Titel: Anlage zur Vertheilung von überhitztem Wasser.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1889, Band 274 (S. 1–6)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj274/ar274001

Anlage zur Vertheilung von überhitztem Wasser.

Mit Abbildungen auf Tafel 1.

Die Vertheilung von überhitztem Wasser soll, wie wir bereits in D. p. J. 1889 272 * 105 meldeten, in Philadelphia und Boston verwirklicht worden sein. Nähere Mittheilungen über die Natur dieser neuen Vertheilungsanlage bietet die Patentschrift Nr. 47248 vom 8. August 1888 Kl. 36 der National Heating Company in New York. Bei der Wichtigkeit, welche solche Vertheilungsanlagen im Allgemeinen und die Vertheilung überhitzten Wassers ganz besonders jetzt haben, sei diese Patentschrift im Folgenden ausführlicher mitgetheilt.

Das überhitzte Wasser wird an einer Centralstelle erzeugt und mit einer Temperatur von 160 bis 170°, also einem Drucke von etwa 7at mittels Pumpwerkes in die Leitungen getrieben, welche das Wasser behufs Kraftabgabe (als Dampf), oder zum Heizen und Kochen an den Verbrauchsort fortführen.

Fig. 1 Taf. 1 zeigt die allgemeine Anordnung einer solchen Anlage. Die Entwickelung des heiſsen Wassers erfolgt im Kessel A, aus welchem bei C1 die Leitungsröhren C nach den Verbrauchsarten abgehen, während sie bei C2 in den Kessel zurücklaufen, so daſs für den Umlauf des heiſsen Wassers ein Kreislauf geschaffen ist, wie er für jede Heiſswasserleitung bei Hausheizanlagen bekannt ist. Eine Druckpumpe B hält den Kreislauf des Wassers in der Leitung aufrecht, welche meist so gelegt wird, daſs sie in einer Straſse hin und in einer anderen Straſse zurück geführt wird.

Die Speisung des Kessels A muſs natürlich so eingerichtet sein, daſs sie den Abgang des überhitzten Wassers aus der Leitung genügend ersetzt. Sind mehrere Kessel an der Centrale angeordnet, wie dies bei gröſseren Anlagen wohl stets der Fall sein wird, so können diese entweder sämmtlich unter einander verbunden oder durch Hahnabschlüsse in den Verbindungsrohren getrennt sein, so daſs ein oder mehrere Kessel unabhängig von einander in Benutzung genommen werden können.

Die Heiſswasserrohre sind mit einer stärkeren Schicht aus die Wärme schlecht leitendem Material zu umkleiden, wie Asbest, Wolle |2| oder Papier u.s.w., und werden in einem starken wasserdichten, rechteckigen Kasten aus Holz eingeschlossen oder durch einen gemauerten Kanal umbaut. Als wesentliche Erfordernisse sind hierbei festzuhalten, daſs ein reichlicher freier Raum zwischen dem Kanäle und dem eingeschlossenen Rohre verbleibt, daſs dieser Kanal wasserdicht ist und auch mächtigen inneren Druck aushalten kann.

Das sich bildende Condensationswasser wird nicht etwa durch Ableitungen aus dem Condensationstopf abgeführt, sondern, nachdem es die Heizkörper in den Abgabeorten durchlaufen hat, mittels besonderer Rückleitungen dem Kessel wieder zugeführt.

Dies geschieht durch die Rückleitung 2), die parallel zu und unmittelbar unter der Zuführungsleitung liegt, sowie durch Zweigleitungen, die den Zuführungszweigleitungen entsprechen. Beide Enden dieser Rückleitung sind mit einem Wasserbehälter D1 verbunden, der in der Nähe des Kessels liegt; eine Pumpe D2 dient dazu, das Wasser aus diesem Behälter in den Kessel zu befördern. Im Uebrigen sind die Rückleitungen durchaus ähnlich wie die Zuführungsleitungen ausgebildet, nur müssen letztere mit Rücksicht auf den hohen, durch das umlaufende Heiſswasser ausgeübten Druck wesentlich stärker ausgeführt sein.

Die Zuführungs- und Rückleitungen CD werden gewöhnlich in einem unterirdisch verlegten Kanal untergebracht und mit dem Erhitzer und dem Rück Wasserbehälter, wie angegeben verbunden. Letztere, sowie die Druckpumpen und andere Theile des Systemes finden in einem besonderen Gebäude Platz.

An geeigneten Stellen der Hauptleitungen, gewöhnlich an Straſsenkreuzungen u.s.w., sind vereinte Expansions- und Verzweigungskuppelungen E und Stützen F, sowie Expansions- und selbsthätige Ventilkuppelungen G vorgesehen, welch letztere in den Zuführungsrohren an erforderlichen Stellen vorhanden sind. Die Zuführungsrohre sind auch mit gewöhnlichen Schiebern H versehen. Flansche oder Flügel unten an der Kuppelung können dazu dienen, dieselben unten in dem Kanäle festzulegen.

