<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze voor het besturen van de waterkringloop van een met water geïnjecteerde compressorinstallatie en compressor-installatie met aldus bestuurde waterkringloop.
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het besturen van het waterniveau in het drukvat van een met water geïnjecteerde compressorinstallatie, welke compressor-installatie minstens een met water geinjecteerd volumetrisch compressorelement bevat dat is voorzien van een inlaatleiding en een uitlaatleiding, aandrijfmiddelen voor dit compressorelement, een waterkringloop waarin het compressorelement is opgesteld en die een in de uitlaatleiding opgesteld drukvat en een terugloopleiding tussen dit drukvat en het compressorelement bezit, en middelen om aan de waterkringloop water toe te voegen en middelen om water uit deze waterkringloop te lozen, volgens welke werkwijze minstens het maximum- en het minimumniveau in het drukvat door middel van niveau-detectiemiddelen worden gedetecteerd en, wanneer het water tot het maximumniveau is gestegen,
de middelen om water te lozen in werking worden gesteld en wanneer het waterniveau tot het minimumniveau is gedaald, de middelen om water toe te voegen in werking worden gesteld.
In dergelijke compressorinstallaties wordt water in de compressiekamer gespoten zowel voor het smeren van de comprimerende onderdelen als voor het afkoelen van deze laatste. Dit water wordt met het samengeperste gas mee afgevoerd en in hoofdzaak in het drukvat terug afgescheiden en opnieuw in de compressiekamer geinjecteerd.
<Desc/Clms Page number 2>
Afhankelijk van de atmosferische omstandigheden zoals temperatuur en luchtvochtigheid, zal een compressorelement met waterkoeling en-smering van de comprimerende onderdelen, water verbruiken of water aanmaken.
Dit betekent dat met de tijd de waterkringloop te veel water of een tekort aan water zou kunnen bevatten.
Het is dus noodzakelijk de hoeveelheid water in de waterkringloop binnen bepaalde grenzen te houden en het is gebruikelijk dit te doen door het niveau van het water in het drukvat binnen vooraf bepaalde grenzen te houden en in functie daarvan water aan de waterkringloop toe te voegen, respectievelijk daaruit te lozen.
Bij bekende compressorinstallaties met een compressorelement dat met water wordt geïnjecteerd, zijn hiertoe in het drukvat twee boven elkaar gelegen niveausensoren, meestal magnetische contacten van het type \\ Reed switch", aangebracht die met een zekere hysteresis werken.
Wanneer het waterniveau het niveau van de hoogst gelegen niveausensor met een kleine waarde overschrijdt, worden de middelen om water te lozen in werking gezet zodat water wordt geloosd en het niveau in het drukvat daalt. Wanneer het contact wordt verbroken, worden deze middelen en dus de lozing met een zekere vertraging gestopt.
<Desc/Clms Page number 3>
Wanneer het waterniveau iets is gedaald onder het niveau van de laagste sensor, zal deze laatste de middelen om water toe te voeren in werking stellen, zodat water wordt toegevoegd en het waterniveau in het drukvat opnieuw stijgt. Wanneer het water opnieuw de niveausensor bereikt, zal deze met een kleine vertraging voornoemde middelen buiten werking stellen.
De niveaus waarbij het vullen, respectievelijk het lozen gestart of gestopt worden, liggen vrij dicht bij elkaar, hetgeen betekent dat deze middelen dikwijls in en uit werking worden gesteld, waardoor deze middelen sterk aan slijtage onderhevig zijn en het gevaar van een defect in deze middelen, bijvoorbeeld een defecte klep, relatief groot is.
De uitvinding heeft een werkwijze voor het besturen van de waterkringloop van een compressorinstallatie als doel die voornoemde nadelen niet bezit en waarbij het regelen van het niveau in het drukvat minder in en uit werking stellen vergt van de middelen om water toe te voeren of de middelen om water te lozen.
Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat minstens drie niveaus van het water in het drukvat worden gedetecteerd, namelijk het minimumniveau, het maximumniveau en minstens een ertussen gelegen referentieniveau, en de middelen om water toe te voegen in werking gesteld worden wanneer het water tot het minimumniveau gedaald is en gestopt worden wanneer het water tot aan een referentieniveau is gestegen, en de middelen om water uit
<Desc/Clms Page number 4>
de kringloop te lozen in werking worden gesteld wanneer het water tot zijn maximumniveau is gestegen en worden gestopt wanneer het water tot aan een referentieniveau is gedaald.
Bij het stijgen kan het toevoegen worden gestopt bij een ander referentieniveau dan dit waarbij het lozen wordt gestopt bij het dalen, maar bij voorkeur wordt er maar een referentieniveau gebruikt en worden dus slechts drie niveaus in het drukvat gedetecteerd.
Het starten en stoppen van de middelen om water toe te voegen, respectievelijk van de middelen om water te lozen, geschiedt bij voorkeur door het openen, respectievelijk sluiten van een bestuurbare afsluitklep in een watertoevoerleiding, respectievelijk een lozingsleiding.
Deze uitvinding heeft ook betrekking op een compressorinstallatie met minstens een met water geinjecteerd volumetrisch compressorelement dat is voorzien van een inlaatleiding en een uitlaatleiding, aandrijfmiddelen voor dit compressorelement, een waterkringloop waarin het compressorelement is opgesteld en die een in de uitlaatleiding opgesteld drukvat bevat dat een waterafscheider vormt en een terugloopleiding voor het afgescheiden water, die zieh tussen dit drukvat en het compressorelement uitstrekt, en middelen om aan de waterkringloop water toe te voegen en middelen om water ì :
; deze waterkringloop te lozen, waarbij in of op het drukvdl detectiemiddelen zijn aangebracht die via een besturingsinrichting deze middelen om water toe te Voor' en deze middelen om water te lozen, besturen en rl \
<Desc/Clms Page number 5>
minstens een minimumniveau en een maximumniveau in het drukvat kunnen detecteren.
De uitvinding heeft een dergelijke installatie als doel die bijzonder geschikt is voor het toepassen van voornoemde werkwijze volgens de uitvinding.
Hiertoe zijn de detectiemiddelen middelen die minstens drie niveaus in het drukvat kunnen detecteren, namelijk respectievelijk een maximumniveau, een minimumniveau en minstens een ertussen gelegen referentieniveau.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een compressorinstallatie en van een drukvat daarvoor volgens de uitvinding weergegeven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin schematisch een compressorinstallatie met een met water geinjecteerd compressorelement volgens de uitvinding is weergegeven.
De in de figuur weergegeven compressorinstallatie bevat een met water geïnjecteerd volumetrisch compressorelement 1 dat is voorzien van een inlaatleiding 2 en een uitlaatleiding 3, door een motor 4 gevormde aandrijfmiddelen voor dit compressorelement 1, en een waterkringloop 5 waarin het compressorelement 1 is opgesteld en die een in de uitlaatleiding 3 opgesteld drukvat 6 bevat dat een waterafscheider vormt en een terugloopleiding 7 voor het afgescheiden water, die zieh over de onderkant van dit
<Desc/Clms Page number 6>
drukvat 6 en de binnenruimte van het compressorelement 1 uitstrekt.
In het drukvat 6 is tussen zijn inlaat en zijn uitlaat voor de perslucht een schild 8 aangebracht waardoor het water, dat tangentieel in het drukvat 6 terecht komt, door een centrifugaalwerking van de perslucht wordt gescheiden.
Een watertoevoerleiding 9, waarin een bestuurbare afsluitklep 10 is aangebracht, sluit nabij de inlaatleiding 2 of via deze inlaatleiding 2 aan op de binnenkant van het compressorelement 1 en vormt middelen om aan de waterkringloop 5 water toe te voegen.
Op het onderste gedeelte van het drukvat 6 sluit een lozingsleiding 11 aan waarin eveneens een bestuurbare afsluitklep 12 aangebracht is. Deze lozingsleiding 11 en afsluitklep 12 vormen middelen om water uit deze waterkringloop 5 te lozen.
In het drukvat 6 is een niveausensor 13 opgesteld die drie niveaus, namelijk een respectievelijk een minimumniveau Nmin, een referentieniveau Nref en een maximumniveau Nmax kan detecteren.
Het minimumniveau Nmin is boven het uiteinde van de lozingsleiding 11 in het drukvat 6 gelegen.
Deze niveausensor is in het weergegeven voorbeeld een elektronische sensor met capacitieve werking en bestaat
<Desc/Clms Page number 7>
bijvoorbeeld uit een metalen staaf die aangebracht is in of op een verticale koker die in het drukvat 9 is opgesteld.
In de koker zijn inlaatopeningen voor het water uit het drukvat 6 aangebracht terwijl de staaf in verbinding staat met elektronica die uitgaande van de in functie van de onderdompeling in het water variërende capaciteit van de staaf het niveau kan bepalen en kan detecteren wanneer een van voornoemde drie niveaus wordt bereikt.
De niveausensor 13 staat, evenals de afsluitkleppen 10 en 12, in verbinding met een besturingsinrichting 14 die in functie van het gedetecteerde niveau de afsluitklep 10 of 12 in haar sluitstand, respectievelijk haar open stand, brengt zoals hierna wordt beschreven.
Tijdens de werking van het compressorelement 1, is het niveau van het water in het drukvat 6 normaal tussen het Nmin en het Nmax gelegen.
Water uit het drukvat 6 wordt via de terugloopleiding 7 naar injectie-openingen gebracht en in de binnenruimte van het compressorelement 1 geïnjecteerd om de comprimerende onderdelen te koelen en te smeren.
Het water dat met de perslucht wordt meegesleurd, wordt in het drukvat 6 terug afgescheiden.
Wanneer het compressorelement 1 water verbruikt, zal het niveau in het drukvat 6 dalen.
<Desc/Clms Page number 8>
Wanneer de niveausensor 13 detecteert dat het minimumniveau Nmin bereikt werd, beveelt de besturingsinrichting 14 het openen van de afsluitklep 10 en wordt water via de watertoevoerleiding 9 aan de inlaat van het compressorelement 1 toegevoegd.
Wanneer de niveausensor 13 detecteert dat het referentieniveau Nref bereikt werd, zal de besturingsinrichting 14 de afsluitklep 10 terug doen sluiten.
Omgekeerd, wanneer veel vocht in de omgevingslucht aanwezig is, zal het compressorelement 1 water produceren en zal het niveau in het drukvat 6 stijgen tot de niveausensor 13 detecteert dat het water het maximumniveau Nmax bereikt heeft.
Wanneer de besturingsinrichting 14 dit signaal ontvangt, beveelt ze de afsluitklep 12 te openen waardoor via de lozingsleiding 11 water uit het drukvat 6 wordt geloosd.
Dit lozen wordt verder gezet tot de niveausensor 13 detecteert dat het water gedaald is tot aan het referentieniveau Nref, waarna de besturingsinrichting 14 beveelt de afsluitklep 12 naar sluitstand te gaan.
Wanneer het waterniveau in het drukvat 6 te laag of te hoog is, wordt dus water toegevoegd, respectievelijk geloosd, in beide gevallen tot het referentieniveau bereikt wordt.
<Desc/Clms Page number 9>
Hierdoor is het aantal schakelingen door de besturingsinrichting 14 en dus het aantal veranderingen van stand van de afsluitkleppen 10 en 12, relatief beperkt.
Indien om een af andere reden de afsluitklep 12 niet meer dicht zou gaan na het openen, kan het water toch niet volledig uit het drukvat 6 wegvloeien. Het waterniveau in het drukvat 6 kan niet dalen onder de opening van de lozingsleiding 11 in het drukvat 6.
In een variante kunnen de drie niveaus door drie afzonderlijke niveausensoren worden gedetecteerd in plaats van door een niveausensor 13.
De niveausensor 13 hoeft niet een capacitieve sensor te zijn. Hij kan van een ander type zijn. Essentieel is dat hij kan detecteren wanneer het water elk van de drie niveaus Nmin, Nref en Nmax bereikt.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke compressorinstallatie en dergelijk drukvat kunnen in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden, zoals bepaald door de volgende conclusies.
<Desc / Clms Page number 1>
Method for controlling the water cycle of a compressor system injected with water and compressor system with water cycle so controlled.
This invention relates to a method for controlling the water level in the pressure vessel of a water-injected compressor installation, which compressor installation comprises at least one water-injected volumetric compressor element which is provided with an inlet line and an outlet line, drive means for this compressor element, a water cycle in which the compressor element is arranged and which has a pressure vessel arranged in the outlet line and a return line between this pressure vessel and the compressor element, and means for adding water to the water cycle and means for discharging water from this water cycle, according to which method at least the maximum and minimum level in the pressure vessel are detected by means of level detection means and, when the water has risen to the maximum level,
the means to discharge water are put into operation and when the water level has fallen to the minimum level, the means to add water are put into operation.
In such compressor installations, water is injected into the compression chamber both for lubricating the compressing parts and for cooling the latter. This water is withdrawn with the compressed gas and essentially separated back into the pressure vessel and injected again into the compression chamber.
<Desc / Clms Page number 2>
Depending on the atmospheric conditions such as temperature and humidity, a compressor element with water cooling and lubrication of the compressing parts will consume water or produce water.
This means that over time the water cycle could contain too much water or a shortage of water.
It is therefore necessary to keep the amount of water in the water cycle within certain limits and it is customary to do this by keeping the level of the water in the pressure vessel within predetermined limits and, depending on this, adding water to the water cycle, respectively. to discharge from it.
In known compressor installations with a compressor element which is injected with water, two level sensors, usually magnetic contacts of the "Reed switch" type, are arranged in the pressure vessel for this purpose and operate with a certain hysteresis.
When the water level exceeds the level of the highest level sensor with a small value, the means for discharging water is activated so that water is discharged and the level in the pressure vessel drops. When the contact is broken, these means and therefore the discharge are stopped with a certain delay.
<Desc / Clms Page number 3>
When the water level has fallen slightly below the level of the lowest sensor, the latter will activate the means for supplying water, so that water is added and the water level in the pressure vessel rises again. When the water reaches the level sensor again, it will deactivate the above-mentioned means with a slight delay.
The levels at which filling or discharging are started or stopped are fairly close to each other, which means that these means are often put in and out of operation, as a result of which these means are highly subject to wear and the risk of a defect in these means , for example a defective valve, is relatively large.
The invention has for its object to provide a method for controlling the water cycle of a compressor installation which does not have the aforementioned drawbacks and wherein regulating the level in the pressure vessel requires fewer means of bringing in or out of operation the means for supplying water or the means for to discharge water.
This object is achieved according to the invention in that at least three levels of the water in the pressure vessel are detected, namely the minimum level, the maximum level and at least one intermediate reference level, and the means for adding water are activated when the water reaches the minimum level has fallen and will be stopped when the water has risen to a reference level, and the means to extract water
<Desc / Clms Page number 4>
to be discharged into the cycle when the water has risen to its maximum level and are stopped when the water has fallen to a reference level.
When rising, the addition can be stopped at a reference level other than that at which the discharge is stopped when falling, but preferably only one reference level is used and thus only three levels are detected in the pressure vessel.
Starting and stopping the means for adding water or the means for discharging water is preferably effected by opening or closing a controllable shut-off valve in a water supply line or a discharge line, respectively.
This invention also relates to a compressor installation with at least one water-injected volumetric compressor element which is provided with an inlet line and an outlet line, drive means for this compressor element, a water circuit in which the compressor element is arranged and which contains a pressure vessel arranged in the outlet line and comprising a water separator and a return line for the separated water, which extends between this pressure vessel and the compressor element, and means for adding water to the water cycle and means for water:
; to discharge this water cycle, wherein detection means are arranged in or on the pressure fluid which, via a control device, supply and control these means for discharging water and these means for discharging water
<Desc / Clms Page number 5>
be able to detect at least a minimum level and a maximum level in the pressure vessel.
The invention has for its object such an installation that is particularly suitable for applying said method according to the invention.
To this end, the detection means are means capable of detecting at least three levels in the pressure vessel, namely, a maximum level, a minimum level, and at least one intermediate reference level, respectively.
With the insight to better demonstrate the characteristics of the invention, a preferred embodiment of a compressor installation and of a pressure vessel therefor according to the invention is shown below as an example without any limiting character, with reference to the accompanying drawings, in which a compressor installation is shown schematically. with a water-injected compressor element according to the invention.
The compressor installation shown in the figure comprises a water-injected volumetric compressor element 1 which is provided with an inlet line 2 and an outlet line 3, drive means for this compressor element 1 formed by a motor 4, and a water circuit 5 in which the compressor element 1 is arranged and which includes a pressure vessel 6 arranged in the outlet line 3 which forms a water separator and a return line 7 for the separated water, which is located over the underside of this
<Desc / Clms Page number 6>
pressure vessel 6 and the interior of the compressor element 1.
A shield 8 is arranged in the pressure vessel 6 between its inlet and its outlet for the compressed air, as a result of which the water which enters tangentially into the pressure vessel 6 is separated from the compressed air by a centrifugal action.
A water supply line 9, in which a controllable shut-off valve 10 is arranged, connects near the inlet line 2 or via this inlet line 2 to the inside of the compressor element 1 and forms means for adding water to the water circuit 5.
A discharge pipe 11 connects to the lower part of the pressure vessel 6, in which a controllable shut-off valve 12 is also arranged. This discharge line 11 and shut-off valve 12 form means for discharging water from this water cycle 5.
In the pressure vessel 6 a level sensor 13 is arranged which can detect three levels, namely a minimum level Nmin, a reference level Nref and a maximum level Nmax, respectively.
The minimum level Nmin is located above the end of the discharge line 11 in the pressure vessel 6.
In the example shown, this level sensor is an electronic sensor with capacitive effect and exists
<Desc / Clms Page number 7>
for example from a metal rod which is arranged in or on a vertical tube arranged in the pressure vessel 9.
In the tube, inlet openings for the water from the pressure vessel 6 are provided while the rod is in communication with electronics which, based on the capacity of the rod varying in immersion in the water, can determine the level and detect when one of the aforementioned three levels is reached.
The level sensor 13, like the shut-off valves 10 and 12, is connected to a control device 14 which, depending on the level detected, brings the shut-off valve 10 or 12 to its closed position and its open position, respectively, as described below.
During the operation of the compressor element 1, the level of the water in the pressure vessel 6 is normally between the Nmin and the Nmax.
Water from the pressure vessel 6 is introduced via the return line 7 to injection openings and injected into the interior of the compressor element 1 to cool and lubricate the compressing parts.
The water that is entrained with the compressed air is separated back into the pressure vessel 6.
When the compressor element 1 consumes water, the level in the pressure vessel 6 will drop.
<Desc / Clms Page number 8>
When the level sensor 13 detects that the minimum level Nmin has been reached, the control device 14 commands the opening of the shut-off valve 10 and water is added via the water supply line 9 to the inlet of the compressor element 1.
When the level sensor 13 detects that the reference level Nref has been reached, the control device 14 will close the shut-off valve 10 again.
Conversely, when much moisture is present in the ambient air, the compressor element 1 will produce water and the level in the pressure vessel 6 will rise until the level sensor 13 detects that the water has reached the maximum level Nmax.
When the control device 14 receives this signal, it orders opening the shut-off valve 12, through which water is discharged from the pressure vessel 6 via the discharge line 11.
This discharge is continued until the level sensor 13 detects that the water has fallen to the reference level Nref, after which the control device 14 orders the shut-off valve 12 to move to the closed position.
Thus, when the water level in the pressure vessel 6 is too low or too high, water is added or discharged, in both cases, until the reference level is reached.
<Desc / Clms Page number 9>
As a result, the number of circuits through the control device 14 and thus the number of changes in position of the shut-off valves 10 and 12 is relatively limited.
If for some other reason the shut-off valve 12 would no longer close after opening, the water could nevertheless not completely drain out of the pressure vessel 6. The water level in the pressure vessel 6 cannot fall below the opening of the discharge line 11 in the pressure vessel 6.
In a variant, the three levels can be detected by three separate level sensors instead of by a level sensor 13.
The level sensor 13 does not have to be a capacitive sensor. It can be of a different type. It is essential that he can detect when the water reaches each of the three levels Nmin, Nref and Nmax.
The invention is in no way limited to the embodiment described above and shown in the figures, but such a compressor installation and such a pressure vessel can be realized in different variants without departing from the scope of the invention, as defined by the following claims.