Измерение турбулентных потоков



Измерение турбулентных потоков
Измерение турбулентных потоков
Измерение турбулентных потоков
Измерение турбулентных потоков
Измерение турбулентных потоков
Измерение турбулентных потоков

Владельцы патента RU 2663082:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к измерению потоков текучей среды в установке для сжигания. В частности, данное изобретение касается измерения потоков текучих сред, таких как воздух, при наличии турбулентности. Установка для сжигания для измерения расходов в установке для сжигания содержит боковой канал (28), подводящий канал (11) с впуском (27) и выпуском, причем впуск (27) выполнен с возможностью втекания текучей среды в подводящий канал (11), причем выпуск выполнен с возможностью вытекания текучей среды из подводящего канала (11) в горелку (1) установки для сжигания, причем боковой канал (28) содержит датчик (13) массового потока, впуск и элемент (14) сопротивления потоку, причем датчик (13) массового потока выступает в боковой канал (28) и выполнен с возможностью определения сигнала, соответствующего массовому потоку (15) текучей среды через боковой канал (28), причем элемент (14) сопротивления потоку делит боковой канал на первый участок, обращенный к датчику (13) массового потока, и второй участок, обращенный от датчика (13) массового потока, и имеет площадь сквозного прохода для текучей среды, имеющую такую величину, что в первом участке бокового канала (28) может возникать определенный профиль потока (15) текучей среды. Технический результат - улучшение измерения потока в установках для сжигания, в частности, при наличии турбулентности. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Данное изобретение касается измерения потоков текучей среды в установке для сжигания. В частности, данное изобретение касается измерения потоков текучих сред, таких как воздух, при наличии турбулентности.

Из-за изменений температуры воздуха и давления воздуха возникают колебания коэффициента λ избытка воздуха в зависимости от температуры воздуха и давления воздуха. Поэтому установки для сжигания регулируются на избыток воздуха. Эта мера служит для предотвращения негигиеничного сгорания. Недостатком такой регулировки установок для сжигания на избыток воздуха является низкий КПД установки.

Для измерения количества воздуха пригодны датчики частоты вращения и пневматические переключатели. Недостатком датчиков частоты вращения является то, что они не чувствительны к колебаниям температуры воздуха и давления воздуха. Недостатком пневматических переключателей является то, что контроль давления воздуха с их помощью удается осуществлять лишь при определенном давлении. И все-таки, контролировать можно путем использования нескольких пневматических переключателей для нескольких значений давления. Однако, до сих пор едва ли возможна дополнительная юстировка во всем рабочем диапазоне установки для сжигания. Решением проблемы юстировки до сих пор является также использование двух блоков.

Возникновение турбулентности дополнительно усложняет эту проблему, так как на сигнал датчика объемного расхода сильно влияет его встроенное положение посреди турбулентного потока. Кроме того, измеренный сигнал сильно загрязнен шумом, обусловленным турбулентностью.

Немецкий патент DE 4337703 C1 заявлен 5.11.1993. Решение о выдаче патента было опубликовано 23.03.1995. DE 4337703 C1 раскрывает многофункциональное управляющее устройство с регулятором на входе. Немецкая заявка DE 3703934 A1 была подана 09. 02.1987 и опубликована 13.08.1987. Был истребован приоритет от 11.02.1986. В DE 3703934 A1 раскрыта система управления подачей топлива и/или воздуха в камеру сжигания источника тепла. Заявка GB 1571906 была подана 29.10.1976. Полное описание было опубликовано 23.07.1980. В GB 1571906 предложены усовершенствования для регулировки соотношений воздух/газ для горелок.

Европейский патент EP 1236957 B1 выдан 02.11.2006 и раскрывает подгонку работающего от горелки нагревательного прибора к системе подачи воздуха и отвода отработавших газов. В EP 1236957 B1 раскрыт датчик давления/датчик массового расхода воздуха 28, который установлен в линии подачи воздуха 14 или отвода отработавших газов нагревательной установки. Регулятор 30 регулирует, исходя из сигнала датчика 28 воздуходувки 26. Для выравнивания мгновенного объемного потока воздуха до требуемого объемного потока воздуха запоминается эксплуатационная характеристика 40. Для улучшения регулировочной характеристики при больших разностях температур и с учетом способности сохранения эксплуатационных свойств при аварии предусмотрен температурный датчик 35.

Европейский патент EP 2556303 B1 выдан 24.02.2016 и раскрывает пневматическую комбинированную регулировку с выравниванием масс. В EP 2556303 B1 показано сопло Вентури 5, создающее разрежение, с датчиком 6 массового расхода в дополнительном канале 7. Система 9 управления или регулирования регулирует частоту вращения воздуходувки 1 в зависимости от сигнала датчика 6.

Немецкий патент DE 102004055715 B4 выдан 22.03.2007 и касается регулирования коэффициента избытка воздуха в топочном устройстве. Согласно DE 102004055715 B4 массовый поток воздуха mL устанавливается на такое высокое значение, что происходит гигиеничное сжигание.

Целью данного изобретения является улучшение измерения потока в установках для сжигания, в частности, при наличии турбулентности.

Существо изобретения

Данное изобретение касается улучшенного способа и улучшенного устройства для измерения потоков в установках для сжигания при турбулентности. Для этого в установке для сжигания боковой канал соединен с линией подачи и/или с линией отвода газообразной текучей среды. Боковой канал соединен с линией подачи и/или с линией отвода таким образом, что текучая среда может течь из линии подачи и/или отвода в этот боковой канал. В боковой канал помещается по меньшей мере один элемент сопротивления потоку. Тем самым, датчик массового потока в боковом канале становится нечувствительным по отношению к твердым компонентам и/или капелькам в текучей среде. К тому же, элемент сопротивления потоку уменьшает турбулентность потока на датчике массового потока. Для дальнейшего уменьшения чувствительности к твердым частицам, капелькам и/или к турбулентности соединение по текучей среде между линиями подачи и/или отвода и боковым каналом выполняется в виде пневмометрической трубки.

Неожиданным образом при экспериментах было установлено, что приемник воздушного давления предпочтительно ориентировать таким образом, чтобы он был направлен вниз по потоку. Другими словами, отверстия приемника воздушного давления обращены вниз по потоку. Таким образом, поток течет мимо приемника воздушного давления. За счет этого он всасывается в обратном направлении. Благодаря этой мере существенно повышается чувствительность по отношению к твердым частицам, капелькам и/или к турбулентности.

Вышеуказанный способ и вышеуказанное устройство позволяют также задавать меньший безопасный промежуток между коэффициентом λ избытка воздуха и негигиеничным сжиганием. Такой безопасный промежуток необходим вследствие естественных колебаний давления и температуры в течение времени. Следствием уменьшения безопасного промежутка является в целом улучшенный КПД установки для сжигания.

Указанные проблемы учета турбулентности и стойкости против твердых частиц решаются совокупностью признаков независимых пунктов формулы данного изобретения. Особые варианты выполнения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы.

Смежная цель данного изобретения состоит в том, чтобы предложить способ и/или устройство для измерения потоков в установках для сжигания, причем отверстие по меньшей мере одного элемента сопротивления потоку может регулироваться посредством исполнительного механизма. Предпочтительно энергоснабжение исполнительного механизма для регулировки элемента сопротивления потоку осуществляется через (восьмижильный) компьютерный сетевой кабель с интегрированной в этот кабель передачей электроэнергии.

Еще одна цель данного изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и/или устройство для измерения потоков в установках для сжигания, причем используются первый и второй элементы сопротивления потоку. С помощью первого и второго элементов сопротивления потоку создается делитель давления. Боковой канал находится в соединении по текучей среде с участком между обоими элементами сопротивления потоку. В этом боковом канале расположен датчик массового потока.

Еще одна близкая цель данного изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и/или устройство для измерения потоков в установках для сжигания, причем по меньшей мере одно отверстие бокового канала находится в соединении по текучей среде с окружающим пространством установки для сжигания, так что возникает путь для текучей среды между линией подачи и/или отвода и окружающим пространством (область снаружи установки для сжигания).

Согласно другому варианту выполнения предлагается способ и/или устройство для измерения потоков в установках для сжигания, причем пневмометрическая трубка содержит первую и вторую камеры. Первая камера находится в соединении по текучей среде с линией подачи и/или отвода. Первая и вторая камеры между собой и с боковым каналом находятся в соединении по текучей среде. Боковой канал сужается в этом месте живого сечения потока. Датчик массового потока находится в боковом канале. Предпочтительно вторая камера тоже находится в соединении по текучей среде с линиями подачи и/или отвода.

Еще одна цель данного изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и/или устройство для измерения потоков в установках для сжигания, причем датчик массового потока содержит анемометр и эталонный датчик температуры, причем анемометр эксплуатируется с постоянной мощностью и/или с постоянным напряжением, и/или с постоянным током.

Еще одна близкая цель данного изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и/или устройство для измерения потоков в установках для сжигания, причем датчик массового потока содержит анемометр и эталонный датчик температуры, причем анемометр эксплуатируется с постоянной температурой.

Еще одна близкая цель данного изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и/или устройство для измерения потоков в установках для сжигания, причем вызываемые турбулентностью шумы в сигнале датчика массового потока фильтруются с помощью (электронной, цифровой) схемы. Предпочтительно шум фильтруется с помощью фильтра скользящего среднего и/или с помощью фильтра с конечной импульсной характеристикой, и/или с помощью фильтра с бесконечной импульсной характеристикой, и/или с помощью фильтра Чебышева.

Еще одна цель данного изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и/или устройство для измерения потоков в установках для сжигания, причем эти способ и/или устройство отвечают требованиям техники безопасности. Предпочтительно для этого датчик массового потока выполняется с (двойным) резервированием. Особенно предпочтительным является сравнение друг с другом результатов обоих каналов в плане проверки достоверности сигналов. Предусмотрена также проверка сигналов каждого отдельного датчика (с помощью схемы обработки сигнала) на достоверность. В идеале и сама схема обработки сигнала проверяется на функционирование без погрешностей. К тому же схема обработки сигнала предпочтительно может выполняться с (двойным) резервированием и со сравнением результатов, и/или генерируются проверочные сигналы функциональной проверки схемы обработки сигнала.

Еще одна цель данного изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и/или устройство для измерения потоков в установках для сжигания, причем датчик массового потока снабжается энергией с помощью (восьмижильного) компьютерного сетевого кабеля с интегрированной в кабель передачей электроэнергии.

Согласно одной близкой цели данного изобретения предлагаются способ и/или устройство для измерения потоков с передачей данных (и с энергоснабжением) через двужильную, бинаправленную шину, например, через шину сети локальных контроллеров (CAN-Bus).

Краткое описание чертежей

Различные детали станут доступны специалисту из последующего подробного описания. При этом отдельные варианты выполнения не являются ограничивающими объем защиты. На прилагаемых чертежах показано следующее.

Фиг. 1 - схематично система с установкой для сжигания, причем поток текучей среды измеряется в линии подачи воздуха.

Фиг. 2 - схематично и детально боковой канал.

Фиг. 3 - схематично система с установкой для сжигания и с установленным с напорной стороны воздушным клапаном.

Фиг. 4 - схематично система с установкой для сжигания и со смесительным устройством перед воздуходувкой.

Фиг. 5 - схематично боковой канал с обходным каналом. Приемник воздушного давления имеет отверстия, направленные вниз по потоку.

Подробное описание

На фиг. 1 показана система, содержащая горелку 1, потребитель 2 теплоты, воздуходувку 3 с регулируемой частотой вращения и клапан 4, регулируемый с помощью двигателя. Регулируемый с помощью электродвигателя клапан 4 расположен после входа 27 воздуха. Потребителем 2 теплоты (теплообменником) может быть, например, водонагревательный котел. Расход (поток частиц и/или массовый поток) текучей среды - воздуха согласно фиг. 1 может устанавливаться как посредством регулируемого с помощью двигателя клапана 4, так и путем предварительной настройки частоты вращения 22 воздуходувки.

В случае отсутствия клапана 4 массовый расход 5 воздуха может юстироваться также только через частоту вращения воздуходувки 3. Для юстировки частоты вращения воздуходувки 3 может применяться, например, широтно-импульсная модуляция. Согласно другому варианту выполнения двигатель воздуходувки 3 подключен к преобразователю частоты. Тем самым, частота вращения воздуходувки 3 юстируется через частоту преобразователя.

Согласно другому варианту выполнения воздуходувка работает с устойчивой, не изменяемой частотой вращения. В этом случае массовый расход воздуха устанавливается положением клапана 4. Кроме того, возможно применение дополнительных исполнительных механизмов, которые изменяют массовый расход 5 воздуха. При этом речь может идти, например, о регулировке штуцера горелки или о регулируемом клапане в газоотводном канале.

Расход 6 (например, поток частиц и/или массовый поток) текучей среды - топлива регулируется посредством топливного клапана 9. Согласно одному варианту выполнения топливный клапан 9 представляет собой (регулируемый с помощью двигателя) вентиль.

В качестве топлива могут использоваться, например, горючие газы, такие как природный газ и/или пропан, и/или водород. В качестве топлива может использоваться также жидкое топливо, такое как дизельное топливо. В этом случае клапан 9 заменяется на управляемый с помощью электродвигателя регулятор давления масла на выходе форсунки для жидкого топлива. Функция противоаварийной защиты и/или функция закрывания реализуются посредством имеющихся с резервированием предохранительных клапанов 7-8. Согласно одному особому варианту выполнения предохранительные клапаны 7-8 и топливный клапан 9 реализованы в виде интегрированного узла. Согласно еще одному варианту выполнения в качестве горелки 1 рассматривается двигатель внутреннего сгорания. В частности, может рассматриваться двигатель внутреннего сгорания установки для одновременной выработки электрической и тепловой энергии.

Топливо примешивается к воздушному потоку 5 в горелке 1 и/или перед горелкой 1. Эта смесь сжигается в топочном пространстве потребителя 2 теплоты. В потребителе 2 теплоты происходит дальнейшая передача тепла. Например, нагретая вода посредством насоса отводится к нагревательным элементам и/или при промышленных топочных камерах нагревает материал (непосредственно). Поток 10 отработавших газов отводится через газоход 30, например, через выпускную трубу.

Устройство 16 регулирования и/или управления, и/или контроля координирует все исполнительные механизмы таким образом, что корректный массовый расход 6 топлива посредством изменения положения клапана 9 для соответствующего массового расхода 5 воздуха, т.е. расхода воздуха (массовый поток и/или поток частиц) в канале 11 устанавливается для каждой точки диаграммы мощности горелки. Тем самым получается желаемый коэффициент λ избытка воздуха. Согласно одному особому варианту выполнения такое устройство 16 регулирования и/или управления, и/или контроля выполнено как микроконтроллер.

Для этого устройство 16 регулирования и/или управления, и/или контроля настраивает воздуходувку 3 через линию 22 сигнала, а воздушный клапан 4 через линию 23 сигнала настраивает на сохраненные в этом устройстве 16 регулирования и/или управления, и/или контроля (в форме характеристической кривой) значения. Предпочтительно устройство 16 регулирования и/или управления, и/или контроля содержит (не разрушаемое) запоминающее устройство. В этом запоминающем устройстве сохранены указанные значения. Положение топливного клапана 9 задается через линию 26 сигнала. В рабочем режиме предохранительные запорные клапаны 7, 8 регулируются через линии 24, 25 сигнала.

Если ошибки в работе клапана 4, 9 и/или воздуходувки 3 должны выявляться (например, в (электронном) интерфейсе или управляющем устройстве клапана или воздуходувки), то это может осуществляться посредством положения клапана 4, ориентированного на безопасность сигнала подтверждения, через (бинаправленную) линию 23 сигнала для клапана 4 и/или через (бинаправленную) линию 26 сигнала для клапана 9. Ориентированная на безопасность сигнализация положения может быть реализована, например, с помощью позиционного датчика с резервированием. Если требуется ориентированный на безопасность сигнал подтверждения о частоте вращения, то это может осуществляться через (бинаправленную) линию сигнала 22 с использованием (ориентированных на безопасность) датчиков частоты вращения. Для этого могут использоваться, например, датчик частоты вращения с резервированием, и/или могут сравниваться измеренная частота вращения и заданная частота вращения. Управляющие сигналы и сигналы подтверждения могут передаваться по различным линиям сигналов и/или через бинаправленную шину.

Перед горелкой помещен боковой канал 28. Через боковой канал 28 наружу выходит небольшое количество вытекающего воздуха 15. В идеале воздух 15 стекает при этом в помещение, из которого воздуходувка 3 подсасывает воздух. Согласно другому варианту выполнения этот вытекающий воздух 15 стекает в камеру сгорания потребителя 2 теплоты. Согласно другому варианту выполнения этот воздух течет обратно в воздушный канал 11. В этом случае между отводом и обратным каналом (по меньшей мере локально) в воздушном канале 11 установлен элемент сопротивления потоку. Боковой канал 28 вместе с горелкой 1 и газоходом 30 потребителя 2 теплоты образует делитель потока. Для установленного пути потока через горелку 1 и газоход 30 для каждого значения воздушного потока 5 (однозначно обратимо) через боковой канал 28 вытекает воздушный поток 15 соответствующей величины. Только при этом для каждой точки диаграммы мощности горелки должен быть установлен путь потока через горелку 1 и газоход 30.

Таким образом, он может варьироваться через мощность горелки (а тем самым, и через массовый расход воздуха).

Специалисту понятно, что боковой канал 28 в зависимости от соотношения давлений может быть для воздушного канала 11 как отводящим каналом, так и подводящим каналом.

В боковом канале 28 размещен элемент 14 сопротивления потоку (в форме дроссельной шайбы). Посредством этого элемента 14 сопротивления потоку определяется количество вытекающего воздуха 15 делителя потока. Специалисту понятно, что эта функция дроссельной шайбы 14 как определенного сопротивления потоку может быть реализована также посредством трубки определенной длины (и диаметра). Специалисту понятно также, что с помощью ламинарного элемента потока или посредством другого сопротивления потоку тоже может быть реализована функция этой дроссельной шайбы 14.

Согласно одному особому варианту выполнения площадь сквозного прохода элемента 14 сопротивления потоку может регулироваться с помощью электродвигателя. Площадь сквозного прохода элемента 14 сопротивления потоку может регулироваться для предотвращения и/или устранения забивки взвешенными частицами. В частности, элемент 14 сопротивления потоку может открываться и/или закрываться. Площадь сквозного прохода элемента сопротивления потоку предпочтительно многократно регулируется, чтобы предотвратить и/или устранить забивание.

Расход 15 потока в боковом канале 28 зависит от площади сквозного прохода элемента 14 сопротивления потоку. Поэтому значение воздушного потока 5 сохраняется через запоминаемые в не разрушаемом запоминающем устройстве параметрические значения для измеренных значений потока 15 при каждой используемой площади сквозного прохода сопротивления 14 потоку. Таким образом может быть определен воздушный поток 5.

При таком расположении расход 15 (поток частиц и/или массовый поток) через боковой канал 28 является мерой воздушного потока 5 через горелку. При этом с помощью датчика 13 массового потока компенсируются влияния вследствие изменений плотности воздуха, например, из-за изменений абсолютного давления и/или температуры воздуха. Обычно расход 15 гораздо меньше, чем воздушный поток 5. Таким образом, боковой канал 28 (практически) не влияет на воздушный поток 5. Согласно одному особому варианту выполнения расход 15 (частиц или массовый) через боковой канал 28 по меньшей мере в 100 раз, предпочтительно по меньшей мере в 1000 раз, еще предпочтительнее по меньшей мере в 10000 меньше, чем поток 5 (частиц и/или массовый) через воздушный канал 11.

На фиг. 2 представлен в увеличенном масштабе вырез в области бокового канала 28. С помощью датчика 13 массового потока определяется значение расхода 15 в боковом канале 28. Сигнал датчика через линию 21 сигнала передается на устройство 16 регулирования и/или управления, и/или контроля. В устройстве 16 регулирования и/или управления, и/или контроля этот сигнал преобразуется в значение расхода 15 через боковой канал 28 и/или воздушного потока 5 через воздушный канал 11. Согласно еще одному варианту выполнения в месте датчика 13 массового потока предусмотрено устройство для обработки сигнала. Это устройство для обработки сигнала располагает интерфейсом, пригодным для того, чтобы передавать переработанный (в значение воздушного потока 5 и/или расхода 15) сигнал на устройство 16 регулирования и/или управления, и/или контроля.

Датчики, такие как датчик 13 массового потока, позволяют производить измерение при больших скоростях потока, особенно в связи с установками для сжигания в рабочем режиме. Типичные значения для таких скоростей потока обычно лежат в диапазонах между 0.1 м/сек и 5 м/сек, 10 м/сек, 15 м/сек, 20 м/сек, или даже 100 м/сек. Датчиками массового потока, пригодными для осуществления данного изобретения, являются, например, датчики OMRON® D6F-W или SENSOR TECHNICS® WBA.

Используемый диапазон у этих датчиков обычно начинается при скоростях между 0.01 м/сек и 0.1 м/сек, а заканчивается при скорости, например, 5 м/сек, 10 м/сек, 15 м/сек, 20 м/сек, или даже 100 м/сек. Другими словами, могут быть скомбинированы нижние границы, например, 0.1 м/сек с верхними границами, 5 м/сек, 10 м/сек, 15 м/сек, 20 м/сек, или даже 100 м/сек.

Независимо от того, производится ли обработка сигнала в устройстве 16 регулирования и/или управления, и/или контроля, или на месте датчика 13 массового потока, это устройство для обработки сигнала может содержать фильтр. Фильтр усредняет колебания сигнала, которые вызываются турбулентностями. Специалист выбирает для этого подходящий фильтр, например, фильтр скользящего среднего, фильтр с конечной импульсной характеристикой, фильтр с бесконечной импульсной характеристикой, фильтр Чебышева и т.п. Согласно одному особому варианту выполнения этот фильтр выполнен как (программируемая) электронная схема.

Такой (электронный) фильтр сглаживает измеренный сигнал. Фильтр согласно одному варианту выполнения может быть адаптивным. Для этого сигнал, измеренный за длительное, максимальное время суммирования (например, от 2 сек до 5 сек), усредняется в качестве эталонного значения с помощью фильтра скользящего среднего. При отклонении измеренного значения от среднего значения и/или от заданного значения за предварительно заданный диапазон фиксируется скачок заданного значения. В качестве фактического значения теперь непосредственно используется измеренное значение. Таким образом, регулировочный контур немедленно реагирует со скоростью считывания этого регулировочного контура.

Комбинация приемника 12 воздушного давления, элемента 14 сопротивления потоку и фильтра является предпочтительной. С помощью этого фильтра могут быть скомпенсированы частотные составляющие колебаний сигнала датчика 13 массового потока, которые вряд ли могут быть скомпенсированы приемником 12 воздушного давления и/или элементом 14 сопротивления потоку. Предпочтительно приемник 12 воздушного давления интегрирует колебания давления массового потока 5 в подводящем канале 11, которые выше 10 Гц, еще предпочтительнее выше 50 Гц.

Предпочтительно элемент 14 сопротивления потоку демпфирует колебания давления массового потока 5 в подводящем канале 11 в 5 раз, предпочтительно более, чем в 10 раз или даже более чем в 40 раз. В дополнение к этому фильтр интегрирует колебания в диапазоне более 1 Гц, предпочтительно более 10 Гц.

Если измеренные значения снова лежат внутри определенного диапазона, то время интегрирования пошагово увеличивают с каждым считыванием регулировочного контура. Интегрированное таким образом значение используется в качестве фактического значения. Это происходит до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное время интегрирования. Теперь регулировочный контур рассматривается как стационарный. Усредненное таким образом значение используется теперь как фактическое значение. Описанный способ делает возможным точный стационарный измеренный сигнал при максимальной динамике.

Согласно еще одному особому варианту выполнения отдельные или все линии 21-26 сигнала выполнены в виде (восьмижильного) компьютерного сетевого кабеля с интегрированной в этот кабель передачей электроэнергии (или без нее). Предпочтительно подключенные к линиям 21-26 сигналов узлы не только коммуницируют через эти линии 21-26 сигналов, но они через подходящие линии 21-26 сигналов снабжаются также энергией для своей работы. В идеале через линии 21-26 сигналов могут передаваться мощности до 25.5 Вт. В порядке альтернативы сигналы могут передаваться также и через двужильную, бинаправленную шину, например, через шину сети локальных контроллеров (CAN-Bus).

Представленная на фиг. 2 форма измерения потока в боковом канале 28 особенно предпочтительна для установок сжигания. Воздушный поток 5 в воздушном канале 11 между воздуходувкой 3 и горелкой 1 является (многократно) завихренным. Колебания потока вследствие турбулентности при этом находятся в том же порядке величин, что и усредненное значение воздушного потока 5. Из-за этого существенно затрудняется прямое измерение значения воздушного потока 5. Возникающие в боковом канале 28 колебания потока оказываются значительно меньше, чем вызываемые воздуходувкой 3 колебания потока в воздушном канале 11. Тем самым, с помощью показанной на фиг. 2 системы получают существенно улучшенное отношение сигнал/шум сигнала датчика 13 массового потока. Боковой канал 28 предпочтительно построен таким образом, что (практически) не получают релевантного макроскопического профиля потока для потока 15. В боковом канале 28 поток 15 предпочтительно ламинарно проходит над датчиком 13 массового потока. Специалист среди прочего использует число Рейнольдса ReD для определения массового потока 15 текучей среды в боковом канале 28 диаметром D как ламинарный или турбулентный. Согласно одному варианту выполнения потоки с числами Рейнольдса ReD <4000, особенно предпочтительно с ReD <2300, еще предпочтительнее с ReD <1000 относятся к ламинарным. Предпочтительно площадь сквозного прохода элемента 14 сопротивления потоку имеет такие размеры, что предоставляет возможность возникновения определенного, предпочтительно ламинарного профиля потока (массового потока 15) в боковом канале 28. Определенный профиль потока (массового потока 15 текучей среды) в боковом канале 28 характеризуется определенным распределением скоростей массового потока 15 в зависимости от радиуса бокового канала 28. Таким образом, массовый поток 15 проходит не хаотично. Определенный профиль потока для каждого расхода 15 потока в боковом канале 28 является однозначным. С определенным профилем потока локально измеренное в (датчике) массовом потоке значение потока является репрезентативным для расхода потока в боковом канале 28. Таким образом, оно является репрезентативным для воздушного потока 5 в подводящем канале 11. Определенный профиль потока в боковом канале 28 (массового потока 15) предпочтительно не является турбулентным. В частности, определенный профиль потока (массового потока 15) в боковом канале 28 может иметь (параболическое) распределение скоростей в зависимости от радиуса бокового канала 28.

В схеме по фиг. 2 речь не идет, однако, о косвенном измерении давления. В противоположность измерению давления охватываются и изменения массового потока вследствие изменения температуры. Раскрытое здесь устройство позволяет с помощью устройства 16 регулирования и/или управления, и/или контроля компенсировать и изменения температуры.

Датчик 13 массового потока может быть легко смонтирован с напорной стороны практически в любой системе.

Чтобы дополнительно снизить влияние турбулентности, поток 15 может быть направлен через приемник 12 воздушного давления в боковой канал 28. Этот приемник 12 воздушного давления расположен в воздушном канале 11. Приемник 12 воздушного давления выполнен в форме трубы любого поперечного сечения (например, круглого, с углами, треугольного, трапециевидного, предпочтительно круглого). Конец трубы 12 в направлении основного воздушного потока 5 закрыт или сильно сужен. Конец трубы, который выступает из этой трубы с основным потоком 5, образует начало бокового канала 28. Этот конец выходит в боковой канал 28. На этой стороне приемника 12 воздушного давления в направлении, из которого поступает воздушный поток 5, сбоку выполнено несколько отверстий 31 (например, шлицов или сверленых отверстий). Через отверстия 31 текучая среда, например, воздух может поступать из воздушного канала 11 в приемник 12 воздушного давления. Таким образом, приемник 12 воздушного давления через эти отверстия 31 находится в (прямом) соединении по текучей среде с воздушным каналом 11. Общая площадь отверстий 31 (пропускное поперечное сечение отверстий 31) значительно больше, чем площадь сквозного прохода элемента 14 сопротивления потоку. Таким образом, площадь сквозного прохода элемента 14 сопротивления потоку (практически) является определяющей для значения воздушного потока через боковой канал 28. Согласно одному особому варианту выполнения общее пропускное поперечное сечение отверстий 31 по меньшей мере в 2 раза, предпочтительно по меньшей мере в 10 раз, особенно предпочтительно по меньшей мере в 20 раз больше, чем площадь сквозного прохода элемента 14 сопротивления потоку.

Для общей площади отверстий 31 специалист выберет площадь, маленькую относительно поперечного сечения приемника 12 воздушного давления. Таким образом, колебания турбулентного основного потока 5 (практически) не оказывают влияния. В трубе приемника воздушного давления создается успокоенный полный напор. Согласно одному особому варианту выполнения общее пропускное поперечное сечение отверстий 31 по меньшей мере в 2 раза, предпочтительно по меньшей мере в 5 раз, особенно предпочтительно по меньшей мере в 10 раз меньше, чем поперечное сечение приемника 12 воздушного давления.

Еще одно преимущество такой схемы заключается в том, что меньше вероятность попадания взвешенных частиц и/или капелек в боковой канал 28. За счет существенно меньших скоростей воздуха в боковом канале 28 и за счет полного напора в приемнике 12 воздушного давления взвешенные частицы и/или капельки дополнительно завихряются в турбулентном основном потоке 5. Твердые частицы большого размера вряд ли смогут попасть в приемник 12 воздушного давления за счет полного напора и за счет отверстий 31. Они, завихряясь, проходят мимо приемника 12 воздушного давления. Предпочтительно отдельные отверстия впуска 31 для этого имеют диаметр менее 5 мм, предпочтительнее менее 3 мм, особенно предпочтительно менее 1.5 мм.

Специалист разместит отверстия 31 вдоль приемника 12 воздушного давления таким образом, что в приемнике 12 воздушного давления получится среднее значение полного напора по макроскопическому профилю воздушного потока 5. Специалист выберет приемник 12 воздушного давления определенной длины, чтобы сгладить макроскопический профиль потока воздушного потока 5 внутри трубы. Он выравнивает по согласованной с воздушным каналом 11 длине приемника 12 воздушного давления соответствующие параметры потока для по-разному выполненных воздушных каналов 11. Это относится, в частности, к воздушным каналам разных диаметров.

Неожиданным образом выяснилось, что особенно предпочтительно ориентировать отверстия 31 приемника 12 воздушного давления вниз по потоку. Приемник 12 воздушного давления делит воздушный канал 11 на первый и второй участки. Первый участок воздушного канала 11 направлен из приемника вверх по потоку. Второй участок воздушного канала 11 направлен из приемника 12 воздушного давления вниз по потоку. При этом понятия «вверх по потоку» и «вниз по потоку» определяются направлением воздушного потока 5.

Другими словами, вверх по потоку означает против направления воздушного потока 5. Вниз по потоку означает в направлении воздушного потока 5.

Вопреки первому предположению, согласно которому ориентированный вниз по потоку приемник 12 воздушного давления скорее позволит текучей среде вытекать в канал 11, такая схема оказалась эффективной. Ориентированный вниз по потоку приемник 12 воздушного давления всасывает поток обратно. К тому же, тем самым существенно снижается опасность проникновения частиц в приемник 12 воздушного давления.

На фиг. 3 в качестве измененного относительно фиг. 1 варианта выполнения показана система с регулируемым с помощью электродвигателя воздушным клапаном 4. Воздушный клапан 4 установлен вниз по потоку от воздуходувки 3. Воздушный клапан 4 установлен также вниз по потоку от бокового канала 28. Система по фиг. 3 позволяет устанавливать положение воздушного клапана 4 и/или частоту вращения воздуходувки 3 для каждой точки диаграммы мощности горелки. Тем самым, из каждого значения массового потока 5 воздуха и (подтвержденного) положения воздушного клапана 4 и/или (подтвержденной) частоты вращения воздуходувки 3 (однозначно обратимо) получается значение 15 потока в боковом канале 28.

На фиг. 4 в качестве измененного относительно фиг. 1 и фиг. 3 варианта выполнения показана система со смесительным устройством 17 перед воздуходувкой 3. В противоположность системам по фиг. 1 и фиг. 3 топливо смешивается с воздухом не в горелке 1. Вместо этого топливо с помощью смесительного устройства 17 подмешивается в воздушный поток 5 перед воздуходувкой 3. Таким образом, в воздуходувке 3 и в канале 11 находится топливно-воздушная смесь. Затем топливно-воздушная смесь сжигается в горелке 1 в топочном пространстве потребителя 2 теплоты.

В противоположность фиг. 1 и фиг. 3 воздух 15 со стороны всасывания втекает через датчик 13 массового потока. Воздуходувка 3 в этом месте создает разрежение. Другими словами, боковой канал 28 является подводящим каналом. Боковой канал 28 предпочтительно расположен перед смесительным устройством 17. Тем самым, возможно создаваемое смесительным устройством 17 разрежение не сказывается на потоке 15 (потоке частиц и/или массовом потока) через боковой канал 28.

Изменения количества газа как результат регулировки топливного клапана 9, регулируемого с помощью электродвигателя, не оказывают влияния на поток 15 через боковой канал 28. Смесительное устройство 17 (практически) больше не действует в зоне бокового канала 28. Если разрежения в подаче воздуходувки 3 недостаточно, то можно с помощью элемента 18 сопротивления потоку создавать на входе 27 подачи воздуходувки определенное сопротивление потоку. Вместе с этим элементом 14 сопротивления потоку в боковом канале 28 реализуется делитель потока.

На фиг. 4 поток 5 текучей среды может регулироваться только посредством воздуходувки 3 через линию 22 сигнала. Специалисту понятно, что может быть дополнительно установлен регулируемый с помощью двигателя клапан 4. Такой клапан установлен относительно воздуходувки 3 с напорной стороны или со стороны всасывания. Этот клапан согласно другому варианту выполнения может встраиваться вместо элемента 18 сопротивления потоку. В этом случае он выполнен практически как регулируемый с помощью электродвигателя элемент сопротивления потоку (с сигналом подтверждения).

Датчик 13 массового потока может быть просто помещен со стороны всасывания практически на любой системе. Показанные на фиг. 3 и фиг. 4 системы тоже компенсируют изменения плотности воздуха, как это представлено на фиг. 1. В каждом случае определяется поток 5 частиц и/или массовый поток 5 текучей среды через горелку 1.

Измерение потока 15 в боковом канале 28 осуществляется датчиком 13 массового потока. Датчик 13 массового потока установлен в подводящем канале/отводящем канале 28. Датчик 13 массового потока предпочтительно работает по принципу анемометра. При этом нагреватель (работающий на электричестве) нагревает текучую среду. Нагревательное сопротивление одновременно может применяться как измерительный терморезистор. В установленном перед нагревательным сопротивлением измерительном элементе измеряется эталонная температура текучей среды. Измерительный элемент для контрольного измерения температуры тоже может быть выполнен как сопротивление, например, в форме элемента PT-1000.

В идеале нагревательное сопротивление и эталонный терморезистор размещены на одном чипе. Специалисту понятно, что при это нагрев должен быть в достаточной мере термически развязан от измерительного элемента для контрольного измерения температуры.

Анемометр может иметь два вида приведения в действие. Согласно первому варианту выполнения нагревательное сопротивление нагревается с постоянными известными мощностью нагрева, напряжением нагрева и/или током нагрева. Различие в температурах нагревателя и измерительного элемента для контрольного измерения температуры является мерилом расхода (потока частиц и/или массового потока) в боковом канале 28. Точно так же и основной поток является мерилом для потока 5 (потока частиц и/или массового потока).

Согласно второму варианту выполнения нагреватель нагревается в замкнутом контуре регулирования температуры. Тем самым получается постоянная температура нагревателя. Температура нагревателя (не учитывая колебаний вследствие регулирования) равна заданному значению температуры регулировочного контура. Это заданное значение температуры нагревателя устанавливается за счет того, что постоянная разность температур суммируется со значением температуры, измеренной измерительным элементом для контрольного измерения температуры. Постоянная разность температур соответствует, таким образом, превышению температуры нагревателя относительно измерительного элемента для контрольного измерения температуры. Поданная в нагреватель мощность является мерилом расхода (потока частиц и/или массового потока) в боковом канале 28. Точно так же и основной поток является мерилом для потока 5 (потока частиц и/или массового потока).

Диапазон измерений датчика объемного расхода при определенных обстоятельствах может соответствовать незначительному расходу 15 в боковом канале 28. Следовательно, при достаточно высоком напоре нагнетания площадь сквозного прохода элемента 14 сопротивления потоку, определяющая поток 15, должна рассчитываться меньшей. При такого рода небольших площадях сквозного прохода возникает опасность того, что элемент 14 сопротивления потоку забьется взвешенными частицами.

На фиг. 5 показано, как в таких случаях может быть создан делитель давления с обходным каналом 29.

Позади первого элемента 14 сопротивления потоку с большей площадью сквозного прохода в этом случае расположен второй элемент 19 сопротивления потоку. Тем самым, напор делится между обоими элементами 14 и 19 сопротивления потоку. Площади сквозного прохода элементов 14 и 19 сопротивления потоку определяют такое деление напора. Перед датчиком 13 массового потока в обходном канале 29 расположен еще один элемент 20 сопротивления потоку. Специалист выбирает площадь сквозного прохода элемента 20 сопротивления потоку достаточно большой. Кроме того, специалист выбирает площадь сквозного прохода элемента 20 сопротивления потоку, согласованную с датчиком 13 массового потока. С помощью построенного таким образом делителя субпотока в этом случае может (однозначно обратимо) быть сделан вывод о расходе 5 (потоке частиц и/или массовом потоке) через канал 11.

Для не дающего погрешностей осуществления измерительного процесса может быть реализован датчик 13 массового потока с (двойным) резервированием со сравнением результатов. Такое двойное выполнение касается прежде всего самого датчика 13 массового потока, а также устройства для обработки сигнала. Сравнение результатов в таком случае может проводиться в надежном аппаратном и/или программном обеспечении на месте датчиков и/или в устройстве 16 регулирования и/или управления, и/или контроля. Согласно другому варианту выполнения боковой канал 28 выполняется с (двойным) резервированием. Предпочтительно каждый из имеющихся боковых каналов 28 с резервированием содержит элемент 14 сопротивления потоку.

Таким образом могут быть выявлены ошибки из-за забивки элементов 14 сопротивления потоку. Ответвление для второго бокового канала в этом случае лежит предпочтительно между элементом 14 сопротивления потоку и приемником 12 воздушного давления. Приемник 12 воздушного давления из-за больших отверстий 31 может рассматриваться как работающий без погрешностей.

Могут учитываться и другие погрешности, такие как образование отложений на датчике 13 массового потока, царапины и/или другие повреждения, оказывающие влияние на измеренный сигнал. За счет выполнения с (двойным) резервированием устройства для обработки сигнала могут быть распознаны также погрешности в этом устройстве для обработки сигнала. Согласно одному варианту выполнения измеренные значения выполненных с резервированием датчиков 3 массового потока могут сравниваться друг с другом предпочтительно с образованием в каждом случае дополнительного среднего значения путем вычитания. Разность Δ в этом случае лежит внутри диапазона пороговых значений

с границами и . С помощью характеристической кривой соответствующих граничных значений и и по заданному значению воздушного потока 5 могут сравниваться и оцениваться значения разности Δ для каждого заданного значения воздушного потока 5.

Части регулировочного устройства или способа согласно данному изобретению могут быть реализованы как аппаратное обеспечение, как модуль программного обеспечения, который выполняется как вычислительный блок, или с помощью облачного вычислительного устройства, или с помощью комбинации вышеназванных возможностей. Это программное обеспечение может содержать встроенные микропрограммы, драйвер для аппаратного обеспечения, который выполняется внутри операционной системы, или программу пользователя. Данное изобретение касается, таким образом, также программного продукта для вычислительной машины, который содержит признаки этого изобретения и, соответственно, выполняет требуемые операции. При реализации в качестве программного обеспечения описанные функции могут записываться в виде одной или нескольких команд на машиночитаемой среде. Некоторые примеры машиночитаемых сред включают в себя оперативные запоминающие устройства (RAM), магнитные оперативные запоминающие устройства (MRAM), постоянные запоминающие устройства (ROM), флэш-накопители, электронно программируемые ПЗУ (EPROM), электронно перепрограммируемые ПЗУ, с которых можно стирать информацию (EEPROM), регистр вычислительного блока, жесткий диск, сменный блок памяти, оптическое запоминающее устройство, или любую подходящую среду, доступ к которой возможен через вычислительное устройство или через другие IT-устройства и приложения.

Другими словами, данное изобретение предлагает установку для сжигания, содержащую

горелку 1,

боковой канал 28 и

подводящий канал 11 с местом 12 соединения для бокового канала 28, по меньшей мере с одним впуском 27 и выпуском, причем этот по меньшей мере один впуск 27 подводящего канала 11 выполнен с возможностью втекания текучей среды в этот подводящий канал 11, причем выпуск подводящего канала 11 выполнен с возможностью вытекания текучей среды из подводящего канала 11 в горелку 1 установки для сжигания,

причем боковой канал 28 содержит датчик 13 массового потока, впуск, выпуск и по меньшей мере один элемент 14 сопротивления потоку,

причем впуск бокового канала 28 соединен с местом 12 соединения подводящего канала 11 таким образом, что боковой канал 28 и подводящий канал 11 находятся в соединении по текучей среде,

причем датчик 13 массового потока выполнен с возможностью определения сигнала, соответствующего массовому потоку 15 текучей среды через боковой канал 28,

причем указанный по меньшей мере один элемент 14 сопротивления потоку делит боковой канал первый участок, обращенный к датчику 13 массового потока, и второй участок, обращенный от датчика 13 массового потока, и имеет площадь сквозного прохода для пропускания текучей среды между этими первым и вторым участками.

Установка для сжигания предпочтительно выполнена таким образом, что датчик 13 массового потока выступает в боковой канал 28. Установка для сжигания предпочтительно выполнена таким образом, что в месте 12 соединения подводящего канала 11 имеется приемник воздушного давления. Особенно предпочтительно, если установка для сжигания выполнена таким образом, что приемник воздушного давления имеет первый участок с по меньшей мере одним впуском 31 и второй участок с выпуском, и эти первый и второй участки приемника воздушного давления находятся друг с другом в (прямом) соединении по текучей среде. Установка для сжигания в идеале выполнена таким образом, что первый участок приемника воздушного давления имеет подобласть, обращенную к указанному по меньшей мере одному впуску 27 подводящего канала 11, и подобласть, обращенную к выпуску подводящего канала 11. Далее, установка для сжигания предпочтительно выполнена таким образом, что обращенная к выпуску подводящего канала 11 подобласть первого участка приемника воздушного давления содержит по меньшей мере один впуск 31 приемника воздушного давления.

В одном предпочтительном варианте выполнения обращенная к указанному по меньшей мере одному впуску 27 подводящего канала 11 подобласть первого участка приемника воздушного давления закрыта. Тем самым, текучая среда не может через эту обращенную к указанному по меньшей мере одному впуску 27 подводящего канала 11 подобласть первого участка приемника воздушного давления втекать в приемник воздушного давления. Другими словами, обращенная к этому по меньшей мере одному впуску 27 подводящего канала 11 подобласть первого участка заперта для потока текучей среды из подводящего канала 11 в приемник воздушного давления. Обращенная к этому по меньшей мере одному впуску 27 подводящего канала 11 подобласть первого участка приемника воздушного давления не имеет, в частности, никаких отверстий и/или заперта. Датчик 13 массового потока выступает в боковой канал 28 предпочтительно по меньшей мере на 1 мм, по меньшей мере на 2 мм, или по меньшей мере на 5 мм. Первый участок приемника воздушного давления выступает в подводящий канал 11 предпочтительно по меньшей мере на 1 мм, по меньшей мере на 2 мм или по меньшей мере на 5 мм. В одном варианте выполнения первый и второй участки приемника воздушного давления находятся в прямом соединении по текучей среде.

Предпочтительно первый участок приемника воздушного давления содержит именно две подобласти.

Согласно другому варианту выполнения элемент 14 сопротивления потоку установлен между датчиком 13 массового потока и впуском бокового канала 28.

Одна из вышеуказанных установок для сжигания характеризуется тем, что место соединения подводящего канала 11 содержит приемник воздушного давления,

причем выпуск приемника воздушного давления выполнен с возможностью обеспечения вытекания текучей среды из приемника воздушного давления в боковой канал 28,

причем указанный по меньшей мере один впуск 31 приемника воздушного давления имеет площадь сквозного прохода для пропускания текучей среды между подводящим каналом 11 и первым участком приемника воздушного давления.

Предпочтительно площадь сквозного прохода впуска 31 приемника воздушного давления больше, чем площадь сквозного прохода элемента 14 сопротивления потоку.

Далее, данное изобретение предлагает одну из вышеуказанных установок для сжигания, в которой этот по меньшей мере один впуск 31 приемника воздушного давления несколько отверстий для пропускания текучей среды между подводящим каналом 11 и первым участком приемника воздушного давления. Диаметр каждого отдельного отверстия предпочтительно имеет такой размер, что взвешенные частицы и/или капельки в массовом потоке 5 в подводящем канале 11 не попадают во второй участок приемника воздушного давления.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем датчик 13 массового потока содержит анемометр, и причем анемометр датчика 13 массового потока выполнен с возможностью эксплуатации при постоянной температуре.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем датчик 13 массового потока содержит анемометр, и причем анемометр датчика 13 массового потока выполнен с возможностью эксплуатации с постоянной мощностью.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем датчик 13 массового потока содержит анемометр, и причем анемометр датчика 13 массового потока выполнен с возможностью эксплуатации при постоянном напряжении.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем датчик массового потока содержит анемометр, и причем анемометр датчика 13 массового потока выполнен с возможностью эксплуатации с постоянным током.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем боковой канал 28 дополнительно имеет обходный канал 29 и по меньшей мере один второй элемент 19 сопротивления потоку, причем этот по меньшей мере один второй элемент 19 сопротивления потоку делит боковой канал на третий участок, обращенный к указанному по меньшей мере одному элементу 14 сопротивления потоку, и четвертый участок, обращенный от этого по меньшей мере одного элемента 14 сопротивления потоку, и причем обходный канал 29 ответвляется от третьего участка бокового канала 28 таким образом, что этот обходный канал 29 (напрямую) соединен с третьим участком по текучей среде.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем датчик 13 массового потока выступает в обходный канал 29.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем обходный канал 29 дополнительно ответвляется от четвертого участка бокового канала 28 таким образом, что этот обходный канал 29 (напрямую) соединен с четвертым участком по текучей среде.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем обходный канал 29 содержит третий элемент 20 сопротивления потоку, и этот третий элемент 20 сопротивления потоку установлен в обходном канале 29.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем боковой канал 28 дополнительно содержит выпуск, который выполнен с возможностью вытекания текучей среды из бокового канала 28.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем эта установка для сжигания дополнительно содержит потребитель 2 теплоты, который соединен с горелкой 1, и выпуск бокового канала 28 (напрямую) соединен по текучей среде с потребителем 2 теплоты этой установки для сжигания.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем эта установка для сжигания содержит потребитель 2 теплоты, соединенный с горелкой 1, и окружающее пространство, которое окружает горелку 1 и потребитель 2 теплоты снаружи, причем выпуск бокового канала 28 (напрямую) соединен по текучей среде с окружающим пространством установки для сжигания.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем выпуск бокового канала 28 (напрямую) соединен по текучей среде с подводящим каналом 11.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем этот выпуск бокового канала 28 дополнительно выполнен с возможностью втекания текучей среды в боковой канал 28, а впуск бокового канала 28 дополнительно выполнен с возможностью вытекания текучей среды из бокового канала 28.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем эта установка для сжигания дополнительно содержит устройство для обработки сигнала, имеющее фильтр низких частот и (коммуникативно) соединенное с датчиком 13 массового потока, причем фильтр низких частот выполнен с возможностью (адаптивной) фильтрации сигнала датчика 13 массового потока.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем фильтр низких частот выполнен адаптивным.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем порог низких частот в 3 дБ лежит ниже 50 Гц, предпочтительно ниже 5 Гц, еще предпочтительнее ниже 1 Гц.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем эта установка для сжигания содержит второй боковой канал 28, причем этот второй боковой канал 28 содержит датчик 13 массового потока и имеет впуск (и предпочтительно по меньшей мере один дополнительный элемент сопротивления потоку), причем впуск второго бокового канала 28 связан с соединением, выбранным либо из места 12 соединения подводящего канала 11, либо дополнительного места соединения, которое содержит подводящий канал 11, таким образом, что второй боковой канал 28 и подводящий канал 11 соединены по текучей среде, причем датчик 13 массового потока второго бокового канала 28 выступает во второй боковой канал 28 и выполнен с возможностью определения сигнала, соответствующего массовому потоку 15 текучей среды через второй боковой канал 28, (причем предпочтительно этот дополнительный элемент сопротивления потоку делит второй боковой канал 28 на первый и второй участки и имеет площадь сквозного прохода для пропускания текучей среды между первым и вторым участками второго бокового канала 28, причем особенно предпочтительно эта площадь сквозного прохода второго элемента сопротивления потоку имеет такую величину, что в первом участке второго бокового канала 28 возникает определенный профиль массового потока текучей среды).

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем эта установка для сжигания содержит дополнительный датчик 13 массового потока, причем дополнительный датчик 13 массового потока выступает в боковой канал 28 и выполнен с возможностью определения сигнала, соответствующего массовому потоку 15 текучей среды через боковой канал 28.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем по меньшей мере один из элементов сопротивления потоку представляет собой дроссельную шайбу 14.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем по меньшей мере один из элементов сопротивления потоку представляет собой регулируемую (электродвигателем) дроссельную шайбу 14.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, дополнительно содержащую воздуходувку 3, горелку 1, потребитель 2 теплоты, соединенный с горелкой 1, и устройство 16 регулирования и/или управления, и/или контроля, и содержащую одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем устройство 16 регулирования и/или управления, и/или контроля (коммуникативно) соединено с указанным (по меньшей мере одним) датчиком 13 массового потока этого по меньшей мере одного бокового канала 28 установки для сжигания.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем устройство 16 регулирования и/или управления, и/или контроля содержит устройство для обработки сигнала, (коммуникативно) соединенное с датчиком 13 массового потока, причем фильтр низких частот выполнен с возможностью (адаптивной) фильтрации сигнала датчика 13 массового потока.

Данное изобретение предлагает далее одну из вышеуказанных установок для сжигания, причем установка для сжигания дополнительно содержит окружающее пространство, которое окружает горелку 1 (и теплообменник 2), и причем воздуходувка 3 выполнена с возможностью всасывания текучей среды из этого окружающего пространства установки для сжигания.

Указанное относится к отдельным вариантам выполнения данного изобретения. В этих вариантах выполнения могут быть предприняты различные изменения, не отходящие от основополагающей идеи и не выходящие за рамки данного изобретения. Предмет данного изобретения определен в пунктах его формулы. Могут предприниматься самые разные изменения, не выходящие за объем защиты нижеследующих пунктов формулы изобретения.

Перечень ссылочных обозначений

1 горелка,

2 потребитель теплоты (теплообменник), в частности, топочное пространство,

3 воздуходувка

4 (регулируемый с помощью электродвигателя) клапан, соответственно, вентиль

5 поток текучей среды (массовый поток) в главном канале, воздушный поток, массовый расход воздуха

6 поток текучей среды, горючей текучей среды, расход топлива

7, 8 предохранительный клапан

9 (регулируемый с помощью электродвигателя) клапан, соответственно, вентиль

10 поток отходящих газов, поток отработавших газов

11 подводящий канал (воздушный канал)

12 место соединения

13 датчик массового потока

14 элемент сопротивления потоку (дроссельная шайба)

15 расход (поток, массовый поток) в боковом канале

16 устройство регулирования и/или управления, и/или контроля

17 смесительное устройство

18, 19, 20 элементы сопротивления потоку (дроссельные шайбы)

21-26 линии сигналов

27 впуск воздуха

28 боковой канал

29 обходный канал

30 газоотводный канал

31 отверстия приемника воздушного давления

1. Установка для сжигания, содержащая

горелку (1),

боковой канал (28) и

подводящий канал (11) с местом (12) соединения для бокового канала (28), имеющий по меньшей мере один впуск (27) и выпуск, причем указанный по меньшей мере один впуск (27) подводящего канала (11) выполнен с возможностью втекания текучей среды в подводящий канал (11), причем указанный выпуск подводящего канала (11) выполнен с возможностью вытекания текучей среды из подводящего канала (11) в горелку (1) указанной установки для сжигания,

причем боковой канал (28) содержит датчик (13) массового потока, впуск, выпуск и по меньшей мере один элемент (14) сопротивления потоку,

причем впуск бокового канала (28) связан с местом (12) соединения подводящего канала (11) таким образом, что боковой канал (28) и подводящий канал (11) соединены по текучей среде,

причем датчик (13) массового потока выполнен с возможностью определения сигнала, соответствующего массовому потоку (15) текучей среды через боковой канал (28),

причем указанный по меньшей мере один элемент (14) сопротивления потоку делит боковой канал на первый участок, обращенный к датчику (13) массового потока, и второй участок, обращенный от датчика (13) массового потока, и имеет площадь сквозного прохода для пропускания текучей среды между этими первым и вторым участками,

отличающаяся тем, что датчик (13) массового потока выступает в боковой канал (28), и место (12) соединения подводящего канала (11) содержит приемник воздушного давления,

причем приемник воздушного давления содержит первый участок с по меньшей мере одним впуском (31) и второй участок с выпуском,

причем эти первый и второй участки приемника воздушного давления находятся друг с другом в соединении по текучей среде,

причем первый участок приемника воздушного давления выступает в подводящий канал (11), и указанный по меньшей мере один впуск (31) приемника воздушного давления выполнен с возможностью втекания текучей среды из подводящего канала (11) в приемник воздушного давления,

причем первый участок приемника воздушного давления содержит подобласть, обращенную к указанному по меньшей мере одному впуску (27) подводящего канала (11), и подобласть, обращенную к выпуску подводящего канала (11),

причем подобласть первого участка приемника воздушного давления, обращенная к выпуску подводящего канала (11), содержит по меньшей мере один впуск (31) приемника воздушного давления.

2. Установка для сжигания по п. 1, причем выпуск приемника воздушного давления выполнен с возможностью вытекания текучей среды из приемника воздушного давления в боковой канал (28), причем указанный по меньшей мере один впуск (31) приемника воздушного давления имеет площадь сквозного прохода для пропускания текучей среды между подводящим каналом (11) и первым участком приемника воздушного давления.

3. Установка для сжигания по п. 2, причем указанный по меньшей мере один впуск (31) приемника воздушного давления имеет несколько отверстий для пропускания текучей среды между подводящим каналом (11) и первым участком приемника воздушного давления, и диаметр каждого отдельного отверстия имеет такой размер, что взвешенные частицы в массовом потокt (5) в подводящем канале (11) не попадают во второй участок приемника воздушного давления.

4. Установка для сжигания по любому из пп. 1-3, причем боковой канал (28) дополнительно имеет обходный канал (29) и по меньшей мере один второй элемент (19) сопротивления потоку,

причем этот по меньшей мере один второй элемент (19) сопротивления потоку делит боковой канал на третий участок, обращенный к указанному по меньшей мере одному элементу (14) сопротивления потоку, и четвертый участок, обращенный от этого по меньшей мере одного элемента (14) сопротивления потоку, и

причем обходный канал (29) ответвляется от третьего участка бокового канала (28) таким образом, что обходный канал (29) соединен по текучей среде с указанным третьим участком.

5. Установка для сжигания по п. 4, причем обходный канал (29) имеет третий элемент (20) сопротивления потоку, и этот третий элемент (20) сопротивления потоку установлен в этом обходном канале (29).

6. Установка для сжигания по любому из пп. 1-5, причем обращенная к указанному по меньшей мере одному впуску (27) подводящего канала (11) подобласть первого участка приемника воздушного давления закрыта, так что эта обращенная к указанному по меньшей мере одному впуску (27) подводящего канала (11) подобласть первого участка запирает поток текучей среды из подводящего канала (11) в приемник воздушного давления.

7. Установка для сжигания по любому из пп. 1-6, причем боковой канал (28) дополнительно содержит выпуск, который выполнен с возможностью вытекания текучей среды из бокового канала (28).

8. Установка для сжигания по п. 7, причем эта установка для сжигания дополнительно содержит топочное пространство (2), которое соединено с горелкой (1), и выпуск бокового канала (28) соединен по текучей среде с этим топочным пространством (2) установки для сжигания.

9. Установка для сжигания по п. 7, причем эта установка для сжигания содержит топочное пространство (2), соединенное с горелкой (1), и окружающее пространство, которое окружает горелку (1) и топочное пространство (2) снаружи, причем выпуск бокового канала (28) соединен по текучей среде с окружающим пространством установки для сжигания.

10. Установка для сжигания по п. 7, причем выпуск бокового канала (28) соединен по текучей среде с подводящим каналом (11).

11. Установка для сжигания по любому из пп. 7-10, причем выпуск бокового канала (28) дополнительно выполнен с возможностью втекания текучей среды в боковой канал (28), а впуск бокового канала (28) дополнительно выполнен с возможностью вытекания текучей среды из бокового канала (28).

12. Установка для сжигания по любому из пп. 1-11, причем эта установка для сжигания дополнительно содержит устройство обработки сигнала, имеющее фильтр низких частот, который соединен с датчиком (13) массового потока, причем фильтр низких частот выполнен с возможностью фильтрации сигнала датчика (13) массового потока.

13. Установка для сжигания по п. 12, причем фильтр низких частот выполнен адаптивным.

14. Установка для сжигания по любому из пп. 1-13, причем эта установка для сжигания содержит:

второй боковой канал (28),

причем второй боковой канал (28) содержит датчик (13) массового потока и впуск 25,

причем впуск второго бокового канала (28) связан с соединением, выбранным либо из места (12) соединения подводящего канала (11), либо из дополнительного места соединения, которое включает в себя подводящий канал (11), таким образом, что второй боковой канал (28) и подводящий канал (11) соединены по текучей среде,

причем датчик (13) массового потока второго бокового канала (28) выступает во второй боковой канал (28) и выполнен с возможностью определения сигнала, соответствующего массовому потоку (15) текучей среды через второй боковой канал (28).

15. Установка для сжигания по любому из пп. 1-14, содержащая воздуходувку (3) и устройство (16) регулирования, и/или управления, и/или контроля, причем устройство (16) регулирования, и/или управления, и/или контроля соединено с датчиком (13) массового потока этого по меньшей мере одного бокового канала (28) установки для сжигания.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к устройству для смешивания сыпучей горной породы изменяющегося минерального состава, способу смешивания сыпучей горной породы изменяющегося минерального состава.

Изобретение относится к области управления или регулирования соотношений компонентов в смесях, а именно в нескольких потоках текучих сред с использованием электрических средств, и может быть использовано в качестве автоматического дозирующего устройства в системе одоризации природного газа.

Группа изобретений относится к средствам управления системой дозирования и смешивания продукта. Технический результат заключается в обеспечении режима работы системы управления дозированием и смешиванием продукта, улучшающего однородность смеси компонентов продукта, получаемого на выходе смесителя.

Изобретение относится к установке (30) для непрерывного изготовления жидкого продукта (Р). .

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для получения синтез-газа. .

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение для смешивания различных материалов. .

Изобретение относится к средствам автоматизации технологических процессов и может быть использовано для дозирования флотационных реагентов на обогатительных фабриках при обогащении руд цветных металлов.

Изобретение относится к устройствам для регулирования концентрации озона в газовой смеси, образованной в озонаторе с помощью барьерного разряда, и может быть использовано в биологии, медицине, пищевой и химической промышленности.

Изобретение относится к сжигающему устройству газотурбинной установки. В сжигающем устройстве 3 газотурбинной установки пластина 20 с воздушными отверстиями включает в себя центральную группу 51 воздушных отверстий, выполненную из множества воздушных отверстий 51А и 51В, и множество внешних круговых групп 52 воздушных отверстий, выполненных из множества воздушных отверстий 52А, 52В и 52С и образованных так, чтобы окружать центральную группу 51 воздушных отверстий.

Группа изобретений относится к предохранительным устройствам. Защитное устройство отказобезопасных систем управления содержит блок контроля, блок тестирования и выходной каскад, имеющий по меньшей мере один контактный элемент.

Изобретение относится к соединителю термопары для электрического соединения термопары с газовым предохранительным клапаном. Технический результат – компактность, эргономичность и возможность применения минимальных усилий пользователя для соединения с газовым предохранителем.

Термостат // 2641177
Изобретение относится к области газовых бытовых кухонных плит и, в частности, к термостату для бытовых кухонных плит. Термостат для бытовых кухонных плит, работающих от газа, содержит корпус, в котором образованы впускной канал и выпускной канал, выполненные с возможностью получения газового потока от подающего источника и для подачи такого газового потока в газовую горелку.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Способ работы парового котла, по которому в топку котла подают воздух и используемый в качестве топлива природный газ, теплоту продуктов сгорания топлива отводят котловой воде и пару, после чего уходящие газы удаляют из котла в атмосферу, из барабана котла отводят продувочную воду.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Способ работы парового котла, по которому в топку котла подают воздух и используемый в качестве топлива природный газ, теплоту продуктов сгорания топлива отводят котловой воде и пару, после чего уходящие газы удаляют из котла в атмосферу, из барабана котла отводят продувочную воду.

Изобретение относится к энергетике. Работа печи контролируется посредством контроля за статистической переменной, вычисляемой из измерения тяги, и контроля за переменной процесса, связанной с работой печи.

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 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 относится к измерению потоков текучей среды в установке для сжигания. В частности, данное изобретение касается измерения потоков текучих сред, таких как воздух, при наличии турбулентности. Установка для сжигания для измерения расходов в установке для сжигания содержит боковой канал, подводящий канал с впуском и выпуском, причем впуск выполнен с возможностью втекания текучей среды в подводящий канал, причем выпуск выполнен с возможностью вытекания текучей среды из подводящего канала в горелку установки для сжигания, причем боковой канал содержит датчик массового потока, впуск и элемент сопротивления потоку, причем датчик массового потока выступает в боковой канал и выполнен с возможностью определения сигнала, соответствующего массовому потоку текучей среды через боковой канал, причем элемент сопротивления потоку делит боковой канал на первый участок, обращенный к датчику массового потока, и второй участок, обращенный от датчика массового потока, и имеет площадь сквозного прохода для текучей среды, имеющую такую величину, что в первом участке бокового канала может возникать определенный профиль потока текучей среды. Технический результат - улучшение измерения потока в установках для сжигания, в частности, при наличии турбулентности. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх