DE2949834A1 - Heating system utilising liquid medium - has high-pressure pump delivering from storage vessel to pressure-reduction device - Google Patents
Heating system utilising liquid medium - has high-pressure pump delivering from storage vessel to pressure-reduction deviceInfo
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Abstract
Description
Heizungssystem mit eiern flüssigen, wärmetragenden Heizmittel Die Erfindung betrifft ein Heizungssystem mit einem flüssigen, wärmetragenden Heizmittel, z. B. für Geräte, Gebäude, Maschinen, insbesondere für Fahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine. Heating system with a liquid, heat-transferring heating medium The invention relates to a heating system with a liquid, heat-transferring heating medium, z. B. for devices, buildings, machines, especially for vehicles with an internal combustion engine.
Es sind allgemein Heizungssysteme bekannt, bei denen die Heizenergie einem flüssigen Heizmittel im wesentlichen durch Wärmeübertragung zugeführt wird. Diese Heizenergie wird im allgemeinen im Heizungssystem durch Umsetzung von chemisch qebundener Energie in Brennkammern oder von elektrischer Energie in Widerstandsheizungen in Warme verwandelt.Hierbei ist im ersten Fall der Anlagenumfang und der Wartunasaufwand und im zweiten Fall bei nennenswertem Leistungsbedarf die Netzabhängigkeit von Nachteil.There are generally known heating systems in which the heating energy is supplied to a liquid heating medium essentially by heat transfer. This heating energy is generally generated in the heating system through the conversion of chemical bound energy in combustion chambers or electrical energy in resistance heating In the first case, this includes the scope of the system and the maintenance effort and in the second case, when there is a significant power requirement, the network dependency is a disadvantage.
Verbesserte Möolichkeiten der Gestaltuna bieten sich in den Fällen, in denen Abwärme, insbesondere von Brennkraftmaschinen, anfällt.Improved possibilities of the gestalt are available in the cases in which waste heat, in particular from internal combustion engines, occurs.
Hier reduziert sich das Heizunassystem im wesentlichen auf zusätzliche Wärmetauscher und Regelorgane, wenn Betriebsmittel wie Kühlwasser oder Schmieröl als Heizmittel herangezoaen werden. Als Nachteil tritt jedoch die Abhängigkeit der bereitstehenden Heizwärme vom Betriebszustand einer unabhängig vom wärmebedarf belasteten Maschinen anlage hervor. Eine solche Anordnung zum Heizen der Bedieunoskabine einer von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Maschine ist bekannt (DE-PS 26 23 621), die diesen Nachteil ebenfalls aufweist.Here the heating system is essentially reduced to additional ones Heat exchangers and control elements if operating media such as cooling water or lubricating oil can be used as heating means. The disadvantage, however, is the dependency on Available heating energy from the operating state of a loaded one regardless of the heat demand Machine system. Such an arrangement for heating the control cabin of a machine driven by an internal combustion engine is known (DE-PS 26 23 621), which also has this disadvantage.
Es ist die Aufgabe gestellt, ein vielseitig anwendbares Heizungssystem zu schaffen, das zur Beheizung von festen Körpern oder Räumen geeignet ist und das Einrichtunaen zur Wärmeerzeugung im Heizmittel aufweist, die ausschließlich der mechanischen Energiezufuhr bedürfen. Eine Wärmezufuhr in anderer Form soll dabei nicht ausqeschlossen sein.The task is to create a versatile heating system to create that is suitable for heating solid bodies or rooms and that Has facilities for generating heat in the heating medium, which exclusively the require mechanical energy supply. A heat supply in a different form is intended not be excluded.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Heizungs system einen Sammelbehälter für das Heizmittel, eine mit dem Sammelbehälter durch eine Zuführunasleitung verbindbare Hochdruckfsrderpumpe, eine Einrichtung zum Druckabbau im Heizmittel, die mit der Hochdruckförderpumpe durch eine Druckleitung verbindbar ist, eine Einrichtung zur ärmeübertraqung vom Heizmittel auf zu beheizende Materialien oder Medien, die mit der vorhergenannten Einrichtung zum Druckabbau durch eine Fcrderleitunq verbindbar und die durch eine Rücklaufleitung an den Sammelbehälter anschließbar ist, als Kennzeichen aufweist.The object is achieved in that the heating system a collection container for the heating medium, one with the collection container through a high-pressure pump which can be connected to a supply line, a device for pressure reduction in the heating medium, which can be connected to the high-pressure feed pump through a pressure line is a device for heat transfer from the heating medium to the materials to be heated or media, which with the aforementioned device for pressure reduction by a conveyor line connectable and connectable to the collecting tank by a return line is, as an identifier.
