DE218405C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 218405 KLASSE 36 c. GRUPPEM 218405 CLASS 36 c. GROUP

JAMES ALFRED DONNELLY in NEW-YORK.JAMES ALFRED DONNELLY in NEW YORK.

Dampfheizungsanlage mit mehreren Heizgruppen.Steam heating system with several heating groups.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Juni 1907 ab.Patented in the German Empire on June 21, 1907.

Die Erfindung betrifft eine Dampfheizungsanlage, in welcher durch zweckdienliche Anordnung von Ventilen und verhältnismäßige Belastung derselben ein vorausbestimmter Abfluß des Druckmittels aus dem Heizkörper sowohl als aus jeder Heizgruppe und hierdurch wiederum die zuverlässige Wegführung des Kondenswassers und der Luft aus jedem Heizkörper oder Gruppe erzielt wird.The invention relates to a steam heating system, in which by appropriate arrangement of valves and their relative load a predetermined discharge of the pressure medium from the radiator as well as from each heating group and thereby in turn, the reliable removal of the condensation water and the air from each radiator or group is achieved.

ίο Es ist bekannt, durch Einbauen von Ventilen in die Leitung eine Regelung der Dampf verteilung herbeizuführen. Soweit solche Ventile vor den Heizkörpern in der Dampfzuleitung zur Anwendung kamen, bedürfen sie hier keiner Berücksichtigung; denn selbst wenn man sie sich hinter die Heizkörper eingebaut denkt, können dieselben keinen im vorausbestimmten, verhältnismäßigen und im wesentlichen ununterbrochenen Abfluß aus dem Heizkörper ermöglichen, abgesehen davon, daß die Verhältnisse in der Rückleitung andere sind wie vor dem Heizkörper.ίο It is known by incorporating valves to bring about a regulation of the steam distribution in the line. So much for such valves Before the radiators were used in the steam supply line, they do not need any here Consideration; because even if you think of it as being installed behind the radiator, they cannot be predetermined, proportionate, and essentially uninterrupted Allow drainage from the radiator, apart from the fact that the conditions in the return line are different as in front of the radiator.

Aber auch die beispielsweise in der Anlage nach D. R. P. 168527 in die Rückleitung eingeschalteten Regelventile können nicht zu dem hier beabsichtigten und erreichten Ergebnis führen. Sie sollen wohl den Dampf über die verschiedenen Gruppen verteilen und können dies auch teilweise, solange die Verhältnisse normal bleiben, während sie gerade dann außer Wirkung treten, wenn eine Regelung am notwendigsten ist. Auch diese bekannten Anordnungen können aber nicht dazu dienen, um im Sinne vorliegender Erfindung aus jedem Heizkörper sowohl, wie aus jeder Gruppe von Heizkörpern den Abfluß einer bestimmten im voraus bekannten Dampfmenge zu bewirken, welche Dampfmenge hinreichend groß ist, um die Ableitung der Luft und des Kondenswassers aus jedem Heizkörper herbeizuführen. Eine Änderung der Druckverhältnisse in der Leitung aber veranlaßt die Ventile, selbsttätig eine Regelung und Wiederherstellung des normalen Zustandes, für den sie eingestellt sind, zu bewirken.But also those switched into the return line, for example in the system according to D. R. P. 168527 Control valves cannot lead to the result intended and achieved here. You are supposed to be the steam over that distribute to different groups and can do this partially, as long as the circumstances remain normal, while they are ineffective when regulation is most necessary is. However, these known arrangements cannot be used in the sense of the present invention from each Radiators both as from each group of radiators the drain of a particular im to effect known amount of steam in advance, which amount of steam is sufficiently large to remove the air and condensation water from each radiator. A change in the pressure conditions in the line, however, causes the valves to act automatically a regulation and restoration of the normal state for which they are set, to effect.

In den Zeichnungen zeigtIn the drawings shows

Fig. ι eine schematische Dampfheizungsanlage, welche der Erfindung gemäß eingerichtet ist, währendFig. Ι a schematic steam heating system, which is set up according to the invention is while

Fig. 2 und 3 die hierbei zur Verwendung kommenden Dampffallen oder Ventile im Schnitt veranschaulichen.FIGS. 2 and 3 show the steam traps or valves used here in the Illustrate section.

Die Hauptdampfzuleitung 10 gehe beispielsweise von dem Auspuff einer Dampfmaschine oder von einem Dampfkessel o. dgl. aus. Die Hauptrückleitung 11 führt wie üblich zur Vakuumpumpe 12. Für den Fall, daß Frischdampf von der Leitung 10 geliefert wird, kann die Ableitung auch in einen Warmwasserbehälter, Warmwassererhitzer o. dgl. münden, oder in die Atmosphäre auspuffen usw. .The main steam supply line 10 goes, for example, from the exhaust of a steam engine or from a steam boiler or the like. The main return line 11 leads as usual to the vacuum pump 12. In the event that live steam is supplied from line 10, can the discharge also open into a hot water tank, hot water heater or the like, or exhaust into the atmosphere, etc.

