182617. lajstromszámú szabadalom • Kazánhatásfokmérő berendezés, főleg szénhidrogén-tüzelésű kazánokhoz
182617 A találmány tárgya kazánhatásfokmérő berendezés, amely főleg szénhidrogén-tüzelésű kazánokhoz való. Mint ismeretes, a számítógépes folyamatirányítással nem rendelkező kazánoknál, például hőerőművek, fűtőerőművek, fűtőművek kazánjainál, ipari, kommunális és mezőgazdasági kazántelepek gőz- és forróvízkazánjainál a kazánhatásfok meghatározása jelenleg a mérhető energiaáramok jellemzőinek esetenkénti, vagy folyamatos méréséből, különféle anyagminták vizsgálatából, valamint utólagosan elvégzett kézi, vagy gépi számítással történik. Az utólagos kiértékelés akadályozza, hogy az energiaátalakítási folyamatot a terhelés függvényében az optimálist megközelítő szintre hozzák. A gazdaságosabb üzemeltetés céljából tett kezelői beavatkozások ezekkel azonnal és számszerűen nem kísérhetők nyomon. Ennek a hiányosságnak a kiküszöbölésére a gyakorlatban széles körben alkalmaznak olyan közelítő számítási módszereket és nomogramokat, amelyekkel a kiértékelés kissé gyorsítható. A távozó füstgázok hőveszteségének meghatározására S. Dauer: „Verbrennungstechnik” című munkájából (Hartmann und Braun kiadó NSZK) ismert az úgynevezett Siegert—-Hassenstein-féle formula. Ez az összefüggés a távozó füstgázok hőveszteségét a C02 és a CO tartalom alapján határozza meg. Hátránya ennek a megoldásnak, hogy a C02 tartalom a tüzelőanyag változó összetétele miatt nem utal egyértelműen a légfeleslegre, ezért használata korlátozott. Főleg tüzelőberendezést (égőt) gyártó cégek prospektusaiban (például ELCO: „Feuerungstechnischer Wirkungsgrad” NSZK-beli, vagy „Application engineering handbook” c. USA-beli kiadványból ismeretesek olyan számítási módszerek, amelyek a fenti „Siegert”-féle formula egy-egy adott tüzelőanyagra alkalmazható nomogramját tartalmazzák. Ezek használata azonban csupán időszakos és nem a kezelők részére szolgál. Ezeket főleg ellenőrző jellegű vizsgálatok kiértékeléséhez használják. Ismeretes továbbá, az iparban olyan megoldás, amelynél a kazán levegővezetékébe és füstgázcsatornájába egy-egy hőérzékelőt építenek, továbbá a füstgázcsatornát oxigénmérővel, a gőzvezetéket pedig mérőperemmel és ezzel összekapcsolt nyomáskiilönbségtávadóval látják el. Az ismert megoldások közös hiányossága, hogy mérési és kiértékelési manuális munkát igényelnek, nem veszik figyelembe a kazán terhelésétől függő sugárzási (vezetési) veszteséget, így következésképpen csupán a távozó füstgáz hőveszteségére és nem a kazán hőenergia-átalakítási hatásfokára utalnak. A találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz olyan berendezés létrehozása, amely a kazánok veszteség oldali hatásfokát számszerűen, folyamatosan és ipari pontossággal határozza meg, a manuális műveletek teljes kiküszöbölésével. A kitűzött feladatot a találmány szerint olyan kazánhatásfokmérő berendezéssel oldottuk meg, amelynek levegővezetékbe és füstgázcsatornába épített ellenállás-hőérzékelője, a füstgázcsatornába épített és 3 'esziiltségátalakítóval összekapcsolt oxigénmérőből álló oxigénmérő-egység, továbbá gőzvezetékbe iktatott mérőperemmel kapcsolatban levő nyomáskiilönbségtávadóból álló hőteljesítménymérő-egysége van, ahol a továbbfejlesztés a találmány szerint abban van, hogy hatásfokképző egységgel van ellátva, ennek mérőhídja van, a mérőhíd két változó ellenállású ágát ellenállás-hőérzékelők képezik, továbbá a mérőhíd tápfeszültségét az oxigénmérő-egységgel sorbakötött egyenfesziiltség-generátor biztosítja, továbbá a mérőhíd átlófeszültségének kimeneti csatlakozópontjaival sorbakötött hőteljesítménymérő-egység további egyenfesziiltség-generátorral van összekötve. A találmány szerinti berendezés további kiviteli alakja, ha a hatásfokképző egység elé határért ék jelképző egység van iktatva, amelynek ugyancsak mérőhídja van, ehhez egyrészt az ellenállás-hőérzékelők egy-egy ága, másrészt egyenfesziiltség-generátor kapcsolódik, továbbá differenciál komparátora van, amelyhez további egyenfesziiltség-generátor és az oxigénmérőegység összekapcsolva, továbbá a mérőhíd átlófeszültsége közvetlenül kapcsolódik, továbbá olyan komparátora is van, amelynél az egyik bemenetel további egyenfesziiltség-generátor és a hőteljesítménymérő-egység összekapcsolva, a másik bemenetel viszont az oxigénmérő-egység adja. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük. A rajzon: az I. ábra a találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakjának elvi működési vázlata; a 2. ábrán az 1. ábra szerinti berendezés kapcsolási vázlata látható; a 3. ábra a találmány szerinti berendezés másik példakénti kiviteli alakjának kapcsolási vázlata. Az 1. ábrán önmagában ismert 1 gőzkazánt, amelynek 2 tüzelőanyag vezet éke, 3 levegő vezet éke és a 3 levegővezetékbe épített 4 csappantyúja, továbbá 6 füstgázcsatornája van. Az 1 gőzkazán kilépő 12 gőzvezetékébe 5 mérőperem van iktatva, amely fesziiltség-jelkimenettel rendelkező 13 nyomáskülönbségtávadó együttesen B hőteljesítménymérő-egységet képeznek. A 3 levegővezeték ismert 9 ellenálláshőérzékelővel, a 6 füstgázcsatorna pedig 8 ellenállás-hőérzékelővel van ellátva. Továbbá a 6 füstgázcsatornának 7 oxigénmérője van, amely 14 feszültségátalakítóhoz csatlakozik, ez utóbbiak együttesen A-val jelölt oxigénmérőegységet képeznek. A 8 és 9 ellenállás-hőérzékelő, a 13 nyomáskülönbség-távadó és a 14 feszültségátalakító a találmány szerinti hatásfokképző 10 egységre csatlakoznak, amelyet részletesebben a 2. és 3. ábra kapcsán ismertetünk. A hatásfokképző 10 egység a jelen esetben analóg a 11 regisztráló-készülékkel és a digitális 15 kijelzőegységgel is kapcsolatban van, amelyek az 1 gőzkazán mindenkori hatásfokát kijelzik. A 2. ábrán a találmány szerinti kazánhatásfokmérő berendezés leegyszerűsített változata látható, ahol a hatásfokképző 10 egységet eredményvonal határolja. A hatásfokképző 10 egységnek 16 mérőhídja van, 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6C 3
