DE906010C

DE906010C - Steam heating system with accumulation of condensate

Info

Publication number: DE906010C
Application number: DEK4576D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Jakob Koch
Original assignee: Kraftanlagen AG
Current assignee: Kraftanlagen AG
Priority date: 1936-09-19
Filing date: 1936-09-19
Publication date: 1954-03-08

Description

Dampfheizungsanlage mit Anstau des Kondensats Bei Dampfheizungsanlagen entstehen häufig große Wärmeverluste durch Undichtigkeit an den Kondenstöpfen. Man ist daher vielfach zu Warmwasserheizungsanlagen übergegangen, die Kondenstöpfe entbehrlich machen. Warmwasserheizungsanlagen besitzen aber gegenüber Dampfheizungsanlagen den Nachteil, daß der Druck in der Vorlaufleitung größer ist als bei Dampfheizungsanlagen. Soll z. B. in den beheizten Verbrauchern eine Flüssigkeit auf 12o'0 erwärmt werden, so ist bei der Warmwasserheizung ein bestimmtes Temperaturgefälle von beispielsweise 3o0 erforderlich, und das Heizwasser muß daher bei Eintritt in den Verbraucher eine Temperatur von r5o° besitzen. Diese Anfangstemperatur entspricht einem Druck von etwa 5 Atm. Bei Dampfheizungen kann wegen der bei der Kondensation frei werdenden Verdampfungswärme der Druck des Dampfes beim Eintritt in den Verbraucher etwa 2 Atm. betragen, da dieser Druck der gewünschten Heiztemperatur von 12o'° entspricht.Steam heating system with accumulation of condensate In steam heating systems There are often large heat losses due to leaks in the condensation pots. Man has therefore often switched to hot water heating systems, the condensate pots are dispensable do. However, hot water heating systems have the compared to steam heating systems Disadvantage that the pressure in the flow line is greater than in steam heating systems. Should z. B. a liquid in the heated consumers is heated to 12o'0, so there is a certain temperature gradient of, for example, in hot water heating 3o0 required, and the heating water must therefore when entering the consumer a Have a temperature of r5o °. This initial temperature corresponds to a pressure of about 5 atm. In the case of steam heating, it is possible because of the Heat of vaporization the pressure of the steam when it enters the consumer approx.2 Atm. as this pressure corresponds to the desired heating temperature of 12o '°.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Dampfheizkörper durch eine aus einem abfallenden Rohr und einem Steigrohr bestehende U-förmige Leitung mit einem hoch gestellten Druckausgleichbehälter zu verbinden. Je nach der Einstellung des Dampfzufuhrventils zu den Heizkörpern wird mehr oder weniger Wasser aus dem Druckausgleichbehälter in die Heizkörper gedrückt. Diese stehen bei geschlossenem Ventil in der Dampfzufuhrleitung vollständig unter Wasser und sind bei vollkommen geöffnetem Dampfzufuhrventil fast völlig wasserfrei. Gerade bei großer Wärmeleistung der Verbraucher wird daher eine Abkühlung des Kondensats unter die Dampftemperatur nicht erreicht, und das Kondensat muß insbesondere in der zu dem hoch gelegenen Druckausgleichbehälter führenden Steigleitung teilweise verdampfen.It has already been proposed to make steam radiators through one a sloping pipe and a riser existing U-shaped conduit with a to connect high pressure equalization tank. Depending on the setting of the Steam supply valve to the radiators is more or less water from the pressure equalization tank in pressed the radiator. These are available when the valve is closed completely submerged in the steam supply line and when it is fully open Steam supply valve almost completely free of water. Especially with high heat output from the consumer if the condensate is not cooled below the steam temperature, and the condensate must in particular in the high pressure equalization tank Partially evaporate the leading riser.

Diese Nachteile werden durch die Dampfheizungsanlage gemäß der Erfindung vermieden, und zwar handelt es sich hierbei ebenfalls um eine Anlage mit Verbrauchern, an deren Heizfläche der Heizdampf kondensiert und von denen das Kondensat in von den Dampf zufuhrleitungen getrennten Leitungen abgeführt wird. Gekennzeichnet ist die Dampfheizungsanlage gemäß der Erfindung dadurch, daß das Kondensat unabhängig von der Dampfzufuhr zum Verbraucher durch eine Drosselstelle in der Kondensatleitung derart angestaut wird, daß es einen annähernd gleichbleibenden Teil der Heizfläche des dampfbeheizten Verbrauchers bedeckt und durch diesen Heizflächenteil Wärme abgibt, so daß das Kondensat unterkühlt wird und ohne Dampfbildung an die Dampferzeugungsstelle zurückgeführt werden kann.These disadvantages are alleviated by the steam heating system according to the invention avoided, and this is also a system with consumers, on the heating surface of which the heating steam condenses and of which the condensate in of the steam supply lines is discharged from separate lines. Is marked the steam heating system according to the invention in that the condensate is independent from the steam supply to the consumer through a throttle point in the condensate line is accumulated in such a way that there is an approximately constant part of the heating surface of the steam-heated consumer and emits heat through this part of the heating surface, so that the condensate is supercooled and without steam formation to the steam generation point can be traced back.

