DE534596C - Verfahren und Vorrichtung zum Betriebe von Speicherherden, bei welchen Waerme von einem Waermespeicher zu Verbrauchsstellen mittels einer verdampfenden Heizfluessigkeit uebertragen wird - Google Patents

Description

Es sind Speicherherde bekannt, bei welchen Wärme von einem Wärmespeicher zu Verbrauchsstellen mittels einer verdampfenden Heizflüssigkeit übertragen wird. Bei solchen Heizanlagen wird ein geschlossener Heizkreis benutzt, in welchem dieselbe Menge Flüssigkeit immer wieder umläuft.

Die Erfindung besteht nun darin, daß die Heizleistung durch Einführung einer bestimmtelT

J? Menge Heizflüssigkeit in den Heizkreis oder durch Entnahme einer solchen bestimmten Menge aus demselben geregelt wird. Dieses Verfahren wird gemäß der Erfindung zweckmäßig in der Weise durchgeführt, daß im Heiz-

¹S kreis ein ihn nach außen abschließendes Organ vorgesehen ist, durch welches dem Heizkreis Heizflüssigkeit zugeführt oder entnommen werden kann. Gemäß einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung erfolgt die Zuführung der Heizflüssigkeit zum Heizkreis im abgekühlten Zustande desselben mittels des in ihm sich ausbildenden Vakuums. Das Abschlußorgan für den Heizkreis kann auch unter dem Einfluß eines es schließenden, einstellbaren Gegendrucks stehen, so daß durch Einstellung des Gegendrucks auf einen bestimmten Wert die im Heizkreis verbleibende Menge der Heizflüssigkeit selbsttätig

- geregelt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus dem folgenden sowie aus der Zeichnung ersichtlich.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Abb. ι ist ein senkrechter Längsschnitt durch eine vollständige Heizanlage gemäß der Erfindung.

Abb. 2 ist ein senkrechter Querschnitt durch die rechte Hälfte der Heizanlage gemäß Linie II-II in Abb. 1.

Abb. 3 zeigt schematisch die Seitenansicht eines Zuführungsrohres.

Abb. 4 ist ein senkrechter Längsschnitt durch ein Zuführungsrohr.

Abb. 5 ist ein senkrechter Querschnitt durch ein Regel- und Absperrventil.

• Abb. 6 ist ein senkrechter Querschnitt durch das Regelorgan mit dem dazugehörigen Behälter.

Abb. 7 ist ein senkrechter Querschnitt durch das kombinierte Regel- und Absperrorgan.

Im Innern des allseitig, beispielsweise durch Kieselgur, isolierten, an Stangen s aufgehängten Speicherblocks Ä befindet sich der Heizkörper 8, der vorzugsweise elektrisch beheizt wird. In einigem Abstand von dem Speicherblock wird dieser ringsherum von einem Hohlzylinder umschlossen, der den Heißwasserspeicher G darstellt, dessen Boden 10 die vom Speicherblock nach unten strömende "Wärme abfängt und nach dem Wasserbehälter G zu leitet. Die vom Block nach oben gehende Wärme strömt größtenteils zur Koch- und Wärmeröhre C sowie zum Hilfswasserbehälter H. Letzterer nimmt auch die etwaige Verlustwärme der noch späterhin näher zu beschreibenden Ventile 21, 22, 23, 24 auf, die deshalb an seiner Innenseite dicht an diesem Behälter angeordnet sind. Der Hilfs-