Die Construction einer dieser Kuppelungen ist aus Fig. 2 ersichtlich. Der Hauptkörper der Kuppelung E wird als ein einziges Guſsstück hergestellt, welches mit zwei Längsbohrungen versehen ist, durch welche die Zuführungs- und Rückleitung angeschlossen sind. Querkanäle dienen zum Anschlusse der Zweigzuführungsleitung C und der Zweigrückleitung D. Am einen Ende sind die Leitungen C und D angeschlossen, am anderen Ende wird jede Bohrung E1 und E2 , wie bei e und e1 angegeben, erweitert, und die erweiterten Kammern e und e1 werden durch eine Leiste e getrennt. An den Leitungen C und D sind Messingröhren K angebracht, die von Rohrstücken L umgeben werden, welche in die Erweiterung e1 und Bohrung passen; sie haben Flansche L1 , durch welche sie an die Kuppelung angeschraubt werden können. Ein Flansch L2 ist |3| an dem Rohrstücke L vorgesehen, und der Raum e1 wird mit Packungsmaterial l aus Asbest u.s.w. ausgefüllt. K2 ist ein Messingring, welcher mit Flansch, der auf die Packung l drückt, und mit einem Kopf versehen ist, der die Verschraubung mit der Büchse L gestattet; auch zwischen den Ring K2 und die Büchse L wird Packungsmaterial gebracht.

Die Vorrichtungen, wodurch die Zweigrohre an die Kuppelung angeschlossen werden, sind ähnlich eingerichtet.

In Folge dieser Construction ist die freie und leichte Expansion der Leitung sicher, ohne daſs die vollkommen dichte Verbindung verloren geht. Die Theile K und K2 werden aus Messing hergestellt, um die Bildung von Rost zu verhindern und die leichte Bewegung der Theile bei der Ausdehnung und Zusammenziehung zuzulassen.

Ein Kugelventil ist in der Leitung so angeordnet, daſs das durchgeführte Wasser völlig um dasselbe herumgehen kann; dessen Gewicht ist derart bemessen, daſs es in der Mitte der Kammer bleibt, wenn der Durchtritt des Wassers normal ist; geschieht dies nicht, sondern findet ein Rohrbruch oder eine andere Störung statt, so ist der Druck auf der anderen Seite der Bruchstelle ausreichend, um das Ventil zu schlieſsen und den Zufluſs abzuschneiden.

Die in Fig. 3 dargestellte Construction zeigt einen Träger M, um die Leitungen in Stellung zu halten, Vorrichtungen, um den Träger auf der Sohle des Kanales zu befestigen, sowie Vorrichtungen, um eine leichte Bewegung der Leitungen unter dem Einflüsse der Zusammenziehung und Ausdehnung zuzulassen. Der dargestellte Kanal besteht aus Mauerwerk und einer Betonsohle, in welche die die Träger haltenden Bolzen treten. Der Träger M hat ein Schellenstück M1 , und zwischen diesem und dem Haupttheile des Trägers wird ein kreisförmiger Raum gebildet, in welchem das Leitungsrohr C liegt, das auf Rollen m Platz findet. Der untere Theil des Trägers ist ebenfalls offen und der obere Theil der Oeffnung ist rund ausgebildet, um die Rückleitung D aufzunehmen. Der Träger hat unten Flansche oder Ansätze, um ihn auf der Sohle des Kanales festbolzen zu können, zu welchem Zwecke unten oder in der Sohle Unterlagsplatten und senkrechte Verstärkungsrippen vorgesehen werden. Eine Platte m2 ist auch unten an die Betonsohle des Kanales innerhalb der Seiten des Trägers M angeschraubt und mit senkrecht ausgeschnittenen Ansätzen versehen, welche eine zweite Rolle m1 tragen, auf welcher das Leitungsrohr D ruht; der mittlere Theil der Platte m2 ist dabei weggeschnitten, um die Bewegung der Rolle m1 möglich zu machen. In der Mitte der Kanalsohle ist eine Rinne vorgesehen, um etwa angesammeltes Wasser abzuführen. Diese Rinne kann durch Rohre m3 mit dem Straſsenentwässerungskanale in Verbindung gebracht werden. Die Stützen und Träger für die Zweigleitungen sind natürlich dieselben wie die vorbeschriebenen, und die Zweigleitungen werden, nachdem sie durch den Bezirk geführt |4| sind, nach den Hauptleitungen zurückgeführt und in der angegebenen Weise damit verbunden.

