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Hochdruckdampfheizung mit Wärmeverbrauchern von unterschiedlichem
Wärmegefälle Hochdruckdampfheizungen arbeiten im allgemeinen mit Kondenstöpfen,
welche die Aufgabe haben; Luft und Wasser durchzulassen, Dampf aber unter allen
Umständen zurückzuhalten. Diese Anlagen haben den Nachteil; dgß bei unrichtigem
Arbeiten eines Kondenstopfes auch Dampf durchströmt und infolgedessen große Dampfverluste
auftreten. Wird zur Vermeidung der Dampfverluste die Kondenswasserleitung geschlossen,
so entsteht der Nachteil, daß der Druck in der Kondenswasserleitung durch den einströmenden
Dampf gegebenenfalls so stärk steigt, daß gewisse Wärmeverbraucher, welche an dieselbe
Kondenswasserleitung angeschlossen sind, das in ihnen sich bildende Wasser nicht
mehr ordnungsgemäß abgeben können, weil nicht mehr genügend Druckdifferenz zwischen
den betreffenden Wärmeverbrauchern und der Kondenswasserleitung vorhanden ist. Zur
Vermeidung dieser Nachteile ist es bei Hochdruckheizungen mit Wärmeverbrauchern
von unterschiedlichem Druckgefälle bekannt, die einzelnen Wärmeverbraucher an die
gemeinsame Kondenswasserleitung mittels Druckreglern anzuschließen, die dazu dienen,
die verschiedenen Drücke auf einen einheitlichen Druck zu mindern, welcher etwas
höher ist als der Druck in der Kondenswassersammelleitung. Diese Druckregler besitzen
Rückschlagventile mit durch Schwimmer belastetem Ventilkegel, bei denen das Schwimmergewicht,
je nachdem ob bzw. wieviel Wasser sich in dem Schwimmergehäuse anstaut, durch den
Auftrieb des Wassers mehr oder weniger ausgeglichen wird. Taucht der Schwimmer ganz
in Wasser ein, so erfolgt keine oder wenigstens die geringste Druckminderung. Taucht
der Schwimmer völlig aus, ist er also von Dampf umgeben, so ist die Druckminderung
am stärksten. Die Druckreg-elung ist also innerhalb der Grenzen des Schwimmergewichtes
möglich. Durch dieHöhe der Druckregelung ifst der Druck in der Korndenswassersammelleitung
bestimmt. Den Druckbereich der Regler wählt man beim Entwurf der Anlage so, daß
er zu einer ordnungsmäßigen Entwässerung der einzelnen Wärmeverbraucher genügt.
Wählt man ihn zu groß, so hat man den Nachteil, daß dann der Druck in der Kondensleitung
und infolgedessen auch die Temperatur des aus der Kondensleitung z. B. in den Dampfkessel
zurückgepumpten Wassers unnötigerweise verringert wird. Wählt man den Druckbereich
zu klein, so wird die ordnungsmäßige Entwässerung aller oder einzelner Wärmeverbraucher
gefährdet. Die Ermittlungen des richtigen Druckbereichs sind besonders schwierig,
wenn es sich um die Entwässerung einer bereits bestehenden Dampfanlage handelt.
Aber auch mach richtiger Bemessung des Druckbereichs können sich noch Übelstände
bemerkbar machen. Sind z. B. in einer Anlage 5o verschiedene Wärmevers braucher
mittels richtig bemessener- Druckregler an eine Kondenswasserleitung angeschlossen,
werden dann aber später noch weitere
Verbraucher mit größerem Dampfverbrauch
an dieselbe Hauptdampfleitung und an dieselbe Kondenswasserrückleitung angeschlossen,-so-kann
es leicht vorkommen, daß das ursprünglich richtig bemessene Druckgefälle der Druckregler
jetzt nicht mehr ausreicht. Ist z. B. bei einer derartigen Anlage der Dampfdruck
am Anfang der Anlage 7 Atm. und die Reglerbelastung 2 Atm., so kann es sein, daß
infolge das durch die neu angeschlossenen Wärmeverbraucher entstehenden zusätzlichen
Dampfverbrauches am Eingang des am weitesten entfernt liegenden Verbrauchers beispielsweise
nur noch ein Dampfdruck von 5,1 Atm. vorhanden. ist. Wenn einer der mit 7 Atm. arbeitenden
Verbraucher (z. B. ein Kocher) bereits angeheizt ist und nur noch wenig Wärme verbraucht,
dann kommt es dazu, daß der Schwimmer des belastenden Druckreglers, ganz oder fast
ganz von Dampf umgeben ist. Der Druckregler läßt dann Dampf mit 7 - 2 - 5 Atm. Spannung
in die Kondensleitung so lange, bis der Druck in der Kondensleitung 5 Atm. beträgt.
Der Verbraucher, der nur noch Dampf von 5,1 Atm. hat, kann dann nicht mehr ordnungsgemäß
entwässert werden, weil die vorhandene Druckdifferenz zu klein geworden ist. Die
Erfindung hat nun den Zweck, bei Hochdruckheizungen der vorbeschriebenen Art, bei
welchen mit unterschiedlichem Druckgefälle arbeitende Wärmeverbraucher mittels Druckreglern
an die Kondensleitung angeschlossen sind, die erwähnten Nachteile zu beseitigen.