Die Erfindung stellt die Art des Hochdruckförderpumpenantriebs,des Heizmittels, der Einrichtung zum Druckabbau und der Einrichtung zur Wärmeübertrasuna in günstiger Weise frei, so daß unter Beibehaltung der einfachen, immer gleichen Anordnung der unbedinat erforderlichen Bauelemente für verschiedenste Anwendungszwecke jeweils ein vorteilhaftes Heizungssystem bildbar ist.The invention provides the type of high pressure feed pump drive, des Heating means, the device for pressure reduction and the device for heat transfer inexpensively free, so that while maintaining the simple, always the same Arrangement of the absolutely necessary components for a wide variety of applications an advantageous heating system can be formed in each case.
Bei Anlagen, die z. B. in Form von Baumaschinen, landwirtschaftlichen Maschinen Fahrzeugen und dergleichen oder als Pumpstationen, Bohrgerät und ähnliches oder aber als bewegliche Brücken, hydraulische Heber usw. über eigene Antriebsmaschinen verfügen, seien sie elektrisch oder verbrennunasmotorisch, hydraulisch oder strömunastechnisch, werden diese in günstiqer Weise zugleich als Antrieb der Hochdruckfürderpumpe eineesetzt. Bei Fahrzeugen können dies z. B. auch Brennkraftmaschinen sein, die unabhünaig vom Fahrzeugantrieb installiert sind. Bei Anlagen ohne gegebene Antriebsmaschine wird eine solche mit optimierten Eigenschaften für den Antrieb der Ilochdruckförderpumpe ausgewählt.In systems that z. B. in the form of construction machinery, agricultural Machines, vehicles and the like or as pumping stations, drilling equipment and the like or as movable bridges, hydraulic jacks, etc. using their own drive machines whether they are electric or combustion engine, hydraulic or flow technology, these are also used in a favorable manner as a drive for the high-pressure feed pump. In vehicles, this can be, for. B. also be internal combustion engines that are independent of Vehicle drive are installed. In systems without a given drive machine, one with optimized properties for driving the Iloch pressure feed pump selected.
In aleicher Weise wird das Heizmittel bestimmt, wobei im wesentlichen die Betriebseinenschaften entscheiden. Besonders wichtig ist hierbei hohe Druckfestigkeit und Beständigkeit gegen Drosselung und hohe Temperaturen, damit die Wirksamkeit des Heizungssystems nicht durch Veränderungen am Heizmittel beeinträchtigt wird.The heating means is determined in a similar manner, with essentially the business units decide. High compressive strength is particularly important here and resistance to throttling and high temperatures, with it the effectiveness of the heating system is not impaired by changes to the heating medium will.
Die Hochdruckförderpumpe kann eine übliche, für Arbeitshydrauliken an Maschinen und Fahrzeugen benutzte Pumpe mit relativ geringem Fördervolumen und hohem Förderdruck in der Größenordnung von 150 bar sein, die direkt oder unter Zwischenschaltung einer schaltbaren Kupplung von der Antriebsmaschine angetrieben wird.The high-pressure feed pump can be a common one for working hydraulics Pump used on machines and vehicles with a relatively low delivery volume and high delivery pressure of the order of 150 bar, directly or with the interposition a switchable clutch is driven by the prime mover.
