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Durch eine Kapsel mit flüchtiger Flüssigkeit gesteuerter selbsttätiger
Kondenswasser-und Luftableiter für Heizkörper von Unterdruckdampfheizungsanlagen,
deren Heizleistung durch Änderung des Unterdruckes geregelt wird Es ist bekannt,
zwischen jedem Heizkörper einer Dampfheizungsanlage und seiner Rücklaufleitung einen
selbsttätigen Kondenswasser- und Luftableiter anzuordnen, der das Entweichen von
Dampf verhindert. Dabei dient zum Steuern des Absperrventils des Ableiters eine
luftdicht verschlossene Kapsel, die nicht ganz mit einer flüchtigen Flüssigkeit
angefüllt ist, und in deren flüssigkeitsfreiem Raume bei gewöhnlicher Temperatur
ein durch Auspumpen erzeugter Unterdruck herrscht. Die Kapselflüssigkeit ist so
ausgewählt, daß der Innendruck der Kapsel, der bei äußerer Beheizung mit gesättigtem
Dampf durch Verdampfen eines Teiles der Kapselflüssigkeit entsteht, höher ist als
der von außen wirkende Druck des gesättigten Heizdampfes. Dieser innere Überdruck
kommt in der Weise zur Geltung, daß er durch Dehnen der Kapsel das Absperrventil
des Ableiters so lange geschlossen hält, wie dies Kap= sel mit Heizdampf in Berührung
steht. Befindet sich dagegen die Kapsel in Berührung mit Kondenswasser oder Luft,
die niedrigere Temperatur als der Heizdampf haben, so ist der Innendruck der Kapsel
niedriger als der Außendruck, also die Kapsel zusammengezogen und das Absperrventil
geöffnet. Da der Ableiter an tiefster Stelle des Heizkörpers angeordnet ist, wo
Wasser und Luft sich ansammeln, steht er unter dem Einfluß dieser Medien, solange
solche sich im Heizkörper befinden, ist also offen, während er nach vollständiger
Entleerung von Wasser und Luft durch den Einfluß des nun an ihn herankommenden Dampfes
geschlossen wird.
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Für eine einwandfreie Wirkung ist es erforderlich, daß der erwähnte
Überschuß des inneren Kapseldruckes über den äußeren Duck des gesättigten Heizdampfes
innerhalb des ganzen Temperaturbereiches der Heizanlage im wesentlichen konstant
ist.
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Erfindungsgemäß wird als Kapselflüssigkeit ein Gemisch von etwa 99,5
Prozent Vol. chemisch reinem Benzol (C, Hj und o,5 Prozent Vol. denaturiertem Alkohol
verwendet, der aus zehn Volumenteilen Aethylalkohol -(C2 H.-OH) und einem
Teil Methylalkohol (CH3 OH) besteht, wobei die Gesamtmenge des Alkohols 95 Prozent
Vol. ausmacht und der Rest Wasser ist.
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Versuche haben ergeben, daß die angegebene Mischung bei Dampfdrücken
von 63,5 cm Hg Unterdruck bis 1,7 kg/cm= über
Atmosphärendruck den
Anforderungen vollkommene entspricht. Es° # handelt sich dabei um Temperaturen zwischen
5o und 13o° C. Innerhalb-dieses Temperäturbereiches erzeugt das Flüssigkeitsgemisch
in der Kapsel des Flüssigkeits- und Luftableiters einen Dampfdruck, der annähernd
0,75 kg/cm2 über dem Druck des Heizdampfes liegt, so daß mit Sicherheit für
ein selbsttätiges Absperren des Auslasses für den Fall gesorgt ist, däß nach völliger
Entleerung von Wasser und Luft Dampf zur Einwirkung auf die Kapsel gelangt. Der
angegebene Druck- und Temperaturbereich genügt vollständig für eine Dampfheizungsanlage
mit Regelung der Heizwirkung durch Änderung des Dampfdruckes. Bekannte Kapselflüssigkeiten
lassen keinen so weiten Druck- und Temperaturbereich zu. Überhaupt sind Flüssigkeitsableiter,
die durch eine Kapselflüssigkeit gesteuert werden, bis jetzt meist für solche Fälle
verwendet worden, in denen mit einem ziemlich unveränderlichen Betriebsdruck gearbeitet,
also die Regelung der Heizleitung je nach den Witterungsverhältnissen weniger durch
Druckänderung als durch Beschleunigung des Umlaufs erzielt wurde. Aber auch in Fällen,
in denen man durch Veränderung des Betriebsdruckes die Heizleistung regelte und
die Steuerung des Ablaufs in gleicher Weise, wie hier vorgesehen, von der Wirkung
einer Kapselflüssigkeit abhängig machte, ließen die bisher verwendeten Kapselflüssigkeiten
bei weitem nicht einen so großen Druck- und Temperaturbereich zu, ganz abgesehen
davon, daß bei den bekannten Kapselflüssigkeiten der überschuß des in der Kapsel
entstehenden Dampfdruckes über den Heizdampfdruck stark schwankt und bei manchen
Betriebstemperaturen nicht ausreicht, um den Flüssigkeitsableiter in richtiger Funktion
zu halten derart, daß unter keinen Umständen außer dem Kondensat und der Luft auch
Dampf entweicht.
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In der angegebenen Mischung wirkt das Wasser auf eine Vergrößerung
des Dampfdruckes des Gemisches bei den niedrigeren Temperaturen des Bereiches hin,
wo die Dampfdrücke des Benzols zu niedrig sind. Wasser ist bei dieser verhältnismäßig
niedrigen Temperatur nur wenig in Benzol löslich, wird aber löslicher, wenn die
Temperaturen ansteigen, so daß sein Einfluß bei den höheren Temperaturen, bei denen
die Dampfdruckkurve des Benzols sich zu weit von der Dampfdruckkurve gesättigten
Wasserdampfes entfernt, so gut wie o ist, da die Wasserdämpfe bei diesen hohen Temperaturen
von der als Lösungsmittel wirkenden Grundflüssigkeit aufgenommen werden. Die Wirkung
der Alkohole in dem angegebenen Verhältnis besteht darin, daß sie an beiden Enden
des Temperaturbereiches den Dampfdruck des Benzols verändern, daß die Dampf druckkurve
mehr parallel zur Wasserdampfdruckkurve verläuft.
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Durch den Luftrest in der nicht vollständig evakuierten Kapsel wird
der Druck in der letzteren bei den niedrigeren Temperaturen vergrößert, ohne daß
eine entsprechende Vergrößerung bei den höheren Temperaturen eintritt, weil das
Verhältnis der Vergrößerung des Luftdruckes bei steigenden Temperaturen viel kleiner
ist als das Verhältnis der Vergrößerung des Dampfdruckes der Kapselflüssigkeit.
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Die Kapsel wird zweckmäßig bis zu einem Unterdruck von mindestens
63,5 cm Hg ausgepumpt und muß so viel Flüssigkeitsgemisch enthalten, daß bei allen
Arbeitstemperaturen stets ein Teil unverdampft bleibt, damit man in der Kapsel stets
gesättigten Dampf hat.