Im Folgenden sollen die Einrichtung der Hausleitungen für überhitztes Wasser, die Dampfbilder (Converter), wenn Dampf erzeugt werden soll, und die Vorrichtungen beschrieben werden, durch welche das Niederschlagwasser der Rückleitung wieder zugeführt wird.

Zu diesem Zwecke ist ein Gehäuse N vorgesehen, das zweckmäſsig aus Metall besteht und die in Fig. 1 oder 4 angegebene Form erhält.

Das Gehäuse findet in einem dazu hergerichteten Raume unter dem Pflaster Platz und erhält zweckmäſsig eine solche Lage, daſs zwei Häuser ihre Zweigleitungen an ein solches Gehäuse anschlieſsen können. In diesem Gehäuse sind Führungen n an der Seite oder Hinterwand u.s.w. vorgesehen. Die Seiten des Gehäuses haben Längsschlitze N1 und N2; am Boden ist ein Block N3 angeordnet, welcher zweckmäſsig mit einer concav ausgebildeten Oberfläche versehen ist. Eine Platte n2 (Fig. 1) ruht auf den Führungen n1 und ist gleichfalls mit gewölbter Fläche versehen. Ein Zuführungsrohr q geht von dem Hauptzuführungsrohre C und eine Rückleitung d1 von der Hauptrückleitung D aus. An dem inneren Ende des Rohres c1 ist ein T-Stück c2 angeordnet, das an seiner unteren Fläche convex ausgebildet ist, auf der concaven Platte n2 aufliegt. Ebenso ist das Rohr d1 mit einem T-Stücke d2 versehen, das auf der unteren Seite convex gestaltet ist. Die Hausleitungen O stehen mit den T-Stücken c2, wie aus Fig. 4 und 5 ersichtlich, in Verbindung, und jede Hausleitung ist mit einem Ventile oder Schieber O1 versehen, um die Zuführung eventuell absperren zu können. Die Rückleitungen P stehen in üblicher Weise mit dem T-Stücke d2 in Verbindung.

In Folge dieser Construction kann eine freie Bewegung der Stücke c2 und d2 nach vor- und rückwärts, wie nach der Seite eintreten; die Schlitzführungen N1 N2 gestatten auch die Bewegung der Rohre O und P in der Seitenwandung des Kastens N. Die Rohre c1 und d1, sowie O und P sind gewöhnlich relativ kurz, und nach der Construction ist ihrer Ausdehnung und Zusammenziehung Rechnung getragen.

Die Vorrichtungen, um das überhitzte Wasser für Heizzwecke in Gebäuden nutzbar zu machen, bestehend aus einem Dampferzeuger, einem selbsthätigen Differentialdruckregulator, Dampf- und Wasserrohren, Heizkörpern, einem Messer und einem Behälter zur Aufnahme des Condensationswassers, aus welchem letzteres der Rückleitung wieder zugeführt wird.

