DE2649125C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Warmwasserheizungsoder -bereitungsanlage mit einer in der Vorlaufleitung zum Verbraucher liegenden, regelbaren Strahlpumpe, deren wirksamer Treibdüsenquerschnitt durch einen mit einem hinter der Strahlpumpe abgegriffenen Differenzdruck beaufschlagten, eine Sollwertfeder enthaltenden Stellmotor beeinflußbar ist und die saugseitig an eine zur Rücklaufbeimischung dienende, von der Rücklaufleitung abzweigende Bypassleitung angeschlossen ist, in welcher ein Regelventil angeordnet ist, hinter dem strömungsabwärts ein Druckabgriff für den Stellmotor Hegt.

Bei einer im älteren Patent 26 33 527 vorgeschlagenen Warmwasserheizungs- oder -bereitungsanlage dieser Art ist die Anordnung derart getroffen, daß in der Rücklaufleitung ein Regelventil angeordnet ist und der rücklaufseitige Druckabgriff für den im Öffnungssinn der Treibdüse zusätzlich mit einer Sollwertfeder beaufschlagte!, Stellmotor der Strahlpumpe in Strömungsrichtung hinter dem Regelventil liegt Dabei ist das Regelventil in einer bevorzugten Ausführungsform ein Dreiwegeventil, von dem die Bypassleitung abzweigt und dessen Regelkegel in Strömungsrichtimg hinter oder vor dem Abzweig der Bypassleitung liegt

Wird bei dieser Anlage das in der Rücklaufleitung liegende Regelventil verstellt, so wird dabei über die sich ändernde Differenzdruckbeaufschlagung des Stellmotors der Strahlpumpe der wirksame Treibdüsenquerschnitt der Strahlpumpe beeinflußt Die maximale Rücklaufmenge ist durch den wirksamen Querschnitt des dem Rücklauf zugeordneten Sitzes des Regelventils sowie die Sollwertfeder des Stellmotors der Strahlpumpe vorgegeben. Durch Veränderung der Sollwertfeder des Stellmotors der Strahlpumpe läßt sich der Differenzdruck an dem Sitz des Regelventils verändern, doch hat dies zur Folge, daß dann der Regelkörper des Regelventils bezüglich des Sitzes einen kleineren Stellweg zurückzulegen hat. Um den dabei auftretenden Totweg auszuschalten, wird es erforderlich, den der Bypassleitung zugeordneten zweiten Sitz des als Dreiwegeventil ausgebildeten Regelventils näher an den dem Rücklauf zugeordneten Sitz des Regelventils

heranzubringen, damit wieder ein gleichmäßiger Obergang für die Regelung gegeben ist. Dies ist aber verhältnismäßig aufwendig, auch lassen sich in der Anlage dann keine Mengenveränderungen mehr vornehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, hier abzuhelfen und eine Warmwasserheizungs- oder -bereitungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine einwandfreie Einstellmöglichkeit der gewünschten maximalen Menge des Rücklaufes gegeben ist, während andererseits die an eine solche Anlage zu stellenden Anforderungen hinsichtlich der Sicherheit auf der Verbraucherseite ohne zusätzlichen Aufwand erfüllt sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Warmwasserheizungs- oder -bereitungsanlage gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpumpe unabhängig von der ihren Stellmotor beaufschlagenden Druckdifferenz in Abhängigkeit von der Stellbewegung des Regelventils beeinflußbar ist und daß in der Rücklaufleitung ein weiteres Ventil angeordnet ist. Dabei kann in einer bevorzugten Ausführungsform das Regelventil durch einen eigenen Stellmotor betätigbar sein, der außer mit dem Verschlußstück des Regelventils auch mit dem Regelkörper der Strahlpumpe gekuppelt ist.

