183294. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrend műpontos kvázistatikus nyomástartásra
1 183 294 2 A találmány kapcsolási elrendezés zárt rendszerben keringetett folyadék (pl.: távfűtési hálózat vize) kigőzölgését megakadályozó és/vagy meghatározott nyomásviszonyok elérését célzó nyomástartásra vonatkozik statikus gőz- vagy gázpárna és mupontról vezérelt folyadékellátó rendszer alkalmazásával. Zárt rendszerben keringetett folyadék esetében gondoskodni kell arról, hogy a hálózat minden pontján bármilyen időpillanatban nagyobb közegnyomás uralkodjék, mint a közeg hőmérsékletéhez tartozó telítési nyomás. Ellenkező esetben a folyadék kigőzölög és rendkívül veszélyes, nagy kárt okozó folyadékütések, lökéshullámok lépnek fel. Az általános szabály az, hogy kigőzölgésre veszélyes folyadékkörök üzemeltetésekor (különböző eszközök segítségével) a nyomásviszonyokat kell tudni uralni, kézben tartani. Azt a nyomást, amely keringetés szüneteltetésekor lép fel a rendszerben, nyugalmi, alap-, vagy üzemszüneti nyomásnak nevezzük. Ezt az ún. nyomástartást többféle módon lehet megoldani. A megoldásokat két fő csoportra lehet osztani. Statikus nyomástartás esetén a rendszer alkalmasan megválasztott pontjához tartályt csatlakoztatnak, melyben a folyadékszint fölötti állandó nyomású gőz vagy gáz (esetleg kellő magasra elhelyezett nyitott tartály folyadékszintje fölött lévő légköri nyomású levegő) biztosítja a megkívánt rendszeralapnyomást. A rendszer térfogatváltozásai, melyeket hőmérsékletváltozások, tömörtelenségek stb. okoznak, a tartály szintjének változásában jelentkeznek. A szintről vett jelek segítségével rendszerint automatikusan működő betápláló (térfogatcsökkenéskor) és túlömlő (térfogatnövekedéskor) rendszert építenek ki. Ezek közismert megnevezései: tágulási tartály, ill. kapcsolótartály és tartozékai. Dinamikus nyomástartás esetén egy — a rendszerhez csővezetékkel kapcsolódó -w rendszerint állandóan üzemelő szivattyú által szállított és nyomásszabályozó szelep vagy szelepek szabályozta mennyiségben betáplált, ill. elvezetett folyadékmennyiség biztosítja az alapnyomást. A rendszer térfogatváltozásai — folyadékszint hiányában — nyomásváltozásokban jelentkeznek, ezeket érzékelve nyomáscsökkenéskor (térfogatcsökkenéskor) a közeg betáplálásáról, ellenkező esetben elvezetéséről kell — rendszerint automatikusan működő — nyomásszabályozóik) segítségével gondoskodni. Statikus nyomástartás esetén a tágulási vagy kapcsolótartálynak nevezett edény rendszerint a keringetés közelében, a keringető szivattyú szívó- vagy nyomóoldalán van beépítve, ennek megfelelően beszélünk statikus alsóvagy felsőpontos nyomástartásról. A keringetés megszűnésekor a tartály nyomását veszi fel a rendszer, természetesen a geodetikus magasságkülönbségek kihatásaival. Hasonló a helyzet dinamikus nyomástartás esetén is, a betápláló vezeték csatlakozási pontja és az alapnyomást biztosító szabályozó szelep(ek) impulzus vételi helye szerint megkülönböztetünk dinamikus alsó- vagy felsőpontos nyomástartást. A villamosenergia-hálózat előforduló zavarai miatt a statikus nyomástartási rendszert célszerűbb alkalmazni, mely villamos energia kieséskor is biztonsággal üzemeltethető. A hálózatok bonyolultabbá válása, speciális topológiája, változatos geodetikus viszonyai, szilárdsági korlátái mind gyakrabban vetik fel annak szükségességét, hogy a rendszerek alapnyomása az alsó- és felsőpontos nyomástartás