ES2299994T3 - Dispositivo de trasnporte. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (10) para el transporte continuo y la introducción no intermitente de un líquido en una circulación principal, que comprende un conducto de admisión (26), un conducto de transporte (30), una instalación de transporte (20) para el transporte de una corriente de masas del líquido desde el conducto de admisión hacia el conducto de transporte, así como al menos un elemento de atomización (41) que se comunica con el conducto de transporte, en el que en la dirección de transporte aguas debajo de la instalación de transporte (20) y aguas arriba del elemento de atomización (41) está dispuesto un conducto de derivación (35), que se deriva desde el conducto de transporte, en el que en conexión con el conducto de derivación (35) está dispuesto al menos un órgano de conmutación y/o de regulación (36, 32) para el bloqueo y/o estrangulamiento del conducto de derivación (35), caracterizado porque en el conducto de transporte (30) está colocado un puesto de medición de la presión (37), y porque un primer regulador de la presión está conectado con la presión medida, filtrada a través de un filtro de paso alto (50) como variable de regulación y con la posición de un órgano de regulación (36) dispuesto en el conducto de derivación como variable de regulación y un segundo regulador de presión está conectado con la presión medida, filtrada a través de un filtro de paso bajo (51) como variable de regulación y con la posición de un regulador de potencia de la instalación de transporte (20) como variable de regulación.
Description
Dispositivo de transporte.
La invención se refiere a un dispositivo de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Además, la
invención se refiere a un procedimiento de acuerdo con el preámbulo
de la reivindicación independiente del procedimiento.
Las turbinas de gas se diseñan actualmente tanto
optimizadas en cuanto a la potencia como también optimizadas en
cuanto a la actuación. Por lo tanto, las turbinas de gas actuales
disponen habitualmente sólo de reservas de potencia muy reducidas,
que se extienden por encima de la potencia nominal. No obstante,
para conseguir un incremento de la potencia de corta duración o
también de duración más prolongada, se puede inyectar o alimentar
agua u otro líquido adecuado en la circulación del compresor de una
turbina de gas. El incremento de potencia conseguido de esta manera
se basa en que el líquido se evapora después de la inyección y de
esta manera se extrae calor del aire que circula a través del
compresor. Este proceso de evaporación que se desarrolla de forma
continua representa, por decirlo así, una refrigeración intermedia
continua de la circulación del compresor y conduce a que para la
compresión de la circulación del compresor haya que aplicar, sobre
una relación predeterminada de la presión, un trabajo más reducido
del compresor que el trabajo que sería necesario sin la
introducción de agua. Al mismo tiempo, se eleva el caudal de masas
de aire a través del compresor. Por lo tanto, a una temperatura
constante de salida de la cámara de combustión, está disponible una
potencia neta más elevada, que se utiliza, por ejemplo, como
potencia del eje. Tales inyecciones de agua se conocen, por
ejemplo, a partir de las publicaciones DE 25 49 790 o también FR 1
563 749.
Se conoce introducir agua u otro líquido
adecuado, especialmente mezclas de agua y aditivos, por ejemplo
mezclas de agua y alcohol, aguas arriba del compresor o entre dos
series de paletas del compresor. En el caso de inyección aguas
arriba del compresor, el dispositivo de inyección se encuentra aguas
arriba de la primera fase del compresor.
El documento US 20003/0046937 publica un sistema
para la alimentación de una turbina de gas con combustible y para
la supervisión o bien el control de la corriente de combustible
desde una fuente de combustible hasta una turbina de gas. En este
caso, se controla el caudal de flujo del combustible a través de la
variación de un orificio de circulación de una válvula de
dosificación. Si la válvula de dosificación no se puede controlar
de esta manera, se conecta una segunda vía de supervisión, siendo
controlado el flujo a través de una segunda válvula de
dosificación.
Por razones de simplicidad y eficiencia, además
de las toberas de atomización asistidas por medios auxiliares, por
ejemplo toberas de atomización asistidas por aire, los llamados
atomizadores de aire soplado, se utilizan con frecuencia toberas de
atomización a presión para la inyección del agua. En el caso de
atomización a presión, se mantiene de una manera preferida casi
constante la presión previa de atomización o solamente varía dentro
de límites estrechos, porque esto influye en una medida decisiva
sobre el espectro generado de gotas. Para variar la corriente de
masas inyectada, se conectan o desconectan aquí con frecuencia
grupos de toberas. La corriente teórica de masas modificada de
forma repentina solamente puede ser acondicionada, sin embargo, por
una bomba u otra instalación de transporte de forma retardada en el
tiempo. Esto se representa de forma esquemática en la figura 1:
cuando se impulsan adicionalmente con líquido una pluralidad de
toberas de atomización, entonces en el supuesto de que se mantenga
constante la presión previa de atomización, resulta una curva del
valor teórico de acuerdo con la curva identificada con 2. Pero en
virtud de la inercia de la bomba se obtiene una curva real según 1.
De ello resulta una irrupción temporal de la presión previa de
atomización, y un periodo de tiempo, en el que se generan gotas
demasiado grandes.
Una situación totalmente similar se plantea
cuando deben producirse, por medio de una cantidad de inyección
elevada, un gradiente de potencia muy rápido del grupo de turbinas
de gas, como por ejemplo en modo de apoyo de frecuencia. En este
caso, la corriente de masas se eleva más lentamente que lo indicado
en la previsión teórica, de donde resulta un incremento retardado
de la potencia. Esta problemática se plantea de la misma manera
cuando se utilizan toberas de atomización a presión y atomizadores
asistidos por medios auxiliares.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de
indicar un dispositivo del tipo indicado al principio, que puede
evitar los inconvenientes del estado de la técnica. En particular,
debe ponerse a disposición un dispositivo para el transporte e
introducción continuos, no intermitentes de un líquido en una
circulación principal, que pone a disposición esencialmente sin
demora, en el caso de modificación de la corriente de masas a
introducir, por ejemplo a través de una conexión adicional de otras
toberas, esta corriente de masas modificada. Además, un cometido de
la invención es poner a disposición un procedimiento para el
transporte e introducción continuos, no intermitentes, de un
líquido en una circulación principal.
Este cometido se soluciona de acuerdo con la
invención a través de un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 1 así como a través de un procedimiento de acuerdo
con la reivindicación 12. Otras configuraciones ventajosas de la
invención se encuentran en las reivindicaciones dependientes.
El dispositivo de acuerdo con la invención para
el transporte continuo y la introducción no intermitente de un
líquido en una circulación principal, con preferencia en una
circulación de gas, comprende un conducto de admisión, un conducto
de transporte, una instalación de transporte para el transporte de
una corriente de masas del líquido desde el conducto de admisión
hasta el conducto de transporte así como al menos un elemento de
atomización que se comunica con el conducto de transporte. Además,
de acuerdo con la invención, en la dirección de transporte aguas
abajo de la instalación de transporte y aguas arriba del elemento de
atomización está dispuesto un conducto de derivación, que se deriva
desde el conducto de transporte, en el que en conexión con el
conducto de derivación está dispuesto al menos un órgano de
conmutación y/o de regulación para el bloqueo y/o estrangulamiento
del conducto de derivación.
En el conducto de transporte está colocado un
puesto de medición de la presión. La presión medida por medio del
puesto de medición de la presión en el conducto de transporte es
filtrada por medio de un filtro de paso alto y a continuación es
alimentada a un primer regulador de presión como variable de
regulación. El primer regulador de presión regula de nuevo, como
variable de regulación, la posición de un órgano de regulación que
está dispuesto en el conducto de derivación. Además, adicionalmente
un segundo regulador de la presión está conectado con la presión
medida, filtrada a través de un filtro de paso bajo como variable de
regulación y con la posición de un regulador de potencia de la
instalación de transporte. Los saltos de presión de alta
frecuencia, como se producen, por ejemplo, durante la conexión o
desconexión de toberas o de grupos de toberas, son impulsados a
través del filtro de paso alto al órgano de regulación regulable y
conducen aquí a una adaptación de la posición del órgano de
regulación, para compensar los saltos de presión de alta frecuencia.
A la inversa, las modificaciones de la presión de baja frecuencia
actúan sobre la posición del regulador de potencia de la
instalación de transporte.
En este lugar, se explicará la nomenclatura
utilizada en el marco de esta descripción con relación al
dispositivo de transporte y a la instalación de transporte. Por una
instalación de transporte se entiende un elemento como una bomba o
un sistema, que transporta una corriente de masas de líquido. Por el
dispositivo de transporte se entiende todo el sistema, incluidas
las tuberías, órganos de regulación, la instalación de transporte y
componentes similares.
Una idea a subrayar de la invención es, por lo
tanto, disponer un conducto de derivación con un órgano de
conmutación y/o de regulación, de tal manera que a través del
conducto de derivación se puede derivar, en caso necesario, al
menos una parte de la corriente de masas de líquido transportada por
la instalación de transporte. De esta manera, es posible accionar
la instalación de transporte también de una manera constante, es
decir, estacionaria, cuando se modifica la corriente de masas de
líquido a atomizar. La instalación de transporte transporta de esta
manera una corriente de masas de líquido constante, mientras que la
corriente de masas de líquido atomizada a través del elemento de
atomización es variable. El dispositivo de transporte de acuerdo
con la invención posibilita elevar o reducir prácticamente sin
demora de tiempo la corriente de masas de líquido, que se alimenta
al elemento de atomización.
De acuerdo con una configuración ventajosa de la
invención, el órgano de conmutación y/o de regulación es una
válvula de paso, que está dispuesta de una manera más conveniente en
el lugar de la derivación. La válvula de pasos está realizada, de
acuerdo con una forma de realización, de tal forma que las salidas
se pueden liberar de forma continua, es decir, esencialmente sin
escalonamiento. En este caso, puede ser conveniente, en general,
que las salidas de la válvula de paso solamente se puedan conectar
de una manera dependiente unas de las otras. Por ejemplo, un pistón
de conmutación de la válvula de paso puede ser desplazable sin
escalonamiento y, por lo tanto, de forma continua. A través del
desplazamiento del pistón de conmutación en una dirección se libera
cada vez en mayor medida una salida, mientras que se cierra la otra
salida de manera creciente. A la inversa, se libera de una manera
creciente la otra salida y se cierre cada vez en mayor medida una
salida, cuando el pistón de conmutación se mueve en la otra
dirección. De acuerdo con otra forma de realización, como órgano de
conmutación y/o de regulación está dispuesta una válvula de pasos
con una función de conmutación binaria discontinua. El órgano de
conmutación o de regulación puede ser, además, también un elemento
de bloqueo o un elemento de estrangulamiento, por ejemplo un
elemento de corredera.
