DE585204C

DE585204C - Steam heating system

Info

Publication number: DE585204C
Application number: DED53653D
Authority: DE
Original assignee: C A DUNHAM Co Ltd
Current assignee: C A DUNHAM Co Ltd
Priority date: 1927-01-06
Filing date: 1927-08-13
Publication date: 1933-09-29

Description

Dampfheizungsanlage Es ist bekannt, in Dampfheizungsanlagen den Umlauf des Heizmittels durch eine auf die Kondensleitung wirkende Saugpumpe hervorzubringen und dabei durch einen Regler einen bestimmten einstellbaren Druckunterschied zwischen der Dampfleitung und der Kondensleitung aufrechtzuerhalten. Ferner hat man dabei in der Hauptdampfleitung ein Absperr- und Drosselventil angeordnet, mittels dessen der Dampfzufluß verstellt werden kann. In solchen Anlagen ist der von der Stellung des Drosselventils, der Dampfkondensation in den Heizkörpern und der Wirkung der Saugpumpe abhängende Druckverlauf ein sehr unbestimmter. Die Wirkung der Saugpumpe erstreckt sich durch die Heizkörper hindurch bis in das Hauptdampfrohr hinein in. wenig kontrollierbarer Weise, und es ist nicht ohne weiteres möglich, in den Heizkörpern- den Dampf auf einem bestimmten, für die gewünschte Heizwirkung erforderlichen Druck zu halten. Ferner ist auch keine Gewähr dafür geboten, daß die Heizkörper, wie es für einen einwandfreien Heizbetrieb erforderlich ist, mit Dampf gefüllt gehalten werden, ohne daß Dampf bis in die Kondensleitung gesaugt wird, wodurch der Dampf einerseits nicht voll durch Kondensation in den Heizkörpern ausgenutzt wird und andererseits, wenn er bis zur Pumpe vordringt, die Wirkung dieser stört.Steam heating system It is known to circulate in steam heating systems of the heating medium by a suction pump acting on the condensate line and thereby a certain adjustable pressure difference between the steam line and the condensate line. You also have it with you A shut-off and throttle valve is arranged in the main steam line, by means of which the steam flow can be adjusted. In such systems he is of the position the throttle valve, the steam condensation in the radiators and the effect of the Suction pump dependent pressure curve a very indefinite. The effect of the suction pump extends through the radiators into the main steam pipe. little controllable way, and it is not easily possible in the radiator the steam at a certain pressure required for the desired heating effect to keep. Furthermore, there is no guarantee that the radiator will work as it should is required for proper heating operation, kept filled with steam without steam being sucked into the condensation line, causing the steam on the one hand is not fully exploited by condensation in the radiators and on the other hand, if it penetrates to the pump, the effect of this interferes.

Erfindungsgemäß wird nun ein in jeder Beziehung völlig einwandfreier Heizbetrieb dadurch ermöglicht, daß der Druck in den Heizkörpern durch ein zwischen ihnen und dem Dampferzeuger angeordnetes Druckminderventil oder durch Einwirkung auf die Dampferzeugung geregelt wird und daß an den Heizkörperauslässen an sich bekannte, nur Kondensat und nicht kondensierbare Gase durchlassende Ableiter angeordnet werden. Man erhält auf diese Weise auf der Dampfseite einen durch das Druckminderventil oder die geregelte Dampferzeugung erzeugten bestimmten Druck und auf der Kondensatseite einen durch die Einwirkung des Druckunterschiedsreglers auf die Saugpumpe bestimmten Unterdruck, der um den gewünschten Druckunterschied unter dem Zuflußdruck liegt. Es findet also bei den Ableitern der Heizkörper ein scharfer Druckabfall statt.According to the invention, one is now completely flawless in every respect This allows heating operation that the pressure in the radiators by an between them and the steam generator arranged pressure reducing valve or by action is regulated on the steam generation and that on the radiator outlets per se known, only condensate and non-condensable gases permeable arrester arranged will. In this way, a pressure reducing valve is obtained on the steam side or the regulated steam generation generated certain pressure and on the condensate side one determined by the action of the pressure differential regulator on the suction pump Underpressure that is the desired pressure difference below the inflow pressure. So there is a sharp drop in pressure in the radiator drains.

Durch die Ableiter an den Heizkörpern werden diese überdies stets vollständig mit Dampf gefüllt gehalten, ohne daß andererseits Dampf aus ihnen abgesaugt werden kann. Kondensat und nicht kondensierbare Gase werden in dem Maße, wie sie anfallen, durch die Ableiter hindurch von dem tiefen . Unterdruck in der Abflußleitung abgesaugt, während der Durchtritt sofort versperrt wird, wenn Dampf bis zum Ableiter gelangt: Dabei wird gleichzeitig durch das Druckminderventil, das den Dampfdruck in den Heizkörpern unabhängig von Schwankungen des Druckes im Dampferzeuger macht, bzw. durch Regelung der Dampferzeugung der obere Betriebsdruck konstant gehalten.The arresters on the radiators also ensure that these are always kept completely filled with steam without steam being sucked out of them on the other hand can be. Condensate and non-condensable gases are reduced to the extent that they are accumulate through the arrester from the deep. negative pressure sucked off in the drain line, while the passage is blocked immediately if Steam reaches the trap: At the same time, the pressure reducing valve that the steam pressure in the radiators independent of fluctuations in the pressure Steam generator makes, or by regulating the steam generation, the upper operating pressure kept constant.

Alle diese Umstände ermöglichen eine genaue Regelung der Wärmeabgabe unter vollständiger Ausnutzung der latenten Wärme des Dampfes.All of these circumstances allow precise control of the heat output with full utilization of the latent heat of the steam.

Wünscht man eine stärkere oder schwächere Wärmeerzeugung, so stellt man nur das Druckminderventil oder die Dampferzeugungsregelung auf höheren oder niedrigeren Druck ein, womit auch die Temperatur in den Heizkörpern. steigt oder fällt. Dieser Änderung folgt natürlich der Unterdruck in der Kondensleitung, da selbsttätig auf bestimmten Druckunterschied geregelt wird, so daß der Druckverlauf unverändert bleibt und nur die Drucklinie im ganzen gehoben oder gesenkt wird.If you want a stronger or weaker heat generation, so ask you only set the pressure reducing valve or the steam generation control to higher or lower pressure, which means the temperature in the radiators. increases or falls. This change is of course followed by the negative pressure in the condensate line, since is automatically regulated to a certain pressure difference, so that the pressure curve remains unchanged and only the pressure line is raised or lowered as a whole.

Abb. i der Zeichnung zeigt in einem mehr oder weniger schematischen Aufriß eine bevorzugte Ausführungsform der den Gegenstand der Erfindung bildenden Anlage.Fig. I of the drawing shows in a more or less schematic Elevation of a preferred embodiment of the subject invention System.

Abb.2 veranschaulicht in derselben Darstellungsweise ein zweites Ausführungsbeispiel.Fig.2 illustrates a second embodiment in the same way of representation.

In Abb. i bezeichnet A den Dampferzeuger, der Dampf durch das Speiserohr 7, das Absperrventil 8, das Druckminderventil C, die Hauptzuleitung B und die Steigleitungen 14, 14' mit Ventilen 15 den Heizkörpern D zuführt. Das Kondensat und die Luft (oder sonstige nicht kondensierbare Gase) werden aus den Heizkörpern durch thermostatische Ableiter E, Leitungen i8, 24, Hauptrückleitung F und Siebgehäuse i9 zum Sammelbehälter G abgeführt. Der Unterdruckerzeuger H saugt das Kondensat und die Luft an, fördert die Luft nach außen und drückt das Wasser in den Dampferzeuger A zurüclz. Ein durch Leitungen 48 und 47 unter dem Einfluß der Drücke in den Hauptleitungen B und F stehender selbsttätiger Schalter J steuert den Unterdruckerzeuger H im Sinne der Aufrechterhaltung eines bestimmten Druckunterschiedes zwischen der Hauptzuleitung B und der Hauptrückleitung F. Der Unterdruckerzeuger steht außerdem unter dem Einfluß einer durch Schwimmer 45 betätigten Schaltvorrichtung K, die auf den Stand des im Behälter G angesammelten Kondensats anspricht, damit das Kondensat nach Bedarf entleert wird.In Fig. I, A denotes the steam generator, the steam through the feed pipe 7, the shut-off valve 8, the pressure reducing valve C, the main supply line B and the risers 14, 14 'with valves 15 to the radiators D supplies. The condensate and the air (or other non-condensable gases) are removed from the radiators by thermostatic Trap E, lines i8, 24, main return line F and strainer housing i9 to the collecting tank G discharged. The vacuum generator H sucks in the condensate and the air, conveys it the air to the outside and presses the water back into the steam generator A. One through Lines 48 and 47 under the influence of the pressures in the main lines B and F standing automatic switch J controls the vacuum generator H in the sense of maintenance a certain pressure difference between the main supply line B and the main return line F. The vacuum generator is also under the influence of a float 45 actuated switching device K, which is based on the level of the accumulated in container G. Condensate responds so that the condensate is drained as required.

