DE2620380C3 - Entlüftungseinrichtung für flüssigkeitsgefüllte Leitungssysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungseinrichtung für flüssigkeitsgefüllte Leitungssysteme, insbesondere für mit Umwälzpumpen arbeitende, Heizzwekken dienende, unter Druck stehende, Wärme gewinnende bzw. abgebende Leitungssysteme, mit einem Entlüftungsventil, in dessen Gehäuse ein Schwimmer für die Ventilnadel an membranartigen Zentrierspinnen gelagert ist, deren Umfangsränder im Ventilgehäuse eingespannt sü'd, wobei das in einem Gasabscheider abgetrennte und im Entlüftungsventil gesammelte Gas durch die Zentrierspinnen hindurch zum Auslaß gelangt.

Bei Gasabscheidern ist es dabei bekannt, sogenannte Prallplattenabscheider oder einfache Leitungs-T-Stücke einzusetzen (Recknagel — Sprenger, Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik, Jahrg. 1974/75, S. 565). An einen vertikalen Zweig des T-Stückes oder an die Oberseite des mit Prallplatten versehenen Abscheideraumes ist dann ein Entlüftungsventil angeschlossen, in dem eine mittels eines Schwimmers bewegte, in Gleitlagern geführte Ventilnadel eice Luftauslaßöffnung verschließt oder öffnet, je nachdem wie niedrig oder hoch der Wasserstand im Schwimmergehäuse ist Diese bekannten Entlüftungseinrichtungen erweisen sich als nur äußerst mäßig brauchbar, wenn es darum geht, eine Leitungssystementlüftung insbesondere bei strömendem Wärmeträger innerhalb kurzer Zeit durchzuführen.

Infolge der relativ hohen Strömungsgeschwindigkeit des Wassers in einem der Beheizung dienenden Leitungssystem werden die in dem Wasser mitgerissenen Luftblasen über die der Abscheidung dienenden Stellen hinweggerissen. In den T-Stücken läßt sich deshalb bei einem Betrieb mit Umwälzpumpe praktisch keine Luft abscheiden. Die gebräuchlichen Luftabscheider mit Prallplatten sind zwar in der Lage, einen Teil der Luftblasen abzutrennen; erfahrungsgemäß strömt der größte Teil der Luftblasen aber auch in diesem Fall durch den Luftabscheider hindurch und im Leitungssystem weiter. Außerdem haben solche Luftabscheider einen verhältnismäßig hohen Strömungswiderstand, der zusätzliche Pumpenleistung verzehrt.

Entlüftungseinrichtungen sind üblicherweise mit Entlüftungsventilen ausgerüstet, in denen ein Schwimmer vorgesehen ist, der reibungsfrei gelagert ist (US-PS 1247 218). Außerdem sind die Achsenlagerungen, die

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w> auf Drehung und insbesondere auf Längsgleiten ausgelegt sind, schmutzempfindlieh. Da sich aber innerhalb der Entlüftungsventile die FIössigkeits-Luft-Grenze ausbildet, werden hier besonders viele Schmutzpartikel (Teer, Rostpartikel) gesammelt, die einen sicheren Betrieb beeinträchtigen. Hinzu kommt noch, daß bei heftigem Wassereinlaß oder beim Platzen von Luftblasen die Gefahr einer Benetzung des Ventilsitzes besteht Diese Wasserbenetzung des Ventilstees führt durch eine Art Wasserfilmdichtung eine zusätzliche Öffnungshysterese herbei, aufgrund der die Entlüftung nur schubweise erfolgen kann. Wenn außerdem hochgespülte Schmutzpartikel die Ventildichtung verunreinigen, kommt es zu einem sprudelnden Wasseraustritt aus der Belüftungseinrichtung.

Es ist auch bekannt, eine Ventilnadel an membranartigen Zentrierspinnen aufzuhängen, deren Umfangsränder im Ventilgehäuse eingespannt sind (US-PS 30 52 254 und DE-PS 10 53 541). Es handelt sich dabei jedoch um einzeln bzw. in großem Abstand angeordnete Zentrierspinnen, bei denen es nicht auf die Beeinflussung eines Fiüssigkeitsdurchtrittes ankommt

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Entlüftungseinrichtung zu schaffen, bei der das Entlüftungsventil zweierlei Aufgaben erfüllt: Es muß rasch reagieren und darf kein Wasser aus dem System zum Ventilsitz durchlassen. Besondere Bedeutung hat die schneHa Entlüftung bei Einrichtungen zum Heizen mit Solarenergie, wenn die Anlage ganz oder teilweise zum Zwecke der Energieeinsparung bzw. des Frostschutzes nachts entleert und morgens wieder zuverlässig gefüllt und entlüftet werden muß.

Die gestellte Aufgabe ist bei einer Entlüftungseinrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung wenigstens die obere Lagerung aus zwei mit Abstand übereinander angeordneten Zentrierspinnen besteht, deren Durchbrüche gegeneinander versetzt sind.

Eine derartige Entlüftungseinrichtung hat den Vorteil, daß evtl. auftretende Wasserapritzti· in einer der beiden Zentrierspinnen aufprallen und zurückgeworfen werden. Voraussetzung dafür ist natürlich, daß der Abstand der beiden Zentrierspinnen so klein ist, daß Wasserspritzer auf jeden Fall auf eine Menbranfläche einer der Zentrierspinnen aufprallen.