Bei der Anlage entsprechend der Erfindung kann durch das in der Rücklaufleitung liegende Ventil die jeweils gewünschte maximale Menge des Rücklaufs und damit des Vorlaufes eingestellt werden, während gleichzeitig eine einwandfreie Regelung der Beimischung von ausgekühltem Rücklauf zu dem verbraucherseitigen Vorlauf über die Bypassleitung und das Regelventil gegeben ist. Sollte der Stellmotor der Strahlpumpe durch einen Defekt ausfallen, so kann die Treibdüse der Strahlpumpe durch den Stellmotor des

bo Regelventils geschlossen werden.

Sehr einfache konstruktive Verhältnisse ergeben sich, wenn die Ventilspindel des Regelventils mit dem Stellmotor der Strahlpumpe gekuppelt ist. Dabei kann das Regelventil mit seiner Ventilspindel koaxial zu dem

i,i Regelkörper der Strahlpumpe angeordnet sein, v. >bei die Anordnung zweckmäßigerweise derart getroffen ist. daß die starr mit dem Verschlußstück des Regelventils verbundene Ventilspindel mit dem Regelkörper der

Strahlpumpe lediglich kraftschlüssig gekuppelt ist.

Das in der Rücklaufleitung liegende Ventil kann mit Vorteil ein auf einen vorbestimmten Wert einstellbares Mengenbegrenzungsventils sein, während der den Stellmotor der Strahlpumpe beaufschlagende Differenzdruck beidseitig dieses Mengenbegrenzungsventiles abgegriffen ist

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Die Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Warmwasserheizungsanlage gemäß der Erfindung.

Die Warmwasserheizungsanlage wird z. B. aus einem Fernheizwerk über eine Vorlaufleitung Oi mit Heißwasser versorgt, daß nach der Auskühlung in einem Verbraucher 5 über eine Rücklaufleitung O 2 wieder in das Fernheiznetz zurückströmt In der verbraucherseitigen Vorlaufleitung O4 liegt eine Strahlpumpe 6, die mit einer Fangdüse 7 an die verbraucherseitige Vorlaufleituhg O 4 und mit ihrem Einlaß 8 an die netzseitige Vorlaufleitung Oi angeschlossen ist Dei wirksame Durchtrittsquerschnitt der Treibdüse 9 der Strahlpumpe 6 ist durch einen Regelkörper 10 regelbar, welche durch einen auf die Strahlpumpe 6 aufgesetzten Membranstellmotor 11 über eine Spindel 10a axial verstellbar ist.

An den Sauganschluß 12 der Strahlpumpe 6 ist eine Bypassleitung O3Mi angeschlossen, die von der Rücklaufleitung O 2 abzweigt In der Bypassleitung O3M/liegt ein Regelventil 13, dessen Verschlußstück 14 mit einem Ventilsitz 15 zusammenwirkt und über eine Ventilspindel 16 von einem Stellmotor 17 verstellt werden kann. Das Regelventil 13 ist auf den Stellmotor 11 der Strahlpumpe 6 aufgesetzt, und zwar derart, daß die Ventilspindel 16 des Regelventils 13 koaxial zu der Spindel 10a der Strahlpumpe 6 verläuft. Die Ventilspindel 16 des Regelventiles 13 ist mit dem Ventilverschiußstück 14 starr verbunden; sie ist außerdem mit dem Stellmotor 11 der Strahlpumpe 6 gekuppelt, so daß der Stellmotor 17 des Regelventiles 13 gleichzeitig auch den Regelkörper 10 der Strahlpumpe 6 verstellen und damit den wirksamen Durchtrittsquerschnitt der Treibdüse 9 beeinflussen kann.

Der Stellmotor 11 der Strahlpumpe 6 ist als Membranslellmotor mit einer Membran 18 ausgebildet, die über Membranteller 19 mit der Spindel 10a gekuppelt ist und unter der Wirkung einer Sollwertfeder 20 steht, die die Membran 18 im Öffnungssinne der Treibdüse 9 beaufschlagt.

