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,Verfahren und Regelstrahlpumpe für Pernneizungsanlagen Die Erfindung
bezieht eich auf ein Verfahren und eine Strahlpumpe zur automatischen Regelung thermischer
und hydraulischer Parameter bei Pernheizungsanlagen entspre chend dem Verbraucherbedarf
und mitminimalem Energieaufwand.
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Es ist ein Regelungsverfahren von thermischen und hydraulischen Parametern
bei Fernheizungsanlagen unter Anwendung einer Strahlpumpse bekannt, bei welcher
die. Wasserdurchlassquerschnitte konstant sind, wobei die Mischung zwischen Primärkreisiaufwasser
undsRücklaufwasser aus dem lokalen Heizungssystem (entsprechend dem Verbraucherbedarf)
mittels zweier unterschiedlicher Hähne geregelt wird, und zwar durch einen Rahn
zur Regelung der Durchflussmenge, bzw. des Druckes im Primärvorlauf und durch den
anderen Hahn zur Regelung der aufgesaugten Wassermenge in der Rücklaufleitung.
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Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß zwei unterschiedliche,
vom konstruktiven Standpunkt aus verschiedenartige Regelventile benötigt werden,
zu deren Anordnung ein zusätzlicher Raum notig ist, und daß die Zähne unbedingt
mit Umlaufhandventilen versehen werden müssen.
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Die gemäß dem bekannten Verfahren in Anwendung gebrachte Strahlpumpe
weist den Nachteil auf, daß diese, obwohl mit einer demontierbaren Düse mit festem
Querschnitt versehen, welche durch eine andere Düse mit anderen Parametern ersetzt
werden kann, eine stetige Anpassung an die Dynamik und die Änderungen des Verbraucherbedarfes
nicht erlaubt.
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Das Verfahren bzw. die Strahlpumpe gemäß der Erfindung beseitigt die
obenerwähnten Nachteile dadurch, daß die Regelung der in den Fernheizungsanlagen
nötigen thermischen und hydraulischen Parameter mittels einer Strahlpumpe und durch
Anderung des Querschnitts der Düse durchgeführt wird, und zwar zwecks Sicherung
der Wassermenge und entsprechend der Entwicklungsdynamik des Verbrauchers, daß ein
kontinuierliches Einschnüren des Einlaßquerschnittes der Düse zwecks Veränderung
des Druckes und der überhitzten Wassermenge im Primärkreislauf erfolgt und daß eine
kontinuierliche Änderung des Eintrittsquerschnittes in die Mischkammer des Rücklaufwassers
im Lkalaystem zwecks Änderung des Mischungskoeffizienten erfolgt. Die Änderungdes
Düsenausgangsquerschnittes wird mittels einer Regelungsnadel ausgeführt, welche
mit einem Gewindeteil in eine Muffe des Düsenhalters eingeschraubt ist. Die Axialverschiebung
der Nadel wird durch Handdrehung derselben mittels eines Rädchens erreicht. Die
Änderung des Einlaßquerschnittes der Düse wird mittels eines Plungers durchgeführt,
welcher mit dem Gewindeteil in eine Muffe des Düsenflalters eingeschraubt ist. Die
Axialverschiebung des Plungers wird durch Drehung desselben mittels eines Antriebes
und die Anderung des Sintrittsquerschnittes in die Mischkammer durch die Translationsbewegung
der Düse ausgeführt, wofür ih den mit einem Gewinde versehenen Düsenhalter ein Antriebsteil
eingeschraubt ist, welcher auf einer mittels eines zweiten Antriebes unter Drehbewegung
in Gang gesetzten Achse fest sitzt.
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Nachfolgend ein Ausführung.sbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung
beschrieben In der Zeichnung zeigen: Abb. 1 einen schematischen Querschnitt durch
die Strahlpumpe, Abb. 2 das Schaltschema der Strahlpumpe.
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Die Strahlpumpe gemäß der Erfindung besteht aus einem Körper 1, in
welchem ein Halter 2 einer Düse 3 gleitet. Im Innern der Düse 3 kann eine Nadel
4 gleiten, welche mit einem Gewindeteil a in eine Gewindemuffe b des Halters 2 der
Düse 3 eingeschraubt ist. Die Handdrehung der Nadel 4 wird mittels eines Rädchens
5 durchgeführt, welches das Ende eines Quadratquerchnittes o der Nadel 4 gleitend
umschließt und die relative Verschiebung der Nadel 4 gegenüber der Düse 3 erlaubt,
so daß deren Querschnitt d nach Bedarf verringert wird. Das Rädchen 5 ist in einer
durch eine Schraube e bestimmten Lage blockiert, welche zu einem Gestell 6 gehört.
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Im Innern des Halters 2 der Düse 3 ist ein Plunger 7 eingebaut, welcher
den Eintritt der Wassermenge in eine Einlaßkammer 8 der Düse 3 regelt. Um eine relative
Bewegung des Plungers 7 gegenüber der Einlaßkammer 8 der Düse 3 zu ermöglichen,
wird der Plunger 7 mit seinem Gewindeteil f in eine Gewindemuffe 9 des Halters 2
der Düse 3 eingeschraubt, um so gleichzeitig mit der Düse 3 Verschiebungen auszuführen.
