DE644966C

DE644966C - Einlassregler fuer Umlaufdampfheizungen

Info

Publication number: DE644966C
Application number: DEN35752D
Authority: DE
Original assignee: Julius Pintsch AG
Current assignee: Julius Pintsch AG
Priority date: 1933-09-23
Filing date: 1933-09-23
Publication date: 1937-05-19

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dampfeinlaßregler mit flüssigkeitsgefüllten Temperaturfühlern für UmI auf dampfheizungen von Eisenbahnwagen, dessen Aufgabe es ist, dem beheizten Wagen aus der längs des ganzen Zuges verlaufenden Hauptleitung stets die zur Aufrechterhaltung der Wagentemperatur benötigte Dampf menge gleichmäßig zuzuführen.

Für die Regelung derartiger Heizsysteme ist es besonders wünschenswert, daß zur Aufrechterhaltung der Raumtemperatur nicht nur Heizkörper an- und abgestellt werden, sondern daß die gesamte Heizung bei verschiedenem Wärmebedarf mit verschiedenen Oberflächentemperaturen der Heizkörper betrieben wird. Hierdurch wird die Regelung gleichmäßig gestaltet, und ein Abschalten von Heizkörpern von Hand ist nur noch erforder-Hch, wenn besondere Wünsche vorliegen oder um kleine Unterschiede der Abteiltemperaturen auszugleichen. Auch sind die tiefen Temperaturen der Heizkörper an milden Tagen für den Reisenden angenehmer.

Der erfindungsgemäße Regler soll demgemäß die Aufgabe erfüllen, die Oberflächentemperaturen der Heizkörper selbsttätig auf solchen Werten zu halten, daß die Raumtemperatur möglichst den gleichen gewünschten Wert behält. Insbesondere muß bei Wagen mit mehreren Abteilen von dem Regler verlangt werden, daß nicht etwa eine Einstellung der Heizkörper oder das Öffnen der Fenster in einigen Abteilen sowie deren mehr oder weniger starke Besetzung eine Rückwirkung auf die Temperatur in anderen Abteilen ausübt, wie dies z. B. bei Verwendung eines durch alle Abteile verlegten gemeinsamen Wärmefühlers für das Regelorgan der Fall sein würde.

Um diesen Zweck zu erreichen, werden erfindungsgemäß mehrere Maßnahmen getroffen, die zwar, einzeln angewandt, bekannt sind, die aber in neuartiger Weise in ihrer Gesamtheit erst zu der angegebenen Lösung führen.

Erfindungsgemäß wird das den Dampfluftgemischumlauf beschleunigende Einlaßregelventil durch zwei untereinander verbundene flüssigkeitsgefüllte Temperaturfühler gesteuert, von denen der eine der Temperatur der Außenluft, der andere der Temperatur des zum "Einlaßregelventil zurückströmenden Dampfluftgemisches ausgesetzt ist. Als Temperaturfühler dienen hierbei Gefäße, die durch Leitungen mit einem im Einlaßregelventil angeordneten, mit der Ventilspindel verbundenen Federungskörper (Membrandose), verbunden sind und deren Inhalt bei Temperaturänderung sein Volumen ändert. Die Summe dieser Volumenänderungen wird demnach hydraulisch auf das Einlaßregelventil übertragen.

Für diese Anordnung sind folgende Gesichtspunkte maßgeblich:

1. Der Fühler im Abdampfluftgemisch verhindert in bekannter Weise Dampfverluste.

2. Durch den Einfluß des der Außentemperatur ausgesetzten Fühlers wird in bekannter Weise erreicht, daß der Abdampffühler um

so niedrigere Abdampfluftgemischtemperaturen auftreten läßt, je höher die Außentemperatur ist.

