DE164326C

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Publication number: DE164326C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

-M 164326 KLASSE 36 c. -M 164326 CLASS 36 c.

JOHANNES HAAG,JOHANNES HAAG,

in AUGSBURG und BERLIN.in AUGSBURG and BERLIN.

Die Vorrichtung, welche Gegenstand dieser Erfindung ist, unterscheidet sich von den bekannten Regelungsvorrichtungen für Warmwasserheizanlagen dadurch, daß das im Wasserheizkessel geheizte Wasser in der Nähe des unteren Endes des Steigrohres einer Nachheizung auf leicht regelbare Temperatur unterworfen ist.The device which is the subject of this invention differs from the known ones Control devices for hot water heating systems in that the water heated in the water boiler is nearby the lower end of the riser is subjected to reheating to an easily controllable temperature is.

Es geschieht dies in einer Nachheizvorrichtung, welcher nach Belieben Dampf in jeder Temperaturhöhe oder Heißwasser oder irgend eine andere heiße gasförmige oder tropfbare Flüssigkeit als Heizmittel und das in einem Heizkessel oder dergl. bereits erhitzte Wasser teilweise oder ganz zur Wärmeaufnahme zugeleitet wird.It does this in a post-heating device, which steams in each at will Temperature altitude or hot water or any other hot gaseous or dripping Liquid as a heating medium and the water already heated in a boiler or the like is partially or completely fed to the heat absorption.

Die Wärmeregelung kann hierbei auf mehrfache Weise erfolgen, nämlich einmal durch Vermehrung und Verminderung der Menge des nachzuheizenden Heizwassers und außerdem auch durch Wiederholung der Nachheizung in einer zweiten, dritten usw. Nachheizvorrichtung. The heat regulation can be done in several ways, namely once Increase and decrease in the amount of heating water to be post-heated and also also by repeating the post-heating in a second, third, etc. post-heating device.

Vorzugsweise wird zur Nachheizung Dampf verwendet, welcher auf beliebig hohe Temperatur überhitzt wird und sich zwischen dem Überhitzer einerseits und der N achheiz vorrichtung des Heizwassers andererseits in geschlossenem Kreislauf bewegt, ■ wobei der Dampf nur durch die Heizfläche hindurch mit dem Heizwasser in Wärmeaustausch tritt und niemals selbst in das Steigrohr der Heizungsanlage eindringt.Preferably, steam is used for post-heating, which is at any high temperature is overheated and is located between the superheater on the one hand and the after-heating device of the heating water on the other hand moved in a closed circuit, ■ where the Steam only exchanges heat with the heating water through the heating surface and never penetrates the riser pipe of the heating system itself.

Die Zeichnungen veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen der Regelungseinrichtung bei Beschränkung auf die Verwendung von Dampf als Heizmittel für die Nacln heizvorrichtung.The drawings illustrate various embodiments of the control device limited to the use of steam as heating medium for the nacln heater.

Es veranschaulicht:It illustrates:

Fig. ι die Anordnung der Regelungseinrichtung in einer einfachen Wasserheizungsanlage, welche außer einer beliebigen Anzahl von in verschiedenen Stockwerken aufgestellten Heizkörpern h auch einige unterhalb des Heizkessels k stehende Heizkörper h' enthalten kann, und in welcher der Dampferzeuger bezw. Dampfüberhitzer α abgesondert von dem Heizkessel besondere Feuerung haben mag, .Fig. Ι the arrangement of the control device in a simple water heating system which, in addition to any number of radiators h set up on different floors, can also contain some radiators h ' below the boiler k , and in which the steam generator BEZW. Steam superheater α may have a special furnace separate from the boiler,.

Fig. 2 eine Nachheizvorrichtung in Verbindung mit einem Wasserheizflammrohrkessel k, in dessen Feuerzüge der Dampferzeuger bezw.· Überhitzer α in Form einer Rohrschlange eingebaut ist,2 shows a post-heating device in connection with a water heating flame tube boiler k, in whose flues the steam generator or superheater α is installed in the form of a pipe coil,

