DE102004044200A1

DE102004044200A1 - Pressure compensation device for district heating systems consists of cylinder, connected to water feed pipe, and containing a spring-loaded piston

Info

Publication number: DE102004044200A1
Application number: DE102004044200A
Authority: DE
Inventors: Leif Moller
Original assignee: Danfoss Redan AS
Current assignee: Danfoss Redan AS
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2005-04-07
Also published as: SE0402151L; SE528030C2; SE528030C3; SE0402151D0

Abstract

The excess pressure compensation device is located in a pipe (6), which feeds cold water via a back pressure valve (11) from the water supply mains to the secondary side of the domestic water heat exchanger. The device consists of a cylinder (4) connected to the pipe, and containing a sealed piston (7) and a helical spring (9), which charges the piston in direction of the pipe. The cylinder fastened to the pipe via a T-shaped fitting (5). The spring is a pressure spring located at the outer end of the cylinder between the piston and a plug (10). The piston has two pref. O-shaped sealing rings.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleich von Überdruck in einer Fernheizanlage, insbesondere des Überdrucks, der bei einer Überhitzung des Brauchwasseraustauschers der Anlage auftreten kann, welche Vorrichtung in der durch ein Rückschlagventil vom Wasserversorgungsnetz zur Sekundärseite des Brauchwasseraustauschers kaltes Wasser leitenden Rohrleitung angeordnet ist.The The invention relates to a device for compensating overpressure in a district heating system, in particular the overpressure, in the event of overheating the process water exchanger of the plant may occur, which device in through a check valve from the water supply network to the secondary side of the hot water exchanger cold water conducting pipeline is arranged.

Warmes Wasser wird in Fernheizanlagen aus einem Heizwerk durch einen Vorlauf zugeführt und durch einen Rücklauf zurückgeführt. Für jede Verbrauchsstelle ist zwischen dem Vorlauf und dem Rücklauf ein Brauchwasseraustauscher vorgesehen.warm Water is used in district heating systems from a heating plant by a flow fed and through a return recycled. For every consumption point is between the flow and the return a hot water exchanger intended.

Der Primärseite dieses Brauchwasseraustauschers wird somit das Wasser aus der Vorlaufseite zugeführt, von der es nach Durchlauf des Brauchwasseraustauschers auf die Rücklaufseite abgeleitet wird. Der Sekundärseite des Brauchwasseraustauschers wird kaltes Wasser aus dem Wasserversorgungsnetz zugeführt, das dadurch auf warmes Brauchwasser erhitzt wird.Of the primary This hot water exchanger is thus the water from the flow side supplied from it after passing the hot water exchanger on the return side is derived. The secondary side the hot water exchanger is cold water from the water supply network supplied This is heated to warm hot water.

Es kommt vor, dass die Temperatur an der Sekundärseite des Brauchwasseraustauschers unbeabsichtigt ansteigt, beispielsweise wenn die Steuerung der Durchströmung an der Primärseite aus irgendeinem Grund blokiert ist. Dadurch können infolge von Wärmeausdehnung des Wassers im Brauchwasseraustauscher unzulässige Druckerhöhungen auftreten. Daher ist ein Sicherheitsventil oder eine entsprechende Druckreduziereinrichtung in der Zuführungsverbindung des kalten Wassers eine Sicherheitsanforderung.It happens that the temperature on the secondary side of the hot water exchanger unintentionally increases, for example, when the control of the flow to the primary side is blocked for some reason. As a result, due to thermal expansion the water in the service water exchanger excessive pressure increases occur. Therefore, a safety valve or a corresponding pressure reducing device in the feed connection of cold water a safety requirement.

Bei der Anwendung eines herkömmlichen Sicherheitsventils ist das gegebenenfalls aus dem Sicherheitsventil austretende Wasser ebenso aus Sicherheitsan forderungen auf einen Abfluss abzuleiten.at the application of a conventional Safety valve is possibly from the safety valve leaking water also due to safety requirements on one Derive drain.

Dieser Aufbau einer Verbindung zu einem Abfluss ist oft mit großen Schwierigkeiten und großem Aufwand verbunden, nicht zuletzt wenn die Anlage in Häusern mit mehr Wohnungen mit zumindest einem Brauchwasseraustauscher in jeder Wohnung eingesetzt wird.This Building a connection to a drain is often fraught with difficulty and big Expense connected, not least if the plant in homes with more apartments with at least one service water exchanger in each Apartment is used.

Es ist daher wünschenswert, eine Vorrichtung vorzusehen, die diese Reduzierfunktion berücksichtigt, ohne dass es erforderlich ist, eine Verbindung zu einem Abfluss herzustellen, und die gleichzeitig kostengünstig und einfach installierbar ist.It is therefore desirable to provide a device that takes into account this reduction function, without it being necessary to connect to a drain at the same time cost-effective and easy to install is.