Beim Einsatz einer derartigen Entlüftungseinrichtung geht die Entlüftung der Leitungssysteme beispielsweise in einem Einfamilienwohnhaus innerhalb weniger Minuten vor sich. Dies ist besonders wichtig, wenn beispielsweise zum Zwecke der Ener^ieeinsparung oder des Frostschutzes wenigstens ein Teil des Leitungssystems über Nacht entleert wird und wieder morgens gefüllt wird (z. B. bei Anlagen zur Nutzung der Sonnenenergie).

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert: Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die Entlüftungseinrichtung nach der Erfindung, bestehend aus einem Entlüftungszyklon und einem Entlüftungsventil,

F i g, 2,3 und 4 drei verschiedene, als Zentrierspinnen des Schwimmers dienende Zentriermembranausbildungen,

Fig. 5 einen Radialschnitt durch den Entlüftungszyklon.

Die Entlüftungseinrichtung nach der Erfindung besteht aus einem Entlüftungszyklon I und einem auf den GasauslaU des Entlüftungszyklons I aufgesetzten

Entlüftungsventil 3, Der Entlüftungszyklon 1 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 3, das an der Oberseite mit einem Abschlußdeckel in Form eines umgekehrten Trichters versehen ist, der aus einem sich nach oben kegelförmig verjüngenden Mantel 7 und einem nach oben wegführenden Entlüftungsstutzen 9 besteht Unmittelbar unterhalb des Deckels mündet in die zylindrische Wand 5 ein höhergesetzter Wassereinlaßstutxen 13 tangential ein. Im Bereich des Abscheiderbodens 15 befindet sich dann der nach unten gesetzte, tangential angesetzte Wasserauslaß 17. Der tangentiale Verlauf der Einlaßstutzen 13 und 17 ist auf Fig.5 zu erkennen.

Das tangential durch den Stutzen 13 in Richtung des Pfeiles 19 eingeleitete Wasser vollführt an der π zylindrischen Wandung des Luftabscheiders eine schraubenlinienförmige Bewegung und verläßt den Luftabscheider in Richtung des Pfeiles 21. Während des Rundumlaufes des Wassers innerhalb des Luftabscheiders 1 trennt sich die Luft von dem Wasser und steigt durch den Stutzen 9 in das Gehäuse 23 des Abseheideventiis 3. In dem Ventilgehäuse 23 befindet sich ein an einer Ventilnadel 25 befestigter Schwimmer 27. Die Schwimmernadel drückt mit ihrer Spitze 29 gegen einen Ventilsitz 31. 2^r>

Die Lagerung der Schwimmernadel 25 erfolgt mit Hilfe von als Membranen ausgebildeten Zentrierspinnen 33. Diese Zentrierspinnen sind an der Wandung 23 des Ventilgehäuses mit Hilfe von Sicherungsringen 35 festgelegt Eine kraftschlüssige Verbindung zwischen w der Ventilnadel 25 und den Zentrierspinnen 33 erfolgt über auf der Ventilnadel 25 angeordneten und beiderseits gegen die Zentrierspinnen 33 drückenden Klemmstücken 3}^r, Die obere Lagerung der Ventilnedel 25 erfolgt mit Hilfe von zwei Zentrierspinnen 33a und 33b, deren Durchbrüche 39 gegeneinander versetzt sind.

Aus den Fig,:2, 3 und 4 ist zu erkennen, daß die Zentrierspinnen aius mit Löchern 39j (F ί g. 2), radialen Schlitzen 39₃ (Fig.3) oder bogenabschnittförmigen Schlitzen 39₄ (F i g. 4) versehenen Membranen 33₂, 33₃ oder 334 bestehen, die zwischen den Klemmstücken 37 und den Sicherungsringen 35 eingespannt sind In den Fig.3 und 4 ist auch zu erkennen, wie bei einer Obereinanderanordnung zweier Membranen 33a und 33b die Schlitze 39» bzw. 39« (ausgezogen dargestellt) und 39ju bzw. 39_4Ü (gestrichelt dargestellt) gegeneinander versetzt sind. Die Membranen 33a und 336 müssen so dicht übereinander angeordnet sein, daß von unten kommende Wasserspritzer immer auf eine Fläche der Membranen 33a und 336 auftreffen. Die Membranen können aus ca. 0,1 mm bis 0,3 mm starkem Metallblech oder aus Kunststoff bestehen, i.er bis zu einer Temperatur von i:20"C beständig isL

Wenn sich die in dem Luftabscheider abgeschiedene Luft in genügender Menge in dem Raum 41 zwischen den Zentrierspinnen 33 und der Gehäusewand 23 gesammelt hat sinkt der Schwimmer so weit, daß die Luft durch den Ventilsitz 31 bei absinkender Nadelspitze 29 entweichen kann. Aufgrund der schwimmenden Lagerung der Ventilnadel in dem Gehäuse 23 gibt die Lagerung der Nadel reibungsfrei und elastisch nach und läßt die angesammelte Luft entweichen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   Entlüftungseinrichtung für flüssigkeitsgefüllte Leitungssysteme, insbesondere für mit Umwälzpumpen arbeitende, Heizzwecken dienende, unter Druck stehende, Wärme gewinnende bzw. abgebende Leitungssysteme, mit einem Entlüftungsventil, in dessen Gehäuse ein Schwimmer für die Ventilnadel an membranartigen Zentrierspinnen gelagert ist, deren Umfangsränder im Ventilgehäuse eingespannt sind, wobei das in einem Gasabscheider abgetrennte und im Entlüftungsventil gesammelte Gas durch die Zentrierspinnen hindurch zum Auslaß gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens π die obere Lagerung (35) aus zwei mit Abstand übereinander angeordneten Zentrierspinnen (33a, 336^ besteht, deren Durchbrüche (39) gegeneinander versetzt sind.

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