PT95749B - Selector de separadores de liquido - Google Patents
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Description
DESCRIÇÃO
FUNDAMENTO DA INVENÇÃO
1. Campo da invenção
A presente invenção refere-se a um selector de separadores de líquido que á usado quando é necessário escolher, entre vários separadores de líquido, um separador apropriado para evacuar automaticamente a água condensada ou condensados (drenagem) que se produz num sistema de vapor de/água, de ar comprimido ou de condutas de gás no£ quaisestá coloeado o referido separador.
por exemplo, utiliza-se naturalmente um separador de vapor de água como uma válvula actuada automaticamente, que descarrega automaticamente apenas os condensados, sem perda de vapor do sistema de condutas de vapor de água ou de _um_equipamento de vapor de água. Um tal separador de vapor de água é classificado como do tipojneeân ico, termostático, termodinâmico pu outros análogos de acordo com o seu princípio de funcionamento. Há tipos de separadores de vapor de agua nos quais o condensado é descarregado continuamente e outros em que ele é descarregado intermitentemente. 0 separador de vapor de agua pode ainda ser classificado em vários tipos, tais como separador para baixa pressão ou separador para alta pressão e separador com pequena capacidade e separador de grande capacidade.
Depois de escolhido o separador de vapor de água, tem de seleceionar-se um óptimo que satisfaça às várias condições de trabalho, tais como a pressão do vapor, a temperatura do vapor, a taxa de condensações, a classe ou estado de operação do dispositivo a que está ligado o separador em questão ou a presença do condensador para recuperação.
2. Descrição da técnica anterior
Um dos selectores de separadores de líquidos convencionais está descrito no pedido de patente japonês (Kokai) Heisei 1-207 817 (1989). Este selector de separadores está concebido para seleccionar um separador óptimo que tem várias utilizações, de modo tal que se introduzam sequencialmente certos dados necessários para a selecção de ura separador, de acordo com a indicação de um visor e de um programa que é previamente memorizado, sendo a selecção de um separador efectuada por um microcomputador*
Embora o separador óptimo possa ser seleccionado automaticamente apenas por introdução dos dados necessários no selector de separadores convencional, ó muito inconveniente o facto de ser inevitavelmente necessária uma memória de enorme capacidade. Este problema e devido ao facto de uma das condições mais fundamentais na selecção de um separador de vapor ou de ura separador de gás consistir na escolha de um separador dotado com capacidade de descarga suficiente para descarregar o volume efectivo de condensado e portanto todas as características de descarga para qualquer pressão ou qualquer temperatura e condições análogas, de vários tipos de separadores são memorizadas no selector de separadores atrás mencionado. Assim, e necessária uma memória com uma capacidade extremamente grande* Conforme a temperatura do condensado descarregado no separador de vapor de água, o grau de re-evaporação no condensado é variável, sendo também alteradas as características de descarga. Como atrás se descreveu, como todas as características de descarga têm de ser
uacencEUKf memorizadas para os tipos respectivos de condições nos selectores de separadores convencionais, tem de aumentar-se ainda mais a capacidade da memória. 0 aumento da capacidade da memória inevitavelmente faz também aumentar o custo do próprio selector de separadores.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Por conseguinte, um objecto primário da presente invenção consiste em proporcionar um selector de separadores susceptível de seleccionar um separador óptimo, apesar da pequena capacidade da memória, no qual podem eliminar-se substancialmente os defeitos e inconvenientes atrás mencionados.
Segundo a presente invenção, este objectivo pode ser atingido pelo aperfeiçoamento seguinte, introduzido num selector de separadores no qual os dados necessários para a selecção de um separador são introduzidos sequencialmente, os programas de selecção dos separadores memorizados previamente são executados por um microcomputador e é seleecionado um separador óptimo apropriado para a sua finalidade» B aperfeiçoamento atrás referido consiste em as condições geométricas de vários tipos de separadores serem memorizadas de antemão, as condições de funcionamento termodinâmicas, tais como a pressão, serem introduzidas no caso de selecção, os caudais/capacidades de descarga respectivos destes separadores serem calculados e depois estes caudais/capacidades de descarga serem comparados com o caudal de descarga efectívamente necessário, de modo a tomar a decisão sobre o separador óptimo.
funcionamento do selector de separadores de líquidos segundo a presente invenção será descrito a seguir.
