DE293560C

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Publication number: DE293560C
Application number: DENDAT293560D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

" KLASSE 36 c. GRUPPE

©t))l..3iig. OTTO SCHMIDT in STUTTGART.

Umlaufheizanlage für hohe Temperaturen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Juni 1914 ab.

Die gebräuchlichen Umlaufheizungsanlagen bestehen in der Hauptsache aus einem vom Heizofen in den zu heizenden Ofen und von dort nach den als Expansionsgefäße dienenden sogenannten Luftflaschen führenden Rohrsystem, in welchem die Heizflüssigkeit (Wasser) ihren Kreislauf ausführen kann.

Der Abschluß des ganzen Systems, einschließlich der Luftflaschen, nach außen ermöglicht es, das als Heizflüssigkeit dienende Wasser auf beträchtlich höhere Temperaturen zu erhitzen als ioo° C; indessen kam man über eine Grenze von etwa 250 ° bisher nicht hinaus, denn da waren die Rohrverbindungen nicht mehr dicht zu halten. Man hielt dies für eine Beschränkung, welche die Unvollkbmmenheit der zur Abdichtung der Röhren angewendeten Mittel und Verfahren der heutigen Technik auferlegte und verzichtete notgedrungen auf die Anwendung der Wasserumlaufheizung dort, wo in dem zu heizenden Raum (Trockenofen usw.) eine Temperatur von wesentlich mehr als 180 ° und dementsprechend vom Wasser eine Temperatur von mehr als etwa 250 ° verlangt wurde.

Genauere Untersuchungen haben nun ergeben, daß die Ursache für die bisherige Unverwendbarkeit der Wasserumlaufheizung bei höheren Temperaturen anderswo liegt. Das Ergebnis der Untersuchungen sei nachstehend kurz angegeben:

Der Fassungsraum der als Expansionsgefäße dienenden Luftflaschen ist begrenzt durch die Anforderung, daß in dem Rohrsystem ein soleher Druck zustande kommen muß, daß das Wasser auf die verlangte Temperatur erhitzt werden kann, bei 250 ° verlangter Wassertemperatur etwa 41 Atm. Bei im Vergleich zum Wasserinhalt des Rohrsystems zu großen Luftflaschen wäre dieser Druck und diese Temperatur nicht zu erreichen.

Nun beträgt die Ausdehnung des Wassers bei Erhitzung bis zu jener Temperatur etwa 26 Prozent, während gleichzeitig das Volumen des Luftpolsters in den Flaschen sich auf ¹Z₄₁ verringert.

Nun ist leicht ersichtlich, daß bei weiterer Erhöhung der Temperatur schließlich kein für die gleichzeitige Ausdehnung des Wassers mehr genügendes Luftpolster vorhanden ist, so daß bei den vorkommenden Betriebsschwankungen Drucke zustande kommen, welche die Rohrleitung sprengen oder die Dichtungen zerstören müssen.

Bei der vielfach erwünschten Temperatur von etwa 250 ° in dem zu heizenden Raum müßte die Temperatur des Heizwassers etwa 310 °, der Druck etwa 100 Atm. sein; dabei hätte sich das Volumen des Wassers um etwa 46 Prozent vermehrt, das des Luftpolsters in den Flaschen dagegen auf ¹Zi₀O, ^als° auf einen praktisch viel zu kleinen Wert verringert.

Gemäß der Erfindung wird nun dem Übel in neuer, aber allerdings überraschend einfacher Weise abgeholfen und damit die Ver-Wendung der Wasserumlaufheizung auch für hohe Temperaturen erstmals ermöglicht, ohne daß das bisher stets eintretende Lecken der Rohrleitung eintritt, dadurch, daß die Luft in den Flaschen schon bei gewöhnlicher Atmo-Sphärentemperatur unter einen entsprechend hohen Druck gesetzt wird, so daß der Quotient

aus diesem Anfangsdruck (von beispielsweise 25 Atm.) und dem Betriebsdruck (beispielsweise 100 Atm.) wesentlich verkleinert wird, beispielsweise statt ¹Z₁₀₀ nur noch ¹/_i ist, also ein genügendes Luftpolster gewahrt bleibt.

Die beiliegende Zeichnung stellt das Schema einer Wasserumlaufheizung dar. Das Heizrohrsystem α erstreckt sich vom Heizofen b aus durch den zu heizenden Ofen, z. B. den Trockenofen c, und weiter bis zu den Luftflaschen d. Diese sind gemäß der Erfindung etwa bis zum Füllstutzen f durch eine geeignete Luftpumpe mit Luft oder auch aus einer Gasflasche mit Gas von geeignet hohem Druck bei noch kalter Heizanlage gefüllt.

Die Erfindung ist natürlich nicht nur bei Benutzung von Wasser, sondern auch von öl oder anderen höher siedenden Flüssigkeiten mit entsprechendem Erfolg verwendbar.

Nachdem die in der Einleitung erläuterte Erkenntnis gewonnen ist, läßt sich leicht einsehen, daß andere Versuche zur Erzielung höherer Flüssigkeitstemperatur erfolglos bleiben mußten, so z. B. der Versuch, die Temperatur des Heizwassers durch zusätzlich auf das Wasser ausgeübten Druck und die hierdurch hervorgerufene Verzögerung der Dampfbildung zu steigern. Denn hierbei wird wieder die in dem Luftgefäß eingeschlossene Luft auf allzu kleinem Raum zusammengepreßt, so daß für das erhitzte Wasser nicht mehr genügend Expansionsraum vorhanden ist.

Erst durch die neue Art der Erzeugung zusätzlichen Druckes, nämlich durch Einpressen einer größeren Luftmenge in das Luftgefäß, als gewöhnlichem Atmosphärendruck entspricht, ist es gelungen, für das Wasser die nötige Ausdehnungsmöglichkeit zu schaffen und das Undichtwerden der Leitungen zu beseitigen.

Claims

Patent-An Spruch:

Umlaufheizungsanlage für hohe Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß das schädliche Überwiegen des Volumens, um welches sich die Heizflüssigkeit bei der gewünschten hohen Temperatur ausdehnt, . über die der zugehörigen Dampfspannung entsprechende Verringerung des Luftvolumens in dem in bekannter Weise oben an das Heizrohrsystem angeschlossenen Luftgefäß dadurch vermieden ist, daß jener Luftraum mit einer entsprechend größeren Menge Luft gefüllt ist, als er bei gewöhnlichem Atmosphärendruck fassen würde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.