DE91189C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE 36: Heizungsanlagen.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine weitere Ausbildung des einen Theiles der durch das D. R. P. Nr. 86218 geschützten Erfindung, betreffend »Entlüftungs- und Regelungs-Vorrichtung¹ bei Dampfheizungen«, indem, wie sich aus nachstehender Beschreibung ergiebt, vermittelst ähnlicher Vorrichtungen wiederum ein Druckmedium dazu benutzt wird, um die Wirkung der Dampfheizungen vollständig unabhängig sowohl von den atmosphärischen Druckschwankungen, als auch von dem atmosphärischen Druck an sich zu machen und damit die Verwendung jeder beliebigen Spannung zum Betriebe der Heizung zu ermöglichen, ferner einen zwar beliebig einstellbaren, jedoch, wenn eingestellt, sich selbst gleich hoch erhaltenden Druckunterschied zwischen Dampf- und Condens - oder Luftleitung zu erzielen, sowie die Wärmeabgabe einer ganzen Gruppe von Heizkörpern von einem Punkt aus zu regeln, und indem schliefslich wieder die arbeitenden Theile der Entlüftungs -Vorrichtungen dazu benutzt werden, um die Dampfentwickelung oder den Dampfdruck entsprechend der Anzahl der eingeschalteten Heizkörper zu regeln.

Zur Erläuterung ist in Fig. 3 das Schema einer Dampfheizungs-Anlage dargestellt in Verbindung mit einem der nachstehend beschriebenen Apparate.

Der Dampf, welcher entweder in einem besonderen Kessel erzeugt oder einer mit Dampf gefüllten Leitung entnommen wird, gelangt durch die Vertheilungsleitung D nach den Heizkörpern H und wird in denselben condensirt. Das Condenswasser fliefst durch die Sammelleitung C entweder in den Dampfkessel zurück oder ganz weg, nachdem es zuvor durch eine Wasserschleife, einen Condenstopf oder eine andere Vorrichtung gegangen ist, welche die in dem System enthaltene Luft am Entweichen zu verhindern im Stande ist. Die Ventile F, welche vor den Heizkörpern eingeschaltet sind, dienen zum Regeln der Wärmeabgabe der einzelnen Heizkörper und zum Absperren derselben. Nach der Condensleitung C haben die Heizkörper keinen Verschlufs, so dafs sowohl das Condenswasser frei abfliefsen, als auch die vor Eintritt des Dampfes in den Heizkörpern befindliche Luft frei entweichen kann. Diese wird in- der Condensleitung gesammelt und durch Rohr B nach dem Apparat P geleitet, in den sie durch einen Stutzen eintritt.

Statt die aus Heizkörpern verdrängte Luft in der Condensleitung zu sammeln, kann man zu diesem Zweck auch eine besondere Luftsammelleitung anordnen, welche von den Condensrohren in jeder beliebigen Höhe abgezweigt werden kann, z. B., wie in Fig. 3 punktirt angedeutet, von den obersten Enden derselben.

Natürlich kann man die vorliegenden Vorrichtungen bei anderen Systemen ebenfalls verwenden ; so kann man beispielsweise die Heizkörper durch Ventile oder andere Verschlüsse nach der Condensleitung abschliefsen und die aus den Heizkörpern verdrängte Luft in der zuletzt angedeuteten Weise vermittelst einer besonderen Leitung sammeln.

Vorrichtungen, um die durch den Dampf verdrängte und gesammelte Luft aufzunehmen, sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt, jedoch bedürfen dieselben, um sie für vorliegenden Zweck benutzbar zu machen, noch einer gestaltlichen Umänderung.

Eine der bekanntesten dieser Vorrichtungen ist die durch das D. R. P. Nr. 49934 geschützte Gasometerglocke. Da aber bei dieser der Abschlufs der aufgefangenen Luft durch einen Flüssigkeitsspiegel bewirkt wird, welcher mit der Aufsenluft in freier Verbindung steht, so überträgt sich natürlich jede atmosphärische Druckschwankung auf die eingeschlossene Systemluft, wodurch diese entweder mehr in die Heizkörper hineingedrückt oder aus denselben herausgezogen wird. Die Folge hiervon ist, dafs die Wärmeabgabe der Heizkörper je nach der Art der Druckschwankung der Atmosphäre verringert oder erhöht wird. Andererseits darf ferner bei dieser Glocke der absolute Druck in der Condens - oder Luftleitung nicht über den der freien Atmosphäre hinausgehen, denn sonst würde die Glocke ohne Zweifel aus dem -Gefäfs hinausgeschleudert werden. Um dies zu verhindern, könnte man zwar die Glocke beschweren, dann würde aber der äufsere Flüssigkeitsspiegel in dem Gefäfs so hoch ansteigen, dafs man dieses sowohl wie die Glocke bei höheren Dampfspannungen in dem System praktisch nicht mehr ausführen könnte. Würde z. B. der absolute Druck in der Luftleitung zwei Atmosphären betragen, so müfste man das Gefäfs schon in einer Höhe von mehr als zehn Metern ausführen. Ein solch hoher Druck entsteht aber unbedingt in der Luftleitung, wenn man einen höheren Betriebsdruck für die Heizung vorsieht. Würde man aber das Gefäfs nicht so hoch ausführen, so würde die aufgefangene Luft sehr bald durch den Flüssigkeitsverschlufs hindurchschlagen und ins Freie entweichen. In der Praxis werden aus diesem Grunde mit solchen Glocken ausgerüstete Heizungen nur mit einem Ueberdruck betrieben, welcher noch unter 0,1 Atmosphäre bleibt. Dieser geringe Ueberdruck wird aber durch die Bewegung des Dampfes in den Leitungen und durch die Drosselung in den Ventilen an den Heizkörpern vollständig aufgebraucht, so dafs thatsächlich in der Luftleitung kein Ueberdruck mehr zu finden ist. Da man jedoch aufser Stande ist, durch Drosselung vermittelst der Ventile, ohne-starkes Geräusch zu erzeugen, einen gröfseren Druckverlust als 0,1 Atmosphäre zu erzielen, so kann man demnach diese Glocke und ähnliche Vorrichtungen nicht mehr verwenden, wenn die Heizung mit Dampf von einer höheren Spannung arbeiten soll.

Wie aus dem Patent Nr. 86218 nun hervorgeht, kann man die Einwirkung des Druckes der Atmosphäre aufheben und Dampf jeder beliebigen Spannung zum Betriebe der Heizung verwenden, wenn man auf die Entlüftungsvorrichtungen ein Druckmedium einwirken läfst, welches seinerseits von einem starren und luftdichten Umhüllungskörper eingeschlossen ist. Durch dieses Mittel erreicht man den Effect, dafs nunmehr weder die Druckschwankungen der Atmosphäre die Wirkung der Heizung beeinträchtigen, noch der Druck der Atmosphäre an sich auf die Wahl der Dampfspannung in dem Heizsystem irgend einen Einflufs haben kann. Sondern der Druck, welcher auf der Entlüftungsvorrichtung und damit auf der eingeschlossenen Luft selbst lastet, ist abhängig von dein in dem Umhüllungskörper erzeugten künstlichen Druck, und da man letzteren nach Bedarf ändern kann, so ist man im Stande," ein und denselben Apparat zum Entlüften von Dampfheizungen zu verwenden, gleichgültig, mit welchem Dampfdruck dieselben arbeiten. Man braucht nur dem Dampfdruck entsprechend die Spannung des Druckmediums in dem Umhüllungskörper einzustellen , so dafs man sogar in der Lage ist, eine Dampfheizung, welche für den niedrigen Druck angelegt war, später jedoch aus irgend einem Grunde mit einem höheren Druck arbeiten soll, zu benutzen, ohne dafs es, wie bei allen bisher bekannten Entlüftungsvorrichtungen, erforderlich ist, entweder die Höhenlage derselben zu verändern oder auf die Anwendung derselben ganz zu verzichten, weil zu ■ befürchten ist, dafs die Systemluft doch durch den Flüssigkeitsverschlufs entweicht.

Während die in dem Haupt - Patent besprochene Entlüftungs-Vorrichtung keiner besonderen gestaltlichen Abänderung bedurfte, mufs man das Aufnahmegefäfs genannter Glocke erst abändern, um ein Druckmedium auf sie einwirken lassen zu können. Zu diesem Zwecke wird man das Gefäfs kesselartig bauen (Fig. 3).

Zwei weitere solcher Apparate P sind in Fig. ι und 2 dargestellt.

Der Apparat in Fig. 1 besteht aus einem allseitig dicht geschlossenen Behälter A, in dem sich ein Kolben B verschiebt, dessen Stulpendichtung, um einen dichten Schlufs zu erreichen, mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Die aus dem Heizsystem vertriebene Luft gelangt durch Stutzen b unter den Kolben B, welcher mit dem unteren Theil des Behälters A den Luftsammler C bildet, während durch Stutzen a das Druckmedium — Dampf, Luft, Gas oder eine Flüssigkeit ·—■ hineingeleitet wird.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Apparat ist der Luftsammler C als ein blasebalgähnlicher Behälter ausgebildet. Derselbe ist aus einem luftdichten Stoff hergestellt und kann, um letzteren geschmeidig zu erhalten, von einer

Flüssigkeit umgeben werden. Stutzen α und b haben dieselbe Bedeutung wie in Fig. ι und Behälter A nimmt wieder das Druckmedium auf.

Einen ähnlichen Apparat erhält man, wenn man den blasebalgähnlichen Luftsammler C durch einen gewöhnlichen Ballon ersetzen würde.

■ Bei Verwendung dieser Apparate ist man also von dem Unterschied des Druckes in dem S)^Tstem und der Atmosphäre nicht mehr abhängig; ob der Druckunterschied hoch oder niedrig ist, ist für die Wirkung der Anlage vollkommen gleichgültig. Anders verhält es sich mit dem inneren Druckunterschied zwischen Dampf- und Condens- oder Luftleitung. Da man die Wärmeabgabe der Heizkörper mittelst der Ventile V regeln will, so darf dieser Druckunterschied ein gewisses Mais nicht überschreiten, denn sonst könnte der Dampf leicht in die Condens- oder Luftleitung eintreten und zu Schlägen in denselben Veranlässung geben.

Da der Dampfdruck in einer Heizungsanlage infolge der Ein- oder Ausschaltung von Heizkörpern und der ünregelmäfsigen Dampfentwickelung immerhin gewissen Schwankungen unterworfen ist, so müfste man, um den Druckunterschied immer auf der gleichen Höhe zu erhalten, fortwährend die Regulirvorrichtung R einstellen. Um letzteres zu vermeiden, ist es naheliegend, den Dampf des Heizsystems selbst als Druckmedium zu benutzen, wie in Fig. 3 strichpunktirt angedeutet. Jetzt braucht man für einen gewünschten Druckunterschied die Regulirvorrichtung R, welche man in diesem Falle zweckmäfsig als Condensator ausbildet, nur ein einziges Mal einzustellen und hat dann die Gewifsheit, dafs der Druckunterschied zwischen Dampf- und Condens- oder Luftleitung stets gleich hoch bleiben wird, gleichgültig, ob viel oder wenig Heizkörper eingeschaltet sind, und ob der Druck aus irgend einem anderen Grunde in der Dampfleitung fällt oder sinkt. Bei dieser Anordnung kann der Druckunterschied nicht im Geringsten mehr schwanken, und man kann vermittelst der Ventile V die Wärmeabgabe der einzelnen Heizkörper auf das Genaueste regeln; jeder Ventilstellung wird dann eine genau bestimmte Dampffüllung der Heizkörper entsprechen. Hierbei wird es unter Umständen erforderlich sein, den Raum über dem Luftsammler C vor Eintritt des Dampfes zu entlüften und das niedergeschlagene Wasser von Zeit zu Zeit selbstthätig abzulassen.

