DE857686C

DE857686C - Procedure and equipment for the operation of heat consumers

Info

Publication number: DE857686C
Application number: DEL8480A
Authority: DE
Inventors: Albin Laternser
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1950-03-28
Filing date: 1951-03-06
Publication date: 1952-12-01

Description

Verfahren und Einrichtung für den Betrieb von Wärmeverbrauchern Um einen Raum auf eine gewünschte Temperatur zu bringen, wird die durch den als Heizkörper ausgebildeten Wärmeverbraucher strömende Wärmeträgerinenge zwischen einem Maximum und einem Minimum geändert bzw.ganz abgestellt. Diese Regelung geschieht mittels eines Drosselorgans in Form eines 1)tircligangsventils bzw. Hahns. Da die durchfließende Wärmeträgermenge nun aber nicht etwa proportional dein Schließwinkel jener Organe ist, wird die eigentliche Regelung auf einen kleinen Weg verdichtet und ist nicht befriedigend, d. h. es kann damit nur schwer eine bestimmte Raumtetnperatur eingestellt werden. Ein solches Drosselorgan arbeitet praktisch nicht als Regelorgan, sondern nur als _@bsperrorgan. Ferner ist nicht zu übersehen, daß eine solche Regelung eines Wärmeverhrauchers eine Rückwirkung auf die anderen Wärmeverbraucher der gleichen Anlage im Sinn einer Erhöhung oder Erniedrigung der Wärmeabgabe hat, was auch nicht erwünscht ist. Schließlich besteht bei tiefen Außentemperaturen, bei abgestellter Heizung auch die Gefahr des Einirierens von Leitungen und Heizkörpern.Process and device for the operation of heat consumers Um Bringing a room to a desired temperature is done by acting as a radiator trained heat consumer flowing heat transfer medium between a maximum and a minimum changed or canceled. This regulation is done by means of a throttle device in the form of a 1) tircligangsventils or cock. Since the flowing through However, the amount of heat transfer medium is not roughly proportional to the angle of closure of those organs is, the actual regulation is condensed in a small way and is not satisfactory, d. H. it is difficult to set a certain room temperature will. Such a throttling device does not work as a regulating device, but rather only as _ @ bsperrorgan. Furthermore, it should not be overlooked that such a regulation is a Heat incense has an effect on the other heat consumers of the same System in the sense of increasing or decreasing the heat output has what not is desired. After all, when the outside temperature is low, when it is turned off Heating also increases the risk of pipes and radiators getting frozen.

Die geschilderten -Nachteile werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren für den Betrieb von Wärmeverbrauchern dadurch umgangen, daß der Wärmeträger den einzelnen, zwischen einer Zufuhr-und einer Rückführleitung angeordneten Wärmeverbrauchern derart zugeleitet wird, daß der Durchfluß und Druckabfall an jeder Heizstelle unabhängig von ihrer Wärmeabgabe konstant bleibt und leiztere mindestens angenähert verhältnisgleich der Verstellung eines Regelorgans gehalten wird. Dies wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, daß parallel zu jedem Wärmeverbraucher von einem Dreiwegregelorgan eine Umgehungsleitung abzweigt und zwischen dem Dreiwegregelorgan und dem Wärmeverbraucher eine Regelmuffe vorgesehen ist.The disadvantages outlined are achieved by the process according to the invention for the operation of heat consumers bypassed that the heat transfer medium individual heat consumers arranged between a supply line and a return line is supplied such that the flow and pressure drop at each heating point are independent of their heat output remains constant and less at least approximately in proportion of adjustment of a regulatory body is held. This will be after the method according to the invention achieved in that in parallel with each heat consumer a bypass line branches off from a three-way control element and between the three-way control element and a regulating sleeve is provided for the heat consumer.

In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren schematisch an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt Fig. i einen zwischen einer Zufuhr- und einer Rückführleitung angeschlossenen Wärmeverbraucher, Fig. 2 ein Diagramm, Fig. 3 ein Dreiwegregelorgan mit Drehschieber, Fig. 4 eine Abwicklung zu Fig. 3 und Fig. 5 eine korrigierte Form eines dreieckförmigen Durchlasses.The method according to the invention is shown schematically in the drawing an embodiment explained. It shows Fig. I a between a feed and a heat consumer connected to a return line, Fig. 2 is a diagram, 3 shows a three-way control element with a rotary slide valve, FIG. 4 shows a development of FIG. 3 and FIG. 5 shows a corrected shape of a triangular passage.

In der Fig. 1 sind zwischen einer Zufuhrleitung i und einer Rückführleitung 2 Wärmeverbraucher 3, von denen in der Figur einer dargestellt worden ist, über Leitungen 4, 5 angeschlossen. Erfindungsgemäß ist parallel zu jedem Wärmeverbraucher 3 eine Umgehungsleitung 6 vorgesehen, die vor dem Wärmeverbraucher von einem in der Leitung 4 angeordneten Dreiwegregelorgan 7 abzweigt und nach dem Wärmeverbraucher in die Leitung 5 wieder einmündet. Zwischen dem Dreiwegre@gelorgan 7 und dem Wärmeverbraucher 3 ist eine Regelmuffe 16 vorgesehen, vermittels der der Strömungswiderstand des Wärmeverbraucherkreises demjenigen der Umgehungsleitung angepaßt werden kann.In Fig. 1 are between a supply line i and a return line 2 heat consumers 3, one of which has been shown in the figure, over Lines 4, 5 connected. According to the invention is parallel to each heat consumer 3 a bypass line 6 is provided, which is in front of the heat consumer from an in the line 4 arranged three-way control element 7 branches off and after the heat consumer opens into the line 5 again. Between the Dreiwegre @ gelorgan 7 and the heat consumer 3, a regulating sleeve 16 is provided, by means of which the flow resistance of the Heat consumer circuit can be adapted to that of the bypass line.

Eine solche Einstellung würde jedoch allein noch nicht genügen, um eine der Verstellung des Regelorgans verhältnisgleiche Wärmeabgabe durch den Wärmeverbraucher 3 zu erzielen. Im Diagramm der Fig. 2 zeigt beispielsweise die Kurve a die abgegebene Wärmemenge eines als Rippenheizkörpers ausgebildeten Wärmeverbrauchers in Abhängigkeit von der durchfließenden Menge des Wärmeträgers. Daraus ist ersichtlich, daß trotz linearer Änderung der Wärmeträgerzufuhr die Wärmeabgabe des Wärmeverbrauchers anfänglich sehr stark zunimmt, während gegen Ende des Regelbereichs nur noch eine geringe Änderung eintritt. Ideal wäre eine lineare Beziehung zwischen der abgegebenen Wärmemenge und der durchfließenden Wärmeträgermenge bzw. des Regelorganweges H, wie er in der Fig. 2 durch die Gerade b dargestellt wird. Erfindungsgemäß sind nun von den drei Durchlässen des Dreiwegregelorgans derjenige für den Wärmeverbraucher und derjenige für die Umgehungsleitung mindestens angenähert dreieckförmig gestaltet. Das Regelorgan ist dabei so gestaltet, daß die Umleitung des Wärmeträgerflusses von der Umgehungsleitung auf den Wärmeverbraucher und der Durchfluß durch die Umgehungsleitung am Anfang des Verstelll>ereichs schnell und gegen das Ende desselben langsam sich verändern und während des ganzen Verstellbereichs die Summe der Flüsse unverändert bleibt.However, such an attitude alone would not be enough to achieve a heat output proportional to the adjustment of the control element by the heat consumer 3 to achieve. In the diagram of FIG. 2, for example, curve a shows the output Amount of heat of a heat consumer designed as a ribbed heater as a function on the amount of heat transfer medium flowing through. From this it can be seen that in spite of linear change in the heat carrier supply, the heat output of the heat consumer initially increases very sharply, while towards the end of the control range there is only a slight change entry. A linear relationship between the amount of heat given off would be ideal and the amount of heat transfer medium flowing through or the control organ path H, as shown in FIG Fig. 2 is represented by the straight line b. According to the invention are now of the three Passages of the three-way control element, the one for the heat consumer and the one designed at least approximately triangular for the bypass line. The regulating body is designed in such a way that the flow of heat transfer medium is diverted from the bypass line on the heat consumer and the flow through the bypass line at the beginning of the adjustment range change quickly and slowly towards the end of it and the sum of the flows remains unchanged during the entire adjustment range.