Fig. 3 die Anordnung der Regelungsvorrichtung bei einer zweiteiligen Wasserheizungsanlage, deren beide Teile beliebig weit voneinander getrennt sind und darum am besten getrennte Nachheizvorrichtungen c enthalten, während nur ein Heizkessel k und ein einziger mit demselben in Zusammenhang stehender Dampferzeuger bezw. Dampfüberhitzer in Anwendung zu kommen braucht,Fig. 3 shows the arrangement of the control device in a two-part water heating system, the two parts of which are arbitrarily far apart and therefore best contain separate Nachheizvorrichtungen c, while only one boiler k and a single steam generator associated with the same BEZW. Steam superheater needs to be used,

jede der Fig. 4 und 4a die Anschlüsse mehrerer Nacherhitzer in Reihenschaltung (in ver- -65 schiedener Weise) undeach of FIGS. 4 and 4a shows the connections of several reheaters in series (in the -65 in different ways) and

(2. Auflage, ausgegeben am 23. November igog.)(2nd edition, issued on November 23rd igog.)

jede der Fig. 5 und 5a die Anschlüsse mehrerer Nacherhitzer in Parallelschaltung (in verschiedener Weise).each of Figs. 5 and 5a the connections of several reheaters in parallel (in different Way).

Der Dampf, welcher in dem Dampferzeuger α entweder unabhängig oder in Abhängigkeit von der Feuerung des Heizkessels k erzeugt bezw. überhitzt wird, strömt durch die Leitung b_y b._l zu der Nachheizvorrichtung c, welche nach Art eines Oberflächenkondensators eingerichtet sein kann, um das durch denselben hindurchgeleitete Wasser auf höhere Temperatur zu bringen. Das hierbei sich bildende Niederschlagwasser fließt durch die Leitung C₁ C₂ zum Dampferzeuger α zurück.The steam which is generated in the steam generator α either independently or depending on the firing of the boiler k BEZW. is overheated, flows through line b _y b. _l to the after-heating device c, which can be set up in the manner of a surface condenser in order to bring the water passed through it to a higher temperature. The precipitation water that forms in the process flows back through line C ₁ C ₂ to the steam generator α .

Das im Kessel erhitzte Wasser strömt zunächst durch die Leitung Si₁ bis zu dem Dreiwegehahn g, welcher so eingestellt werden kann, daß er entweder alles Wasser unmittelbar in die Steigrohrleitung st₂ übertreten läßt oder daß er diese Überströmung mehr oder weniger und, wenn nötig, auch vollständig hindert. In den Fig. 1, 2, 3, 4, 5 und 5a ist der Dreiwegehahn g (in Fig. 3 auch g') soThe water heated in the boiler first flows through the line Si ₁ to the three-way valve g, which can be set so that it either allows all the water to pass directly into the riser pipe st ₂ or that it overflows more or less and, if necessary, also completely prevents. In FIGS. 1, 2, 3, 4, 5 and 5a the three-way valve g (in FIG. 3 also g ') is like this

eingestellt, daß er die Überströmung aus Si₁ nach si₂ teilweise, aber nicht ganz versperrt, während Fig. 4a den Hahn g in solcher Stellung zeigt, in welcher derselbe die Überströmung vom Rohr Si₁ nach dem Steigrohr st₂ hin für den kürzesten Weg vollständig absperrt. Die Folge der teilweisen oder ganzen Absperrung der unmittelbaren Strömung aus dem Rohr Si₁ nach dem Steigrohr st₂ hin hat vermöge des Druckes, welcher die Umlaufbewegung in der Heizanlage verursacht, zur Folge, daß ein Teil des im Kessel erhitzten Wassers durch eine Rohrleitung s hindurch zu der Nachheizvorrichtung c strömt, um in dieser durch den Dampf auf höhere Temperatur gebracht zu werden, mit welcher es dann durch die Verbindungsleitung i zum Steigrohr st₂ gelangt.set that it partially but not completely blocks the overflow from Si ₁ to Si ₂ , while Fig. 4a shows the cock g in such a position in which the same the overflow from the pipe Si ₁ to the riser st ₂ for the shortest path completely shut off. The consequence of the partial or complete blocking of the direct flow from the pipe Si ₁ to the riser st ₂ has, due to the pressure which causes the circulation in the heating system, that part of the water heated in the boiler passes through a pipe flows to the after-heating device c, in order to be brought to a higher temperature in this by the steam, with which it then passes through the connecting line i to the riser st ₂ .