Umgekehrt ist es unter Benutzung dieser Regulirvorrichtung R ermöglicht, die Wärmeabgabe einer ganzen Gruppe von Heizkörpern von einem Punkt aus zu regeln, indem man den Druckunterschied zwischen Dampf- und Condens - oder Luftleitung durch Verstellen dieser Regulirvorrichtung R entsprechend verändert. Fällt z. B. die Aufsentemperatur, so mufs den Räumen mehr Wärme zugeführt werden; läfst man jetzt den Druckunterschied" gröfser werden, so saugt der Luftsammler die Luft aus sämmtlichen Heizkörpern an, es tritt infolge dessen mehr Dampf in sie hinein und sie geben mehr Wärme ab.

Wenn Dampf als Druckmedium benutzt, namentlich aber dann, wenn der Dampf des Heizsystems selbst hierzu benutzt werden soll, ist es zweckmäfsig, wie schon weiter oben angeführt, die Regulirvorrichtung R als Gondensator auszubilden. In diesem Condensator soll der Dampfdruck vermindert, der Dampf also zu Wasser verdichtet werden, mithin kann er ebenso vielseitig ausgebildet werden wie die bekannten, z. B. bei Dampfmaschinen, gebräuchlichen Condensatoren. Da jedoch der Grad der Verdichtung nicht nur veränderlich sein soll, sondern beliebig nach Bedürfnifs einstellbar, so mufs entweder der in den Condensator einströmende Dampf gedrosselt — was durch ähnliche, wie an den Heizkörpern angebrachte Ventile bewirkt werden kann — oder aber die Menge oder die Temperatur des Kühlmediums eingestellt werden. Bedient man sich als Kühlmedium der Aufsenluft, so wird je nach den Temperaturschwankungen derselben die Spannung im Luftsammler und damit die Wärmeabgabe der sämmtlichen Heizkörper beeinfiufst werden. Es ist naheliegend, den starren Umhüllungskörper A selbst als Condensator auszubilden, z. B. dadurch, dafs man ihn entweder mit dem Kühlmedium umgiebt oder ihn überhaupt als Wärme ausstrahlenden Heizkörper gestaltet und auf diese Weise die sonst verloren gehende Wärme nutzbar macht.

An Stelle genannter Ventile zur Spannungseinstellung des Druckmediums kann man sich der gebräuchlichen Druckminderer bedienen, vor allem dann, wenn man die Spannung in dem Umhüllungskörper A selbstthätig gleichmäfsig hoch erhalten will. Voraussetzung zur Anwendung der gebräuchlichen Druckminderer ist jedoch, dafs das Druckmedium durch dieselben beständig hindurchfliefst, denn sonst kann man durch dieselben den Druck nicht gleichmäfsig hochhalten. Da jedoch im Allgemeinen in dem Umhüllungskörper A kein Verbrauch des Druckmediums und mithin kein Strömen desselben durch den Druckminderer stattfindet, so ist es auch aus diesem Grunde zweckmäfsig, einen Condensator zwischen beide einzuschalten, welcher durch Verdichtung des Druckmediums einen Strom erzeugt.

Als Druckmedium soll aber nicht allein Dampf, sondern auch Luft, Gase u. s. w. Verwendung finden. Letztere lassen sich aber· bei den gewöhnlichen Temperaturen nicht ver-

Claims (1)

1. dichten, und so mufs man entweder den Druck derselben schon an ihrer Erzeugungs- oder Entnahmestelle regeln können oder einen •Druckminderer benutzen, der im Stande ist, ein in einem geschlossenen Raum befindliches, also ruhendes Medium in einer stets gleichen, jedoch beliebig veränderbaren Spannung zu erhalten.

   Bei Verwendung dieses Reglers ist der Condensator entbehrlich; will man diesen nicht fortlassen, so wird man durch den genannten Regler die Temperatur oder die Geschwindigkeit des Kühlmediums derart beeinflussen, dafs sowohl im Umhüllungskörper A die Spannung an sich, als auch der Unterschied zwischen ihr und dem Druck in der Heizdampfleitung beständig auf einer gleichen, jederzeit beliebig einstellbaren Höhe erhalten wird. Ein besonderer Druckminderer ist im letzteren Falle entbehrlich.

   Genau in derselben Weise wie die Entlüftungsvorrichtung des Haupt-Patentes können die vorliegenden dazu benutzt werden, um die Dampfentwickelung nach dem Dampfverbrauch zu regeln; namentlich wenn das Heizsystem einen eigenen Dampfentwickeier hat, wird das sehr erwünscht sein, um an Brennmaterial zu sparen. Werden z. B. Heizkörper ausgeschaltet, so wird sich der Inhalt der Entlüftungsvorrichtung verkleinern und irgend ein beweglicher Theil derselben, sei es die Glocke, sei. es der Kolben, sei es der Boden der Bälge, eine Bewegung ausführen. Bringt man einen solchen Theil mit einer Vorrichtung in Verbindung, welche entweder das Feuer dämpft, sei es durch Einschränkung der Verbrennungsluft oder des Zuges im Schornstein, wie in Fig. 2 angedeutet, oder die Rostfläche verkleinert, so wird der genannte Zweck erfüllt.

   Hat das Heizsystem dagegen keinen eigenen Dampferzeuger, so wird es zweckmäfsig sein, die Zuströmung des Dampfes selbst zu regeln. Dies, wird dadurch erreicht, dafs man in die Haupt - Dampfzuleitung eine Absperr - oder Drosselvorrichtung einsetzt und auf diese die beweglichen Luftsammlertheile in der zuvor beschriebenen Weise einwirken läfst.

   Pa τ ε ν τ - A ν s ρ R ü c η ε :

   Vorrichtung zur Regelung der Wärmeabgabe und des Druckes bei Dampfheizungen, gekennzeichnet durch die Verbindung des Heizsystems mit Entlüftungsvorrichtungen, deren die Systemluft aufnehmende Theile bezw. Wände mit einem in seiner Spannung nach Bedarf veränderlichen Druckmedium umgeben sind, das seinerseits wiederum von einem gegen die Einwirkung des atmosphärischen Druckes unempfindlichen Umhüllungskörper eingeschlossen ist, zum Zwecke, die Wirkung der Heizung vollständig unabhängig sowohl von den atmosphärischen Druckschwankuhgen, als auch von dem atmosphärischen Drucke an sich zu machen und damit die Verwendung jeder beliebigen Spannung zum Betriebe der Heizung zu ermöglichen, ferner einen zwar beliebig einstellbaren, jedoch, wenn eingestellt, sich selbsttätig gleich hoch erhaltenden Druckunterschied zwischen Dampfund Condens- oder Luftleitung zu erzielen, sowie die Wärmeabgabe einer ganzen Gruppe von Heizkörpern von einem Punkt aus zu regeln.

   Bei den unter i. geschützten Vorrichtungen die Einwirkung der beweglichen Theile (Kolben, Böden, Glocken u. s. w.) auf die Dampfentwickelung im Kessel oder den zuströmenden Heizdampf, darin bestehend, dafs dieselben mit geeigneten Vorrichtungen verbunden werden, welche die Zuführung der Verbrennungsluft oder den Zug im Schornstein regeln, die Rostfläche in ihrer Gröfse verändern oder die Dampfzuströmung unmittelbar regeln, zum Zwecke, bei der Ein- oder Ausschaltung von Heizkörpern die Dampfentwickelung im Kessel oder die Menge oder den Druck des zuströmenden Dampfes nach dem Dampfverbrauch zu regeln.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.