DE176656C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

20. März 1883

die Priorität

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Warmwasserheizung, in welcher das Wasser dadurch stoßweise in Zirkulation gebracht wird, daß durch unter Druck stehenden Dampf eine bestimmte Wassermenge aus einem Wasserverdrängungsgefäße unmittelbar oder mittelbar durch den Wasserheizkessel in die Heizleitung getrieben wird; durch die darauf folgende Kondensation des Dampfes wird in dem Wasserverdrängungsgefäße ein Vakuum erzeugt und der Raum des Dampfes von frischem Wasser eingenommen, welches dann durch eine neue Beschickung des Wasserverdrängungsgefäßes mit Dampf wieder in die Heizleitung getrieben wird. Diese A^orgänge finden selbsttätig und abwechselnd so lange statt, wie Dampf von genügendem Druck in genügender Menge erzeugt wird.

Die vorliegende Erfindung hat ihren Zweck darin, die Arbeitsleistung einer solchen Einrichtung wesentlich zu vermehren, indem die aufeinander folgenden Vorgänge: Dampferzeugung, Austreiben des Wassers aus dem Wasserverdrängungsgefäß in die Heizleitung durch den Dampf und die Kondensation des Dampfes schneller und in schärferer Begrenzung stattfinden.

Zu diesem Zwecke wird ein besonderer Dampferzeuger von verhältnismäßig sehr kleinem Rauminhalt und großer Heizfläche zur Erzeugung des für das Wasserverdrängungsgefäß notwendigen Dampfes angewendet. Dieser Dampferzeuger ist getrennt von dem großen Heizkessel, in welchem das in der Leitung zirkulierende Wasser erhitzt wird, angebracht und mit dem Wasserverdrängungsgefäße und dem Röhrensysteme so verbunden, daß während der Saugperiode des Wasserverdrängungsgefäßes der kleine Dampferzeuger infolge des in jenem Gefäße erzeugten Vakuums mit Wasser angefüllt wird, welches dieselbe Temperatur wie das in das Wasserverdrängungsgefäß zu gleicher Zeit gesaugte Wasser hat. - . .

In den Zeichnungen stellt Fig. 1 teilweise in Seitenansicht und teilweise im senkrechten Schnitt ein Ausführungsbeispiel der neuen Wasserheizung schematisch dar, während Fig. 2, 3 und 4 ähnliche Ansichten anderer Ausführungsformen zeigen.

In Fig. ι wird der besondere Dampferzeuger durch das Schlangenrohr α gebildet, welches zur Erzeugung einer großen Heizfläche nur einen geringen Querschnitt haben darf und nur eine sehr kleine Wassermenge, z. B. genügend für eine einzige Wasserverdrängung faßt. In dem dargestellten Beispiele ist der Dampferzeuger in demFeuerungsraume b des großen Kessels c angebracht,

ίο welcher einen Teil der Zirkulationsleitung bildet und dazu dient, das darin zirkulierende Wasser zu erhitzen. Das obere Ende des Dampferzeugers α ist durch ein Rohr d mit dem oberen Ende des Wasserverdrängungsgefäßes e verbunden, während der untere Teil des Dampferzeugers α durch das Rohr f mit dem Rohre g in Verbindung steht, welches sich von dem Boden des Wasserverdrängungsgefäßes e nach unten erstreckt und mit der Rückleitung· h verbunden ist, wobei die Wasserzirkulationsleitung h, i ihrerseits mit dem unteren Ende des Heizkessels c in Verbindung steht. Das Rohr g ist mit der Rückleitung h bei dem Punkte j zwischen zwei Rückschlagventilen k und m verbunden. Beide Ventile öffnen sich gegen den W⁷asserheizkessel c, und während k als Wassereinlaßventil des Wasserverdrängungsgefäßes dient, dient m als Auslaßventil für dasselbe. Im folgenden wird k kurz das Einlaß- und m das Auslaßventil genannt. Die Heizleitung i beginnt am oberen Ende des Heizkessels c. Der Kondensator besteht aus der Wasserkammer n, welche ein oder mehrere Kondensatorrohre ο enthält. Nach vorliegendem Ausführungsbeispiele bildet die Kammer η einen Teil der Rückleitung h, welche sich von dem am höchsten Punkte des Systemes angebrachten Expansionsgefäße ρ bis zum Heizkessel c erstreckt. Das Kondensatorrohr 0 durchzieht die Kondensatorkammer η und steht an seinem einen Ende mit dem oberen Teile des Wasserverdrängungsgefäßes e vermittels des Rohres o¹ in Verbindung, welches im Innern dieses Gefäßes in dem U-förmig gebogenen Rohre o² endigt. Das andere Ende des Kondensatorrohres ο ist mit dem Rückflußrohre o³ verbunden, dessen Verlängerung o⁴ durch das Wasserverdrängungsgefäß e bis nahe auf dessen Boden geht. Durch diese Anordnung des Kondensatorrohres ο und der Rohre o¹, o², o³ und o⁴ wird verhindert, daß, während Dampf in das Verdrängungsgefäß e eintritt, das Wasser vom Verdrängungsgefäße e durch das Rohr ο zirkuliert und so das in der Kondensatorkammer η befindliche, zur nachherigen Kondensation des Dampfes dienende Wasser erhitzt. Bei dieser Einrichtung kann das in dem Kondensatorrohre 0 befindliehe Wasser allmählich durch das Rohr o⁴ in das Gefäß e entweichen, während das Niveau des Wassers in dem Gefäße e und folglich auch im gebogenen Ende o² des Kondensatorrolires 0, o¹ durch den Druck des in das Gefäß e eindringenden Dampfes niedergedrückt wird und schnell in das Gefäß e durch das Rohr o^l abfließen wird sowie das Niveau des Wassers in e so tief gesunken ist, daß Dampf durch die Rohre o² und o¹ in das Kondensatorrohr 0 eintritt. Das obere Ende des Rohres o³ steht mit dem Rohre q in Verbindung, welches mit dem sich nach oben öffnenden Rückschlagventile t versehen ist und sich aufwärts bis zu dem Niveau r erstreckt, welches höher ist als das Niveau 5 des Wassers im Expansionsgefäße p. Dieses Rohr q dient zum Entweichen von Luft und nicht kondensiertem Dampf aus der Kondensatorröhre 0.

Da der Dampferzeuger α nur eine sehr geringe Menge Wasser zu fassen vermag, kann auch während jeder Arbeitsperiode nur eine sehr begrenzte Menge verdampft werden. Der in den oberen Teil des Verdrängungsgefäßes e eintretende Dampf treibt eine bestimmte Wassermenge aus demselben in die Rückleitung h; das Einlaßventil k schließt sich, das Auslaßventil m öffnet sich und das aus e verdrängte Wasser dringt in den Heizkessel c, aus welchem eine entsprechende Menge warmen Wassers in die Heizleitung i getrieben wird. Sowie das Wasser im Wasserverdrängungsgefäße e und dem gebogenen Rohre ο bis unter den tiefsten Punkt des letzteren herabgedrückt ist, dringt Dampf vom Gefäße e in das vertikale Rohr o¹ und von dort in das Kondensatorrohr 0 und wird kondensiert. Dadurch bildet sich ein Vakuum in dem Gefäße e, das Auslaßventil in schließt sich, das Einlaßventil k öffnet sich und kaltes Wasser fließt aus der Rückleitung h in das Rohr g und von dort gleichzeitig nach dem Wasserverdrängungsgefäße e und dem Kondensatorrohre 0, in welchen es den Raum des kondensierten Dampfes einnimmt und nach dem Dampferzeuger a, welcher so mit Wasser für die folgende Arbeitsperiode beschickt wird.

Um zu verhindern, daß, während das Gefäß e mit Wasser gefüllt ist und das Wasser im Dampferzeuger α zum Sieden erhitzt wird, eine Zirkulation des Wassers durch.das Gefäß e und den Dampferzeuger α eintritt, wodurch eine Verzögerung der Dampfbildung im Dampferzeuger verursacht und das Wasser in e so erhitzt werden könnte, daß sich bei der folgenden Saugperiode kein vollständiges Vakuum bildet, wird ein außerhalb des Wasserverdrängungsgefäßes e angeordnetes Rohr u (Fig. 2) angewendet, welches mit dem

oberen und unteren Ende des Dampferzeugers α verbunden ist. Das Wasserverdrängungsgefäß e steht mit dem oberen und unteren Ende des Dampferzeugers, wie vorher beschrieben, in Verbindung, und die ganze Anordnung ist eine solche, daß, während das Wasser im Dampferzeuger α zum Siedepunkt erhitzt wird, nur eine Zirkulation desselben durch das Rohr u stattfinden kann und so

ίο nur die sehr geringe Menge Wasser, welche sich im Rohre u befindet, mit erhitzt wird, nicht aber die verhältnismäßig große Menge im Verdrängungsgefäße e.

Fig. 2 zeigt eine dem genannten Zwecke dienende Vorrichtung. Das obere Ende des Dampferzeugers α ist mit dem oberen Ende des Verdrängungsgefäßes e, wie in Fig. 1, durch das Rohr d verbunden; das Rohr d ist aber vorteilhafterweise vermittels des U-förmig gestalteten Rohres ν mit dem oberen Ende des Rohres u verbunden, welches sich außerhalb des Verdrängungsgefäßes e befindet und mit dem unteren Ende des Dampferzeugers a vermittels des Rohres f in Verbindung steht.

Der untere Teil des Verdrängungsgefäßes e ist mit der Rückleitung h an einem zwischen dem Einlaßventile k und dem Auslaßventile m gelegenen Punkte, wie vorher beschrieben, durch das Rohr g¹ verbunden, welches jedoch in diesem Falle zuerst aufwärts und dann abwärts gebogen ist, worauf es bei j in h mündet. Der obere Teil des Rohres g^l steht mit dem Rohre f am unteren Ende des Dampferzeugers α durch das Rohr χ in Verbindung, welches sich durch das Rohr u bis nahe an dessen Boden erstreckt. Während das Wasser im Dampferzeuger α zum Sieden erhitzt wird, kann dasselbe bei der beschriebenen Bauart durch den Dampferzeuger a, einen Teil des Rohres d, das gebogene Rohr ν, das Bleirohr u und das Rohr f zirkulieren, so daß das im Wasserverdrängungsgefäße e befindliche Wasser nicht durch Wasserströmungen erhitzt werden kann, sondern kühl bleibt. Sowie der Druck des im Dampferzeuger α erzeugten Dampfes größer ist als der Druck des Wassers in dem Wasserzirkulationssysteme, tritt derselbe in den oberen Teil des Wässerverdrängungsgefäßes e und treibt eine bestimmte Menge Wasser aus demselben durch das Rohr g¹ und das Auslaßventil m in den Heizkessel c, aus welchem dadurch eine entsprechende Menge heißen Wassers in die Heizleitung i gepreßt wird.

Sobald durch die Kondensation des Dampfes sich ein Vakuum im Verdrängungsgefäße e und dem Kondensatorrohre ο gebildet hat, füllen sich dieselben wieder mit Wasser aus der Rückleitung h durch das Rohr g^l, wie oben beschrieben, und zu gleicher Zeit fließt Wasser von dem Rohre g¹ durch die Rohre χ und / in den Dampferzeuger a.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei welcher das Wasser unmittelbar aus dem Verdrängungsgefäße e in die Heizleitung i getrieben wird. Das Gefäß e ist an die Leitung i an einem Punkte zwischen dem Heizkessel c und dem Rückschlagventil y, welches sich von dem Heizkessel c aus öffnet, angeschlossen. Die Rückleitung h ist mit dem Rückschlagventil m, welches sich gegen den Heizkessel c hin öffnet, versehen. Der so angeordnete Apparat wirkt ebenso wie der in Fig. 2 gezeigte, ausgenommen, daß, wenn der Dampf im Verdrängungsgefäße e kondensiert wird, dieses Gefäß, das Kondensatorrohr 0 und der Dampferzeuger α gleichzeitig durch das Rohr g¹ mit heißem Wasser aus dem Heizkessel c beschickt werden.

Eine solche Wasserheizung kann noch in anderer Art ausgeführt werden. So kann z. B., wie Fig. 4 zeigt, das Rohr ο¹, welches mit dem Kondensatorrohr ο verbunden ist und in dem gebogenen Rohre o² endet, unmittelbar, nachdem es in das Wasserverdrängungsgefäß e eingeführt ist, mit dem Rohre \ versehen sein, welches sich nach unten bis nahe an den Boden des Gefäßes e erstreckt. Durch dieses Rohr \ kann das in dem gebogenen Rohre o² befindliche Wasser, während das Wasser durch den eintretenden Dampf aus dem Gefäße e verdrängt wird, direkt in das Gefäß e niederfließen, dadurch wird vermieden, daß das in o² befindliche Wasser in das Kondensatorrohr 0 getrieben wird und so kaltes Wasser durch das Rohr ο⁴ in das Gefäß e gelangt und durch teilweise Kondensation des eintretenden Dampfes die Wasserverdrängung verzögert. Das Rohr ο⁴ dient im übrigen, wie vorher beschrieben, dazu, das Wasser aus dem Kondensatorrohr 0 in das Gefäß e zu leiten, wenn Dampf von diesem in das Rohr 0 übertritt.

Ebenso kann das Ende des Rückflußrohres ο³ des Kondensatorrohres 0 anstatt mit dem bis zum Boden des Wasserverdrängungsgefäßes reichenden Rohre o⁴ in Verbindung zu stehen, wie in Fig. 1, 2 und 3, direkt oben an das Rohr u durch das Rohr 1 angeschlossen sein, wie Fig. 4 in punktierten Linien zeigt. Das aus dem Kondensatorrohre 0 und dem Rohre ο³ durch den in das Verdrängungsgefäß eingeleiteten Dampf ausgetriebene Wasser fließt in das Rohr u ab, von welchem es durch das Rohr χ in das Rohr g¹ gelangt, um zusammen- mit dem vom Verdrängungsgefäß e kommenden Wasser auszuströmen. Oder der Apparat mag, wie Fig. 4 zeigt, mit beiden Rohren o⁴ und 1 versehen sein; die Absperrventile 2 und 3

sind dann vorgesehen, so daß je nach der Stellung derselben das von dem Kondensatorrohre ο durch das Rohr o³ kommende Wasser entweder durch das Rohr ι oder das Rohr o⁴ oder durch beide zu gleicher Zeit entweicht.

Claims (6)

Patent-Ansprüche:

1. Warmwasserheizung, in welcher Wasser durch stoßweise Zuleitung von

ίο unter Druck stehendem Dampf zu einem mit dem Heizkessel in unmittelbarer Verbindung stehendem Wasserverdrängungsgefäße und durch Kondensation des Dampfes in Umlauf gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Erzeugung des für die Arbeitstätigkeit des Wasserverdrängungsgefäßes notwendigen Dampfes angeordnete besondere Dampferzeuger (a) von verhältnismäßig kleinem Inhalte und großer Heizfläche mit dem Wasserverdrängungsgefäße (e) und dem Rohrsystem (i) der Anlage in solcher Weise verbunden ist, daß während der Saugperiode des Wasserverdrängungsgefäßes (e) infolge des in diesem Gefäße erzeugten Vakuums der Dampferzeuger zu gleicher Zeit selbsttätig mit Wasser frisch beschickt wird.

2. Warmwasserheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr (u) mit dem oberen und unteren Teile des Dampferzeugers außerhalb des Wasserverdrängungsgefäßes verbunden ist, zum Zwecke, den Umlauf des Wassers durch den Dampferzeuger (a) und das Wasserverdrängungsgefäß (e) und das dadurch bewirkte Erhitzen des in diesem Gefäße enthaltenen Wassers zu verhindern.

3. Warmwasserheizung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampferzeuger (a) in dem Feuerungsraume (b) des Wasserheizkessels (c) angebracht ist, und daß die unteren Enden des Wasserverdrängungsgefäßes (e) und des Dampferzeugers (a) durch das Rohr (g) mit der Rückleitung (h) des Wasserzirkulationssystemes an einem Punkte (j) zwischen zwei sich gegen den Wasserheizkessel (c) hin öffnenden Rückschlagventilen (k und m) verbunden sind.

4. Warmwasserheizung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Dampferzeugers (a) mit dem Ablauf rohr (g^lj des Wasserverdrängungsgefäßes (e) durch ein sich durch das Rohr (u) erstreckendes, unten offenes Rohr (x), in Verbindung steht (Fig. 2).

5. Warmwasserheizung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Dampferzeugers (a) und der des Wasserverdrängungsgefäßes, (e) mit der Heizleitung (i) des Wasserzirkulationssystemes an einer zwischen dem Wasserheizkessel (c) und dem sich vom Heizkessel (c) ,aus öffnenden Rückschlagventile (y) gelegenen Stelle verbunden sind (Fig. 3).

6. Warmwasserheizung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Wasserverdrängungsgefäße in Verbindung stehende Kondensator aus einer einen Teil der Rückleitung (h) des Wasserzirkulationssystemes bildenden Kondensationskammer (n) und aus einem Kondensationsrohre (0) besteht, welches einerseits mit dem Rohr (ο^χ), welches im Wasserverdrängungsgefäße in dem gebogenen Rohre (o²) mit dem absteigenden Zweigrohre (\) endet und andererseits mit dem sich in dem Rohre (o*) fortsetzenden Rohre (o³) verbunden ist, wobei das Rohr (o³) durch ein Rohr (i) mit dem Rohr (11) verbunden sein kann, und die Rohre (o³ und 1) mit Absperrventilen (2 und 3) versehen sein können, während das Rohr (0³J mit dem mit Rückschlagventil (t) versehenen Luft- und Dampfabzugsrohr (q) in Verbindung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.