DE1679370A1 - Method for operating a heating system with a gas-fired circulation water heater - Google Patents
Method for operating a heating system with a gas-fired circulation water heaterInfo
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Description
Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage mit einem gasbeheizten Umlauf-Wassererhitzer Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage mit einem gasbeheizten Umlauf Wassererhitzer, und auf eine hierfür geeignete Heizungsanlage.Method for operating a heating system with a gas-fired one Circulation water heater The invention relates to a method of operating a Heating system with a gas-heated circulation water heater, and one for this suitable heating system.
Bei mit gasbeheizten Umlauf-Wassererhitzern betriebenen Heizungsanlagen bekannter Art ist eine Pumpe zum Umwälzen des Umlaufwassers vorgesehen, welche an das elektrische Netz angeschlossen ist. Vom gasbeheizten Umlauf-Wassererhitzer her gesehen wird diese Pumpe also mit Fremdenergie betrieben und es ist eine besondere Fremdenergiequelle erforderlich.For heating systems operated with gas-fired circulation water heaters known type, a pump is provided for circulating the circulating water, which on the electrical network is connected. From the gas-heated circulation water heater seen this pump is operated with external energy and it is a special one External energy source required.
Um bei Anlagen mit gasbeheizten Flüssigkeitserhitzern von fremden Energiequellen unabhängig zu werden, ist es bereits bekannt, bei einem Durchlauferhitzer eine Wasserkraftmaschine vorzusehen, welche von der zu erhitzenden und aus einer Druckleitung zuströmenden Flüssigkeit angetrieben wird und mit einem Stromerzeuger gekoppelt ist, welcher während des Betriebs des Gerätes die zur Steuerung der Anlage erforderliche elektrische Energie liefert (DBP 1 013 855). Bei dieser bekannten Anlage ist jedoch streng genommen immer noch eine Zusatzenergiequelle in Form von Druckwasser erforderlich, mit dessen Hilfe der Stromerzeuger angetrieben wird. Diese Vorrichtung ist demnach auch nur in Verbindung mit Durchlauf-Wassererhitzern verwendbar, die an eine Druckwasserleitung angeschlossen sind.In the case of systems with gas-heated liquid heaters from third parties It is already known to be independent of energy sources in a water heater to provide a water power machine, which of the to be heated and from a Pressure line flowing in Liquid is driven and with a power generator is coupled, which during operation of the device supplies the electrical energy required to control the system (DBP 1 013 855). Strictly speaking, however, this known system is still an additional source of energy required in the form of pressurized water, with the help of which the power generator is driven will. This device is therefore only in connection with continuous water heaters can be used that are connected to a pressurized water pipe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einem Wassererhitzer betriebene Anlage zu schaffen, welche auch von einer Druckwasser-Zufuhrleitung unabhängig ist und ohne Zusatzenergie betrieben werden kann, welche sich also auch auf ein Umlaufwassersystem anwenden lässt.The invention is based on the object of one with a water heater to create operated system, which is also independent of a pressurized water supply line and can be operated without additional energy, which is also based on a Can apply circulation water system.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass nur ein Teil
des Umlaufwassers der gesamten Heizungsanlage durch den T"lassererhitze.r hindurchgeleitet
und in dessen jlä@rmetauscher verdampft wird und dass der Dampf zum Antrieb eines-
Turbinenrades o.dgl, verwendet wird, welches eine Fördereinrichtung antreibt, durch
welche sowohl der eine Teil des Umlaufwassers durch den Wärmetauscher des Wassererhitzers
hindurch als. auch der restliche Teil des Umlaufwassers, welches durch den aus der
Turbine austretenden Dampf in einem Kondensator aufgeheizt wird, durch die Heizkörper
der Heizungsanlage hindurch gefördert wird. Die Erfindung beruht also darauf, die
im Wassererhitzer erzeugte und an das Umlaufwassersystem abgegebene Wärmemenge durch
Umsetzung in mechanische Energie zur Umwälzung des Umlaufwassers heranzuziehen.
Dieses Verfahren ist demnach vorzugsweise für Umlaufwasser-Heizungsanlagen geeignet.
Zur Erzielung einer weitgehend gleichmässigen Drehzahl der Pumpe unabhängig von
schwankenden Wärmeleistungen des Wassererhitzers wird der Dampf mit Schallgeschwindigkeit
und damit mit mindestens annähernd kostanter Geschwindigkeit auf das Turbinenrad
geleitet.
Im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine Heizungsanlage gemäss der Erfindung mit zwei getrennten Umlaufwasser-Kreislauf"systemen; Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Heizungsanlage mit aufgeteiltem Umlaufwasser-Kreislaufsystem.In detail: FIG. 1 shows a heating system according to the invention with two separate circulating water circulation systems; FIG. 2 shows a second exemplary embodiment a heating system with a split circulating water system.
