PT109628A - Dispositivo de preparação de gás e processo para a disponibilização de uma mistura de gás combustível - Google Patents

Dispositivo de preparação de gás e processo para a disponibilização de uma mistura de gás combustível Download PDF

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Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO REFERE-SE A UM DISPOSITIVO DE PREPARAÇÃO DE GÁS (10) PARA A DISPONIBILIZAÇÃO DE UMA MISTURA DE GÁS COMBUSTÍVEL SOLICITÁVEL COM UM DÉBITO TEMPORALMENTE VARIÁVEL, MISTURADA A PARTIR DE PELO MENOS UM GÁS COMBUSTÍVEL E DE PELO MENOS UM GÁS PARA MISTURA, QUE COMPREENDE UMA UNIDADE DE CONTROLO DE QUALIDADE (12), QUE ESTÁ PREVISTA PARA UM AJUSTE DE PELO MENOS UM PARÂMETRO DE QUALIDADE DA MISTURA DE GÁS COMBUSTÍVEL, E QUE COMPREENDE UMA UNIDADE DE CONTROLO DE PRESSÃO (14), QUE ESTÁ PREVISTA PARA ADAPTAR AUTOMATICAMENTE A PRESSÃO DE PREPARAÇÃO DA MISTURA DE GÁS COMBUSTÍVEL A UMA SOLICITAÇÃO DA MISTURA DE GÁS COMBUSTÍVEL.

Description

de qualidade, que está prevista para um ajuste de pelo menos um parâmetro de qualidade da mistura de gás combustível, e, uma unidade de controlo de pressão, que está prevista para a adaptação automática de uma pressão de preparação da mistura de gás combustível a uma solicitação da mistura de gás combustível.
Por um "dispositivo de preparação de gás" no âmbito do presente documento deve entender-se particularmente uma parte, vantajosamente funcional, particularmente um grupo construtivo inferior, de um misturador de gás. Mais particularmente, o dispositivo de preparação de gás pode igualmente compreender a totalidade do misturador de gás. Preferencialmente o dispositivo de preparação de gás apresenta pelo menos uma primeira ligação para o gás combustível. Particularmente preferencialmente o dispositivo de preparação de gás apresenta pelo menos uma segunda ligação para o gás para mistura. Geralmente é concebível que o dispositivo de preparação de gás está previsto para preparar a mistura de gás combustível a partir de uma pluralidade de gases combustíveis e/ou de uma pluralidade de gases para mistura. Por "previsto" deve entender-se particularmente especificamente programado, instalado e/ou equipado. Pelo facto de um objeto estar previsto para uma determinada função deve entender-se particularmente que o objeto cumpre e/ou realiza esta determinada função em pelo menos um estado de aplicação e/ou estado operacional. Pelo facto de um processo estar previsto para um efeito deve entender-se particularmente que o processo compreende pelo menos uma etapa de processo, que está direcionado especificamente para o efeito e/ou que o processo está direcionado para o efeito e/ou que o processo serve para um cumprimento do efeito e está pelo menos parcialmente otimizado para este cumprimento.
Por um "gás combustível" no âmbito do presente documento deve entender-se particularmente um gás e/ou uma mistura de gás, vantajosamente combustíveis e/ou facilmente inflamáveis ao ar e/ou na presença de oxigénio. Vantajosamente o gás combustível compreende gás natural, particularmente numa parte em massa de pelo menos 10%, particularmente vantajosamente de pelo menos 20%, preferencialmente de pelo menos 50% e particularmente preferencialmente de pelo menos 90%. Particularmente vantajosamente o gás combustível é gás natural.
Vantajosamente o gás para mistura é um gás inerte e/ou uma mistura de gás inerte. Preferencialmente o gás para mistura é não combustível e/ou dificilmente inflamável, particularmente ao ar e/ou na presença de oxigénio. Vantajosamente o gás para mistura compreende nitrogénio e/ou hélio e/ou árgon e/ou néon e/ou crípton e/ou xénon e/ou rádon e/ou hexafluoreto de enxofre e/ou tetrafluorometano e/ou um outro gás inerte adequado, particularmente com uma parte em massa de pelo menos 10%, particularmente vantajosamente de pelo menos 20%, preferencialmente de pelo menos 50% e particularmente preferencialmente de pelo menos 90%. Particularmente vantajosamente o gás para mistura é um dos gases acima referidos.