3. Durch den Einfluß des Einlaßrentiis in.dgBr. bekannten Form einer durch Dorn gcsteM^ ten Ansaugedüsc für das Abdampfluftgemiipl wird ein bedeutend gesteigerter Umlauf ihS Heizsystem erreicht (gegenüber Anordnungen, bei denen Regelventil und Ansaugedüse getrennt hintereinandergeschaltet sind und der Düse nur das restliche Druckgefällc belassen bleibt). Dieser gesteigerte Umlauf wiederum ist notwendig, um zwischen der mittleren Heizflächentemperatur (und somit der Heizleistung) und der zum Maßstab für die Regelung herangezogenen Abdampf luftgemischtemperatur eine zur Regelung brauchbare Angleichung herbeizuführen. Abb. 1 stellt z. B. den Tempcraturverlauf längs der Heizlläche bei der bisherigen geringen Umlaufströmung dar. Wie man sieht, gehören zu verschiedenen Abdampflufttemperaturen im Mittel nur wenig unterschiedliche Heizflächentemperaturen, so daß eine Regelung, mit der zwar die erwünschten hohen oder niedrigen Abdampflufttemperaturen erreicht werden, bezüglich der Heizflächentemperatur noch keine genügende Veränderung zu schaffen vermag, um den Schwankungen des Bedarfs gerecht zu werden. So z. B. gelingt es nicht, bei mildem Wetter die Heizleistung genügend herabzusetzen, da die Abdampflufttemperatur gesenkt wird, ohne daß die mittlere Heizflächentemperatur in genügendem Maßstabe mitfolgt.

Durch den mittels der Dorndüsc gesteigerten Umlauf gestaltet sich nun der Tcmperaturverlauf längs der Heizung bedeutend günstiger, etwa entsprechend Abb. 2. Durch den ständigen Ausgleich liegen die Temperaturen der Heizfläche und des Abdampfluftgemisches stets nahe beieinander, und mittels Herabregelung der letztgenannten gelingt nunmehr die damit beabsichtigte Minderung der Heizleistung in ausreichendem Maße.

Versuche haben ergeben, daß die Regelung am günstigsten ausfällt, wenn der der Außentemperatur ausgesetzte Temperaturfühler etwa das I¹Z₂- bis 2¹/₂fache des der Rückdampftemperatur unterliegenden Fühlers an Füllflüssigkeit enthält. In diesem Falle stellen sich nämlich Temperaturen des rückkehrenden Dampfluftgemisches ein, durch deren Einwirkung auf den Regler die Heiz· körper so erwärmt werden, daß sie gerade die erforderliche Heizleistung ergeben.

Die gesamte Anordnung eignet sich wegen der guten Anpassung der Heizflächentemperaturen an die Witterung besonders für solche Heizungen, bei denen sonst das Verhältnis der von Hand abschaltbaren Heizfläche zur nichtabschaltbaren (Rohrleitungen usw.) nicht ausreichen würde, um an milden Tagen durch Abschalten von Heizkörpern die Wärme-■•lieferung genügend einzuschränken.

', .-.'■>■ An das aus dem Außentemperaturfühler \#pd dem Rückdampftemperaturfühler gebil-"dete System kann erfindungsgemäß noch ein weiterer flüssigkeitsgefüllter Temperaturfühler angeschlossen werden, der der Temperatur des Frischdampfes ausgesetzt ist. Durch die Anordnung dieses zusätzlichen Fühlers wird erreicht, daß 'der die Regelung störende Einfluß verschiedener Frischdampfbeschaffenheit zum größten Teil ausgeglichen wird. Tritt der Frischdampf mit einem Druck, der höher ist als der normale, und mit entsprechend höherer Temperatur in den Regler ein, so wird durch die hierdurch erhöhte Ausdehnung des Inhaltes des Frischdampftemperaturfühlers das Einlaßventil stärker gedrosselt und so eine Erhöhung der Heizflächentemperatur verhindert.

Erfindungsgemäß kann als Frischdampftemperaturfühler die zur Steuerung des Ventilkegeis dienende, an die Membrandose angrenzende Flüssigkeit verwendet werden, da deren Menge so bemessen werden kann, daß hierdurch der Einfluß des verschiedenen Frischdampfzustandes ausgeglichen wird.

In der Zeichnung (Abb. 3) ist ein Ausführungsbeispiel des Reglers schematisch dargestellt. Aus der längs des Wagens verlaufenden Hauptleitung 1 tritt der Frischdampf durch ein Abzweigrohr 2 in den Einlaßregier des Wagens ein. Er strömt durch die aus dem als Dorn ausgebildeten Ventilkegel 3 und dessen Sitz 4 gebildete Ringdüse, saugt das hierbei aus der Heizung zurückkehrende Dampfluftgemisch durch den Stutzen 5 an und tritt zusammen mit diesem in das Heizungssystem 6.

