176506. lajstromszámú szabadalom • Szabályozó berendezés olaj- és/vagy gáztüzelésű berendezések tüzelési hatásfokának optimalizálására
3 176506 4 A környezetvédelem, a levegőszennyezés csökkentése a szénhidrogéntüzelés elterjedéséhez vezetett. A több éves üzemeltetés után jelentkeztek a kéménykárosodások, a kéménykorrózió jelensége, amely felvetette erről az oldalról is a tüzelési hatásfok optimalizálásának szükségességét. A gyakorlati tapasztalatok kapcsán az elméleti kutatások azt bizonyították, hogy az égéstermékből az égéstermékelvezető rendszer belső felületén kondenzálódó vízgőz mennyisége, a károsodás mértéke és a tüzelőberendezés hatásfoka között igen szoros összefüggés van. Az összefüggésből következik, hogy nem szabad a tüzelőberendezés hatásfokát önálló vizsgálat tárgyává tenni, hanem minden esetben számítani kell az égéstermékelvezető rendszer károsodását is és a gazdaságosság megállapításánál, valamint az üzemeltetés folyamatosságának és biztonságának vizsgálatánál csak a két tényező együttes értékelése lehet mértékadó. A két tényező együttes értékeléséből következik, hogy a tüzelő berendezés hatásfokát olyan mértékig szabad növelni, amely még füstgázoldali korróziót nem okoz. A találmány célja olyan logikai úton vezérelhető szabályozó berendezés létrehozása, amely a sztöchiometria és égéstermékelvezető technikai összefüggések figyelembevételével biztosítja a mért és számított paraméterek alapján a tüzelés pillanatnyi optimális hatásfokát és folyamatosan szabályozza a tüzelőberendezésbe betáplált üzemanyag és levegő arányát és tömegáramát, és ezzel az égéstermék hőmérsékletét, a tüzelőberendezésben és az égéstermékelvezető rendszer kialakuló hőmérsékletmezőt az optimális hatásfok biztosítására. A találmánynak az a lényege, hogy a tüzelő berendezés égéstermék-kilépő csonkjában vagy az után, előnyösen a füstcsövében füstgázelemző érzékelő van elhelyezve, amely füstgázelemzö készüléknek az égéstermék összetételével arányos jelet adó kimenete analóg jelátalakító fokozat bemenetére csatlakozik, amely analóg jelátalakító fokozatnak a füstgáz harmatponti hőmérsékletével arányos jelet szolgáltató kimenete és egy, az égéstermékelvezető rendszer teljes hoszszának a kilépő nyílásától számított legfeljebb 20%-áig terjedő részében, előnyösen a kilépő nyílástól mért 20—50 cm közötti távolságban elhelyezett érzékelővel rendelkező hőmérsékletmérő műszer jelkimenete összehasonlító, előnyösen különbségképző fokozat bemenetéire van kötve, amely különbségképező fokozat kimenete közvetlenül, vagy előnyösen logikai kapukon keresztül közvetve beavatkozó szervekre csatlakozik. A találmányt az aligénypontokban meghatározott kiviteli alakokkal együtt részletesen az ábrákon bemutatott kiviteli példák segítségével ismertetjük. Az 1. ábrán egy példaképpeni tüzelőberendezés rajza látható az érzékelők elhelyezésének bemutatásával, a 2. ábra egy példaképpeni szabályozó berendezés tömbvázlatát ábrázolja. A tüzelőanyag egy 1 tüzelőanyag tápvezetéken és 2 fojtószerven, előnyösen szabályozó szelepen keresztül, az égéshez szükséges levegő pedig egy 3 szállító szerven, előnyösen ventillátoron, valamint 19 belépési keresztmetszeten keresztül egy 4 tüzelő berendezésbe, például kazánba jut, ahonnan a keletkező füstgáz egy 5 füstcsövön, illetve füstcsatornán át egy 6 égéstermék elvezető rendszerbe, például kéménybe és onnan a szabad térbe kerül. Az egyes érzékelők a következőképpen lehetnek elhelyezve: Az 1 tüzelőanyag tápvezetékben tüzelőanyag 7 nyomásérzékelő és a 19 belépési keresztmetszettől ötméteres szakaszon belül levő tüzelőanyag 8 hőmérsékletérzékelő, egy a 4 tüzelő berendezésbe vezető 9 égési táplevegő berendezésben pedig égési táplevegő 23 hőmérsékletérzékelő van elrendezve. A 4 tüzelő berendezés fütött közeg kimenetéhez egy 20 csővezeték csatlakozik, amelyben előnyösen a kilépő csonk karimájától számított egy méteren belül fűtött közeg 21 hőmérsékletérzékelő vagy fűtött közeg 18 nyomásérzékelő van elhelyezve. A 4 tüzelő berendezés égéstermék kilépő csonkjában, vagy az után, előnyösen az 5 füstcsőben 13 füstgázelemző érzékelője van elrendezve, míg a 4 tüzelő berendezés 9 égési táplevegő vezetékében előnyösen a tengelyvonalban égési táplevegő 23 hőmérsékletérzékelő van elrendezve. A 6 égéstermék elvezető rendszerben a következő helyeken vannak érzékelők : a 6 égéstermék elvezető rendszer teljes hosszának a kilépő nyílása felől számított legfeljebb 20%-áig terjedő részében előnyösen a kilépő keresztmetszet síkjában, a 6 égéstermék elvezető rendszer mértani tengelye körül a 6 égéstermék elvezető rendszer átáramlási keresztmetszetével egyenértékű körkeresztmetszet sugarának egyharmad részével alkotott képzeletbeli hengeren belül, előnyösen a mértani középpontjában, ill. a tengelyben belépő füstgáz 17 hőmérsékletérzékelő, míg a 6 égéstermék elvezető rendszer teljes hosszának a kilépő nyílásától számított 20%-áig terjedő részében, előnyösen a kilépő nyílástól számított 20'— 50 cm között felületi 16 hőmérsékletérzékelő van elrendezve. A 6 égéstermékelvezető rendszer teljes hosszának a belépő nyílástól számított 20%-ában, előnyösen a belépő keresztmetszet síkjában, a 6 égéstermék elvezető rendszer mértani tengelye körül a 6 égéstermék elvezető rendszer átáramlási keresztmetszetével egyenértékű körkeresztmetszet sugarának egyharmad részével alkotott képzeletbeli hengeren belül, előnyösen a keresztmetszet mértani középpontjában, illetve a tengelyben belépő füstgáz 12 hŐmérsékletérzékelő van elrendezve. Ezen kívül a tüzelő berendezésen kívül kell elhelyezni egy külső 14 hőmérsékletérzékelőt és egy külső 15 légnyomásérzékelőt. Az érzékelők jelátalakító és összehasonlító fokozatokon keresztül 22 logikai hálózatra csatlakoznak, amely 22 logikai hálózat kimenetei egy-egy beavatkozó szervre vannak kötve a következőképpen : A 13 füstgázelemző érzékelője a külső 17 hőmérsékletérzékelő és a külső 15 légnyomásérzékelő egy első analóg A jelátalakító egy-egy be5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