El dispositivo de acuerdo con la invención es
especialmente adecuado para la utilización en un motor térmico,
especialmente en un motor de combustión interna que aspira aire, por
ejemplo un grupo de turbinas de gas. Al menos un elemento de
atomización, que se comunica con el conducto de transporte, está
dispuesto para la introducción del líquido en la circulación
principal del motor térmico, con preferencia en un canal de
admisión de la corriente del motor térmico. De acuerdo con el
proceso de trabajo continuo de un grupo de turbinas de gas, la
circulación principal circula de una manera continua a lo largo de
una trayectoria de circulación principal a través del motor
térmico. De esta manera, es necesario también introducir el líquido
de forma no intermitente en la circulación principal. Especialmente
para el incremento de la potencia de un grupo de turbinas de gas,
al menos un elemento de atomización, que se comunica con el conducto
de transporte, está dispuesto de una manera conveniente aguas
arriba de una fase del compresor. Por medio del dispositivo de
acuerdo con la invención se puede introducir de esta manera, por
ejemplo, agua de alta pureza en el compresor de una instalación de
turbinas de gas. Pero además de agua se puede introducir también una
mezcla de agua y otro aditivo o también otro líquido adecuado. Por
el concepto de "introducción de un líquido" se entiende tanto
una inyección o atomización del líquido como también una inyección u
otra introducción del líquido en una circulación principal. La
introducción del líquido en la circulación principal se realiza de
forma no intermitente, es decir, de forma continua. El elemento de
atomización no comprende, de acuerdo con ello, ningún medio de
cierre para cerrar un orificio de paso del elemento de atomización,
a través del cual se introduce el líquido desde el medio de
atomización en la circulación principal. Tales medios de cierre se
conocen a partir del estado de la técnica, para poder abrir de
forma intermitente el orificio de paso y para poder cerrarlo de
nuevo, y para introducir de esta manera el líquido de forma
intermitente en la circulación principal. Para poder introducir el
líquido por medio de atomización de forma no intermitente en la
circulación principal, es necesario acondicionar una corriente
continua de masas de líquido para la atomización. Además de la
preparación de una corriente continua de masas de líquido, es
deseable, en general, especialmente en el caso de utilización de
toberas de atomización a presión, mantener en gran medida constante
en el tiempo durante el periodo de la introducción la presión del
líquido que se aplica en el conducto de transporte delante del
elemento de atomización. Solamente con una presión previa constante
en el tiempo se garantiza una atomización continua buena del
líquido a través de las toberas de atomización a presión. La presión
previa óptima se puede seleccionar en este caso de una manera
específica de la instalación, especialmente en función del medio de
atomización y de la contra presión. En el caso de que la presión
previa esté por debajo de este valor, entonces el líquido es
atomizado solamente en una medida insuficiente. En oposición a ello,
en el caso de atomización o bien de inyección intermitente de un
líquido, la presión del líquido que se aplica delante del elemento
de atomización oscila, como consecuencia de cada proceso de
atomización individual en principio en cada caso en una medida
considerable alrededor de un valor medio. El proceso de una
atomización o bien de introducción intermitente de líquido se
divide en al menos tres fases, a saber, una primera fase, durante la
cual se abre un orificio de paso del medio de atomización, pasando
aquí ya líquido a través del orificio de paso que se abre y es
atomizado. En una fase siguiente se lleva a cabo entonces una
atomización con el orificio de paso abierto de forma constante,
cayendo aquí, sin embargo, habitualmente la presión previa. Por
último, se cierra el orificio de paso en una última fase de la
atomización intermitente. Por lo tanto, una derivación de la presión
previa con respecto a una presión previa ideal repercute, en el
caso de una inyección intermitente, con menor intensidad sobre la
calidad de la atomización del líquido que en el caso de una
inyección no intermitente.
El dispositivo de acuerdo con la invención se
caracteriza porque la instalación de transporte puede ser accionada
de forma estacionaria o casi estacionaria, es decir, que la
instalación de transporte transporta de forma continua líquido
desde el conducto de admisión hasta el conducto de transporte. De
forma continua significa en este caso que la instalación de
transporte no proporciona saltos repentinos de la corriente de
masas. La corriente de masas acondicionada por la instalación de
transporte permanece de acuerdo con ello prácticamente constante
también en el caso de una conexión o desconexión de medios de
atomización, por ejemplo de toberas o grupos de toberas, y en el
caso de un caudal de masas de líquido resultante de ello, que se
eleva o se reduce de forma repentina. No se incluye por la
invención una elevación o disminución lenta de la cantidad de
transporte de la instalación de transporte a continuación de una
modificación repentina del volumen de masas de líquido, para
adaptar de esta manera la cantidad actual de transporte al volumen
de masas de líquido necesario en cada caso y para accionada la
instalación de transporte de una manera adaptada a ello. El ajuste
de la corriente de masas que debe alimentarse realmente al menos a
un medio de atomización se lleva a cabo a través de una derivación
regulada de la corriente de masas de líquido transportada en exceso
a través del conducto de derivación. Si se abre, por ejemplo,
totalmente el conducto de derivación, entonces circula una parte
grande, en el caso extremo toda la corriente de masas de líquido
transportada a través de la instalación de transporte, al conducto
de derivación. La corriente de masas en el conducto de transporte
es, por lo tanto, pequeña aguas abajo de la derivación del conducto
de derivación. Si, a la inversa, se cierra totalmente el conducto
de derivación, entonces se mantiene toda la corriente de masas de
líquido, transportada por la instalación de transporte, en el
conducto de transporte, y llega hasta el elemento de atomización. De
acuerdo con el grado de apertura del conducto de derivación se
pueden ajustar también valores intermedios de la distribución de la
corriente de masas. Para modificar la corriente de masas del líquido
en el conducto de transporte aguas debajo de la derivación del
conducto de derivación, no es necesario ya, por lo tanto, modificar
el punto de funcionamiento de la instalación de transporte. Esto
representa una ventaja significativa de la invención en comparación
con los dispositivos conocidos a partir del estado de la técnica. La
instalación de transporte realizada de una manera conveniente como
bomba se puede accionar, por lo tanto, de una manera independiente
de la corriente de masas transportada de forma continua, es decir,
por ejemplo con número de revoluciones constante. La instalación de
transporte se puede accionar, por lo tanto, de una manera
esencialmente uniforme, sin tener que tolerar directamente
gradientes empinados o incluso irregularidades de los valores
teóricos de la corriente de masas y/o de la presión. Una
modificación de la corriente teórica de masas y/o de la presión en
el conducto de transporte en la dirección de la circulación detrás
de la derivación del conducto de derivación se lleva a cabo de
acuerdo con la invención en primer lugar sólo a través de la
modificación del grado de apertura del conducto de derivación. Una
modificación de este tipo del grado de apertura puede ser muy
rápida, por ejemplo, por medio de un elemento de corredera y, por
lo tanto, se puede realizar aproximadamente sin retardo de
arranque. Los procesos de llenado para el llenado de los conductos
con agua en el caso de elevación de la presión o también los
procesos de vaciado de los conductos en el caso de reducción de la
presión conducen, en efecto, todavía a retardo de reacción
reducidos, que están claramente reducidos, sin embargo, por ejemplo,
en comparación con tiempo de arranque y tiempos de reacción de una
bomba.
En un desarrollo ventajoso de la invención, se
lleva la instalación de transporte, en el caso de modificación de
los valores teóricos de la corriente de masas y/o de la presión de
una manera sucesiva a un nuevo estado de funcionamiento adaptado a
la demanda actual de potencia. En general, en este caso, hay que
tener en cuenta que el punto de funcionamiento de la instalación de
transporte se selecciona de una manera preferida de tal forma que
se transporta siempre una corriente de masas mayor que la que se
atomiza. Esto significa que está disponible siempre una cierta
cantidad de regulación. En caso necesario, se puede elevar, por lo
tanto, rápidamente en cualquier momento la corriente de masas a
través de la utilización de esta cantidad de regulación. La magnitud
de la cantidad de regulación que debe seleccionarse se establece de
una manera específica de la instalación teniendo en cuenta las
modificaciones previsibles de la corriente de masas y desde puntos
de vista económicos.
Para posibilitar una adaptación sucesiva del
estado de funcionamiento a las demandas variables de potencia, en
una configuración conveniente de la invención, en el conducto de
transporte, aguas abajo del puesto de derivación, está colocado un
puesto de medición de la presión para la medición de la presión del
líquido. Además, en esta configuración conveniente, un regulador
está conectado con la presión medida como variable de regulación y
con la posición del órgano de conmutación y/o de regulación como
variable de regulación. Si cae la presión que se aplica en el
conducto de transporte detrás del puesto de derivación, entonces el
regulador regula la posición del órgano de conmutación y/o de
regulación, de tal manera que se descarga una porción reducida de
la corriente de masas de líquido a través del conducto de
derivación. En cambio, si se eleva la presión que se aplica en el
conducto de transporte detrás del puesto de derivación, entonces el
regulador regula la posición del órgano de conmutación y/o de
regulación, de tal manera que se descarga una porción mayor de la
corriente de masas de líquido a través del conducto de
derivación.
En una configuración conveniente de la
invención, alternativa a ello, en el conducto de transporte, aguas
abajo del puesto de derivación está colocado un puesto de medición
para una corriente de masas de líquido. Además, un regulador está
conectado con la corriente de masas medida como variable de
regulación y con la posición del órgano de conmutación y/o de
regulación como variable de regulación. Si desciende la corriente
de masas de líquido en el conducto de transporte aguas abajo del
puesto de derivación por debajo de un valor teórico, entonces el
regulador regula la posición del órgano de conmutación y/o de
regulación, de tal manera que se descarga una porción más reducida
de la corriente de masas de líquido a través del conducto de
derivación. A la inversa, si la corriente de masas de líquido se
eleva en el conducto de transporte aguas abajo del puesto de
derivación por encima del valor teórico, entonces el regulador
regula la posición del órgano de conmutación y/o de regulación de
tal manera que se descarga una porción mayor de la corriente de
masas de líquido a través del conducto de derivación.