wasserbehälter H nimmt ferner die Abwärme der Kochplatten 13, 14 auf, die in Abb. 1 in der Bildebene senkrecht hintereinanderliegen Über der- Koch- und Wärmeröhre C hegt' dp Brat- und Backrohr B, welches durch ' zw£i Heizrohrsysteme 11 und 12 beheizt wird, ■ die unabhängig voneinander arbeiten. Jeder diese; Heizkreise hat eine besondere Verdampferspirale ι bzw. 2 und ein besonderes Ventil 21 bzw. 22. Die Kochplatten 13 und 14 haben ebenfalls je eine Verdampferspirale 3 bzw. 4 und je ein Ventil 23 bzw 24. Ferner hat jeder dieser Heizkreise einen Behälter 31, 32, 33, 34 welche Behälter auf der Innenseite der Koch- und Wärmeröhre C angeordnet sind, damit etwaige Verlustwärme von dieser Röhre nutzbar gemacht wird. Die Behälter 31 bis 34 sind aus nahtlosem Stahlrohr und etwas kurzer gehalten als die Tiefe der Röhren B und C. Das Heizrohrsystem 12 dient gleichzeitig als Oberhitze für die "Röhre C. Diese ist daher sehr gut als Kochkiste verwendbar. Wird das Heizrohrsystem 12 als Unterhitze für die Bratröhre B benutzt und wird gleichzeitig die Kochröhre C nicht benützt, so kann diese durch zwei Klappen-15 abgeschirmt werden, wie in Abb. 1 dargestellt ist. Soll dagegen die Kochröhre C benutzt werden, so werden die beiden Klappen 15, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, senkrecht heruntergeklappt. ■ -

Über dem Heißwasserspeicher G ist ein HilfsWasserbehälter H angeordnet. Das,Verbindungsrohr 5 zwischen beiden wjrd außerhalb des Heißwasserbehäiters G und bis zum Boden desselben geführt, um ein Mischen von Kalt- -und Heißwasser zu vermeiden; und Wärmeübertragung zwischen beiden Behältern zu umgehen. Damit nun etwaige Luft- -und Dampfbildung im Heißwasserspeicher G nicht zum Überlaufen im 4Q Hilfswasserbehälter ff führt, ist an der höchsten Stelle des Heißwasserspeichers _ein Entlüftungsrohr 6 angebracht, welches; oberhalb des Wasserspiegels endet. Die Luft entweicht durch das Entlüftungsrohr 6, während Dampf beim Hochsteigen in ihm niedergeschlagen wird, so daß das Entweichen des Dampfes vermieden wird. Durch diese Anordnung ist es auch möglich, an" die abgehende Heißwasserleitung 5' mehrere voneinander unabhängige Zapfstellen anzuordnen. _ Die Heizflüssigkeit geht also im ersten Heizkreis vom Verdampfer 1 als Dampf durch das Rohr 16 in das Querrohr 17 [s. Abb. 3 und 4), vorzugsweise über einen Überlauf 161, von dort in die senkrecht in dasselbe einmündenden zahlreichen Rohre des Heizsystems 11. Das Kondensat läuft nach hinten zürn senkrecht dazu stehenden Rohr ίδ,^ von dort durch das Rohr 25 zum Kondensatbehälter 31, über das Rohr26_zum Ventil 21 und.von dort über das Rohr 27 zum Verdampfer, . .

Entsprechend wird durch im einzehijenjnicht dargestellte Rohrverbindungen der zweite Heizkreis, durch den Verdampfer 2, das Heizrohrsystem 12, den Kondensatbehälter 32 und das Ventil 22 gebildet. Hierbei ist eine andere Verbihdungsart der Teile als Äusführungsbeispiel dargestellt. Vom Verdampfer 3 geht ein Rohr 35 hoch, das sich gabelt. Der eine Rohrstrang 36 geht unmittelbar zum Kondensatbehälter 33. Der andere Rohrstrang 39 geht über das Ventil 23 und das Rohr 38 'zum Kondensatbehälter 33, von wo dann eine gemeinsame Leitung 37 zur Kochplatte 13 führt. Bei diesem Heizkreis sind also die Leitungen 35 und 37 gleichzeitig Zu- und Rückleitung, was ohne Bedenken zulässig ist, wenn die Rohre weit genug sind. In entsprechender Weise ist die Kochplatte 14 mit dem Kondensatbehälter 34, dem Ventil 24 und dem Verdampfer 4 verbunden.

Wenn nun die Übertragung der Wärme durch Dampf in einem dichten und geschlossenen Rohrsystem mit ein und derselben gleichbleibenden Flüssigkeitsmenge erfolgt, so tritt trotz ursprünglicher Dichtigkeit doch im Laufe der Jahre ein geringer' Flüssigkeitsverlust auf, da die Schweiß- und Lötstellen durch die schnell und häufig auftretenden Temperaturunterschiede feine Risse bekommen. Die Ergänzung der verlorenen Flüssigkeit erfordert daher kostspielige Reparaturen. Auch ist es ver- _go hältnismäßig schwierig, genau' die .benötigte Menge_; von 'Flüssigkeit in den Heizkreis hineinzubekommen. ./;.-. ' ' ' ".../..