Ein kombiniertes Rückschlag- und Druckreduzierventil für diese Anwendung ist bekannt, bei dem keine Abflussableitung erforderlich ist. Das Rückschlagventil ist mit einem kolbenförmigen, in einen entsprechenden zylindrischen Teil eintretenden, und radial gegen diesen abdichtenden Ventilkörper ausgebildet. Hinter der Dichtung weist der Ventilkörper einen aufgeschlitzten Teil auf, der beim Öffnen des Ventils den Wasserdurchlauf zulässt. Bei Überdruck an der Brauchwasseraustauscherseite wird dieser Ventilkörper weiter in den zylindrischen Teil eingedrückt und bietet dadurch den erforderlichen Raum für die Volumenausdehnung.One combined kickback and pressure reducing valve for This application is known in which no drain drainage is required is. The check valve is with a piston-shaped, entering a corresponding cylindrical part, and radially formed against this sealing valve body. Behind the Seal points the valve body a slit part on the water when passing the valve allows. At overpressure on the hot water exchanger side of this valve body continues pressed into the cylindrical part and thereby provides the required space for the volume expansion.

Dieses kombinierte Rückschlag- und Druckreduzierventil stellt eine verhältnismäßig komplizierte Konstruktion dar mit dem aufgeschlitzten Ventilkörper und einem in den Strömungsweg des kalten Wassers eingehenden Passzylinder. Im Betrieb kann ein Stück der Leitungsverbindung bei entstehender Druckreduzierfunktion abwechselnd mit reinem Brauchwasser aus dem Netz und dem Wasser der Brauchwasseraustauscherseite in Verbindung kommen, was nicht zweckmäßig ist.This combined kickback and pressure reducing valve provides a relatively complicated construction with the slotted valve body and one in the flow path the cold water incoming pass cylinder. In operation, a Piece of Line connection alternately when the pressure reducing function is created with pure service water from the network and the water of the service water exchanger side come in contact, which is not appropriate.

In Verbindung mit größeren Heizanlagen mit Wärmeaustauschern, wie Warmwasserbereiter oder Wasserkocher, werden üblicherweise Druckreduzieranord nungen eingesetzt, die einen Druckakkumulator mit einer Membrane oder einem flachen kolbenartigen, eine gasgefüllte Druckkammer abgrenzenden Körper umfassen. GB 2 391 588 A offenbart eine solche Anordnung, bei der ein Wasserkocher für Trinkwasser mit einem gewöhnlichen Sicherheitsventil versehen ist und außerdem ein weiteres Sicherheitsventil aufweist, der bei einem niedrigeren Druck öffnet. Das Auslaufwasser aus diesem letzteren Ventil wird in einen Druckakkumulator mit einem eine gasgefüllte Druckkammer abgrenzenden Kolben geleitet. Sobald der Druck sich wieder vermindert hat, wird das Wasser durch ein Rückschlagventil in das System zurückgeleitet. Durch diese Vorrichtung wird vermieden, dass das Sicherheitsventil zu oft aktiviert wird mit daraus folgender Wasservergeudung.In conjunction with larger heating systems with heat exchangers, such as water heaters or kettles, usually Druckreduzieranord calculations are used, which include a pressure accumulator with a membrane or a flat piston-like, a gas-filled pressure chamber delimiting body. GB 2 391 588 A discloses such an arrangement in which a kettle for drinking water is provided with an ordinary safety valve and also has another safety valve which opens at a lower pressure. The discharge water from this latter valve is passed into a pressure accumulator with a piston delimiting a gas-filled pressure chamber. Once the pressure has decreased again, the water is returned to the system through a check valve. By this device it is avoided that the safety valve is activated too often with consequent water waste.

Solche Vorrichtungen sind für Anlagen mit hohem Druck und großem Wasserverbrauch vorgesehen und umfassen große Druckakkumulatoren und Druck- und Rückschlagventile.Such Devices are for Systems with high pressure and large Water consumption and include large pressure accumulators and pressurized and check valves.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Druckreduziereinheit anzugeben, die keinen Zugang zu einem Abfluss benötigt, deren Herstellung und Installation einfach ist, und die so ausgebildet ist, dass all das Wasser an der Brauchwasseraustauscherseite an derselben Seite des Rückschlagventils verbleibt.It The object of the invention is to provide a pressure reduction unit, which does not require access to a drain, its manufacture and Installation is easy, and that is designed to do all that Water on the hot water exchanger side on the same side of the check valve remains.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der obigen Art gelöst, die, wie in Anspruch 1 angegeben, dadurch neu ist, dass sie aus einem mit der Rohrleitung in Verbindung stehenden Zylinder mit einem darin dichtschließenden Kolben und einer den Kolben in Richtung der Rohrleitung beaufschlagenden Schraubenfeder besteht.This object is achieved by a device of the above type, which, as in An 1, characterized new in that it consists of a cylinder connected to the pipe with a sealingly closing piston and a piston acting in the direction of the pipe coil spring.