En el caso de utilización del dispositivo de
transporte de acuerdo con la invención en una instalación de
inyección de líquido para la inyección de agua en el canal de
admisión del compresor de un grupo de turbinas de gas, se puede
conseguir, por lo tanto, a través de toda la zona de funcionamiento
y también en el funcionamiento de apoyo de frecuencia una
atomización muy buena del agua. Especialmente cuando se conectar
adicionalmente, para la elevación de la corriente de masas de agua
a inyectar, por ejemplo, otros elementos de atomización, que son
alimentados con agua a través del mismo conducto de transporte, se
puede evitar por medio del dispositivo de acuerdo con la invención
una bajada de la presión en el conducto de transporte en virtud de
la necesidad elevada de corriente de masas de agua. Como tiempo de
reacción para la reacción a una conexión de otros elementos de
atomización solamente hay que tener en cuenta aquí el tiempo de
ajuste del órgano de conmutación y/o de regulación. Este tiempo de
reacción puede estar, por ejemplo en el caso de elementos de
corredera, en un intervalo menor que un segundo o en el intervalos
de algunos segundos, de manera que aquí no se existe prácticamente
ningún retardo de reacción. Esto se aplica tanto en el caso de
utilización de toberas de atomización a presión como elementos de
atomización como también en el caso de toberas de atomización
asistidas por medios auxiliares, por ejemplo toberas de atomización
asistidas por aire, los llamados atomizadores de aire soplado. De
una manera conveniente, en este caso una pluralidad de toberas de
atomización están dispuestas habitualmente en un soporte de toberas
respectivo, estando conectado el soporte de toberas con el conducto
de transporte. Las toberas de atomización dispuestas sobre un
soporte de toberas se pueden impulsar de una manera preferida de
forma individual o en grupos selectivamente con líquido.
En una forma de realización de la invención, el
conducto de transporte se deriva aguas debajo de la derivación del
conducto de derivación en una pluralidad de conductos de transporte
individuales. En este caso, cada conducto de transporte individual
está conectado con al menos un elemento de atomización, por ejemplo
una tobera o con un soporte de toberas provisto con varios elementos
de atomización. Esto posibilita que una pluralidad de toberas o de
grupos de toberas sean alimentados con líquido a través de una sola
instalación de transporte, por ejemplo una bomba. El conducto de
transporte conectado con la bomba así como el conducto de
transporte individual respectivo en cada caso forman, por lo tanto,
aquí en general el conducto de transporte o bien el conducto de
alimentación para el elemento de tobera conectado o el soporte de
toberas conectado. Adicionalmente, en al menos uno, de una manera
preferida en cada conducto de transporte individual está dispuesto
un órgano de bloqueo, de manera que los conductos de transporte
individuales respectivos pueden ser liberados o cerrados en cada
caso por medio del órgano de bloqueo de forma individual total y/o
parcialmente.
En otra configuración ventajosa de la invención,
la potencia de transporte se deriva aguas arriba de la derivación
del conducto de derivación desde el conducto de transporte en una
pluralidad de conductos de transporte individuales, estando
conectado al menos uno de los conductos de transporte individuales
con un elemento de atomización. Desde al menos un conducto de
transporte individual, con preferencia desde cada conducto de
transporte individual, se deriva en cada caso un conducto de
derivación individual, que se puede cerrar al menos parcialmente de
una manera conveniente en cada caso a través de un órgano de
conmutación y/o de regulación, que está integrado en el conducto de
transporte individual y en el conducto de derivación individual, por
ejemplo un elemento de bloqueo o de estrangulamiento o un elemento
de conmutación de varios pasos. Además, de una manera conveniente
adicionalmente en cada conducto de transporte individual aguas
debajo de la derivación del conducto de derivación desde el
conducto de transporte puede estar dispuesto un órgano de bloqueo en
el conducto de transporte. De una manera especialmente ventajosa,
todos los órgano de conmutación y/o de regulación se pueden
conmutar de una manera selectiva e individual. El conducto de
transporte conectado con la bomba así como el conducto de
transporte individual respectivo en cada caso forman,
respectivamente, en general el conducto de transporte o bien de
alimentación para el elemento de tobera conectado o bien el soporte
de toberas conectado. Si debe preverse para la adaptación sucesiva
del estado de funcionamiento a demandas variables de potencia de
acuerdo con a forma de realización conveniente descrita
anteriormente un puesto de medición de la presión en el conducto de
transporte, entonces éste se puede disponer de una manera
conveniente aguas arriba de la derivación en el caso de división
del conducto de transporte en una pluralidad de conductos de
transporte individuales. Esto posibilita una regulación de la
presión del líquido en común para todos los conductos de transporte
individuales. Lo mismo se aplica en la regulación de la corriente de
masas. En un dispositivo de acuerdo con la invención con regulación
desarrollada de la corriente de presión o corriente de masas, está
dispuesto un conducto de retorno que se puede estrangular, que se
deriva aguas arriba de la ramificación en conductos de transporte
individuales desde el conducto de trasporte y retorna al conducto
de admisión, y la instalación de transporte está realizada de manera
que se puede regular, por ejemplo como bomba regulable en el número
de revoluciones.
El conducto de derivación que se deriva desde un
conducto de transporte está realizado de una manera conveniente con
una sección transversal interior que corresponde a 0,7 veces a 1,5
veces las secciones transversales acumuladas de los orificios de
los elementos de atomización conectados en el conducto de transporte
respectivo, con preferencia a 0,9 veces a 1,2 veces y de una manera
especialmente preferida están realizadas iguales a las secciones
transversales acumuladas. La sección transversal interior se refiere
también a órganos de conmutación y/o de regulación integrados en el
conducto de derivación, es decir, que la sección transversal
interior se mide en el punto más estrecho dentro del conducto de
derivación, incluidos los órganos de conmutación y/o de regulación
dispuestos en el conducto de derivación. De esta manera, el conducto
de derivación puede estar realizado también con una sección
transversal interior mayor, si un órgano de conmutación y/o de
regulación libera una sección transversal interior máxima en la
zona indicada.
Por otro lado, de acuerdo con una forma de
realización, aguas abajo de la derivación del conducto de
derivación desde el conducto de transporte y aguas arriba de un
elemento de toberas en el conducto de transporte está dispuesto un
órgano de bloqueo, con preferencia una válvula de 2/2 pasos. Este
órgano de bloqueo sirve para cerrar el conducto de transporte en la
dirección del elemento de tobera. Si están conectados varios
elementos de tobera o grupos de toberas en un conducto de
transporte, entonces de acuerdo con una forma de realización, un
órgano de bloqueo está dispuesto entre los elementos de tobera o
grupos de toberas, para poder conectar y desconectar selectivamente
los elementos de tobera o grupos de toberas.
De una manera preferida, el conducto de
derivación desemboca de nuevo en el conducto de admisión. Si el
conducto de admisión está conectado con un depósito, por ejemplo con
un tanque de agua, el conducto de derivación desemboca de una
manera ventajosa en el depósito. El líquido derivado a través del
conducto de derivación desde el conducto de transporte recircula de
esta manera y se reutiliza de nuevo. De una manera ventajosa, en la
trayectoria de la circulación están dispuestos unos medios adecuados
para la refrigeración del líquido recirculado. Pero el líquido se
puede alimentara través del conducto de derivación en principio
también para otra finalidad de utilización.
En una configuración de la invención, la
derivación del conducto de derivación desde el conducto de
transporte está realizada como elemento en T o elemento detuvo en T
o como un elemento de ramificación de otro tipo similar a un tubo.
"Elemento en T" designa en este caso un elemento de
ramificación, en el que un elemento de derivación se deriva desde
un conducto principal. El ángulo entre el elemento de derivación y
el conducto principal puede tener, pero no necesariamente 90º. En
una forma de realización del conducto de derivación como elemento
en T, en el conducto de derivación está dispuesto un órgano de
regulación, para poder cerrar al menos parcialmente el conducto de
derivación. De acuerdo con una forma de realización, se puede abrir
y cerrar el órgano de regulación sin escalonamiento. En virtud de
sus tiempos de reacción muy rápidos, por ejemplo las válvulas
magnéticas son adecuadas para la utilización como órgano de
regulación.
De una manera alternativa, la derivación del
conducto de derivación desde el conducto de transporte como
elemento de conmutación de varios pasos, con preferencia como
válvula de 3/2 pasos, en la que las salidas se pueden abrir y
cerrar de forma independiente entre sí. De acuerdo con una forma de
realización, las salidas del elemento de conmutación de varios
pasos se pueden abrir y cerrar sin escalonamiento. En otra forma de
realización, la derivación del conducto de derivación desde el
conducto de transporte está realizada como órgano de conmutación,
que posibilita alimentar la corriente de masas de líquido de
admisión de una manera opcional al elemento de atomización o
conducirla al conducto de derivación. Este órgano de conmutación
puede estar realizado con una función de conmutación continua o
discontinua.
En otra configuración conveniente de la
invención, los órganos de conmutación y/o de regulación así como de
una manera conveniente también los otros órganos de bloqueo están
controlados desde una unidad de control central. De esta manera,
los órganos de conmutación y/o de regulación así como los órganos de
bloqueo se pueden activar de una manera sincronizada en el tiempo o
adaptados entre sí. La unidad de control central se puede comunicar
de nuevo con una unidad de regulación y de control de orden
superior, por ejemplo con una unidad de regulación y de control
central del grupo de turbinas de gas o se puede realizar como parte
de éste.
En otro aspecto, la invención pone a disposición
un procedimiento para el transporte continuo y la introducción no
intermitente de una corriente de masas de líquido en una circulación
principal, especialmente de un motor. El procedimiento es
especialmente adecuado para el funcionamiento del dispositivo de
acuerdo con la invención. La corriente de masas de líquido es
transportada de una manera continua por una instalación de
transporte, pudiendo derivarse al menos una parte de la corriente de
masas de líquido, transportada por la instalación de transporte, en
la dirección del transporte aguas debajo de la instalación de
transporte. Para la elevación o reducción de la corriente de masas
de líquido que debe introducirse en la circulación principal en la
medida de una corriente de masas diferencial, se mantiene constante
de acuerdo con la invención la corriente de masas de líquido
transportada por la instalación de transporte y se modifica la
corriente de masas de líquido ramificada en la medida de una
corriente de masas diferencial aproximadamente igual en el valor
absoluto o, en una forma de realización conveniente, en la medida de
la corriente de masas diferencial igual en el valor absoluto, pero
con signo inverso. El procedimiento de acuerdo con la invención
posibilita eleva o reducir la corriente de masas de líquido que
debe introducirse en la circulación principal prácticamente sin
demora de tiempo en la medida de una corriente de masas diferencial.
Una elevación o disminución sin demora de este tipo de la corriente
de masas de líquido a introducir en la circulación principal es
deseable, por ejemplo cuando se conectan o desconectan toberas o
grupos de toberas, a través de los cuales se introduce el líquido
en la circulación principal.
Aunque la corriente de masas de líquido
transportada por la instalación de transporte, en el caso de una
modificación de la corriente de masas de líquido a introducir, se
mantenga constante o prácticamente constante de acuerdo con la
invención en reacción inmediata a la demanda variable de la
corriente de masas y se consiga una adaptación de corta duración a
través de una modificación de la corriente de masas de líquido
derivada, a pesar de todo existe una elevación o disminución lenta
de la cantidad de transporte de la instalación de transporte a
continuación de una modificación brusca del volumen de masas de
líquido a introducir en la circulación principal en el marco de la
invención. A través de la elevación o disminución lenta de la
cantidad de transporte, se puede adaptar la corriente de masas de
líquido transportada por la instalación de transporte al volumen de
masas de líquido a introducir transportado en cada caso. A través de
esta corrección de la cantidad de transporte actual respectiva de
acuerdo con la corriente de masas de líquido necesaria, alimentada
en cada caso a los elementos de atomización, es posible mantener
reducido el margen de regulación como la corriente de masas de
líquido transportada en una medida excesiva por la instalación de
transporte en el marco de la dinámica necesaria del sistema.
En un desarrollo ventajoso del procedimiento de
acuerdo con la invención se mide aguas debajo de la derivación de
una manera continua una presión en el conducto de transporte y se
regula esta presión a través de la corriente de masas de líquido
derivada. En este caso es conveniente habitualmente regular de una
manera constante la presión en el conducto de transporte como
presión previa de las toberas.
En otro desarrollo ventajoso del procedimiento
de acuerdo con la invención, aguas debajo de la derivación se mide
la corriente de masas de líquido y se regula esta corriente de masas
de líquido a través de la corriente de masas de líquido
derivada.
En otro desarrollo ventajoso del procedimiento
de acuerdo con la invención, se mide una presión en el conducto de
transporte, se filtra la presión medida con un paso alto y se regula
la presión filtrada con un paso alto a través de la corriente de
masas de líquido derivada. Adicionalmente, se filtra la presión
medida con un paso bajo y se regula la presión filtrada con un paso
bajo a través de la corriente de masas de líquido transportada por
la instalación de transporte.
En una configuración ventajosa del procedimiento
de acuerdo con la invención, la corriente de masas de líquido
derivada se conduce en un conducto de derivación. La corriente de
masas de líquido derivada es regulada entonces de una manera
conveniente a través de la posición de un órgano de regulación en el
conducto de derivación.
De una manera conveniente, para la modificación
de la corriente de masas de líquido en la medida de la corriente de
masas diferencial, se conectan o desconectan adicionalmente uno o
varios grupos de toberas y/o una o varias toberas.
De acuerdo con una forma de realización, se
regula el valor teórico de la corriente de masas de líquido y/o el
número de los tubos de toberas impulsados por medio de un regulador
de potencia de un motor.
Si se utiliza el procedimiento de acuerdo con la
invención para el funcionamiento de una turbina de gas estacionaria
con inyección de agua en la zona de entrada del compresor, entonces
se lleva a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención, según
una forma de realización conveniente, de tal forma que se puede
poner a disposición una corriente de masas diferencial del 20% de
la corriente de masas de líquido máxima a atomizar en menos de 3
segundos, de una manera preferida en menos de 1 segundos para la
inyección. Esto significa que el margen de regulación como
corriente de masas conducida a través del conducto de derivación es,
de acuerdo con esta forma de realización, el 20% de la corriente de
masas máxima a inyectar a través de las toberas.
En una configuración conveniente del
procedimiento de acuerdo con la invención, la potencia de transporte
en la dirección de transporte se puede cerrar aguas debajo de la
derivación del conducto de derivación desde el conducto de
transporte. Cuando se abre el conducto de transporte, se cierra el
conducto de derivación de una manera ventajosa al mismo tiempo en
una proporción equivalente. A la inversa, cuando se cierra total o
parcialmente el conducto de transporte, se abre el conducto de
derivación en una proporción equivalente. La proporción equivalente
resulta a partir de la corriente de masas diferencial a conectar. A
través de un cierre equivalente, sincronizado en el tiempo, del
conducto de derivación, cuando la apertura del conducto de
transporte y a la inversa, se mantiene casi constante el grado de
estrangulamiento para la bomba. También se lleva a cabo la división
de la cantidad de líquido, que se deriva a través del conducto de
derivación, con respecto a la cantidad de líquido transmitida en el
conducto de transporte, casi linealmente en función solamente de la
relación de la abertura del conducto de derivación con respecto al
conducto de transporte. De esta manera se puede ajustar la
corriente de masas de líquido, que es acondicionada para las toberas
o grupos de toberas, de forma aproximadamente lineal a través de la
relación de la abertura del conducto de derivación con respecto al
conducto de transporte.
A continuación se explica en detalle la
invención con la ayuda de ejemplos de realización en conexión con
los dibujos. En este caso:
La figura 1 muestra una representación del valor
teórico y real de la curva de tiempo de la corriente de masas de
agua de un dispositivo de transporte de bomba convencional.
La figura 2 muestra una primera forma de
realización del dispositivo de transporte de acuerdo con la
invención.
La figura 3 muestra el dispositivo de transporte
de la figura 2 con regulación de la presión integrada.
La figura 4 muestra el dispositivo de transporte
de la figura 2 con una regulación explícita de la corriente de
masas.
La figura 5 muestra una segunda forma de
realización del dispositivo de transporte de acuerdo con la
invención.
La figura 6 muestra un primer dispositivo de
transporte con una regulación desarrollada de la presión.
La figura 7 muestra un segundo dispositivo de
transporte con una regulación desarrollada de la presión.
La figura 8 muestra un tercer dispositivo de
transporte con una regulación desarrollada de la presión.
La figura 9 muestra una instalación de turbinas
de gas con una instalación de inyección de líquido con dispositivo
de transporte de acuerdo con la invención.
En las figuras solamente se representan los
elementos y componentes esenciales para la comprensión de la
invención. Los ejemplos de realización representados deben
entenderse en sentido puramente instructivo y deben servir para una
comprensión mejorada, pero no para una limitación del objeto de la
invención.
En la figura 1 se muestra una representación del
valor teórico y real de la corriente de masas de agua a través del
tiempo de una instalación de transporte de bomba convencional. La
previsión teórica 2 se representa con una línea de trazos como
salto de la corriente de masas De una manera similar a una respuesta
de salto retardada, la corriente de masas real 1 sigue la previsión
teórica 2 con una demora de tiempo clara. La demora de tiempo está
condicionada porque la bomba de la instalación de transporte de
bomba convencional no puede suministrar con una rapidez opcional
una corriente de masas elevada. Solamente después de algún tiempo
(zona de tiempo 3) se ajusta la corriente de masas deseada. Si se
emplea un dispositivo de transporte de bomba convencional de este
tipo en una instalación de inyección de agua de una turbina
empleando toberas de atomización a presión como elementos de
atomización, entonces se transporta una corriente de masas de agua
insuficiente, por ejemplo, en el caso de conexión adicional de
toberas o de grupos de toberas desde la bomba en virtud de la
demora de arranque de la bomba después de la conexión. En virtud de
la caída de la presión implicada con ello en el conducto de
transporte, se produce, en el caso de una atomización por medio de
toberas de atomización a presión, una atomización no óptima del
agua alimentada o inyectada. En el caso de atomizadores de presión,
la presión previa no se varía habitualmente o solamente en límites
reducidos. Por lo tanto, para la regulación de diferentes
corrientes se masas, se conectan y desconectar toberas o grupos de
toberas. Esto conduce a demandas variables repentinas de la
cantidad de la corriente de masas, lo que en virtud de la
correlación entre la corriente de masas y la presión y la capacidad
limitada de una bomba para acondicionar de una manera discrecional
gradientes de la corriente de masas, conduce en último término a
oscilaciones no deseadas de la presión en el conducto de
transporte. El gradiente limitado de la corriente de masas puede ser
problemático también en el caso de atomizadores asistidos por aire,
porque precisamente la corriente de masas se modifica más lentamente
que lo que sería necesario, por ejemplo, para la consecución de un
gradiente requerido del conducto de la turbina de gas. En virtud de
la inercia de la bomba, la potencia de transporte de la bomba
solamente se incrementa el valor deseado después de algún tiempo.
Solamente a partir de este instante, se acondiciona agua suficiente
por la bomba. De acuerdo con ello, también en el caso de
funcionamiento de la turbina de gas, por ejemplo para la asistencia
de frecuencia, se realiza sólo con demora la elevación pretendida de
la potencia.
La figura 2 muestra en una representación
esquemática una primera forma de realización del dispositivo de
acuerdo con la invención para el transporte y atomización de un
líquido, que pone a disposición una corriente de masas variable
prácticamente sin demora en comparación con el estado de la técnica.
El dispositivo 10 representado es adecuado, por ejemplo, para la
utilización en una instalación de inyección de líquido para la
inyección no intermitente o introducción de agua en una circulación
del compresor de una instalación de turbinas de gas. El dispositivo
10 comprende una bomba 20, que se comunica con un depósito de
reserva 25 a través de un conducto de admisión 26 y desde el que se
aspira líquido y se bombea de una manera continua a un conducto de
transporte 30. El depósito de reserva 25 es llenado de nuevo a
través de un conducto de alimentación 27 de una manera continua o
según las necesidades con líquido, por ejemplo con agua
desmineralizada de alta pureza. En la dirección de transporte,
aguas debajo de la bomba 20 se deriva un conducto de derivación 35
para la derivación de al menos una parte del líquido transportado
por la bomba desde el conducto de transporte 30. El conducto de
derivación conduce el agua derivada de retorno al depósito de
reserva 25. En el conducto de derivación están dispuestos con
máxima ventaja unos medios no representados para la refrigeración
del fluido recirculado. La derivación del conducto de derivación 35
desde el conducto de transporte 30 está realizada como elemento de
tubo en T 31 sencillo. En el conducto de derivación 35 está
dispuesta, como órgano de conmutación y/o de regulación, una
válvula de 2/2 pasos 36, que se puede abrir y cerrar sin
escalonamiento, para liberar de esta manera una sección transversal
variable de la circulación. Pero el conducto de derivación 35 se
puede cerrar también totalmente por medio de la válvula de 2/2
pasos, de manera que no puede circular ningún líquido desde el
conducto de transporte 30 de retorno al depósito de reserva 25. La
potencia de transporte 30 se divide en la dirección de la
circulación aguas abajo de la derivación 31 del conducto de
derivación 35 desde el conducto de transporte 30 en tres conductos
de transporte 30a, 30b y 30c individuales. Cada conducto de
transporte 30a, 30b, 30c individual está conectado con un grupo de
toberas 40a, 40b, 40c. Cada uno de los grupos de toberas 40a, 40b,
40c presenta en cada caso 70 orificios de toberas 41a_{I},
41a_{II}, ... 41a_{VII}; 41b_{I}, 41b_{II}, ... 41b_{VII};
41c_{I}, 41c_{II}, ... 41c_{VII}, a través de los cuales se
inyecta o introduce agua en una circulación del compresor;
evidentemente, este número no debe entenderse en sentido limitativo.
La disposición de los grupos de toberas 40a, 40b, 40c sobre tubos
de toberas se representa solamente de forma esquemática en la
figura 2. Los grupos de toberas pueden estar dispuestos, por
ejemplo, también sobre anillos concéntricos. De la misma manera,
también la sección transversal de la circulación de los conductos de
admisión individuales se puede variar para los grupos de toberas
entre sí así como también en la dirección de la circulación. Como
se representa en la figura 2, en cada conducto de transporte 30a,
30b, 30c individual está dispuesto, por lo demás, un órgano de
bloqueo, aquí en cada caso una válvula de 2/2 pasos 45a, 45b, 45c,
que se puede abrir y cerrar en cada caso completamente así como
aquí se puede llevar adicionalmente también sin escalonamiento a
posiciones intermedias, para ajustar la corriente de masas hacia los
elementos de atomización respectivos o hacia el grupo de toberas
respectivo. Esta forma de realización es especialmente ventajosa en
el caso de utilización de toberas de atomización asistidas por
medios auxiliares, especialmente asistidas por aire. En el caso de
utilización de toberas de atomización a presión, en cambio, es
suficiente o incluso muy conveniente que las válvulas de 2/2 pasos
sean órganos de bloqueo que funcionan de forma discontinua, los
cuales solamente presentan una posición abierta y una posición
cerrada. Entonces no son necesarias posiciones intermedias para el
estrangulamiento de la corriente de masas de líquido transportada.
Por medio de las válvulas de 2/2 pasos se cierran los conductos de
transporte 30a, 30b, 30c individuales, por ejemplo durante la
aceleración inicial de la bomba, con el fin de establecer en primer
lugar una presión previa suficiente en el conducto de transporte
30, antes de que se inicie la inyección del líquido. Durante el
funcionamiento del dispositivo, por medio de las válvulas de 2/2
pasos se pueden conectar adicionalmente o desconectar grupos de
toberas individuales. Esto representa, especialmente en el caso de
utilización de toberas de atomización a presión, en las que la
presión previa debe variar solamente en límites reducidos, un
comportamiento útil para elevar o reducir la corriente de masas a
inyectar. Esta conexión o desconexión de toberas o de grupos de
toberas conduce a que deba acondicionarse de una manera repentina
una corriente de masas variable. En virtud de la correlación entre
la corriente de masas y la presión y la capacidad limitada de la
bomba para acondicionar de forma opcional gradientes de la
corriente de masas, esto conduce a oscilaciones de la presión en el
conducto de transporte, que no son deseables especialmente en el
caso de utilización de toberas de atomización a presión. Pero el
gradiente limitado de la corriente de masas puede ser problemático
también en atomizadores asistidos por aire, porque precisamente la
corriente de masas se modifica más lentamente que lo que sería
necesario, por ejemplo, para la consecución de un gradiente de
potencia de una instalación de turbinas de gas. Además, todos los
órganos de estrangulamiento y de bloqueo 36, 45a, 45b, 45c son
controlados a través de conductos de control 91a, 91b, 91c, 92 por
una unidad de control central 90 y se pueden activar y regular de
una manera sincronizada en el tiempo. La variable de entrada para
la unidad de control central 90 es, como se representa aquí, por
ejemplo una derivación de la regulación de la potencia de una
instalación de turbinas de gas. Si la potencia teórica P_{soll} a
ajustar es mayor que la potencia útil real P_{ist} de la turbina
de gas, entonces se eleva aquí a través de la unidad de control
central la inyección de agua a través de la conexión adicional de un
grupo de toberas, es decir, que se abre la válvula de 2/2 pasos
45a, 45b respectiva. En cambio, si debe reducirse la potencia real,
entonces se desconecta la inyección de agua a través de uno o varios
de los grupos de toberas 41a, 41b, 41c a través del cierre de la
válvula de 2/2 pasos 45a, 45b o 45c respectiva. Simultáneamente con
la conexión o desconexión de uno o varios grupos de toberas se
activa de esta manera el órgano de ajuste 36 regulable sin
escalonamiento desde la unidad de control central 90 y o bien de
abre o se cierra de tal forma que se compensa la corriente variable
de masas de atomización a través de la modificación de la corriente
de masas en el conducto de derivación. De una manera ideal, se
modifica la posición del órgano de ajuste 36 de tal forma que la
corriente de masas recirculada a través del conducto de derivación
35 se modifica en cuanto al valor absoluto de una manera
correspondiente a la modificación de la corriente de masas
inyectada, pero en este caso con signo contrario. De esta manera se
mantiene constante la corriente de masas transportada por la bomba
20. Los valores teóricos de la potencia y los valores reales de la
potencia son predeterminados para la unidad de control 90 de
acuerdo con la forma de realización representada por una regulación
de las turbinas de gas. La unidad de control 90 calcula a partir de
estos valores teóricos y reales predeterminados unas señales de
control para la inyección. De una manera alternativa, la regulación
de las turbinas de gas puede calcular también a partir de una
derivación de la potencia o también a partir de los valores medidos
de la temperatura y de la presión una corriente de masas teórica o
un delta de la corriente de masas para la corriente de masas a
atomizar, que pasa entonces como variable de entrada a la unidad de
control 90.
Mientras que la activación de la válvula de
bloqueo 36 se acuerdo con la figura 2 se realiza desde una unidad
de control central, la activación del órgano de regulación 36 se
realiza, en la forma de realización de la invención según la figura
3, a través de una regulación de la presión integrada de la presión
del conducto de transporte. A tal fin, en el conducto de
transporte, aguas debajo de la derivación del conducto de derivación
desde el conducto de transporte está colocado un puesto de medición
de la presión 37 para la medición de la presión del líquido en el
conducto de transporte. En función de la presión medida, se activa
el órgano de regulación 36, que está realizado en el presente caso
como válvula de regulación de la presión (representación en la
figura 3 de acuerdo con DIN 2481). Si la presión medida está por
debajo de un valor teórico de la presión, entonces se cierra el
órgano de regulación 36 y se reduce de esta manera la cantidad de
líquido que circula a través del conducto de derivación hasta el
punto de que la presión medida corresponde al valor teórico de la
presión. Si, por el contrario, la presión medida está por encima del
valor teórico de la presión, entonces de abre de nuevo el órgano de
regulación 36. La regulación de la presión del líquido, que se
aplica en el conducto de transporte aguas abajo del puesto de
derivación se lleva a cabo, por lo tanto, de forma integrada sin
intervención de control externa. La bomba 20 trabaja en este caso en
adelante en un punto de funcionamiento estacionario.
En la forma de realización de acuerdo con la
figura 4, se activan los grupos de toberas individuales con la
corriente de masas de líquido a inyectaren lugar de una potencia
como variable de regulación. A tal fin, aguas debajo de la
derivación del conducto de derivación y aguas arriba de la
ramificación en los conductos de transporte individuales está
colocado un puesto de medición de la corriente de masas 38 en el
conducto de transporte, que detecta la corriente de masas de
inyección m, La variable de medición detectada es comparada en la
unidad de control con un valor teórico de la corriente de masas
m_{soll}. Cuando el valor real se encuentra por debajo del valor
teórico, entonces se abre uno de los órganos de regulación 45a a
45c. Cuando el valor real está por encima del valor teórico,
entonces se cierra uno de los órganos de regulación. Durante estos
procesos de control se mide en el puesto de medición de la presión
37 la presión en el conducto de alimentación, y se regula a un
valor constante de la manera descrita anteriormente a través de
intervenciones sobre el órgano de regulación 36.
Las instalaciones de transporte de los ejemplos
de realización, representados en las figuras 2, 3 y 4, del
dispositivo de transporte de acuerdo con la invención, están
configuradas en cada caso como bombas 20 y son accionadas de forma
esencialmente continua. Es decir, que las bombas transportan agua de
una manera continua en cada caso con número de revoluciones
constante de las bombas de una manera independiente de la corriente
de masas de líquido a inyectar realmente y de una manera
independiente de la corriente de masas de líquido a acondicionar de
esta manera, desde los conductos de admisión 26 hasta los conductos
de transporte 30. Pero la invención comprende también un modo de
funcionamiento de la instalación de transporte, en el que la
potencia de transporte de la instalación de transporte se corrige
lentamente en el caso de modificación de la corriente de masas a
inyectar (necesidad variable). Pero la corrección se realiza durante
un periodo de tiempo claramente más largo que el periodo de tiempo
de la modificación de las necesidades. La bomba 20 respectiva
solamente debe acelerarse, por lo tanto, esencialmente una vez a un
punto nominal de funcionamiento. Durante la aceleración de la bomba
20, los órganos de bloqueo 45a, 45b, 45c de los conductos de
transporte 30a, 30b, 30c individuales están en primer lugar
cerrados. De esta manera, durante la aceleración de la bomba no
llega líquido a los grupos de toberas 40a, 40b, 40c. El órgano de
regulación 36 de un conducto de derivación 35, en cambio, está
abierto durante la aceleración de la bomba 20. El líquido
transportado desde la bomba 20 al conducto de transporte 30 puede
recircular de esta manera a través del conducto de derivación 35. de
acuerdo con ello, el dispositivo de atomización está preparado para
funcionar de toda su amplitud. Después de la aceleración, la bomba
20 transporta una corriente de masas de líquido suficiente con una
presión previa constante y suficiente para una buena atomización. A
partir de este instante, se pueden abrir los órganos de bloqueo
45a, 45b, 45c de los conductos de transporte 30a, 30b, 30c
individuales según las necesidades y de acuerdo con un concepto de
funcionamiento a predeterminar de una manera específica, parcial o
también totalmente, de forma individual o en común y se puede
iniciar la inyección de líquido a través de los orificios de las
toberas 41a_{I}, 41a_{II}, ... 41a_{VII}; 41b_{I},
41b_{II}, ... 41b_{VII}; 41c_{I}, 41c_{II}, ...
41c_{VII}, de los grupos de toberas 40a, 40b, 40c. A excepción de
un periodo de tiempo corto, en el que el conducto de alimentación
de los grupos de toberas 40a, 40b, 40c conectados en cada caso se
llena en primer lugar con líquido, se lleva a cabo el inicio de la
inyección a través del grupo de toberas conectado en cada caso
prácticamente de forma repentina, es decir, prácticamente sin demora
de arranque. Si se inicia la inyección de líquido a través de uno o
varios de los conductos de transporte 30a, 30b, 30c individuales,
entonces se cierra al menos parcialmente el órgano de regulación 36
del conducto de derivación 35 para reducir al menos la
recirculación de agua desde el conducto de transporte 30 hasta el
depósito de reserva 25. De una manera especialmente ventajosa, se
cierra en este caso el órgano de regulación 36 de una medida tan
exacta y de reduce de este modo la recirculación de líquido de tal
forma que se mantiene constante o casi constante la presión previa
en el conducto de transporte 30 también después de la apertura de
los órganos de bloqueo 45a, 45b, 45c de los conductos de transporte
30a, 30b, 30c individuales cuando la corriente de masas de
transporte de la bomba 20 es esencialmente constante. De una manera
aproximada, esto se puede conseguir de una forma sencilla porque
una sección transversal de la circulación es bloqueada en el
conducto de derivación 35 a través del cierre del órgano de
regulación 36 del conducto de derivación 35 de la misma magnitud que
se libera en los conductos de transporte 30a, 30b, 30c individuales
a través de la apertura de los órganos de bloqueo 45a, 45b, 45c de
los conductos de transporte 30a, 30b, 30c individuales, de tal
manera que se compensa en el valor absoluto la modificación de la
corriente de masas inyectada a través de la modificación de la
corriente de masas recirculada, Si debe elevarse en otra etapa la
corriente de masas de líquido inyectada o introducida, entonces se
conectan adicionalmente una o varias toberas o grupos de toberas.
Con la conexión adicional de los grupos de toberas se requiere de
forma repentina una corriente de masas de líquido, en general,
elevada. Ésta es acondicionada cerrando en adelante el órgano de
regulación 36 del conducto de derivación 35 de una manera
sincronizada en el tiempo con la conexión adicional de los grupos de
toberas y de esta manera recircula menos líquido a través del
conducto de derivación 35. De este modo se eleva de forma repentina
la corriente de masas en el conducto de transporte 30 detrás del
puesto de derivación 31 así como en la zona de las toberas de
atomización. Para la elevación de la corriente de masas inyectada no
es necesario, por lo tanto, elevar la corriente de masas
transportada por la bomba 20, lo que solamente se puede realizar con
demora de tiempo. A la inversa, en el caso de una reducción de la
corriente de masas de líquido a inyectar en el conducto de
transporte 30 detrás del puesto de derivación 31, se abre el órgano
de regulación 36 del conducto de derivación 35 parcial o
totalmente, de manera que una corriente mayor de masas de líquido
recircula a través del conducto de derivación 35.
En la figura 5 se representa, en una
representación esquemática, otra forma de realización del
dispositivo de transporte de acuerdo con la invención. En el
dispositivo de acuerdo con el ejemplo representado en la figura 5,
cada uno de los conductos de transporte 30a, 30b, 30c individuales
presenta un conducto de derivación. Los conductos de derivación
35a, 35b y 35c individuales están conectados por medio de órganos de
regulación de 3/2 pasos 32a, 32b y 32c a los conductos de
transporte 30a, 30b y 30c individuales. Los órganos de regulación
de 3/2 pasos posibilitan la conducción de una corriente de masas de
líquido transportada por la instalación de transporte, aquí la
bomba 20, o bien hacia los elementos de atomización 41 o hacia los
conductos de derivación. Esto se puede realizar como función de
conmutación continua o discontinua. Cuando en los elementos de
atomización 41 se trata de toberas de atomización a presión, tiene
lugar de una manera preferida una función de conmutación
discontinua, en la que la corriente de masas parcial de un conducto
de transporte individual circula, en general, o bien hacia los
elementos de atomización o hacia el conducto de derivación. En el
caso de una conmutación continua, esta corriente de masas parcial
se puede dividir; esto encuentra aplicación de una manera preferida
en combinación con atomizadores asistidos por medios auxiliares.
Cada conducto de transporte 30a, 30b, 30c individual sirve de nuevo
para la alimentación de un grupo de toberas 40a, 40b, 40c. Cada
grupo de toberas 40a, 40b, 40c comprende en cada caso 7 orificios
de tobera 41a_{I}, 41a_{II}, ... 41a_{VII}; 41b_{I},
41b_{II}, ... 41b_{VII} así como 41c_{I}, 41c_{II}, ...
41c_{VII}. En principio, también sería posible disponer aguas
debajo de los órganos de conmutación 32a, 32b t 32c y aguas arriba
de las toberas en cada caso todavía unos elementos de
estrangulamiento, que posibilitan ajustar de forma individual la
presión previa de atomización de los grupos de toberas. Los órganos
de regulación, las válvulas de paso, son activos a través de
conductos de control 92a, 9b, 92c por una unidad de control central
90, para regular, por ejemplo, por medio de la cantidad de líquido
inyectada, la desviación de regulación P_{soll} - P_{ist} de la
potencia del motor, en cuyo canal de admisión están dispuestas las
toberas de atomización. Tanto el comienzo de la inyección del agua
como también una elevación o reducción repentinas de la cantidad de
agua a inyectar se realizan en esta forma de realización de forma
prácticamente libre de demora a través de la conmutación de los
órganos de regulación de 3/2 pasos 32a, 32b, 32c.
Las figuras 6 y 7 muestran otras formas de
realización del dispositivo de transporte de acuerdo con la
invención con una regulación desarrollada de forma conveniente de la
presión previa de atomización. De acuerdo con la figura 6, se
impulsan los grupos de toberas a través de órganos de bloqueo 45a,
45b y 45c de una manera selectiva con líquido. Aguas arriba de la
ramificación del conducto de transporte 30 en los conductos de
transporte 30a, 30b y 30c individuales, se deriva el conducto de
derivación 35 desde el conducto de transporte 30. La corriente de
masas de líquido conducida en el conducto de derivación 35 se puede
regular a través del órgano de regulación 36, que está realizado en
el presente caso como válvula de regulación de la presión para la
regulación de la presión en el puesto de medición de la presión 37.
En este caso, la activación del órgano de regulación 36 se realiza
a través de un filtro de paso alto 53, de tal manera que la variante
de entrada de la regulación de la presión que se lleva a cabo a
través del órgano de regulación 36 son modificaciones rápidas de la
presión que se aplica en el puesto de medición 37. Además, la señal
de medición de la presión es conducida a través de un filtro de
paso bajo 54 hacia un accionamiento 55 de la bomba 20 que se puede
regular en el número de revoluciones. En esta regulación, se eleva
el número de revoluciones de accionamiento cuando se reduce el
valor de medición de la presión pasado a través de un filtro de paso
bajo y, a la inversa, se reduce el número de revoluciones del
accionamiento a medida que se eleva la presión. De acuerdo con esta
forma de realización, por lo tanto, la presión medida en el puesto
de medición de la presión 37 sirve como variable de regulación, por
una parte, a través del paso alto 50, para la regulación del órgano
de regulación 36 como también, por otra parte, a través del paso
bajo 51 para la regulación del número de revoluciones de la bomba.
El órgano de regulación 36 corrige de esta manera rápidamente las
oscilaciones de la presión de alta frecuencia, como se provocan,
por ejemplo, en el caso de conexión y desconexión de toberas, grupos
de toberas 41a, 41b, 41c. Las oscilaciones de la presión de baja
frecuencia, es decir, de larga duración, son corregidas, en cambio,
por la bomba. Si se conecta o también se desconecta ahora una tobera
o grupo de toberas, entonces el órgano de regulación 35 reacciona
muy rápidamente a la modificación y pone a la disposición de las
toberas de atomización de forma inmediata una corriente elevada de
masas de líquido. A través del filtro de paso bajo, la demanda de
corriente de masas modificada de forma repentina actúa sobre el
accionamiento 52 de la bomba 20 regulable en el número de
revoluciones. De esta manera, el circuito conduce a que la bomba
suministre durante un plazo largo una corriente de masas de agua
elevada o reducida. El órgano de regulación 36 puede adoptar, por lo
tanto, a largo plazo de nuevo la posición de partida original. En
este caso, se puede predeterminar una abertura determinada del
órgano de regulación 36 como valor teórico, de tal manera que en el
funcionamiento estacionario recircula siempre una corriente de
masas determinada. Es decir, que la corriente de transporte de la
bomba se encuentra en el funcionamiento estacionario siempre por
encima de la corriente de masas de líquido a inyectar actualmente.
En este sentido, se compensan de una manera retardada las
modificaciones de la corriente de masas de líquido a inyectar desde
la bomba con accionamiento regulable en el número de revoluciones.
