Способ регулировки мобильного топливного отопителя


 


Владельцы патента RU 2598509:

ВЕБАСТО СЕ (DE)

Изобретение относится к энергетике. Способ регулировки мобильного топливного отопителя содержит следующие этапы: включение отопителя в работу; соединение диагностического прибора с отопителем; измерение фактического содержания СО2 в отработавших газах отопителя и/или фактического коэффициента λ избытка воздуха в камере сгорания отопителя; определение заданной величины содержания СО2 и/или λ в зависимости от по меньшей мере одного текущего рабочего параметра отопителя в устройстве управления отопителя или в диагностическом приборе и вывод заданной величины содержания СО2 и/или λ через интерфейс. Изобретение позволяет повысить надежность регулировки мобильного отопителя. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способу регулировки мобильного топливного отопителя, к мобильному топливному отопителю и к диагностическому прибору для мобильного топливного отопителя.

Для мобильных топливных отопителей, какие используются, в частности, в автомобилях в качестве автомобильных отопителей для отопления при неработающем двигателе или для дополнительного отопления, например, после ремонта, после замены отдельных компонентов или после первичной установки в случае дооборудования таким отопителем, необходима основная регулировка рабочих параметров. Вследствие производственных допусков, в частности, устройства для подачи воздуха для горения, которое может быть выполнено, например, как нагнетатель воздуха, и устройства для подачи топлива, которое, в частности, может быть выполнено как дозирующий насос, а также на основе различий в конкретно выполненном канале для потока воздуха для горения обусловленных соответствующей монтажной ситуации, при этой основной регулировке для достижения желательных показателей состава отработавшего газа отопителя, в особенности, необходимо добиваться определенного соотношения между подаваемыми воздухом для горения и топливом.

В патенте ФРГ DE 10144406 C1 описан отопитель для случаев мобильного применения, в котором на горелке или на выпускном трубопроводе в качестве датчика степени полноты сгорания установлен датчик СО.

Патент ФРГ DE 4447285 описывает автомобильный отопитель, у которого в пламенном пространстве или в выпускном трубопроводе установлен датчик степени полноты сгорания, выполненный в виде датчика СО2, а объем подачи дозирующего насоса и/или объемный поток нагнетателя воздуха для горения регулируются в зависимости от сигнала датчика степени полноты сгорания.

Хотя благодаря наличию такого датчика СО2 в отопителе можно, в принципе, в некоторой степени отказаться от проведения основной регулировки, многие из общепринятых на рынке мобильных отопителей не содержат таких датчиков степени полноты сгорания. Среди прочего, например, с точки зрения затрат и создания максимально надежного отопителя, во многих случаях такой датчик степени полноты сгорания не предусматривается, так что проведение основной регулировки отопителя в этих случаях является обязательным.

Современные мобильные отопители зачастую имеют относительно сложные процессы управления для достижения стабильной эксплуатации и с небольшим количеством отработавших газов при различных внешних условиях, как, в частности, при разных географических высотах и разных наружных температурах, а также при разных рабочих режимах, как, например, в частности, при разных уровнях теплопроизводительности, в процессах пуска и отключения. В таких мобильных отопителях это обстоятельство предъявляет к специалистам все большие требования в отношении основной регулировки мобильного отопителя.

Задачей настоящего изобретения является создание способа регулировки мобильного топливного отопителя, самого мобильного топливного отопителя и диагностического прибора для мобильного топливного отопителя, обеспечивающих проведение основной регулировки мобильного отопителя.

Поставленная задача решается посредством способа регулировки мобильного топливного отопителя согласно пункту 21 формулы изобретения. Усовершенствованные варианты реализации представлены в зависимых пунктах.

Способ содержит следующие этапы: включение отопителя в работу; соединение диагностического прибора с отопителем; измерение фактического содержания СО2 в отработавших газах отопителя и/или фактического коэффициента λ избытка воздуха для горения в камере сгорания отопителя; определение заданной величины содержания СО2 и/или заданной величины λ в зависимости по меньшей мере от одного текущего рабочего параметра отопителя в устройстве управления отопителем или в диагностическом приборе, и вывод заданной величины содержания СО2 и/или заданной величины λ через интерфейс. Необходимо следить за тем, чтобы диагностический прибор мог соединяться с отопителем как до, так и после включения отопителя в работу, таким образом, о последовательности этих этапов речи не идет. Точно так же определение заданной величины содержания СО2 и/или заданной величины λ может происходить до измерения фактического содержания СО2 или коэффициента λ избытка воздуха в камере сгорания, а также одновременно с измерением или после него. Таким образом, речи о последовательности этих этапов также не идет.

Под понятием «мобильный отопитель» в данном контексте понимается отопительное устройство, рассчитанное на использование в случаях мобильного применения и, соответственно, адаптированное к этому.

Это означает, в частности, что он является транспортабельным (при известных условиях, будучи смонтирован в транспортном средстве постоянно или установлен в нем только для транспортировки) и не рассчитан исключительно на длительное стационарное использование, как это имеет место, например, в отоплении здания. При этом мобильный отопитель может быть также постоянно установлен в транспортном средстве (сухопутном транспортном средстве, судне и подобном), особенно в сухопутном транспортном средстве. В частности, он может быть рассчитан на отопление салона транспортного средства, как, например, сухопутного, водного или воздушного транспортного средства, а также частично открытого пространства, как, например, на судах, в частности, на яхтах. Мобильный отопитель может также временно использоваться стационарно, как, например, в больших палатках, контейнерах (например, в строительных контейнерах) и подобном. Согласно одному из предпочтительных усовершенствованных вариантов мобильный отопитель рассчитан на постоянное или дополнительное отопление сухопутного транспортного средства, как, например, вагон-салона, жилого автомобиля, автобуса, легкового автомобиля и подобного. При этом под постоянным отоплением следует понимать отопление, которое может обеспечивать теплопроизводительность как при неработающем, так и при работающем приводном двигателе транспортного средства, в то время как под дополнительным отоплением следует понимать отопление, которое может обеспечивать дополнительную теплопроизводительность только при работающем приводном двигателе.

При этом диагностический прибор может быть выполнен в виде прибора, специально рассчитанного для диагностики таких отопителей или же, например, в виде компьютера, адаптированного к выполнению необходимых шагов с помощью заложенного программного обеспечения. Определение заданной величины содержания СО2 и/или λ может осуществляться, например, в устройстве управления мобильного топливного отопителя, если это устройство управления настроено соответствующим образом, или в диагностическом приборе. Измерение фактической величины СО2 может производиться самим по себе известным образом посредством датчика СО2 и измерительного прибора для СО2, используемых в способе. Измерение фактической величины λ может осуществляться самим по себе известным способом посредством λ-зонда. Предпочтительно, в этом способе измеряется фактическая величина СО2, а определяется и выдается заданная величина содержания СО2, поскольку в этом случае особенно простое измерение может производиться с помощью датчика СО2, входящего в отработавший газ мобильного топливного отопителя. Предпочтительно, мобильный топливный отопитель не содержит никакого интегрированного датчика СО2.

В результате определения и вывода заданной величины содержания СО2 и/или λ через интерфейс специалист, занимающийся основной регулировкой, может производить основную регулировку мобильного топливного отопителя простым и комфортным способом. В частности, это возможно, хотя теперь не обязательно, должен сначала осуществляться перевод отопителя в заданный рабочий режим, затем с использованием относительно сложных таблиц или соответствующих диаграмм определять действующие для этого рабочего режима заданные величины содержания СО2 и/или λ, что имеет место при обычных способах регулировки мобильных топливных отопителей. В частности, в современных отопителях, содержащих множество рабочих режимов топливных отопителей, это является существенным упрощением. Интерфейс, на который выдаются заданная величина содержания СО2 и/или λ, в случае определения в устройстве управления отопителя, может быть, например, интерфейсом для подсоединения диагностического прибора, который затем, например, через интерфейс пользователя, как, например, в частности, путем индикации, может подготавливать заданную величину для пользователя, или в случае определения заданной величины в диагностическом приборе интерфейс может быть представлен, например, непосредственно интерфейсом пользователя.

Кроме того, согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления способ включает следующий этап: регулировка фактического содержания СО2 и/или коэффициента λ избытка воздуха в камере сгорания путем изменения интенсивности подачи в устройстве для подачи воздуха для горения и/или интенсивности подачи в устройстве для подачи топлива. Регулировка может осуществляться, например, регулировочным устройством, предусмотренным на отопителе для этой цели. Повышением интенсивности подачи в устройстве для подачи воздуха и/или уменьшением интенсивности подачи в устройстве для подачи топлива коэффициент λ избытка воздуха в камере сгорания может быть увеличен, а уменьшением интенсивности подачи в устройстве для подачи воздуха и/или увеличением интенсивности подачи в устройстве для подачи топлива коэффициент λ избытка воздуха в камере сгорания может быть уменьшен. Это непосредственно отражается также на фактическом содержании СО2. Поскольку заданная величина содержания СО2 и/или λ выводятся в интерфейсе, оператор, осуществляющий регулировку, должен осуществлять изменение лишь до тех пор, пока фактическое содержание СО2 и/или коэффициент избытка воздуха в камере сгорания не станут соответствовать заданным величинам. При этом регулировка может происходить также таким образом, чтобы фактическая (измеренная) величина оказалась в некотором диапазоне вблизи заданной величины.

Согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления по меньшей мере один текущий рабочий параметр включает фактическую теплопроизводительность отопителя, фактическое число оборотов нагнетателя воздуха для горения, служащего устройством для подачи воздуха для горения, фактическое давление воздуха, фактическую географическую высоту, фактическую окружающую температуру, тип отопителя и/или используемый вид топлива. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере один текущий рабочий параметр мог содержать при этом большинство из приведенных параметров. По меньшей мере один текущий рабочий параметр, в частности, может быть задан рабочей точкой отопителя. Таким образом, возможна простая регулировка отопителя без необходимости его предварительной установки в строго заданный рабочий режим.

Согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления, устройство управления отопителя или диагностический прибор определяют заданную величину содержания СО2 и/или λ, исходя из заложенных алгоритма или поисковой таблицы (lookup). При этом алгоритм или поисковая таблица (lookup) могут быть заложены в отопителе или в анализаторе. При этом алгоритм определения заданной величины в зависимости от рабочего параметра (или, предпочтительно, рабочих параметров) может быть, например, определен эмпирически или теоретически и сохранен заранее в соответствующей памяти самого отопителя, или диагностического прибора. Как альтернатива определению с помощью алгоритма, заданные величины (заданные величины содержания СО2 и/или λ), корреспондирующие с соответствующими рабочими параметрами, могут быть записаны также в табличной форме, например, в так называемой поисковой таблице (lookup), которая также может быть записана, например, в соответствующей памяти отопителя или диагностического прибора.

Кроме того, согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления способ включает следующий этап: ввод используемого вида топлива с помощью интерфейса пользователя диагностического прибора. При этом ввод вида топлива может производиться, например, по классам топлива, как то: бензин или дизельное топливо, или в распределении по подклассам, как то: биологическое, арктическое дизельное топливо и т.д. или нормальный бензин, бензин супер, Е5, Е10, этанол и т.д. Возможны также, например, автоматическое распознавание основного класса, т.е. дизельное топливо или бензин (например, по типу отопителя и/или по специальному параметру, предоставляемому отопителем) и обеспечение ввода только подкласса. Может быть также предусмотрено, чтобы был возможен ввод подкласса, но задание являлось опциональным (например, для достижения большей точности регулировки).

Кроме того, согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления способ включает следующий этап: вывод максимально допустимой величины СО содержания СО в отработавшем газе отопителя и/или максимально допустимой величины NOx содержания оксидов азота в отработавшем газе отопителя. В этом случае выдаются дополнительные параметры, обеспечивающие улучшение контроля качества горения.

Согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления измерение фактических содержания СО2 и/или коэффициента λ избытка воздуха в камере сгорания происходит с помощью отдельного измерительного прибора. В этом случае пользователю обеспечивается весьма экономичное решение, поскольку для отопителей не требуется дополнительного измерительного прибора, а обычно может быть использован уже имеющийся в распоряжении измерительный прибор для СО2 и/или λ. В этом случае диагностический прибор может быть образован, например, обычным компьютером, в котором инсталлировано обычное программное обеспечение.

Согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления измерение фактических содержания СО2 и/или коэффициента λ избытка воздуха в камере сгорания происходит с помощью выполненного для этого диагностического прибора. В этом случае достигается особенно компактная и специфичная форма исполнения, при которой в соединении с отопителем нуждается только диагностический прибор, а затем обеспечивается регулировка отопителя.

Согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления определение заданной величины содержания СО2 и/или λ происходит в зависимости по меньшей мере от текущей рабочей точки, определяемой по меньшей мере двумя текущими рабочими параметрами. В этом случае обеспечивается очень быстрая и, несмотря на это, очень точная регулировка отопителя без необходимости предварительной установки последнего в строго предопределенный рабочий режим, как, например, в продолжительный режим работы при высшем уровне теплопроизводительности.

Задача решается также с помощью мобильного теплового отопителя согласно пункту 10 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствованные варианты осуществления приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Мобильный тепловой отопитель имеет камеру сгорания для преобразования топливо-воздушной смеси с выделением тепла; подачу воздуха для горения в камеру сгорания; подачу топлива в камеру сгорания и устройство управления для управления работой отопителя. Устройство управления выполнено для определения и вывода через интерфейс заданной величины содержания СО2 в отработавшем газе и/или заданной величины коэффициента λ избытка воздуха в камере сгорания в зависимости по меньшей мере от одного текущего рабочего параметра отопителя. С помощью такого оборудования отопителя обеспечивается упрощение регулировки. В частности, пользователю, осуществляющему регулировку величин отработавшего газа, не приходится сначала устанавливать отопитель в строго предопределенный рабочий режим и относительно затратно определять заданную величину содержания СО2 и/или λ посредством таблиц или сложных диаграмм, поскольку регулировка до заданной величины, предоставляемой интерфейсом, может быть осуществлена быстро. В этом случае интерфейс, предоставляющий заданную величину содержания СО2 и/или λ, может быть интерфейсом для подсоединения диагностического прибора.

Согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления устройство управления выполнено для определения заданной величины содержания СО2 и/или λ исходя по меньшей мере из одного рабочего параметра и из заложенного алгоритма или поисковой таблицы (lookup). При этом алгоритм или поисковая таблица (lookup), в частности, могут быть сохранены в памяти отопителя и предварительно определены, например, эмпирически или теоретически. В этом случае обеспечивается особенно комфортная и простая регулировка отопителя.

Согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления устройство управления выполнено для определения заданной величины содержания СО2 и/или λ в зависимости по меньшей мере от одной текущей рабочей точки, определяемой по меньшей мере двумя текущими рабочими параметрами. Поскольку различные возможные и допустимые рабочие режимы мобильного топливного отопителя обычно характеризуются как определенные рабочие точки, таким образом обеспечивается особенно простое и быстрое определение заданной величины содержания СО2 и/или λ.

Задача решается также с помощью диагностического прибора для мобильного топливного отопителя согласно пункту 13 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствованные варианты вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения.

При этом речь идет о диагностическом приборе для мобильного топливного отопителя, содержащего камеру сгорания для преобразования топливо-воздушной смеси с выделением тепла. Диагностический прибор выполнен для считывания текущего рабочего параметра из отопителя через интерфейс и для определения, в зависимости по меньшей мере от одного текущего рабочего параметра, а также для вывода через интерфейс, заданной величины СО2 в отработавшем газе отопителя и/или коэффициента λ избытка воздуха в камере сгорания отопителя. Диагностический прибор обеспечивает также упрощение регулировки показателей состава отработавшего газа. При этом диагностический прибор может быть образован компьютером, снабженным соответствующим программным обеспечением и соединенным через интерфейс с отопителем. Поскольку заданные величины содержания СО2 и/или λ предоставляются интерфейсом, пользователю, который пожелал бы осуществить регулировку отопителя, нет необходимости определять соответствующую задаваемую величину трудоемким способом на основании таблиц или диаграмм.

Согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления диагностический прибор выполнен для определения заданной величины содержания СО2 и/или λ, исходя по меньшей мере из одного рабочего параметра и из заложенного алгоритма или поисковой таблицы (lookup). В этом случае имеет место особенно простая и комфортная реализация. При этом алгоритм или поисковая таблица (lookup) могут быть заложены, например, в диагностическом приборе, так что ни в каких дополнительных изменениях в уже имеющихся отопителях нет необходимости, и они также могут регулироваться предпочтительным образом.

Согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления диагностический прибор выполнен в виде измерительного прибора для СО2 и/или λ. В этом случае регулировка отопителя может осуществляться с помощью диагностического прибора, и никаких дополнительных приборов не требуется. Таким образом, может быть предоставлен диагностический прибор, выполненный специально для регулирования таких отопителей.

Другие преимущества и усовершенствования вытекают из нижеследующего описания примера выполнения со ссылкой на приложенные чертежи.

На фиг. 1 схематически изображены мобильный топливный отопитель и соединенный с ним диагностический прибор.

Вариант осуществления

Ниже со ссылкой на фиг. 1 описывается один из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 1 в штриховом обрамлении в виде ящика схематично изображен мобильный топливный отопитель 1. Кроме того, изображен диагностический прибор 10, соединенный с отопителем 1 схематично показанной линией 11 передачи данных, как более подробно будет описано ниже. Сначала более подробно поясняется мобильный топливный отопитель 1.

В изображенном варианте осуществления мобильный топливный отопитель 1 образован автомобильным отопителем, сконструированным, в частности, как отопитель для стояночного постоянного или дополнительного отопления автомобиля. Мобильный топливный отопитель 1 содержит саму по себе известную камеру 2 сгорания, в которой при работе в ходе экзотермической реакции происходит преобразование топливо-воздушной смеси с выделением тепла. При этом преобразование может происходить, например, при пламенном горении.

Подача 3 топлива предусмотрена с помощью устройства 4 для подачи топлива в камеру 2 сгорания. При этом устройство 4 для подачи топлива, в частности, может быть выполнено в виде топливного дозирующего насоса, в частности поршневого дозирующего насоса. Посредством подачи 3 топлива жидкое топливо подается в испаритель 5 из пористого гигроскопичного материала, установленного в задней области камеры 2 сгорания. При этом жидкое топливо, в частности, может соответствовать топливу, как то, в частности: бензин или дизельное топливо, которое может использоваться также для приводного двигателя автомобиля. Кроме того, предусмотрена подача 6 воздуха в камеру 2 сгорания, включающая устройство 7 для подачи воздуха для горения. При этом устройство 7 для подачи воздуха для горения может быть выполнено известным образом в виде нагнетателя воздуха для горения. При работе мобильного топливного отопителя 1 подводимое топливо испаряется в испарителе 5 и на нем и смешивается с подводимым воздухом для горения в топливо-воздушную смесь, преобразуемую затем в камере 2 сгорания. Хотя на фиг. 1 в качестве примера предусмотрена испарительная форсунка с испарителем 5, форсунка может быть также выполнена в виде распылительной форсунки, в которой подаваемое топливо распыляется для получения топливо-воздушной смеси посредством распылительного жиклера.

Горячие отработавшие газы, образующиеся в камере 2 сгорания, направляются с выпускного конца трубы 8 камеры сгорания в теплообменник 9, в котором по меньшей мере часть выделяемого тепла передается нагреваемой среде. При этом горячие отработавшие газы в изображенном примере выполнения устремляются к выходу 12 для отработавших газов через образованное между трубой 8 камеры сгорания, или камерой 2 сгорания, и внутренней стенкой теплообменника 9 первое промежуточное проточное пространство. Между внутренней стенкой теплообменника 9 и наружным кожухом теплообменника 9 образовано дополнительное проточное пространство 13, через которое протекает нагреваемая среда. При этом нагреваемая среда, в частности, может быть образована за счет воздуха или охлаждающей жидкости в контуре жидкостного охлаждения автомобиля. Нагреваемая среда поступает на вход 14 дополнительного проточного пространства 13 и снова покидает его через выход 15. При этом через внутреннюю стенку теплообменника 9 тепло горячих отработавших газов передается нагреваемой среде. Хотя на фиг. 1 схематично изображен вариант осуществления, в котором нагреваемая среда протекает против направления течения горячих отработавших газов в проточном пространстве 13, что является предпочтительным, все же возможно также, чтобы нагреваемая среда направлялась через теплообменник 9 в одну сторону с потоком горячих отработавших газов.

