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Regeleinrichtung für an eine Einrohrdampfheizungsanlage angeschlossene
Heizkörper Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für an eine Einrohrdampfheizungsanlageangeschlossene
Heizkörper, bestehend aus zwei Kammern, von denen die eine dem Heizkörper den Dampf
zuführt und die zweite das anfallende Niederschlagwasser aufnimmt. Fei einer bekannten
Ausführung dieser Art stehen die Kammern jede für sich durch eine Leitung mit der
Einrohranlage in Verbindung.
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Die Erfindung geht von der Grundlage aus, zur Speisung der Heizkörper
Dampf im Gemisch mit einer geringen Menge Luft oder einem anderen nicht niederschlagbaren
Gas zu benutzen. Bei Wasserdampf genügt meistens die gewöhnlich in ihm enthaltene
Luft, um den Betrieb nach der Erfindung zu sichern. Bei den bisherigen Anlagen der
obengenannten Art war es nicht möglich, eine allgemeine wirksame Regelung sämtlicher
Heizkörper vornehmen zu können, indem z. B. der Dampfdruck des Kessels verändert
wird. Soweit überhaupt eine Regelung der Heizwirkung vorgenommen werden konnte,
mußte an dem betreffenden Heizkörper diese Regelung erfolgen.
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Nach der Erfindung sind bei einer Regeleinrichtung der eingangs genannten
Gattung die erwähnten beiden Kammern durch-, eine einzige Leitung mit der Hauptdampfleitung
miteinander unten durch eine mit einem Wasserv erschluß versehene und von dem Nieder-.
schlagwasser durchflossene Öffnung und oben durch eine Öffnung verbunden. Die das
Niederschlagwasser aufnehmende Kammer steht oben durch eine (Öffnung mit der Atmosphäre
in Verbindung und eine der beiden Öffnungen ist zur etwaigen Regelung der Heizwirkung
derart verschließbar, daß Dampf gegebenfalls gemischt mit einer geringen Menge von
aus dem Heizkörper kommender Luft durch die Öffnung in die Außenluft entweicht,
keinesfalls aber Luft aus der Atmosphäre in den Heizkörper eintreten kann.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in den Abb. i bis 7 an Hand einer
Reihe von Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
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Ein eine beliebige Gestalt aufweisender und gegebenenfalls mit Rippen
versehener Heizkörper z wird in eine zu heizende, feste, flüssige oder gasförmige
Umgebung eingetaucht. Über einen Teil 2 erfolgt die Speisung des Heizkörpers mit
Wasserdampf (oder sonstigem Dampf), gemischt mit einer geringen Menge Luft oder
sonstigen nicht niederschlagbaren Gases. Dieses Gemisch wird dem Teil 2 durch die
Leitung -g zugeführt, die gleichzeitig zur Abfuhr des sich in dem Heizkörper i bildenden
und über das Rohr 4. in
den Teil e sich ergießenden Niederschlagwassers
dient. Die Lage des Heizkörpers t kann beliebig sein, vorausgesetzt daB sie den
Abfluß des Niederschlagwassers ermöglicht.
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Das Rohr 4 kann fortfallen, wenn es durch eine Verlängerung des Heizkörpers
i ersetzt wird, wobei diese Verlängerung im Bedarfsfalle in derselben Ebene wie
der Heizkörper liegen kann.
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Wo Wasserdampf zur Verwendung gelangt, genügt meistens die in dem
Dampf enthaltene Luft, um einen geregelten Betrieb zu sichern.
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Der Teil e besteht im wesentlichen aus zwei nebeneinanderliegenden
Kammern 5 und 6 (s. Abb. i, ein senkrechter Schnitt durch eine Anlage, und Abb.
z, ein Schnitt nach der Linie A-A in der Abb. i). In ihrem unteren Teil steht die
Kammer 5 in Verbindung mit der Leitung 3 sowie mit der Kammer 6. Diese Verbindung
geht über einen kurzen Kanal, dessen Mündung etwas über dem Boden der Kammer 6 liegt,
derart, daß ein Wasserverschluß gebildet wird. In ihrem oberen Teil ist die Kammer
5 mit dem Heizkörper i verbunden, so daß Dampf über den Kanal 8 in den Heizkörper
strömen kann. Gleichzeitig ist der obere Teil der Kammer über die Öffnung 9 mit
der Kammer 6 verbunden.