Anlagen, bei denen das Kondensat durch eine Drosselstelle gestaut und vor der Weiterleitung unterkühlt wird, sind an sich zwar bekannt, jedoch sind bei diesen bekannten Anlagen für den genannten Zweck besondere Wärmeaustauscher vorgesehen, denen das Kondensat aus dem dampfbeheizten Verbraucher zugeführt wird, wobei außerdem zwischen dem dampfbeheizten Verbraucher und dem zur Abkühlung des Kondensats nachgeschalteten Wärmeaustauscher eine Kammer mit einem Schwimmer vorgesehen ist, der ein Ventil derart regelt, daß der Flüssigkeitsstand vor dem nachgeschalteten Wärmeaustauscher aufrechterhalten wird. Die Heizfläche des Dampfverbrauchers selbst ist hierbei von Kondensat nicht bedeckt.Systems in which the condensate is backed up by a throttle point and is hypothermic before being passed on are known per se, but are in these known systems special heat exchangers for the stated purpose provided to which the condensate is fed from the steam-heated consumer, in addition, between the steam-heated consumer and the to cool down the A chamber with a float is provided downstream of the condensate heat exchanger is that controls a valve in such a way that the liquid level before the downstream Heat exchanger is maintained. The heating surface of the steam consumer itself is not covered by condensate.

Diese bekannten Anlagen, die an sich den gleichen Endzweck wie die Anlage gemäß der Erfindung verfolgen, sind aber durch diesen zusätzlichen Wärmeaustauscher kompliziert und teuer. Das Merkmal der Erfindung, daß das Kondensat innerhalb des dampfbeheizten Verbrauchers gestaut wird, so daß der von dem Kondensat bedeckte Teil der Verbraucherheizfläche für die Unterkühlung des Kondensats benutzt wird und die Nachschaltung eines besonderen Wärmeaustauschers sich erübrigt, ist daher wesentlich. Diese Vereinfachung und Verbilligung beruhen auf der Erkenntnis, daß für die angestrebte Verhinderung der Dampfbildung in der Kondensatrückleitung eine verhältnismäßig geringe Abkühlung des Kondensats, beispielsweise um io°, durchaus genügt. Zu diesem Zweck reicht aber ein verhältnismäßig kleiner Teil der Heizfläche des dampfbeheizten Verbrauchers aus.These known plants, which in themselves have the same end use as the Track system according to the invention, but are through this additional heat exchanger complicated and expensive. The feature of the invention that the condensate within the steam-heated consumer is accumulated, so that covered by the condensate Part of the consumer heating surface is used for subcooling the condensate and the downstream installation of a special heat exchanger is therefore unnecessary essential. This simplification and cheaper are based on the knowledge that for the intended prevention of steam formation in the condensate return line relatively little cooling of the condensate, for example by 10 °, definitely enough. A relatively small part of the heating surface is sufficient for this purpose of the steam-heated consumer.

Um bei der Rückführung des Kondensats zu dem Sammelbehälter eine Dampfbildung durch Expansion der Flüssigkeit zu vermeiden, kann man den Sammelbehälter unter einen höheren Druck setzen, als der Kondensattemperatur entspricht, indem höher gespannter Dampf in den Dampfraum des Sammelbehälters eingeführt wird.In order to generate steam when the condensate is returned to the collecting tank To avoid expansion of the liquid, one can place the collecting container underneath set a higher pressure than the condensate temperature corresponds to by being higher strained steam is introduced into the steam space of the collecting container.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Durch die Leitung i wird Dampf den Verbrauchern z und 3 zugeführt. Die Dampfzufuhr zum Verbraucher 2 wird durch das Ventil q. geregelt, das in Abhängigkeit von der im* Verbraucher 2 erforderlichen Temperatur oder dem gewünschten Druck, z. B. 3 Atm., gesteuert wird. Die Regelung der Dampfzufuhr zum Verbraucher 3 erfolgt durch das Ventil 5, und es ist angenommen, d.aß in diesem Verbraucher 3 der Druck 2 Atm. betragen soll.Steam is fed to consumers z and 3 through line i. The steam supply to consumer 2 is controlled by valve q. regulated, that depends the temperature required in * consumer 2 or the desired pressure, z. B. 3 atm., Is controlled. The steam supply to consumer 3 is regulated through the valve 5, and it is assumed that the pressure in this consumer 3 2 atm. should be.

Das im Verbraucher?- zu erwärmende Gut wird durch die Rohrschlange 6 durch den Verbraucher :2 hindurchgeleitet. In dem Behälter 2 wird ein Wasserspiegel 7 aufrechterhalten, so daß das Kondensat den unteren Teil der Heizschlange 6 bedeckt. Die <4ufrechterhaltung des Wasserstandes in dem Behälter 2 geschieht in der Weise, daß der Abfluß des Kondensats durch das Ventil 8 in Abhängigkeit vorn Wasserstand 7 gesteuert wird, beispielsweise mit Hilfe eines Schwimmers.The goods to be heated in the consumer are fed through the pipe coil 6 by the consumer: 2 passed through. In the container 2 is a water level 7 maintained so that the condensate covers the lower part of the heating coil 6. The maintenance of the water level in the container 2 takes place in such a way that that the outflow of the condensate through the valve 8 depending on the water level 7 is controlled, for example with the help of a float.