Durch diese einfache Vorrichtung mit nur einem Zylinder mit dazugehörigem Kolben und einer Schraubenfeder, die zwischen dem Kolben und einem Stopfen am Ende des Zylinders angeordnet sein kann, und bei der keine Ventile oder andere strömungs- oder druckbeeinflussende Elemente vorhanden sind, wird die gestellte Aufgabe gelöst. Bei einer Druckerhöhung und Volumenvergrößerung im Brauchwasseraustauscher bewegt sich der Kolben gegen die Wirkung der Feder im Zylinder nach außen, bis das Volumen aufgenommen ist. Bei den heutigen angewandten Brauchwasseraustauscher, die sowenig wie etwa ein halbes Liter Wasser enthält, ist die Größe dieses Volumens begrenzt, und es ist daher möglich, den Zylinder klein herzustellen, unter 10 cm lang. All das Wasser bleibt während jeglicher Funktion innerhalb der Brauchwassweraustauscherseite des Rückschlagventils, und kein Teil der netzseitigen Verrohrung kann somit mit Wasser aus dem Brauchwasseraustauscher in Verbindung kommen.By this simple device with only one cylinder with associated piston and a coil spring between the piston and a plug can be located at the end of the cylinder, and at the no valves or other flow or pressure-influencing elements are present, the asked Task solved. At a pressure increase and volume increase in the process water exchanger the piston moves against the action of the spring in the cylinder Outside, until the volume is absorbed. In today's used industrial water exchangers, which contains as little as half a liter of water is the Size of this Volume limited, and it is therefore possible to make the cylinder small, under 10 cm long. All the water stays inside during any function the dhw side of the check valve, and no part the mains side piping can thus with water from the hot water exchanger get in touch.

Dadurch, wie in Anspruch 2 angegeben, dass der Zylinder mittels eines T-förmigen Formstücks an der Rohrleitung angeordnet und die Feder als zwischen dem Kolben und einem Stopfen am äußeren Ende des Zylinders angeordnete Druckfeder ausgebildet ist, wird eine gute, praktisch anwendbare Ausführungsform erzielt.Thereby, as specified in claim 2 that the cylinder by means of a T-shaped fitting on the Piping arranged and the spring as between the piston and a plug at the outer end is formed of the cylinder arranged compression spring is a good, practically applicable embodiment achieved.

Der Kolben kann, wie in Anspruch 3 angegeben, mit zwei Dichtungsringen, vorzugsweise O-Ringen, ausgebildet sein, wodurch die Führung und Bewegung des Kolbens in Zylindern stabil und sicher wird.Of the Piston, as stated in claim 3, with two sealing rings, preferably O-rings, be formed, whereby the guide and Movement of the piston in cylinders becomes stable and safe.

Wie in Anspruch 4 angegeben, kann das Rückschlagventil zweckmäßigerweise in die Einheit integriert werden, wobei es im Eintrittstutzen der Einheit angeordnet werden kann. Hierdurch wird eine kompakte Einheit mit sowohl Druckausgleich als auch Rückschlagventilfunktion erzielt.As specified in claim 4, the check valve may expediently integrated into the unit, being in the inlet of the Unit can be arranged. This will be a compact unit achieved with both pressure compensation and non-return valve function.

Die ZeichnungThe drawing

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. It demonstrate:

1 schematisch eine Fernheizanlage mit der erfindungsgemäßen Vor richtung zum Druckausgleich, und 1 schematically a district heating system with the invention ago direction for pressure equalization, and

2 eine Darstellung der Vorrichtung zum Druckausgleich, teilweise im Schnitt. 2 a representation of the device for pressure equalization, partly in section.

Beschreibung eines AusführungsbeispielsDescription of an embodiment

In 1 wird schematisch eine Fernheizanlage mit Vorlauf und Rücklauf für das Wasser aus dem Heizwerk und mit einem Brauchwasseraustauscher 2 dargestellt, der an seiner Primärseite das Wasser vom Vorlauf aufnimmt und an den Rücklauf abgibt. Die Sekundärseite des Brauchwasseraustauschers nimmt durch ein Rückschlagventil 11 kaltes Wasser vom Wasserversorgungsnetz auf. Die Vorrichtung zum Druckausgleich ist mit 3 gezeigt.In 1 is schematically a district heating system with flow and return for the water from the heating plant and a service water exchanger 2 represented on its primary side, the water from the flow and returns to the return. The secondary side of the hot water exchanger passes through a check valve 11 cold water from the water supply network. The device for pressure equalization is with 3 shown.