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In einem gewissen Abstand über dem Boden der Kammer 6 mündet das Rohr
4 ein. In der oberen Abschlußwand der Kammer 6 ist eine Öffnung io vorhanden, welche
gewöhnlich kleiner ist als die Öffnung 9. Eine nach Belieben verstellbare Nadel
i i ermöglicht eine Regelung der wirksamen Durchgangsfläche der Öffnung io. Der
durch diese Öffnung strömende Dampf kann in die Leitung i2 gelangen, welche mit
der Atmosphäre verbunden sein oder beliebigerweise auf einem bestimmten' Druck gehalten
werden kann.
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Es ist möglich, den Teil e auf das entgegengesetzte Ende des Heizkörpers
i zu verlegen, indem man den Kanal 8 verlängert und das Rohr 4 verkürzt. Erforderlichenfalls
kann auch das Rohr 4 wegfallen, wenn die zwei Kammern 5 und 6 so getrennt werden,
daß die Kammer 5 z. B. links bleibt und die Kammer 6 nach dem rechtsseitigen Ende
des Körpers i verlegt wird. Selbstverständlich sind dann zwei zusätzliche Rohre
erforderlich, einmal, um den durch 9 austretenden Dampf nach der Kammer 6 zu leiten,
und zum anderen, um das der Kammer 6 zufließende Niederschlagwasser in die Kammer
5 überzuführen.
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Die Betriebsweise ist folgende: Angenommen, daß die Öffnung io nicht
gesperrt ist und daß in der Leitung 12 ein Gegendruck p aufrechterhalten wird, der
niedriger ist als der in der Leitung 3 herrschende Druck P, so dringt der Dampf
aus der Leitung 3 in die Kammer 5 ein und von hier aus in den Heizkörper t, wo er
niederschlägt. Das Niederschlagwasser gelangt über die Mündung 13 des Rohres
4 in die Kammer 6 und von hier aus über den Wasserabschluß in die Leitung 3. Gleichzeitig
fließt ein Dampfteil über die Öffnung 9 in die Kammer 6 und von hier aus über die
Öffnung io in die Leitung 12. Die Folge ist eiri Druckgefälle zwischen der Kammer
5 und der Kammer 6. Dieses Druckgefälle ist gegeben durch die Höhe 1a der Wassersäule,
welche die hydraulische Abdichtung für die untere Verbindung zwischen den zwei Kammern
bildet.
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Der genannte Druckunterschied zwingt den Dampf, durch den Heizkörper
zu ziehen und die auf seinem Wege vorhandenen Widerstände zu überwinden. Das dem
Dampf beigemischte und durch den Niederschlag freiwerdende Gas wird nach dem Ende
des Heizkörpers i mitgerissen und gelangt zusammen mit dem Niederschlagwasser in
die Kammer 6, von wo es über die Öffnung ro in die Leitung 12 entweicht.
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Je nach Änderung des Verhältnisses zwischen dem Druckgefälle 1L einerseits
und dem Widerstand R des Kanals 8 und des Heizkörpers andererseits, kann der Dampf
einen. größeren oder geringeren Teil des Heizkörperraumes einnehmen, während der
übrige rechts liegende Raumteil vom Gas eingenommen wird. Dadurch wird die Heizwirkung
verringert nach der Maßgabe, wie sich der Dampf nach links zurückzieht.
