DE641508C - Warmwasserheizungsanlage mit Pumpenbetrieb und einem Kessel mit Dampfraum - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 3. FEBRUAR 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 36 c GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. November 1932 ab

Die Erfindung betrifft eine Warmwasserheizungsanlage mit Pumpenbetrieb und einem Kessel mit Dampfraum. Bei den Anlagen dieser Art dient der Dampfraum des Kessels als Ausdehnungsraum für das Heizwasser. Die Volumenvergrößerung beträgt bei einem Temperaturunterschied, zwischen 4⁰C und r8o°C rund 13 0/0. Dies bedingt Kesselabmessungen, die sonst nicht erforderlich

xo wären, und ferner verbleibt in der Heizungsanlage eine größere Wassermenge, als für den Betrieb erforderlich ist, und muß miterwärmt werden.

Erfindungsgemäß wird die Anordnung getroffen, daß vom Rücklauf eine Leitung nach einem vom Wasserstand im Kessel gesteuerten Steuerorgan führt, an das sich zwei Leitungen anschließen, von denen die eine unmittelbar und die andere über eine Pumpe mit einem offenen Ausdehnungsgefäß in Verbindung steht, so daß je nach der Stellung des Steuerorgans die durch Voliunenvergrößerung überschüssige Wassermenge nach dem Ausdehnungsgefäß abfließt und bei Volumen-Verminderung Wasser mittels der Pumpe in die Heizungsanlage gedrückt wird.

Damit wird erreicht, daß die während der Anheiz- und Abkühlperiode auftretenden großen Volumenänderungen durch das besondere Ausdehnungsgefäß, die kleineren Schwankungen während des Heizbetriebes durch den Dampfraum des Kessels aufgenommen werden.

Um für das Ableiten des überschüssigen Wassers nach dem Ausdehnungsgefäß, keine besondere Pumpe anwenden zu müssen, ist es zweckmäßig, das Ausdehnungsgefäß tiefer liegend als den Kessel anzuordnen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, das Steuerorgan so einzurichten, daß geringe Schwankungen des Wasserstandes, wie sie im laufenden Heizbetrieb auftreten, keine Verbindung zwischen der Heizungsanlage und dem Ausdehnungsgefäß herstellen. Die geringen Schwankungen werden zwar über das Gestange auf das Steuerorgan übertragen. Diese Bewegungen sind aber so gering, daß sie keine Änderungen in der Steuerwirkung hervorrufen können, was seinen Grund darin hat, daß die steuernden Eintritts- und Austrittskanten einen entsprechenden Abstand voneinander haben.

Es hat sich gezeigt, daß unter bestimmten Bedingungen, insbesondere bei einer sehr umfangreichen Leitungsanlage, bei einer reinen Wasserstandsregelung erhebliche Verzögerungen in den Regelvorgängen eintreten. Diese Nachteile lassen sich nun dadurch vermeiden, daß man außer der Wasserstandsregelung noch eine Regelung in Abhängigkeit vom Dampfdruck im Kessel und schließlich auch noch von der temperatur im Vorlauf vorsieht. Dadurch wird insbesondere erreicht, daß bei plötzlich auftretender Steigerung des Dampfdruckes im Kessel oder bei plötzlichen ⁶ΰ und starken Temperaturschwankungen im

Vorlauf der Regler sofort anspridit und nicht erst eine erhebliehe Verzögerung über die Einwirkung auf den. Wasserstand eintritt.

Die Erfindung sei beispielsweise an Hand einer sehematischen Zeichnimg erläutert.. Es zeigt , f

Fig. ι ein Schaltungsschema einer Regelvorrichtung, die lediglich vom Wasserstand im Kessel aus geregelt wird, ίο Fig. 2 eine ähnliche Regelvorrichtung mit zusätzlicher Regelung vom Druck und der Temperatur des Heizwassers.

Der Kessel ι ist mit einem Schwimmer 2 versehen, der über ein. Gestänge mit den Gelenken 4 und 6 sowie den Drehpunkten 3 und s einen Schieber 7 bewegt. Der Schieber 7 ist so bemessen, daß seine Eintrittsund Austrittskanten, so weit voneinander entfernt sind, daß die betriebsgemäßen Schwankungen des Wasserstandes ohne Einfluß sind. Der Schieber 7 verbindet in seiner tiefsten Lage die mit dem Ausdehnungsgefäß 13 in Verbindung stehende Pumpe 14 über die Leitung 25 mit dem Rücklauf 12, während er in. seiner höchsten Stellung den Rücklauf über die Leitungen 25 und 26 unmittelbar mit dem Ausdehnungsgefäß, verbindet. 15 ist ein Rückschlagventil am Anfang des Vorlaufes, 16 ein Rückschlagventil am Ende des Rücklaufes, 17 ein Rückschlagventil zwischen Rücklauf 12 und dem Ausdehnungsgefäß 13 und 18 ein Rückschlagventil, das in eine möglichst am Ende des Vorlaufes und den Anfang des Rücklaufes vorgesehene Verbindungsleitung so eingebaut ist, daß nur Wasser vom Rücklauf in den Vorlauf, aber nicht umgekehrt, fließen kann. Das Ventil 18 wird durch den. Überdruck des Vorlaufes während des Betriebes geschlossen gehalten.