Gemäß der Erfindung wird nun in den Heizkreis ein Ventil eingebaut, das den ,Zutritt von Flüssigkeit von außen~her ermöglicht bzwumgekehrt die Entnahlne von Heizflüssigkeit aus dem Heizkreis gestattet. · Man kann also durch dieses"Ventil nach Belieben entweder die etwa verlorengegangene Flüssigkeit ergänzen, oder die Flüssigkeit nach jedem Kochvorgang aus dem Heizkreis entfernen, um ihre Flüssigkeitswärme zur Heißwasserbereitung, oder zu anderen Zwecken zu verwerten. Es ist' ferner . möglich, durch ein solches Ventil den Heizkreis _lö5 überhaupt in Betrieb zu setzen oder abzustellen, so daß gegebenenfalls eine weitere Regelung innerhalb 'des Heizkreises nicht mehr erforderlich ist. Zu diesem Zwecke kann ein Ventil gemäß Abb. 5 verwandt werden, das an Stelle der Ventile 21 bis 24 benutzt; werden kann. Das_; Kondensat strömt durch das Rohr 26 ein und wird dem Verdampfer durch das Rohr 27 zugeführt, wobei die Regelung der Wärmeübertragung, durch ern Ventil 86 erfolgt, das in der noch zu beschreibenden Weise entweder von. Hand oder selbsttätig beim Überschreiten eines bestimmten Druckes geschlossen wird, - Außerdem; ist ein Rohrstutzen 38 vorgesehen, durch welchen bei Bedarf Flüssigkeit» in" den Heizkreis eingelassen oder; abgelassen .werden kann. Wird als Heizflüssigkeit Wasser verwandt,

so-steht der Rohrstutzen 28 durch, die Sammelleitung "30 ^: (Abb. 2) mit dem Heißwasserbehäl-■terG in Verbindung.-Man kann aber auch, um Kesselsteinbildung zu vermeiden sowie um das Wasser genau messen zu können, destilliertes Wasser aus einem besonderen Behälter zuführen sowie natürlich auch irgendeine andere Heizflüssigkeit. Der Zutritt zum Rohrstutzen 28 wird durch das Ventil 45 beherrscht, das eine mit Gewinde versehene Spindel 47 aufweist, die in entsprechenden Muttergängen des Gehäuses 2i geführt ist. Diese Anordnung ist besonders zweckmäßig für den Heizkreis zur Beheizung des oberen Brätrohrheizkörpers 11, wo die Betriebsflüssigkeit bei Stillstand teils im Heizkörper 11 und teils im Behälter 31 ruht. . -- Die Zuführung der Flüssigkeit zum Heizkreis erfolgt zweckmäßig im kalten Zustande der Heizstelle und ist infolge des im Heizkreise vorhandenen Vakuums leicht möglich. Soll die Heizflüssigkeit nach dem Kochen abgelassen werden, um die noch vorhandene Flüssigkeitswärme auszunutzen, so geschieht dies zweckmäßig durch den Innendruck des Heizkreises.

^; Entsprechend, erfolgt auch die Beheizung der Heizplatte 13 durch das Ventil 23, das mit einem Stutzen· 29. an das Rohr 30 ebenso angeschlossen ist wie das Ventil 21 durch den Stutzen28. "

" Bei der Heizstelle 14 ist eine andersartige Regelungsweise dargestellt. Hier befindet sich im Heizkreis keine Flüssigkeit, außer während der Kochzeit. Die Heizflüssigkeit wird vielmehr, wenn die Heizsteile in Betrieb genommen werden soll, durch das Ventil 24 erst zugeführt. Dieses ist aus Abb. 2 und insbesondere aus Abb. 6 ersichtlich. -Das Ventil ist durch das Rohr 42 mit dem Kondensatbehälter 34 und durch das Rohr 43 mit dem Heißwasserbehälter G verbunden. Der Ventilkegel 48 sperrt den Zugang zum Rohr 42. Dieser Ventilkegel ist durch eine Labyrinthdichtung 52 gegen das ■ Gehäuse 24 abgedichtet und trägt dann eine Spindel 56, an der ein Handgriff 53 befestigt ist; Eine Feder 55, die die Spindel 56 umgibt, hat die Neigung das Ventil 48 zu schließen, und die Spannung der Feder kann durch eine- mit Gewinde versehene Büchse 54 geregelt werden, die in einer ebenfalls mit Gewinde versehenen Hülse 57 verstellbar ist, die im Gehäuse 24 befestigt ist. Das Ventilgehäuse ist am Vorderblech 58. des Herdes befestigt. Durch Drehen der Büchse 54 kann die Spannung der Feder nach Belieben ein- .

gestellt werden. Das Ventil kann also gleichzeitig als Überdruckventil = benutzt werden, wodurch man in der Lage ist, den Höchstdruck und damit die höchste Temperatur der Heizstelle 14 nach Belieben einzustellen. Im Be- halter 34 ist eine Scheidewand 49 angeordnet, die jedoch nicht vollständig durchgeht, ,sondern.

unten einen Spalt 50 läßt. Durch die.se Wand 49 wird ein Teil'34' des Behälters abgetrennt; der Rohrstutzen^© und 41 aufweist_ Das Tiohr 40 führt zum'Verdampfer 4 (s. Abb. 2), 'das-Rohr 41 zur Kochstelle 14. -"'v - . .

Wird- nun das Ventil 48 durch Ziehen am Handgriff 53 geöffnet, so strömt, da,beim"*Stiilstanct im Heizkreis Vakuum herrscht, Wasser aus dem Behälter G- durch das Rohr 43 nach dem Rohr 42 und in den Behälter 34.. Durch die am Spalt 50 auftretende In]'ektorwirkung wird vermieden, daß zunächst Flüssigkeit nach dem Rohr 40 fließen kann. Ist nun genügend Flüssigkeit im Behälter 34,, so wird der Handgriff 53 losgelassen und durch den Druck der Feder -55 der 'Kegel 48 geschlossen. · Es kann nun die Flüssigkeit durch den Spalt 50 und durch das Rohr 40 zum Verdampfer fließen; und der ent·: wickelte Dampf kann nun zurück und durch'das Rohr 41 - zur Heizstelle 14 strömen. Das dort gebildete Kondensat fließt wieder über die Rohre 41 und 40 zum Verdampfer zurück, was ohne Bedenken durchgeffihrt werden kann, wenn die- Rohre genügend groß sind. Dies, geschieht so lange, bis der Ventilkegel 48 wieder geöffnet wird, wodurch.Dampf und Flüssigkeit ■ durch das Rohr 43 nach dem Behälter G fließen, wo sie die Wärme an das dort vorhandene Wasser abgeben. In der Scheidewand 49 ist eine go Entlüftungsöffnung 51 vorgesehen. Durch Einstellen des Ventils 48 auf einen bestimmten Druck wird also die Menge der Flüssigkeit, die im System verbleibt, und damit die Temperatur geregelt. - Wie bereits erwähnt, wird bei der Verwendüng von destilliertem Wasser oder einer anderen Heizflüssigkeit ein besonderer Behälter für diese angeordnet.- Es geht dann das Rohr 43 bzw. » eine Sammelleitung für < alle' Heizkreise geschlossen und - mit; entsprechender Länge durch den Heißwasserspeicher G, um dort die Wärme der abgelassenen Flüssigkeit abzugeben, und von dort aus zu dem besonderen Flüssigkeitsbehälter. Dieser wird zweckmäßig so angeordnet, daß er-leicht nachfüllbar ist und einen Schwimmer oder eine andere Einrichtung aufweist, die die - Stellung des Wasserstandes von außen leicht sichtbar macht.· Dann hat man eine genaue Übersicht darüber, wieviel Heizflüssigkeit jedem Heizkreis zugeteilt werden muß, was für eine schnelle und richtige Bedienung des Ventils 48 notwendig ist.