Mais particularmente, a preparação da mistura de gás combustível compreende uma mistura do gás combustível e do gás para mistura e/ou um ajuste da pressão de preparação e/ou um ajuste do débito e/ou um ajuste de uma temperatura da mistura de gás combustível, particularmente numa quantidade adaptada à solicitação ou num grau adaptado à solicitação.
Mais particularmente, a solicitação compreende o débito temporalmente variável e/ou uma pressão de preparação solicitada e/ou um parâmetro de qualidade solicitado e/ou uma temperatura solicitada da mistura de gás combustível e/ou uma relação de mistura solicitada do gás combustível e do gás para mistura ou pelo menos um, particularmente respetivamente pelo menos um, valor de referência temporalmente variável para estas variáveis.
Mais particularmente, o débito pode variar em intervalos de tempo de horas e/ou de vários minutos e/ou de poucos minutos e/ou de vários segundos e/ou de poucos segundos e/ou de décimos de segundo, particularmente por um fator de 1,05 e/ou de 1,1 e/ou de 1,2 e/ou de 1,5 e/ou de 2 e/ou de 5 e/ou de 10 e/ou de 100 e/ou de um fator ainda superior. Além disso o débito pode igualmente ser 0 ou aproximadamente 0, pelo menos temporariamente, por exemplo quando não é solicitada qualquer mistura de gás combustível. Mais particularmente, o débito pode igualmente ser temporalmente constante.
Vantajosamente o parâmetro de qualidade está correlacionado com um primeiro parâmetro de qualidade do gás combustível e com um segundo parâmetro de qualidade do gás para mistura. Mais particularmente, o parâmetro de qualidade varia em função do primeiro parâmetro de qualidade e/ou do segundo parâmetro de qualidade e/ou de uma relação de mistura do gás combustível e do gás para mistura.
Mais particularmente, a unidade de controlo de qualidade está prevista para ajustar e/ou para regular o parâmetro de qualidade a um valor de referência solicitado, particularmente de acordo com a solicitação, do parâmetro de qualidade, particularmente com uma exatidão de pelo menos 75%, vantajosamente de pelo menos 90%, particularmente vantajosamente de pelo menos 95%, preferencialmente de pelo menos 98%, particularmente preferencialmente de pelo menos 99% a 99,9% ou ainda com uma exatidão superior.
Por meio da configuração de acordo com a presente invenção podem ser alcançadas propriedades vantajosas relativamente a uma mistura de gás. Mais particularmente pode ser alcançado um consumo de gás reduzido. Além disso pode ser alcançada uma flexibilidade elevada, particularmente relativamente a uma solicitação de uma mistura de gás. Além disso pode ser alcançada uma eficiência energética elevada. Além disso pode ser produzida uma mistura de gás combustível com propriedades controladas de modo simples e/ou fiável e/ou económico. Além disso a mistura de gás combustível pode ser preparada com uma qualidade controlada, por exemplo para efeitos de calibração, efeitos de teste, processos de verificação e/ou aplicações sensíveis, particularmente de modo fiável e/ou económico. A necessidade de um reservatório de gás de grande dimensão pode ser vantajosamente suprimida. Além disso para determinadas aplicações vantajosamente se pode prescindir de gases de referência dispendiosos e/ou complexos e particularmente ser disponibilizada uma substituição simples e/ou económica para estes.
De acordo com uma forma de realização vantajosa da presente invenção é sugerido que o parâmetro de qualidade seja um indice de Wobbe. Mais particularmente, o Índice de Wobbe é dado como valor de combustão ou valor de aquecimento da mistura de gás combustível dividido pela raiz quadrada da densidade relativa da mistura de gás combustível, que vantajosamente é definida como quociente da densidade do gás combustível e da densidade de ar seco em condições de pressão e de temperatura idênticas. Mais particularmente, o parâmetro de qualidade pode ser um índice de Wobbe superior ou um índice de Wobbe inferior. Por conseguinte vantajosamente um parâmetro relevante pode ser adaptado com exatidão às aplicações alvo.
De acordo com uma forma de realização particularmente vantajosa da presente invenção é sugerido que a unidade de controlo de qualidade em pelo menos um estado operacional, particularmente num estado operacional normal, vantajosamente durante a solicitação, ajuste o parâmetro de qualidade a um valor, que se situa entre um valor de um índice de Wobbe do gás combustível e um valor de um índice de Wobbe do gás para mistura. Mais particularmente no estado operacional o parâmetro de qualidade situa-se entre o primeiro parâmetro de qualidade e o segundo parâmetro de qualidade. Vantajosamente a unidade de controlo de qualidade está prevista para permitir uma solicitação da mistura de gás combustível com um parâmetro de qualidade, que é pelo menos tão elevado como o segundo parâmetro de qualidade e/ou no máximo tão elevado como o primeiro parâmetro de qualidade. Por conseguinte vantajosamente uma qualidade de uma mistura de gás combustível solicitada pode ser adaptada com precisão a uma solicitação. É igualmente concebível que sejam utilizados diferentes gases combustíveis e/ou gases para mistura, pelo que particularmente no caso de uma seleção adequada dos gases pode ser alcançado um intervalo vasto de parâmetros de qualidade solicitáveis.
De acordo com uma outra forma de realização da presente invenção é sugerido que o dispositivo de preparação de gás apresente uma unidade de mistura, particularmente ativável pela unidade de controlo de qualidade, que compreende pelo menos uma primeira válvula de fluxo para o gás combustível e que compreende pelo menos uma segunda válvula de fluxo para o gás para mistura. Vantajosamente a unidade de mistura é realizada de modo ativável em função da solicitação. Mais particularmente, o gás combustível e o gás para mistura são misturados para se obter uma mistura de gás combustível na unidade de mistura. Preferencialmente a primeira ligação está ligada à primeira válvula de fluxo. Particularmente preferencialmente a segunda ligação está ligada à segunda válvula de fluxo. Por conseguinte os parâmetros solicitados de uma mistura de gás combustível podem ser adaptados de modo simples e/ou fiável.
De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção é sugerido que a primeira válvula de fluxo seja parte de um primeiro regulador de fluxo de massa, particularmente térmico e/ou que a segunda válvula de fluxo seja parte de um segundo regulador de fluxo de massa, particularmente térmico. Vantajosamente a unidade de mistura apresenta um primeiro regulador de fluxo de massa e/ou um segundo regulador de fluxo de massa. Particularmente vantajosamente a primeira válvula de fluxo e/ou a segunda válvula de fluxo são realizadas como válvulas proporcionais. Preferencialmente o primeiro regulador de fluxo de massa e/ou o segundo regulador de fluxo de massa respetivamente apresentam pelo menos uma unidade de regulação eletrónica, que permite especificar, particularmente eletronicamente, um valor de referência para um débito. Particularmente preferencialmente o primeiro regulador de fluxo de massa e/ou o segundo regulador de fluxo de massa estão previstos para ajustar e/ou para regular o débito a um valor de referência. Por conseguinte vantajosamente um fluxo de gás pode ser ajustado com exatidão e/ou em função das necessidades.
De acordo com uma forma de realização particularmente preferida da presente invenção é sugerido que a unidade de controlo de qualidade esteja prevista para ativar a unidade de mistura em função de pelo menos uma comparação valor real - valor de referência do parâmetro de qualidade. Preferencialmente a unidade de controlo de qualidade está prevista para regular o valor real do parâmetro de qualidade ao valor de referência do parâmetro de qualidade, particularmente por meio da unidade de mistura.
Vantajosamente o valor de referência do parâmetro de qualidade está de acordo com a solicitação. Particularmente vantajosamente a unidade de controlo de qualidade está prevista para uma determinação do valor real do parâmetro de qualidade. Alternativamente ou adicionalmente é concebível que a unidade de controlo de qualidade esteja prevista para receber o valor real do parâmetro de qualidade por transmissão. Vantajosamente a unidade de controlo de qualidade no caso da ativação da unidade de mistura ativa diretamente ou indiretamente a primeira válvula de fluxo e/ou a segunda válvula de fluxo. Mais particularmente, a unidade de controlo de qualidade está prevista para ajustar uma relação de mistura do gás combustível e do gás para mistura por meio da ativação da unidade de mistura, particularmente por meio da ativação da primeira válvula de fluxo e/ou da segunda válvula de fluxo. Por conseguinte vantajosamente uma qualidade de gás pode ser ajustada e/ou monitorizada automaticamente. Além disso um índice de Wobbe de uma mistura de gás pode ser ajustado com exatidão.