Die Einrichtung zum Druckabbau im Heizmittel soll bei der von der Pumpe vorgegebenen Drehzahl einen Volumenstrom zulassen, der mit einem guten Wirkungsgrad der Pumpe einhergeht, wenn die Temperaturerhöhung vorzugsweise an der Einrichtung zum Druckabbau stattfindet.The device for reducing the pressure in the heating medium should be used by the Pump given speed allow a volume flow with a good efficiency the pump goes hand in hand with the temperature increase preferentially at the facility takes place to reduce the pressure.
Hierdurch werden Wärmeverluste in der Pumpe und in der Leitung bis zur Einrichtung zum Druckabbau verhindert. Der Druckabfall an der Einrichtung zum Druckabbau entspricht im wesentlichen der Förderhöhe der Pumpe. Am aünstigsten für die Wärmeerzeugung ist es, als Einrichtung zum Druckabbau erfindungsgemäß eine Drossel zu verwenden, jedoch ist es auch möglich, in einer als Arbeitselement ausgebildeten Einrichtung einen Teil der Druckenereie des Heizmittels in mechanische Arbeit umzusetzen.This prevents heat losses in the pump and in the line up to set up to depressurize prevented. The pressure drop across the facility to The pressure reduction essentially corresponds to the delivery head of the pump. Worst for the generation of heat is, according to the invention, a throttle as a device for reducing pressure to use, but it is also possible in a designed as a working element Facility to convert part of the printing shop of the heating medium into mechanical work.
Die Einrichtung zur Wärmeübertragung ist je nach Verwendungszweck al-s Wärmetauscher oder als Leitungssystem auszuführen, da eine Wärmeübertragung erfindunasgemäß auf andere Medien oder auf feste Materialien in 3betracht kommt. Eine besonders vielfältige Anwenduno ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung als Flüssigkeit-Luft-Wärmetauscher, der für alle Arten der Pvaumbeheizunq geeignet ist, sei es für Bedienungs- oder für Maschinenräume.The device for heat transfer is depending on the purpose as a heat exchanger or as a pipe system, as a heat transfer According to the invention, other media or solid materials are considered. A particularly diverse application results from the embodiment according to the invention as a liquid-air heat exchanger, which is suitable for all types of Pvaumbeheizunq be it for service rooms or for machine rooms.
Flüssiekeit-Flüssigkeit-Wärmetauscher sind erfindungsgemäß dort einzusetzen, wo bestimmte Betriebsmittel, wie z. B. Schmieröl oder Kraftstoff einer Anlage, z. B. eines Großmotors, vor dem Start auf eine ausreichende Temperatur zu bringen sind. In Fällen, in denen die Beheizung von festen Teilen gefordert ist, besteht die Einrichtung zur Wärmeübertragung erfindungsgemäß aus einem Hohlraum oder einem Leitungssystem, das vom Heizmittel durchströmt wird.According to the invention, liquid-liquid heat exchangers are to be used there, where certain resources, such as B. lubricating oil or fuel of a system, e.g. B. a large engine, must be brought to a sufficient temperature before starting. In cases where the heating of fixed parts is required, the device for heat transfer according to the invention consists of a cavity or a pipe system through which the heating medium flows.
Als Beispiel für eine solche Ausgestaltung kann ein mit Heizschlangen versehener Fahrbahnabschnitt, beispielsweise einer Brücke oder einer Landebahn gelten oder sonstige Teile, deren Vereisung verhindert oder deren Erwärmung bewirkt werden soll.As an example of such a configuration, a with heating coils provided lane section, for example a bridge or a runway apply or other parts that can be prevented from icing up or heated up target.
Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung liegen in der verschleißarmen und wartungsfreundlchen Technik, die als einziges reibunqsbehaftetes Element die Hochdruckförderpumpe als bewährtes Bauteil aufweist. Durch die Wahl von Hydrauliköl oder dergleichen als Heizmittel sind Korrosions- und Frostschäden, die bei Heizungen mit Wasserfüllunq als Hauptstörquelle auftreten, gänzlich ausgeschaltet.Particular advantages of the arrangement according to the invention are the low wear and maintenance-friendly technology, which is the only friction-prone element Has high pressure feed pump as a proven component. By choosing hydraulic oil or the like as a heating medium are corrosion and frost damage that occurs in heaters occur with water filling as the main source of interference, completely switched off.
Es ist in vorteilhafter Weise möqlich, die Bestandteile des Heizung systems mit Ausnahme der Einrichtung zur Wärmeübertragung zu einem kompakten Aggregat mit Anschlußstellen für die Förderleituna und die Rücklaufleitung zusammenzufassen, das an vorhandene Antriebseinrichtungen, z. B. genormte Nebenabtriebe von Brennkraftmaschinen, anbaubar ist. Ein besonderer Vorteil des Heizunqssystems ist unter anderem, daß durch Verzicht auf Verbrennung und elektrische Beheizung besonders leicht ein Explosionsschutz garantiert werden kahn.It is advantageously possible to use the components of the heater systems with the exception of the device for heat transfer to a compact unit with connection points for the delivery line and the return line, the existing drive devices, such. B. standardized power take-offs of internal combustion engines, is cultivable. A particular advantage of the Heizunqssystems is, among other things, that By dispensing with combustion and electrical heating, explosion protection is particularly easy guaranteed to be kahn.
Der Betrieb ist außerordentlich sicher und ungefährlich.The operation is extremely safe and harmless.
Zur Regelung der Wärmeerzeuciung wird insbesondere bei fester Ankupplung der Hochdruckförderpumpe an ene unabladngig geregelte Antriebsmaschine in vorteilhafter Weise ein Steuerorgan in der Druckleitung hinter der Hochdruckförderpumpe vorgesehen, durch das diese über eine Kurzschlußleitung mit dem Sammelbehälter verbindbar ist.To regulate the heat generation, especially with a fixed coupling the high-pressure feed pump to an independently controlled drive machine in an advantageous manner Way, a control element is provided in the pressure line behind the high-pressure feed pump, through which it can be connected to the collecting container via a short-circuit line.
Besteht kein Heizwarmebedarf, so wird durch dieses Steuerorgan der Förderstrom nur gegen den Leitungswiderstand in einem kleinen Kurzschlußkreislauf umgewälzt. Die Leistungsaufnahme der Hochdruckförderpumpe wird wesentlich reduziert.If there is no heating demand, this control unit will be Flow rate only against the line resistance in a small short circuit circulated. The power consumption of the high pressure feed pump is significantly reduced.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung befindet sich vor der Einrichtung zur Wärmeübertragung ein Steuerorgan in der Förderleitung, durch das diese über eine zur Einrichtung zur Wärmeübertragung parallele Umgehungsleitung mit dem Sammelbehälter verbindbar ist.In a further advantageous embodiment, it is located in front of the device for heat transfer a control element in the delivery line, through which this over a bypass line with the collecting container parallel to the device for heat transfer is connectable.
Wird keine Heizwärme an der Einrichtung zur Wärmeübertragung benötigt, während eine Erwärmung des Heizmittels aus anderen Gründen erwünscht ist, z. B. um ggfs. schnell eine große Heizwärmemenge anbieten zu können, ist durch diese Anordnung eine Umgehung der Einrichtung zur Wärmeübertragung möglich.If no heating is required at the device for heat transfer, while heating of the heating means is desired for other reasons, e.g. B. in order to be able to offer a large amount of heat quickly if necessary, this arrangement it is possible to bypass the device for heat transfer.
Eine Erwärmung des Heizmittels ungeachtet des Heizwärmebedarfs ist insbesondere dann erforderlich, wenn der Sammelbehälter in erfindungsgemäßer Weise xgleich Element eines weiteren Umlaufsystems ist, dessen Betriebsmittel, das hierbei zugleich Heizmittel ist, eine bestimmte Temperatur aufweisen muß. Dies ist insbesondere bei einer derartioen Verbindung des Heizunossystems mit dem Schmierölsystem einer Brennkraftmaschine oder mit dem Hydrauliksystem eines Arbeitsgeräts der Fall, bei dem insbesondere bei Umgehung der Einrichtung zur Wärmeübertragung die erforderliche Betriebstemperatur des Betriebsmittels schneller erreicht und gleichmäßig beibehalten werden kann.A heating of the heating medium regardless of the heating demand is especially necessary when the collecting container in the manner according to the invention x is the same element of a further circulation system, the operating resources of which here is at the same time heating means, must have a certain temperature. This is particular with such a connection between the heating system and the lubricating oil system Internal combustion engine or with the hydraulic system of an implement the case the necessary in particular when bypassing the device for heat transfer Operating temperature of the equipment is reached more quickly and is maintained at a constant level can be.
Fällt in diesem anderen Umlaufsystem, z. B. bei belasteter Brennkraftmaschine oder Arbeitshydraulik, im Betriebsmittel Wärme an, so kann diese bei Beaufschlagung der Einrichtung zur Wärmeübertragung als Heizwärme genutzt werden. In besonders günstiger Ausführung wird in diesem Fall erfindungsgemäß eine von einem Steuerorgan in der Druckleitung beherrschte Bypaßleitung parallel zur Einrichtung zum Druckabbau vorgesehen, so daß eine Wärmeerzeuoung und eine entsprechende Leistungsaufnahme der Hochdruckförderpumpe unterbrochen werden kann, ohne daß das Heizwärmeangebot beeinträchtigt wird.In this other circulation system, e.g. B. with a loaded internal combustion engine or working hydraulics, heat in the operating medium can occur when applied the device for heat transfer can be used as thermal heat. Especially In this case, according to the invention, a more favorable embodiment is one of a control element Bypass line controlled in the pressure line parallel to the device for pressure reduction provided so that a Wärmeerzeuoung and a corresponding power consumption the high pressure feed pump can be interrupted without the The heating supply is impaired.
Verfügt das andere Umlaufsystem über eine eigene Förderpumpe, so kann diese bei entsprechender Auslegung und Steuerung erfindungsqemäß zugleich als Vordruck- oder als Hochdruckförderpumpe für das Heizungssystem vorgesehen werden, wobei die Teiluna der Umlaufsysteme hinter der Pumpe stattfindet.If the other circulation system has its own feed pump, then according to the invention, this at the same time as a form, with appropriate design and control or be provided as a high-pressure feed pump for the heating system, the Part of the circulation systems takes place behind the pump.
Der Vorteil der Verbindung der beiden Umlaufsysteme liegt in der Einsparung von Anlaqenteilen, der zusätzlichen Möglichkeit der Wärmezufuhr und der Beschränkung auf ein Betriebsmittel.The advantage of connecting the two circulation systems is the savings of system parts, the additional possibility of heat supply and the restriction on a resource.
Wenn ein zweites Umlaufsystem cegeben ist, daß z. B. aufgrund der Eigenschaften des Betriebsmittels nicht mit dem Heizungssystem verbunden werden kann, das aber auf die Betriebstemperatur aufgeneizt werden muß und/oder Abwärme zu Heizzwecken abgeben kann, so ist die Verbindung zwischen den Systemen erfindunasgemäß durch einen Flüssiqkeit-Flüssigkeit-tfiärmetauscher herzustellen.When a second circulation system is given, e.g. B. due to the Properties of the equipment are not connected to the heating system can, but must be heated up to the operating temperature and / or waste heat can give for heating purposes, the connection between the systems is according to the invention by means of a liquid-liquid-heat exchanger.
Die Abbildung zeigt das Prinzipbild des erfindungsgemäßen Heizungssystems, mit einem Sammelbehälter 1, einer Hochdruckförderpumpe 4, einer Einrichtuno 8 zum Druckabbau im Heizmittel, einer Einrichtung 12 zur Wärmeiibertracuna vom Heizmittel auf zu beheizende Materialien oder Medien und einer zusätzlich möalichen Einrichtung 16 zum Wärmeaustausch vom und zum Heizmittel. Die Hochdruckförderpumpe 4 wird von einer Antriebsmaschine 15 angetrieben und ist mit dem Sammelbehälter 1 durch eine Zuführungsleitung 2 und mit der Einrichtung > zum Druckabbau im Heizmittel durch eine Druckleitung 6 verbunden. Von dieser Einrichtung 8 zum Druckabbau führt eine Förderleitung 10, in der sich die zusätzliche Einrichtung 16 zum Wärmeaustausch vom und zum Heizmittel befindet, zur Einrichtung 12 zur Wärmeübertragung. Die Einrichtung 12 zur Wärmeübertragung ist durch eine Rücklaufleitung 14 an den Sammelbehälterl anschließbar.The figure shows the basic diagram of the heating system according to the invention, with a collecting container 1, a high pressure feed pump 4, a Einrichtuno 8 for Depressurization in the heating medium, a device 12 for warmth overtracuna from the heating medium on materials or media to be heated and an additional facility 16 for heat exchange from and to the heating means. The high pressure feed pump 4 is of a prime mover 15 and is connected to the collecting container 1 by a Feed line 2 and with the device> for pressure reduction in the heating medium a pressure line 6 connected. From this device 8 for pressure reduction one leads Delivery line 10, in which the additional device 16 for heat exchange from and to the heating means, to the device 12 for heat transfer. The establishment 12 is for heat transfer through a return line 14 to the Collecting container can be connected.
In der Druckleitung 6 befindet sich hinter der Hochdruckförderpumpe 4 ein erstes Steuerorgan 5 , durch das die Hochdruckförderpumpe 4 druckseitig über eine Kurzschlußleitung 3 mit dem Sammelbehälter 1 verbindbar ist. Ebenfalls in der Druckleitung 6 liegt vor der Einrichtung 8 zum Druckabbau ein zweites Steuerorgan 7, das über eine parallel zur Einrichtung 8 verlaufende Bypaßleitung 9 die Druckleitung 6 unmittelbar mit der Förderleitung 10 verbindbar macht. In der Förderleitung ist unmittelbar vor der Einrichtung 12 zur Wärmeübertragung ein drittes Steuerelement 11 eingesetzt, das über eine Umgehungsleitung 13 den unmittelbaren Anschluß des Sammelbehälters 1 ermöglicht.In the pressure line 6 is located behind the high pressure feed pump 4 a first control member 5, through which the high pressure feed pump 4 on the pressure side a short-circuit line 3 can be connected to the collecting container 1. Also in the Pressure line 6 is a second control member in front of the device 8 for pressure reduction 7, via a bypass line 9 running parallel to device 8, the pressure line 6 makes it directly connectable to the delivery line 10. Is in the delivery line a third control element immediately in front of the device 12 for heat transfer 11 used, which via a bypass line 13, the direct connection of the Collection container 1 allows.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19792949834 DE2949834A1 (en) | 1979-12-12 | 1979-12-12 | Heating system utilising liquid medium - has high-pressure pump delivering from storage vessel to pressure-reduction device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2949834A1 true DE2949834A1 (en) | 1981-07-23 |
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ID=6088166
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Country Status (1)
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DE (1) | DE2949834A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3033661A1 (en) * | 1980-09-06 | 1982-04-22 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | DEVICE FOR HEATING THE OPERATING CABIN OF A DEVICE OR VEHICLE |
FR2532253A1 (en) * | 1982-08-27 | 1984-03-02 | Bosch Gmbh Robert | Heating circuit for vehicle |
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1979
- 1979-12-12 DE DE19792949834 patent/DE2949834A1/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
Title |
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