185037. lajstromszámú szabadalom • Csoporthőcsrélő hőtermelő berendezések, különösen gázmotorok és gázturbinák hulladékhőjének hasznosítására
1 185 037 2 A találmány egy lehetséges kiviteli alakját az ábrák tüntetik fel, ahol az 1. sz. ábra egy külső-belső hőhasznosító berendezés kapcsolási elrendezését tünteti fel vázlatban, 2. sz. ábra egy hangtompító (kipufogó) dobbal párhuzamosan kapcsolt két hőcserélővel rendelkező rendszer elhelyezését tünteti fel elölnézetben és felülnézetben, 3. sz. ábra egy hangtompító (kipufogó) dobbal párhuzamosan kapcsolt négy hőcserélővel rendelkező rendszer elhelyezését tünteti fel elölnézetben és felülnézetben. Az 1 erőgép 2 kipufogó-vezetéke a 8 kipufogóhoz csatlakozik, amelynek kiömlőnyílásán a 10 áramlásszabályzó, mint beavatkozószerv található. Ehhez a 3 és 4 elágazó vezetékekkel párhuzamosan van kapcsolva a 7 és 9 hőcserélő. A 3 és 4 elágazó-vezetékekben az 5 és 6 fojtóelemek, célszerűen helyzetjelzővel ellátott pillangószelepek vannak elhelyezve. Az 1 erőgép 32 levegő(szívó) vezetéke a 38 hőmérséklet-érzékelővel ellátott vezetékkel a 31 hőcserélőhöz csatlakozik. A hulladékhő fogyasztót az ábrán nem tüntettük fel. Attól érkezik a 12 fővezeték, amelyre a 16 vezeték van csatlakoztatva. A 16 vezetékre csatlakozik a 18 csőelzáró szerelvényen keresztül a 7 hőcserélő belső vezetéke, amely azután a 21 csőelzáró szerelvénnyel ellátott lefúvató ág érintésével a 20 csőelzáró szerelvényen át a 15 vezetékre csatlakozik. Hasonlóan a 16 vezetékre csatlakozik a 17 csőelzáró szerelvényen keresztül a 9 hőcserélő belső vezetéke, amely azután a 23 csőelzáró szerelvénynyel ellátott lefúvató ág érintésével a 22 csőelzáró szerelvényen át a 15 vezetékre csatlakozik. A 15 vezeték a hőközvetítő közeget a hulladékhő fogyasztóhoz vezető 11 fővezetékre van csatlakoztatva. A 7 és 9 hőcserélők vezetékei el vannak látva a 33 és 34 hőmérsékletérzékelőkkel, a 35 és 36 nyomásérzékelőkkel, a 16 vezeték pedig a hőcserélők vezetékeinek csatlakozása előtt el van látva a 19 és 37 hőmérsékletérzékelőkkel. A 15 vezetékről leágazik a 24 vezeték, amely a 26 áramlásszabályozó elemen és a 28 csőelzáró szerelvényen keresztül a 31 hőcserélő belső vezetékére van csatlakoztatva, erről pedig a 30 csőelzáró szerelvénnyel rendelkező lefúvató ág érintésével a 29 csőelzáró szerelvényen keresztül a 25 vezeték vezet a 16 vezetékhez. Az 1 erőgép levegő-bemenetén el van helyezve a 38 hőmérsékletérzékelő, amelyhez a 27 hőmérsékletszabályzó csatlakozik. Ennek beavatkozó szerve a 26 áramlásszabályozó elem. A 11 és 12 fővezetékek el vannak látva még a 13 hőmérséklet(különbség)érzékelővel, valamint a 14 áramló mennyiség érzékelővel. A hőközvetítő közeget a rendszerben az ábrán fel nem tüntetett keringtető szivattyú áramoltatja, amenynyiben a hőfokkülönbség hatására a kellő áramlás nem jön létre. Az 1. sz. ábrán ábrázolt, két hőcserélővel rendelkező rendszer hőcserélőinek elhelyezésénél az 1 erőgéptől a 8 kipufogóhoz vezető 2 kipufogóvezetékhez a 39 könyökcsövekkel csatlakoznak a 7 és 9 hőcserélők, amelyekben foglalnak helyet az 5 és 6 fojtóelemek. Négy hőcserélő alkalmazásának szükségessége esetén a 3. sz. ábrán feltüntetett elrendezés alkalmazandó. Ez esetben a berendezés kiegészül a 40 és 41 hőcserélőkkel, amelyeknek vezetékrendszere és érzékelői megegyeznek a 7 és 9 hőcserélők kapcsán ismertetettekkel. A hőcserélők önmagukban ismertek, azok megválasztása, és a szerkezeti anyagok meghatározása a távozó füstgáz hőmérsékletének és mennyiségének, áramlási sebességének, valamint a hőközvetítő közeg időegység alatt áramló mennyiségének és igényelt hőmérsékletének alapján választható meg. Ez lehet bordás cső, apróbordás hőcserélő, vagy bármely önmagában ismert hőcserélő megoldás, acélból, alumíniumból, rézből, vagy szükség esetén korrózióálló szerkezeti anyagokból. A hőközvetítő közeg áramlási iránya a füstgáz áramlási irányához képest ugyancsak szabadon választható meg a szükségletnek megfelelően. Az ábrán ellenáramú megoldást tüntettünk fel, de lehetséges egyenáramú, sőt keresztirányú áramlás is. A berendezés üzeméhez, illetve az üzem vezetéséhez önmagában ismert elemekből a konkrét igényeknek megfelelően a tervező köteles tudásán belül kialakítható szabályozási körök, célszerűen maradó szabályozási eltérés nélkül működő PID szabályzók alkalmazandók, a következők szerint : Az egyes hőcserélők működését irányító szabályozási körökben a szabályozott jellemző a hőközvetítő közeg hőmérséklete, amelynek kívánt jele önmagában ismert alapjelképzőn beállítható. Az ellenőrzőjelet a 19 és 37 hőmérsékletérzékelők szolgáltatják. A beavatkozójel az 5 és 6 fojtóelemek, valamint a 10 áramlásszabályzó állapotát befolyásolja, egymással ellentétes értelemben. A 10 áramlásszabályzót közvetlenül egy összegző vezérli, amely az egyes hőcserélők szabályozási köreiből érkező beavatkczójeleket összegzi. A 31 hőcserélő működését vezető szabályozási körben a szabályozott jellemző az 1 erőgépbe belépő levegő hőmérséklete, ahol az alapjelet önmagában ismert alapjelképző, az ellenőrzőjelet a 38 hőmérséklet érzékelő adja. A 27 szabályzó beavatkozószerve az áramlásszabályzó elem, így a módosított jellemző a 31 hőcserélőn áthaladó hőközvetítő közeg mennyisége. Valamennyi hőcserélőt célszerű ellátni egy biztonsági szabályozóval, annak érdekében, hogy a hőcserélők meghibásodása az 1 erőgép működését ne befolyásolja. E köröknél az alapjel a hőcserélőből kilépő hőközvetítő közeg nyomása és hőmérséklete, amely önmagában ismert alapjelképző szerven beállítható. Az ellenőrző jelet (jeleket) a 33 és 34 hőmérsékletérzékelők, valamint a 35 és 36 nyomásérzékelők szolgáltatják. Szabályozási eltérés est;tén, ami a hőcserélő belső vezetékének meghibásodásából áll elő, a beavatkozójel zárja a 17, 18, 20, 22, 28 és 29 csőelzáró szerelvényeket, egyben nyitja a 21, 23 és 30 csőelzáró szerelvényeket, ezáltal a meghibásodott hőcserélőt leüríti, ugyanakkor zárja az 5 vagy 6 fojtóelemeket, illetve a 26 áramlásszabályzó elemet, ezáltal a meghibásodott hőcserélőt a termikus körből is kikapcsolja. A 13 hőmérséklet(különbség)érzékeJő, valamint a 14 áramló mennyiségérzékelő mérési célokat szolgálnak, jelük pillanatnyi értékének regisztrálása és/vagy mérése a ténylegesen hasznosított hulladékhő meghatározását teszi lehetővé. Az így szerkesztett hőcserélő berendezés üzemeltetése során az automatikák alapjelképző szervein beállítjuk a hőközvetítő közeg kívánt hőmérsékletét, illetve az 1 erőgépbe belépő levegő kívánt hőmérsékletét, a biztonsági automatikai alapjelképzőin pedig a hőcserélőből távozó hőközvetítő közeg kívánt hőmérsékletét, és kívánt nyomását, majd beindítjuk a keringtető szivattyút. Minél több hulladékhőt hasznosítunk, annál alacsonyabb hőmérsékleten érkezik vissza a hőközvetítő közeg a 12 fő5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
