rückwand 17 des Weichengehäuses 2 ist ein geringes radiales Spiel S vorhanden.
Der Korb 16 ist aus einem flachen gelochten Edelstahlblech geformt. Die Lochung kann in beliebiger Weise hergestellt sein, auch nach Art eines sogenannten Streckmetalls. Die Lochfläche des Korbes beträgt hier etwa 50% der gesamten Querschnittsfläche.
Im mittigen Bereich des Deckels 6 und damit des Korbes 16 ist ein automatischer Entlüfter 18 angeordnet, der sich im Gassammelraum 15 und im Korb 16 sammelnde Luft- oder Gasblasen nach außen ableitet, ohne daß Heizwasser aus der Weiche 1 entweichen kann.
Schließlich ist in der Vorderwand 7, etwa in Höhe des Flansches 13, also in oder nahe dem Strömungsweg SW1 des Heizwassers, ein Temperaturfühler 19 angebracht.
Oberhalb des Bodens 8 ist ein Schlammsammelraum 20 vorgesehen, bevor an der rechten Seitenwand 12 der Flansch 14 des Heizkreisrücklaufs HR und an der linken Seitenwand etwas höher der Flansch 11 des Kesselrücklaufs KR in horizontaler Weise angebracht sind. Demnach ergibt sich ein vertikaler Versatz V2 der entsprechenden Achsen der Flansche 14 und 11 und damit eine zweifache, leicht S-förmige Biegung des Strömungsweges SW2 des Heizwassers; dieser Strömungsweges SW2 ist durch die untere doppelte Schraffierung in 1 dargestellt.
Auf gleicher Höhe wie der Flansch 14 ist an der Vorderwand 7 um eine Öffnung 21 ein runder Flansch 22 angeschweißt, der von einem auf- und abschraubbaren Blindflansch 23 verschlossen ist. Innerhalb des Blindflansches 23 sind zwei Magnetabscheider 24 und 24' gelagert, die waagerecht und quer zum Strömungsweg SW2 bis über die Mitte des Innenraumes 5 ragen.
Jeder Magnetabscheider 24 und 24' ist stabförmig ausgebildet. Hierzu besteht er aus einer Hülse 25 aus Edelstahl, die an ihrem im Innenraum 5 befindlichen Ende einem geschlossenen Boden 26 umfaßt. Das andere, offene Ende ist mit dem Blindflansch 23 verbunden. Hierzu weist die Hülse 25 einen Kragen 27 und ein Innengewinde 28 auf. Mittels eines in das Innengewinde 28 einschraubbaren und eine Bohrung 29 im Blindflansch 23 durchdringenden Schraubstopfens 30 wird die Hülse 25 am Blindflansch 23, evtl. mit Hilfe einer Dichtung, flüssigkeitsdicht verschlossen und gehalten.
Innerhalb der Hülse 25 sind Seite an Seite eine Reihe von kreisringförmigen Magneten 31 gelagert, von denen nur drei mit einem Bezugszeichen versehen sind. Sie komplettieren den Magnetabscheider 24.
Der unterhalb des beschriebenen Magnetabscheiders 24 angeordnete zweite Magnetabscheider 24' ist parallel zum ersten Magnetabscheider 24 angeordnet und in gleicher Weise ausgebildet und befestigt, so daß sich eine eigene Beschreibung erübrigt.
Der lichte Durchmesser der Öffnung 21 des in die Wand 7 eingeschweißten Flansches 22 ist so groß gewählt, daß zwischen dem Flansch 22 und den Hülsen 25 der beiden Magnetabscheider 24 und 24' oben und unten ein Zwischenraum Z1 verbleibt. Des weiteren sind die Hülsen 25 in einem Abstand Z2 zueinander angeordnet, der etwa doppelt so groß ist wie der Abstand Z1. Dadurch kann zur Wartung der Blindflansch 23 entfernt werden und mit ihm zusammen können die mit magnetisierbaren Schmutzpartikeln beladenen Magnetabscheider 24 und 24' durch den Flansch 22 herausgezogen werden.
Unterhalb der Magnetabscheider 24 und 24' und damit unterhalb des Flansches 22 und des Blindflansches 23 ist unmittelbar oberhalb des schrägen Bodens 8 des Schlammsammelraumes 20 in die Vorderwand 7 ein verschließbarer Entleerungsstutzen 32 eingebaut. Durch diesen Entleerungsstutzen 32 können infolge der Schwerkraft im Schlammsammelraum 20 auf dem Boden 8 abgelagerte Feststoffpartikel und dergleichen schwere, abgelagerte Substanzen entsorgt werden. Durch die Anordnung der Magnetabscheider 24 und 24' und des Entleerungsstutzens 32 übereinander an der Vorderwand 7 der Weiche 1 ist eine bequeme Wartung der Weiche 1 möglich, da alle Feststoffablagerungen aus dem Innenraum 5 von vorne beseitigt werden können.

