DE261112C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 36 c. GRUPPE

Warmwasserheizung mit Beschleunigung des Umlaufs. Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Juni 1911 ab.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschleunigung des Wasserumlaufes bei Warmwasserheizungen durch die Erzeugung von periodischen Emulsionen aus Gemischen von Wasser und Dampf.

Es ist bereits bekannt, die Spannung des in dem im Steigrohr aufsteigenden Dampf-Wassergemisch enthaltenen Dampfes zur Erhöhung der Heiz-Wassergeschwindigkeit in den Leitungen zu verwenden. Da die Dampfbildung von der Höhe der Wassersäule oder dem auf der betreffenden Niveaufläche lastenden Drucke abhängt, so kann dieselbe nur durch eine über ioo° erhöhte Kesseltemperatur gefördert werden. Da aber diese wieder von der Temperatur des Rücklaufwassers abhängig ist, so schwankt die Ebene im Steigrohr, in welcher die Dampfausscheidung vor sich geht, auf und ab. Je tiefer sie herabsinkt, eine

ao durch die hohe Dampfspannung desto größere Umlaufsgeschwindigkeit und damit ein stärkeres Schlagen und Zittern im Rohrsystem wird erfolgen. Diesem Ubelstande hat man durch besondere in die Steigrohrleitung eingebaute Vorrichtungen abzuhelfen gesucht, war aber gezwungen, das Kessel wasser entsprechend hoch zu erwärmen, um eine gewisse Regelmäßigkeit und rasches Anheizen zu ermöglichen.

Der Gegenstand der Erfindung bezweckt, die Dampfausscheidung von der Steigrohrhöhe unabhängig zu machen und den Beharrungszustand, d. h. die schnelle und gleichmäßige Aufeinanderfolge der Emulsionsbildung, rasch zu erreichen. Zu diesem Behufe wird die Rücklauf leitung in den oberen Teil des Kessels geführt und geht direkt in die Steigleitung über, während Öffnungen zum Austreten des Rücklaufwassers und Eintreten der Dampfblasen vorgesehen sind. Auf diese Weise wird der größere Teil des Heizwassers im Kreislauf geführt, während schon im Kessel die Dampfbildung erfolgt. Da das Rücklaufwasser im sogenannten Siederaum in den Kessel strömt, wird ein Teil des Dampfes wieder kondensiert, und das Sieden des Kesselwassers erfolgt selbst bei hoher Temperatur des Rücklaufwassers schwach, wodurch plötzliche starke Dampfbildung vermieden wird. Es erfolgt auf diese Weise die Dampfbildung stetig und unabhängig von der Höhe der Steigeleitung, besonders da der Kessel nach Art der Fieldschen Röhren ausgebildet und das Aufsteigen des heißen und Niedersinken des kalten Wassers geregelt ist. Die Temperatur im Kessel braucht daher kaum höher als 100° zu sein, und er selbst sowie das Rohrsystem können einen geringen Querschnitt erhalten.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt.

Fig. ι zeigt eine Gesamtanordnung der Vorrichtung, Fig. 2 eine Einzelheit.

In den ringförmigen Raum sowie den zentralen Teil K des zylindrischen Kessels A-A, der mit irgendeinem Brennstoff, in dem vorliegenden Falle durch einen Gasrundbrenner P, geheizt wird, sind an beiden Enden offene Rohre S S¹ eingesetzt, durch die ähnlich wie bei den Fieldschen Röhren das kalte Wasser

abwärts und das heiße Wasser aufwärts an der durch die Flammen erwärmten Fläche entlang strömt. Das Rücklaufrohr R tritt seitwärts in das Innere des oberen Raumes des Kessels, die sogenannte Siede- oder Dampfkammer, ein, macht hier eine Biegung und verläßt denselben oben am Deckel wieder als das in das Expansionsgefäß D mündende Steigrohr C. Der in der Siedekammer befindliche

ίο Teil des Rohres R ist mit zwei Öffnungen M und N versehen, deren Durchmesser ungefähr dem des Rohres entspricht. Durch die in den unteren Teil der Kammer B ausmündenden Öffnungen M gelangt das abgekühlte Heizwasser in den Kessel, während durch die in der Höhe des Deckels vorgesehenen ÖffnungeniV das heiße Kesselwasser und die etwa vorhandenen Dampfblasen mit einem Teil des kalten Heizwassers aus dem Rohre R in das Steigrohr C nach oben in das Expansionsgefäß D steigen, wo sich der Dampf kondensiert, um von hier aus das Heizroh^stem R zu durchströmen. Das geschlossene Expansionsgefäß D ist mit einem Rückschlagventil E ausgestattet, durch das die Luft entweicht.

Die Vorgänge spielen sich wie folgt ab:
Zuerst wird ein Teil des durch das Rücklaufrohr zugeführten kalten Heizwassers durch die Öffnungen M in den Kessel A gelangen, während heißes Wasser durch die Öffnungen M (wegen ihres großen Querschnittes) und N zum Ersätze in das Rohr R eindringt, kaltes Wasser aus dem Rücklaufrohr mit sich reißt und beim Aufsteigen in dem Steigrohr C erwärmt.

Es findet also nur ein Kreislauf statt, in dem der Kessel heißes Wasser an die Leitung abgibt, das mit niedriger Temperatur in denselben zurückkehrt, um von neuem durch heißes ersetzt zu werden.

In dem Maße aber, als die Temperatur des Rücklaufwassers steigt, findet eine Dampfausscheidung in der Kammer B statt, doch werden die gebildeten Dampfblasen durch das aus den Öffnungen M austretende Wasser noch kondensiert. Bei gesteigerter Dampfbildung, also heißerem Rücklauf wasser, wird ein Teil des Dampfes durch die Öffnungen N in das Steigrohr C und von hier in das Expansionsgefäß D gelangen und dort sich kondensieren.

Durch den im Gefäß D kondensierenden | Dampf wird, weil durch das Ventil E keine Luft in das Expansionsgefäß eintreten kann, in diesem ein Vakuum gebildet. Dies verhindert einerseits ein Zurücktreten von heißem Wasser aus dem Steigrohr in die Kammer B, andererseits wird eine Saugwirkung erzeugt, die mehr Heizwasser durch das Rücklaufrohr in den Kessel und auch in das Steigrohr C und damit eine geringere Emulsionsbildung in der Kammer B mit sich bringt. Die Folge davon ist ein Sinken des Druckes und eine Verminderung der Geschwindigkeit der in den Kessel tretenden Rücklaufwassermenge, und damit wieder eine erhöhte Dampfabscheidung im Kessel. Dieses wiederholt sich immer und bei einer gewissen Temperatur des Rücklauf wassers, die von den Verhältnissen der Anlage und der gewählten Rohrquerschnitte und Kesselgröße abhängig ist, stellt sich ein Beharrungszustand ein, indem die Zeitintervalle zwischen der BiI-dung der Emulsionen ungefähr gleich und damit die Umlaufsgeschwindigkeit in gewissen Grenzen konstant bleiben. Da immer ein Teil des gebildeten Dampfes durch das Rücklaufwasser in der Kammer B kondensiert wird, so siedet das Kesselwasser trotz der durch den Brennstoff zugeführten Wärmemenge schwach, und eine plötzliche starke Dampfabscheidung kann nicht stattfinden.

Wollte man statt mit einem geschlossenen mit einem offenen Expansionsgefäß arbeiten, so müßte das Ventil E an der Einmündung des Steigrohres in das Gefäß D angebracht werden (Fig. 2).

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Warmwasserheizung mit Beschleunigung des Umlaufs, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (R) eine oberhalb des Kessels angeordnete Kammer (B) durchquert und in die oben aus dem Kessel austretende und in bekannter Weise in ein Ausdehnungsgefäß mündende Steigleitung (C) übergeht, wobei in dem senkrechten, in der Kammer (B) befindlichen Teil des Rücklaufrohres sowohl im unteren Teil der Kammer als auch in der Nähe des Deckels Öffnungen (M, N) vorgesehen sind, durch welche die Rücklaufleitung mit der Kammer (B) in Verbindung steht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.