In der Fig.3 ist ein nach diesen Angaben hergestelltes Dreiwegregelorgan schematisch dargestellt. Darin bedeutet ä die Zufuhrleitung, 9 die Umgehungsleitung und io die zum Wärmeverbraucher führende Leitung. Im Innern eines zylindrischen Gehäuses i i ist ein Drehschieber 12 vorgesehen, welcher einen Zufuhrdurchlaß 13, einen Durchlaß 14 für die Umgehungsleitung und einen Durchlaß 15 für den Wärmeverbraucher aufweist. In der dargestellten Nullstellung ist die Leitung 10 zum Wärmeverbraucher durch den Drehschieber 12 gesperrt. Von dieser Nullstellung aus kann der Drehschieber 12 um den Verstell-bereich T im Uhrzeigersinn verstellt werden. Im Verstellbereich Endstellung ist die Zufuhr immer noch offen, die Umgehungsleitung 9 gesperrt und die Wärmeverbraucherleitung io offen.In FIG. 3, a three-way control element produced according to this information is shown schematically. Here, ä means the supply line, 9 the bypass line and io the line leading to the heat consumer. Inside a cylindrical housing ii, a rotary valve 12 is provided which has a supply passage 13, a passage 14 for the bypass line and a passage 15 for the heat consumer. In the zero position shown, the line 10 to the heat consumer is blocked by the rotary valve 12. From this zero position, the rotary slide valve 12 can be adjusted clockwise by the adjustment range T. In the end position adjustment range, the supply is still open, the bypass line 9 is blocked and the heat consumer line is open.

In der Fig.4 ist eine Abwicklung der zylindrischen Mantelfläche des Drehschiebers 12 dargestellt. Aus dieser Figur geht die dreieckförmige Gestalt der Durchlässe 14 und 15 deutlich hervor. Der Zufuhrdurchlaß 13 ist hingegen beispielsweise rechteckförmig gestaltet. Der abgewickelte Drehschieber 12 ist in der der Fig. 3 entsprechenden Nullstellung dargestellt, und die vom Wärmeträger durchflossenen Öffnungen sind schraffiert dargestellt. Einer Verdrehung des Drehschiebers 12 entspricht in der Fig. 3 eine Verschiebung der abgewickelten Mantelfläche 12 in der angegebenen Pfeilrichtung. Aus der Fig. 3 ist dann ersichtlich, wie der Durchlaß 14 der Umgehungsleitung und der Durchlaß 15 des Wärmeverbrauchers abgedeckt bzw. freigegeben werden. Der Zufuhrdurchlaß 13 bleibt hingegen dabei unverändert.In Figure 4 is a development of the cylindrical surface of the Rotary valve 12 shown. This figure shows the triangular shape of the Passages 14 and 15 clearly emerge. The supply passage 13, however, is for example designed rectangular. The developed rotary valve 12 is shown in FIG. 3 corresponding zero position shown, and the flow through the heat transfer medium Openings are shown hatched. A rotation of the rotary valve 12 corresponds in Fig. 3 a shift of the developed lateral surface 12 in the specified Direction of arrow. From Fig. 3 it can then be seen how the passage 14 of the bypass line and the passage 15 of the heat consumer are covered or released. Of the Feed passage 13, however, remains unchanged.

Die Anwendung von dreieckförmigen Durchlässen 14, 15, wie sie in der Fig. 4 dargestellt sind, ergibt noch nicht ganz befriedigende Verhältnisse. Der Verlauf der durch den Wärtneverbraucher abgegebenen Wärmemenge erfolgt etwa nach der Kurve c in der Fig. 2. Es ist jedoch möglich, die Gestalt der dreieckförmigen Durchlässe 14, 15 derart zu bestimmen, daß die durch den Wärmeverbraucher abgegebene Wärmemenge, in Funktion des Hubes, tatsächlich nach der Geraden b in der Fig. 2 verläuft, d. h. daß die abgegebene Wärmemenge verhältnisgleich mit der Verdrehung des Drehschiebers 12 des Dreiwegregelorgans 7 erfolgt. Eine solche korrigierte Durchlaßform ist beispielsweise in der Fig. 5 dargestellt.The use of triangular passages 14, 15, as shown in FIG Fig. 4 are shown, results in not yet entirely satisfactory conditions. Of the The course of the amount of heat given off by the consumer takes place approximately after the curve c in Fig. 2. It is possible, however, the shape of the triangular Passages 14, 15 to be determined in such a way that the emitted by the heat consumer Amount of heat, as a function of the stroke, actually according to the straight line b in FIG. 2 runs, d. H. that the amount of heat given off is proportional to the rotation of the rotary valve 12 of the three-way control element 7 takes place. Such a corrected throat shape is shown in FIG. 5, for example.

Durch die beschriebene Einrichtung wird erreicht, daß eine gegenseitige Beeinflussung der verschiedenen Wärmeverbraucher einer Heizanlage nicht mehr stattfindet und daß eine einwandfreie Regelung ermöglicht wird, da der Regelbereich des Dreiwegregelorgans jetzt über den ganzen Drehw#inkelbereich gleichmäßig verteilt ist.The device described ensures that a mutual The various heat consumers in a heating system are no longer influenced and that perfect regulation is made possible since the regulation range of the three-way regulating element is now evenly distributed over the entire angle of rotation area.

Statt nur einzelne Wärmeverbraucher nach dem beschriebenen Verfahren zu betreiben, können auch Gruppen von Wärmeverbrauchern gebildet und gemeinsam nach dem geschilderten Verfahren betrieben werden.Instead of just individual heat consumers using the method described to operate, groups of heat consumers can also be formed and jointly after can be operated according to the procedure described.

Das Dreiwegregelorgan 7 kann auch mit einer sogenannten Voreinstellung versehen werden, um die gewünschte Wärmemengenverteilung auf die verschiedenen Wärmeverbraucher einer Anlage vor- einzustellen. Ferner kann das Dreiwegregelorgan ; auch einen Hubkolben statt einen Drehschieber auf- weisen, wodurch eine bessere Ausnutzung des Ilubes (kehle L'berdeckung) ermöglicht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt außer- dein insl)esoiidere auch die Anwendung von Wärme- zählern für konstante Durchflußrilengen, die sich durch @:infache lioilstruktion und kleine Dimen- siOnen atiszeicllilcil. The three-way control element 7 can also be provided with a so-called pre-setting in order to pre-set the desired amount of heat distribution to the various heat consumers in a system. to adjust. Furthermore, the three-way control element; a reciprocating piston instead of a rotary valve wise, making better use of the Ilubes (throat cover) is made possible. The method according to the invention also allows your insl) esoiidere also the use of heat count for constant flow rates that are by @: simple lioilstruktion and small dimensions siOnen atiszeicllilcil.

Claims

PATENT CLAIMS:

t. \ -experienced for the operation of heat consumerii. thereby not marked. that the Heat transfer the individual between a supply supply and return line arranged heat consumers is fed in such a way that the Purch flow and pressure drop at each heating point irrespective of their heat emission constant remains in the latter at least approximately proportional to the adjustment of a regulating organ is held.

2. Device for performing the method according to claim r, characterized in that that parallel to each heat consumer of a three-way control element a bypass line branches off and a regulating sleeve between the three-way control element and the heat consumer is provided.

3. Device according to claim 2, characterized in that of the three passages of the three-way regulating member of the supply passage always the: amount of the heat carrier leaves unrestricted and those for the heat consumer and the bypass line is at least approximately triangular in shape, in such a way that that the diversion of the heat carrier flow from the bypass line to the heat consumer and the flow through the bypass line at the beginning of the adjustment range of the Three-way regulating organ change rapidly and slowly towards the end of the same and the voice of the flows remains unchanged throughout the adjustment range.