EA025590B1 - Парогазогенератор - Google Patents

Abstract

Предлагаемый парогазогенератор содержит заполненную до заданного максимального уровня водой полностью закрытую со всех сторон теплоизолированную ванну с регулятором в ней уровня воды в пределах максимальный - минимальный, сливным патрубком наружу внизу и вентилем на нём, а также находящейся внутри в верхней, свободной без воды части зоной парообразования, соединённой с парогазопроводом; расположенную в нижней обводнённой части камеры воспламенения с изогнутой в вертикальной плоскости резонансной трубой и размещённой своим конечным горизонтальным участком в верхней части ванны, а также с расположенными наружу аэродинамическим клапаном, топливным баком, форсункой распыления, электросвечой зажигания распылённого топлива и патрубком с вентилем для слива неподожжённого топлива; вспомогательную нишу, разделённую перегородкой на два отсека, в одном из которых, аппаратном, размещены насос с электроприводом и электроклапаном для подачи топлива через напорный шланг на распыляющую форсунку, высоковольтный трансформатор для электросвечи зажигания топлива и пульт системы управления исполнительными механизмами, а во втором, шумогасящем отсеке, находятся полностью закрытые аэродинамический клапан, напорная труба, датчик наличия пламени, труба интенсивной предпусковой и труба умеренной рабочей подачи воздуха через аэродинамический клапан в камеру воспламенения, соединённые с принудительным нагнетательным вентиляционным потоком. Новым является то, что конечная горизонтальная часть резонансной трубы размещена в воде с учётом расположения её верхнего наружного контура на заданном максимальном уровне воды в

Description

(57) Предлагаемый парогазогенератор содержит заполненную до заданного максимального уровня водой полностью закрытую со всех сторон теплоизолированную ванну с регулятором в ней уровня воды в пределах максимальный - минимальный, сливным патрубком наружу внизу и вентилем на нём, а также находящейся внутри в верхней, свободной без воды части зоной парообразования, соединённой с парогазопроводом; расположенную в нижней обводнённой части камеры воспламенения с изогнутой в вертикальной плоскости резонансной трубой и размещённой своим конечным горизонтальным участком в верхней части ванны, а также с расположенными наружу аэродинамическим клапаном, топливным баком, форсункой распыления, электросвечой зажигания распылённого топлива и патрубком с вентилем для слива неподожжённого топлива; вспомогательную нишу, разделённую перегородкой на два отсека, в одном из которых, аппаратном, размещены насос с электроприводом и электроклапаном для подачи топлива через напорный шланг на распыляющую форсунку, высоковольтный трансформатор для электросвечи зажигания топлива и пульт системы управления исполнительными механизмами, а во втором, шумогасящем отсеке, находятся полностью закрытые аэродинамический клапан, напорная труба, датчик наличия пламени, труба интенсивной предпусковой и труба умеренной рабочей подачи воздуха через аэродинамический клапан в камеру воспламенения, соединённые с принудительным нагнетательным вентиляционным потоком. Новым является то, что конечная горизонтальная часть резонансной трубы размещена в воде с учётом расположения её верхнего наружного контура на заданном максимальном уровне воды в ванне и снабжена закреплённой на ней вдоль этого контура горизонтальной пластиной с отверстиями по всей её площади и возможностью увеличения теплоизлучающей поверхности и значительного повышения интенсивности парообразования, а открытый конец этой трубы выведен наружу и расположен концентрично внутри закреплённого вверху на стенке ванны отдельно установленного смесителя перед входным отверстием парогазопровода, а также на стенке этого смесителя выполнено одно отверстие, соединённое через паропровод с выполненным отверстием на верхней стенке ванны; кроме того, труба интенсивной и труба умеренной подачи воздуха соединены с отдельными напорными вентиляторами с индивидуальными электроприводами, в аппаратном отсеке выполнены вентиляционные отверстия, труба умеренной подачи воздуха дополнительно снабжена регулируемой задвижкой, регулятор расположен в отдельно вынесенном наружу бачке с успокоительной перегородкой, указателем реального уровня воды в ванне, дополнительным датчиком её критического уровня, а исполнительные механизмы снабжены системой автоматического управления в заданной по программе функционально-технологической последовательности.

025590 В1

Изобретение относится к промышленной и коммунальной теплоэнергетике и может быть использовано для тепловлажной обработки строительных и других изделий, а также нагрева различных объектов.

Известен горизонтальный жаротрубный паровой котёл, содержащий корпус, жаровую трубу, расположенную в последнем и соединённую с ним фланцами, обрамляющую топочную и конвективную камеру, в последней из которых поперечно установлены ряды водяных труб, газоплотную перегородку, размещённую продольно жаровой трубе между смежными рядами водяных труб, посредством которой указанные камеры разделены между собой, жаровая труба соединена с корпусом одним концом, при этом другой конец трубы снабжён днищем и установлен подвижно относительно корпуса [1].

Такие котлы имеют следующие недостатки:

во-первых, они очень громоздкие, требуют больших производственных площадей и очень больших капитальных затрат;

во-вторых, в них недостаточно используется тепло сильно разогретых газов, так как они через дымовую трубу уходят в атмосферу, что не только загрязняет атмосферу, но и значительно увеличивает расход топлива, снижает КПД и эффективность их работы;

в-третьих, при их применении требуются протяжённые и очень трудозатратные трубопроводные трассы, в которых происходят также большие потери тепла и замедление тепловлажной обработки строительных и других изделий в пропарочных камерах, что существенно снижает их производительность и значительно увеличивает расход топлива.

Известен парогазогенерагор, содержащий заполненную до заданного максимального уровня водой теплоизолированную ванну (бак) с поплавковым регулятором в ней уровня воды в пределах максимальный - минимальный, сливным патрубком внизу, трубкой для исключения перелива; расположенную в ванне в воде камеру воспламенения с резонансной трубой и расположенной своей конечной горизонтальной частью внизу в смесителе, а также с выведенными наружу аэродинамическим клапаном, форсункой распыления, электросвечой зажигания распылённого топлива, патрубком для слива неподожжённого топлива и трубкой для пусковой подачи воздуха; парогазопровод для потребителя с входным отверстием на смесителе; вынесенный наружу топливный бак, водяную форсунку на смесителе и водопровод [2].

Такой парогазогенератор исключает применение котельной с дымовой трубой, теплотрассой и очень большими капитальными затратами, а также большим расходом электроэнергии, топлива и воды.

Тем не менее, этот парогазогенератор имеет следующие недостатки:

во-первых, применение водяной форсунки в смесителе усложняет конструкцию и существенно снижает температуру парогазовой смеси, замедляет термовлажную обработку строительных и других изделий, уменьшает производительность и эффективность работы этого парогазогенератора;

во-вторых, регулятор уровня воды расположен непосредственно в ванне, поэтому когда в ней бурлит вода, то поплавок начинает осуществлять ненужные лишние вертикальные колебания и технически неоправданное количественное увеличения воздействий на клан водопровода, в результате чего он быстро выходит из строя, что отрицательно влияет на точность регулирования, надёжность и эффективность работы этого парогазогенератора.

Известен парогазогенератор, содержащий заполненную до заданного максимального уровня водой полностью закрытую со всех сторон теплоизолированную ванну со сливным патрубком (водяным патрубком) наружу внизу, а также с находящейся внутри в верхней, свободной без воды, части зоной парообразования, соединённой с парогазопроводом; расположенную в нижней обводнённой части камеру воспламенения с изогнутой в вертикальной плоскости резонансной трубой и расположенной своим конечным горизонтальным участком в верхней части ванны (в зоне парообразования), а также с расположенным наружу аэродинамическим клапаном, форсункой распыления топлива и электросвечой зажигания распылённого топлива; расположенную со стороны аэродинамического клапана закрытую вспомогательную нишу (воздушный короб); цилиндрические автомобильные глушители, трубку интенсивной пусковой и отверстия в глушителях для умеренной рабочей подачи воздуха в камеру воспламенения через аэродинамический клапан [3].

Этот парогазогенератор имеет следующие недостатки:

во-первых, расположение горизонтального конечного участка резонансной трубы не полностью в воде, а выше её заданного максимального уровня в ванне, значительно замедляет достижение её кипения и парообразования, а также замедляет термовлажную обработку строительных и других изделий, увеличивает расход топлива, что существенно снижает производительность и эффективность работы этого парогенератора;

во-вторых, расположение горизонтального конечного участка резонансной трубы в зоне парообразования не исключает попадание во внутрь её и камеры воспламенения капель от продолжающей кипеть и бурлить воды после прекращения пламени, которые будут препятствовать очередному воспламенению топлива, в результате чего требуется каждый раз достаточно длительная продувка камеры воспламенения и очень большие потери времени, что также значительно снижает надёжность, работоспособность, производительность и эффективность применения этого парогазогенератора;

в-третьих, применение на горизонтальном конечном участке резонансной трубы в зоне парообразо- 1 025590 вания стержней не даёт ожидаемого результата, так как в них контактная торцевая часть на столько малая (мизерная) по сравнению с общей их цилиндрической поверхностью, что практически невозможно будет через неё осуществить разогрев сравнительно очень большой объём каждого металлического стержня до состояния, способного осуществлять испарение попадающих на него брызг воды;

в-четвёртых, применение в воздушном коробе (закрытой нише) известных громоздких автомобильных глушителей не только усложнило конструкцию, но и практически не оправдало себя, так как сильные акустические колебания продолжают выходить наружу от камеры воспламенения через аэродинамический клапан и трубку пускового воздуха, создавая большие шумовые помехи и неудобства в обслуживании;

в-пятых, из-за внутри в глушителях препятствующих перегородок не обеспечивается устойчивая умеренная рабочая подача воздуха в камеру воспламенения, поэтому происходят частые затухания пламени, что снижает надёжность, производительность и эффективность применения этого парогазогенератора;

в-шестых, отсутствует система автоматического управления исполнительными механизмами и отсутствие система мгновенного реагирования при снижении ниже допустимого уровня воды в ванне и топлива в баке, а также при отсутствии пламени, что приводит к неоправданному увеличению расхода воды и топлива, замедлению и ухудшению качества термовлажной обработки изделий, снижению надёжности, производительности и эффективности применения такого парогазогенератора.

Известен парогазогенератор, содержащий заполненную до заданного максимального уровня водой полностью закрытую со всех сторон теплоизолированную ванну с регулятором в ней уровня воды (поплавковым) в пределах максимальный - минимальный, сливным патрубком наружу внизу и вентилем на нём, а также находящейся вверху, свободной без воды, части зоной парообразования, соединённой с парогазопроводом; расположенную в нижней обводнённой части камеру воспламенения с изогнутой в вертикальной плоскости резонансной трубой и расположенной своим конечным горизонтальным участком в верхней части ванны (в зоне парообразования), а также с расположенными наружу аэродинамическим клапаном, топливным баком, форсункой распыления, электросвечой зажигания распылённого топлива и патрубком с вентилем для слива неподожженного топлива; вспомогательную нишу, разделённую (перегородкой с сообщающими отверстиями) на два отсека, в одном из которых, аппаратном, размещены насос с электродвигателем и электроклапаном для подачи топлива на распыляющую форсунку, высоковольтный трансформатор для электросвечи поджига топлива и пульт системы управления (индивидуального) исполнительными механизмами, а во втором, шумогасящем отсеке, находятся полностью закрытые аэродинамический клапан, напорная труба с улавливающим конусом на её входе перед аэродинамическим клапаном и расположенным её выходным отверстием в верхней части ванны(в зоне парообразования), датчик наличия пламени, труба интенсивной предпусковой и труба умеренной рабочей подачи воздуха (одна дутьевая труба на цилиндрической части конфузора с возможностью поворачивания вокруг его оси в два положения: интенсивная и умеренная подача) через аэродинамический клапан в камеру воспламенения, соединённые с принудительным нагнетательным вентиляционным потоком (от одного вентилятора) [4].

Этот парогазогенератор является самым близким к изобретению по его технической сущности и достигаемому результату. Однако он также имеет недостатки.

Во-первых, расположение горизонтального конечного участка резонансной трубы не полностью в воде, а выше её заданного максимального уровня в ванне, аналогично значительно замедляет её кипение и парообразование, а также замедляет термовлажную обработку строительных и других изделий, увеличивает расход топлива, что существенно снижает производительность и эффективность применения этого парогазогенератора;

во-вторых, расположение горизонтального конечного участка резонансной трубы в зоне парообразования также не исключает прямое попадание во внутрь её и камеры воспламенения капель от продолжающей кипеть и бурлить воды после прекращения пламени, которые будут препятствовать очередному воспламенению топлива, в результате чего требуется каждый раз достаточно длительная продувка камеры воспламенения и очень большие потери времени, что снижает надёжность, производительность и эффективность применения этого парогазогенератора;

в-третьих, предложенный способ смешивания газа и пара в верхней свободной части ванны, создаёт условия для нежелательного насыщения передвигающейся парогазовой смеси более мелкими фракциями воды от наличия в этой зоне брызг при кипении и от обильно падающих конденсатных капель с верхней крышки ванны, в результате чего замедляется и ухудшается качество термовлажной обработки строительных и других изделий, увеличивается расход воды и топлива, что существенно снижает надёжность, производительность и эффективность применение этого парогазогенератора;

в-четвёртых, встречно направленные в зоне парообразования резонансная и напорные трубы не усиливают, а существенно уменьшают напор парогазовой смеси в парогазопровод и замедляют технологический процесс термовлажной обработки строительных и других изделий, что снижает надёжность, производительность и эффективность применения этого парогазогенератора;

в-пятых, предложенное выполнение дутьевой трубы с возможностью её поворачивания вокруг оси цилиндрической части конфузора существенно усложняет конструкцию, не гарантирует стабильность функционирования и устойчивую подачу воздуха в камеру воспламенения, в результате чего будут час- 2 025590 тые затухания пламени, что отрицательно влияет на надёжность, производительность и эффективность применения этого парогазогенератора;

в-шестых, применённый поплавковый регулятор уровня воды расположен непосредственно в ванне, поэтому когда в ней закипает и бурлит вода, то поплавок начинает осуществлять ненужные лишние вертикальные колебания и технически неоправданное количественное увеличения воздействий на клапан водопровода, в результате чего он не в состоянии точно обеспечивать необходимый уровень воды в ванне и быстро выходит из строя, что отрицательно влияет на надёжность и эффективность применения этого парогазогенератора;

в-седьмых, отсутствуют средства контроля максимального, минимального и критического уровней воды в ванне и средства своевременного оповещения при отклонениях от нормы и мгновенного автоматического реагирования, в результате чего создаётся возможность продолжения работы при нарушениях оптимальных условий парообразования, а также неоправданное увеличение расхода топлива, замедление технологического процесса термовлажной обработки строительных и других изделий, что существенно снижает надёжность, производительность и эффективность применения этого парогазогенератора;

в-восьмых, в датчик контроля наличия пламени (например, микрофонном) отсутствуют фиксаторы устойчивого рабочего и исходного положений, что также снижает надёжность и эффективность применения этого парогазогенератора;

в-девятых, применённая система индивидуального управления исполнительными мехами не обеспечивает их автоматическое отключение при несоблюдении необходимых экплуатационных требований и не оповещает их причины, в результате чего также продолжается работа и происходит неоправданное увеличение расхода топлива, замедление технологического процесса термовлажной обработки строительных изделий, что также снижает надёжность, производительность и эффективность применения этого парогазогенератора.

Задачей изобретения является улучшение работоспособности и условий обслуживания, увеличение интенсивности парообразования с одновременным снижением расхода топлива, ускорение термовлажной обработки строительных и других изделий, повышение надёжности, производительности и эффективности применения этого парогазогенератора.

Эта задача решается за счёт того, что в предлагаемом парогазогенераторе, содержащем заполненную до заданного максимального уровня водой полностью закрытую со всех сторон теплоизолированную ванну с регулятором в ней уровня воды в пределах максимальный - минимальный, сливным патрубком наружу внизу и вентилем на нём, а также находящейся внутри в верхней, свободной без воды, части зоной парообразования, соединённой с парогазопроводом; расположенную в нижней обводнённой части камеры воспламенения с изогнутой в вертикальной плоскости резонансной трубой и размещённой своим конечным горизонтальным участком в верхней части ванны, а также с расположенными наружу аэродинамическим клапаном, топливным баком, форсункой распыления, электросвечой зажигания распылённого топлива и патрубком с вентилем для слива неподожжённого топлива; вспомогательную нишу, разделённую перегородкой на два отсека, в одном из которых, аппаратном, размещены насос с электроприводом и электроклапаном для подачи топлива через напорный шланг на распыляющую форсунку, высоковольтный трансформатор для электросвечи зажигания топлива и пульт системы управления исполнительными механизмами, а во втором, шумогасящем отсеке, находятся полностью закрытые аэродинамический клапан, напорная труба с улавливающим конусом на её входе перед аэродинамическим клапаном и расположенным её выходным отверстием в верхней части ванны, датчик наличия пламени, труба интенсивной предпусковой и труба умеренной рабочей подачи воздуха через аэродинамический клапан в камеру воспламенения, соединённые с принудительным нагнетательным вентиляционным потоком, в соответствии с изобретением, конечная горизонтальная часть резонансной трубы размещена в воде с учётом расположения её верхнего наружного контура на заданном максимальном уровне воды в ванне и снабжена закреплённой на ней вдоль этого контура горизонтальной пластиной с отверстиями по всей её площади и возможностью значительного увеличения теплоизлучающей поверхности и интенсивности парообразования, а открытый конец этой трубы выведен наружу и расположен концентрично внутри закреплённого вверху на стенке ванны отдельно установленного смесителя перед входным отверстием парогазопровода, а также на стенках этого смесителя выполнено одно отверстие, соединённое через паропровод с выполненным отверстием на верхней стенке ванны, и второе отверстие, соединённое с выходным отверстием напорной трубы с возможностью увеличения интенсивности парогазообразования, повышения качества и скорости его перемещения к потребителю, при этом труба интенсивной и труба умеренной подачи воздуха соединены с отдельными напорными вентиляторами, расположенными наружу на стенке вспомогательной ниши и снабжёнными индивидуальными электроприводами; регулятор уровня воды выполнен в виде соединённого с сетью общего водоснабжения напорного трубопровода с размещёнными на нём входным вентилем и клапаном с электроприводом, закреплённых на отдельно вынесенном бачке, соединённом с ванной сообщающим трубопроводом через отверстие в самом низу, а также дополнительно снабжён успокоительной перегородкой, датчиками заданных максимального, минимального и критического в ней уровней и удобным для визуального обозрения указателем реального в ней уровня воды с возможностью обеспечения высокой точности настройки этих датчиков, улучшения

- 3 025590 условий обслуживания и контроля работоспособности, причём датчик максимального уровня воды выполнен с возможностью контроля этого уровня напротив расположения верхнего наружного контура горизонтально размещённого на выходе резонансной трубы, датчик минимального уровня - напротив расположения горизонтальной оси поперечного сечения этой трубы, датчик критического уровня напротив расположения нижнего наружного контура этой же трубы, а также на наружной поверхности стенки вспомогательной ниши строго напротив необходимого максимального уровня воды в полностью закрытой ванне выполнена в виде горизонтальной красного цвета линии одна ориентирующая метка и на одной из стенок бачка строго напротив указателя заданного максимального уровня воды выполнена аналогичная вторая ориентирующая метка с возможностью обеспечения соответствия указанных показаний путём совмещения этих меток; труба умеренной подачи дополнительно снабжена задвижкой с возможностью обеспечения регулирования и точной установки необходимого потока воздуха в камеру воспламенения с учётом обеспечения стабильного в ней пламени; датчик наличия пламени снабжен фиксаторами его устойчивого рабочего и исходного положений с возможностью повышения надёжности и общей работоспособности, а исполнительные механизмы снабжены системой автоматического управления в заданной по программе функционально-технологической последовательности с учётом исключения оперативных ошибок и потерь времени, повышения надёжности и эффективности работы; в аппаратном отсеке выполнены вентиляционные отверстия для повышения надёжности и работоспособности расположенного в этом отсеке пульта системы автоматического управления, при этом она включает в себя программно-командный блок, первый вход которого соединён с выключателем электропитания, второй вход - с первым выходом датчика заданного максимального уровня воды в ванне; третий вход блока - с первым выходом датчика заданного минимального уровня воды в ванне; четвёртый вход блока - с первым выходом датчика заданного критического уровня воды в ванне; пятый вход блока - с датчиком наличия пламени; шестой вход блока - со вторым входом датчика заданного максимального уровня воды в ванне; седьмой и восьмой входы блока - с переключателем режимов работы, соответственно с его первым выходом (ручной режим) и вторым выходом (автоматический режим); девятый вход блока - с кнопкой ПУСК-1 электропривода напорного вентилятора трубы интенсивной предпусковой подачи воздуха в камеру воспламенения, десятый вход блока - с кнопкой СТОП общего отключения всех исполнительных механизмов, одиннадцатый вход блока - с кнопкой ПУСК-2 автоматического режима работы, первый выход блока - с сигнализатором наличия напряжения сети в системе автоматического управления и готовности её к работе, второй выход блока - с сигнализатором уровня воды в ванне ниже заданного максимального, третий выход блока - с сигнализатором уровня воды в ванне ниже заданного минимального, четвёртый выход блока - с сигнализатором уровня воды в ванне ниже заданного критического, пятый выход блока - с сигнализатором наличия пламени в камере воспламенения, шестой выход блока - с электроприводом клапана системы водоснабжения ванны; седьмой выход блока - с электроприводом напорного вентилятора трубы интенсивной предпусковой подачи воздуха в камеру воспламенения; восьмой выход блока - с электроприводом напорного вентилятора трубы умеренной рабочей подачи воздуха камеру воспламенения; девятый выход блока - с электроклапаном и электроприводом топливного насоса, десятый выход блок - с высоковольтным трансформатором электросвечи зажигания топлива в камере воспламенения.

Датчики заданных максимального, минимального и критического уровней воды в ванне содержат также индивидуальные заземляющий вывод и контролирующий соответствующий уровень электрод, соединённые соответственно с первым и вторым их входами, причём заземляющие выводы упомянутых датчиков соединены с корпусом бачка, а электроды этих датчиков размещены в закреплённых в нём соответствующих электроизоляционных втулках с возможностью точной установки нижнего торца электрода датчика максимального уровня - напротив верхнего наружного контура резонансной трубы, электрода датчика минимального уровня - напротив горизонтальной оси поперечного сечения этой трубы, электрода датчика критического уровня - напротив нижнего наружного контура этой же трубы, при этом указатель реального уровня воды в ванне содержит выполненный на одной из стенок бачка вертикальный паз в виде смотрового окна и герметично закрывающей его пластины из прозрачного материала, причём на этой пластине выполнены метки необходимого максимального, минимального и критического уровней воды в ванне. Фиксатор рабочего и фиксатор исходного положений датчика наличия пламени размещены в шумогасящем отсеке и выполнены с возможностью обеспечения непосредственно кинематической связи с этим датчиком, выполненным, например, в виде шарнирно закреплённого с одного конца в вверху шумогасящего отсека вертикального рычага, на ниже свободном опущенном конце которого закреплён флажок, расположенный между торцевой частью аэродинамического клапана и торцевой частью улавливающего конуса напорной трубы, при этом фиксатор рабочего положения выполнен в виде конечного выключателя с возможностью взаимодействия его толкателя с закреплённым также на вертикальном рычаге воздействующим элементом при достижении устойчивого стабильного пламени, а фиксатор исходного положения выполнен в виде соединённой с вертикальным рычагом возвратной пружины и ограничителя её обратного хода при отсутствии пламени. Программно-командный блок включает в себя десять логических элементов И, шесть логических элементов ИЛИ, четыре логических элемента НЕ, один логический элемент ИЛИ-НЕ, элемент с регулируемой задержкой времени П на умеренную пред- 4 025590 пусковую подачу воздуха в камеру воспламенения и элемент с регулируемой задержкой времени 12 на заданную паузы зажигания топлива, причём в этом блоке первый вход соединён с первыми входами второго, третьего, четвёртого, пятого, шестого, седьмого, восьмого и первого элемента И, выход которого соединён с первым выходом блока; второй вход блока - со вторым входом второго элемента И, выход которого соединён со вторым выходом блока; третий вход блока - с первым входом второго элемента ИЛИ и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединён с третьим выходом блока; четвёртый вход блока - с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и со вторым входом четвёртого элемента И, выход которого соединён с четвёртым выходом блока; пятый вход блока - с первыми входами пятого и шестого элементов ИЛИ и вторым входом пятого элемента И, выход которого соединён с пятым выходом блока; шестой вход блока - через первый элемент НЕ со вторым входом шестого элемента И, третий вход которого соединён с выходом второго элемента ИЛИ, а выход - со вторым входом второго элемента ИЛИ и шестым выходом блока; седьмой вход блока - с первым входом первого элемента ИЛИ и вторым входом седьмого элемента И; восьмой вход - со вторым входом восьмого элемента И и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединён со вторым входом первого элемента И; девятый вход блока через первый вход и выход третьего элемента ИЛИ с третьим входом седьмого элемента И; десятый вход блока - через второй вход и выход элемента ИЛИ-НЕ с третьим входом восьмого элемента И и через второй элемент НЕ с четвёртым входом седьмого элемента И, выход которого соединён со вторым входом третьего элемента ИЛИ и седьмым выходом блока; одиннадцатый вход блока - через первый вход и выход четвёртого элемента ИЛИ с четвёртым входом восьмого элемента И, выход которого соединён со вторым входом четвёртого элемента ИЛИ, входом элемента задержки времени П и восьмым выходом блока; девятый выход блока соединён с входом элемент задержки времени 12, первым входом десятого элемента И и выходом девятого элемента И, первый вход которого соединён с выходом элемента задержки времени И, а второй вход - с выходом пятого элемента ИЛИ; десятый выход блока соединён с выходом десятого элемента И, второй вход которого через четвёртый элемент НЕ соединён с выходом шестого элемента ИЛИ и его второй вход соединён с выходом элемента задержки времени 12 и через третий элемент НЕ соединён со вторым входом пятого элемента ИЛИ.

На основании приведенных данных и сопоставления заявляемого объекта с аналогами и прототипом видно, что предлагаемые технические решения в данном парогазогенераторе соответствуют критерию изобретательский уровень и являются новыми, а их промышленная применимость подтверждается приведенным ниже подробным описанием конструктивного выполнения предлагаемого парогазогенератора и принципа его работы.

На фиг. 1 изображён предлагаемый парогазогенератор; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид А на фиг. 1;

на фиг. 4 - функциональная схема парогазообразования; на фиг. 5 - указатель уровня воды в ванне, вид Б на фиг. 4;

на фиг. 6 - камера воспламенения с резонансной трубой, аэродинамическим клапаном, патрубком для слива неподожжённого топлива, форсункой и электросвечой поджига топлива;

на фиг. 7 - топливная система, на фиг. 8 - датчик пламени;

на фиг. 9 - система автоматического управления исполнительными механизмами в заданной по программе функционально-технологической последовательности;

на фиг. 10 - логическая схема программно-командного блока.

Предложенный парогазогенератор содержит заполненную до заданного максимального уровня водой полностью закрытую со всех сторон теплоизолированную ванну 1 с регулятором 2 в ней уровня воды в пределах максимальный - минимальный, сливным патрубок 3 наружу внизу и вентилем 4 на нём, а также находящейся внутри в верхней, свободной без воды, части зоной 5 парообразования, соединённой с парогазопроводом 6; расположенную в нижней обводнённой части камеры 7 воспламенения с изогнутой в вертикальной плоскости резонансной трубой 8 и размещённой своим конечным горизонтальным участком в верхней части ванны 1, а также с расположенными наружу аэродинамическим клапаном 9, топливным баком 10, форсункой 11 распыления, электросвечой 12 зажигания распылённого топлива и патрубком 13 с вентилем 14 для слива неподожжённого топлива; вспомогательную нишу 15, разделённую перегородкой 16 на два отсека, в одном из которых, аппаратном 17, размещены насос 18 с электроприводом 19 и электроклапаном 20 для подачи топлива через напорный шланг на распыляющую форсунку 11, высоковольтный трансформатор 21 для электросвечи 12 зажигания топлива и пульт 22 системы управления исполнительными механизмами, а во втором, шумогасящем отсеке 23, находятся полностью закрытие аэродинамический клапан 9, напорная труба 24 с улавливающим конусом 25 на её входе перед аэродинамическим клапаном 9 и расположенным её выходным отверстием в верхней части ванны 1, датчик 26 наличия пламени, труба 27 интенсивной предпусковой и труба 28 умеренной рабочей подачи воздуха через аэродинамический клапан 9 в камеру 7 воспламенения, соединённые с нагнетательным вентиляционным потоком.

Вышеуказанные технические решения по сравнению с паровыми котлами дают возможность зани- 5 025590 мать меньше производственных площадей, располагаться в непосредственной близости от парокамер потребителей, исключить применение очень затратных протяженных снижающих температуру трубопроводных трасс и загрязняющих экологическое пространство дымовых труб, полезно использовать уходящие в воздушное пространство достаточно ещё раскалённые дымовые газы, благодаря чему удалось создать более высокотемпературную парогазовую смесь с большим напором, что значительно ускоряет технологический процесс термовлажной обработки строительных и других изделий при одновременном значительном уменьшении расхода топлива, существенно повышает производительность и эффективность применения таких парогазогенераторов.

При этом конечная горизонтальная часть резонансной трубы 8 размещена в воде с учётом расположения её верхнего наружного контура на заданном максимальном уровне воды в ванне и дополнительно снабжена закреплённой на ней вдоль этого контура горизонтальной пластиной 29 с отверстиями по всей её площади и возможностью увеличения теплоизлучающей поверхности и значительного повышения интенсивности парообразования, а открытый конец этой трубы выведен наружу и расположен концентрично внутри закреплённой вверху на стенке ванны отдельно установленного смесителя 30 перед входным отверстием 31 парогазопровода 6 с возможностью уменьшения влажности парогазовой смеси, ускорения её перемещения и технологического процесса, что существенно повышает производительность и эффективность парогазогенератора.

Причём горизонтальная пластина 29 закреплена на резонансной трубе 8 с обеих её сторон по длине широкими монолитными контактными с достаточно высокой теплопроводностью сварочными швами, гарантирующими очень быстрый её нагрев по всей площади.

Камера 7 воспламенения, резонансная труба 8 и горизонтальная пластина 29 выполнены из жаропрочной стали с возможностью увеличения долговечности, повышения работоспособности и эффективности применения этого парогазогенератора.

В качестве топливного бака 10 применён, например, отдельно установленный автомобильный бак, укомплектованный датчиком и сигнализатором уровня в нём топлива ниже допустимого (не показаны), в результате чего имеется возможность, не прерывая технологический процесс, своевременно принимать необходимые меры по его заполнению и существенно сократить потери времени, что способствует повышению производительность и эффективности применения этого парогазогенератора.

Топливный насос 18 дополнительно снабжён фильтром 32 на питающем шланге, регулятором 33 давления в напорном шланге форсунки 11 и измерителем (манометром) 34 давления, с помощью которых имеется возможность быстро устанавливать в камере 7 воспламенения необходимую степень распыления топлива и обеспечивать устойчивое стабильное пламя, в результате чего улучшаются условия обслуживания, существенно сокращаются потери времени, что способствует значительному повышению производительности, надёжности и эффективности применения этого парогозогенератора.

На стенках смесителя 30 также выполнены одно отверстие 35, соединённое через паропровод 36 с выполненным отверстием 37 на верхней стенке ванны 1, и второе отверстие 38, соединённое с выходным отверстием напорной трубы 24, с возможностью увеличения интенсивности парогазообразования и скорости его перемещения к потребителю, ускорения технологического процесса и повышения производительности.

Причём смеситель 30, паропровод 36 и парогазопровод 6 так же выполнены теплоизолированными с возможностью снижения теплопотерь, что дополнительно повышает эффективность применения этого парогазогенератора.

Труба 28 интенсивной и труба 29 умеренной подачи воздуха соединены с отдельными напорными вентиляторами соответственно 39, 40, расположенными наружу на стенке вспомогательной ниши 15 и снабжёнными индивидуальными электроприводами соответственно 41,42, благодаря каждому из которых в отдельности обеспечивается более устойчивый соответствующий режим работы, что существенно повышает надёжность и эффективность применения этого парогазогенератора.

Регулятор 2 уровня воды выполнен в виде соединённого с сетью общего водоснабжения напорного трубопровода 43 с размещёнными на нём входным вентилем 44 и клапаном 45 с электроприводом 46, закреплённых на отдельно вынесенном бачке 47, соединённом с ванной 1 сообщающим трубопроводом 48 через отверстие 49 в самом низу, а также дополнительно снабжён исключающей волну в этом бачке успокоительной перегородкой 50, датчиками заданного максимального 51, минимального 52 и критического 53 в ней уровней, благодаря чему, независимо от кипящей и бурлящей воды в ванне 1, уровень воды в бачка 47 всегда спокойный, что даёт возможность быстро и точно автоматически регулировать её уровень в пределах минимальный - минимальный.

Регулятор 2 также дополнительно снабжён удобным для визуального обозрения указателем 54 реального уровня воды с возможностью обеспечения высокой точности настройки датчиков, улучшения условий обслуживания и его работоспособности.

Причём датчик 51 максимального уровня воды выполнен с возможностью контроля этого уровня напротив расположения верхнего наружного контура горизонтально размещённого на выходе резонансной трубы, датчик 52 минимального уровня - напротив расположения горизонтальной оси поперечного сечения этой трубы, датчик 53 критического уровня - напротив расположения нижнего наружного кон- 6 025590 тура этой же трубы, что способствует ускорению интенсивности процесса парообразования в ванне.

На наружной поверхности стенки вспомогательной ниши 15 строго напротив необходимого максимального уровня воды в полностью закрытой ванне 1 выполнена в виде горизонтальной красного цвета линии одна метка 54 и на наружной поверхности одной из стенок бачка 47 строго напротив указателя 55 заданного максимального уровня воды выполнена аналогичная вторая метка 56 с возможностью обеспечения точного соответствия указанных показаний путём совмещения этих меток.

Труба 28 умеренной подачи воздуха дополнительно снабжена задвижкой 57, с помощью которой обеспечивается регулирование и точная установка необходимого поток воздуха в камеру 7 воспламенения для обеспечения стабильного в ней пламени, что улучшает условия обслуживания и повышает эффективность применения этого парогазогенератора.

Датчик наличия пламени 26 снабжен фиксаторами его устойчивого рабочего 58 и исходного 59 положений, которые способствуют значительному повышению надёжности и работоспособности этого парогазогенератора.

Исполнительные механизмы снабжены системой автоматического управления в заданной по программе функционально-технологической последовательности с учётом исключения оперативных ошибок и потерь времени, повышения надёжности и эффективности применения этого парогазогенератора.

В аппаратном отсеке 17 выполнены вентиляционные отверстия 60 для повышения надёжности и работоспособности расположенного в этом отсеке пульта 22 системы автоматического управления.

Система автоматического управления включает в себя программно-командный блок 61, первый вход которого соединён с выключателем 62 электропитания, второй вход - с первым выходом датчика 51 заданного максимального уровня воды в ванне; третий вход блока - с первым выходом датчика 52 заданного минимального уровня воды в ванне; четвёртый вход блока - с первым выходом датчика 53 заданного критического уровня воды в ванне; пятый вход блока - с датчиком 27 наличия пламени; шестой вход блока - со вторым выходом датчика 51 заданного максимального уровня воды в ванне; седьмой и восьмой входы блока - с переключателем 63 режимов работы, соответственно с его первым выходом (ручной режим) и вторым выходом (автоматический режим); девятый вход блока - с кнопкой 64 ПУСК - 1 электропривода напорного вентилятора трубы интенсивной предпусковой подачи воздуха в камеру воспламенения, десятый вход блока - с кнопкой 65 СТОП общего отключения всех исполнительных механизмов, одиннадцатый вход блока - с кнопкой 66 ПУСК-2 автоматического режима работы, первый выход блока - с сигнализатором 67 наличия напряжения сети в системе автоматического управления и готовности её к работе, второй выход блока - с сигнализатором 68 уровня воды в ванне ниже заданного максимального, третий выход блока - с сигнализатором 69 уровня воды в ванне ниже заданного минимального, четвёртый выход блока - с сигнализатором 70 уровня воды в ванне ниже заданного критического, пятый выход блока - с сигнализатором 71 наличия пламени в камере воспламенения, шестой выход блока - с электроприводом 46 клапана системы водоснабжения ванны; седьмой выход блока - с электроприводом 41 напорного вентилятора трубы интенсивной предпусковой подачи воздуха в камеру воспламенения, восьмой выход блока - с электроприводом 42 напорного вентилятора трубы умеренной рабочей подачи воздуха в камеру воспламенения; девятый выход блока - с электроклапаном 20 и электроприводом 19 топливного насоса, десятый выход блок - с высоковольтным трансформатором 21 электросвечи 12 зажигания топлива в камере воспламенения.

Такое выполнение системы автоматического управления исполнительными механизмами даёт возможность визуально контролировать их рабочее состояние, своевременно информировать о причинах неисправностей и отклонений от нормы технологического процесса.

Датчики заданных максимального 51, минимального 52 и критического 53 уровней воды также содержат индивидуальные заземляющий вывод соответственно 72, 73, 74 и контролирующие соответствующий уровень электрод 75, 76, 77, соединённые соответственно с первым и вторым их входами, причём заземляющие выводы 72, 73, 74 упомянутых датчиков соединены с корпусом бачка 47, а электроды 75, 76, 77 этих датчиков размещены в закреплённых в нём соответствующих электроизоляционных втулках 78, 79, 80 с возможностью относительно их вертикального перемещения и точной установки нижнего торца электрода 75 датчика 51 максимального уровня - напротив верхнего наружного контура резонансной трубы 8, электрода 76 датчика 52 минимального уровня - напротив горизонтальной оси поперечного сечения этой трубы, электрода 77 датчика 53 критического уровня - напротив нижнего наружного контура этой же трубы.

Такое выполнение электродов в датчиках даёт возможность быстро и точно устанавливать их на любой необходимый уровень воды в ванне.

Указатель 54 реального уровня воды содержит выполненный на одной из стенок бачка 47 вертикальный паз 81 в виде смотрового окна и герметично закрывающей его пластины 82 из прозрачного материала, причём на этой пластине выполнены метки необходимого максимального, минимального и критического уровней воды в ванне.

Предложенное выполнение указателя даёт возможность не только контролировать реальный уровень воды в ванне 1, но позволяет быстро и точно совмещать торец электрода каждого датчика с меткой соответствующего уровня, что существенно улучшает условия обслуживания и эффективность примене- 7 025590 ния этого парогазогенератора.

Фиксатор 58 рабочего и фиксатор 59 исходного положений датчика 27 наличия пламени размещены в шумогасящем отсеке 24 и выполнены с возможностью обеспечения непосредственно кинематической связи с этим датчиком, выполненным, например, в виде шарнирно закреплённого с одного конца в вверху шумогасящего отсека 24 вертикального рычага 83, на нижнем свободном опущенном конце которого закреплён флажок 84, расположенный между торцевой частью аэродинамического клапана 9 и торцевой частью улавливающего конуса 25 напорной трубы 24, при этом фиксатор 58 рабочего положения выполнен в виде конечного выключателя 85 с возможностью взаимодействия его толкателя 86 с закреплённым также на вертикальном рычаге 83 воздействующим элементом 87 при достижении устойчивого стабильного пламени, а фиксатор 59 исходного положения выполнен в виде соединённой с вертикальным рычагом 83 возвратной пружины 88 и ограничителя 89 её обратного хода при отсутствии пламени.

Такое выполнение очень важного в системе автоматического управления датчика 26 наличия пламени гарантирует надёжное его функционирование, а также повышает работоспособность и эффективность применения этого парогазогенератора.

Программно-командный блок 61 включает в себя логические элементы 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 И, логические элементы 100, 101, 102, 103, 104, 105 ИЛИ, логические элементы 106, 107, 108, 109 НЕ, логический элемент 110 ИЛИ-НЕ, элемент 111 с регулируемой задержкой времени Н на умеренную предпусковую подачу воздуха в камеру воспламенения и элемент 112 с регулируемой задержкой времени 12 на заданную паузу зажигания топлива, причём в этом блоке первый вход соединён с первыми входами элементов 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96 и элемента 89 И, выход которого соединён с первым выходом блока; второй вход блока - со вторым входом элемента 90 И, выход которого соединён со вторым выходом блока; третий вход блока - с первым входом элемента 101 ИЛИ и вторым входом элемента 91 И, выход которого соединён с третьим выходом блока четвёртый вход блока - с первым входом элемента 110 ИЛИ-НЕ и со вторым входом элемента 92 И, выход которого соединён с четвёртым выходом блока; пятый вход блока - с первыми входами элементов 104,105 ИЛИ и вторым входом элемента 93 И, выход которого соединён с пятым выходом блока; шестой вход блока - через элемент 106 НЕ со вторым входом элемента 94 И, третий вход которого соединён с выходом элемента 101 ИЛИ, а выход - со вторым входом элемента 101 ИЛИ и шестым выходом блока; седьмой вход блока - с первым входом элемента 100 ИЛИ и вторым входом элемента 95 И; восьмой вход - со вторым входом элемента 96 И и вторым входом элемента 100 ИЛИ, выход которого соединён со вторым входом элемента 89 И; девятый вход блока через первый вход и выход элемента 102 ИЛИ с третьим входом элемента 95 И; десятый вход блока через второй вход и выход элемента 110 ИЛИ-НЕ с третьим входом элемента 96 И и через элемент 107 НЕ с четвёртым входом элемента 95 И, выход которого соединён со вторым входом элемента 102 ИЛИ и седьмым выходом блока; одиннадцатый вход блока - через первый вход и выход элемента 103 ИЛИ с четвёртым входом элемента 96 И, выход которого соединён со вторым входом элемента 103 ИЛИ, входом элемента 111 задержки времени Н и восьмым выходом блока; девятый выход блока соединён с входом элемента 112 задержки времени 12, первым входом элемента 99 И и выходом элемента 98 И, первый вход которого соединён с выходом элемента 111 задержки времени Н, а второй вход - с выходом элемента 104 ИЛИ; десятый выход блока соединён с выходом элемента 99 И, второй вход которого через элемент 109 НЕ соединён с выходом элемента 105 ИЛИ и его второй вход соединён с выходом элемента 112 задержки времени 12 и через элемент 108 НЕ со вторым входом элемента 104 ИЛИ.

Такой состав логических элементов и такое выполненные взаимосвязи между ними гарантирует надёжность и стабильность осуществления заданной программы автоматического управления исполнительными механизмами.

Предлагаемый парогазогенратор работает следующим образом.

Убедившись в готовности предлагаемого парогазогенератора к работе (ванна 1 заполнена водой до заданного максимального уровня, в бачке 47 регулятора 2 уровня воды напорный трубопровод 43 соединён через входной вентиль 44 с системой водоснабжения, заполнен топливный бак 10, парогазопровод 6 соединён с камерой термовлажной обработки строительных изделий потребителя), оператор переводит ручку переключателя 63 в положение Ручной режим и на его первом выходе появляется сигнал, которые поступает на седьмой вход блока 61, второй вход элемента 95 И и первый вход элемента 101 ИЛИ. После этого оператор воздействует на выключатель 62 и на его выходе появляется сигнал, который поступает на первый вход блока 61 и первые входы элементов 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96 И.

Наличие сигналов на всех входах элемента 89 И вызывает появления сигнала на его выходе, первом выходе блока 61 и входе сигнализатора 67, информирующем о наличии напряжения в системе автоматического управления и готовности её к работе.

Оператор воздействует на кнопку 64 ПУСК-1, в результате чего появляется сигнал на её выходе, девятом входе блока 61, первом входе и выходе элемента 102 ИЛИ и третьем входе элемента 95 И.

Наличие сигналов на всех входах элемента 95 И вызывает появление сигнала на его выходе, втором входе элемента 102 ИЛИ (запоминается), седьмом выходе блока 61 и входе электропривода 41, в результате чего вентилятор 39 начинает интенсивно нагнетать через трубу 27 и аэродинамический клапан 9 воздух в камеру 7 воспламенения, в результате чего из её полости выдувается влага и остатки горения

- 8 025590 топлива.

После завершения времени, достаточного для удаления влаги и остатков горения топлива, оператор воздействует на кнопку 65 СТОП, в результате чего появляется сигнал на её выходе, десятом входе блока 61 и входах элемента 107 НЕ и элемента 110 ИЛИ-НЕ.

Наличие сигнала на входе элемента 107 НЕ вызывает исчезновение сигнала на его выходе, четвёртом входе и выходе элемента 95 И, втором входе и выходе элемента 102 ИЛИ (сброс памяти), седьмом выходе блока 61 и входе электропривода 41, в результате чего останавливается он и вентилятор 39, прекращается интенсивная продувка камеры 7 воспламенения и парогазогенератор подготовлен к работе в автоматическом режиме.