Abb. 7 zeigt ein Ventil, ähnlich Abb. 6, welches außerdem eiiie Regelung der Heizflüssigkeit im Heizkreise gestattet, ähnlich wie das Ventil 21. 48 ist der den Heizkreis nach außen abschließende Ventilkegel, wie in Abb. 6, und ist mit der in dieser Abbildung besonders dargestellten Betätigungsvorrichtung versehen. Entsprechend regelt er den Rohrstutzen 43. Der Ventilkegel 48 ist durch eine Verbindungsstange 65 mit einem zylindrischen Ventilkörper 61 verbunden, der

eine teilweise Aussparung 62 an seinem Umfange aufweist, "id. der fix der"Zeichnung dargestellten Stellung ist diese Aussparung nach unten gekehrt, so daß eine Verbindung zwischen dem Zuleitungsrohr 63 und dem Rohr 64 geschaffen ist. Die von einem der Kondensatbehälter 31,32, 33, 34 kommende Flüssigkeit tritt durch das Rohr 63, das also beim Kondensatbehälter 31 dem Verbindungsrohr 26 entsprechen würde, durch die Aussparung 62 und durch das Rohr 64, das beim Ventil 21 dem Rohr 27 entsprechen würfle, zum Verdampfer. Wird dagegen der Körper 61 so gedreht, daß die Aussparung nach der Seite oder nach oben weist, so ist der Durchtritt gesperrt. Das kombinierte Ventil wirkt also so, daß durch Ziehen am Handgriff 53 das Ventil 48 sich öffnet, so daß also dadurch die Zuführung oder Abführung von Flüssigkeit in den Heizkreis möglich ist, während durch Drehen des Handgriffs 53 die im Heizkreis umlaufende Flüssigkeit geregelt wird.

Wie oben bereits ausgeführt würde, werden außer den Abschlußventilen 45 bzw. 48 gemäß Abb. 5 und 6,.die zum Zuführen oder Abführen der Flüssigkeit aus dem Heizkreis dienen, außerdem Regelyentile verwendet, die es ermöglichen, den Umlauf der Flüssigkeit innerhalb des Heizkreises nach Belieben zu verändern und damit die Wärmeübertragung von dem Verdampfer

zur Heizstelle nach Belieben zu regeln. ;

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betriebe von Speicher-' herden, bei welchen Wärme von einem Wärmespeicher zu Verbrauchsstellen mittels einer verdampfenden Heizflüssigkeit übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, .daß die Heizleistung durch Einführung einer bestimmten Menge Heizflüssigkeit in den Heizkreis oder Entnahme aus demselben geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die' Zuführung der Heizflüssigkeit zu einem Heizkreis in dessen abgekühltem Zustande mittels' des in ihm entstandenen Vakuums erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, :;daß die Wärme der aus einem Heizkreis abgeführten Heizflüssigkeit zur Heißwasserbereitung ausgenutzt wird»

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung von Wasser als; Heizflüssigkeit die abgeführte Menge einem Heißwasserbehälter zugeführt wird. -

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Heizkreis ein ihn nach außen abschließendes Organ (Ventil 48) für die Einführung bzw. Entnahme von Heizflüssigkeit angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (48) unter dem Einfluß eines es schließenden einstellbaren Gegendruckes (z.B. einer Feder55) steht; so daß durch Einstellung des Gegendruckes auf einen bestimmten Wert die im Heizkreis verbleibende Heizflüssigkeitsmenge selbsttätig geregelt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Ventil (48) eine FüHeitung (42) zu. dem Behälter (34) führt, von dem durch eine bis nahezu zum Boden reichende Scheidewand (49)" eine im Heiz-

. kreis liegende Kammer (34') abgetrennt ist, in welche die Flüssigkeit aus dem Behälter (34) erst nach Schließen des Ventils eindringt und durch welche Kammer (34') das Konden-

■ sat zum Verdampfer zurückfließt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß inif jedem Heizkreis. über das; Ventil (48) · ein Heizflüssigkeitsbehälter verbunden ist, der vorzugsweise

.mit einer Vorrichtung zum Anzeigen des Flüssigkeitsstandes: versehen ist. .

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,; daß ; das Ventil (48) .mit einem Regelorgan(61) zum Steuern des ' Rückflusses des Kondensats zum Verdampfer zu ■ einer gemeinsamen wahlweise zu betätigenden .Antriebsvorrichtung'(53) verbunden ist, wobei das Ventil (48) durch Längsbewegung und das Regelorgan (61) durch Drehung der gemeinsamen Spindel (52) betätigt werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen