195346. lajstromszámú szabadalom • Berendezés gázfogyasztás irányítására
1 195 346 2 A találmány tárgya olyan berendezés, amelynek segítségével a gázfelhasználással kapcsolatos összes irányítástechnikai (mérési, távjelzési, vezérlési, szabályozási) feladatok megoldhatók, történjék a gázfogyasztó berendezések ellátása akár fogyasztási nyomású, akár magasabb nyomású gázvezetékről, akár cseppfolyós vagy nagynyomású gázt tartalmazó tartályokról. Gázfogyasztók ellátása az esetek egy részében kiépített gázvezetékről (közműhálózatról), az esetek más részében cseppfolyós, komprimált vagy abszorbeált gázokat tartalmazó tartályokról történik. Valamennyi gázforrás alkalmazása esetén merülnek fel a gázfelhasználással kapcsolatban irányítástechnikai feladatok . Közműhálózat esetén régebben a gázellátás kizárólag a felhasználási nyomáson történt. Ekkor a közműhálózatra csatlakozó, fogyasztó által igénybevett gáz mennyiségének a mérése, nagyobb fogyasztónál a hálózatban fellépő nyomásesés vagy a fogyasztórendszerben előálló hiba (pl. csőtörés) elleni védelem (pl. gyorszárak alkalmazásával) volt az irányítástechnikai feladat. Üjabban egyre jobban terjed a közműhálózatoknál is a fogyasztási nyomásnál magasabb nyomásról történő ellátás (középnyomású, pl. 6 bar nyomású hálózat), ilyenkor a csatlakozási ponton külön nyomásszabályzó (épületnyomásszabályzó) végez még irányítástechnikai feladatot. ' Cseppfolyós (pl. probán, bután vagy e kettő elegye), nagynyomású komprimált (pl. oxigén, nitrogén, stb.) vagy abszorbeált (pl. acetonban abszorbeált acetilén = dissousgáz) gázok felhasználása esetén elsősorban és feltétlenül a nyomásszabályozás, de sok esetben a mérés is irányítástechnikai feladatot jelent. A gázzal mint enerígaforrással történő magasabb szintű gazdálkodás különösen a nagyfogyasztóknál további irányítástechnikai feladatokat vetett fel. Vezérlési feladatként jelentkezik a csúcskorlátozás, a különböző időszakokban eltérő (kedvezményes vagy büntető jellegű) tarifákkal kapcsolatos tarifaváltás (mérőberendezés átváltása), energiahiány esetén a fogyasztáskorlátozás, szabályozási feladatként a nyomásesés és a csőhibák elleni fokozott védelem (amennyiben a vészkikapcsolást nulláraszabályozásként kell értelmeznünk), de egyre nagyobb körben veti fel a célirányos energiagazdálkodás a távmérés és távjelzés különböző feladatait is. Ennek következtében a gázfelhasználás irányítására szolgáló berendezések (gázfogadóállomások) elsősorban a nagyfogyasztóknál komplikált berendezésegyüttesekké váltak, amelyek egy helyre telepítve, de külön-külön kialakításban tartalmazzák a felsorolt feladatok ellátására alkalmas különböző berendezéseket (nyomásszabályzó, egy vagy több mérő, mérőváltó (tarifaváltó), alsó- és felső gyorszár, stb.). Az egyes feladatok ellátására (külön-külön) számtalan különböző elven felépített berendezés ismeretes, de ismeretesek olyan műszaki megoldások is, amelyek az egyes feladatokat ellátó berendezések célszerű öszszekapcsolására tartalmaznak újszerű megoldásokat. Történtek kísérletek a felsorolt feladatok közül egyeseknek az összevonására,és egy és ugyanazon berendezés segítségével történő ellátására. így például a nyomásszabályozás és a nyomás függvényében történő zárás (gyorszár) funkciójának ellátására alkalmas berendezést ismertet a 20 15 555 sz. DE—PS, újszerű pneumatikus megoldású, bár érzékelőszervül az ismert rugóval előfeszített membránt tartalmazó nyomásszabályzó megoldást ismertet a 26 22 703 sz. DE—AS, a hőfok- és nyomásszabályzás elektromechanikus úton együttesen történő megoldására ismertet megfelelő kapcsolási elrendezést a 27 44 779 sz. DE—PS; elzárószerelvényként is alkalmazható elektromos vezérlésű nyomásszabályzót ír le a 29 37 978 sz. DE-PS. Ez utóbbi megoldásnál a magasabb nyomású teret (vezetéket, tartályt) a kisebb nyomású térrel (vezetékkel, tartállyal), két, különböző átbocsájtóképességű, mágnesszeleppel elzárható vezeték köti össze, ahol a mágnesszelepek tekercsei időkapcsolóra vannak kapcsolva. A berendezés az alacsony nyomású térben uralkodó nyomás hatására a magasabb nyomású térből meghatározott és az időkapcsoló által vezérelt ideig tartó „gázimpulzusokat” bocsájt át, és ezen impulzusok sűrűségének meghatározásával biztosítja az alacsony nyomású térben az állandó nyomást - természetesen a villamos energia kikapcsolása esetén működését beszüntetve záróelemként is működik. A jelen találmány tárgya olyan berendezés, amely - megfelelő önmagában ismert vezérművel ellátva - ugyanazon műszaki intézkedések segítségével alkalmas a felsorolt valamennyi irányítástechnikai feladat ellátására, amely tehát betölti a nyomásszabályzó, gázmérő, alsó- és felső gyorszár, csúcskorlátozó, teljesítménykorlátozó, tarifaváltó,stb. feladatát, mindezek mellett funkciójában távolról irányíthatók, és ugyanakkor alkalmas bármely pillanatnyi vagy időben integrált érték digitális távjelzésére is. A találmány abból a felismerésből indul ki, hogy amennyiben a magas nyomású teret (vezetéket, tartályt) az alacsony nyomású térrel (vezetékkel, tartállyal) nem két, hanem több, n számú, egyenként egy-egy vezérelt csőelzáró szerelvénnyel ellátott olyan vezetékkel kötjük össze, amelyeknek átbocsájtóképessége nemcsak hogy eltér egymástól, hanem egymással ismert és meghatározott függvénykapcsolatban van, és ahol a vezérelt csőelzáró szerelvények nyitását-zárását nem impulzusszerűen működő időkapcsoló, hanem az alacsony nyomású tér nyomását érzékelő, önmagában ismert megoldású nyomásérzékelő által befolyásolt vezérmű ismert és meghatározott program (függvény) szerint vezérli, a két kapcsolat megfelelő megválasztása esetén elérhető az, hogy az alacsony nyomású tér nyomásának azonos értéken tartása mellett minden egyes átáramló mennyiségnek a vezérelt szelepek egy-egy állása feleljen meg. Ha az alacsony nyomású tér nyomásának növekedése esetén az (összes) átáramlási keresztmetszetet a vezérmű a programnak megfelelő lépésekben csökkénti, és fordítva, a nyomás csökkenése esetén azt növeli, viszonylag kis n számú vezérelt csőelzáró szerelvénnyel ellátott vezeték alkalma5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