Die Membran des Druckmindgrventils C steht durch Rohr 12 unter dem Dampfdruck in der Hauptzuleitung B an einer Stelle, die genügend weit von dem Druckminderventil entfernt ist, um von Druckschwankungen in der Nähe des Ventils unabhängig zu sein. Veränderliche Ausgleichsgewichte io, ii ermöglichen die willkürliche Veränderung des geminderten Druckes, der in der Regel ein Unterdruck ist.The membrane of the pressure reducing valve C is through pipe 12 under the Steam pressure in the main supply line B at a point that is sufficiently far from the pressure reducing valve is removed to be independent of pressure fluctuations in the vicinity of the valve. Variable balance weights io, ii enable arbitrary change the reduced pressure, which is usually a negative pressure.

Der am Auslaß eines jeden Heizkörpers D angebrachte thermostatische Ableiter-E hält gewöhnlich den Dampf im Heizkörper zurück, gestattet jedoch den Abfluß des angesammelten Kondenswassers und der Luft durch das Rohr 18 nach der Hauptrückleitung F. In bekannter Weise enthält dieser thermostatische Ableiter einen Ausdehnungskörper, der bei Berührung mit Dampf sich unter dessen Wärmewirkung ausdehnt und das Ventil schließt, dagegen, wenn er von dem kühleren Kondenswasser umgeben ist, sich zusammenzieht, wodurch das Ventil sich öffnet und Wasser und Luft entweichen läßt.The thermostatic installed at the outlet of each radiator D Trap-E usually holds back the steam in the radiator, but allows it to Drainage of the accumulated condensation water and the air through the pipe 18 after the Main return line F. In a known manner, this thermostatic arrester contains a Expansion body, which expands when it comes into contact with steam under the effect of its heat and the valve closes, however, when it is surrounded by the cooler condensed water is, contracts, causing the valve to open and water and air to escape leaves.

Kondenswasser und Luft, die sich im Hauptzuleitungsrohr B niederschlagen bzw. ausscheiden, werden durch Rohr 22, Ableiter. 23 und Rohr 24 gleichfalls in die Hauptrückleitung F geführt.Condensation water and air that condense in the main supply pipe B. or excrete, are through pipe 22, arrester. 23 and tube 24 also in the main return line F led.

Der Unterdruckerzeuger H besitzt einen zum Teil mit Wasser gefüllten Behälter 25, aus dessen unterem Teil eine Pumpe 26 Wasser durch ein Rohr 27 absaugt, um es durch einen Strahlsauger 28 und ein Rohr 29 in den oberen Teil des Behälters 25 zurückzufördern. Durch den im Strahlsauger 28 erzeugten Unterdruck werden das Wasser und die Luft aus dem Sammelbehälter G durch ein ein Rückschlagventil 3o enthaltendes Rohr 29' abgesaugt, um dann mit dem Wasserstrahl in den Behälter 25 zu gelangen. Die in den Behälter 25 geförderten Gase gelangen durch ein Rohr 31 mit Rückschlagventil32 ins Freie. Ein zweiter Auslaß führt von der Schleuderpumpe 26 durch ein mittels Schwimmers 37 im Behälter 25 und Gestänge 38 gesteuertes Ventil 34, Rohr 35 und Rückschlagventil 36 zum Dampferzeuger A, so daß die Pumpe 26 Wasser in diesen fördert, wenn der Flüssigkeitsstand im Behälter 25 eine bestimmte Höhe erreicht hat.The vacuum generator H has a partially filled with water Container 25, from the lower part of which a pump 26 sucks water through a pipe 27, around it through a jet suction device 28 and a pipe 29 in the upper part of the container 25 to be returned. Due to the negative pressure generated in the jet suction device 28, the Water and the air from the collecting tank G through a non-return valve 3o containing Pipe 29 'is sucked off in order to then reach the container 25 with the water jet. The gases conveyed into the container 25 pass through a pipe 31 with a check valve 32 into the open. A second outlet leads from the centrifugal pump 26 through a means Float 37 in the container 25 and linkage 38 controlled valve 34, pipe 35 and Check valve 36 to the steam generator A, so that the pump 26 conveys water into it, when the liquid level in the container 25 has reached a certain height.

Der die Pumpe 26 treibende Elektromotor 39 ist durch Drähte 40 mit dem Anlasser 41 verbunden, der unter dem Einfluß von zwei Schaltern 42 und 43 steht. Der Schalter 4-2 wird durch einen Schwimmer 45 im Sammelbehälter G so beeinflußt, daß der Motor 39 anläuft, wenn der Flüssigkeitsstand in G eine bestimmte Höhe erreicht hat. ' Der Schalter 43 steht unter dem Einfluß des Druckunterschiedsreglers J, der ihn schließt und damit die Pumpe 26 in Gang setzt, wenn der Druckunterschied zwischen den beiden Hauptleitungen unter ein bestimmtes Mindestmaß fällt, und ihn wieder öffnet und damit die Pumpe stillsetzt, wenn ein gewünschter maximaler Druckunterschied .hergestellt ist.The electric motor 39 driving the pump 26 is connected by wires 40 connected to the starter 41, which is under the influence of two switches 42 and 43. The switch 4-2 is influenced by a float 45 in the collecting container G so that that the motor 39 starts when the liquid level in G reaches a certain height Has. 'The switch 43 is under the influence of the pressure difference controller J, the it closes and thus the pump 26 starts when the pressure difference between the both main lines falls below a certain minimum and opens it again and thus the pump stops when a desired maximum pressure difference . is made.

Beim Inbetriebsetzen der,Anlage wird nach Inbetriebnahme des Kessels A die Absaugvorrichtung H angelassen, um einen Unterdruck in der Anlage zu erzeugen. Hierbei ist zunächst die Anlage frei von Dampf, und die thermostatischen Wasserableiter E stehen offen. Es herrscht kein nennenswerter Druckunterschied zwischen der Hauptzu- und Hauptableitung, und der durch die Absaugvorrichtung H erzeugte Unterdruck erstreckt sich durch die `Anlage rückwärts bis zu dem Druckminderventil C. Ist der Unterdruck erreicht, für den das Druckminderventil C eingestellt ist, so öffnet sich dieses, und der Unterdruck pflanzt sich weiter rückwärts fort und setzt den im Dampfkessel herrschenden Druck herab, so daß rasch Dampf entwickelt .und in die Hauptzuflußleitung und von da in die Heizkörper gesaugt wird. Sobald Dampf die Ableiter E erreicht, schließen sich diese und bleiben so lange geschlossen, bis sich genügend Kondensat angesammelt hat, um sie für den Abfluß des Kondensats zu öffnen. Sind die Hauptzuleitung B und die Heizkörper D mit Dampf von dem gewünschten Mindestdruck gefüllt, so schließt sich das Druckminderventil C, bis der Dampfdruck in B unter- den gewünschten Mindestdruck gefallen ist. Die Absaugvorrichtung H setzt ihre Tätigkeit fort, bis der Unterdruck in der durch die geschlossenen Ableiter E von der Hauptzuleitung B getrennten Hauptrückleitung F so weit gesunken ist, daß der nötige Druckunterschied erreicht ist, worauf die Steuervorrichtung J durch Öffnen des -Schalters 43 den Motor 39 stillsetzt. Sinkt durch Kondensation in den Heizkörpern D .der Druck in ihnen und der Hauptzuleitung B unter den Druck, für den das D@ruckminderventil C eingestellt ist, so öffnet dieses Ventil sich wieder und läßt weiteren Dampf in die Hauptzuleitung und die Heizkörper ein. Natürlich stellt sich bei gleichmäßiger Beanspruchung der Anlage ein Beharrungszustand ein, bei dem das Druckminderventil C ununterbrochen einen der Kondensationsleistung der Heizkörper entsprechenden Dampfzufluß gestattet.When commissioning the system, after commissioning the boiler A started the suction device H in order to create a negative pressure in the system. The system is initially free of steam and the thermostatic water drain E are open. There is no significant pressure difference between the main feed and main discharge, and the negative pressure generated by the suction device H extends through the system backwards to the pressure reducing valve C. Is the negative pressure reached, for which the pressure reducing valve C is set, this opens, and the negative pressure continues backwards and sets that in the steam boiler prevailing pressure, so that steam develops rapidly .and into the main inflow line and from there it is sucked into the radiator. As soon as steam reaches the trap E, these close and remain closed until there is enough condensate has accumulated in order to open it for the drainage of the condensate. Are the main supply line B and the radiator D filled with steam of the desired minimum pressure, so closes the pressure reducing valve C until the steam pressure in B falls below the desired minimum pressure has fallen. The suction device H continues its activity until the negative pressure in the main return line separated from the main supply line B by the closed arrester E. F has fallen so far that the necessary pressure difference is reached, whereupon the Control device J by opening switch 43 stops motor 39. Sinks due to condensation in the radiators D. the pressure in them and the main supply line B under the pressure for which the pressure reducing valve C is set, this opens The valve opens again and lets more steam into the main supply line and the radiators a. Of course, a steady state arises if the system is loaded evenly one in which the pressure reducing valve C continuously has one of the condensing performance the radiator allows appropriate steam flow.

