NL7908293A - Vloeistof-circulatiesysteem. - Google Patents

Description

N.O. 28.471 1 * 1

Vloeistof-circulatiesysteem.

De onderhavige uitvinding heeft "betrekking op vloeistof-circulatiesysteem met drukregeling.

Bij alle vloeistof-circulatiesystemen, moeten hepaalde voorzieningen worden getroffen om de expansie en de contractie van de 5 vloeistof "binnen het systeem op te nemen. In het "bijzonder bestaan deze middelen uit een onder druk staande accumulatortank, die zodanig met het systeem is verbonden, dat wanneer de vloeistof expandeert, een deel van de vloeistof naar de accumulatortank gaat om een ongewenste drukopbouw binnen het systeem te verhinderen. De accumulator-10 tank levert ook een kleine hoeveelheid vloeistof aan het systeem, wanneer de vloeistof in het systeem afkoelt, teneinde te voorkomen dat lucht het systeem binnentreedt en om een meer konsequente warmteoverdracht te verschaffen. In het verleden was het nodig dat bij dergelijke systemen de accumulatortank onder druk stond, omdat 15 de vloeistof in het systeem zelf ook onder druk staat. De noodzaak van een drukvat verhoogt de kosten en de ingewikkeldheid van dergelijke vloeistof-circulatiesystemen en verhoogt de behoefte aan onderhoud omdat het nodig is het drukvat en de bijbehorende onderdelen te inspecteren.

20 Het gebruik van een venturi-constructie bij een watercirculatie- systeem is bekend uit bijvoorbeeld het Amerikaanse octrooischrift 2.265.108. Dit octrooischrift gebruikt de venturi-constructie, die geplaatst is tussen een opslagtank, een verwarmingsinrichting en een binnenkomendq^atertoevoer, zodanig dat de werkig van de 25 binnenkomende watertoevoer,.die loopt door de venturi, een gebied van lage druk vormt bij de keel van de venturi, welke dient om de circulatie van het water vanaf de opslagtank te stimuleren.

Dit Amerikaanse octrooischrift gebruikt de venturi-constructie dus als een straalpompinrichting om de circulatie van het water binnen 30 het vloeistofsysteem te assisteren.

Het gebruik van een ejector, of straalpompconstructie om water door een systeem te doen circuleren of te assisteren bij een dergelijke circulatie is algemeen bekend uit bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischriften 566.904» 1.418.583, 2.404.H4, 2.843.142, 35 3*274.065 en 3*730.646. Echter bij geen van deze octrooischriften wordt vermeld dat de venturi- constructie zodanig tussen een open opslag tank en een vloeistofsysteem kan worden geplaatst, dat de 7908293 *. · 2 middelen die zoogsn voor de vloeistof-circulatie een deel van de vloeistof door de venturi voeren om het toevoegen of afvoeren van vloeistof tussen het onder druk staande systeem en de met de atmosfeer in verbinding staande opslagtank te regelen.

5 Het is ook bekend een in verbinding met de atmosfeer staande wateropslagtank te gebruiken bij een vloeistof-circulatiesysteem , zoals weergegeven in het Amerikaanse octrooischrift 3.554*441·

Het opslagvat is zodanig met het vloeistof-circulatie systeem verbonden, dat water in en uit het systeem kan stromen, 10 afhankelijk van het relatieve verschil tussen de systeemdruk en de druk in het vat. Overstromen van dit vat wordt verhinderd door het vat te verbinden met een tweede opslagvat, dat is opgesteld op een lager niveau.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting 15 voor het regelen van de toevoer of afvoer van een vloeistof tussen een opslag-tank, die in open verbinding staat met de atmosfeer, en een vloeistof-circulatiesysteem in een gesloten kringloop. De middelen om dit te bereiken bestaan uit een venturi, die zodanig met het systeem is verbonden, dat zijn inlaat in verbinding staat 20 met de uitlaat van een pomp, terwijl de uitlaat van de venturi in verbinding staat met de inlaat van de pomp. De keel van de venturi is verbonden met de opslagtank en staat normaal onder dezelfde druk als de opslagtank (plus eventuele hydxstatische druk als gevolg van hoogte verschil), zodat geen stroming plaats heeft tussen de tank en 25 het systeem. Een kleine hoeveelheid vloeistof van de pompuitlaat circuleert door de venturi en loopt terug naar de pompinlaat.

De hoeveelheid vloeistof, die door de venturi circuleert, is betrekkelijk klein en heeft geen invloed op de goede werking van de rest van het vloeistof-circulatiesysteem.

30 Het drukverschil tussen de vloeistof bij de venturi-inlaat en de venturi-keel ligt vast door de constructie van de venturi.

Dus indien de druk in het systeem en dus de druk bij bij de venturi-inlaat toeneemt, zal de druk bij de venturi-keel ook toenemen om een constant drukverschil in stand te houden. Wanneer de druk 35 in de venturi-keel stijgt boven de atmosferische druk, dan zal een deel van de vloeistof van het systeem door de venturi-keel lopen naar de opslagtank, welke in open verbinding staat met de atmosfeer. Omgekeerd, indien de vloeistofdruk in het systeem zou dalen, daalt de druk in de venturi-keel ook onder de atmosferische 40 druk van de omgeving, waardoor vloeistof gedwongen wordt uit de 7908293 3 i opslagtank te stromen naar de venturi-keel en vervolgens naar het vloeistofsysteem.

Het is dus duidelijk dat de venturi-regelinrichting volgens de uitvinding een eenvoudig en betrouwbaar middel verschaft om de 5 vloeistofstroming tussen een opslagtank en een vloeistof-circula-tiesysteem automatisch te regelen, gebaseerd op de druk binnen het systeem.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel een onder druk staand vloeistof-cireulatiesysteem te verschaffen, dat geen onder druk staande accumulator tank nodig heeft.

De uitvinding heeft verder tot doel middelen te verschaffen om automatisch vloeistof toe te voeren aan of af te voeren van een vloeistofstromingssysteem.

De uitvinding heeft verder tot doel venturi-constructie te 15 verschaffen, teneinde de toevoer of afvoer van vloeistof vanaf het vloeistofstromingssysteem te regelen.

Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van middelen om vloeistof toe te voeren aan of af te voeren van een vloeistofstromingssysteem, waarbij geen afzonderlijke regelklep nodig 20 is voor het vullen, zodat de problemen van een dergelijke klep-constructie worden vermeden.

De uitvinding zal nu aan de hand van de tekening nader worden beschreven, waarin;

Eig. 1 is het schema van een vloeistof-cireulatiesysteem , dat 25 voorzien is van de venturi-regelaar volgens de uitvinding; fig. 2 is een grafiek van de druk in verschillende punten langs de langsas van de venturi volgens fig. 1; fig. 3 is een dwarsdoorsnede van de venturi volgens fig. 1; en fig.4 is een gedeeltelijk doorgesneden aanzicht van een pomp-30 huis, dat voorzien is van de venturi-constructie volgens conclusie 3·

Het systeem voor het regelen van de vloeistofstroming volgens de uitvinding is schematisch getoond in fig. 1 en bestaat uit een pomp of een ander circulatiemiddel 10, waarvan de inlaat verbonden is met de terugvoerleiding 12 en waarvan de uitlaat in verbinding 35 staat met de uitlaatleiding 14. Voor het toelichten van de uitvinding wordt aangenomen, dat het vloeistofstromingssysteem een hy-dronisch verwarmingssysteem is, dat water gebruikt als circulerend medium. Het zal/duidelijk zijn, dat deze veronderstelling alleen dient als voorbeeld en dat de regelinrichting volgens de uit-40 vinding ook gebruikt kan worden bij andere vloeistof-circulatie- 7908293 4 * ' systemen met gesloten kringloop.