Для управления мобильным топливным отопителем 1 предусмотрено устройство 20 управления, в числе прочего соединенное сигнальными линиями для управления с устройством 4 для подачи топлива и с устройством 7 для подачи воздуха для горения. Кроме того, устройство 20 управления соединено с множеством других компонентов 20а, 20b, 20c, посредством которых регистрируются, например, фактическое давление воздуха, фактическая окружающая температура, фактическая географическая высота и подобное. Кроме того, устройство 20 управления соединено с установленным в камере 2 сгорания (не показанным) устройством для зажигания, с помощью которого может запускаться процесс преобразования в камере сгорания. Устройство 20 управления выполнено для управления множеством различных рабочих режимов мобильного отопителя 1, как то, в частности: режимы пуска и отключения, а также режимы различных уровней теплопроизводительности. При этом тот или иной рабочий режим соответствует рабочей точке, определяемой множеством соответствующих рабочих параметров, как то, в частности: интенсивность подачи воздуха для горения или число оборотов нагнетателя воздуха для горения, интенсивность подачи топлива, уровень теплопроизводительности, географическая высота и подобное. Кроме того, устройство 20 управления содержит интерфейс 21 для подсоединения диагностического прибора 10, через который с помощью диагностического прибора 10 может запрашиваться информация о рабочем режиме или рабочей точке. Мобильный топливный отопитель 1 согласно варианту исполнения, в частности, не содержит никакого интегрированного датчика СО2 для измерения содержания СО2 в отработавшем газе, соединенного с устройством 20 управления.

Для обеспечения, возможно, более стабильного и малотоксичного режима работы отопителя 1 необходимо, возможно, более точно регулировать коэффициент избытка воздуха в камере 2 сгорания во всех рабочих режимах. Для получения желательных показателей состава отработавшего газа регулировку отопителя 1 необходимо производить на основе допусков устройства 4 для подачи топлива и устройства 7 для подачи воздуха для горения, а также на основе различий в пути подачи воздуха для горения в зависимости от конкретной монтажной ситуации отопителя 1, как после первичного монтажа, так и после ремонта или замены компонентов. При этом для достижения желательных показателей отработавшего газа отопителя оказалось целесообразным контролировать содержание СО2 в отработавшем газе отопителя 1 и изменять интенсивность подачи в устройстве 7 для подачи воздуха для горения, т.е. число оборотов нагнетателя воздуха для горения в примере выполнения и/или интенсивность подачи в устройстве 4 для подачи топлива. При этом содержание СО2 в отработавшем газе, которое должно иметь место в определенном рабочем режиме отопителя 1 (т.е. при определенной рабочей точке), чтобы во всех возможных рабочих режимах происходил стабильный и малотоксичный процесс горения, зависит, однако, от относительно многих различных рабочих параметров, как то, в частности: уровень теплопроизводительности, на котором эксплуатируется отопитель 1, фактическая наружная температура, географическая высота, фактическое давление воздуха, тип отопителя, используемый вид топлива и подобное.

По этой причине в одном известном заявителю способе требуется, чтобы отопитель устанавливался в строго заданный рабочий режим, в частности на самый высокий или самый низкий уровень теплопроизводительности, и чтобы содержание СО2 определялось по таблице, содержащей разные заданные величины содержания СО2 в зависимости от географической высоты, фактической наружной температуры и используемого вида топлива. Поскольку же управление таким мобильным отопителем 1 становится все сложнее и, в частности, зависимым от географической высоты и от других конкретных условий эксплуатации, могут появиться различные рабочие режимы, а регулировка показателей отработавшего газа у такого отопителя 1 с помощью традиционных методов все более усложняется.

В мобильном топливном отопителе 1 согласно примеру выполнения устройство 20 управления отопителя 1 выполнено для вывода через интерфейс 21 заданной величины содержания СО2 в отработавшем газе отопителя 1, причем заданная величина содержания СО2 определяется в зависимости по меньшей мере от одного текущего рабочего параметра, как то, в частности: фактическая теплопроизводительность, фактическое число оборотов нагнетателя воздуха для горения, служащего в качестве устройства 7 для подачи воздуха для горения, фактическое давление воздуха, фактическая географическая высота, фактическая окружающая температура, тип отопителя и используемый вид топлива. В конкретном примере устройство 20 управления выполнено для определения заданной величины содержания СО2, исходя из текущей рабочей точки, определенной по меньшей мере двумя вышеуказанными текущими рабочими параметрами. Вся необходимая информация о текущей рабочей точке поступает в устройство 20 управления по линиям связи с устройством 4 для подачи топлива, с устройством 7 для подачи воздуха для горения, а при известных условиях с дополнительными компонентами 20а, 20b, 20c. В отнесенной устройству 20 управления памяти заложен алгоритм для вычисления заданной величины содержания СО2 в зависимости от соответствующей рабочей точки. При этом сам алгоритм был определен эмпирически в результате опытов и был заложен в памяти. Однако вместо такого эмпирического определения возможно, например, определение на основе теоретической модели. Исходя из алгоритма, заложенного в памяти, устройство 20 управления определяет корректную заданную величину содержания СО2 для текущей рабочей точки. Заданная величина содержания СО2, определенная устройством 20 управления, выдается через интерфейс 21 и по запросу оказывается в распоряжении диагностического прибора 10, подсоединенного к интерфейсу 21.