Der Übertritt von Kondensat und Luft durch die Ableiter E in die Hauptrückleitung F erhöht ein wenig den in dieser herrschenden Druck.' Fällt dadurch schließlich der Druckunterschied zwischen Hauptrückleitung und Hauptzuleitung unter das erforderliche Mindestmaß, so schließt die Steuervorrichtung J den Schalter 43, und der Motor 39 setz den Unterdruckerzeuger H wieder in Tätigkeit, bis der nötige Druckunterschied wiederhergestellt ist.The transfer of condensate and air through the trap E into the main return line F slightly increases the pressure prevailing in this one. ' This eventually falls the pressure difference between the main return line and the main supply line is below the required As a minimum, the control device J closes the switch 43 and the motor 39 put the vacuum generator H into action again until the necessary pressure difference is restored.

Die für gewöhnlich auch auf der Dampfseite mit Unterdruck arbeitende Anlage kann man auch mit Atmosphärendruck oder einem höheren Druck betreiben. Zu diesem Zwecke wird das Druckminderventil C passend eingestellt und der Druckunterschiedsregler H mittels eines Handschalters 49 ausgeschaltet. Der Unterdruckerzeuger H wird dann nur noch durch den Schwimmer 45 im Behälter G gesteuert, aus dem nun die Luft durch ein mit einem Rückschlagventil 51 ausgestattetes Rohr 5o an die Atmosphäre entweichen kann.The one that usually works with negative pressure on the steam side as well The system can also be operated with atmospheric pressure or a higher pressure. to For this purpose, the pressure reducing valve C and the pressure differential regulator are set appropriately H switched off by means of a manual switch 49. The vacuum generator H is then only controlled by the float 45 in the container G, from which the air now flows through a pipe 5o equipped with a check valve 51 escape to the atmosphere can.

Abb. 2 zeigt eine etwas einfachere Anlage, die sich besonders für kleinere Ausführungen, wie z. B. Eigenheimheizungen, eignet. Hier wird der Kessel A durch eine selbsttätige Gasfeuerung 54 beheizt. Der Reglerhebel 55 dieser Feuerung ist durch eine Kette 56 mit einem Regelmotor 57 verbunden, der durch Leitungsdrähte 58 mit einem Thermostaten 59 in dem Raum verbunden ist, dessen Temperatur geregelt werden soll. Der Betriebsdruck wird also, statt durch ein Druckminderventil, durch Einwirkung auf die Wärmezufuhr zum Kessel A geregelt.Fig. 2 shows a somewhat simpler system that is particularly suitable for smaller versions, such as B. home heating is suitable. Here is the kettle A heated by an automatic gas furnace 54. The control lever 55 of this furnace is connected by a chain 56 to a variable speed motor 57 which is driven by lead wires 58 is connected to a thermostat 59 in the room, the temperature of which is regulated shall be. The operating pressure is therefore instead of a pressure reducing valve Effect on the heat supply to boiler A regulated.

