189230. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés lüktető égés befolyásolására
189 230 2 tából-korrelációjából a lüktető égés kialakulására illetve megszüntetésére következtethetünk. Ismert és a méréstechnikában alkalmazott eljárás a korrelációs függvényanalízis, ipari méretű tüzelőberendezéseknél a lüktető égés befolyásolására azonban mind ez ideig nem alkalmazták. A két alapvető rendszerre jellemző egy-egy paraméter időjeleiből meghatározható azok keresztkorrelációs függvénye. A korrelálandó függvények: p(t) = P0 sinwt pl.: nyomáslengés q(t) = q0 sin (wt + t) pl.: hőenergia-ingadozás A keresztkorrelációs függvény: T °*y(T) = 2T J Po SÍn (WT) ' q° SÍn + T) + <P] dt <&„(*) = ~ P0q0 cos (wt + cp) Eredményül szintén periodikus függvényt kapunk (lásd la. ábra). Az la. ábrán ezt a keresztkorrelációs függvényt ábrázoltuk. Látható, hogy at = 0- nál í>xy (t) függvénynek nincs maximuma <p fázis szög miatt, tehát t = 0-ra nem áll fenn a két jel maximális hasonlósága. A <cét jel közötti maximális hasonlóság T* = — — = t időeltoláskor áll fenn. (Û A két vizsgált jel közötti fázisszög TK időeltolásból és Tp periódusidőből határozható meg. <» = -£• 360° Tp A találmány tárgya eljárás lüktető égés befolyásolására, amelynek során tüztérben létrehozott szénhidrogén-láng fenntartásával kapcsolatos feltételeket változtatjuk. Az eljárás lényege, hogy a tüztérben érzékeljük az elégetett szénhidrogén-levegő keverék belső nyomásának és az égésre jellemző további paraméternek az ingadozását, meghatározzuk az érzékelt ingadozások keresztkorrelációs függvényének fázisszögét. Szoros összefüggés - célszerűen 0-90° közötti fázisszög értékek esetén - a szénhidrogénláng fenntartásával kapcsolatos feltételeket oly módon változtatjuk, hogy a keresztkorrelációs függvény fázisszögének értéke növekedjen. Az eljárás előnyös foganatosítási módja esetén az égésre jellemző további paraméter ingadozásaként az elégetendő szénhidrogén-levegő keverék térfogatáramának vagy a lángban felszabaduló hőenergia ingadozásait érzékeljük. Az elégetendő szénhidrogén-levegő keverék térfogatáramának ingadozását tűztéri égőfej nyomóoldalán - előnyösen hődrótos anemométerrel érzékeljük. Az eljárás további előnyös foganatosítási módjánál a lángban felszabaduló hőenergia ingadozásait a láng fényességének változásaként érzékeljük. Igaz ugyan, hogy a lángfényesség ingadozása nem olyan folyamat, amely egyértelmű lineáris kapcsolatba állítható a hőfelszabadulással, de a számos zavaró tényező ellenére az összefüggés jól felismerhető, és így eljárásunkban alkalmazható. Méréseink szerint a láng által emittált fény intenzitásának alapján lehet a hőfelszabadulás mértékére következtetni. Mivel sok esetben nincs lehetőség az érzékelő olyan elhelyezésére, hogy a láng által emittált fény teljes intenzitását követni lehessen, ezért elegendő lehet a láng tövének megfigyelése is, amikor csak a láng emissziójának spektrális eloszlását határozzuk meg. Ehhez kísérleteket végeztünk, amelynek során megállapítható volt, hogy például gázlángok esetében 306,4 nm-en az OH radikálok és 431,5 nm-en a. CH radikálok jelentős mértékben meghatározóak a sugárzás intentizásának tekintetében, és a hozzájuk tartozó intenzitás igen jellemző a hőenergia ingadozásaira. Az eljárás célszerű foganatosítási módja esetén a szénhidrogén-láng fenntartásával kapcsolatos feltételeket addig változtatjuk, amíg a keresztkorrelációs függvény fázisszöge meghatározott érték-célszerűen 90° fölé nő. Az eljárásunkkal meghatározott tűztéri belső nyomás és a lángban felszabaduló hőenergia ingadozás jeleiből képzett keresztkorrelációs függvény látható az lb. ábrán. Közel állandó légfeleslegtényező mellett a tüzelőberendezés hőteljesítményének a csökkentésével (76,25 kW-ról 61 kW-ra) - tehát csupán egyetlen szénhidrogén-láng fenntartásával kapcsolatos feltétel megfelelő változtatásával- <p = 32°-róI (felső ábra) <p = 71,3°-ra (alsó ábra)- a két érzékelt jellemző kölcsönhatásának csökkenése jelentős mértékű. Ez a csökkenés a keveredés intenzitásának csökkenése miatti égési sebesség csökkenésére utal. További, a szénhidrogén-láng fenntartásával kapcsolatos feltétel változtatásával e tp fázisszög értéke tovább növelhető. A találmány tárgya továbbá berendezés lüktető égés befolyásolására, az ismertetett eljárás foganatosítására, amelynek két erősítő áramköre, az erősítő áramkörök kimenetére csatlakozó nullkomparátorai vannak. A berendezés úgy van kialakítva, hogy a tüztérben lévő belső nyomás és az égésre jellemző további paraméter ingadozását érzékelő érzékelőket tartalmaz, amelynek kimenetei az erősítő áramkörök bemeneteire vannak kötve. A berendezésnek fázisdetektora, szabályozható feszültségű tápegysége, valamint a fázisdetektorral sorbakapcsolt összegző áramköre van, a nullkomparátorok kimenetei a fázisdetektor bemeneteire csatlakoznak, az összegző áramkör bemenetére a szabályozható feszültségű tápegység van kötve, az öszszegző áramkör kimenete pedig önmagában ismert kijelző egységgel van összekötve. A találmány szerinti berendezés előnyös kiviteli alakjánál a fázisdetéktor kapcsolóüzemmódban működő, önmagában ismert, négysíknegyedes szorzóáramkör, amelynek kimenete kondenzátort és potenciométert tartalmazó feszültségosztó osztáspontjára csatlakozik. Célszerűen a berendezés összegző áramköre műveleti erősítőt tartalmaz, a potenciométer csúszkája ellenálláson keresztül a műveleti erősítő neminvertáló bemenetére csatlakozik. Szintén erre a bemenetre csatlakozik a szabályozható feszültségű tápegység kimenete is. A műveleti erősítő invertáló bemenete ellenálláson át földelve van, kimenete pedig szintén ellenálláson át az invertáló bemenetre van visszacsatolva. A berendezés további előnyös kiviteli alakja esetén 180°-os fázisforgatást megvalósító hitelesítő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