Диагностический прибор 10 содержит интерфейс 10а в качестве интерфейса пользователя, с помощью которого пользователю может отображаться информация, а пользователь может вводить данные в диагностический прибор 10. В конкретном примере выполнения диагностический прибор 10 образован компьютером, в который инсталлировано соответствующее диагностическое программное обеспечение. При этом интерфейс 10а, в частности, может содержать устройство отображения для отображения информации для пользователя и средства ввода для ввода информации пользователем. При этом средства ввода могут быть реализованы известным образом с помощью клавиатуры, мышки, сенсорного экрана, соответствующих переключателей и подобного.

Хотя в указанном конкретном примере выполнения описана реализация, при которой определение заданной величины содержания СО2 происходит с помощью алгоритма, заложенного в памяти, возможны и другие реализации. В частности, определение может происходить, исходя из текущей рабочей точки и с помощью заложенной в памяти поисковой таблицы (lookup), записи в которой так же, как и алгоритм, были предварительно определены теоретически и записаны.

Альтернативно вышеописанному определению заданной величины содержания СО2 может осуществляться и определение заданной величины λ для фактического коэффициента λ избытка воздуха в камере 2 сгорания, причем определение может происходить таким же образом, как было описано определение заданной величины содержания СО2. При этом определение заданной величины λ может происходить, например, также в дополнение к определению заданной величины содержания СО2.

В дополнение к определению и выводу заданной величины содержания СО2 и/или λ устройство 20 управления может быть выполнено также для вывода через интерфейс и максимально допустимой в текущей рабочей точке величины СО для содержания окиси углерода в отработавшем газе отопителя 1 и/или максимально допустимой величины NOx для содержания оксидов азота в отработавшем газе отопителя 1. При этом определение этих величин может происходить аналогично вышеописанному определению заданной величины содержания СО2.

В способе регулировки мобильного топливного отопителя 1, согласно примеру выполнения, диагностический прибор 10 линией 11 передачи данных соединен с устройством 20 управления отопителя 1. Отопитель 1 включается в работу, например, еще до подсоединения диагностического прибора 10 или же после этого. В рабочем режиме отопителя 1 определенная заданная величина содержания СО2 и/или λ отображаются через интерфейс 10а на диагностическом приборе. Кроме того, содержание СО2 в отработавшем газе отопителя 1 измеряется с помощью датчика 41 в области выхода 12 отработавшего газа отопителя 1. В (не показанном на фиг. 1) случае измерения фактического коэффициента λ избытка воздуха сгорания в камере 2 сгорания измерительный прибор 40 в порядке альтернативы или дополнения к датчику 41 соединен с (не показанным) λ-зондом, установленным в камере 2 сгорания.

После этого в результате сравнения измеренного измерительным прибором 40 фактического содержание СО2 в отработавшем газе с определенной заданной величиной содержания СО2 и/или сравнения измеренного измерительным прибором 40 фактического коэффициента λ избытка воздуха в камере сгорания с определенной заданной величиной λ регулировка мобильного топливного отопителя 1 может быть осуществлена простым способом, для чего фактическое содержание СО2 и/или фактическая величина λ изменяются путем изменения интенсивности подачи в устройстве 7 для подачи воздуха для горения, в частности, за счет изменения числа оборотов, и/или путем изменения интенсивности подачи в устройстве 4 для подачи топлива, пока они не совпадут с соответствующей заданной величиной или по меньшей мере не окажутся в некотором диапазоне вблизи заданной величины. При этом изменение интенсивности подачи в устройстве 7 для подачи воздуха для горения и/или в устройстве 4 для подачи топлива может производиться, например, путем соответствующего ввода данных в диагностический прибор 10, в этом случае взаимодействующий с устройством 20 управления.

Модификация

Хотя применительно к примеру выполнения была описана реализация, при которой определение заданной величины содержания СО2 и/или λ происходило в устройстве 20 управления отопителя 1, согласно модификации ранее описанного варианта осуществления возможно, например, чтобы вместо этого определение заданной величины содержания СО2 и/или λ происходило в диагностическом приборе 10.

В этом случае диагностический прибор 10 оборудован таким образом, чтобы текущий рабочий параметр, необходимый для вычисления, считывался из устройства 20 управления отопителя 1 через интерфейс 21. При этом диагностический прибор 10 считывает из отопителя 1 большинство текущих рабочих параметров, ранее описанных применительно к варианту осуществления, в частности, предпочтительно, информацию о текущей рабочей точке.

Исходя по меньшей мере из одного рабочего параметра, диагностический прибор 10 определяет заданную величину содержания СО2 и/или λ с помощью алгоритма или, исходя из соответствующей поисковой таблицы (lookup), как это было описано ранее применительно к варианту осуществления для устройства 20 управления. При этом алгоритм или поисковая таблица (lookup) могут быть заложены, например, в памяти отопителя 1 и запрашиваться через интерфейс 21 для диагностического прибора 10, или они могут быть, например, заложены также в соотнесенной с диагностическим прибором 10 памяти, вне отопителя 1.

В модификации диагностический прибор 10 выполнен для того, чтобы выводить заданную величину содержания СО2 и/или λ через интерфейс 10а так, чтобы пользователь, осуществляющий регулировку отопителя 1, мог осуществлять регулировку показателей отработавшего газа, как это было описано применительно к варианту осуществления ранее.

Усовершенствованные варианты осуществления

Согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления диагностический прибор выполнен таким образом, чтобы дать возможность пользователю вводить через интерфейс 10а данные о фактически используемом виде топлива. При этом, в частности, может быть гарантировано, чтобы пользователь мог осуществлять ввод подробных данных в отношении топлива, просто проводя различие между дизельным топливом или бензином, в частности между дизельным биотопливом, арктическим дизельным топливом и т.д. или обычным бензином, Е5, Е10 и т.д. При этом согласно одному из усовершенствованных вариантов осуществления определение заданной величины содержания СО2 и/или λ происходит с учетом ввода подробных данных об используемом виде топлива, для чего заложенный алгоритм или поисковая таблица (lookup) адаптируются соответствующим образом. Предусмотрено может быть также, например, чтобы ввод подробных данных об используемом виде топлива был выборочным, а в случае отсутствия ввода данных со стороны пользователя при определении только отличал, например, дизельное топливо от бензина.

Хотя применительно к варианту осуществления и модификации было описано, что измерение фактического содержания СО2 и/или фактического коэффициента λ избытка воздуха в камере сгорания происходит с помощью отдельного измерительного прибора 40, согласно очередному варианту осуществления возможно также, чтобы сам диагностический прибор 10 был также выполнен в качестве измерительного прибора, поэтому измерительный прибор выполнен не как отдельный прибор, а интегрирован в диагностический прибор 10.

1. Способ регулировки мобильного топливного отопителя, содержащий следующие этапы:
включение отопителя (1) в работу;
соединение диагностического прибора (10) с отопителем (1);
измерение фактического содержания CO2 в отработавших газах отопителя (1) и/или фактического коэффициента λ избытка воздуха в камере (2) сгорания отопителя (1);
определение заданной величины содержания СО2 и/или заданной величины λ в зависимости от по меньшей мере одного текущего рабочего параметра отопителя (1) в устройстве (20) управления отопителя (1) или в диагностическом приборе (10) и
вывод заданной величины содержания СО2 и/или заданной величины λ на интерфейс (21, 10а).

2. Способ по п. 1, содержащий, кроме того, этап регулировки фактического содержания СО2 в отработавших газах отопителя (1) и/или коэффициента λ избытка воздуха в камере сгорания путем изменения интенсивности подачи в устройстве (7) для подачи воздуха для горения и/или в устройстве (4) для подачи топлива.

3. Способ по п. 1, причем по меньшей мере один текущий рабочий параметр является по меньшей мере одним из текущей теплопроизводительности отопителя (1), текущего числа оборотов нагнетателя воздуха для горения, служащего в качестве устройства (7) для подачи воздуха для горения, текущего давления воздуха, текущей географической высоты, текущей окружающей температуры, типа отопителя (1) и используемого вида топлива.

4. Способ по любому из пп. 1-3, причем посредством устройства (20) управления отопителя (1) или диагностического прибора (10) определяют заданную величину содержания CO2 и/или заданную величину λ на основании заложенного алгоритма или поисковой таблицы.

5. Способ по любому из пп. 1-3, причем способ, кроме того, включает ввод данных об используемом виде топлива на интерфейс (10а) пользователя диагностического прибора (10).

6. Способ по любому из пп. 1-3, причем способ, кроме того, включает вывод максимально допустимой величины содержания СО в отработавшем газе отопителя (1) и/или максимально допустимой величины NOx содержания оксидов азота в отработавшем газе отопителя (1).

7. Способ по любому из пп. 1-3, причем измерение фактического содержания CO2 и/или фактического коэффициента λ избытка воздуха в камере сгорания проводят с помощью отдельного измерительного прибора (40).

8. Способ по любому из пп. 1-3, причем измерение фактического содержания CO2 и/или фактического коэффициента λ, избытка воздуха в камере сгорания проводят с помощью диагностического прибора (10), выполненного для этой цели.

9. Способ по любому из пп. 1-3, причем определение заданной величины содержания CO2 и/или заданной величины λ осуществляют в зависимости по меньшей мере от одной текущей рабочей точки, определяемой по меньшей мере двумя текущими рабочими параметрами.

10. Мобильный топливный отопитель (1), снабженный
камерой (2) сгорания для преобразования топливо-воздушной смеси с выделением тепла;
подводом (6) воздуха для горения в камеру (2) сгорания; подводом (3) топлива в камеру (2) сгорания и
устройством (20) управления для управления работой отопителя (1), причем устройство (20) управления выполнено для определения и вывода на интерфейс (21) заданной величины содержания CO2 в отработавшем газе и/или заданной величины коэффициента λ избытка воздуха в камере (2) сгорания в зависимости по меньшей мере от одного текущего рабочего параметра отопителя (1).

11. Мобильный топливный отопитель (1) по п. 10, в котором устройство (20) управления выполнено для определения заданной величины содержания CO2 и/или заданной величины λ на основании по меньшей мере одного рабочего параметра и посредством заложенного алгоритма или поисковой таблицы.

12. Мобильный топливный отопитель (1) по п. 10 или 11, в котором устройство (20) управления выполнено для определения заданной величины содержания CO2 и/или заданной величины λ в зависимости по меньшей мере от одной текущей рабочей точки, определяемой по меньшей мере двумя текущими рабочими параметрами.

13. Диагностический прибор (10) для мобильного топливного отопителя (1), содержащего камеру (2) сгорания для преобразования топливо-воздушной смеси с выделением тепла, причем диагностический прибор (10) выполнен для считывания по меньшей мере одного текущего рабочего параметра из отопителя через интерфейс (21) и для определения в зависимости от по меньшей мере одного текущего рабочего параметра, а также для вывода на интерфейс (10а), заданной величины содержания CO2 в отработавшем газе отопителя (1) и/или заданной величины коэффициента λ избытка воздуха в камере сгорания (2).

14. Диагностический прибор (10) по п. 13, выполненный для определения заданной величины содержания CO2 и/или заданной величины λ на основании по меньшей мере одного рабочего параметра и заложенного алгоритма или поисковой таблицы.

15. Диагностический прибор по п. 13 или 14, причем диагностический прибор (10) выполнен в виде измерительного прибора для CO2 и/или λ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергетики. Устройство для сжигания жидкого топлива содержит удлиненное отделение для сгорания, содержащее боковые стенки, имеющие внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, определяющие радиальную периферию отделения для сгорания, имеющего центральную ось, проходящую от ближнего конца к дальнему концу этого отделения в продольном направлении, при этом дальний конец является открытым, обеспечивая сообщение по текучей среде изнутри отделения для сгорания и наружу этого отделения; средство для создания воздушного потока для обеспечения потока воздуха в направлении от ближнего конца отделения для сгорания к дальнему концу в направлении, параллельном центральной оси этого отделения; топливную форсунку для аэрации жидкого топлива внутри отделения для сгорания; средство для подачи топлива для подачи жидкого топлива в топливную форсунку; средство обеспечения давления для приложения давления к жидкому топливу, поданному через средство для подачи топлива; слой тепловой изоляции, расположенный радиально между центральной осью отделения для сгорания и боковыми стенками отделения, уменьшающий передачу тепла в направлении от центральной оси отделения для сгорания к боковым стенкам; термопоглощающий слой, расположенный радиально между центральной осью отделения для сгорания и изолирующим слоем, обеспечивающий поглощение тепловой энергии, созданной внутри отделения для сгорания, и ее излучение назад в отделение для сгорания в направлении к центральной оси, когда между отделением для сгорания и термопоглощающим слоем достигнуто тепловое равновесие.

Изобретение относится к энергетике. Система управления электростанцией с мельницей для измельчения материала для ввода в систему сгорания содержит первый датчик, второй датчик, систему регулирования, компонент модуля оценки состояния, выполненный с возможностью принимать сигналы, причем компонент модуля оценки состояния выполнен с возможностью использовать первый сигнал, второй сигнал и третий сигнал, чтобы вырабатывать сигнал индикатора параметра материала и сигнал индикатора состояния системы, и компонент вывода, для выработки выходного управляющего сигнала.

Изобретение может быть использовано при проектировании систем управления нагревом свечей накаливания (запальных свечей), применяемых в камерах сгорания дизелей. Способ заключается в том, что определяют электроэнергию, подаваемую на запальную свечу (С), и температуру камеры сгорания.

Изобретение относится к способу регулирования процесса сгорания, в частности, в топочном пространстве парогенератора, отапливаемого ископаемым топливом, в котором в топочном пространстве определяются пространственно разрешимые измеренные значения.

Предохранительное устройство для анализа топочного газа для работающей на газе или нефти установки, имеющей электрическое соединение и топочный канал для горючих газов, содержит элемент для обнаружения опасного газа, выполненный с обеспечением возможности размещения в топочном канале для отслеживания топочного газа, и контроллер для автоматического регулирования соотношения газа и воздуха в топочном газе на основании сигнала от элемента для обнаружения опасного газа.

Изобретение относится к газотурбинным двигателям. Устройство горения газотурбинного двигателя содержит воздухоприемник, первое измерительное устройство для измерения количества газа в воздухоприемнике, по меньшей мере одну камеру сгорания, множество линий подачи топлива в камеру сгорания, выхлопную трубу, второе измерительное устройство для измерения количества газа в выхлопной трубе и блок управления, приспособленный для изменения подачи топлива в множество линий подачи топлива с возможностью контролировать количество газа в выхлопной трубе, причем данное изменение осуществляется в зависимости как от измеряемого количества газа в воздухоприемнике, так и от измеряемого количества газа в выхлопной трубе.

Изобретение относится к области теплоснабжения и может быть использовано на котельных, имеющих два и более котла с различными характеристиками. Способ предназначен для водогрейных и паровых котельных, на которых установлено не менее двух котлов с различными характеристиками.

Изобретение относится к энергетике. .

Изобретение относится к способам управления горением в газовой турбине. .

Изобретение относится к устройствам для термической нейтрализации огневым методом жидких отходов, например промышленных стоков, образующихся на газоконденсатных и нефтяных месторождениях.
Наверх