Die Hauptrückleitung F ist mit einem Rückschlagventil6o versehen und unmittelbar mit einem Rohr 61 verbunden, das mit dem Kessel A, oberhalb und unterhalb des Wasserspiegels verbunden ist, so daß das Kondensat in der Hauptrückleitung durch Schwerkraftwirkung unmittelbar zum Kessel fließt, während die Luft durch einen mit der Hauptrückleitung F verbundenen, oberhalb des Kesselwasserspiegels liegenden Luftabscheider entweicht. Ein Entwässerungsrohr 63 führt vom Ende der Hauptzuleitung B in die Hauptrückleitung F. Die Luft wird aus dem Entwässerungsrohr 63 durch Rohr 64 und Ableiter 65 in die Hauptrückleitung F abgelassen und durch den Luftabscheider 62 mit abgeführt.The main return line F is provided with a check valve6o and directly connected to a pipe 61 connected to the boiler A, above and below of the water level is connected, so that the condensate in the main return line through Gravity flows directly to the boiler, while the air flows through one the main return line F connected above the boiler water level Air separator escapes. A drainage pipe 63 leads from the end of the main supply line B into the main return line F. The air is taken from the drainage pipe 63 through pipe 64 and drain 65 are drained into the main return line F and through the air separator 62 carried away with.

Bei dieser Anlage ist der Unterdruckerzeuger H von anderer Bauart als der bei der Anlage gemäß Abb. i und dient zur Druckerniedrigung durch Absaugen der Luft aus der Anlage. Er besteht aus einer Wasserstrahlpumpe 70, die mit Wasser aus dem Kessel A durch ein ein Rückschlagventil69 enthaltendes Rohr 68 und einen Behälter 66 gespeist wird. Der Antriebsmotor 74 der Pumpe 70 wird durch den D,ruckunterschiedsregler J gesteuert, der durch Rohre i i o, i i i mit der Zufluß- und Rückflußseite der Anlage verbunden ist. Die Pumpe saugt Luft aus der Rückflußleitung 18 durch Rohr 82 ab und drückt sie in den Behälter 66 und durch den Auslaß 94 ins Freie.In this system, the vacuum generator H is of a different design than that of the system according to Fig. i and is used to lower the pressure by suction the air from the system. It consists of a water jet pump 70 that works with water from the boiler A through a pipe 68 containing a check valve 69 and a Container 66 is fed. The drive motor 74 of the pump 70 is controlled by the pressure differential controller J controlled by pipes i i o, i i i with the inflow and return sides of the Plant is connected. The pump draws air from the reflux line 18 through pipe 82 and pushes them into the container 66 and through the outlet 94 to the outside.

Bei den beschriebenen Heizungsanlagen dienen die HeizkörpereinlaBventile 15 nur zum An- und Abstellen der Heizkörper, während die Regelung der Temperatur durch Bestimmung der Temperatur des Dampfes entweder mittels des Druckminderventils (Abb. z) oder mittels des Feuerungsreglers (Abb.2) erfolgt.With the heating systems described are used by the radiator inlet valves 15 only for switching the radiator on and off while regulating the temperature by determining the temperature of the steam either by means of the pressure reducing valve (Fig. Z) or by means of the combustion controller (Fig.2).

Claims

PATENT CLAIM: Steam heating system in which the circulation of the heating medium is brought about by a suction pump acting on the condensate line, which in Connection with a control device a constant pressure difference between Steam line and condensation line generated, with the control of the heating effect Vapor pressure in the radiators changed by raising or lowering the entire pressure level is, characterized in that the steam pressure in the radiators by changing of the steam flow through a pressure reducing valve arranged between the boiler and the radiator or is regulated by acting on the steam generation and that at the radiator outlets Traps acting as vapor barriers for the condensed water and the non-condensable Gases are arranged.