Die beidseitig der Membran 18 liegenden beiden Kammern 21, 22 des Membranstellmotors 11 sind über Druckimpulsleitungen 23, 24 mit einem Differenzdruck beaufschlagt, der an einer Drosselstelle in der Rücklaufleitung O 2 abgegriffen wird. Die Kupplung der Ventilspindel 16 des Regelventils 13 mit dem Stellmotor U der Strahlpumpe 6 ist derart ausgebildet, daß keine starre Verbindung zwischen der Ventilspindel 16 und der Spindel 10a der Strahlpumpe 6 besteht. Die Ventilspindel 16 ist lediglich kraftschlüssig auf einem Membranteller 19 des Stellmotor 11 in der aus der Figur ersichtlichen Weise abgestützt.

In der Rücklaufleitung O 2 liegt in Strömungsrichtung hinter dem Abzweig der Bypassleitung O3Mi ein Mengenbegrenzungsventil 25, das über eine Stellspindel 26 auf einen bestimmten wirksamen Durchtrittsquerschnitt seines Sitzes 27 eingestellt werden kann. Das Ventilverschlußstück 28 des Mengenbegrenzungsventils 25 bildet zusammen mit dem Sitz 27 eine Drosselstelle in Gestalt einer Blende, an der beidseitig über die Druckimpulsleitungen 23, 24 die den Stellmotor 11 der Strahlpumpe 6 beaufschlagende Druckdifferenz abgegriffen wird. Durch entsprechende Verstellung des Verschlußstückes 28 gegenüber dem Sitz 27 kann die Drosselung der RückJaufleitung O 2 und damit die maximale Rücklaufmenge den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend eingestellt werden.

Die beschriebene Warmwasserheizungsanlage arbeitet wie folgt:

Durch die Sollwertfeder 20 des Stellmotors 11 der

ίο Strahlpumpe 6 ist ein bestimmter konstanter Sollwert vorgegeben, während andererseits auf den entlastet ausgebildeten Regelkörper 10 der Strahlpumpe 6 keine resultierenden Kräfte ausgeübt werden. Die Stellbewegungen des Regelkörpers 10 der Strahlpumpe 6 sind deshalb nur abhängig von der an dem Mengenbegrenzungsventil 25 abgegriffenen Druckdifferenz mit der die Membran 18 des Stellmotors 11 über die Druckimpulsleitungen 23,24 beaufschlagt ist Je nach der Einstellung des Verschlußstückes 28 zu dem Sitz 27 des Mengenbegrenzungsventiles 25 wird sich eine bestimmte, über die Rücklaufleitung O 2 ins Netz zurückströmende Menge ausgekühlten Wassers einstellen. Wenn die Ventilspindel 16 des Regelventiles 13 dabei von dem zugeordneten Membranteller 19 abgehoben ist, wird der Regelkörper 12 der Strahlpumpe 6 lediglich von dem die Membran 18 beaufschlagenden Differenzdruck und der von der Sollwertfeder 20 ausgeübten Kraft beeinflußt.

Wird nun die Ventilspindel 8 von dem Stellmotor 7 des Stellventils 13 in dem Sinne verstellt, daß das Verschlußglied 14 weiter auf seinen Sitz 15 zubewegt wird, so wird die Bypassleitung O3Migedrosselt, womit die beigemischte Menge ausgekühlten Kondensats verkleinert wird und die Temperatur in der verbraucherseitigen Vorlaufleitung O 4 ansteigen kann.

Ist andererseits die Temperatur in der verbraucherseitigen Vorlaufleitung OA zu groß, so wird der Stellmotor 17 des Regelventils 13 über eine zugeordnete, diese Vorlauftemperatur überwachende Regeleinrichtung in dem Sinne betätigt, daß er das Regelventil 13 weiter öffnet, bis der volle Durchtrittsquersclinilt des Sitzes 15 des Regelventils 13 freigegeben ist. Dabei erhöht sich die Beimischung, mit dem Ergebnis, daß die verbraucherseitige Vorlauftemperatur abgesenkt wird.