En este caso, la apertura del órgano de regulación 36 asegura que
la bomba transporte en el funcionamiento estacionario siempre una
corriente de masas mayor que la que se inyecta realmente. Esta
corriente de masas excedente está disponible como margen de
referencia, que se puede poner a disposición en el caso de
incremento repentino de la corriente de masas a inyectar a través
del cierre del órgano de regulación 36 durante corto espacio de
tiempo para la inyección. Para la modificación de la corriente de
masas de líquido inyectada se abre o se cierra uno de los órganos
de bloqueo 45a, 45b y 45c. En virtud de la correlación entre la
presión y la corriente de masas, esto conduce a una modificación
repentina de la presión en el puesto de medición 37. Cuando se abre
un órgano de bloqueo, cae la presión de forma repentina cuando la
corriente de masas se mantiene inalterada. En virtud de la
filtración por filtro de paso alto de la señal de medición, el
órgano de regulación 36 reacciona inmediatamente a la modificación
y se cierra posteriormente. De esta manera, circula menos líquido a
través del conducto de salida de la corriente 35 y, por lo tanto,
se incrementa la corriente de masas y en último término la presión
en el conducto de transporte 30 aguas debajo de la ramificación 31.
El accionamiento 52 de la bomba reacciona en virtud de la
filtración por filtro de paso bajo solamente de forma lenta. En
virtud de la filtración por paso alto de la señal de medición de la
presión, el órgano de regulación 36 pasa lentamente de nuevo a su
posición de partida. La caída de la presión lenta provocada de esta
manera no repercute sobre la filtración de paso alto o solamente en
una medida reducida sobre el órgano de regulación 36, pero puede
actuar a través de la filtración de paso bajo sobre el accionamiento
52 de la bomba 20 regulable en el número de revoluciones. Se eleva
su número de revoluciones y se incrementa la corriente total de
masas transportada a la misma presión, siendo transportada de nuevo
una corriente de masas en el funcionamiento estacionario, que
excede la transportada para la inyección. La corriente de masas
excedente es recirculada a través del conducto de derivación 35 y
está disponible como margen de regulación para una reacción rápida,
Cuando, a la inversa, se cierra un órgano de bloqueo, se incrementa
la presión de forma repentina con una corriente de masas
inalterada. En virtud de la filtración de paso alto de la señal de
medición, el miembro de regulación 36 reacciona directamente sobre
la modificación, y se abre en adelante. De esta manera, circula más
líquido a través del conducto de salida de la corriente 35 y, por
lo tanto, se reduce la corriente de masas y, en último término, la
presión en el conducto de transporte 30 aguas debajo de la
ramificación 31. El accionamiento 52 de la bomba reacciona sólo
lentamente en virtud de la filtración de paso bajo. En virtud de la
filtración de paso bajo de la señal de medición de la presión, el
órgano de regulación 36 retorna lentamente de nuevo a su posición
de partida. La subida de la presión lenta provocada de esta manera
no repercute o sólo en una medida reducida sobre el órgano de
regulación 36 en virtud de la filtración de paso alto, pero puede
actuar a través de la filtración de paso bajo sobre el
accionamiento 52 de la bomba 20 regulable en el número de
revoluciones. Su número de revoluciones se reduce y disminuye la
corriente total de masas transportada a la misma presión y, por lo
tanto, el consumo de potencia del accionamiento de la bomba. La
regulación de la presión representada en la figura 6 asegura, por
lo tanto, por una parte, que la bomba trabaja en un punto de
funcionamiento, en el que transporta una corriente de masas, que
posibilita un incremento inmediato y espontáneo de la corriente de
masas de líquido a inyectar, pero, por otra parte, se limita el
consumo de potencia de la bomba para la preparación de
reservas.
La figura 7 ilustra esta regulación de la
presión en el contexto de un dispositivo representado en la figura
5 y descrito anteriormente, en el que cada conducto de transporte
30a, 30b, 30c individual de un grupo de toberas está conectado con
un conducto de derivación. A tal fin, aguas arriba de la
ramificación del conducto de transporte 30, en los conductos de
transporte 30a, 30b, 30c individuales se deriva otro conducto de
derivación 35d desde el conducto de transporte 30. El otro conducto
de derivación 35d desemboca en el depósito 25. En el conducto de
derivación 35d está integrado, además, un órgano de regulación 36
que se puede regular sin escalonamiento, por medio del cual se
puede abrir y cerrar el conducto de derivación sin escalonamiento
35d. Adicionalmente, aguas abajo de la derivación del otro conducto
de derivación 35d desde el conducto de transporte 30 está dispuesto
un puesto de medición de la presión 37, con el que se mide la
presión del líquido en el conducto de transporte 30. En este puesto
de medición de la presión 37 están conectados, por una parte, un
filtro de paso alto 50 como también, por otra parte, un filtro de
paso bajo 51. La salida del filtro de paso alto 50 está conectada
con el órgano de regulación 36 configurado como válvula de
regulación de la presión. A través del filtro de paso bajo 51, la
señal de la presión medida actúa sobre un accionamiento 52 de la
bomba 20 que se puede regular en el número de revoluciones. De esta
manera, la presión medida por el puesto de medición de la presión
37 sirve como variable de regulación, por una parte, a través del
paso alto 50 m para la regulación del órgano de regulación 36 como
también, por otra parte, a través del paso bajo 51 para la
regulación del número de revoluciones de la bomba. El órgano de
regulación 36 regula de esta manera las oscilaciones de la presión
de alta frecuencia, como son provocadas, por ejemplo, en el caso de
conexión y desconexión de toberas o grupos de toberas 41a, 41b o
41c. Las oscilaciones de la presión de baja frecuencia, es decir, de
largo plazo, son corregidas, en cambio, por la bomba. Si se conecta
ahora adicionalmente una tobera o grupo de toberas o también se
desconecta, entonces se corrige una necesidad variable de la
corriente de masas de líquido en primer lugar de una manera muy
rápida a través del otro conducto de derivación 35d y a través del
órgano de regulación 36. Sin embargo, la necesidad de líquido
variable a largo plazo es impulsada también a través del filtro de
paso bajo 51 hacia el accionamiento 52 de la bomba 20 y conduce aquí
a una modificación, es decir, a la elevación o reducción del número
de revoluciones de la bomba. De esta manera, la conexión conduce a
que la bomba suministre de larga duración una corriente de masas de
líquido elevada o reducida. El órgano de regulación 36 puede
adoptar, por lo tanto, con se ha descrito anteriormente, durante
larga duración de nuevo la posición de partida original.
En la figura 8 se representa otro dispositivo de
transporte configurado de acuerdo con la invención con una
regulación de la presión desarrollada de una manera similar a la
figura 7. En oposición a la forma de realización representada en la
figura 7, el puesto de medición de la presión 37 se encuentra en el
dispositivo de transporte representado en la figura 8, aguas arriba
de la derivación del conducto de derivación 35d desde el conducto
de transporte 30. La presión medida por el puesto de medición de la
presión 37 sirve también aquí de nuevo como variable de regulación,
por una parte, a través del paso alto 50 para la regulación del
órgano de regulación 36 como también, por otra parte, a través del
paso bajo 51, para la regulación del número de revoluciones y, por
lo tanto, de la cantidad de transporte de la bomba 20. En el
dispositivo de transporte representado en la figura 8, está
dispuesto además, en cada caso, adicionalmente en cada conducto de
transporte 30a, 30b, 30c adicional, respectivamente, un elemento de
bloqueo 45a, 45b y 45c.
La figura 9 muestra en otra representación
esquemática una instalación de turbinas de gas 100 con una
instalación de inyección de líquido, que es alimentada con líquido,
por ejemplo agua, con un dispositivo de transporte 10 de acuerdo
con la invención. La instalación de turbinas de gas 100 comprende un
compresor 110, un generador 111, una cámara de combustión 115, una
turbina 120 así como un intercambiador de calor de gas de escape
125. El intercambiador de calor de gas de escape 125 es opcional, es
decir, que se puede suprimir también de acuerdo con la forma de
realización de la instalación de turbinas de gas. La entrada de aire
está identificada en la figura 9 con 106, la salida de gas de
escape con 130. Delante del compresor 110 está dispuesto, en la
instalación de turbinas de gas 100 representada en la figura 9, un
dispositivo de inyección 105 para la inyección de agua en la
circulación de entrada del compresor. El dispositivo de inyección
105 puede estar integrado en el canal de aspiración delante del
compresor. El dispositivo de inyección 105 comprende aquí a modo de
ejemplo y de una manera muy simplificada tres grupos de toberas 40a,
40b, 40c, respectivamente, con una pluralidad de orificios de
toberas dispuestos distribuidos de una manera adecuada sobre la
sección transversal de la circulación de la compresor, para la
inyección de agua en la circulación de entrada 106. Los grupos de
toberas pueden estar dispuestos, por ejemplo, también sobre uno o
varios anillos de toberas concéntricos. Los grupos de toberas están
conectados de nuevo a través de los conductos de transporte 30,
30a, 30b, 30c con una bomba 20 y está bomba 20 está conectada de
nuevo a través del conducto de alimentación 26 con un depósito de
reserva de agua 25. Este depósito es cargado por un dispositivo de
tratamiento del agua no representado para la preparación de agua
purificada y desmineralizada. La bomba 20 aspira agua desde el
depósito de reserva 25 la bombea al conducto de transporte 30, que
se divide en los conductos de transporte 30a, 30b, 30c
individuales. En cada uno de los conductos de transporte 30a, 30b,
30c individuales está integrada en cada caso una válvula de 3/2
pasos, en la que la segunda salida respectiva de las válvulas de 3/2
pasos 32a, 32b, 32c está conectada en cada caso con un conducto de
derivación 35a, 35b, 35c. Los conductos de derivación 35a, 35b, 35c
retornan en cada caso de nuevo al depósito de reserva 25. Los
valores de potencia para la unidad de control 90 son
predeterminados por una regulación de las turbinas de gas. La unidad
de control 90 calcula, de acuerdo con una forma de realización, a
partir de la desviación entre el valor teórico y e valor real,
señales de control para la inyección, de tal manera que en el caso
de una desviación negativa entre el valor teórico y el valor real
de la potencia P_{soll} - P_{ist}, se impulsa de una manera
selectiva al menos una tobera y/o un grupo de toberas
adicionalmente con líquido, para elevar la corriente de masas
inyectada, y en el caso de una desviación positiva entre el valor
teórico y el valor real, en la que, por lo tanto, el valor real es
mayor que el valor teórico de la potencia, se desconecta de una
manera selectiva la alimentación de líquido hacia al menos una
tobera y/o grupo de toberas. De una manera alternativa, la
regulación de las turbinas de gas puede calcular también a partir
de una desviación de la potencia o también a partir de valores de
medición de la temperatura y de la presión una corriente de masas
teórica o una delta de corriente de masas para la corriente de
masas a atomizar, que pasa entonces como variable de entrada a la
unidad de control 90. Para poder comenzar la inyección de líquido
en la circulación de entrada del compresor, se acelera la bomba 20
en primer lugar en un proceso de arranque. A tal fin, se abren las
salidas de las válvulas de 3/2 pasos 32a, 32b, 32c que están
conectadas con los conductos de derivación 35a, 35b, 35c
individuales. El agua transportada desde la bomba 20 durante el
proceso de arranque llega de esta manera a través de los conductos
de derivación 35a, 35b, 35c de retorno al depósito de reserva 25.