In den beiden Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Sofern sich die Teile in ihrer Bauart von-/einander unterscheiden, sind andere Bezugsziffern dingesetzt. Die Heizungsanlage weist bei beiden Ausführungsbeispielen einen mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichneten Umlauf-Wassererhitzer an sich bekannter Bauart auf, von welchem lediglich der Wärmetauscher 11 und der Gasbrenner 12 schematisch dargestellt sind. Der Wärmetauscher 11 weist in bekannter Weise einen Lamellenblock auf, welcher von einer Rohrschlange zum Durchleiten des Umlaufwassers durch den Wärmetauscher 11 hindurch durchsetzt ist. Die Heizkörper 13 der Heizungsanlage sind zusammen durch ein aus zwei konzentrischen Ringen bestehendes Symbolzeichen dargestellt. Im Wärmetauscher 11 des Umlauf-Wassererhitzers 10 wird ein Teil des Umlaufwassers der gesamten Heizungsanlage in Sattdampf oder überhitzten Dampf verwandelt und über eine an die den Wärmetauscher 11 durchsetzende Rohrschlange anschliessende Dampfleitung 1¢ zu einer nicht dargestellten Düse und durch diese auf ein Turbinenrad 15 geleitet. Das Turbinenrad 15 ist über eine@gemeinsame und durch eine strichpunktierte Linie angedeutete Welle 16 mit einer Umwälzpumpe 17 verbunden, welche zwei Druckstufen mit unterschiedlicher Förderhöhe aufweist.In the two figures, the same parts are given the same reference numerals designated. If the parts differ from one another in their design, are other reference numbers added. The heating system has in both embodiments a circulation water heater identified by the reference number 10 is known per se Design, of which only the heat exchanger 11 and the gas burner 12 are shown schematically are shown. The heat exchanger 11 has a lamellar block in a known manner on which of a pipe coil for passing the circulating water through the Heat exchanger 11 is penetrated through it. The radiators 13 of the heating system are represented together by a symbol consisting of two concentric rings. In the heat exchanger 11 of the circulating water heater 10, part of the circulating water the entire heating system is transformed into saturated steam or superheated steam and over a steam line connecting to the pipe coil passing through the heat exchanger 11 1 ¢ to a nozzle (not shown) and passed through it to a turbine wheel 15. The turbine wheel 15 is via a @ common and by a dash-dotted line indicated shaft 16 with a Circulation pump 17 connected which has two pressure stages with different head.
Beim Ausführungsbeispiel nach-Figur 1 wird der Dampf nach dem An-@ treiben des Turbinenrades 15 über.eine Verbindungsleitung 18 in die Kühlschlangen 19 eines Kondensators 20 geleitet, welcher als Oberflächen-Kondensator ausgebildet ist. Das aus dem kondensierten Dampf zurückgewonnene Umlaufwasser wird über eine Zeitung 21 zum Eingang 22 der einen Druckstufe 171 der Umwälzpumpe 17 geleitet.In the embodiment according to Figure 1, the steam after the an @ drive the turbine wheel 15 via a connecting line 18 into the cooling coils 19 of a capacitor 20, which is designed as a surface capacitor is. The circulating water recovered from the condensed steam is passed through a Newspaper 21 is passed to the input 22 of a pressure stage 171 of the circulation pump 17.
Die beiden Druckstufen 171 und 172 der Umwälzpumpe 17 sind in voneinander getrennten Pumpenkammern untergebracht. Dabei ist die Druckstufe 171 für eine grössere Förderhöhe, die Druckstufe 172 für eine geringere Dörderhöhe ausgelegt. Die Druckstufe 171 fördert das aus dem Oberflächen-Kondensator 20 über die Leitung 21 ankommende Umlaufwasser über ein Rückschlagventil 23 und die Rücklaufleitung 24 in die Rohrschlange des Wärmetauschers 11 des Umlauf-Wassererhitzers 10 zurück, wo es wieder ih Dampf verwandelt wird.The two pressure stages 171 and 172 of the circulation pump 17 are in each other housed separate pump chambers. The pressure level 171 is for a larger one Delivery head, the pressure level 172 designed for a lower delivery head. The pressure level 171 conveys the incoming from the surface capacitor 20 via the line 21 Circulating water through a check valve 23 and the return line 24 into the coil of the heat exchanger 11 of the circulation water heater 10 back, where it again ih steam is transformed.