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Diese Änderung- des Verhältnisses zwischen der Saugwirkung (Druck)
h und dem Widerstand R kann auf verschiedene Arten hervorgerufen werden: a) Der
Widerstand R und der Dampfdruck P können gleichgehalten «erden; dann läßt sich die
Heizwirkung dadurch verringern, daß der wirksame Querschnitt der Öffnung io mittels
der Nadel ii nach Belieben verringert oder die Durchgangsfläche der Öffnung 9 vergrößert
wird, wie in der Abb. 3 gezeigt ist. Es kann auch durch Steigerung des Gegendruckes
h erreicht werden.
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b) Es kann auch der Dampfdruck P allein geändert werden. Wird der
Dampfdruck verringert, so geht auch die Heizwirkung zurück, einmal, weil die Dampftemperatur
niedriger wird, und dann hauptsächlich, weil infolge des verminderten Durchganges
durch ao die Saugwirkung h kleiner wird.
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c) Bei unverändert bleibenden P-p-h kann der Widerstand R mittels
einer nach Belieben veränderlichen, an dem Kanal 8 vorgesehenen
Drosselvorrichtung
14 (Abb. q.) gesteigert werden.
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Die verschiedenen unter a, b, c angegebenen Maßnahmen können auch
entweder sämtlich oder teilweise gleichzeitig angewandt werden.
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Jede der angegebenen Änderungen kann durch schon bekannte Mittel entweder
von Hand oder selbsttätig bewirkt werden. Auch durch Veränderung der dem Dampf beigemischten
Gasmenge läßt sich die Heizwirkung verringern bis Null oder fast bis Null, wenn
in dem Dampf-Luft-Gemisch die Luft vorwiegt.
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Wenn in der Annahme, daß das Niederschlagwasser im Gegenstrom zu der
Dampfströmung abfließt, gewünscht ist, die zwei Wirkungen der Kammer 6 (Ablaß über
den Wasserverschluß 7 des dieser Kammer durch das Rohr ,4 zugeführten Niederschlagwassers
und Ausübung der von den Öffnungen 9 und io über das Rohr q. erzeugten Dampfansaugung)
voneinander zu trennen, so kann die in der Abb.5 dargestellte Anordnung Verwendung
finden.
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Bei dieser Anordnung fließt das Niederschlagwasser über die dein Heizkörper
vor-, gelagerte und denselben mit dem aus der Kammer 5 durch die Öffnung 8' hinübertretenden
Dampf versorgende Kammer 6' ab. Die Öffnung 8' ersetzt die Drosselung 8 in den Abb.
i und 2 und erhält den Dampf aus der Leitung 3 über die Kammer 5. Die Dampfansaugung
durch die Qfinung 8' erfolgt über das Saugrohr . und die Saugkammer 6"
infolge
der Saugwirkung der Öffnungen 9 und io.
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Die in der Abb. 6 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von derjenigen
der Abb. i, 2, 3 dadurch, daß die Kammern 5 und 6 durch zwei Rohre 15 und 16 nach
oben-verlängert sind. ' Auf diese Weise sind die Öffnungen 9 und io von der Ausmündung
13 des das Niederschlagwasser nach der Kammer 6 zuleitenden Rohres 4 weggerückt.
Dieses erschwert eine Berührung des durch die Öffnung 9 hinübertretenden Dampfes
mit dem aus der Mündung 13 in die Kammer 6 sich ergießenden Niederschlagwassers.
Tritt nämlich eine solche Berührung ein, so erwärmt sich das Niederschlagwasser
mehr oder weniger auf Kosten des durch 9 hinübertretenden Dampfes, und hierdurch
steigert sich die Saugwirkung der Anlage in einem Maße, welches für den jeweiligen
Zweck unerwünscht sein kann.
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Sollen das Niederschlagwasser und der Dampf nicht im Gegenstrom zueinander
fließen, wie es bei der Anordnung nach der Abb. 5 der Fall ist, so kann die Anlage
nach der Abb.7 angeordnet werden, bei welcher ein Rohr ¢" ausschließlich zum Abführen
des Niederschlagwassers nach der Kammer 6' dient.