De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção é sugerido que a unidade de controlo de pressão esteja prevista para ativar a unidade de mistura em função de pelo menos uma comparação valor real - valor de referência da pressão de preparação. Preferencialmente a unidade de controlo de pressão está prevista para regular o valor real da pressão de preparação ao valor de referência da pressão de preparação, particularmente por meio da unidade de mistura. Preferencialmente o valor de referência é o valor de referência da pressão de preparação de acordo com a solicitação. Particularmente vantajosamente a unidade de controlo de pressão está prevista para uma determinação do valor real da pressão de preparação. Alternativamente ou adicionalmente é concebível que a unidade de controlo de pressão esteja prevista para receber o valor real da pressão de preparação por transmissão. Vantajosamente a unidade de controlo de pressão no caso de uma ativação da unidade de mistura ativa diretamente ou indiretamente a primeira válvula de fluxo e/ou a segunda válvula de fluxo. Mais particularmente, a unidade de controlo de fluxo está prevista para ajustar uma relação de mistura do gás combustível e do gás para mistura por meio da ativação da unidade de mistura, particularmente por meio da ativação da primeira válvula de fluxo e/ou da segunda válvula de fluxo.
Por conseguinte vantajosamente uma preparação de gás pode ser ajustada com exatidão a uma solicitação temporalmente variável. Além disso vantajosamente uma pressão de uma mistura de gás solicitada pode ser adaptada de modo rápido e/ou fiável e/ou exato à solicitação.
Mais particularmente, o dispositivo de preparação de gás apresenta uma unidade de controlo que está prevista para adaptar pelo menos um parâmetro de preparação da mistura de gás combustível à solicitação. Vantajosamente a unidade de controlo está prevista para ajustar e/ou para regular valores reais de diferentes parâmetros a valores de referência destes parâmetros de acordo com a solicitação, preferencialmente por meio da ativação da unidade de mistura. Mais particularmente, a unidade de controlo compreende a unidade de controlo de qualidade e a unidade de controlo de pressão.
De acordo com uma outra forma de realização da presente invenção é sugerido que a unidade de mistura em pelo menos um modo em espera possa ser operada com um consumo essencialmente mínimo de gás combustível e/ou de gás para mistura. Vantajosamente a unidade de mistura está prevista para ajustar e/ou para regular um fluxo do gás combustível e/ou um fluxo de gás para mistura a um valor de 0 ou pelo menos essencialmente 0, quando de acordo com a solicitação não é solicitado gás combustível. Por conseguinte vantajosamente pode ser reduzido um consumo de gás desnecessário.
Além disso é sugerido que a unidade de controlo de qualidade apresente pelo menos um sensor de densidade de gás para a determinação de uma densidade da mistura de gás combustível. Vantajosamente a unidade de controlo de qualidade está prevista para determinar o parâmetro de qualidade pelo menos com base num valor real da densidade da mistura de gás combustível determinado numa determinação. Vantajosamente a unidade de controlo de qualidade permite especificar um parâmetro do gás combustível e/ou do gás para mistura, vantajosamente antes de uma colocação em funcionamento. Preferencialmente o parâmetro compreende pelo menos um cromatograma de gás ou pelo menos alguns ou vários pontos de dados de um cromatograma de gás. Por conseguinte vantajosamente uma qualidade, particularmente um índice de Wobbe de uma mistura de gás, pode ser monitorizada e/ou regulada e/ou ajustada de modo fiável.
Além disso é sugerido que a unidade de controlo de pressão apresente pelo menos um sensor de pressão para a determinação da pressão de preparação, particularmente do valor real da pressão de preparação da mistura de gás combustível. Por conseguinte vantajosamente uma pressão de uma mistura de gás disponibilizada pode ser verificada de modo exato e/ou fiável e particularmente ajustado e/ou regulado. Além disso vantajosamente uma pressão de preparação pode ser mantida constante em caso de necessidade, mesmo no caso de um fluxo solicitado variável.
As propriedades vantajosas relativamente a uma mistura de gás, particularmente relativamente a parâmetros ajustáveis com precisão de uma mistura de gás preparada, podem ser alcançadas com um aparelho de mistura de gás, particularmente para a disponibilização de uma mistura de gás combustível controlada para efeitos de teste, efeitos de calibração e/ou processos de verificação, com pelo menos um dispositivo de preparação de gás de acordo com a presente invenção.
Além disso a presente invenção refere-se a um processo para a preparação de uma mistura de gás combustível solicitável com um débito temporalmente variável e particularmente com uma pressão de preparação temporalmente variável ou temporalmente constante misturada a partir de pelo menos um gás combustível e de pelo menos um gás para mistura, em que pelo menos um parâmetro de qualidade da mistura de gás combustível é adaptado automaticamente e em que uma pressão de preparação da mistura de gás combustível é automaticamente adaptada a uma solicitação da mistura de gás combustível.