Mit der Hauptzuleitung 10 sind die Zweigleitungen 13 verbunden, welche durch bekannte Einlaßventile 30 abgeschlossen werden können und zu den Heizgruppen 14 führen, die wiederum eine größere Zahl Heizkörper oder Wärmeausstrahlvorrichtungen 15 umfassen. Letztere können selbst wieder mit den bekannten Abstellhähnen oder Einlaßventilen 16 ausgerüstet sein. An der Auslaßseite jedes Heizkörpers ist eine Dampffalle o. dgl. bzw. ein belastetes Ventil 17 eingebaut, wie solchesWith the main line 10, the branch lines 13 are connected, which by known Inlet valves 30 can be locked and lead to the heating groups 14, the again comprise a larger number of radiators or heat radiating devices 15. The latter can itself again with the known shut-off cocks or inlet valves 16 be equipped. At the outlet side of each radiator there is a steam trap or the like. a loaded valve 17 installed, such as such

in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt ist. Von den Heizkörpern wird der Dampf oder das Druckmittel durch die gemeinsame Leitung 18 der Gruppe in die Hauptrückleitung ii abgeführt. In jede dieser Zweigleitungen 18 kann nun ein Sicherheitsventil oder eine nachgiebige Hemmvorrichtung 19 eingebaut werden, wie solches in Fig. 3 im Schnitt veranschaulicht wird.is shown in Fig. 2 in cross section. From the radiators the steam or the Pressure medium discharged through the common line 18 of the group into the main return line ii. In each of these branch lines 18 can now be a safety valve or a flexible Inhibiting device 19 can be installed, as illustrated in FIG. 3 in section will.

Letzteres besteht im wesentlichen aus einem Ventilgehäuse 20 und einem Ventilkegel 21, welcher auf dem Ventilsitz 22 ruht und durch Gewichte 23 angemessen belastet wird. Der Ventilkegel schließt einen Durchlaß 24 ab, der durch denselben selbsttätig geöffnet und geschlossen werden kann und die Verbindung zwischen Einlaß 25 und Auslaß 26 herstellt. Die Dampffallen oder Ventile 17 sind ähnlich wie die Ventile 19 konstruiert. Der Ventilkegel 21 ist jedoch in einem besonderen umschließenden Gehäuse oder einer Büchse 27 so aufgehängt, daß er durch die öffnung oder den Ventilkanal 24 ragt, während die Büchse 27 selbst wieder zwischen Einlaß- und Auslaßöffnung in das Ventilgehäuse 20 eingesetzt ist. Es kann auch die eine Ventilart an Stelle der anderen verwendet werden; es empfiehlt sich jedoch, gerade die in Fig. 2 gezeichnete Vorrichtung hinter den Auslaß der Heizkörper 15 und die in Fig. 3 gezeichnete Ausführungsform in die Zweigkanäle 18 einzubauen.The latter consists essentially of a valve housing 20 and a valve cone 21, which rests on the valve seat 22 and is appropriately loaded by weights 23. Of the Valve cone closes a passage 24, which is automatically opened and closed by the same and the connection between inlet 25 and outlet 26 establishes. The steam traps or valves 17 are similar how the valves 19 are constructed. The valve cone 21 is, however, in a special enclosing one Housing or a sleeve 27 suspended so that it through the opening or the valve channel 24 protrudes, while the sleeve 27 itself again between the inlet and outlet openings is inserted into the valve housing 20. There can also be one type of valve in place of the used by others; however, it is advisable to use the device shown in FIG behind the outlet of the heating element 15 and the embodiment shown in FIG to be installed in the branch channels 18.

Die Ventile sind in der Tat belastete Rückschlagventile, welche als Druckverminderungsventile wirken. Die Teile 21 sind vorteilhaft Kegelventile und ragen in den Durchgang 24 des Ventiltellers 22 derart hinein, daß, je nachdem sie sich nach innen oder außen bewegen, der Durchgangsquerschnitt 24 entsprechend geändert wird, und also eine größere Durchgangsöffnung entsteht, wenn der Druckunterschied zwischen beiden Seiten des Ventilkegels größer wird oder umgekehrt bei abnehmendem Druckunterschied.The valves are in fact loaded check valves which act as pressure reducing valves works. The parts 21 are advantageously cone valves and protrude into the passage 24 of the valve disk 22 in such a way that, depending on whether they move inwards or outwards, the passage cross section 24 is changed accordingly, and thus a larger passage opening arises when the pressure difference between the two sides of the valve cone increases or vice versa when it decreases Pressure difference.

Der Ventilkegel 21 kann in eine größere, konkave Fläche 28 übergehen, welche die Abführung des Kondenswassers unterstützt. Auch ist in dem Ventilsitz eine kleine Lecköffnung vorgesehen, welche das schnellere Entfernen der Luft beim Ingangsetzen der Heizanlage ermöglicht und ein Abfließen des Wassers gestattet, wenn die Anlage abgestellt ist.The valve cone 21 can merge into a larger, concave surface 28, which the discharge of the condensation water. There is also a small leak opening in the valve seat provided which the faster removal of the air when starting the heating system and allows the water to drain off when the system is turned off.

Die Wirkungsweise der Anlage ist nun folgende:The system now works as follows:

Angenommen, der Dampf oder das Heizmittel werde den Heizkörpern 15 durch die Hauptzuleitung io, deren Zweigleitungen 13 und die Einlaßventile 30. bei Atmosphärendruck, also 760 mm Quecksilber, zugeführt. In der Rück- oder Ableitung 11 soll durch eine Vakuumpumpe 12 ein Vakuum von 510 mm Quecksilber aufrecht erhalten werden können.Assume that the steam or the heating medium is going to the radiators 15 through the Main supply line io, its branch lines 13 and the inlet valves 30. at atmospheric pressure, i.e. 760 mm of mercury. In the return or discharge line 11, a vacuum of 510 mm should be created by a vacuum pump 12 Mercury can be maintained.

Somit würde ein Druckunterschied von 250 mm zwischen Hauptzuleitung und Ableitung vorhanden sein.This would result in a pressure difference of 250 mm between the main supply and discharge lines be.

Die Ventile 17 am Auslaß der einzelnen Heizkörper 15, welche in verschiedenen Räumen stehen werden, sind so belastet, daß sie sich erst öffnen, wenn ein Druckunterschied von beispielsweise 50 mm zwischen ihren Einlaß- und Auslaßseiten besteht. Es müßte also im gegebenen Falle ein Vakuum von 710 mm außerhalb der Auslässe erzeugt werden, bevor diese Ventile sich nach der Leitung 18 zu öffnen können. In diese Zweigleitungen 18 sind nun Ventile 19 eingebaut, welche sich jedoch erst bei einem Druckunterschied von· beispielsweise 200 mm öffnen sollen.The valves 17 at the outlet of the individual radiators 15, which are in different rooms are so loaded that they only open when a pressure difference of for example 50 mm between their inlet and outlet sides. So it would have to be in the If necessary, a vacuum of 710 mm outside the outlets can be created before these valves can open after the line 18. In these branches 18 valves 19 are now installed, which, however, only become apparent when there is a pressure difference of for example should open 200 mm.

Ein Druck, von 710 mm müßte also in der Leitung zwischen Ventil 19 und Ventil 17 vorhanden sein, bevor der Überdruck die Ventile 17 öffnen könnte, während 'andererseits ein Druck von 510 mm hinter dem Ventil 19 bestehen müßte, bevor letzteres sich unter den gegebenen Verhältnissen öffnet.A pressure of 710 mm should therefore be in the Line between valve 19 and valve 17 must be present before the overpressure exits the valves 17 could open, while on the other hand there is a pressure of 510 mm behind the valve 19 would have to before the latter opens up under the given circumstances.

Die Ventile 19 halten auf diese Weise einen Teil der Zweigrückleitungen um den vorausbestimmten Betrag unter dem Einlaß- oder Zuleitungsdruck zu den Heizkörpern. Es wird aber hierdurch ein positiver Abfluß aus den Heizkörpern hervorgerufen und aufrecht erhalten, und zwar in hinreichenden Mengen, um Luft und Kondenswasser beständig abführen zu können. Während also die Vakuumpumpe niemals unmittelbar auf die Heizkörper und die Ventile 17 einwirken kann, wird ein konstanter Druckunterschied zwischen den Einlaß- und Auslaßseiten der Ventile 17 und 19 aufrecht erhalten, der also dazu dient, den Maximalabfluß in die Rückleitungen zu bestimmen; ist letzterer aber bekannt, so ist es leicht, auch die geeignete Größe bzw. Maße für die Wahl der Vakuumpumpe und die Rückleitungen zu berechnen.The valves 19 hold in this way a part of the branch return lines around the predetermined one Amount below the inlet or supply pressure to the radiators. But this will result in a positive outflow from the Radiators caused and maintained, and in sufficient quantities to To be able to continuously discharge air and condensation water. So while the vacuum pump can never act directly on the radiators and the valves 17, becomes a constant Pressure difference between the inlet and outlet sides of valves 17 and 19 maintained, which is therefore used to determine the maximum flow into the return lines; but if the latter is known, it is easy to find the appropriate size or dimensions for the choice of the vacuum pump and the return lines.