Claims

Hydraulische Weiche (1) für eine Heizungsanlage, wobei die Weiche (1) folgendes aufweist: – ein vertikal angeordnetes Weichengehäuse (2) mit Anschlüssen (10, 11, 13, 14) für den Kesselvorlauf (KV), den Kesselrücklauf (KR), den Heizkreisvorlauf (HV) und den Heizkreisrücklauf (HR), wobei der lichte Querschnitt (Q) des Weichengehäuses (2) ein Mehrfaches des lichten Querschnitts jedes Vor- und Rücklaufs (KV, HV, KR, HR) beträgt, – einen oberen, entlüftbaren Gassammelraum (15), wobei der Kesselvorlauf (KV) der Weiche (1) unterhalb des Gassammelraumes (20) und höher zugeführt ist als der von dieser abführende Heizkreisvorlauf (HV), – einen innerhalb des vertikalen Versatzes (V1) des Strömungsweges (SW1) zwischen Kesselvorlauf (KV) und Heizkreisvorlauf (HV) angeordneten hochporösen Gasblasen-Abscheidekörper (16), – einen unteren, entleerbaren Schlammsammelraum (20), wobei der oberhalb des Schlammsammelraumes (20) zugeführte Heizkreisrücklauf (HR) der Weiche (1) tiefer angeordnet ist als der von dieser abführende Kesselrücklauf (KR), und – mindestens einen innerhalb des vertikalen Versatzes (V2) des Strömungsweges (SW2) zwischen Heizkreisrücklauf (HR) und Kesselrücklauf (KR) angeordneten Magnetabscheider (24, 24').
Weiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheidekörper (16) den Strömungsweg (SW1) zwischen dem Kesselvorlauf (KV) und dem Heizkreisvorlauf (HV) mindestens überwiegend ausfüllt.
Weiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheidekörper (16) dem lichten Querschnitt (Q) des Weichengehäuses (2) mit geringem radialen Spiel (S) angepaßt ist.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheidekörper (16) eine dreidimensionale Form hat, die aus einem flachen Material gebildet ist.
Weiche nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheidekörper (16) als Korb, Rohr oder Tonne ausgebildet ist.
Weiche nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheidekörper (16) aus gelochtem Blech besteht.
Weiche nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheidekörper (16) aus einem Gitter, Geflecht oder Gewebe besteht.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheidekörper (16) aus Metall besteht.
Weiche nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall, aus dem der Abscheidekörper (16) besteht, Edelstahl ist.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheidekörper (16) aus einem gegen Heizwasser beständigen Kunststoff besteht.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochfläche des Abscheidekörpers (16) 40 bis 80% seiner gesamten Oberfläche beträgt.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Abscheidekörper (16) Stoffaustauschpackungen befinden.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich indem Abscheidekörper (16) Geflechte aus Draht oder Bänder aus Metall oder Kunststoff in Form von Körben, Bürsten, Packungen oder anderen sphärischen Figuren befinden.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Abscheidekörper (16) Einbauten, wie Trennplatten, Umlenkplatten, Lamellen und/oder Rippen, befinden.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheidekörper (16) durch eine obere Öffnung des Weichengehäuses (2) mindestens einsetzbar und evtl. entnehmbar ist.
Weiche nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheidekörper (16) an einem oberen Deckel (6) oder Flansch des Weichengehäuses (2) befestigt ist.
Weiche nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oberen Deckel (6) oder Flansch des Weichengehäuses (2) oder seitlich in einem oberen Endbereich des Weichengehäuses (2) eine Entlüftungsvorrichtung (18) angeordnet ist.
Weiche nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsvorrichtung (18) als automatischer Entlüfter ausgebildet ist.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß am oder im Weichengehäuse (2) in der Höhe des oberen Strömungsweges (SW1) zwischen Kesselvorlauf (KV) und Heizkreisvorlauf (HV) ein Temperaturfühler (19) angeordnet ist.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetabscheider (24, 24') durch eine vordere Öffnung (21) des Weichengehäuses (2) einsetzbar und entnehmbar ist.
Weiche nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetabscheider (24, 24') an einem vorderen Flansch (22) des Weichengehäuses (2) befestigt ist.
Weiche nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem lichten Innendurchmesser der vorderen Öffnung (21) oder des vorderen Flansches (21) und dem Magnetabscheider (24, 24') ein Zwischenraum (Z1) besteht.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetabscheider (24, 24') stabförmig ausgebildet ist.
Weiche nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Magnetabscheider (24, 24') sich quer zum Strömungsweg (SW2) zwischen Heizkreisrücklauf (HR) und Kesselrücklauf (KR) erstreckt.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetabscheider (24, 24') aus mehreren Magneten (31) besteht.
Weiche nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (31) eine Kreisscheiben- oder Kreisringform aufweisen.
Weiche nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (31) in eine Hülse (25) eingelegt sind.
Weiche nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (25) aus einem nichtmagnetisierbaren Material, insbesondere Edelstahl, Messing oder Kunststoff, besteht.
Weiche nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (25) an einem von dem vorderen Flansch (22) des Weichengehäuses (2) lösbaren Blindflansch (23) befestigt ist.
Weiche nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (25) einen Boden (26) aufweist und mit dem Blindflansch (23) durch einen verschraubbaren Stopfen (30) verbunden ist, der die Hülse (25) am Blindflansch (23) festhält und die Hülse (25) verschließt.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Magnetabscheider (24, 24') parallel und mit Abstand (Z2) zueinander angeordnet sind.
Weiche nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Magnetabscheider (24, 24') übereinander angeordnet sind.
Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammsammelraum (20) einen schräg zu einer verschließbaren Schlammabzugsöffnung (32) hin verlaufenden Boden (8) aufweist.
Weiche nach Anspruch 33 und nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammabzugsöffnung (32) des Schlammsammelraumes (20) sich unterhalb der vorderen Öffnung (21) oder des vorderen Flansches (22) für den/die Magnetabscheider (24, 24') befindet.