Durch Umleitung einer kleinen Wassermenge aus SiJ₁ durch die Nachheizvorrichtung c hindurch zum Steigrohr st₂ wird die Wärmewirkung der Heizungsanlage nur sehr wenig, die Umlaufgeschwindigkeit in derselben aber um so mehr erhöht, je kleiner diese Wassermenge ist, weil dann ein um so größerer Teil derselben infolge Überhitzung in Dampf übergeht. Die Wärmewirkung der Heizungsanlage wird um so mehr gesteigert, je mehr Wasser aus Si₁ genötigt wird, durch die Nachheizvorrichtung hindurch zum Steigrohr st₂ zu strömen; es ist dazu nur notwendig, daß man die Temperatur des Nachheizmittels selbst nach Belieben steigern kann. Für diesen Zweck wird der Verwendung von überhitztem Dampf (welchen man bei direkter Einführung in das Steigrohr aus verschiedenen Gründen wahrscheinlich überhaupt nicht gebrauchen könnte) der Vorzug vor anderen Nachheizmitteln eingeräumt.By diverting a small amount of water from SiJ ₁ through the after-heating device c to the riser st ₂ , the heating effect of the heating system is only very slightly increased, but the speed of circulation in the same increases the smaller this amount of water is, because then the greater part of it turns into steam as a result of overheating. The thermal effect of the heating system is increased the more water from Si ₁ is required to flow through the after-heating device to the riser st _2; it is only necessary for this to be able to increase the temperature of the after-heating agent itself at will. For this purpose, preference is given to using superheated steam (which, if introduced directly into the riser pipe for various reasons, would probably not be of any use) over other means of reheating.

Demnach ist hier die stärkste Heizung dadurch erreichbar, daß man den Dreiwegehahn g (bezw. bei der in Fig. 3 dargestellten mehrfachen Anlage die Dreiwegehähne g und g') so einstellt, daß alles im Heizkessel k erhitzte Wasser genötigt wird, aus der Leitung Si₁ durch s zur Nachheizvorrichtung c zu strömen.Accordingly, the strongest heating can be achieved here by setting the three-way cock g (or in the multiple system shown in FIG. 3, the three-way cocks g and g ') so that all the water heated in the boiler k is required from the line Si ₁ to flow through s to the post-heating device c.

Wird durch Drehen des Dreiwegehahns g bezw. g und g' für mehr und mehr Wasser aus der Leitung St₁ der unmittelbare Weg. in das Steigrohr st₂ eröffnet, so dringt auch Wasser aus der Rücklaufleitung r bezw. / und, nach Fig. 3 aus r_x und r₂, in den Wassernacherhitzer c und von hier nach st_%. Is by turning the three-way valve g respectively. g and g ' for more and more water from line St ₁ the immediate way. opened in the riser st ₂ , so water penetrates from the return line r respectively. / and, according to FIG. 3 from r _x and r ₂ , into the water reheater c and from here to st _% .

In vielen Fällen wird es zweckmäßig sein, den Dampferzeuger und Überhitzer α abgesondert von der Feuerung des Wasserheizkessels k heizbar zu machen, damit man bei geringem Wärmebedarf auch in der Lage ist, den Wasserheizkessel ganz auszuschalten und außer Betrieb zu setzen. Es braucht dann gleichwohl nur ein Teil des Wasserstromes der Heizungsanlage durch die Nachheizvorrichtung c hindurchgeleitet zu werden.In many cases it will be useful to make the steam generator and superheater α heatable separately from the firing of the water boiler k , so that when the heat requirement is low, one is able to switch off the water boiler completely and put it out of operation. However, only part of the water flow from the heating system then needs to be passed through the after-heating device c.

Unter Umständen kann es auch erwünscht sein, anstatt besonders erzeugten Dampfes Dampf aus einer benachbarten Dampfanlage für den Nacherhitzer c zu verwenden. Um dies zu ermöglichen, braucht man nur in die Leitung b_x b₂ einen Dreiwegehahn V (bei zweifacher Anlage noch einen zweiten derartigen Hahn, wie in Fig. 3 den Hahn b") einzusetzen und diesen auch mit einer Ferndampfleitung b zu verbinden, wie dies in den Fig. ι bis 3 angedeutet ist. Das Niederschlagwasser, welches sich in diesem Falle im Nacherhitzer c bildet, kann dann etwa durch einen fortwährend etwas geöffneten Hahn, wie solcher in den Fig. 1 bis 3 angedeutet ist, abgelassen werden.Under certain circumstances it may also be desirable to use steam from a neighboring steam plant for the reheater c instead of specially generated steam. To make this possible, one need only in the line b _x b ₂ a three-way valve V (at twice the system is a second such valve, as in Fig. 3 the tap b ") to use and these also with a long-distance steam line b to connect such This is indicated in Figures 1 to 3. The precipitation water, which in this case forms in the reheater c , can then be drained off, for example, through a continuously slightly open tap, as indicated in Figures 1 to 3.