As condições geométricas de um separador, isto é, o diâmetro de um orifício, a dimensão de uma passagem e similares, são inerentes a cada separador e determinados de maneira unívoca. Os caudais de descarga dos vários separadores são respectivamente calculados a partir de condições geométricas e das condições termodinâmicas de funcionamento, tais como a pressão, que são diferentes de acordo com as condições de trabalho. Por conseguinte, os caudais de descarga para as
condições de funcionamento respectivas dos vários separadores não foram colocados previamente na memória. Os caudais de descarga calculados dos vários tipos de separadores são comparados com o caudal necessário para a utilização efectiva, podendo por consequência disso calcular-se um separador óptimo susceptível de descarregar o caudal desejado.
Segundo a presente invenção, como não e necessário memorizar os caudais de descarga para as condições de funcionamento respectivas dos vários separadores, pode reduzir-se a capa cidade da memória antes da selecção e pode escolher-se o separador óptimo com base na utilização de uma memória de pequena capacidade.
Estes objectos e vantagens da presente invenção serão evidenciados na descrição seguinte, nas reivindicações e nos desenhos anexos.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Nos desenhos anexos, as figuras representam:
A fig. 1, uma vista geral de frente que mostra uma forma de realização de um selector de separadores segundo a presente invenção?
A fig. 2, um diagrama de blocos de um circuito principal segundo a presente invenção; e
A fig. 5., um esquema de blocos funcional da forma de realização da presente invenção.
DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA FORMA DE
REALIZAÇÃO PREFERIDA
Descreve-se a seguir uma forma de realização da presente invenção que representa uma forroá do aperfeiçoamento técnico atrás mencionado.
Com referência à fig. 1, que representa uma forma de realização de um selector de separadores segundo a presente invenção, um selector de separadores (1) tem uma caixa (2) na qual estão incorporados vários circuitos, bem como um painel de comando (3) proporcionado na sua superfície. No painel de comando (3) estão dispostos um teclado (4) e um visor (6).
- 4 Os vários circuitos incorporados na caixa (2), como se mostra na fig. 2, consistem numa fonte de alimentação (10), uma memória (11), uma unidade de microprocessador (MPU), uma parte de comando de comunicação (13), uma interface (14) e o teclado (4) e o visor (6) a eles ligados. Na memória (11) são memorizadas uma lógica de selecção para escolher um separador de vapor de água* óptimo e várias expressões técnicas associadas a lógica de selecção e, além disso, condições geométricas referentes ao diâmetro de um orifício, o valor de uma passagem, etc» , numa certa variedade de separadores de vapor de água, são igualmente memorizados. As condições geométricas: C podem ser represenv tadas pela expressão seguinte:
% w
onde W indica o valor medido do caudal de descarga de um separador © w representa o caudal no caso de C = 1. Este v
valor w pode ser obtido por uma expressão indicada mais adiante.
Os conteúdos da lógica de selecção e as várias expressões técnicas, que estão indicadas na fig. 3, são indicados sequencialmente no visor, podendo seleccionar-se um separador óptimo, enquanto se executam, se necessário, vários tipos de cálculos técnicos. Esta operação será descrita em pormenor a seguir.
Por exemplo, quando se escolher um separador de vapor óptimo usado para uma conduta de alimentação de vapor, deve designar-se 1. Selecção de separador a partir de Menu principal indicado do lado esquerdo da fig. 3. Quando se tiver seleccionado o menó principal, a indicação no visor (6) muda para Selecção do separador, indicada na parte central superior da fig. 6, de modo que a partir dela podemos designar 1. Separador de vapor. Quando se tiver seleccionado Separador de vapor, a indicação muda para Separador de vapor na parte superior da direita da fig. 3.