Die relative Verschiebung des Plungers 7 gegenüberdem Halter 2 der Düse 3, die zur
Variation eines Durchflußquerschnittes h des Wassers aus dem Primärkreislauf in.
die Einlaßkammer 8 dient, wird mittels eines Antriebes 9 vorgenommen.
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Zur Gewährleistung der gleichzeitigen Verschiebung des Plungers 7
und der Düse 3 wird die Verbindung zwischen
Plunger 7 und Antrieb
9 durch eine Transmission 10 ausgeführt. Diese ist mit einem Gleitkeil i versehen,
welcher die Drehbewegung von dem Antrieb 9 zum Plunger 7 überträgt und die freie
Verschiebung des Plungers 7 erlaubt.
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Die ranslationsbewegung der Düse 3 wird mit einem Antriebsteil 11
erzeugt, welcher auf einer durch eine lranamission 13 eines Antriebes 14 gehenden
Achse fest sitzt. Die Variation der Lage der Düse 3 hat die änderung eines Wassereinlaßquerschnittes
i in eine Mischkammer 15 zur Folge. In vollständig zurückgezogener Lage versperrt
der Halter 2 der Düse 3 Primärwassereinlaßöffnungen k zur Düse.
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Gemäß dem Schaltschema nach Abb. 2 erzeugt die Strahlpumpe die Mischung
des durch eine Rohrleitung 16 gebrachten Pri§rmittels mit dem aus der Lokalanlage
durch eine Rohrleitung 17 herbeigeführten Rücklaufwasser und es wird Warmwasser
erzeugt, welches in die Anlage durch eine Rohrleitung 18 eingeführt wird.
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Gemäß dem berechneten Wärmebedarf wird der gewünsohte Quersohnitt
d der Düse 3 mittels des Rädchens 5 festgesetzt. Im Falle einer nachträglichen Änderung
des Wärmebedarfe des Verbrauchers verändert sich Querschnitt d der Düse 3 durch
eine Verschiebung der Regelungsnadel 4 unter Betätigung des Rädchens 5.
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Das Prinzipschaltbild der Anlage enthält auch einen Differenzdruckfühler
19, welcher auf den zur richtigen Funktion der Lokalheizanlage nötigen Minimaldruck
eingestellt ist.
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Falle diese Druckdifferenz auf Grund von Druckvergrößerung im Primärsystem
steigt, wird mittels eines Reglers 20 der Antrieb 9 in Gang gesetzt, welcher durch
eine Drehung des Plungers 7 den Querschnitt h der Wassereinlaßkammer 8 der Düse
3 verkleinert bzw. versperrt.
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Falls di mittels Differenzdruckfühler 19 gemessene Druckdifferenz
kleiner ist als jene, die zur richtigen Funktion des Lokalsystems nötig ist, wird
ein Drehimpuls-in entgegengesetzter Richtung des Plungers 7 zwecks Öffnung des Querschnittes
h gegeben Die Temperatur des durch die Rohrleitung 18 in die Anlage eingeführten
Vorlaufmischwassers wird in Abhängigkeit von der Innentemperatur des Kontrollraumes
mittels eines Temperaturfühlers 21 im Verhältnis zu dem durch Sollwertregler 22
vorausbestimmten Wert festgesetzt. Der Innentemperaturimpuls wird auf den Regler
2 3, welcher den Antrieb 14 in Gang setzt, übertragen. Durch Vorrücken der Düse
3 sinkt der Mischungskoeffizient und das Wasser erwärmt-sich, während durch Zurückziehen
der Düse 3 der Mischungskoeffizient steigt und das Wasser kühler wird.
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Falls die Räume überhitzt sind, wird der Halter 2 der Düse 3 komplett
zurückgezogen, so daß die Primärwassereinlassöffnungenk versperrt werden.
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Mittels einer Schaltuhr 24 kann das System zur Herabsetzung der Temperatur
im Laufe der Nacht oder an arbeitsfreien Tagen usw. entsprechend ausgebildet werden.
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Durch die Anwendung des Verfahrens und der Strahlpumpe gemäß der Erfindung
werden folgende Vorteile erzielt: 1. Sicherstellung einer optimalen Funktion, vom
thermischen und wirtschaftlichen Standpunkt des lokalen Zentralheizungs systems
gesehen, unter minimaler Verringerung der Wasser-und Wärmemenge, sowie des Druckes,
welche im Fernheizungsaussennetz beansprucht werden.
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2. Infolge der Änderungsmöglichkeiten der hydraulischen und thermischen
Parameter können entsprechend dem Verbraucherbedarf
konstante und
veränderliche Temperaturen erreicht werden, wobei sowohl eine qualitative als auch
eine quantitative Regelung möglich ist (mit Intermittenz).
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3. Ausdehnung des Anwendungsbereiches der Strahlpumpe, welche ohne
konstruktive Anderungen und rechtzeitig die Entwicklungsdynamik des Verbrauchers
verfolgt.
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4. Das System kann bei jedweder Größe von Strahlpumpen in der Fernheizung
angewendet werden.
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5. Es ist eine Ausbildung als Monoblock-Aggregat mdglich.
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Bibliographische Referenzen Patent U.R.S.S. Nr. 144402 Patent R.S.R.
Nr. (Dos.Nr. 69577)