Por meio do processo de acordo com a presente invenção podem ser alcançadas propriedades vantajosas relativamente à mistura de gás. Mais particularmente pode ser alcançado um consumo de gás reduzido. Além disso pode ser alcançada uma flexibilidade elevada, particularmente relativamente a uma solicitação de uma mistura de gás. Além disso pode ser alcançada uma eficiência energética elevada. Além disso pode ser produzida uma mistura de gás combustível com propriedades controladas de modo simples e/ou fiável e/ou económico. Além disso a mistura de gás combustível pode ser preparada com uma qualidade controlada, por exemplo para efeitos de calibração, efeitos de teste, processos de verificação e/ou aplicações sensíveis, particularmente de modo fiável e/ou económico. A necessidade de um reservatório de gás de grande dimensão pode ser vantajosamente suprimida. Além disso para determinadas aplicações vantajosamente se pode prescindir de gases de referência dispendiosos e/ou complexos e particularmente ser disponibilizada uma substituição simples e/ou económica para estes. 0 dispositivo de preparação de gás de acordo com a presente invenção ou o processo de acordo com a presente invenção neste caso não devem ser limitados às aplicações e às formas de realização acima descritas. Mais particularmente, o dispositivo de preparação de gás de acordo com a presente invenção ou o processo de acordo com a presente invenção para um cumprimento de um modo de funcionamento descrito no presente documento podem apresentar um número de elementos e/ou componentes e/ou unidades e/ou etapas de processo individuais diferente do número referido no presente documento. Além disso no caso dos intervalos de valores indicados na presente divulgação devem igualmente ser considerados válidos os valores situados nos referidos intervalos.
Breve Descrição das Figuras
As demais vantagens são enunciadas na descrição das figuras gue se segue. Nas figuras é representado um exemplo de realização da presente invenção. As figuras, a descrição e as reivindicações contêm inúmeras caracteristicas em combinação. 0 perito na técnica saberá considerar as caracteristicas convenientemente individualmente ou combiná-las de modo a formar combinações adicionais. A:
Fig. 1 apresenta uma estrutura de um aparelho de mistura de gás com um dispositivo de preparação de gás numa representação esquemática;
Fig. 2 apresenta um diagrama de blocos do aparelho de mistura de gás, e;
Fig. 3 apresenta uma estrutura de um aparelho de mistura de gás com um dispositivo de preparação de gás numa representação esquemática.
Descrição de forma de realização A Figura 1 apresenta uma estrutura de um aparelho de mistura de gás (30) com um dispositivo de preparação de gás (10) numa representação esquemática. A Figura 2 apresenta um diagrama de blocos do dispositivo de preparação de gás (10) . O diagrama de blocos está dividido numa zona de controlo e de regulação (60) e numa zona de componentes (62). A zona de controlo e de regulação (60) compreende uma primeira zona de controlo (64) para gás combustível e uma segunda zona de controlo (66) para gás para mistura. A zona de componentes (62) compreende uma zona de entrada/saída (68), uma zona de sensores (70) assim como uma zona de mistura de gás (72). A zona de entrada/saída (68) compreende várias interfaces digitais-analógicas, que por razões de clareza não estão providas de números de referência. O dispositivo de preparação de gás (10) apresenta uma primeira ligação (32) para um gás combustível. No presente caso um reservatório de gás combustível (36) está ligado à primeira ligação (32) . Além disso no presente caso o gás combustível é gás natural. Contudo são igualmente concebíveis outros gases combustíveis. O dispositivo de preparação de gás (10) apresenta uma segunda ligação (34) para um gás para mistura. No presente caso está ligado um reservatório de gás para mistura (38) à segunda ligação (34) . Além disso no presente caso o gás para mistura é nitrogénio. Neste caso são igualmente concebíveis outros gases para mistura, particularmente outros gases inertes. 0 dispositivo de preparação de gás (10) está previsto para a preparação de uma mistura de gás combustível com um débito temporalmente variável a partir de um gás combustível e de um gás para mistura. Alternativamente ou adicionalmente é concebível que o dispositivo de preparação de gás (10) prepare a mistura de gás combustível, conforme acima referido, a partir de três ou mais gases diferentes. O dispositivo de preparação de gás (10) apresenta uma unidade de controlo de qualidade (12) , que está prevista para um ajuste de pelo menos um parâmetro de qualidade da mistura de gás combustível. Além disso o dispositivo de preparação de gás (10) apresenta uma unidade de controlo de pressão, que está prevista para adaptar automaticamente uma pressão de preparação da mistura de gás combustível a uma solicitação da mistura de gás combustível. Mais particularmente, a unidade de controlo de pressão (14) está prevista para manter a pressão de preparação constante em caso de necessidade, mesmo quando o débito solicitado da mistura de gás combustível é temporalmente variável. No presente caso a unidade de controlo de qualidade (12) e a unidade de controlo de pressão (14) são parte de uma unidade de controlo (40) do dispositivo de preparação de gás (10), que está prevista para adaptar e/ou para regular os parâmetros de preparação da mistura de gás combustível à solicitação. O parâmetro de qualidade é um índice de Wobbe. No presente caso o parâmetro de qualidade opcionalmente é um índice de Wobbe superior ou um índice de Wobbe inferior.
No presente caso a unidade de controlo de qualidade (12) no estado operacional normal ajusta o parâmetro de qualidade a um valor, que se situa entre um valor de um indice de Wobbe do gás combustível e um valor de um índice de Wobbe do gás para mistura. Particularmente no caso de uma preparação da mistura de gás combustível a partir de exatamente um gás combustível e exatamente um gás para mistura um utilizador pode solicitar um índice de Wobbe, que é pelo menos tão elevado como o índice de Wobbe do gás para mistura e no máximo tão elevado como o índice de Wobbe do gás combustível. 0 dispositivo de preparação de gás (10) apresenta uma unidade de mistura (16) ativável. A unidade de mistura (16) apresenta um primeiro regulador de fluxo de massa (22), no presente caso térmico, com uma primeira válvula de fluxo (18) para o gás combustível. O primeiro regulador de fluxo de massa (22) está disposto numa derivação de gás combustível (42) da unidade de mistura (16) . Além disso a unidade de mistura (16) apresenta um segundo regulador de fluxo de massa (24), no presente caso térmico, com uma segunda válvula de fluxo (20) para o gás para mistura. O segundo regulador de fluxo de massa (24) está disposto numa derivação de gás para mistura (44) da unidade de mistura (16). O primeiro regulador de fluxo de massa (22) apresenta um primeiro medidor de fluxo térmico (56). O segundo regulador de fluxo de massa (24) apresenta um segundo medidor de fluxo térmico (58). A derivação de gás combustível (42) compreende um sensor de pressão (46) e um sensor de temperatura (48). Além disso a unidade de mistura compreende um medidor de pressão diferencial (50) por meio do qual pode ser determinada uma pressão diferencial entre a derivação de gás combustível (42) e a derivação de gás para mistura (44). A unidade de mistura (16) compreende um tubo de mistura (52) e um reservatório de compensação (54) . 0 dispositivo de preparação de gás (10) apresenta uma ligação de consumo (74) para a ligação de pelo menos um consumidor de gás. A ligação de consumo (74) está ligada ao reservatório de compensação (54). A ligação de consumo (74) está disposta na direção de fluxo de gás (82) a jusante da unidade de mistura (16) . Numa zona da ligação de consumo (74) está disposto um sensor de pressão (84) e um sensor de temperatura (86). No presente caso estão ligadas três derivações de consumidor (76, 78, 80) à ligação de consumo (74). As derivações de consumidor (76, 78, 80) no presente caso são parte de uma estrutura de medição para medições de teste, por exemplo em aquecedores contínuos e em outros aquecedores operados a gás. Estas medições de teste devido à utilização do dispositivo de preparação de gás (10) podem ser realizadas sem a utilização de gases de referência dispendiosos. O parâmetro de qualidade da mistura de gás combustível durante as medições de teste é ajustado de acordo com protocolos de medição correspondentes. O dispositivo de preparação de gás (10) apresenta uma derivação de medição (88). No presente caso a derivação de medição (88) deriva de uma ligação entre a unidade de mistura (16) e a ligação de consumo (74). No estado operacional normal uma pequena parte da mistura de gás combustível flui através da derivação de medição (88) para efeitos de medição e é queimada na respetiva extremidade. No presente caso a pequena parte da mistura de gás combustível é inferior a 10%, vantajosamente inferior a 5% e particularmente vantajosamente inferior a 1% do fluxo total da mistura de gás combustível preparada. À derivação de medição (88) está ainda ligada uma derivação de lavagem (108), que permite uma lavagem da derivação de medição (88) com gás inerte, por exemplo para uma calibração inicial. A unidade de controlo de unidade (12) apresenta pelo menos um sensor de densidade de gás (26) para a determinação de uma densidade da mistura de gás combustível. A montante do sensor de densidade de gás (26) está disposto um medidor de fluxo (90). Antes de uma operação do dispositivo de preparação de gás pode ser disponibilizado um cromatograma de gás do gás combustível utilizado à unidade de controlo de qualidade (12) . A unidade de controlo (40) para este efeito pode apresentar por exemplo um aparelho de introdução tal como um ecrã tátil e/ou outros elementos de comando e/ou elementos indicadores assim como um computador, uma unidade de armazenamento e/ou outros componentes adequados correspondentes, que permitem a introdução de dados por um utilizador, particularmente uma introdução da solicitação da mistura de gás combustível que compreende os parâmetros acima referidos. Com base no cromatograma de gás do gás combustível assim como no valor de referência do parâmetro de qualidade a unidade de controlo de qualidade (12) determina uma relação de mistura adequada do gás combustível e do gás para mistura. Por conseguinte, no presente caso, pode ser ajustado um valor inicial (94) para o parâmetro de qualidade ou a relação de mistura, particularmente antes de uma preparação da mistura de gás combustível. A unidade de controlo de pressão (14) apresenta pelo menos um sensor de pressão (28) para a determinação da pressão de preparação da mistura de gás combustível. No presente caso o sensor de pressão (28) está disposto no reservatório de compensação (54). É igualmente concebível dispor um sensor de pressão correspondente diretamente antes de uma ligação de consumo, particularmente no caso em que não é utilizado reservatório de compensação. Por meio do sensor de pressão (28), a unidade de controlo de pressão (14) durante a operação do dispositivo de preparação de gás (10) determina um valor real da pressão de preparação. Particularmente no caso de uma variação no débito solicitado da mistura de gás combustível a pressão de preparação pode variar temporariamente, de modo que é indicada uma regulação para o respetivo valor de referência. A unidade de controlo de qualidade (12) está prevista para ativar a unidade de mistura (16) em função de pelo menos uma comparação valor real - valor de referência do parâmetro de qualidade. No presente caso a unidade de controlo de qualidade (12) apresenta um regulador de ação proporcional, integral e derivada (92), que está previsto para regular um valor de referência da relação de mistura (96) do gás combustível e do gás para mistura, de modo que o parâmetro de qualidade é regulado no valor de referência, pelo menos no âmbito de tolerâncias de ajuste. Assim podem ser tolerados por exemplo desvios inferiores a 10%, vantajosamente inferiores a 5% e particularmente vantajosamente inferiores a 2% do valor real em relação ao valor de referência. Com base nos valores de medição do sensor de densidade de gás (2 6) a unidade de controlo de qualidade (12) determina o valor real (106) do parâmetro de qualidade ou o valor real da relação de mistura. O valor de referência do parâmetro de qualidade neste caso corresponde particularmente a um valor ajustado por um utilizador. A unidade de controlo de pressão (14) está prevista para ativar a unidade de mistura (16) em função de pelo menos uma comparação valor real - valor de referência da pressão de preparação. Neste caso o valor real da pressão de preparação é disponibilizado pelo sensor de pressão (28). A unidade de controlo de pressão (14) apresenta um segundo regulador de ação proporcional, integral e derivada (97), que está previsto para regular a pressão de preparação no valor de referência. Mais particularmente, neste caso, tal como no caso do parâmetro de qualidade, podem ser tolerados ligeiros desvios do valor real em relação ao valor de referência. Neste caso o valor de referência da pressão de preparação pode ser temporalmente constante, mesmo quando por exemplo diferentes derivações de consumidor (76, 78, 80) são operadas alternadamente e/ou simultaneamente e a quantidade de gás solicitada é variável. É igualmente concebível que um utilizador possa especificar uma alteração temporária da pressão de preparação.
Com base no valor de referência determinado da relação de mistura (96) e do valor de referência da pressão de preparação pode ser determinado um fluxo de referência (98) para o gás combustível e um fluxo de referência (100) para o gás para mistura. Estes são transmitidos à unidade de mistura (16). A unidade de mistura (16) apresenta um terceiro regulador de ação proporcional, integral e derivada (102) para a regulação do fluxo de gás combustível assim como um quarto regulador de ação proporcional, integral e derivada (104) para a regulação do fluxo de gás para mistura. Por meio do terceiro regulador de ação proporcional, integral e derivada (102) e do quarto regulador de ação proporcional, integral e derivada (104) são ativados o primeiro regulador de fluxo de massa (22) e o segundo regulador de fluxo de massa (24). Por conseguinte a pressão de preparação e o parâmetro de qualidade da mistura de gás combustível assim como particularmente um débito da mistura de gás combustível podem ser adaptados a uma solicitação temporalmente variável, pelo facto de por meio da primeira válvula de fluxo (18) e da segunda válvula de fluxo (20) um fluxo do gás combustível e do gás para mistura ser adaptado à solicitação. A unidade de mistura (16) em pelo menos um modo em espera pode ser operada com um consumo de gás combustível e/ou de gás para mistura essencialmente mínimo. Mais particularmente, o dispositivo de preparação de gás (10) comuta automaticamente para o modo em espera, quando o débito solicitado é 0 durante um determinado período de tempo.
No estado operacional normal é realizado um processo para a preparação de uma mistura de gás combustível solicitável com um débito temporalmente variável misturada a partir de pelo menos um gás combustível e de pelo menos um gás para mistura, em que pelo menos um parâmetro de qualidade da mistura de gás combustível é adaptado automaticamente e em que uma pressão de preparação da mistura de gás combustível é automaticamente adaptada a uma solicitação da mistura de gás combustível.
Lisboa, 23 de setembro de 2016
REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de preparação de gás (10) para a preparação de uma mistura de gás combustível solicitável com um débito temporalmente variável, misturada a partir de pelo menos um gás combustível e de pelo menos um gás para mistura, que compreende uma unidade de controlo de qualidade (12), que está prevista para um ajuste de pelo menos um parâmetro de qualidade da mistura de gás combustível, e que compreende uma unidade de controlo de pressão (14), que está prevista para adaptar automaticamente uma pressão de preparação da mistura de gás combustível a uma solicitação da mistura de gás combustível. 2. Dispositivo de preparação de gás (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o parâmetro de qualidade ser um índice de Wobbe. 3. Dispositivo de preparação de gás (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a unidade de controlo de qualidade (12), em pelo menos um estado operacional, ajustar o parâmetro de qualidade a um valor, que se situa entre uma valor de um índice de Wobbe do gás combustível e um valor de um índice de Wobbe do gás para mistura. 4. Dispositivo de preparação de gás (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por uma unidade de mistura (16) ativável que compreende pelo menos uma primeira válvula de fluxo (18) para o gás combustível e que compreende

Claims (9)

  1. pelo menos uma segunda válvula de fluxo (20) para o gás para mistura.
  2. 5. Dispositivo de preparação de gás (10) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a primeira válvula de fluxo (18) ser parte de um primeiro regulador de fluxo de massa (22) e/ou a segunda válvula de fluxo (20) ser parte de um segundo regulador de fluxo de massa (24).
  3. 6. Dispositivo de preparação de gás (10) de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado por a unidade de controlo de qualidade (12) estar prevista para ativar a unidade de mistura (16) em função de pelo menos uma comparação valor real - valor de referência do parâmetro de qualidade.
  4. 7. Dispositivo de preparação de gás (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 6, caracterizado por a unidade de controlo de pressão (14) estar prevista para ativar a unidade de mistura (16) em função de pelo menos uma comparação valor real - valor de referência da pressão de preparação.
  5. 8. Dispositivo de preparação de gás (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 7, caracterizado por a unidade de mistura (16) em pelo menos um modo de espera poder ser operada com um consumo essencialmente minimo de gás combustível e/ou de gás para mistura.
  6. 9. Dispositivo de preparação de gás (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a unidade de controlo de qualidade (12) apresentar pelo menos um sensor de densidade de gás (26) para a determinação da densidade da mistura de gás combustível.
  7. 10. Dispositivo de preparação de gás (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a unidade de controlo de pressão (14) apresentar pelo menos um sensor de pressão (28) para a determinação da pressão de preparação da mistura de gás combustível.
  8. 11. Aparelho de mistura de gás, particularmente para a preparação de uma mistura de gás combustível controlada para efeitos de teste, efeitos de calibração e/ou procedimentos de verificação, que compreende pelo menos um dispositivo de preparação de gás (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.
  9. 12. Processo para a preparação de uma mistura de gás combustível solicitável com um débito temporalmente variável misturada a partir de pelo menos um gás combustível e de pelo menos um gás para mistura, que compreende pelo menos um dispositivo de preparação de gás (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, em que pelo menos um parâmetro de qualidade da mistura de gás combustível é adaptado automaticamente e em que uma pressão de preparação da mistura de gás combustível é automaticamente adaptada a uma solicitação da mistura de gás combustível. Lisboa, 23 de setembro de 2016
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