De uitlaatleiding 14 brengt het water ran de pomp 10 naar een ketel 16, waarin het water wordt verwarmd en daarna wordt het water gevoerd naar de rest van het systeem (niet getoond) via de leiding 5 18. De rest van het systeem (niet getoond), kan bestaan uit een serie verwarmingsradiatoren, welke warmte van de vloeistof overbrengen naar een gesloten ruimte. Na het afgeven van de warmte, keert het water terug naar de pomp via de terugvoerleiding 12.

De venturi 20 met de inlaat 20a, de keel 20b en de uitlaat 10 20c is via kanalen 22 en 24 zodanig verbonden met het circulatiesysteem, dat een klein deel van het water dat de pompuitlaat passeert naar de inlaat 20a beweegt, terwijl de vloeistof die uittreedt uit de uitlaat 20c terugkeert naar de pomp via de leiding 24· De keel 20b is via het kanaal 28 verbonden met de wateropslag-15 tank 26. Aangezien de wateropslagtank 26 in open verbinding staat met de atmosfeer, is de druk bij de venturikeel ook de atmosferische druk, zodat onder normale werkomstandigheden, er geen vloeistof-overdracht plaats heeft tussen de tank en het circulatiesysteem.'

De constructie van de venturi is zodanig, dat er een konstant 20 drukverschil heerst tussen de vloeistofdruk bij de inlaat 20a en de vloeistofdruk bij de keel 20b.

De drukken bij de inlaat, de keel en de uitlaat, aangegeven met respectievelijk P1, P2 en P3, zijn schematisch getoond in fig. 2.

Het verschil tussen de drukken P1 en P3 is een gevolg van de wrij-25 vingsverliezen wanneer de vloeistof door de venturi beweegt.

Het drukverschil tussen de druk P1 en de druk P2 blijkt konstant, dus wanneer de druk in het circulatiesysteem (P1) hetzij toeneemt of afneemt, zal de druk (P2) in de venturikeel overeenkomstig toenemen of afnemen. Dus wanneer de druk in het vloeistofstromings-30 systeem toeneemt, als gevolg van toenemende temperatuur of andere factoren, zal de druk in de venturikeel 20b overeenkomstig toenemen. Deze toename in druk P2 creëert een drukverschil tussen de venturikeel 20b en de opslagtank 26, welke op de atmosferische druk blijft. Dit drukverschil zorgt ervoor dat water uit het systeem 35 naar de opslagtank 26 stroomt via de leiding 28. Dit levert de vereiste dilatie van het vloeistofstromingssysteem om te verhinderen dat druk wordt opgebouwd, welke een slechte werking zou veroorzaken en in het uiterste geval breuk van het vloeistofstromingssysteem.

Een overeenkomstige werking heeft plaats, wanneer de druk in 40 het vloeistofstromingssysteem (P1) afneemt, aangezien de overeen- 7908293 * ί 5 komstige afname van de druk (P2) in de venturikeel ervoor zorgt dat de druk in de venturikeel afneemt tot onder de normale atmosferische druk, waardoor een drukvoorspanning wordt gecreëerd ten gunste van de opslagtank 26. Water beweegt vanuit de tank naar 5 het systeem via de leiding 28 , de venturi 20 en de leiding 24·

Dit zorgt voor de automatische toevoer van water aan het systeem om beschadiging of slechte werking te verhinderen.

De venturi is in detail getoond in fig. 3 en bestaat uit een huis 30 met een filter 20, dat bevestigd is aan het inlaateinde.

10 Binnen het huis 30 bevinden zich een mondstuk 34 en een diffusor 36, waarbij het gebied tussen het mondstuk 34 en de diffusor 36 het keelgedeelte 20b van de venturi vormt. Het keelgedeelte 20b staat in verbinding met de leiding 28 via een aantal openingen 38 in het huis 30. Het huis 30 heeft ook twee uitlaatpoorten 40, die via 1tj de leiding 24 in verbinding staan met het vloeistof systeem om het mogelijk te maken dat vloeistof terugstroomt naar de pompinlaat.

Een in het algemeen met 42 aangegeven klepmechamisme bevindt zich naast het uitlaateinde van de venturi om de hoeveelheid vloeistof, die door de venturi stroomt, te regelen. Het klepmechamisme 20 heeft ook twee poorten 43» die wanneer zij&n één lijn liggen met de twee uitlaatpoorten 40 in het huis 30, de maximale stroming door het systeem toelaten. Een verandering in de plaatsing van de twee stellen poorten door middel van de schroevedraaierssleuf 44 in het klepmechamisme 42 maakt het mogelijk de stroming door de ven-25 turi in te stellen en als gevolg daarvan kan de druk in het systeem geregeld worden.

Het filter 32, het mondstuk 34j de diffusor 36 en de klep 42 worden op hun plaats gehouden door een gebogen snapring 45· Af-dichtmiddelen in de vorm van rubber 0-ringen 46 bevinden zich aan 50 de klep 42.

De venturi volgens fig. 3 kan uitwendig bevestigd worden aan het systeem via afzonderlijke leidingen 22 en 24, zoals aangegeven in het schema volgens fig. 1, of de venturi kan opgenomen zijn in het pomphuis, zoals getoond in fig. 4· In dit geval wordt het pomp-55 huis 47 zodanig uitgevoerd, dat daarin een doorgang 48 aanwezig is, aan één einde in verbinding staat 'met de pompuitlaatdoorgang 49 en aan of nabij het tegenover liggende einde in verbinding staat met de pompinlaat 50. Het huis 30» dat de hierboven beschreven fig. 3 getoonde elementen bevat, is opgesteld in deze doorgang in 4Q de oriëntatie volgens fig. 4· Deze installatie verschaft een kom- 7908293 6 * * pakte constructie voor pomp en regelinrichting zonder dat het nodig is uitwendige pijpen en verbindingen toe te passen. Ofschoon een bijzondere oriëntatie van de venturi getoond is in fig. 4> zal het duidelijk zijn dat iedere oriëntatie in het kader van de uitvinding 5 valt, die praktisch is en die het mogelijk maakt dat de venturi-inlaat in verbinding staat met de pompuitlaat en de venturi-uitlaat in verbinding staat met de pompinlaat.

De bovengenoemde beschrijving is slechts als voorbeeld bedoeld en beperkt de uitvinding niet.

7908295

Claims (7)

1. Vloeistof-circulatiesysteem in een gesloten kringloop, met een pomp of dergelijke om vloeistof door het systeem te circuleren, welke pomp voorzien is van een inlaat en een uitlaat en met een opslagtank om de vloeistof hij atmosferische druk op te slaan, 5 met het kenmerk, dat een venturihuis verbonden is met het vloeistof-circulatiesysteem en met de opslagtank om de stroming van de vloeistof tussen de opslagtank en het systeem zodanig te regelen, dat wanneer de vloeistofdruk in het systeem onder een bepaalde waarde daalt, vloeistof vanuit de opslagtank via de venturi- 10 buis naar het systeem stroomt en wanneer de vloeistof in het systeem boven een bepaalde waarde stijgt, vloeistof vanuit het systeem door de venturibuis naar de opslagtank stroomt.

2. Vloeistof-circulatiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een deel van de vloeistof^ranaf de pomp- 15 uitlaat door de venturibuis beweegt en wordt teruggevoerd naar het systeem stroomopwaarts van de pompinlaat.

3· Vloeistof-circulatiesysteem volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de venturibuis is opgesteld in het pomphuis. 20

4· Vloeistof-circulatiesysteem volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat de venturibuis is opgesteld in een doorgang die één geheel vormt met het pomphuis.

5· Vloeistof-circulatiesysteem volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat klepmiddelen aanwezig zijn om de hoeveel- 25 heid vloeistof te regelen, die door de ventribuis stroomt.

6. Vloeistof-circulatiesysteem volgens conclusie 5» m e t het kenmerk, dat de klepmiddelen in het huis ven de venturibuis.

7. Vloeistof-circulatiesysteem volgens conclusie 2, 3> 4, 5 30 of 6,met het kenmerk, dat de opslagtank met de venturibuis is verbonden bij de venturikeel. 7908293