172751. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés, anyagok előmelegítésére és folyadékok, előnyösen zagyok lehűtésére
9 172751 10 adott hőmérséklettel és térfogatsebességgel lép be az 1 anyagvezetéken, majd a 2n ... 2a hőcserélőkben és a 3 autoklávban adott hőmérsékletre felmelegedve, az 5 folyadékvezetéken keresztül a 6a ... 6n expanziós sorba kerül, ott lehűl és a 6n expanziós edényből adott hőfokon távozik el a rendszerből. Ha üzemközben pl. a 2n hőcserélő hőátbocsátási tényezője megváltozik - pl. romlik — akkor a 6n expanziós edényben levő — és onnan eltávozó — folyadék hőmérséklete s az expandált gőz nyomása is emelkedik. A b folyadékhőmérséklet érzékelő érzékeli a hőmérséklet emelkedést és jelet ad a 17 értéktartó szabályozási körnek, mely a lln szabályozó szelepet a nyitás irányába mozdítja el és emiatt több, és nagyobb nyomású gőz áramolhat a 2n hőcserélőbe, ami azt jelenti, hogy a 6n expanziós edényben levő folyadék hőmérséklete csökken. A 17 értéktartó szabályozási kör értéktartó jellegéből következik, hogy a lln szabályozó szelepet csak addig nyitja, amíg a folyadék hőmérséklete a 6n expanziós edényben a kívánt értékre csökken. Az eddigiekből következik, hogy a lln szabályozó szelep előtti és utáni nyomáskülönbség is megváltozik - nevezetesen csökken — aminek következtében a 16 értéktartó rendszerszabályozási kör a 11a rendszerszabályozó szelepet is a nyitás irányába mozdítja el és ezzel több gőz áramolhat a 2a hőcserélőbe, tehát a 6a expanziós edényben levő folyadék hőmérséklete csökken. Ily módon viszonylag hidegebb folyadék áramlik a 6b ... 6n expanziós edényekbe is, és az egyensúly helyreáll. Ha a 2n... 2a hőcserélők állapota, valamint a hőrekuperációs rendszer egyéb — itt nem ismertetett és részletezett — paraméterei lehetővé teszik, külön fűtőgőzt használhatunk a rekuperációs véghőmérséklet emelése érdekében. A 2. ábra jelölései szerint a fűtőgőz mennyiségét a 18 értéktartó segédszabályozási kör a 11a rendszerszabályozó szelep előtti és utáni nyomáskülönbség érzékelő jele alapján szabályozza. A példaképpeni feltételek esetén félig zárt állapotban levő 11a rendszerszabályozó szelep előtti és utáni nyomáskülönbség érzékelő jelet ad a 18 értéktartó segédszabályozási körnek, mely a 14 fűtőgőz szabályozó armatúrát a nyitás irányába mozdítja el. A 13 fűtőgőz vezetéken beáramló gőz fűti a 2a hőcserélőt és egyben csökkenti a 11a rendszerszabályozó edényben felszabaduló, de a 2a hőcserélőben fel nem használt gőz a 6b expanziós edényen és a 8b ... 8n szabályozatlan fojtóelemeken és/vagy 9b .. . 9n kéziszabályozású fojtószelepeken keresztül a 6n expanziós edénybe kerül, melynek nyomását és ezzel együtt a folyadék hőmérsékletét is megemeli. A b folyadékhőmérséklet érzékelő jelet ad a 17 értéktartó szabályozási körnek, mely a lln szabályozó szelepet a nyitás irányába mozdítja el. Ennek következtében a lln szabályozó szelep előtti és utáni nyomáskülönbség csökken, amelynek eredményeképpen a 16 értéktartó rendszerszabályozási kör a 11a rendszerszabályozó szelepet a nyitás irányába mozdítja el és így a 11a rendszerszabályozó szelep előtti és utáni nyomáskülönbség is tovább csökken. Ennek hatására a 