által megvalósítható két határ között tetszőleges értékű legyen, ugyanakkor az alapnyomást biztosító berendezések a keringető szivattyúkhoz közel települjenek, és lehetőleg ne legyen szükség emiatt sorba kapcsolt szivattyúk alkalmazására. A fenti három követelményt dinamikus nyomástartás esetén a műpontos (NSZK-ban szabadalmaztatott Goepfert-féle) megoldás kielégíti, ahol a szivattyú nyomó- és szívóoldalát összekötő kis méretű vezetékben elhelyezett két fojtóelem között — az említett két határon belül — tetszés szerint beállított nyomású helyről veszik a folyadék betápláló és túlömlő rendszer szabályozó impulzusát. A szivattyú(k) nyomó- és szívóoldalát összekötő kis méretű vezeték a hálózat „művi” modellje, amelyben a hálózat valamennyi pontjának nyomása megjelenik. Az ebben kiszemelt bármely pont „művi” pont, műpont. A dinamikus nyomástartás említett biztonságtechnikai hátrányai miatt célszerű lenne az előző bekezdésben foglalt követelményeket statikus nyomástartással kielégíteni. Erre tesz kísérletet az NSZK-ban szabadalmaztatott Ebert-féle megoldás, ahol műpont előállítása nélkül bonyolult kapcsolásban, segédenergiával hajtott együttműködő nyomáscsökkentő és túlömlés szabályozó szeleprendszer keringető szivattyú működéskor alsóvagy felső pontról, esetleg a hálózat valóságos külső pontjáról — de nem műpontról — vezérelve biztosítja a rendszer alapnyomását, a keringetés megszűnésekor pedig a tágulási vagy kapcsoló tartályban uralkodó gőznyomás egy nyitott túlömlőszelepen keresztül szabja meg a rendszer nyugalmi nyomását. Az Ebert-féle kapcsolás hátrányai közé tartozik, hogy segédenergiával működik; bonyolult megoldású, költséges, nyitás-zárás szempontjából kényszerkapcsolatban lévő nyomáscsökkentő és túlömlés szabályozó szelepet igényel; a két szélső méretezési határértéktől eltekintve (mely a gyakorlatban sohasem fordul elő), a keringető szivattyút by-passban megkerülő, hálózatba ki nem jutó, feleslegesen nagy közegáramot, ezzel jelentős többlet szivattyúmunkát okoz. Ezek miatt a gyakorlatban nem is terjedt el. A találmány célja, hogy gazdaságos, segédenergiát nem feltétlenül igénylő, a felsorolt kapcsolások hátrányait megszüntető megoldást adjon. Ennek megfelelően a találmány célja olyan kapcsolási elrendezés kialakítása, mely nem tartalmaz kizárólag segédenergiával működtethető, bonyolult, kényszerkapcsolatban lévő, feleslegesen nagy szivattyúmunkát okozó szeleprendszert, de egyesíti a statikus és dinamikus nyomástartás előnyeit. A találmány lényege, hogy a hálózati közegkeringető szivattyúik) szívó- és nyomóoldalát összekötő visszaáramlást biztosító vezetékben fojtóelemek vannak, ezek között van a folyadék-betápláló szelep és a folyadék-túlcmlő szelep szabályozásának impulzusvételi helye, és a folyadék-betápláló szelep belépő oldala közvetlen összeköttetésben van a gőz- vagy gázpárnás kapcsolótartállyal. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés hat példaképpeni jellemző kiviteli alakját a rajzok szemléltetik, amelyeknek az 1. ábra gőzpárnával megvalósított kvázisratikus nyomástartást ábrázol, amelynél az esetleges túlömlés a keringető szivattyú(k) szívóoldaláról történik; a 2. ábra ugyanilyen nyomástartást ábrázol, azonban az esetleges túlömlés a keringető szivattyú(k) nyomóoldalárol történik; a 3. ábra gázpárnával megvalósított kvázislatikus nyomástartást ábrázol, amelynél az esetleges túl-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 9