Um den Dampferzeuger und Überhitzer a auch dann, wenn kein Niederschlagwasser in dem Nacherhitzer e zur Verfugung steht, in Betrieb setzen zu können, empfiehlt es sich, das Rohr C₂ bzw. auch C₁ durch Zwischenschaltung eines Dreiwegehahns f mit der Rückleitung der Heizungsanlage zu verbinden, damit man aus dieser etwas Wasser in den Dampferzeuger eindringen lassen kann. n₀ In order to be able to put the steam generator and superheater a into operation even when there is no rainwater in the reheater e, it is advisable to connect pipe C ₂ or C ₁ to the return pipe of the heating system by interposing a three-way valve f connect so that some water can penetrate from this into the steam generator. n ₀

Es wurde schon oben erwähnt, daß man, um verschiedene Wassermengen in dem Nacherhitzer auf gleiche Temperaturhöhe zu bringen, die Temperatur des Heizmittels mehr oder weniger erhöhen müsse. Bei abgesondert ng geheiztem Verdampfer und Überhitzer kann dies durch verschieden starkes Feuern erreicht werden, und wenn der Überhitzer sich in einem Feuerzüg des Heizkessels befindet, so kann man durch Mitbenutzung einer zweiten Wärmequelle ebenfalls verschiedene Dampftemperatur erlangen. In vielen Fällen wirdIt has already been mentioned above that in order to have different amounts of water in the reheater To bring to the same temperature level, the temperature of the heating medium must increase more or less. With separately ng With heated evaporators and superheaters, this can be achieved by firing at different intensities and if the superheater is in a boiler fire, so you can also use a second heat source at different steam temperatures gain. In many cases it will

man aber vorziehen, mit veränderlicher Nachheizfläche zu arbeiten. Eine veränderliche Nachheizfläche gewinnt man, wenn man anstatt eines einzigen Nacherhitzers eine größere Anzahl solcher Erhitzer so anordnet, daß ■ man jeden derselben beliebig in und außer Betrieb setzen kann. Dabei kann man das nachzuheizende Heizwasser entweder nacheinander durch mehrere Erhitzer hindurchleiten oderhowever, it is preferable to work with a variable post-heating surface. A changeable one Reheating surface is gained if you use a larger number instead of a single reheater such a heater is arranged in such a way that each of them can be in and out of operation at will can put. The heating water to be reheated can either be passed through several heaters one after the other or

ίο dasselbe auf mehrere Erhitzer gleichzeitig verteilen ; im ersteren Falle hat man die Nacherhitzer hintereinander oder in Reihe zu schalten und im letzteren Falle hat man sie parallel zu schalten.ίο distribute the same to several heaters at the same time ; in the first case, the reheaters have to be connected in series or in series and in the latter case they have to be connected in parallel.

Beispiele für die Reihenschaltung zeigen die Fig. 4 und 4a, die erstere mit lotrecht stehenden, die letztere mit liegenden Nacherhitzern c. In beiden Figuren sind in die Verbindungsleitungen der einzelnen Erhitzer Dreiwegehähne eingesetzt, von welchen aus je ein kurzes Rohr nach dem Steigrohre bezw. nach einem zwischen st_} und Si₂ befindlichen Rohre führt, so daß man je nach Bedarf einen, zwei oder drei Nacherhitzer zur Nachheizung verwenden kann; für den gleichen Zweck ist nach Fig. 4 auch die Dampfzuleitung von α her zu den einzelnen Erhitzern c durch Dreiwegehähne regelbar, doch kann man dafür auch einfache Zweiwegehähne verwenden, wie dies aus Fig. 4a zu ersehen ist.Examples of the series connection are shown in FIGS. 4 and 4a, the former with vertical reheaters, the latter with horizontal reheaters c. In both figures, three-way taps are used in the connecting lines of the individual heater, from each of which a short pipe after the riser pipes respectively. leads to a tube located between st _} and Si ₂ , so that one, two or three reheaters can be used for reheating as required; For the same purpose, according to FIG. 4, the steam supply line from α to the individual heaters c can also be regulated by three-way taps, but simple two-way taps can also be used for this, as can be seen from FIG. 4a.