18 értéktartó segédszabályozási kör a 14 fűtőgőz szabályozó armatúrát a zárás irányába mozdítja el, csökkentve ezzel a 14 fűtőgőz szabályozó armatúrán át beáramló fűtőgőz mennyiségét. A szabályozási folyamat akkor ér véget, amikor mind a lln szabályozó szelep, mind a 11a rendszerszabályozó szelep teljesen nyitva van és a 14 fűtőgőz szabályozó armatúra olyan mértékig van csak nyitva, hogy a rajta keresztül beáramló fűtőgőz mennyiséget és a folyadékból felszabaduló expanziós gőz mennyiséget a 2a .. . 2n hőcserélők fel tudják használni. Ha a hőcserélő soron felmelegített anyag nem azonos az expanziós soron expandáltatott folyadékkal, lehetőség van arra, hogy a 18 értéktartó segédszabályozási kör a technológiailag fontosabb folyamathoz alkalmazkodva szabályozza vagy a 4 anyagszabályozó armatúrát vagy a 7 folyadék szabályozó armatúrát, sőt egyenrangú folyamatok esetén esetleg egyidejűleg mindkettőt. Egyenrangú technológiai folyamatok esetében — például a timföldgyártásnál az aluminátlúg hűtésnél, retourlúg melegítésnél - a szabályozás úgy történik, hogy a 18 értéktartó segédszabályozási kör a 4 anyagszabályozó armatúrát a zárás, a 7 folyadékszabályozó armatúrát pedig a nyitás irányába mozdítja el. Ennek eredményeképpen a 2n ... 2a hőcserélő soron átáramló anyag térfogatsebessége, és a felmelegítéshez szükséges hőenergia mennyisége is csökken, ugyanakkor a 6a . .. 6n expanziós soron a folyadék megnövekedett térfogatsebessége miatt a belőle keletkező expanziós gőz mennyisége nő, így a lln szabályozószelep és 11a rendszerszabályozó szelep a nyitás irányába mozdul el, tehát új egyensúlyi helyzetet foglalnak el. A szabályozási folyamat mindaddig tart, míg az egyensúlyi helyzetek sorozatán át a rendszer a maximális hőrekuperációs állapothoz nem ér, ami jelen példában azt jelenti, hogy a hőcserélők hőátbocsátási tényezőjének megfelelően az anyag a maximális hőmérsékletet éri el. A rendszer teljes kézbentartása érdekében a 18 értéktartó segédszabályozási kör a 11b szabályozó szelepet is vezérelheti az eddig közöltek értelemszerű alkalmazása alapján. Amennyiben a rendszer kialakítása megkívánja, illetve lehetővé teszi, szakaszos működtetésű szabályozószelepeket és szabályozó armatúrákat is lehet használni. Szabadalmi igénypontok: 1. Kapcsolási elrendezés anyagok előmelegítésére és folyadékok, előnyösen zagyok lehűtésére, mely folyadékoldalon szabályozatlan fojtóelemek közbeiktatásával ismert módon sorbakötött legalább három expanziós edényből és a hozzájuk tartozó hőcserélőkből áll azzal jellemezve, hogy a rendszer utolsó expanziós edényének (6n) folyadékszintjéről (a) vagy folyadékhőmérsékletéről (b) vagy gőzhőmérsékletéről (c) vagy gőznyomásáról (d) származó jel alapján vagy a rendszer első expanziós edényének (6a) gőzvezetékében (10a) levő rendszerszabályozó szelepet (11a) és/vagy afűtőgőz szabályozó armatúrát (14) és/vagy az anyagszabályozó elemet (4) és/vagy a folyadékszabályozó armatúrát (7) és/vagy közbenső expanziós edény (6b) vagy edények gőzvezetékében (10b) levő szabályozószelepet (11b) és/vagy az utolsó expanziós edény (6n) gőzvezetékében (lOn) levő szabályozó-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