Die Heizungsanlage gemäss Figur 1 weist einen weiteren, vom vorstehend beschriebenen Umlaufwasser-Kreislauf vollständig getrennten zweiten Umlaufwasser-Kreislauf mit einer gegenüber dem ersten Kreislauf grösseren Wassermenge auf, welcher von der zweiten Druckstufe 172 der Umwälzpumpe 17 betrieben wird. Von dieser aus wird das Umlaufwasser durch eine Leitung 25 in den Oberflächen-Kondensator 20 geleitet, wo es 'zum Kondensieren des Dampfes im ersten Kreislauf dient und wo es auf die in den Heizkörpern 13 gewünschte Vorlauftemperatur erwärmt wird, denen es über eine Zeitung 26 zugeführt wird. Von den Heizkörpern 13 der Anlage gelangt das Umlaufwasser über die Rücklaufleitung 27 zum Saugeingang 28 der zweiten Druckstufe 172 der Umwälzpumpe 17 zurück. An die Rücklaufleitung 27 ist eine Zweigleitung 29 zu einem Ausdehnungsgefäss 30 angeschlossen.The heating system according to Figure 1 has a further, from the above circulating water circuit described completely separate second circulating water circuit with a larger amount of water compared to the first circuit, which of the second pressure stage 172 of the circulation pump 17 is operated. From this one becomes the circulating water is passed through a line 25 into the surface condenser 20, where it 'serves to condense the steam in the first circuit and where it is used on the in the radiators 13 desired flow temperature is heated to which it has a Newspaper 26 is fed. The circulating water arrives from the radiators 13 of the system Via the return line 27 to the suction inlet 28 of the second pressure stage 172 of the circulation pump 17 back. On the return line 27 is a branch line 29 to an expansion vessel 30 connected.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind also zwei voneinander getrennte Kreisläufe vorgesehen. Die imzugeführte Wärme wird vollständig zur Erzeugung von Dampf im ersten Kreislauf benützt, welcher durch-den Antrieb des Turbinenrades 15 die Umwälzpumpe 17 betreibt und damit den Wasserumlauf in beiden Kreisläufen bewirkt..Dabei ist die Druckstufe 171 mit grösserer Förderhöhe in den den Wassererhitzer 10 enthaltenden einen Kreislauf und die zweite Druckstufe 172 mit geringerer Förderhöhe in den die Heizkörper 13 enthaltenden zweiten Kreislauf der Anlage geschaltet.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, two are separate from one another Circuits provided. The imported Heat becomes complete used to generate steam in the first circuit, which is driven by the Turbine wheel 15 operates the circulation pump 17 and thus the water circulation in both Circuits .. The pressure level 171 with a higher head is in the the water heater 10 including a circuit and the second pressure stage 172 with a lower head in the second circuit containing the heating element 13 the system switched.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 wird im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 nicht mit zwei getrennten Umlaufwasser-Kreisläufen sondern mit einem einzigen Umlaufwasser-Kreislauf gearbeitet, welcher jedoch in zwei Parallelzweige geteilt ist. Die dabei verwendete Umwälzpumpe 37 weist wieder eine erste Druckstufe 371 mit grösserer Förderhöhe und eine zweite Druckstufe 372 mit geringerer Förderhöhe auf, die aber von einem gemeinsamen Saugeingang 38 der Umwälzpumpe 37 her versorgt werden. Die Druckstufe 371 fördert einen kleineren Teil des in die Pumpe 37 eintretenden Umlaufwassers über das Rückschlagventil 23 und die Rücklaufleitung 24 in die Rohrschlange des Wärmetauschers 11 des Wassererhitzers 10, wo es in Dampf umgewandelt und dieser über die Dampfleitung 14 auf das Turbinenrad.15 geleitet wird. Der Dampf gelangt vom Turbinenrad 15 über die Verbindungsleitung 18 in einen Mischkondensator 40, wo er durch Nischen mit dem anderen grösseren Teil des Umlaufwassers kondensiert wird..Dieser andere Teil des in die Umwälzpumpe 37 eintretenden Umlaufwassers wird mittels der zweiten Druckstufe 372 mit geringerer Förderhöhe -durch die Zweigleitung 25 in den Mischkondensator 40 geleitet. Aus dem Mischkondensator 40 strömt das ganze und durch den kondensierten Dampf auf die gewünschte Vorlauftemperatur erhitzte Umlaufwasser über die Zeitung 26 zu den Heizkörpern .13 der Heizungsanlage und_von dort aus über die Rücklaufleitung 27 zurück zum gemeinsamen Saugeingang 38 der vom Turbinenrad 15 angetriebenen Umwälzpumpe 37. Die Verwendung einer Umwälzpumpe 37 mit zwei Druckstufen, welche über einen gemeinsamen Saugeingang 38 versorgt wird, und die Verwendung eines Mischkondensators 40. beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist ohne Schwierigkeiten möglioh, da der ganze Druckabfall des im Waesererhit$ersweig 'der Anlage erzeugten Dampfdrucke-am Turbinenrad erfolgt. Dort. kann bei beiden Ausführungsbeispielen die Dampfaustrittsgeschwindigkeit ganz bewusst auf Schallgeschwindigkeit gehalten werden, damit eine gleichmässige Dampfaustrittsgeschwindigkeit und demgemäss eine mindestens annähernd gleichmässige Drehzahl des Turbinenrades und der.Umwälzpumpe 17 oder 37 erzielt wird, unabhängig von unterschiedlichen Leistungen des verwendeten Wassererhitzers, ' Neben der Einsparung einer gesonderten Energiequelle zur Erzielung