2 zeigt teilweise im Schnitt eine Ausführungsform der Vorrichtung 3 selbst. Ein Zylinder 4 ist mittels eines T-Formstücks 5 an der die Sekundärseite des Brauchwasseraustauschers mit dem Wasserversorgungsnetz verbindenden Rohrleitung 6 angeordnet. Im Zylinder ist ein dichtschließender Kolben 7 mit zwei O-Ringen 8 vorgesehen. Eine Druckfeder 9 zwischen dem Kolben 7 und einen Gewindestopfen 10 am oberen Teil des Zylinders beaufschlägt den Kolben in Richtung des T-Formstücks. Das Rückschlagventil 11, das in der Rohrleitung 6 vorzusehen ist, ist in den Eintrittstutzen 12 der Vorrichtung eingebaut. 2 partly shows in section an embodiment of the device 3 itself. A cylinder 4 is by means of a T-shaped piece 5 at the secondary side of the hot water exchanger connecting to the water supply network pipeline 6 arranged. In the cylinder is a tight closing piston 7 with two O-rings 8th intended. A compression spring 9 between the piston 7 and a threaded plug 10 at the upper part of the cylinder acts on the piston in the direction of the T-shaped piece. The check valve 11 that in the pipeline 6 is to be provided is in the inlet connection 12 installed the device.

Wenn der Druck im Brauchwasseraustauscher infolge von Überhitzung und der daraus folgenden Wärmeausdehnung des Wassers ansteigt, wird der Kolben 7 gegen die Wirkung der Feder nach außen bewegt, bis das gesteigerte Wasservolumen aufgenommen ist. Wenn die Temperatur sich wieder normalisiert hat, hat sich der Kolben in seine Ausgangspositon zurückbewegt.When the pressure in the process water exchanger increases as a result of overheating and consequent thermal expansion of the water, the piston becomes 7 moved outward against the action of the spring until the increased volume of water is absorbed. When the temperature has returned to normal, the piston has returned to its original position.

Während dieses Vorgangs verbleibt all das Wasser an der Brauchwasseraustauscherseite des Rückschlagventils. Es besteht somit keine Möglichkeit dafür, dass Wasser aus dem Brauchwasseraustauscher mit reinem Wasser im Wasserver sorgungsnetz in Verbindung kommen kann.During this Operation, all the water remains on the hot water exchanger side the check valve. There is thus no possibility for this, that water from the service water exchanger with pure water in the Water supply network can get in touch.

Die gewöhnlich angewandten Brauchwasseraustauscher sind verhältnismäßig klein, mit einem Wassergehalt von unter einem halben Liter. Die bei Überhitzung entstehenden Volumenvergrößerungen sind folglich auch gering, und das Zylindervolumen und die Federeigenschaften lassen sich leicht so anpassen, dass die beim Hub des Kolbens nach außen erfolgenden Druckerhöhung sehr beschränkt ist.The usually used industrial water exchangers are relatively small, with a water content from under a pint. The resulting in overheating volume increases are consequently also low, and the cylinder volume and the spring characteristics can be easily adjusted so that the stroke of the piston after outside pressure increase very limited is.

Die Vorrichtung weist wenige, einfache Bauteile auf und lässt sich einfach montieren.The Device has few, simple components and can be easy to assemble.

Claims

Contraption ( 3 ) to compensate for overpressure in a district heating system, in particular the over pressure that may occur in the event of overheating of the unit's heat exchanger, which device has been replaced by a non-return valve ( 11 ) from the water supply network to the secondary side of the process water exchanger cold water conductive piping ( 6 ), characterized in that it is made of one with the pipeline ( 6 ) related cylinders ( 4 ) with a tightly closing piston ( 7 ) and a coil spring ( 9 ), which moves the piston in the direction of the pipeline ( 6 ).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the cylinder by means of a T-shaped fitting ( 5 ) on the pipeline ( 6 ) and that the spring one between the piston ( 7 ) and a stopper ( 10 ) at the outer end of the cylinder ( 4 ) arranged compression spring ( 9 ).

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the piston ( 7 ) with two sealing rings, preferably O-rings ( 8th ) is provided.

Device according to one of claims 1-3, characterized in that the check valve ( 11 ) into the device ( 3 ), it is in the inlet ( 12 ) of the device is arranged.