Der Dampferzeuger und Regulator ist bei O1 in Fig. 1 und im Schnitte in Fig. 6 dargestellt. Der Regulator besteht danach aus einem Gehäuse R2 mit verschraubtem Deckel. Dieses Gehäuse ist auf dem Dampferzeuger R1 verschraubt, der nach der Darstellung als ein einziges Guſsstück hergestellt ist und oben eine Oeffnung für den Zutritt von |5| Wasser, sowie seitlich eine Oeffnung r hat, an welche das nach den Heizkörpern führende Dampfrohr r1 angeschlossen ist. Das Guſsstück R2 hat oben eine weite Kammer, deren Boden zur Bildung einer Hilfskammer O2 ausgehöhlt ist, welche durch einen Kanal o mit einer Kammer O3 verbunden ist. Diese Kammer hat einen offenen Boden und einen Zuführungskanal, mit welchem das Zuführungsrohr O in Verbindung steht. Die Oeffnung im Boden der Kammer O3 wird durch eine Mutter o1 geschlossen, die mit einer Schraube o2 versehen ist. In der Kammer R2 ist ein Diaphragma R3 angeordnet, über welchem eine convex-concave Scheibe S liegt, die in der Mitte eine Oeffnung hat. Die Scheibe hat einen genau nach oben vortretenden Ansatz S1, mit welchem ein mit Gewicht S3 versehener Hebel S2 drehbar verbunden ist. In der Kammer O3 ist ein Ventil s angeordnet, dessen Spindel s1 durch die Mitte des Diaphragmas R3 geht und an demselben durch zwei Muttern befestigt ist. Der Hebel S2 liegt auf dem unteren Ende dieser Ventilspindel auf, mit welcher er eventuell beweglich verbunden werden kann. Der Zweck der Schraube o2 ist, die Lage des Ventiles s zu reguliren. Das Diaphragma R3 besteht aus Metall, zweckmäſsig aus Messing, und kann sich senkrecht bewegen. Durch die Anbringung der Kammer R2 mit abnehmbarem Deckel sind der belastete Hebel und die anderen Theile der Construction, die damit verbunden sind, geschützt, und die Gefahr, welche das eventuelle Reiſsen des Diaphragmas und die dasselbe einschlieſsende Platte nach sich ziehen könnte, vermieden. Die Arbeitsweise der Heizvorrichtung ist folgende: Nachdem der Kessel A mit Wasser gefüllt und stark erhitzt (z.B. bis zu einer Temperatur von 160 bis 170° C., was einem Drucke von etwa 7k auf 1qcm entspricht) und auf dieser Temperatur erhalten worden, wird der Druck, wenn die Verbindung an beiden Enden der Zuführungsleitung offen ist, auf diese Leitung und das darin enthaltene Wasser derselbe wie auf dem Wasser in dem Erhitzer sein, und wenn die Druckpumpe in Bewegung gesetzt wird, wird das Wasser durch die Leitung etwa bei derselben Temperatur wie in dem Erhitzer oder Kessel gedrückt; sobald die Hähne in der Zuführungsleitung geöffnet werden, wird das unter Druck stehende Heiſswasser durch das Zuführungsrohr in die Kammer O3 gedrückt, um in derselben hochzusteigen und aus derselben durch das Rohr T in den Dampferzeuger zu gelangen, wo es sofort in Dampf expandirt, weil eine groſse Druckentlastung des wesentlich über den Siedepunkt erhitzten Wassers eintritt. Will man nun den Dampf bei einem Drucke von z.B. etwa 1k auf 1qcm anwenden, so wird in diesem Falle das Gewicht S3 auf dem Hebel S2 so eingestellt, daſs ein entsprechender Druck auf das Diaphragma R3 ausgeübt wird, ehe dasselbe durch den Dampfdruck im Dampferzeuger bewegt wird. Sobald jedoch der Dampfdruck im Dampferzeuger den Druck von 1k auf 1qcm übersteigt, wird das Diaphragma die Ventilspindel und das Ventil gegen |6| den Druck des belasteten Hebels heben und das Ventil wird den Zutritt von Heiſswasser in die Kammer O2 und den Dampferzeuger absperren. Sobald jedoch genug Dampf in das Dampfrohr ausgetreten ist, um den Druck in dem Dampferzeuger unter den Druck von 1k auf 1qcm herabzusetzen, so öffnet der belastete Hebel die Ventile und läſst Heiſswasser in den Dampferzeuger, welches in Dampf verwandelt wird; dieses Spiel wiederholt sich so lange, als die Zuführungsleitungen offen sind. Der Dampf wird mittels eines Rohres r1 den Heizkörpern zugeführt und das Niederschlagwasser durch das Rohr P2 nach dem Behälter P1 zurückgeleitet, von wo es durch die Leitungen P und c1 und die Rückleitungen dem Behälter D1 wieder zugeführt wird, um von hier wieder in den Kessel A durch die Pumpe D2 gedrückt und wieder bis auf die erforderliche Temperatur erhitzt und in Umlauf durch die Zuführungsleitung gebracht zu werden.

Wenn in Folge der unregelmäſsigen Beschaffenheit der Straſsenfläche, ihren wechselnden Steigungsverhältnissen oder aus einem anderen Grunde der Unterschied in der Temperatur des circulirenden Heizmittels in der Zu- und Rückleitung einen Umlauf des Wassers in letzterer nicht eintreten läſst oder Veranlassung ist, daſs das Wasser nach dem Kessel zurückstaut, so können Druckpumpen in der Rückleitung eingelegt werden, welche das rückzuleitende Wasser nach dem Behälter D1 drücken.

Um die genaue Menge der durch jeden Angeschlossenen verbrauchten Wärme zu bestimmen, wird ein Wassermesser U angeordnet, mit welchem der Behälter P1 durch ein Rückleitungsrohr in Verbindung gebracht wird. Das Niederschlagwasser, welches durch dieses Rohr und den Messer abgeführt wird, steht immer in demselben festen Verhältnisse zu der Menge in dem Dampferzeuger erzeugten Dampfes unter einem gegebenen Drucke, und es ist danach leicht daraus die Anzahl Cubikmeter Dampf oder verbrauchter Wärmeeinheiten zu berechnen.

Auſser zu Heiz- und Kochzwecken kann das System auch zur Lieferung von Dampf- oder Heiſswasser für Betriebszwecke, z.B. zum Betriebe von Straſsenbahnwagen, durch Laden von Sammelbehältern auf diesen Wagen mit Heiſswasser, Anwendung finden; dieses Laden geschieht auf der Strecke, zu welchem Zwecke Stationen vorgesehen sind. Auch der Betrieb von stationären Maschinen, die mit der Zuführung verbunden werden, kann in ähnlicher Weise vermittelt werden.

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