Soll die Regelung nicht nur in Abhängigkeit vom Wasserstand, sondern auch vom Druck und der Temperatur erfolgen, so steht der Drehpunkt 5 nicht fest, sondern wird durch einen federbelasteten Kolben 8 über eine Rolle 9, Drehpunkt 10 und das Gelenk 11 in seiner Höhenlage verstellt. Der Drehpunkt 10 kann seinerseits in seiner Lage durch eine von der Temperatur des Vorlaufes 21 gesteuerte Regelvorrichtung 20 verändert werden.

Die Wirkungsweise der Anlage gestaltet sich 'dann folgendermaßen:

Während der Anheizperiode steigt der Wasserspiegel im Kessel 1, wodurch der Schwimmer 2 gehoben und der Gelenkpunkt 4 gesenkt wird; außerdem steigt auch der Dampfdruck im Kessel, der den Kolben 8 anhebt und damit den Drehpunkt 5 ebenfalls senkt. Durch die Abwärtsbewegung beider Punkte 4, 5 wird auch das Gelenk 6 und damit der Kolben 7 abwärts bewegt, so daß der mittlere steuernde Teil 7' des Schiebers die Verbindungsleitung 25, 26 vom Rücklauf zum Ausdehnungsgefäß 13 absperrt.

Wird nun die Heizungsanlage 23 von dem Kessel aus über den Vorlauf mit heißem Was- - ser gefüllt, wobei kaltes Wasser aus dem Rücklauf in den Kessel zurückgeführt wird, so findet eine Volumenzunahme der gesamten Wassermenge durch Erwärmung dieses kalten Wassers statt, ohne daß der Druck im Kessel weiter steigt. In der Folge wird sich nun lediglich der Gelenkpunkt 4 abwärts bewegen und hierdurch den Gelenkpunkt 6 heben, wodurch der Schieber 7 so weit gehoben wird, bis der steuernde Teil 7' die Verbindungsleitung 25, 26 freigibt, so daß aus dem Rücklauf Wasser in das Ausdehnungsgefäß 13 strömen kann, bis der normale Wasserstand im Kessel wieder erreicht ist.

Diese Stellung des Schiebers wird beibehalten, bis die Betriebstemperatur erreicht ist. Da mittlerweile mit steigender Temperatur auch der Dampfdruck im Kessel 1 gestiegen ist, so wird der Kolben noch weiter nach oben bewegt und dadurch der Drehpunkt 5 gesenkt, so daß der Abfluß in das Aiisdehnungsgefäß 13 abgesperrt wird.

Bei Außerbetriebsetzung der Anlage sinkt die Temperatur und damit der Druck im Kessel, was ein Herabgleiten des Kolbens 8 in seine niedrigste Stellung zur Folge hat. Ferner sinkt auch der Wasserspiegel, und der Schieber 7 wird durch den Schwimmer 2 herabgedrückt. Infolgedessen wird die Pumpe 14 nunmehr Wasser aus dem Ausdehnungsgefäß über den Rücklauf in den Kessel speisen. Dieser Vorgang dauert fort, bis der Schwimmer 2 den Schieber 7 wiederum nach oben zieht und damit die Wasserzufuhr abstellt. In den Kreislauf der Anlage ist eine Umwälzpumpe 22 hinter den Kessel 1 und in den Anfang des Vorlaufes eingeschaltet, die dazu dient, das erwärmte Wasser aus dem Kessel in den Kreislauf zu pumpen. Um beim Stillsetzen der Anlage die Leitung abzusperren, ist vor die Pumpe ein Absperrventil 24 geschaltet.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Warmwasserheizungsanlage mit Pumpenbetrieb und einem Kessel mit einem Dampfraum, dadurch gekennzeichnet, daß vom Rücklauf eine Leitung nach einem vom Wasserstand im Kessel gesteuerten Steuerorgan führt, an das sich zwei Leitungen anschließen, von denen die eine unmittelbar und die andere über eine Pumpe mit einem offenen Ausdehnungsgefäß in Verbindung steht, so daß je nach der Stellung des Steuerorgans die durch Vo-

   lumenvergrößerung überschüssige Wassermenge nach, dem Ausdehnungsgefäß, abfließt und bei Volumenverminderung Wasser mittels der Pumpe in die Heizungsanlage gedruckt wird.

   .2. Heizungsanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausdehnungsgefäß tiefer als der Kessel liegt.

   3. Heizungsanlage nachiden Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan, bei geringen Schwankungen des Wasserstandes, wie sie während des laufenden Betriebes auftreten, keine Verbindung zwischen der Heizungsanlage und dem Ausdehnungsgefäß herstellt.

   4. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß. das Steuerorgan zusätzlich in Abhängigkeit vom Druck im Wärmeerzeuger derart beeinflußt wird, daß auf das Steuerorgan der entgegengesetzt gerichtete Bewegungsimpuls ausgeübt wird wie bei der Wasserstandsregelung.

   5. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan zusätzlich von der Temperatur im Vorlauf derart beeinflußt wird, daß auf das Steuerorgan der gleichgerichtete Bewegungsimpuls ausgeübt wird wie bei der Wasserstandsregelung.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen