DD203141A1 - Verfahren zur ermittlung der menge eines teilstromes eines stroemenden mediums - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mengenermittlung des Teilstromes eines stroemenden Mediums aus den Ergebnissen einer Mengenmessung des Gesamtstromes. Ziel der Erfindung ist es, in einem gegebenen Rohrleitungs- oder Kanalsystem, bei dem eine Kurzschluszverbindung vom druckseitigen Heiszluftkanal des Geblaeses zum saugseitigen Kanal besteht, eine eindeutige Ermittlung der von auszen in das System eintretenden Kaltluftmengen vorzunehmen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in dem gegebenen Rohrleitungs- oder Kanalsystem aus der mesztechnisch unmittelbar vor Luefter festgestellten Gesamtluftmenge (Mischluftmenge) die Groesze der von auszen angesaugten Teilluftmenge ueber Waermebilanzen zu ermitteln. Erfindungsgemaesz wird dies dadurch erreicht, dasz die Temperaturen der Teilstroeme und des Gesamtstromes gemessen und ueber ein erstes Rechenglied ein Signal nach dem Therm Formel erzeugt wird, dasz in bekannter Weise die Menge des Gesamtstromes gemessen und ueber ein zweites Rechenglied ein Signal nach dem Therm Formel erzeugt wird und dasz beide Signale ueber ein drittes Rechenglied multipliziert werden, derart, dasz das Ausgangssignal des dritten Rechengliedes proportional der Menge des Teilstromes ist.

Description

235U0 0

(Eitel der Erfindung

Verfahren zur Ermittlung der Menge eines Teilstromes eines strömenden Mediums

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Menge des Teilstromes eines strömenden Mediums aus der Menge des Gesamtstromes des strömenden Mediums..

Eine solche Aufgabe, ist z. B* bei Luftsystemen von Dampferzeugern zu lösen, wenn- ein Kaltluft- und ein Heißluftteilstrom vermischt wird und die Menge des Ealtlüftstromes bestimmt werden soll, wobei diese nicht direkt gemessen werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In Rohrleitungs- und Kanalsystsmen besteht oft die Aufgabe, die durchströmenden Flüssigkeits- oder Gasmengen meßtechnisch zu erfassen, um den Massestrom (kg/h ] oder Volumenstrom £m-yhjzu ermitteln·

Es sind jedoch Rohrleitung- und Kanalsysteme bekannt,, die teilweise, von kalter Luft, teilweise von heißer Luft, teilweise von gemischter Luft durchströmt werden» Z. B. wird von einem Gebläse über zwei mögliche Ansaugwege Luft aus der Atmosphäre angesaugt. Diese Luft wird nach dem Gebläse durch einen Luftvorwärmer gedrückt. Nach dem Luftvorwärmer wird ein Teilstrom der'erhitzten Luft abgezweigt

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und über einen mit einem. Regelorgan-versehenen Bypass der Gebläsesaugleitung -wieder zugeführt* Die Aufgabe "besteht darin, die von außen in das System eintretende Kaltluftmenge zu messen. Eine Messung der Kaltluftmenge im Rohrleitungssystem vor Eintritt der heißen Rezirkulationsluft "bis zum Mischpunkt ist aber nicht möglich, weil durch die zwei möglichen Ansaugwege kein aasgeglichenes Geschwindigkeit spr of il bis zum Vereinigungspunkt mit der Heißluft vorhanden ist.

Unmittelbar vor Eintritt in das Gebläse bietet sich die Möglichkeit, eine Mengenmessung vorzunehmen. Der Binfluß des. unterschiedlichen Ansaugweges aus der Atmosphäre ist bis zum Saugstutzen vor dem Gebläse abgeklungen, jedoch ist an dieser Stelle nur eine fehlerbehaftete Messung möglich, ^a "bei geöffnetem Bypassregelorgan ständig eine bestimmte Menge an Heißluft, die über den Bypasskanal in die Saugleitung strömt, mit gemessen wird«

Bekannt ist auch ein kalorimetrisches Verfahren, bei der einem strömenden Medium - meist über einen elektrischen Widerstand - eine genau definierte Wärmemenge zugeführt wird und bei dem durch Messung der Temperatur vor und hinter dem Wärmespender die Durchflußmenge des Mediums ermittelt -wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, in dem gegebenen Rohrleitungsoder Kanalsystem, bei dem eine Kurzschlußverbindung vom druckseitigen Heißluftkanal des Gebläses zum saugseitigen Kanal besteht, eine eindeutige Ermittlung der von außen in das System eintretenden Kaltluftmengen vorzunehmen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in dem gegebenen Rohrleitungs- oder Kanalsystem aus der meßtechnisch unmittelbar vor Lüfter festgestellten Gesamtluftmenge (Misch-

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L 3 Ό Ι 4 U U

lüftmenge) die Größe der von außen angesaugten Teilluftmenge über Wänaebilanzen zu ermitteln.

Erfindungsgemäß isird dies dadurch erreicht, daß die Tempe raturen der feilströme und des Gesamtstromes gemessen und über ein erstes Rechenglied ein Signal nach dem Therm

erzeugt wird, daß in bekannter Weise die Menge des Gesamtstromes gemessen und über ein zweites Rechenglied ein Signal nach dem !Therm

erzeugt wird und daß beide Signale über ein drittes Hechenglied multipliziert werden, derart, daß das Ausgangssignal des dritten-Rechengliedes proportional der Menge des Teilstromes ist·

Je nach Aufbau der Meßkette und des Rechners ist der Therm auch in einem Rechengang zu bilden«

Ausführungsbeispiel

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt schematisch vereinfacht ausschnittsweise das Luftsystem eines Dampferzeugers.

über einen der Ansaug^egs 1; 2 wird Kaltluft nu von außen (aus dem Freien oder aus dem Kesselhaus) angesaugt. Die Kalt-

loft 17 strömt zur Mischstelle 3, an der Heißluft 18 zugeführt wird. Die Mischluft 19 wird über die Mengenmeßstelle 4 dem Lüfter 5 zugeführt. Hier wird die Gesamtluftmenge (Mischluft = Kaltluft + Heißluft) gemessen. Die Mischluft 19 wird in den Luftvorwärmer 6 gefördert und dort erhitzt. Der Hauptstrom der Heißluft 18 wird zu den Verbrauchern (z.BV Brenner des Dampferzeugers) gefördert." lin Teilstrom 23 wird an der Einbindung 7 abgezweigt und über das Regelorgan 8 zum Mischpunkt 3 gefördert. Vor dem Mischpunkt 3 ist die Temperaturmeßstelle 9 für die Kaltluft 17 angeordnet, durch die die Temperatur tg-^ gemessen wird*

Vor oder nach dem Lüfter 5 ist die Temperaturmeßstelle 10; 11 für die Mischluft 19 angeordnet, durch die die Temperatur t^ gemessen wirdv Fach Einbindung 7 ist eine der Temper at ürmeß— stellen 12; 13 für die Heißluft angeordnet, durch die die Temperatur trrr gemessen wird'· Die Temperaturmeßstellen 9» 10; 11; 12; 13 sind mit dem Rechenglied 14 verbunden, daß das Signal 20 nach dem Therm

_v ¹¹HL "* ¹¹KL/

erzeugt.

". Die Mengenmeßstelle ist mit dem Rechenglied 15 verbunden, daß das Signal 21 nach dem Therm

erzeugt.

Die Signale 20; 21 sind auf den Eingang des Rechengliedes 16 geschaltet und werden im Sechenglied 16 multipliziert. Das Ausgangssignal 22 des Rechengliedes 16 ist proportional der Menge des gesuchten Teilstroms.

Die Ermittlung der Thermen erfolgt nach der Mischungsregel auf grund der Wärmebilanzen, die wie folgt lautet: Die Wärmebilanz lautet:

^m!HL * ° PHL * ¹³HL ^{+ m}*

^CPEL * ¹XL = ^m#HL ''⁰

HL * ° PHL * ¹³HL ^{+ m}KL ^{V C}PEL * ¹XL = ^mHL '⁰PmL * Bei -Vernachlässigung der Unterschiede von Cpm-, ⁽^vkt,^{s 0}PmL

_♦ _. HL m ΤΤ-Γ = m ,— KL ML t

m* = Massendurchsatz [kg/aJ

c = SpezifV Wärme [kJ/kg grdj

t = femperatur L⁰CJ

Indiees5

HL = Heißluft

KL = Kaltluft

IL a Mischluft

In der Hegel gilt für den Meßgeber vor Lüfters

tj2. __ ·, ν Ptsl f λ\

(273 + W)

*

Hit Beziehungen (2) und (4) ergibt sich für das gesuchte m^>

kl - r £73

^tHL " ^tML " -¹³KL

k = Eichkonstante / = Dichte [kg/m³] Y = Yolumenstrom

[kp/m²]

Index:

0 = im Uormzüstanä.

Im Thermy^PjT-T/ ist k eine Konstante, die in der Regel durch

k Eichung gewonnen wird. Die Bildung der Wurzel für PrHff ^w^ "bei handelsüblichen Transmit tern in der Regel durch -ein Redusierglied vorgenommen» Um aus dem Meßergebnis vor Lüfter auf die Kaltluftmenge schlie-

Ben zu können, sind die Temperaturen t-^, *kl» ^m₁ ^zu und mittels eines Recliengliedes, z. BV Mikrorechner, wie folgt zu kombinieren!

Rechengliedi

- *hl\

^aKL/

Dieses Rechenglied ist dann mit dem 5!herm k* multiplizieren·

Claims (1)

1 *t

Erf indungsanspruc h

1. Verfahren zor Ermittlung der Menge eines Teilstroin.es eines strömenden Mediums aas der Menge des Gesamtstromes des strömenden Mediums, wobei die Teilströme verschiedene Temperaturen haben, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperaturen der Teilströme und des Gesamtstromes gemessen und über ein erstes Hechenglied ein Signal, nach dem Therm

erzeugt wird, daß in bekannter Weise die Menge des Gesamt stromes gemessen und über ein zweites Rechenglied ein
Signal nach dem Therm

erzeugt wird und daß beide Signale über ein drittes Sechenglied multipliziert werden, derart, daß das Ausgangssignal des dritten Rechengliedes proportional der Menge des Teilstromes ist.

2v Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die
Temperaturen der Teilströme und des Gesamtstromes und eine charakteristische Druckdifferenz ( P^ff) ^des Gesamtstromes in bekannter Weise zur Bestimmung der Menge des Gesamtstromes gemessen werden und über ein oder mehrere Sechenglieder ein Signal nach dem Therm

erzeugt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnung