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Dampfwarmwasser-Heizkörper.
Durch das Patent Nr. 89464 ist ein Dampfwarmwasser-Heizkörper unter Schutz gestellt, dessen mit Wasser gefülltes, mit einem zu der Kondenswasserableitung führenden Überlaufrohr versehenes Heizglied ein unten offenes Dampfrohrsystem enthält, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dampfeinströmung und der Kondenswasserableitung eine Nebenleitung angeordnet ist, deren im Bereich der Dampfzuströmung befindliche, vorzugsweise mit einer Düse versehene Öffnung oberhalb des Wasserspiegels liegt und die vornehmlich den Zweck hat, die beim Anlassen der Heizung in der Dampfleitung befindliche Luft entweichen zu lassen und durch ihre Verbindung mit der Aussenluft bei Entstehung eines Vakuums in der Dampfleitung ein Absaugen des Wassers aus dem Heizglied zu verhindern.
In diese Nebenleitung kann ein Kondensator, etwa eine Rohrschlange, geschaltet sein, um den durch die Nebenleitung strömenden Dampf noch vor der Kondenswasserableitung zu kondensieren und zur Heizwirkung heranzuziehen. Die Regelung der Heizwirkung, nämlich die Vergrösserung oder Verkleinerung der Wärmeaustauschflächen des Dampfrohrsystems, also der Grad der Abwärtsverdrängung des Wassers in den unten offenen Dampfrohren durch den von oben einströmenden Dampf, soll bei diesem Heizkörper durch Regelung der Dampfzuströmung, also durch irgend ein Drosselmittel besorgt werden. Diese Art der Regelung der Heizwirkung ist aber unzulänglich, weil die Dampfwasserheizfläche stets einen vom Dampfdruck abhängigen Höchstwert erhält und die Dampfdrosselung bei höheren Wassertemperaturen praktisch wertlos wird.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine weitere Ausgestaltung eines solchen Heizkörpers, bei dem die denkbar empfindlichste Regelung der Heizwirkung dadurch ermöglicht wird, dass nicht die Dampfzuströmung mehr oder minder gedrosselt wird, sondern die Wasserüberlaufleitung, zu welchem Zwecke diese ein Drosselorgan erhält, mit dem sie auch gänzlich gesperrt werden kann.
In der Zeichnung ist ein solcher. Heizkörper schematisch dargestellt. In dem geschlossenen, gänzlich mit Wasser gefüllten Heizglied a ist ein oben geschlossenes und unten offenes Rohr b angeordnet, dessen oberes Ende etwas höher liegt als der Flüssigkeitsspiegel im Heizglied a. Herrscht in diesem Rohr b kein Überdruck, so dringt von unten her Wasser ein, u. zw. bis auf die Höhe des Wassers im Heizglied a ausserhalb des Rohres b, und es bleibt dann oberhalb der Wasseroberfläche im Rohr b noch ein freier Raum.
In diesen Raum mündet von oben her die Dampfzuströmung c und ferner liegt in ihm die obere, mit einer Düse d versehene Öffnung des Rohres e, das abwärts zu einem Kondensator f führt, von dem ein Rohr g zur Kondenswasserableitung h ausgeht. Die Teile e, f, g bilden die im Patent Nr. 89464 behandelte Nebenleitung zwischen der Dampfzuströmung c und der Kondenswasserableitung h, die mit dem Überlaufrohr i durch das Rohr k verbunden ist. Das Heizglied a steht mit den Umlaufgliedern ! oben und unten in Verbindung.
Soweit entspricht der Heizkörper im Wesen dem im Patent Nr. 89464 geschilderten. Beim Anlassen der Heizung, wobei also Dampf durch das Rohr e zuströmt, wird zunächst die in der Rohrleitung und im oberen Teil des Rohres b enthaltene Luft durch das Rohr e, den Kondensator f und das Rohr g, in die mit der Aussenluft in Verbindung stehende Kondenswasserableitung h entweichen, und schliesslich wird im Rohr b oberhalb des Wasserspiegels nur mehr Dampf vorhanden sein, der bei Anwachsen des Druckes den Wasserspiegel im Rohr b herabdrückt, eine gewisse Wassermenge aus dem Rohr b verdrängt und ein Abfliessen der gleich grossen Wassermenge aus dem Überlaufrohr i und das Rohr k zur Ableitung h
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bewirkt.
Die vom Dampf bespülte Innenfläche des Rohres b wirkt als Heizfläche a f das das Rohr b umgebende Wasser des Heizgliedes a und das sich beim Wärmeaustausch bildende Kondenswasser, das sich mit dem Rest des im Rohr b stehenden Wassers vermengt, bedingt jeweils ein Überlaufen einer gleich grossen Wassermenge durch die Rohre i und k zur Ableitung h. Nachdem die ganze Luft durch das Rohr e entwichen ist, wird durch die Düse d ein Teil des durch das Rohr c zuströmenden Dampfes in das Rohr e gelangen, kommt aber von hier in den Oberflächenkondensator f, der gleichfalls das ihn umgebende Wasser des Heizgliedes a erwärmt, so dass also auch der durch die Nebenleitung strömende Dampf zur Heizwirk'mg herangezogen wird und im kondensierten Zustand durch das Rohr g der Ableitung h zufliesst.
Ein Dampf verlust durch die Nebenleitung e, f, g findet also nicht statt.
Die Heizwirkung kann nun durch Veränderung der Wasserhöhe im Rohr b geregelt werden und dies geschah früher durch mehr oder weniger starkes Drosseln der Dampfzuströmung durch das Rohr c. Jetzt aber wird in die Überlaufleitung ein Drossel-oder Absperrorgan eingeschaltet, u. zw. vorzugsweise im
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verdrängen, weil eben das zu verdrängende Wasser durch das gesperrte Rohr i nicht entweichen könnte.
Wird das Nadelventil etwas geöffnet, so kann der Dampf das Wasser im Rohr b nach Massgabe des durch die Ventilöffnung gebotenen Widerstandes niederdrücken. Durch die stärkere oder schwächere Eröffnung des Nadelventils n kann also die Heizfläche des Rohres b geändert werden, u. zw. in viel empfindlicherer Weise als dies durch Änderung der Dampfzuströmung möglich wäre, weil ja die Regelung der Abflussmenge des Wassers, also eines dichteren Mittels als Dampf, in viel genauerer und wirksamerer Weise geschehen kann als die Regelung der Dampfzuströmung.
Die Regelung der Überlaufwassermenge bietet aber auch noch andere Vorteile. Sollte z. B. aus irgend einem Grunde, sei es, dass das Anheizen besonders rasch vor sich geht, sei es, dass ein abgesperrt gewesener Dampfstrang erst während des Betriebes geöffnet wird, wobei es also vorkommen mag, dass die Luft nicht genügend rasch durch das Rohr e entweichen kann, das Heizglied infolge der Anwesenheit von Luft im Rohr b nur unvollkommen wirken, was sich durch eine sehr langsame oder ungenügende Erwärmung bemerkbar macht, so braucht man nur das Regelventil n auf kurze Zeit, etwa drei bis fünf Minuten zu schliessen.
Hiedurch wird es dem aus dem Dampfluftgemisch sich bildenden Kondensat unmöglich, eine jeweils gleich grosse Menge Wasser durch das Überlaufrohr t zu verdrängen, und es findet ein Rückstauen des Wassers im Rohre b statt, wodurch schliesslich das im Rohr b immer höher steigende Wasser das Dampfluftgemisch durch das Rohr e verdrängt. Ist das schädliche Dampfluftgemisch auf diese Weise beseitigt worden, wobei selbstverständlich der darin enthaltene Dampf im Kondensator f unter Wärmeabgabe niedergeschlagen wird, so wird das Regelventil n wieder so weit geöffnet, als es der beabsichtigten Heizwirkung entspricht, und der Heizkörper muss nunmehr in befriedigender Weise arbeiten.
Es muss noch hervorgehoben werden, dass mit Rücksicht darauf, dass die gesamte durch die Heizwirkung entstehende Kondensatmenge durch die Ableitung h abfliesst, ohne dass die Möglichkeit bestünde, dass Dampf als solcher entweicht, in bekannter Weise die Messung des durch die Ableitung A abfliessenden
Wassers das Mass für die verbrauchte Heizungsenergie ergibt, so dass sich ein solcher Heizkörper für
Heizungsanlagen eignet, bei denen Heizenergie verkauft oder vermietet werden soll. Der an die Ableitung h angeschlossene Warmwasserheizkörper wirkt nämlich unmittelbar als Heizenergiezähler, der genau angibt, was der Abnehmer an Heizenergie verbraucht hat..
In konstruktiver Beziehung kann der Heizkörper selbstverständlich mannigfach ausgebildet werden, und es eignen sich hiefür auch die in den österreichischen Patenten Nr. 68698 und 89464 geschil- derten Ausführungen des Dampfrohrsystems und anderer Einzelheiten.
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Steam hot water radiator.
A steam hot water heater is protected by patent no. 89464, the heating element of which is filled with water and provided with an overflow pipe leading to the condensate drainage system and contains a steam pipe system open at the bottom, characterized in that a secondary line is arranged between the steam inflow and the condensate drainage line, whose opening, which is located in the area of the steam inflow and is preferably provided with a nozzle, is above the water level and which primarily has the purpose of letting the air in the steam line escape when the heater is started and, through its connection with the outside air, when a vacuum is created in the Steam line to prevent the water from being sucked out of the heating element.
A condenser, for example a pipe coil, can be connected in this secondary line in order to condense the steam flowing through the secondary line before the condensation water is discharged and to use it for heating purposes. The regulation of the heating effect, namely the enlargement or reduction of the heat exchange surfaces of the steam pipe system, i.e. the degree of the downward displacement of the water in the steam pipes open at the bottom by the steam flowing in from above, should be done in this radiator by regulating the steam flow, i.e. by some kind of throttle means . However, this type of control of the heating effect is inadequate because the steam water heating surface always receives a maximum value dependent on the steam pressure and the steam throttling becomes practically worthless at higher water temperatures.
The subject of the invention is a further embodiment of such a radiator, in which the most sensitive control of the heating effect is made possible in that not the steam inflow is more or less throttled, but the water overflow line, for which purpose it receives a throttle element with which it is also can be completely blocked.
There is one in the drawing. Radiator shown schematically. In the closed heating element a, which is completely filled with water, there is a tube b closed at the top and open at the bottom, the upper end of which is slightly higher than the liquid level in the heating element a. If there is no excess pressure in this pipe b, water penetrates from below, u. between up to the level of the water in the heating element a outside the tube b, and there is then still a free space above the water surface in the tube b.
The steam inflow c opens into this space from above and furthermore lies in it the upper opening of the pipe e, which is provided with a nozzle d and leads downwards to a condenser f, from which a pipe g to the condensate discharge line h extends. The parts e, f, g form the secondary line dealt with in Patent No. 89464 between the steam inflow c and the condensation water discharge line h, which is connected to the overflow pipe i through the pipe k. The heating element a stands with the circulating elements! connected above and below.
To this extent, the radiator essentially corresponds to that described in patent no. 89464. When the heating is started, with steam flowing in through the pipe e, the air contained in the pipeline and in the upper part of the pipe b is first passed through the pipe e, the condenser f and the pipe g into the air that is in contact with the outside air Condensate drainage h will escape, and finally only steam will be present in pipe b above the water level, which, when the pressure increases, pushes the water level down in pipe b, displaces a certain amount of water from pipe b and the same amount of water flows out of overflow pipe i and the pipe k for derivation h
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causes.
The inner surface of pipe b flushed by steam acts as a heating surface af the water of heating element a surrounding pipe b and the condensation water that forms during heat exchange, which mixes with the rest of the water standing in pipe b, causes an equal amount of water to overflow through pipes i and k to derive h. After all the air has escaped through the pipe e, part of the steam flowing through the pipe c will pass through the nozzle d into the pipe e, but from here it comes into the surface condenser f, which also heats the surrounding water of the heating element a So that the steam flowing through the secondary line is also used for the heating effect and, in the condensed state, flows through the pipe g to the discharge line h.
There is therefore no loss of steam through the secondary line e, f, g.
The heating effect can now be regulated by changing the water level in pipe b, and this used to be done by throttling the steam flow through pipe c to a greater or lesser extent. But now a throttle or shut-off device is switched on in the overflow line, and between preferably in
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displace, because the water to be displaced could not escape through the blocked pipe i.
If the needle valve is opened somewhat, the steam can press down the water in the pipe b according to the resistance offered by the valve opening. Through the stronger or weaker opening of the needle valve n, the heating surface of the tube b can be changed, u. in a much more sensitive way than would be possible by changing the steam inflow, because the regulation of the flow rate of the water, i.e. a denser medium than steam, can be done in a much more precise and effective manner than the regulation of the steam inflow.
Controlling the amount of overflow water also offers other advantages. Should z. B. for whatever reason, be it that the heating is particularly rapid, be it that a steam train that has been shut off is only opened during operation, so it may happen that the air does not pass through the pipe e quickly enough can escape, the heating element only work imperfectly due to the presence of air in the tube b, which is noticeable by a very slow or insufficient heating, you only need to close the control valve n for a short time, about three to five minutes.
This makes it impossible for the condensate that forms from the steam-air mixture to displace an equal amount of water through the overflow pipe t, and the water backs up in pipe b, which ultimately causes the water, which rises higher and higher in pipe b, to pass through the steam-air mixture displaced the tube e. If the harmful steam-air mixture has been eliminated in this way, whereby the steam contained in it is of course deposited in the condenser f, giving off heat, the control valve n is opened again as far as it corresponds to the intended heating effect, and the radiator must now work in a satisfactory manner .
It must also be emphasized that in consideration of the fact that the entire amount of condensate resulting from the heating effect flows off through line h without the possibility of steam as such escaping, the measurement of the amount flowing out through line A is known in the art
Water gives the measure of the heating energy consumed, so that such a radiator for
Heating systems are suitable where heating energy is to be sold or rented. The hot water radiator connected to line h acts directly as a heating energy meter, which indicates exactly what heating energy the consumer has consumed ..
In terms of construction, the radiator can of course be designed in many ways, and the designs of the steam pipe system and other details described in Austrian Patents No. 68698 and 89464 are also suitable for this.