Der Ventilkegel 3 ist der Strömung des Dampfes so angepaßt, daß Wirbelungen möglichst vermieden werden, desgleichen die Querschnitte des anschließenden Diffusors. Die die zuströmende Frischdampfmenge bestimmende Stellung des Ventilkegels 3 wird mittels dreier Temperaturfühler eingestellt. Zu diesem Zweck ist die Ventilspindel mit »10 dem Bogen eines- außen von einer Ausdehnungsflüssigkeit beaufschlagten Federungskörpers 7 verbunden. Das diesen umschließende Gefäß 8 steht durch Leitung 9 mit dem der Außentemperatur ausgesetzten Temperaturfühler 10, mit dem der Temperatur des zurückkehrenden Dampfluftgemisches ausgesetzten Temperaturfühler 11 sowie mit einer bei Temperaturfühlersystemen bekannten Ausdehnungs- und Einstellvorrichtung 12 in Verbindung, welche zur Aufnahme der Volumenzunahme der Füllflüssigkeit bei hohen Tem-

peraturen sowie zur Einstellung des Systems dient. Der Temperaturfühler für den Frischdampf hat eine Kammer 8, in der die vom Frischdampf beaufschlagte Ventilsteuerdose 7 liegt. Als Rückdampftemperaturfühler 11 kann der Hohlraum zwischen den Wandungen des auf eine bestimmte Länge doppelwandig ausgeführten Rückdampfrohres verwendet werden. Dadurch, daß die Flüssigkeit einerseits unmittelbar mit dem Dampfrohr in Berührung gelangt, während sie anderseits eine der umgebenden Lufttemperatur ausgesetzte Wandung hat, wird erreicht, daß infolge des hierdurch erzeugten, nach außen gerichteten Wärmeflusses die Flüssigkeitstemperatur jeglichen Schwankungen der Dampflufttemperatur unverzüglich folgt.

Als Ausdehnungsflüssigkeit für die Füllung des Wärmefülllersystems, das vollständig mit Flüssigkeit gefüllt wird, kann vorzugsweise Tetrahydronaphthalin verwendet werden, da es temperaturbeständig ist und deshalb eine gleichmäßige Ausdehnungszahl hat und da Siedetemperatur und Stockpunkt genügend oberhalb bzw. unterhalb der im praktischen Betrieb der Heizung auftretenden Temperaturen liegen.

Claims

Patentansprüche:

i. Einlaßregler für Umlaufdampfheizungen von Eisenbahnfahrzeugen mit flüssigkeitsgefüllten Temperaturfühlern, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von zwei der Außentemperatur und der Temperatur des zum Einlaßregler zurückströmenden Dampfluftgemisches ausgesetzten Temperaturfühlern (10, 11) ein den Dampfluftgemischumlauf beschleunigendes Regelventil (3, 4) angeordnet ist, um eine gleichmäßige Temperaturregelung zu erreichen.
2. Einlaßregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Inhalts des der Außentemperatur ausgesetzten Temperaturfühlers (10) zu dem Inhalt des dem zurückströmenden Dampf ausgesetzten Temperaturfühlers in) 1,5 bis 2,5 beträgt.
3. Einlaßregler nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen an das aus dem Außentemperaturfühler (10) und dem Rückdampf temperaturfühler (11) gebildete System angeschlossenen, der Frischdampftemperatur ausgesetzten flüssigkeitsgefüllten Temperaturfühler (7) zum Ausgleich des Einflusses des verschiedenen Frischdampfzustandes auf die Regelung.
4. Einlaßregler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich des Einflusses des verschiedenen Frischdampfzustandes auf die Regelung die zur Steuerung des Ventilkegels (3) dienende, an die Membran dose (7) angrenzende Flüssigkeit verwendet ist.
5. Einlaßregler nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an das Flüssigkeitssystem ein an sich bekanntes Ausdehnungs- und Einstellgefäß (12) angeschlossen ist.
6. Einlaßregler nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllflüssigkeit für die Temperaturfühler Tetrahydronaphthalin verwendet wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

EERMX. OEDHUCKT IN TiF-R