Deve designar-se analogamente 1. Conduta de
alimentação do vapor”. Neste passo, são introduzidas as condições termodinâmicas, tais como a pressão do vapor de agua primário, a pressão do vapor de água secundário e a temperatura do fluido do separador de vapor, e obtém-se o caudal de descarga para as condições respectivas do separador de vapor a partir do produto das condições termodinâmicas pelas condições geométricas do separador de vapor. Isso será explicado usando a expressão seguinte, de acordo com a norma da INSTRUMENT SOCIETY OF AMERICA:
Fs = Cv · f(f,l’P2’ A t) onde F indica o caudal de descarga numa certa condição de um separador de vapor, € indica as condições geométricas do separador, indica a pressão do vapor primário, Pg indica a pressão do vapor secundário e A t indica a diferença entre a temperatura do fluido e a temperatura de saturação. A expressão atrás referida f(P.,Po, A t) é representada pela formula:
f(PrF2, Δ O = «d Fl (P1 - Ff P„> S1/Z onde Fl < (Pj-P2) / (Pj-Pvc>1/2
Fr s 0,96 - 0,28(P ZP )1/2
T V V*
Py indica a pressão de saturação correspondente â temperatura do condensado no lado do primário do separador.
P
VC indica o valor mínimo da pressão em escoamento em contracção, imediatamente depois do orifício.
G e s indica o peso especifico do condensado»
Depois do procedimento atrás mencionado, introduzem-se outros dados necessários para a selecção do separador óptimo, incluindo a taxa de condensação ou factor de segurança de um separador, e compara-se o caudal de descarga do separador de vapor com a taxa de condensação efectiva, determinando-se o separador de vapor óptimo. 0 factor de segurança pode ser programado previamente e possivelmente substituído por um outro. Além disso, podem seleeeionar-se o tipo de separador, o material do eorpo do separador, as dimensões do separador, o modelo do ** 6 —
separador e o material do separador a partir de um grupo de separadores de vapor classificados em consequência da entrada atrás descrita, de modo a seleccionar o separador de vapor óptimo.
A relação entre outras funções e itens de entrada na escolha do separador representada na fig. 3 será designada como segue
F unção
Itens de entrada
Isolamento do vapor
| Se- pa- ra- dor | Equipamento de vapor |
| de | Aquecedor |
| va- | |
| por | Depósito de evaporação rápida |
| Instalação de energia nuclear |
Pressão do vapor, temperatura do vapor, contrapressão do separador, taxa de condensação, temperatura ambiente, etc
Pressão de serviço máxima do vapor, temperatura do vapor, contrapressão do separador, taxa de condensa ção, etc.
Pressão do vapor, contrapressão do separador,taxa de condensação estimada
Condição do condensado para a recuperação, pressão ajustada para o depósito de evaporação rápida
Pressão de serviço máxima do vapor, temperatura do vapor, contrapressão do separador, taxa de condensação, ete.
Separador de gás (ar)
Cálculo técnico do caudal do líquido de descarga pressão de entrada, contrapressão, temperatura da água pressão de entrada, contrapressão, grau de subarrefecimento do condensado, ete.
No caso de não ser óbvia a taxa de condensação efectiva, deve especificar-se ”3. Cálculo do consumo de vapor” a partir de Cálculo do vapor”, indicado na parte central do lado direito na fig. 3 e deve ser obtido de acordo cora o procedi, mento adiante mencionado.
Para calcular a taxa de condensação produzida num tubo de alimentação de vapor, quando não se faz o isolamento térmico, os dados a introduzir estão listados adiante:
Dimensões do tubo: A (mm)
Numero da lista: Sch
Material do tubo: STPG, SGP, etc»
Comprimento do tubo:L (m)
Pressão do vapor: P (Kg/cm G)
Temperatura ambiente: TQ ( °C)
Os dados memorizados na memória no selector de separadores estão descritos a seguir:
Peso por unidade de comprimento das dimensões de cada tubo, numero de lista e cada material
Calor específico para cada material de tubo
Relação correspondente das tabelas para vapor saturado e para vapor supersaturado.
A partir dos dados introduzidos e dos dados memorizados são calculados os dados seguintes.
Inicialmente, a partir da relação indicada na tabela para o vaiar do vapor para a pressão de vapor P, podem obter-se os dados seguintes:
1. Temperatura do vapor: T<- (°C)
2. Calor latente do vapor: r (Kcal/Kg)
Além disso, a partir do diâmetro do tubo (A), do número de lista Sch e do material do tubo, podem obter-se os seguintes dados:
3. Peso por unidade de comprimento do tubo:
G0 (Kg/m)
4. Calor específico do tubo: C
- 8 Dos dados atrás mencionados pode calcular-se o caudal de condensação Q (Kg) a partir da expressão seguinte»
Q = C . L . Gy (Ts-T0) / r
Como se mostra na fig. 3, podem seleccionar-se outros cálculos técnicos associados com a selecção do separador, por exemplo, o cálculo do mérito do condensado para recuperação ou o desenho das condutas de vapor e similares, e efectuar os mesmos utilizando as expressões bem conhecidas.
Como é evidente na descrição anterior, segundo a presente invenção, visto que as condiçSes geométricas do separador são memorizadas previamente, as condições termodinâmicas, tais como a pressão, a temperatura, etc,, são depois introduzidas e calcula-se o caudal de descarga, por outras palavras a capacidade de descarga do separador. Pode seleecionar-se um separador optimo utilizando uma memória cosi uma capacidade pequena sem memorizar a capacidade de descarga nas várias condições de trabalho dos vários separadores. Este é um efeito excelente que não pode obter-se com a técnica convencional.
Claims (2)
- RE I V 1 N Dl CAÇÕES- lã Selector de separadores de liquido para seleecionar um separador de liquido óptimo que satisfaz os requisitos de várias utilizações, concebido para introduzir sequencialmente dados necessários para seleccionar o separador de liquido e executar programas de selecção de separadores de líquido memorizados previamente por um microcomputador, caracterizado por se memorizarem previamente as condiçSes geométricas de vários tipos de separadores de líquido, se introduzirem subsequentemente as suas condições termodinâmicas de trabalho tais como pressão, quando for necessário seleccionar o separador de <4 líquido óptimo, de modo a calcular o caudal (capacidade) de descarga, que é comparado com o caudal de desearga efeetivamente requerido e se seleeeionar e.ntão o separador de líquido óptimo.
- - 2§ Selector de separadores de líquido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a taxa de condensação ser calculada introduzindo dados de acordo com dados de entrada sobre os quais se instrui automaticamente o referido selector de separadores de. líquido.- Selector dé separadores de líquido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se incluir ainda um programa para a execução de várias, espóeie.s de cálculos técnicos associados com o separador de líquido.A requerente reivindica a prioridade, do pedido japonês apresentado em 2 de Novembro de 1989, sob n^HEI l-28651éLisboa, 31 de Outubro de 1990SELECTOR DE SEPARADORES DE LÍQUIDO»A invenção refere-se a um seXeetor de separadores de líquido para seleccionar um separador de líquido óptimo que desempenha varias funções, concebido para introduzir sequencialmente os dados necessários para seleccionar o separador de líquido e executar programas de selecção de separadores de líquido previamente memorizados por um microcomputador, caracterizado por se memorizarem previamente as condições geométricas de vários tipos de separadores de líquido, se introduzirem as condições de trabalho termodinâmicas dos mesmos tais como pressão, quando se pretender seleccionar um separador de líquido óptimo, de modo a calcular o caudal (capacidade) de descarga, que'á comparado com o caudal de descarga efectivamente necessário.No selector de separadores de líquido convencional têm de ser memorizadas todas as características de descarga para todas as pressões ou temperaturas e similares de vários tipos de separadores de líquido, mas no selector de separadores de líquido de acordo com a invenção, o cálculo designado é executado a partir das condições geométricas previamente memorizadas de vários tipos de separadores de líquido e as condições termodinâmicas de trabalho, que são introduzidas na selecção, tais como a sua pressão e compara-se o caudal de descarga obtido com o caudal de descarga efectivamente necessário, podendo portanto decidir-se sobre o separador de líquido óptimo.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Laying open of patent application |
Effective date: 19920319 |
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| FG3A | Patent granted, date of granting |
Effective date: 19980401 |
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| MM3A | Annulment or lapse |
Free format text: LAPSE DUE TO NON-PAYMENT OF FEES Effective date: 19991031 |