DE256081C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 256081 KLASSE 36e. .GRUPPE.5.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Februar 1912 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Bereiten warmen Wassers mittels des Abdampfes von Kraftanlagen und bezweckt i. die Wassertemperatur in dem Warmwasserbehälter auf oder über einer Mindesthöhe zu erhalten, 2. das Überschreiten einer gewissen Höchsttemperatur zu verhüten, 3. die für die Erwärmung des Warmwasserbehälters überflüssigen Wärmemengen mittels eines Hilfswasserstromes nutzbar zu machen.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

Fig. ι zeigt den Warmwasserbereiter in Ansicht und teilweise im Schnitt.
Fig. 2 zeigt im Längsschnitt eines der Ventile.

Fig. 3 zeigt die Stellvorrichtung des Ventiles (Fig. 2).

Fig. 4 ist ein Schnitt durch das eine Ende des thermostatisch beeinflußten Hebels, welcher die Wassertemperatur regelt.

Fig. 5 zeigt im Querschnitt die Verbindung zwischen der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ventilspindel und dem daran angreifenden Hebel.

In der Zeichnung ist mit 1 der Kaltwasser- ' behälter bezeichnet, der durch das Rohr 41 gespeist wird, dessen Durchtrittsquerschnitt durch das' Schwimmerventil 42 geregelt wird. Rohr 2 ist die Kaltwasserleitung, die zu den Verbrauchsstellen führt. Neben dem Kaltwasserbehälter ι steht der Warmwasserbehälter 3, der aus weiter unten ersichtlichen Gründen weniger hoch ist als der Behälter 1. Von dem letzteren empfängt der Behälter 3 sein Wasser, das er durch das Rohr 4 hindurch erwärmt den Verbrauchsstellen zufließen läßt.

Neben dem Behälter 3 ist ein Erhitzer 5 angeordnet, in dem der durch das Ausblaserohr 6 zugeführte Dampf einer Dampfkraftanlage durch unmittelbare Berührung mit dem von der Pumpe 7 durch das Rohr 8 geförderten Wasser sich mischt. Das so erzeugte warme Wasser fließt durch das Rohr 9 in den Behält er 3.

Der Behälter 3 ist mit der Saugseite der Pumpe 7 durch das Rohr 10, durch das den Thermostaten tragende Rohr ir und durch die Rohre 12 und 13 verbunden. In das Rohr 12 ist ein von Hand einstellbares Ventil 14, ein Rückschlagventil 15 und ein Ventil 16 eingeschaltet, welch letzteres durch den Schwimmer 17 im Behälter 3 mittels Hebelübertragung 24, 27, 28 beeinflußt -wird. Durch die Rohrleitungen und die Pumpe wird das Wasser des Behälters 3 wiederholt durch den Erhitzer 5 geführt.

Auch der Behälter 1 ist mit der Saugseite der Pumpe 7 verbunden, und zwar durch das Rohr 18, durch das ein Glied des Thermostaten bildende Rohr 19 und durch die Rohre 20 und 13.

In das Rohr 20 ist ein von Hand einstellbares Ventil 21, ein Rückschlagventil 22 und ein Ventil oder Hahn 23 eingeschaltet, dessen

Spindel mit dem zweiarmigen Hebel 24 verbunden ist, der am einen Ende ein Gewicht 25 trägt, und mittels des Seiles 26 durch den Schwimmer 17 gesteuert wird. Es werden also die Ventile 16 und 23 nach Maßgabe des Wasserspiegels im Behälter 3 stets gleichzeitig verstellt. Das Ventil 23 wird geschlossen, wenn der höchste Wasserstand im Behälter 3 erreicht ist, und geöffnet, wenn der Wasserspiegel sinkt. Das Ventil 16 wird geschlossen, wenn das Ventil 23 geöffnet wird.

Die beiden Rohre 11 und 19 sind an einem Ende durch die Kupplung 29 unverschiebbar miteinander verbunden, während die anderen Enden dieser beiden Rohre sich bei Temperaturänderungen frei gegeneinander bewegen können. An die freien Enden ist ein L-förmiger Hebel 30 mit zwei Punkten seines kurzen Armes angelenkt. Der lange Arm dieses Hebels 30 ist mit der Spindel eines Ventiles 31 im Rohr 32 verbunden, welches Frischdampf in den Behälter 3 leitet. Das Ventil 31 wird durch die beschriebene Einrichtung geöffnet, wenn das das Rohr 11 durchfließende Wasser die festgesetzte Mindesttemperatur unterschreitet.

Von dem Rohre 8 zweigt mittels eines T-Stückes 33 ein Rohr 34 ab, das in den Behälter ι mündet. Zweckmäßig ordnet man die Mündung dieses Rohres 34 um soviel höher an, als diejenige des Rohres 8, daß bei geöffnetem Ventil 35 die von der Pumpe 7 geförderte Wassermenge gänzlich durch Rohr 8 in den Erhitzer 5 fließt, ohne durch Rohr 34 in den Kaltwasserbehälter gelangen zu können. Dies ist das einfachste Mittel, solche Förderung zu verhindern; jedoch können natürlich auch andere mechanische Einrichtungen zum gleichen Zweck angewendet werden. Das über jenem T-Stück 33 in die Leitung eingeschaltete Ventil 35 mit Schwungklappe ist in Fig. 2 und 3 dargestellt, Die Ventilklappe hat eine öffnung 36, die eine begrenzte Menge Wassers auch bei geschlossenem Ventil durchtieten läßt. Auf der Drehachse dieses Ventiles 35 sitzt ein mit Gewicht 43 beschwerter Hebel 37, der mittels der Stange 38, des Winkelhebels 39 und der Stange 40 mit dem freien Ende des oben erwähnten Thermostatenhebels 30 in Verbindung steht. Die Verbindung zwischen Hebel 37 und Stange 38 ist bewirkt durch einen Langschlitz, in den ein Stift des Hebels 37 eingreift, so daß der Hebel 37 jedesmal, wenn er durch die Vertikale im einen oder anderen Sinne hindurchgeht, unter der Einwirkung seines Gewichtes 43 herumschlägt und so das Ventil plötzlich öffnet oder schließt. Wenn man den Hebel 37 starr mit der Spindel des Ventiles 35 verbindet, vollzieht sich die Öffnungs- und die Schließbewegung des Ventiles anfangs mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der sich Stange 38 bewegt, d. h. ziemlich langsam, während die End- oder Schließbewegung sich plötzlich vollzieht.

Wenn aber der Hebel 37 gemäß Fig. 5 drehbar auf der Ventilspindel sitzt und mit einem Stift 44 versehen ist, der innerhalb eines Segmentausschnittes 45 des Ringes 46 sich frei bewegen kann, wird das Ventil in beiden Richtungen nur durch das Niederfallen des Gewichtes 43 gedreht, so daß also seine ganze Bewegung nach beiden Richtungen sich plötzlich vollzieht.

Mittels Stellschrauben 47 und 48, die an beiden Enden des Schlitzes der Stange 38 in diesen Schlitz hineinragen, kann dessen freie Länge und damit der Zeitpunkt des öffnens und Schließens von Ventil 35 geregelt werden, was für die Regelung der Höchsttemperatur des Wassers im Behälter 3 wichtig ist.

Die Verbindung des Thermostatenhebels 30 mit der Spindel 49 des Dampfventils 31 ist in Fig. 4 in größerem Maßstab veranschaulicht. Diese Spindel geht durch eine in ein Gewindeloch des Hebels 30 eingeschraubte Hülse 50, die durch die Sperrmutter 52 gesichert ist. Die Bewegungen des Hebels 30 werden durch die Federn 53 und 55 und die Bunde 54 und 56 auf die Ventilspindel übertragen. Die Hülse 50 wird einer am Hebel

30 befestigten Skala entsprechend eingestellt, um die Mindesttemperatur des Behälters 3 festzulegen. Wenn die Temperatur des das Rohr 11 durchströmenden Wassers niedriger ist, als die an der Skala eingestellte Temperatur, so öffnet der Hebel 30 das Frischdampfventil 31.

Die Arbeitsweise des beschriebenen Apparates ist die folgende:

Der Behälter 3 sei gerade mit kaltem Wasser gefüllt und auch im Behälter 1 befinde sich kaltes Wasser. Nun wird Auspuffdampf durch das Rohr 6 in den Erhitzer 5 geleitet, in den gleichzeitig die Pumpe 7 Wasser aus dem Behälter fördert. Das erzeugte warme Wasser fließt durch Rohr 9 in den Behälter 3. Sobald in diesem der Wasserspiegel die normale Höhe erreicht hat, wird durch Schwimmer 17 das Ventil 16 geöffnet und das Ventil 23 geschlossen. Die Pumpe 7 erhält also jetzt nur Wasser aus dem Behälter 3 durch Rohr 11. Ist dieses Wasser kälter als die Mindesttemperatur, so bewirkt es eine Zusammenziehung des Rohres 11, so daß Hebel 30 das Ventil

31 öffnet und durch Rohr 32 Frischdampf in den Behälter 3 tritt, um das darin befindliche Wasser zu erhitzen. Gleichzeitig wird das von der Pumpe 7 durch den Erhitzer 5 getriebene Wasser mit dem Auspuffdampf gemischt und dadurch ebenfalls erwärmt. Das

Wasser wird in fortlaufender Zirkulation vom Behälter 3 durch die Rohre 11, 12 und 13 und durch die Pumpe 7, Rohr 8 und Topf 5 zum Behälter 3 gehalten. Auf diese Weise wird das Wasser rasch erhitzt. Die Spindel 49 wird durch Drehen des Kopfstückes 51 der Hülse 50 auf die einzuhaltende Mindesttemperatur eingestellt. Es wird dann das Dampfventil 31 geschlossen, sobald das durch das Rohr 11 fließende Wasser jene Temperatur erreicht hat. Da das Wasser aus dem Behälter 3 nach Erlangung der gewünschten Temperatur von den verschiedenen Verbrauchsstellen nicht gleichmäßig entnommen wird, so ist es wünschenswert, im Behälter 3 eine höhere Temperatur als die Mindesttemperatur zuzulassen, damit der Verbrauch von Frischdampf möglichst vermieden wird. Naturgemäß darf das Wasser nicht eine so hohe Temperatur erreichen, daß es nicht mehr zur Kondensierung des Dampfes im Erhitzer 5 dienen kann. Die zulässige Höchsttemperatur wird durch das Ventil 35 und die Stellschraube 47 geregelt. Das Ventil 35 wird geschlossen, sobald die Temperatur des Wassers, das durch das Rohr 11 geht, jene Temperatur erreicht.

Sobald das Ventil 35 geschlossen ist, kann nur ein kleiner Teil des von der Pumpe 7 geförderten Wassers in den Erhitzer 5 eintreten, während der Überschuß durch das Rohr 34 in den Behälter 1 abgeleitet wird.

Dabei bewirkt der Widerstand, den das Ventil 35 dem Wasser auf seinem Wege ent-

gegenstellt, die Überwindung der Höhenunterschiede zwischen der Ausmündung des Rohres 8 und derjenigen des Rohres 34. Infolge des Schließens des Ventiles 35 fällt der Wasserspiegel in dem Behälter 3, so daß das Ventil 16 ganz oder teilweise geschlossen und um den gleichen Betrag das Ventil 23 geöffnet wird. Die Pumpe 7 entnimmt also weniger oder gar kein Wasser mehr aus dem Behälter 3 und beginnt aus dem Behälter 1 zu fördern.

Da das Wasser vom Behälter 1 in ziemlich kaltem Zustand durch das Loch im Ventil 35 hindurchtritt, erniedrigt es die Wassertemperatur im Behälter 3. Sobald nun die Temperatur beträchtlich unter die Höchsttemperatur fällt, bewegt sich der Hebel 30 an seinem freien Ende nach unten, öffnet das Ventil 35 und läßt so eine größere Menge Wasser in den Behälter 3 treten, wodurch schließlich der normale Wasserstand im Behälter 3 wieder hergestellt, das Ventil 16 vollständig geöffnet und das Ventil 23 geschlossen wird.

Der Thermostat hat also die doppelte Aufgabe zu erfüllen, sowohl die Mindest- als auch die Höchsttemperatur des Wassers im Behälter 3 zu regeln. Der Behälter 1 wirkt als Quelle zur Versorgung mit gereinigtem Wasser, das an den Behälter 3 abgegeben wird und als Aufsammler der überschüssigen Wärme, die von dem Wasser im Behälter 3 nicht aufgenommen werden kann.

In der Regel soll Auspuffdampf allein als Heizmittel dienen, Frischdampf soll nur bei außergewöhnlich starker Entnahme heißen Wassers zur Verwendung kommen.

Dadurch, daß das Wasser vom Behälter 3 ständig abgesaugt wird und durch den Erhitzer 5 zum Behälter 3 zurückfließt, ist eine Schichtenbildung in dem letzteren verhindert.

Claims (3)

Pate nt-An Sprüche:

1. Flüssigkeitserhitzer, bei welchem das Wasser ständig durch eine Erhitzungsvorrichtung (ζ. B. durch einen Dampfauspufftopf) und einen Heißwasserbehälter umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß an die Umlauf leitung ein Speisewasserbehälter (1) durch Verbindungsleitungen (34, 18, 19 und 20) angeschlossen ist, durch welche selbsttätig ein Wasseraustausch zwischen dem Heiß- und dem Speisewasserbehälter (1 und 3) hergestellt wird, sobald die Temperatur im Heißwasserbehälter ^3) eine bestimmte größte Höhe erreicht.

2. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein von dem Thermostaten (11) gesteuertes Drosselventil (35), welches in geschlossenem Zustand das Wasser aus der Zirkulationsleitung nach dem Speisewasserbehälter (1) ableitet, und durch zwei in ihrer Stellung vom Wasserstand im Heißwasserbehälter abhängige, gekuppelte Ventile (16 und 23), welche den Rückfluß des Wassers aus den Behältern regeln.

3. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das thermostatisch beeinflußte Drosselventil (35) mit einer Durchbohrung (36) oder Umleitung versehen ist, welche auch bei völlig geschlossenem Ventil einen Teil des zirkulierenden Wassers zur Erhitzungsvorrichtung (3) treten läßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.