Оператор переводит ручку переключателя 63 в положение автоматический, в результате чего появляется сигнал на его втором выходе, восьмом входе блока 61, втором входе элемента 101 ИЛИ и втором входе элемента 96 И.

После этого он воздействует на кнопку 66 ПУСК-2, в результате чего появляется сигнал на её выходе, одиннадцатом входе блока 61, первом входе и выходе элемента 103 ИЛИ, четвёртом входе и выходе элемента 96 И, втором входе элемента 103 ИЛИ (запоминается), входе элемента 111 задержки времени Н, восьмом выходе блока 61, входе электропривода 42, после чего вентилятор 40 через трубу 28 и аэродинамический клапан 9 начинает осуществлять умеренную подачу воздуха в камеру 7 воспламенения.

Оптимальное количество умеренной подачи воздуха быстро подбирается с помощью задвижки 57 на трубе 28, что существенно улучшает условия обслуживания, повышает работоспособность и эффективность применения этого парогазогенератора.

Наличие сигнала на входе элемента 111 вызывает начало отсчёта заданной задержки времени Н на умеренную предпусковую подачу воздуха в камеру 7 воспламенения, а после завершения отсчёта этой задержки появляется сигнал на выходе элемента 111, первом входе и выходе элемента 98 И, первом входе элемента 99 И, входе элемента 112 задержки времени 12, девятом выходе блока 61 и входах электроклапана 20 и электропривода 19 насоса 18, в результате чего топливо от бака 10 через фильтр 32 и шланги поступает в насос 18, а от него через электроклапан 20 и напорный шланг - в распыляющую форсунку 11 в камере 7 воспламенения.

Оптимальное давление подачи топлива в распыляющую форсунку 11 устанавливается с помощью регулятора 33 и контролируется измерителем давления (манометром) 34, что также существенно улучшает условия обслуживания, повышает работоспособность и эффективность применения этого парогазогенератора.

Наличие сигналов на всех входах элемента 99 И вызывает появление сигнала на его выходе, десятом выходе блока 61 и входе высоковольтного трансформатора 21, в результате чего на электросвече 12 появляется мощная искра.

При наличии мощной искры поступившее от форсунки 11 в достаточном количестве распылённое топливо воспламеняется и возникает факел горения в камере 7, а также сразу же устанавливается пульсирующий режим горения, в результате чего раскалённые продукты сгорания стремительно перемещаются по резонансной трубе 8 в смеситель 30, отдавая по пути тепло для нагрева воды и горизонтальной пластине 29 с большой площадью, но благодаря тому, что верхний контур конечной горизонтальной части резонансной трубы 8 совпадают с заданным максимальным уровнем воды в ванне 1, то вдоль этого контура и поверхности всей пластины 29 с большой площадью, а также через сквозные отверстия на ней сразу же, не дожидаясь общего разогрева до кипения, начинается интенсивное образование пара и поступление его по паропроводу 36 в смеситель 30, где он объединяется с раскалёнными газами от резонансной трубы 8, создавая там высокотемпературную парогазовую смесь, которая также сразу же с запуском технологического процесса поступает в пропарочную камеру потребителя, что существенно ускоряет технологический процесс обработки строительных и других изделий, значительно уменьшает расход топлива, повышает производительность и эффективность применения этого парогазогенератора.

Так как объединение пара и раскалённых газов происходит не в зоне парообразования 5, а в отдельном вынесенном наружу смесителе 30, то в нём происходит создание менее влажной и более высококачественной сухой парогазовой смеси, что дополнительно ускоряет технологический процесс обработки строительных изделий, уменьшает расход топлива, повышает производительность и эффективность применения парогазогенератора.

После воспламенения топлива в камере 7 и достижения в ней устойчивого факела из аэродинамического клапана 9 поступают мощные акустические колебания, способные воздействовать на флажок 84 и с помощью его, преодолевая усилие возвратной пружины 88 фиксатора 59 исходного положения, отклонять рычаг 83 в сторону улавливающего конуса 25 напорной трубы 24, а также посредством воздействующего элемента 87 взаимодействовать с толкателем 86 конечного выключателя 85 фиксатора 58 рабочего положения, в результате чего появляется сигнал на выходе конечного выключателя 85 и датчика 27, пятом входе блока 61, первом входе и выходе элемента 104 ИЛИ (блокирования сигнала на отсутствие мощного искрения в электросвече 12), первом входе и выходе элемента 105 ИЛИ, входе элемента 109 НЕ, а также на втором входе и выходе элементе 93 И, пятом выходе блока 61 и входе сигнализатора 71, подтверждающем наличие пламени в камере 7.

- 9 025590

Таким образом, с помощью фиксатора 58 рабочего и фиксатора 59 исходного положений датчика 27 наличия пламени гарантируется выполнение технологического процесса только при устойчивом факеле в камере 7 воспламенения, что существенно повышает надёжность, работоспособность и эффективность применения этого парогазогенератора.

Наличие сигнала на входе элемента 109 НЕ вызывает исчезновение сигнала на его выходе, втором входе и выходе элемента 99 И, десятом выходе блока 61, входе и выходе высоковольтного трансформатора 21, в результате чего после достаточного воспламенения топлива сразу же на свече 12 прекращается искра из-за её уже ненадобности, что существенно увеличивает её долговечность, а также повышает надёжность, работоспособность и эффективность применения этого парогазогенератора.

Кроме того, мощные постоянно сопровождающие в процессе горения топлива акустические колебания поступают из камеры 7 воспламенения через аэродинамический клапан 9, улавливающий конус 25 и напорную трубу 24 в смеситель 30 и там усиливает нагнетание образованной парогазовой смеси в пропарочную камеру потребителя, что дополнительно ускоряет процесс термовлажной обработки строительных и других изделий, уменьшает расход топлива, повышает производительность и эффективность применения этого парогазогенератора.

После истечения задержки времени 12 на заданную паузу зажигания топлива появляется сигнал на выходе элемента 112, втором входе элемента 105 ИЛИ и входе элемента 108 НЕ, в результате чего исчезает сигнал на его выходе и втором входе элемента 104 ИЛИ, однако отключения электропривода 19 и электроклапана 20 топливного насоса 18 не произойдёт, поскольку в камере 7 уже установилось стабильное пламя и на первый вход элемента 104 ИЛИ поступает сигнал от датчика 26.

Если же за отведенное время 12 по какой-либо причине не произойдёт воспламенение топлива к камере 7, то сразу же после истечения этого времени автоматически отключаются электропривод 19 и электроклапан 20 насоса 18, предотвращая неоправданное увеличение расхода топлива, и отключается высоковольтный трансформатора 21, предотвращая неоправданное увеличение потребления электроэнергии и сокращение срока службы электросвечи 12, при этом электропривод 42 и вентилятор 40 продолжают работать, продувая камеру 7 и заблаговременно освобождая её внутреннюю полость от остатков неподожжённого топлива, что существенно повышает надёжность, работоспособность и эффективность применения этого парогазогенератора.

Причём отведенное время 12 устанавливается немногим больше фактического времени зажигания топлива, поэтому неоправданных его потерь практически не будет, что также способствует повышению эффективности применения этого парогазогенератора.

Тем не менее, если по какой либо причине произойдёт скопление в камере 7 воспламенения большого количества неподожжённого топлива, то имеется возможность его слить через патрубок 13 с вентилем 14 и с минимальными потерями времени восстановить рабочее состояние, что существенно улучшает условия обслуживания, значительно повышает работоспособность и эффективность применения этого парогазогенератора.

В процессе интенсивного парообразования происходит быстрое уменьшение в ванне 1 объёма воды, верхний уровень которой постепенно опускается ниже заданного максимального, полностью обнажается горизонтальная пластина 29, а также всё больше обнажатся верхняя конечная горизонтальная полуцилиндрическая часть резонансной трубы 8 и увеличивается её поверхностная площадь, в результате чего на достаточно большие сильно нагретые упомянутые поверхности обильно падают мелкие конденсатные капли с верхней крышки ванны 1 (потолка) и мелкие капли от кипящей и бурлящей воды (по принципу обливания водой раскалённых камней в парилке), благодаря чему ещё больше увеличивается интенсивность парообразования, что дополнительно существенно ускоряет процесс термовлажной обработки строительных и других изделий, уменьшает расход топлива, повышает производительность и эффективность применения этого парогазогенератора.

При снижении уровня воды в первую очередь освобождается нижняя торцевая часть электрода 75 датчика 51 заданного максимального уровня и разрывается цепь между ним и заземляющим выводом 72, в результате чего исчезают сигналы на первом и втором входах этого датчика, втором его выходе, шестом входе блока 61 и входе элемента 106 НЕ, а также появляется сигнал на первом выходе датчика 51, втором входе блока 61, втором входе и выходе элемента 90 И, втором выходе блока 61 и входе сигнализатора 68, подтверждающего информацию о уровне воды в полностью закрытой ванне 1 ниже заданного максимального.

При продолжении снижения уровня воды в ванне 1 и достижении его немногим ниже горизонтальной оси поперечного сечения конечной части резонансной трубы 8 освобождается нижняя торцевая часть электрода 76 датчика 52 заданного минимального уровня и разрывается цепь между ним и заземляющим выводом 73, в результате чего исчезают сигналы на первом и втором входах этого датчика, а также появляется сигнал на первом его выходе, третьем входе блока 61, первом входе элемента 101 ИЛИ, втором входе и выходе элемента 91 И, третьем выходе блока 61 и входе сигнализатора 69, подтверждающем информацию о уровне воды в полностью закрытой ванне 1 ниже заданного минимального, при котором полностью обнажается верхняя конечная горизонтальная полуцилиндрическая сильно раскалённая часть резонансной трубы 8 и когда достигается максимально возможная интенсивность парообразования.

- 10 025590

Наличие сигнала на первом входе элемента 101 ИЛИ вызывает появление сигнала на его выходе, втором входе и выходе элемента 96 И, втором входе элемента 101 ИЛИ (запоминается), шестом выходе блока 61, входе электропривода 46, в результате чего автоматически открывается клапан 45 и через него и напорный трубопровод 43 начинает поступать вода сначала в бачок 47, а затем через отверстия 49, 50 и сообщающий трубопровод 48 в ванну 1, а уровень воды в ней тоже начинает постепенно подниматься и закрывать полностью обнажённую верхнюю конечную горизонтальную полуцилиндрическую сильно раскалённую часть резонансной трубы 8, сопровождая повышением интенсивности парообразования и ускорением термовлажной обработки строительных и других изделий.

При подъёме уровня воды в ванне 1 нижний торец электрода 76 датчика 52 соприкасается с водой и замыкается цепь между ним и заземляющим выводом 73, в результате чего появляется сигнал на первом и втором входах этого датчика, исчезает сигнал на его первом выходе, третьем входе блока 61, первом входе элемента 101 ИЛИ, втором входе и выходе элемента 91 И, третьем выходе блока 61, входе сигнализатора 69 и происходит сброс информации о уровне воды ниже минимального.

При достижении уровня воды в ванне 1 заданному максимальному, верхняя конечная горизонтальная полуцилиндрическая часть резонансной трубы 8 и нижняя поверхность пластины 29 закрываются и полностью погружаются в воду, отдавая ей в таком положении максимально тепло, что также способствует повышению интенсивности а также появляется сигнал на первом выходе датчика 51, втором входе блока 61, втором входе и выходе элемента 90 И, втором выходе блока 61 и входе сигнализатора 68, подтверждающего информацию о уровне воды в закрытой ванне 1 ниже заданного максимального.

При продолжении снижения уровня воды в ванне 1 и достижении его немногим ниже горизонтальной оси поперечного сечения конечной части резонансной трубы 8 освобождается нижняя торцевая часть электрода 76 датчика 52 заданного минимального уровня и разрывается цепь между ним и заземляющим выводом 73, в результате чего исчезают сигналы на первом и втором входах этого датчика, а также появляется сигнал на первом его выходе, третьем входе блока 61, первом входе элемента 101 ИЛИ, втором входе и выходе элемента 91 И, третьем выходе блока 61 и входе сигнализатора 69, подтверждающем информацию о уровне воды в полностью закрытой ванне 1 ниже заданного минимального, при котором полностью обнажается верхняя конечная горизонтальная полуцилиндрическая сильно раскалённая часть резонансной трубы 8 и когда достигается максимально возможная интенсивность парообразования.

Наличие сигнала на первом входе элемента 101 ИЛИ вызывает появление сигнала на его выходе, втором входе и выходе элемента 96 И, втором входе элемента 101 ИЛИ (запоминается), шестом выходе блока 61, входе электропривода 46, в результате чего автоматически открывается клапан 45 и через него и напорный трубопровод 43 начинает поступать вода сначала в бачок 47, а затем через отверстия 49, 50 и сообщающий трубопровод 48 в ванну 1, а уровень воды в ней тоже начинает постепенно подниматься и закрывать полностью обнажённую верхнюю конечную горизонтальную полуцилиндрическую сильно раскалённую часть резонансной трубы 8, сопровождая повышением интенсивности парообразования и ускорением термовлажной обработки строительных и других изделий.

При подъёме уровня воды в ванне 1 нижний торец электрода 76 датчика 52 соприкасается с водой и замыкается цепь между ним и заземляющим выводом 73, в результате чего появляется сигнал на первом и втором входах этого датчика, исчезает сигнал на его первом выходе, третьем входе блока 61, первом входе элемента 101 ИЛИ, втором входе и выходе элемента 91 И, третьем выходе блока 61, входе сигнализатора 69 и происходит сброс информации о уровне воды ниже минимального.

При достижении уровня воды в ванне 1 заданному максимальному верхняя конечная горизонтальная полуцилиндрическая часть резонансной трубы 8 и нижняя поверхность пластины 29 закрываются и полностью погружаются в воду, отдавая ей в таком положении максимально тепло, что также способствует повышению интенсивности верхней конечной горизонтальной цилиндрической части резонансной трубы 8, в результате чего разрывается цепь между этим электродом и заземляющим выводом 74, исчезает сигнал на первом и втором входах датчика 53, появляется сигнал на его первом выходе, четвёртом входе блока 61, втором входе и выходе элемента 92 И, четвёртом выходе блока 61 и входе сигнализатора 70, подтверждающего информацию о уровне воды в полностью закрытой ванне 1 ниже заданного критического, а также сигнал поступает на первый вход элемента 110 ИЛИ-НЕ, а дальше также своевременно автоматически осуществляется отключение вентилятора подачи воздуха, топливного насоса и системы зажигания топлива (если она была включена).

Таким образом, система автоматического управления мгновенно реагирует на отклонения от нормы (отсутствие необходимого уровня воды в ванне 1, недостаточное распыление топлива, прекращение умеренной подачи воздуха в камеру 7 воспламенения, отсутствие в этой камер пламени), своевременно информирует о неисправностях и принятии необходимых мер по их устранению, предотвращает аварийные ситуации и исключает неоправданный расход топлива, что очень существенно повышает надёжность, работоспособность и эффективность применения этого парогазогенератора.

Указанный перечень конструкторско-механических усовершенствований и предложенное схемнологическое выполнение системы автоматического управления его исполнительными механизмами позволило значительно улучшить условия обслуживания, увеличить интенсивность парообразования с одновременным уменьшением расхода топлива, ускорить термовлажную обработку строительных и других

- 11 025590 изделий, существенно повысить надёжность, производительность, работоспособность и эффективность применения заявляемого парогазогенератора.

Кроме того, по сравнению со стандартными сложными, громоздкими с очень большими, капитальными и энергетическими затратами, а также большими тепловыми потерями и загрязняющими экологию паровыми котлами, предлагаемый парогазогенератор достаточно простой и недорогой в изготовлении (отсутствуют сложные кинематические узлы и протяжённые коммуникационные трассы), менее энергозатратный с минимальными потерями тепла, экологически чистый, удобный в обслуживании и эксплуатации, компактный и занимает мало места, можно размещать его даже в самых труднодоступных местах и в непосредственной близости к пропарочным камерам потребителей и другим объектам, что очень существенно повышает конкурентоспособность и значительно увеличивает его спрос не только на внутреннем, но и на международном рынке.

На основании вышеизложенного видно, что предлагаемый парогазогенератор выгодно отличается от традиционного оборудования и известных подобных парогазогенераторов, поэтому может найти широкое и применение в промышленной и коммунальной теплоэнергетике, например при тепловлажной обработке строительных и других изделий.

