179324. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés zárt légtérben, főleg sütőipari kemencék sütőterében levő gőz mennyiségének érzéklésére és automatikus szabályozására
5 179324 6 Ezeknek a technológiai és energetikai szempontból egyaránt jelentős hiányosságoknak megszüntetése érdekében igen fontos célkitűzés a sütőtér gőztartalmának mérése és automatikus szabályozása. Ugyanis a levegő páratartalmának érzékelésére szol- 5 eljárások egyike sem alkalmas a hőmérsékletű levegő páratartalmának folytonos mérésére, ami pedig a zárt légtérben lévő páratartalom szabályozásának előfeltétele. 10 A páratartalom érzékelésének, illetve mérésének nehézségeiről úja a SONNTAG D.: „Hygrométrie” című szakkönyv (Akademie Verlag, Berlin, 1967.) a 243—342. oldalon többek között a következőket: 15 — A különböző kémiai vegyületek higroszkopikus tulajdonságaira alapozott eljárások már elvi indokok alapján sem használhatók a páratartalom érzékelésének megvalósítására, mivel a nedvszívó-képesség 100 °C felett gyakorlatilag megszűnik. 20 — Az elektromos vezetőképesség mérés elvén működő eljárások elvileg ugyan figyelembe vehetők, azonban ipari alkalmazásuk megvalósíthatatlan, mivel a sütőtér légtere különböző szerves savakat is tartalmaz, melyek a mérés hőmérsékletére konden- 25 záltatott vízben feloldódnak, így különböző mértékben vezetővé válnak, és zavarják, illetve lehetetlenné teszik a pontos érzékelést. — A tükrös harmatpont mérő érzékelők, melyek lényege, hogy a mérendő levegő páratartalmát ismert 30 hőmérsékletű tükör felületére kondenzáltatják, elvileg ugyan alkalmazhatók, azonban az ipari megvalósítás igen nehézkes, sőt gyakorlatilag megoldhatatlan, mivel a sütőtér levegője különböző pörkanyagokat, egyéb szennyeződést is tartalmaz, melyek az 35 érzékelő tükör felületét igen gyorsan elszennyezik. A találmány célja olyan iparilag is megvalósítható eljárás és berendezés kidolgozása, amely lehetővé teszi a sütőtér gőztartalmának folytonos érzékelését 40 és ennek alapján folytonos szabályozását a sütés hőmérsékletén. A találmányi gondolat szerint ez a cél maradéktalanul elérhető az ún. nedves hőmérsékletnek egy nedvesített felületű hőérzékelővel (hőmérséklet mé- 45 rővel) történő mérésére alapozott eljárással. Ez a felismerés azért meglepő, mert az volt várható, hogy a sütőtér hőmérsékletén (200—300 °C-on) nedves hőmérséklet a gyakorlatban nem mérhető, mivel a hőérzékelőt nedvesítő közeg (pl. géz) víztartalma 50 elpárolog, minek folytán megszűnik a nedvesítő hatás. A találmány legfőbb előnye az eddigi megoldásokkal szemben abban áll, hogy lehetőség nyílik a kb. 200-300 °C hőmérsékletű sütőtér légterében 55 lévő gőz mennyiségének érzékelésére, mérésére, kijelzésére és ennek alapján automatikus szabályozására. Ezáltal automatikusan beállítható, illetve szabályozható a sütőtér légterének technológiailag optimális páratartalma, ami viszont a kifogástalan minőségű 60 sütőipari késztermékek előállításának alapvető követelménye. A találmány előnye továbbá, hogy alkalmazasa révén a jelenlegi hazai és nemzetközi gyakorlathoz viszonyítva számottevő — mintegy 10%-os — ener- 65 gáló jelenleg ismert 100 °C-nál nagyobb gia (tüzelőanyag) megtakarítás érhető el, mivel szükségtelenné válik a sütőtérbe vezetett gőz menynyiségének általános gyakorlat szerinti túladagolása. A találmány figyelemre méltó előnye az is, hogy a találmány szerinti berendezés lényegéhez tartozó érzékelő cella igen egyszerű felépítésű, az üzemeltetési körülmények mellett is biztonságos üzemű. Ezen túlmenően — egyszerű kialakításánál fogva — könnyen karbantartható, illetve rövid idő alatt könnyen lecserélhető. A találmány alapvető előnye és újdonsága abban áll, hogy a találmány — az ismert megoldásokkal szemben — alkalmas a 100 °C feletti hőmérsékletű légtér páratartalmának folytonos érzékelésére. A találmány szerint ezt úgy éljük el, hogy az érzékelő cella hőmérséklete minden esetben 100 °C vagy e felett van. Ennek alapján az érzékelő cellán átáramló gőz-levegő keverékből a gőztartalomnak megfelelő arányban gőz kondenzálódik le a nedvesített felületű hőérzékelőre. Erre a kondenzációs folyamatra vagyis a találmány szerinti megoldásra, elsősorban az alábbiak jellemzők: — Abban az esetben, ha az érzékelő cellán nem gőz-levegő keveréket, hanem csak gőzt — levegő hozzákeverése nélkül — áramoltatunk át, a nedvesített felületű hőérzékelőn pontosan 100 °C mérhető, vagyis a víz forráspontjának megfelelő hőmérséklet atmoszférikus nyomáson. Ez abban az esetben is fennáll, ha az érzékelő cellán átáramló gőz hőmérséklete jelentős mértékben meghaladja a 100 °C hőmérsékletet. így pl. a sütés hőmérsékletén számításba vehető 200—300 °C-os gőzhőmérséklet esetén is a nedvesített felületű hőérzékelőn — atmoszférikus nyomáson - 100 °C mérhető. Ez onnan adódik, hogy a nedvesített felületű hőérzékelőre gőz kondenzálódik, így az érzékelő felületén ebben az esetben is a víz forráspontjának megfelelő a hőmérséklet. Ez a folyamat mindaddig fennáll, amíg az érzékelő felületének nedvesítése biztosított. Erre a célra szolgál a találmány szerint a hőérzékelőt körülvevő textília, előnyösen géz, mely a nedvesító'-edénybe nyúlik. Ezáltal a nedvesítéshez szükséges vízmennyiség folytonos utántáplálása biztosított, amennyiben a légsebesség nem haladja meg a 3 m/s értéket. — Amennyiben pedig gőz-levegő keveréket vezetünk át az érzékelő cellán, a nedvesített felületű hőérzékelőn kialakuló hőmérséklet arányos lesz a levegő gőztartalmával. Ugyanis a vizsgált gőz-levegő keverékben lévő levegő komponens további gőzmennyiség felvételére képes, ez viszont csak úgy lehetséges, hogy az átáramló levegő vizet párologtat el a nedvesített felületű hőérzékelőről, és az így fellépő párolgáshő miatt a hőérzékelő hőmérséklete arányosan csökken. Az ily módon kialakuló egyensúly révén létrejövő hőmérséklet minden esetben azonos lesz a gőz-levegő keverék gőztartalmára jellemző nedves hőmérséklettel. A találmány szerinti eljárás és berendezés különösen előnyösen alkalmazható valamennyi típusú és nagyságú alagútkemencénél, ezek bekerülési értékéhez viszonyított elenyészően csekély összegű anyagi ráfordítás mellett. 3