Dieser Zweck wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß neben den Druckreglern
in einer Verbindungsleitung zwischen Dampfleitung und Kondenswasserleitung ein einstellbares
selbsttätiges Ventil angeordnet wird, das bei Überschreitungseines bestimmten Druckgefälles
Dampf in die Kondenswasserleitung bis zur Erreichung dieses Druckgefälles überströmen
läßt.
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Für Niederdruckheizungen ist bereits eine der vorliegenden ähnlich
wirkende Vorrichtung zur Regelung der Druckunterschiede zwischen der Dampfspannung
im Dampferzeuger und den Heizkörpern vorgeschlagen worden. Diese Vorrichtung besteht
aus einem zwischen dem Wasserraum des Kessels und der Kondenswasserleitung eingeschalteten
Luftgefäß und einem zwischen letzterem und dem Dampfraum des Kessels eingesetzten,
teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Doppelgefäß. Die Behälter dieses Doppelgefäßes
sind durch zwei Röhren derart miteinander verbunden, daß der Druckunterschied eine
bestimmte Wassersäule nicht überschreiten kann, andernfalls eine unmittelbare Verbindung
zwischen dem Dampfraum des Kessels und dem Luftgefäß hergestellt wird und Dampf
in dieses und die Wassersammelleitung überströmt, bis der Ausgleich hergestellt
ist. Diese Vorrichtung, bei welcher die Schwankung der Druckverhältnisse durch die
Höhe einer Flüssigkeitssäule bestimmt wird, ist nur ausschließlich für Niederdamp-fdruckheizungen
verwendbar, bei welchen nur ganz geringe Druckunterschiede auftreten, nicht dagegen
bei Hochdruckheizungen, weil sich bei den hohen Drücken für die Regelungsgefäße
und Flüssigkeitssäulen derartig große Abmessungen ergeben würden, daß eine praktische
Verwertung nicht möglich wäre. Außerdem sind bei dieser bekannten Anlage Druckregler
der beschrie-' benen Art zwischen den einzelnen Wärmeverbrauchern und der gemeinsamen
Kondenswassersammelleitung nicht vorhanden.
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Durch die Anwendung dieser an sich also bekannten Maßnahme wird bei
Hochdruckheizungen der geschilderten Art erreicht, daß das Druckgefälle aller Regler
sehr groß gewählt werden kann, z. B. gleich 5 Atm., ohne daß vorher die Betriebsverhältnisse
aller einzelnen Verbraucher genau untersucht werden müssen. Ohne Vorhandensein des
Dampfzumischventils würde also bei dieser Anlage der Druck in der Kondensleitung
stets um 5 Atm. niedriger sein als der Druck in der Dampfleitung, und zwar auch
dann, wenn zur einwandfreien Entwässerung aller Wärmeverbraucher eine Druckdifferenz
von 2 Atm. genügen würde. Der Druck in der Kondensleitung und infolgedessen auch
die Temperatur des Kondenswassers würde also in diesem Falle unnütz verringert werden.
Das wird vermieden durch das einstellbare selbsttätige Dampfzumischventil.
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Die Zeichnung zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Hochdruckdampfheizung
gemäß der Erfindung. An eine gemeinsame Dampfleitung i sind zwei Raumheizringe 2
und g und zwei Abkochbottiche q. und 5 angeschlossen. Der Druckverschleiß in den
Heizringen und in den Abkochbottichen ist verschieden. Das Dampfwasser wird durch
die Röhren 6 in die Wassersammelleitung 7 geleitet und durch den Rückspeiser 8 dem
Dampfkessel zurückgegeben. Am Ende jeder Röhre 6 ist ein Druckregler 15 der
eingangs beschriebenen Art angebracht, über welche die verschiedenen Wärmeverbraucher
ihr Dampfwasser -an die Leitung 7 abgeben. In einem Verbindungsrohr zwischen der
Dampfleitung i und der Kondensleitung 7 ist das einstellbare selbsttätige Dampfzumischventil
9 vorgesehen.
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Der Betrieb der Anlage gestaltet sich beispielsweise folgendermaßen.
Es sei angenommen, daß der Druck in der Dampfleitung
7 Atm. betrage.
Alle Verbraucher 2 bis 5, gleichviel mit welchem unterschiedlichen Druckgefälle
sie arbeiten, werden dann mit Druckreglern für ein Druckgefälle von beispielsweise
5 Atm. ausgerüstet. Das Dampfzumischventil 9 wird zunächst so eingestellt, daß es
ebenfalls mit 5 Atm. belastet ist, also erst bei einer Druckdifferenz von 5 Atm.
zwischen Dampf- und Kondensleitung Dampf in die letztere überströmen läßt. Die Belastung
des Dampfzumischventils wird dann allmählich so lange verringert, als alle Wärmeverbraucher
noch ordnungsgemäß entwässert werden. Stellt sich heraus, daß dazu nur beispielsweise
i Atm. Druckdifferenz erforderlich ist, so wird das Dampfzumischventil nur mit einem
i Atm. entsprechenden Gewicht belastet. Bei einem Dampfdruck von 7 Atm. beträgt
also der Druck in der Kondensleitung 6 Atm. Sinkt der Druck in der Kondensleitung
unter 6 Atm., so wird selbsttätig Dampf so lange zugemischt, bis der Druck in ihr
6 Atm. beträgt. Eine Regelung, durch welche bei Inbetriebsetzen der Anlage der Druck
in der Kondensleitung nur allmählich erhöht wird, kann gegebenenfalls auch selbsttätig
mittels eines Uhrwerkes erfolgen.
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Statt Dampf kann auch Luft zugemischt werden.