Sollte aber trotz voller Freigabe des wirksamen Durchtrittsquerschnittes des Sitzes 15 des Regelventils 13, die in der verbraucherseitigen Vorlaufleitung O 4 erreichte Temperatur-Erniedrigung nicht ausreichen, so bewegt der Stellmotor 17 des Regelventils 13 die Ventilspindel 16 im Öffnungssinne weiter, womit diese

so über den Membranstellmotor 11 mit der Spindel 10a des Regelkörpers 10 der Strahlpumpe 6 gekuppelt wird und damit über die Spindel 10a den Regelkörper 10 weiter in die Treibdüse 9 der Strahlpumpe 6 hineinbewegt und deren wirksamen Durchtrittquerschnitt verringert.

Dieser Vorgang setzt sich so lange fort, bis die Temperatur in der verbraucherseitigen Vorlaufleitung O4 ihren Sollwert wieder erreicht hat.

Da damit der Stellmotor 17 des Regelventiles 13 unmittelbar auf die Verstellung des Regelkörpers 10 der

bo Strahlpumpe 6 Eingriff nehmen kann, ist eine erhöhte Sicherheit beim Auftreten von Defekten des Stellmotors 11 der Strahlpumpe 6 gegeben. Sollte beispielsweise die Membran 18 des Stellmotors 11 ausfallen und der Membranstellmotor 11 über die Druckimpulsleitung 23,

«-> 24 nicht mehr betätigbar sein, sg steigt dir 1 eniperatur in der verbraucherseitigen Vorlaufleitung 04 an. Die dem Stellmotor 17 des Regelventiles 13 zugeordnete Regeleinrichtung, die die Temperatur der verbraucher-

seitigen Vorlaufleitung O4 überwacht, würde demgemäß den Stellmotor 17 in dem Sinne betätigen, daß dieser über die Ventilspindel 16 und die Spindel 10a in der beschriebenen Weise den Regelkörper 10 der Strahlpumpe 6 derart verstellt, daß dieser die Treibdüse 9 schließt.

Die über die Rücklaufleitung O 2 abfließende Rücklaufmenge (und damit die über die Vorlaufleitung O 1 aus dem Fernheiznetz zufließende Vorlaufmenge) können unabhängig von der Strahlpumpe 6 durch das Mengenbegrenzungsventil 25 auf den jeweils gewünschten Wert eingestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Warmwasserheizungs- oder -bereitungsanlage mit einer in der Vorlaufleitung zum Verbraucher liegenden, regelbaren Strahlpumpe, deren wirksamer Treibdüsenquerschnitt durch einen mit einem hinter der Strahlpumpe abgegriffenen Differenzdruck beaufschlagten, eine SoUwertfeder enthaltenden Stellmotor beeinflußbar ist und die saugseitig an eine zur Rücklaufbeimischung dienende, von der Rücklaufleitung abzweigende Bypassleitung angeschlossen ist, in welcher ein Regelventil angeordnet ist, hinter dem strömungsabwärts ein Druckabgriff für den Stellmotor liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpumpe (6) unabhängig von der ihren Stellmotor (11) beaufschlagenden Druckdifferenz in-Abhängigkeit von der Stellbewegung des Rsgelventiles (13) beeinflußbar ist und daß in der Rücklaufleitung (O 3) ein weiteres Ventil (25) angeordnet ist

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (13) durch einen eigenen Stellmotor (17) betätigbar ist, der außer mit dem Verschlußstück (14) des Regelventiles (13) mit dem Regelkörper (10) der Strahlpumpe (6) gekuppelt ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilspindel (16) des Regelventiles (13) mit dem Stellmotor (11) der Strahlpumpe (6) gekuppelt ist.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (13) mit seiner Ventilspindel (16) koaxial zu dem Regelkörper (10) der Strahlpumpe (6) angeordnet ist.

5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die starr mit dem Verschlußstück (14) des Regelventils (13) verbundene Ventilspindel (16) mit dem Regelkörper (10) der Strahlpumpe (6) lediglich kraftschlüssig gekuppelt ist.

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Rücklaufleitung (O 2) liegende Ventil (25) ein auf einen vorbestimmten Wert einstellbares Mengenbegrenzungsventil ist und der den Stellmotor (11) der Strahlpumpe (6) beaufschlagende Differenzdruck beidseitig des Mengenbegrenzungsventiles (25) abgegriffen ist.