Sollte der Druck in dem Teile der Zweigrückleitung aufwärts der Ventile 19 geringer werden als 710 mm, infolge Absperrens der meisten Heizkörper einer Gruppe, so muß das Ventil 19 geschlossen bleiben und den Druck halten, bis dieser wieder auf 710 mm ansteigt.The pressure in the part of the branch return line upstream of the valves 19 should be lower than 710 mm, due to the blocking of most of the radiators in a group, this must be Valve 19 remain closed and hold the pressure until it rises again to 710 mm.

Obgleich in der Beschreibung angenommen ist, daß ein Druck von 760 mm in der ganzen Zuleitung vorhanden ist und 510 mm in der ganzen Rückleitung, so werden in der Praxis natürlich diese Drucke nicht tatsächlich bestehen bzw. genau aufrecht erhalten werden können.Although it is assumed in the description that a pressure of 760 mm on the whole Supply line is present and 510 mm in the entire return line, so in practice of course these prints do not actually exist or be exactly maintained can.

So wird beispielsweise der Zuleitungsdruck einer Gruppe, die am Ende der Anlage liegt, etwas geringer sein, als bei einer Gruppe, die der Dampf quelle näher liegt; ebenso wird ein geringeres Vakuum an der Stelle vorhanden sein, die von der Vakuumpumpe entfernterFor example, the supply pressure of a group at the end of the system is be slightly smaller than with a group closer to the steam source; likewise becomes a lesser vacuum may be present at the point farther away from the vacuum pump

liegt. Aus diesem Grunde werden die Ventile 19 verschieden belastet, um den verschiedenen Bedingungen Rechnung zu tragen; die Ventile 17 können jedoch gewöhnlich durchweg gleich mäßig belastet sein. Durch diese Regelung in der Anlage bzw. die Ausgleichverhältnisse wird am Gegenstande der Erfindung nichts geändert und die Vorgänge bleiben dieselben, wie sie zuvor beschrieben wurden. Die Vakuumpumpe soll die größten Wasser- und Luftmengen, welche in der Rückleitung auftreten, bewältigen können. Wird eine Anzahl Heizkörper abgesperrt, so hat das allein zur Folge, daß die Flüssigkeit schneller durch die eingeschalteten Heizkörper gerissen wird.lies. For this reason, the valves 19 are loaded differently to the different Conditions to be taken into account; however, the valves 17 can usually be uniform throughout be burdened. Through this regulation in the plant or the equalization ratios nothing changed in the subject matter of the invention and the processes remain the same as they previously described. The vacuum pump should carry the largest amounts of water and air, which occur in the return line. If a number of radiators are shut off, the only consequence of this is that the liquid flows faster through the switched on Radiator is torn.

Dank der Konstruktion der Ventile mit einem nachgiebigen Teil kann das Kondenswasser leicht abgeführt werden, und selbst wenn sich die Ventile infolge ungenügenden Druckunterschiedes nicht öffnen, so werden sie nichtsdestoweniger geöffnet, wenn das Kondenswasser sich sammelt bzw. ansteigen sollte, und zwar umsomehr, je höher das Wasser ansteigt oder der Druckunterschied ist. Die konkave Fläche 28 dient ebenfalls dazu, das öffnen zu erleichtern, wenn das Ventil das Kondenswasser durchläßt.Thanks to the construction of the valves with a flexible part, the condensation water can easily drained, and even if the valves do not open due to insufficient pressure difference, so they will nevertheless open if the condensation water collects or should rise, and the more the water rises or the pressure difference is. The concave Surface 28 also serves to open it make it easier when the valve lets the condensation water through.

Diese belasteten nachgiebigen Ventile passen sich selbst den verschiedenen Druckverhältnissen an, kontrollieren, wie gesagt, den Durchfluß des Heizmittels und bilden ein gutes Mittel zur Entwässerung der Anlage. Sie sind, wie aus obigem hervorgeht, dabei so zueinander und zum Dampfdruck ausgeglichen, daß ein bestimmter Abfluß aus jedem Heizkörper in die Rückleitung hervorgerufen und aufrecht erhalten werden kann.These loaded, compliant valves adapt themselves to the various pressure ratios on, control, as I said, the flow of the heating medium and form a good medium for draining the system. As can be seen from the above, they are so with one another and equalized to the vapor pressure that a certain drain from each radiator is in the return can be created and maintained.

Claims

Patent claim:

Steam heating system with several heating groups connected to the Main supply and return lines are in connection, characterized in that the Outlets of each radiator, as well as in the branch return lines of each heating group Check valves (17, 19) are switched on in a certain ratio to the supply voltage and to each other are so loaded that a predetermined Part of the total steam supplied by each radiator or heating group can flow, which safely removes condensation and air from all radiators.

1 sheet of drawings.