Después de la aceleración de la bomba 20, la bomba transporta de
una manera continua agua desde el depósito de reserva 25 hasta el
conducto de transporte 30 de una manera independiente de la
corriente de masas de líquido inyectada en cada caso en la
circulación del compresor. Si después de la aceleración de la bomba
20 debe iniciarse la inyección de líquido en la circulación de
entrada del compresor, entonces se conmuta al menos una de las dos
válvulas de 3/2 pasos 32a, 32b, 32c y de esta manera se interrumpe
la vía de la circulación a través del conducto de derivación
correspondiente y al mismo tiempo se libera la vía de la
circulación hacia la tobera o grupo de toberas correspondientes. De
este modo se desvía fácilmente la corriente de masas de líquido,
que ha sido recirculada previamente a través del conducto de
derivación, hacia las toberas. Toda la corriente de masas de
transporte de la bomba permanece al menos en una primera
aproximación constante, en el caso de un diseño conveniente de las
secciones transversales de la circulación, de tal manera que la
bomba no tiene que compensar ninguna modificación transitoria del
estado de funcionamiento. De esta manera, se puede modificar
también de forma repentina la corriente de masas de líquido
inyectada en la circulación de entrada del compresor, sin tener que
recurrir a la dinámica de la bomba, que solamente puede poner a
disposición evidentemente gradientes finitos de la corriente de
masas. Esto es especialmente importante también cuando el grupo de
turbinas de gas 100 trabaja, por ejemplo, en el llamado modo de
asistencia de frecuencia, en el que deben producirse gradientes
empinados de la potencia.
Evidentemente, la invención posibilita también
otras formas de realización y modificaciones de los ejemplos
representados, que están contenidos en el alcance de la invención
caracterizada a través de las reivindicaciones de la patente. En
particular, con gran ventaja y casi forzosamente en todas las formas
de realización descritas anteriormente, en los conductos de
derivación está dispuesto un medio adecuado no representado para la
refrigeración del fluido recirculado.
- 1
- Curva real de la corriente de masas de un dispositivo de transporte convencional
- 2
- Curva teórica de la corriente de masas
- 10
- Dispositivo de transporte
- 20
- Instalación de transporte, bomba
- 25
- Depósito de reserva
- 26
- Conducto de admisión
- 27
- Conducto de alimentación
- 30, 30a, 30b, 30c
- Conducto de transporte
- 31
- Derivación (elemento en T)
- 32a, 32b, 32c
- Derivación (válvula de 3/2 pasos)
- 35, 35a, 35b, 35c, 35d
- Conducto de derivación
- 36
- Órgano de regulación
- 37
- Puesto de medición de la presión
- 38
- Puesto de medición de la corriente de masas
- 40a, 40b, 40c
- Soporte de toberas, tubo de toberas
41a_{I}, 41a_{II},...
41a_{VII}; 41b_{I}, 41b_{II},... 41b_{VII}; 41c_{I},
41c_{II},... 41c_{VII}
\hskip3mmElemento de atomización, orificio de toberas
- 45a, 45b, 45c
- Órgano de regulación
- 50
- Filtro de paso alto
- 51
- Filtro de paso bajo
- 52
- Accionamiento regulable en el número de revoluciones, motor eléctrico
- 90
- Unidad de control
91a, 91b, 91c, 02, 92a, 92b, 92c
\hskip3mmConducto de control
- 100
- Instalación de turbinas de gas
- 105
- Dispositivo de inyección
- 106
- Entrada de aire
- 110
- Compresor
- 111
- Generador
- 115
- Cámara de combustión
- 120
- Turbina
- 125
- Intercambiador de calor de gases de escape
- 130
- Salida de gases de escape
\vskip1.000000\baselineskip
- m
- Corriente de masas
- t
- Tiempo
- P_{soll}
- Potencia teórica
- P_{ist}
- Potencia real.
Claims (18)
1. Dispositivo (10) para el transporte continuo
y la introducción no intermitente de un líquido en una circulación
principal, que comprende un conducto de admisión (26), un conducto
de transporte (30), una instalación de transporte (20) para el
transporte de una corriente de masas del líquido desde el conducto
de admisión hacia el conducto de transporte, así como al menos un
elemento de atomización (41) que se comunica con el conducto de
transporte, en el que en la dirección de transporte aguas debajo de
la instalación de transporte (20) y aguas arriba del elemento de
atomización (41) está dispuesto un conducto de derivación (35), que
se deriva desde el conducto de transporte, en el que en conexión
con el conducto de derivación (35) está dispuesto al menos un
órgano de conmutación y/o de regulación (36, 32) para el bloqueo y/o
estrangulamiento del conducto de derivación (35),
caracterizado porque en el conducto de transporte (30) está
colocado un puesto de medición de la presión (37), y porque un
primer regulador de la presión está conectado con la presión medida,
filtrada a través de un filtro de paso alto (50) como variable de
regulación y con la posición de un órgano de regulación (36)
dispuesto en el conducto de derivación como variable de regulación y
un segundo regulador de presión está conectado con la presión
medida, filtrada a través de un filtro de paso bajo (51) como
variable de regulación y con la posición de un regulador de
potencia de la instalación de transporte (20) como variable de
regulación.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque el conducto de transporte (30) se
deriva en una pluralidad de conductos de transporte (30aa, 30b, 30c)
individuales, en el que al menos uno de los conductos de transporte
individuales está conectado con un elemento de atomización (41aa,
41b, 41c).
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
2, caracterizado porque en al menos un conducto de transporte
(30aa, 30b, 30c) individual, con preferencia en cada conducto de
transporte individual, está dispuesto un órgano de bloqueo (45aa
45, 45c).
4. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque desde al menos
uno de los conductos de transporte (30aa, 30b, 30c) individuales se
deriva un conducto de derivación (35aa, 35b, 35c).
5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizado porque desde cada conducto de transporte
(30aa, 30b, 30c) individual se deriva un conducto de derivación
(35aa, 35b, 35c).
6. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el órgano
de conmutación y/o de regulación es una válvula de varios pasos
(32), especialmente una válvula de 3/2 pasos.
7. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el órgano
de conmutación y/o de regulación es un elemento de bloqueo o
elemento de estrangulamiento dispuesto en el conducto de
derivación.
8. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el
conducto de transporte (30) aguas debajo de la derivación del
conducto de derivación (35) está colocado un puesto de medición de
la presión (37), y porque un regulador de presión está conectado con
la presión medida como variable de regulación y con la posición del
órgano de conmutación y/o de regulación (36) como variable de
regulación.
9. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en el conducto
de transporte (30) aguas debajo de la derivación del conducto de
derivación (35) está colocado un puesto de medición de la corriente
de masas de líquido (38), y porque un regulador está conectado con
la corriente de masas medida como variable de regulación y con la
posición del órgano de conmutación y/o de regulación (36) como
variable de regulación.
10. Motor térmico, especialmente motor de
combustión interna que aspira aire, que comprende un dispositivo de
acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que al
menos un elemento de atomización que se comunica con el conducto de
transporte está dispuesto en un canal de admisión de la corriente
del motor térmico.
11. Grupo de turbinas, que comprende un
dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,
en el que al menos un elemento de atomización que se comunica con el
conducto de transporte está dispuesto aguas arriba de la fase del
compresor.
12. Procedimiento para el transporte continuo y
la introducción no intermitente de una corriente de masas de
líquido en una circulación principal, especialmente para el
funcionamiento del dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, que comprende transportar una corriente
de masas de transporte por medio de una instalación de transporte
(20), introducir al menos una corriente de masas parcial de la
corriente de masas de transporte en la circulación principal y
descargar una corriente de masas de derivación para la modificación
de la corriente de masas parcial a introducir en la medida de una
corriente de masas diferencial aguas debajo de la instalación de
transporte, caracterizado por transportar la corriente de
masas de transporte a un conducto de transporte (30), derivar la
corriente de masas de derivación en una derivación (31), medir la
presión en el conducto de transporte, filtrar la presión medida con
un paso alto (50) y regular la presión filtrada con el paso alto a
través de la corriente de masas de líquido derivada, así como
filtrar la presión medida con un paso bajo y regular la presión
filtrada con el paso bajo a través de la corriente de masas de
líquido transportada por la instalación de transporte (20).
13. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 12, que comprende conducir la corriente de masas de
líquido derivada en un conducto de derivación y regular la
corriente de masas de líquido derivada a través de la posición de
un órgano de regulación dispuesto en el conducto de derivación.
14. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 12 ó 13, que comprende, para la modificación de la
corriente de masas parcial a introducir en la medida de la
corriente de masas diferencial, conectar adicionalmente o
desconectar uno o varios tubos de toberas y/o una o varias
toberas.
15. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque se ajustan el
valor teórico de la corriente de masas de líquido a introducir y/o
el número de los tubos de toberas impulsados desde un regulador de
potencia de un motor.
16. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 12 a 15, que comprende, además, modificar la
corriente de masas de derivación en cuanto al valor absoluto
esencialmente en la medida de la corriente de masas diferencial,
con signo inverso de la modificación, y mantener esencialmente
constante la corriente de masas de transporte.
17. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 12 a 16, que comprende, además, transportar la
corriente de masas de transporte a un conducto de transporte (30),
derivar la corriente de masas de derivación en una derivación (31),
medir aguas debajo de la derivación la presión en el conducto de
transporte y regular esta presión a través de la corriente de masas
de líquido derivada.
18. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 12 a 17, que comprende transportar la corriente de
masas de transporte a un conducto de transporte (30), derivar la
corriente de masas de derivación en una derivación (31), medir
aguas debajo de la derivación la corriente de masas de líquido no
derivada y regular la corriente de masas de líquido no derivada a
través de la corriente de masas de líquido derivada.
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