■ Zur näheren Erklärung der Fig. 4 ist darauf aufmerksam zu machen, daß der Dreiwegehahn g, wie schon vorher erwähnt, die unmittelbare Verbindung zwischen Si₁ und St₁ teilweise unterbricht; das gleiche gilt auch hinsichtlich der Dreiw.egehähne, welche zwischen die zwei ersten Nächerhitzer c und die Leitung si₂ vermittelnd. eingesetzt sind, so daß auch aus diesen Nacherhitzern ein Teil des nacherhitzten Wassers je unmittelbar nach st₃ strömen kann, der Widerstand aber zu groß ist, um alles in diesen Nacherhitzern aufsteigende Wasser unmittelbar nach si₂ strömen zu lassen, so daß also die nachfolgenden Umgehungsleitungen s je nachgeheiztes Wasser zu dem nächsten Nacherhitzer hinleiten. In Fig. 4a ist dagegen der Dreiwegehahn g so gedreht, daß er die Verbindung zwischen St₁ und st₂ vollständig unterbricht, so daß also alles Wasser durch die erste Umgehungsleitung s zum ersten Nacherhitzer c strömen muß; es ist aber auch jeder der Dreiwegehähne, welche zwischen die hintereinander liegenden Nacherhitzer gesetzt sind, so gedreht, daß alles Wasser auch noch durch die folgenden Nacherhitzer hindurchströmen muß und erst durch das letzte Vermittelungsrohr i zum Steigrohre Si₂ gelangen kann.For a more detailed explanation of FIG. 4, attention should be drawn to the fact that the three-way valve g, as already mentioned, partially interrupts the direct connection between Si ₁ and St _1; the same also applies to the three-way taps, which mediate between the first two secondary heaters c and the line si ₂ . are used, so that some of the reheated water can also flow from these reheaters directly to st ₃ , but the resistance is too great to allow all the water rising in these reheaters to _{flow immediately to si 2} , so that the subsequent bypass lines s Depending on the amount of water that has been heated, feed it to the next reheater. In Fig. 4a, however, the three-way valve g is turned so that it completely interrupts the connection between St ₁ and St ₂ , so that all the water must flow through the first bypass line s to the first reheater c; but each of the three-way cocks, which are placed between the subsequent reheaters, are turned so that all the water has to flow through the subsequent reheaters and can only get through the last connecting pipe i to the riser pipes Si ₂ .

Zur Erklärung der Fig. 5 und 5a, welche Parallelschaltung von je drei Nacherhitzern c zeigen, und zwar nach Fig. 5 mit Benutzung von Dreiwegehähnen für die Verbindung zwischen den einzelnen Nacherhitzern und in Fig. 5a mit Benutzung von einfachen Zweiwegehähnen, ist folgendes zu bemerken: In Fig. 5 befindet sich der zur Hauptumschaltung dienende Dreiwegehahn g vor dem ersten Nacherhitzer, und in Fig. 5 a befindet sich derselbe hinter dem letzten Nacherhitzer, und nach Fig. 5 ist der letzte Nacherhitzer so- ' wohl für das Umlaufwasser als auch für den Dampf abgesperrt, so daß nur die beiden ersten Nacherhitzer zur Wirkung kommen, wogegen in Fig. 5 a alle drei Nacherhitzer vollständig in den Parallelstrom eingeschaltet sind, während der Dreiwegehahn g eine teilweise Versperrung zwischen dem Rohre Si₁ und dem Rohre st₂ herstellt.To explain FIGS. 5 and 5a, which show the parallel connection of three reheaters c, namely according to FIG. 5 with the use of three-way cocks for the connection between the individual reheaters and in FIG. 5a with the use of simple two-way cocks, the following should be noted : In Fig. 5 the three-way valve g used for the main switch is located in front of the first reheater, and in Fig. 5a it is behind the last reheater, and according to Fig. 5 the last reheater is for the circulating water as well shut off for the steam, so that only the first two reheaters come into effect, whereas in Fig. 5 a all three reheaters are completely switched on in the parallel flow, while the three-way valve g creates a partial blockage between the tubes Si ₁ and the tubes st ₂ .

Claims

Patent Claims:

1. Device for regulating the circulation in water heating systems, characterized in that the water is forced to take a detour by adjusting a valve (g or g'J, valve or the like) attached to the usual circulation path (between St ₁ and St ₂₎ on which it is exposed to a special heating.

2. An embodiment of the control device according to claim 1, characterized in that that the heating water of the water heating system is forced by tap or valve adjustment, either one after the other or in a distributed state, several special reheaters at the same time to flow through.

1 sheet of drawings.