Der Verbraucher 3 ist so ausgeführt, daß das zu erhitzende Gut (Flüssigkeit od. dgl.) durch die Leitung g zugeführt und durch die Leitung io abgeführt wird. Der Dampf strömt durch die Rohrschlange i i durch den Behälter 3 hindurch. Am unteren Ende dieser Rohrschlange ist ein kleiner Behälter 12 vorgesehen, in dem sich das Kondensat aus der Rohrschlange i i sammelt. Von dem Behälter 12 strömt das Kondensat über die Rohrschlange 13 und Ventil 1q. in die Kondensatsammelleitung 15. Die Rohrschlange 13 liegt im unteren Teil des Behälters 3, so daß sie das durch die Leitung g eintretende Gut beheizt, wodurch das durch die Schlange 13 strömende Kondensat unterkühlt wird. Ventil 14 ist in Abhängigkeit vom Wasserstand in dem kleinen Behälter 12 gesteuert, so daß durch die Leitung 13 nur Kondensat hindurchgeht.The consumer 3 is designed so that the material to be heated (liquid or the like) is supplied through line g and discharged through line io. The steam flows through the tube coil ii through the container 3. At the lower end of this pipe coil, a small container 12 is provided in which the condensate from the pipe coil ii collects. The condensate flows from the container 12 via the coil 13 and valve 1q. 15 into the condensate manifold, the coil 13 is located in the lower part of the container 3, so that it is subcooled thereby flowing through the coil 13 through the condensate line g incoming well heated. Valve 14 is controlled as a function of the water level in the small container 12, so that only condensate passes through the line 13.

Das Kondensat der Verbraucher wird in den Sammelbehälter 16 geleitet, aus dem es durch die Leitung 17 zur Kesselspeisung oder zu sonstigen Zwecken entnommen werden kann..The condensate from the consumer is fed into the collecting tank 16, from which it is taken through line 17 for boiler feed or for other purposes can be..

Der Dampfraum des Sammelbehälters 16 steht durch die Leitung 18 mit der Dampfleitung i in Verbindung. Das Druckminderventil i9 läßt Dampf in den Sammelbehälter eintreten und ist so eingestellt, daß in dem Sammelbehälter 6 ein Druck von 1,8 Atm. gehalten wird.The vapor space of the collecting container 16 is connected through the line 18 the steam line i in connection. The pressure reducing valve 19 lets steam into the collecting container enter and is set so that a pressure of 1.8 in the collecting container 6 Atm. is held.

Das Kondensat wird aus den Verbrauchern :2 und 3 durch den in den Verbrauchern herrschenden Druck in den Behälter 16 gedrückt. Der in diesem Behälter herrschende Druck ist etwas höher, als der Temperatur des Kondensats entspricht. Eine Dampfbildung kann also nicht eintreten. Auch die bei bekannten Dampfheizungsanlagen auftretenden Verluste werden vermieden.The condensate is from the consumers: 2 and 3 through the in the Consumers pressure prevailing in the container 16 pressed. The one in this container The prevailing pressure is slightly higher than the temperature of the condensate corresponds. A formation of steam can therefore not occur. Even those in known steam heating systems occurring losses are avoided.

Die Erfindung kann für alle Arten von Verbrauchern, wie Kocher, Verdampfereinrichtungen, Raumheizungsanlagen u. dgl., verwendet werden.The invention can be used for all types of consumers, such as cookers, vaporizers, Space heating systems and the like can be used.

Claims

FATHER'S CLAIM: i. Steam heating system with consumers, at their Heating surface of the heating steam condenses and of which the condensate in from the steam supply lines separate lines, characterized in that the condensate is independent from the steam supply to the consumer through a throttle point in the condensate line is accumulated in such a way that there is an approximately constant part of the heating surface of the steam-heated consumer and emits heat through this part of the heating surface, so that the condensate is supercooled and without steam formation to the steam generation point can be traced back.

2. Steam heating system according to claim i, characterized. that a throttle valve (8) arranged in the condensate line as a function of the water level (7), which the condensate inside the steam-heated consumer (2) is controlled so that the water level is approximately the same Height is maintained.

3. Steam heating system according to claim 2 with consumers, in to which the heat is transferred through pipe coils, characterized in that at the beginning of the part of the heating surface covered with condensate to the pipe coil (11) a container (i2) is connected, in which the water level is approximately up is maintained at the same height and from which the control of the throttle valve (14) he follows.

4. Steam heating system according to claim 3, characterized in that the Container (12) is arranged outside of the consumer.

5. Steam heating system according to claim i, characterized in that the condensate from the \ Terbrauchern (2, 3) is fed to a collecting container (16) in which, for. B. by supplying Steam is maintained at a higher pressure than corresponds to the condensate temperature. Attached publications: German patent specifications No. 51 493, 17 228, 51 493, 633,434; Swiss patent specification No. 144 789; French patent specification no. 521 1o3.