der Umlaufwasser-Umwälzung wird bei dem Verfahren und einer Anlage gemäss der Erfindung ausserdem der Vorteil erreicht, dass am Ilärmetauscher 11 des Umlauf-Wassererhitzers 10 keine korrosionsfördernde Schwitzwasserbildung auftreten kann, da immer im gleichhohen Temperaturbereich gearbeitet wird. Darüberhinaus ist auch die Steuerung der Anlage mit verhältnism,.ssig einfachen Mitteln durchzuführen. Ferner kann die Turbine ausser zum Antrieb der Umwälzpumpe auch zum Antrieb von anderen, in manchen Fällen zum Betrieb der-Anlage erforderlichen Aggregaten, wie z.B. einem Gebläse zum Absaugen der Abgase verwendet werden. Das ist ohne weiteres möglich,. da der entsprechende Energiebedarf durch Verdampfung eines daran angepassten Teiles der Umlaufwassermenge im Wärmetauscher des Wassererhitzers erzielt 'werden kann.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, in contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 1, work is not carried out with two separate circulating water circuits but with a single circulating water circuit which, however, is divided into two parallel branches. The circulating pump 37 used here again has a first pressure stage 371 with a greater delivery head and a second pressure stage 372 with a lower delivery head, which, however, are supplied from a common suction inlet 38 of the circulating pump 37. The pressure stage 371 conveys a smaller part of the circulating water entering the pump 37 via the check valve 23 and the return line 24 into the pipe coil of the heat exchanger 11 of the water heater 10, where it is converted into steam and this is conducted via the steam line 14 to the turbine wheel.15 . The steam arrives from the turbine wheel 15 via the connecting line 18 into a mixing condenser 40, where it is condensed through niches with the other larger part of the circulating water. passed through the branch line 25 into the mixing condenser 40. From the mixing condenser 40, all of the circulating water heated to the desired flow temperature by the condensed steam flows via the newspaper 26 to the radiators .13 of the heating system and from there via the return line 27 back to the common suction inlet 38 of the circulating pump 37 driven by the turbine wheel 15 using a circulating pump 37 with two pressure levels, which is supplied via a common suction port 38, and the use of a mixing condenser 40. in the embodiment of Figure 2 is möglioh without difficulty, because the entire pressure drop of $ ersweig in Waesererhit 'of the plant produced vapor pressures-am Turbine wheel takes place. There. In both exemplary embodiments, the steam outlet speed can be deliberately kept at the speed of sound so that a uniform steam outlet speed and, accordingly, an at least approximately uniform speed of the turbine wheel and the circulating pump 17 or 37 is achieved, regardless of the different capacities of the water heater used, 'In addition to saving a separate one Energy source to achieve circulating water circulation, the method and a system according to the invention also have the advantage that no corrosion-promoting condensation can occur on the secondary exchanger 11 of the circulating water heater 10, since work is always carried out in the same temperature range. In addition, the system can also be controlled with relatively simple means. Furthermore, in addition to driving the circulating pump, the turbine can also be used to drive other units that are required in some cases to operate the system, such as a fan for extracting the exhaust gases. That is easily possible. since the corresponding energy requirement can be achieved by evaporation of an adapted part of the circulating water in the heat exchanger of the water heater.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist in seiner Anwendung nicht auf Heizungsanlagen mit gasbeheizten Umlauf-Wassererhitzern beschränkt, sondern könnte auch bei Durchlauf-jvassererhitzern angewandt werden, bei denen das zu erwärmende Wasser nicht selbsttätig durch eine Druckleitung zugeführt wird, sondern mittels einer Pumpe gefördert werden muss.The method according to the invention is not limited in its application Heating systems with gas-fired circulation water heaters are limited, but could can also be used with continuous flow water heaters where the Water is not supplied automatically through a pressure line, but by means of a pump must be promoted.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
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DEJ0035326 | 1967-12-23 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=7205388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671679370 Pending DE1679370A1 (en) | 1967-12-23 | 1967-12-23 | Method for operating a heating system with a gas-fired circulation water heater |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT278292B (en) |
DE (1) | DE1679370A1 (en) |
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1967
- 1967-12-23 DE DE19671679370 patent/DE1679370A1/en active Pending
-
1968
- 1968-01-29 AT AT88168A patent/AT278292B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT278292B (en) | 1970-01-26 |
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