DE906010C

DE906010C - Dampfheizungsanlage mit Anstau des Kondensats

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.
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.
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.
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.
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.
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 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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.
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.
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.
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..
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.
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.
Die Erfindung kann für alle Arten von Verbrauchern, wie Kocher, Verdampfereinrichtungen, Raumheizungsanlagen u. dgl., verwendet werden.

Claims

PATE\TANSPRCCHE: i. Dampfheizungsanlage mit Verbrauchern, an deren Heizfläche der Heizdampf kondensiert und von denen das Kondensat in von den Dampfzufuhrleitungen getrenntenLeitungen abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, 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.
2. Dampfheizungsanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. daß ein in der Kondensatleitung angeordnetes Drosselventil (8) in Abhängigkeit von dem Wasserspiegel (7), den das Kondensat innerhalb des dampfbeheizten Verbrauchers (2) einnimmt, derart gesteuert wird, daß der Wasserspiegel annähernd auf gleicher Höhe gehalten wird.
3. Dampfheizungsanlage nach Anspruch 2 mit Verbrauchern, in denen die Wärme durch Rohrschlangen übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß am Anfang des mit Kondensat bedeckten Teiles der Heizfläche an die Rohrschlange (11) ein Behälter (i2) angeschlossen ist, in dem der Wasserspiegel annähernd auf gleicher Höhe gehalten wird und von dem aus die Steuerung des Drosselventils (14) erfolgt.
4. Dampfheizungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (12) außerhalb des Verbrauchers angeordnet ist.
5. Dampfheizungsanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensat von den \Terbrauchern (2, 3) einem Sammelbehälter (16) zugeführt wird, in dem, z. B. durch Zufuhr von Dampf, ein höherer Druck gehalten wird, als der Kondensattemperatur entspricht. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 51 493, 17 228, 51 493, 633 434; schweizerische Patentschrift Nr. 144 789; französische Patentschrift Nr. 521 1o3.