Claims (4)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Парогазогенератор, содержащий заполненную до заданного максимального уровня водой полностью закрытую со всех сторон теплоизолированную ванну с регулятором в ней уровня воды в пределах максимальный - минимальный, сливным патрубком наружу внизу и вентилем на нём, а также находящейся внутри в верхней, свободной без воды, части зоной парообразования, соединённой с парогазопроводом; расположенную в нижней обводнённой части камеру воспламенения с изогнутой в вертикальной плоскости резонансной трубой и размещённой своим конечным горизонтальным участком в верхней части ванны, а также с расположенными наружу аэродинамическим клапаном, топливным баком, форсункой распыления, электросвечой зажигания распылённого топлива и патрубком с вентилем для слива неподожжённого топлива; вспомогательную нишу, разделённую перегородкой на два отсека, в одном из которых, аппаратном, размещены насос с электроприводом и электроклапаном для подачи топлива через напорный шланг на распыляющую форсунку, высоковольтный трансформатор для электросвечи зажигания топлива и пульт системы управления исполнительными механизмами, а во втором шумогасящем отсеке находятся полностью закрытые аэродинамический клапан, напорная труба с улавливающим конусом на её входе перед аэродинамическим клапаном и расположенным её выходным отверстием в верхней части ванны, датчик наличия пламени, труба интенсивной предпусковой и труба умеренной рабочей подачи воздуха через аэродинамический клапан в камеру воспламенения, соединённые с принудительным нагнетательным вентиляционным потоком, отличающийся тем, что конечная горизонтальная часть резонансной трубы размещена в воде с учётом расположения её верхнего наружного контура на заданном максимальном уровне воды в ванне и снабжена закреплённой на ней вдоль этого контура горизонтальной пластиной с отверстиями по всей её площади и возможностью увеличения теплоизлучающей поверхности и значительного повышения интенсивности парообразования, а открытый конец этой трубы выведен наружу и расположен концентрично внутри закреплённого вверху на стенке ванны отдельно установленного смесителя перед входным отверстием парогазопровода, а также на стенках этого смесителя выполнено одно отверстие, соединённое через паропровод с выполненным отверстием на верхней стенке ванны, и второе отверстие, соединённое с выходным отверстием напорной трубы, с возможностью увеличения интенсивности парогазообразования, повышения качества и скорости его перемещения к потребителю, при этом труба интенсивной и труба умеренной подачи воздуха соединены с отдельными напорными вентиляторами, расположенными наружу на стенке вспомогательной ниши и снабжёнными индивидуальными электроприводами; регулятор уровня воды выполнен в виде соединённого с сетью общего водоснабжения напорного трубопровода с размещёнными на нём входным вентилем и клапаном с электроприводом, закреплёнными на отдельно вынесенном бачке, соединённом с ванной сообщающим трубопроводом через отверстие в самом низу, а также дополнительно снабжён успокоительной перегородкой, датчиками заданного максимального, минимального и критического в ней уровней и удобным для визуального обозрения указателем реального в ней уровня воды с возможностью обеспечения высокой точности настройки этих датчиков, улучшения условий обслуживания и контроля работоспособности, причём датчик максимального уровня воды выполнен с возможностью контроля этого уровня напротив расположения верхнего наружного контура горизонтально размещённого на выходе резонансной трубы, датчик минимального уровня - напротив расположения горизонтальной оси поперечного сечения этой трубы, датчик критического уровня - напротив расположения нижнего наружного контура этой же тру- 12 025590 бы, а также на наружной поверхности стенки вспомогательной ниши строго напротив необходимого максимального уровня воды в полностью закрытой ванне выполнена в виде горизонтальной красного цвета линии одна ориентирующая метка, и на наружной поверхности одной из стенок бачка строго напротив указателя заданного максимального уровня воды выполнена аналогичная вторая ориентирующая метка с возможностью обеспечения соответствия указанных показаний путём совмещения этих меток; труба умеренной подачи воздуха дополнительно снабжена задвижкой с возможностью обеспечения регулирования и точной установки необходимого потока воздуха в камеру воспламенения с учётом обеспечения стабильного в ней пламени; датчик наличия пламени снабжен фиксаторами его устойчивого рабочего и исходного положений с возможностью повышения надёжности и общей работоспособности, а исполнительные механизмы снабжены системой автоматического управления в заданной по программе функционально-технологической последовательности с учётом исключения оперативных ошибок и потерь времени, повышения надёжности и эффективности работы; в аппаратном отсеке выполнены вентиляционные отверстия для повышения надёжности и работоспособности расположенного в этом отсеке пульта системы автоматического управления, при этом она включает в себя программно-командный блок, первый вход которого соединён с выключателем электропитания, второй вход - с первым выходом датчика заданного максимального уровня воды в ванне; третий вход блока - с первым выходом датчика заданного минимального уровня воды в ванне; четвёртый вход блока - с первым выходом датчика заданного критического уровня воды в ванне; пятый вход блока - с датчиком наличия пламени; шестой вход блока - со вторым входом датчика заданного максимального уровня воды в ванне; седьмой и восьмой входы блока - с переключателем режимов работы, соответственно с его первым выходом (ручной режим) и вторым выходом (автоматический режим); девятый вход блока - с кнопкой ПУСК - 1 электропривода напорного вентилятора трубы интенсивной предпусковой подачи воздуха в камеру воспламенения, десятый вход блока - с кнопкой СТОП общего отключения всех исполнительных механизмов, одиннадцатый вход блока - с кнопкой ПУСК-2 автоматического режима работы, первый выход блока - с сигнализатором наличия напряжения сети в системе автоматического управления и готовности её к работе, второй выход блока - с сигнализатором уровня воды в ванне ниже заданного максимального, третий выход блока - с сигнализатором уровня воды в ванне ниже заданного минимального, четвёртый выход блока - с сигнализатором уровня воды в ванне ниже заданного критического, пятый выход блока - с сигнализатором наличия пламени в камере воспламенения, шестой выход блока - с электроприводом клапана системы водоснабжения ванны; седьмой выход блока - с электроприводом напорного вентилятора трубы интенсивной предпусковой подачи воздуха в камеру воспламенения, восьмой выход блока - с электроприводом напорного вентилятора трубы умеренной рабочей подачи воздуха в камеру воспламенения; девятый выход блока - с электроклапаном и электроприводом топливного насоса, десятый выход блок - с высоковольтным трансформатором электросвечи зажигания топлива в камере воспламенения.
2. 2. Парогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что датчики заданных максимального, минимального и критического уровней воды в ванне также содержат индивидуальные заземляющий вывод и контролирующий соответствующий уровень электрод, соединённые соответственно с первым и вторым их входами, причём заземляющие выводы упомянутых датчиков соединены с корпусом бачка, а электроды этих датчиков размещены в закреплённых в нём соответствующих электроизоляционных втулках с возможностью точной установки нижнего торца электрода датчика максимального уровня - напротив верхнего наружного контура резонансной трубы, электрода датчика минимального уровня - напротив горизонтальной оси поперечного сечения этой трубы, электрода датчика критического уровня - напротив нижнего наружного контура этой же трубы, при этом указатель реального уровня воды в ванне содержит выполненный на одной из стенок бачка вертикальный паз в виде смотрового окна и герметично закрывающей его пластины из прозрачного материала, причём на этой пластине выполнены метки необходимого максимального, минимального и критического уровней воды в ванне.
3. 3. Парогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что фиксатор рабочего и фиксатор исходного положений датчика наличия пламени размещены в шумогасящем отсеке и выполнены с возможностью обеспечения непосредственной кинематической связи с этим датчиком, выполненным, например, в виде шарнирно закреплённого с одного конца в вверху шумогасящего отсека вертикального рычага, на нижнем свободном опущенном конце которого закреплён флажок, расположенный между торцевой частью аэродинамического клапана и торцевой частью улавливающего конуса напорной трубы, при этом фиксатор рабочего положения выполнен в виде конечного выключателя с возможностью взаимодействия его толкателя с закреплённым также на вертикальном рычаге воздействующим элементом при достижении устойчивого стабильного пламени, а датчик исходного положения выполнен в виде соединённой с вертикальным рычагом возвратной пружины и ограничителя её обратного хода при отсутствии пламени.
4. 4. Парогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что программно-командный блок включает в себя десять логических элементов И, шесть логических элемента ИЛИ, четыре логических элемента НЕ, один логический элемент ИЛИ-НЕ, элемент с регулируемой задержкой времени П на умеренную предпусковую подачу воздуха в камеру воспламенения и элемент с регулируемой задержкой времени 12 на заданную паузу зажигания топлива, причём в этом блоке первый вход соединён с первыми входами второго, третьего, четвёртого, пятого, шестого, седьмого, восьмого и первого элемента И, выход которого соеди- 13 025590 нён с первым выходом блока; второй вход блока - со вторым входом второго элемента И, выход которого соединён со вторым выходом блока; третий вход блока - с первым входом второго элемента ИЛИ и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединён с третьим выходом блока; четвёртый вход блока - с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и со вторым входом четвёртого элемента И, выход которого соединён с четвёртым выходом блока; пятый вход блока - с первыми входами пятого и шестого элементов ИЛИ и вторым входом пятого элемента И, выход которого соединён с пятым выходом блока; шестой вход блока - через первый элемент НЕ со вторым входом шестого элемента И, третий вход которого соединён с выходом второго элемента ИЛИ, а выход - со вторым входом второго элемента ИЛИ и шестым выходом блока; седьмой вход блока - с первым входом первого элемента ИЛИ и вторым входом седьмого элемента И; восьмой вход - со вторым входом восьмого элемента И и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединён со вторым входом первого элемента И; девятый вход блока - через первый вход и выход третьего элемента ИЛИ с третьим входом седьмого элемента И; десятый вход блока - через второй вход и выход элемента ИЛИ-НЕ с третьим входом восьмого элемента И и через второй, элемент НЕ с четвёртым входом седьмого элемента И, выход которого соединён со вторым входом третьего элемента ИЛИ и седьмым выходом блока; одиннадцатый вход блока - через первый вход и выход четвёртого элемента ИЛИ с четвёртым входом восьмого элемента И, выход которого соединён со вторым входом четвёртого элемента ИЛИ, входом элемента задержки времени 1:1 и восьмым выходом блока; девятый выход блока соединён с входом элемент задержки времени 12, первым входом десятого элемента И и выходом девятого элемента И, первый вход которого соединён с выходом элемента задержки времени 11, а второй вход - с выходом пятого элемента ИЛИ; десятый выход блока соединён с выходом десятого элемента И, второй вход которого через четвёртый элемент НЕ соединён с выходом шестого элемента ИЛИ и его второй вход соединён с выходом элемента задержки времени 12 и через третий элемент НЕ - со вторым входом пятого элемента ИЛИ.