BRPI0614450B1 - dispositivo para secagem a frio - Google Patents

Abstract

dispositivo aperfeiçoado para secagem a frio dispositivo para secagem a frio que compreende um trocador de calor (2) cuja parte principal é o vaporizador (3) de um circuito de esfriamento (4) que também compreende um compressor (6) acionado por um motor (5), um dispositivo de controle (16) para este motor (5) e meios de medição (17) para a temperatura do ar mais baixa (lat), meios de medição (18) para a temperatura ambiente (tamb) e um medidor de fluxo (19), pelo qual este dispositivo de controle (16) pode ser pelo menos acionado em um primeiro modo de uso no qual o circuito de esfriamento (4) é apenas ativado quando o fluxo de gás excede um valor predeterminado e um segundo modo de uso no qual a temperatura do ar mais baixa (lat) é mantida dentro de uma certa faixa ao controlar o circuito de esfriamento (4).

Description

DISPOSITIVO PARA SECAGEM A FRIO

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo aperfeiçoado para secagem a frio.

[002] Em particular, a presente invenção refere-se a um dispositivo para secagem a frio, que compreende um trocador de calor cuja parte principal é o vaporizador de um circuito de esfriamento que também compreende um compressor que é acionado por um motor, um condensador, um meio de expansão entre a saída do condensador e a entrada do vaporizador, um dispositivo de controle para controlar o motor acima mencionado e meio de medição acoplado ao mesmo, em que a parte secundária do trocador de calor é parte de uma tubulação para o gás a ser seco, pelo qual nesta tubulação um separador de líquido é colocado na saída da parte secundária do trocador de calor.

[003] Ar comprimido fornecido, por exemplo, por um compressor está na maioria dos casos saturado com vapor de água ou possui, em outras palavras, uma umidade relativa de 100%. Isto implica que, no caso de uma queda de temperatura abaixo do que é chamado ponto de orvalho, haverá condensação. A água condensada dá início à corrosão em tubulações e ferramentas, e utensílios podem desgastar-se prematuramente.

[004] Esta é a razão pela qual o ar comprimido é seco, o que pode ser feito com o dispositivo acima mencionado para secagem a frio. Além disso, outros gases podem ser secos com tal dispositivo.

[005] A secagem a frio é baseada no princípio que ao abaixar a temperatura do ar ou do gás no vaporizador, a umidade no ar ou gás irá condensar, após o que a água condensada é separada em um separador de liquido e após o que o ar ou gás é aquecido de novo, de modo que este ar ou gás não mais ficará saturado.

[006] O mesmo se aplica a qualquer outro gás além do ar, e cada vez que nos referirmos doravante ao ar, o mesmo também se aplica a qualquer outro gás além do ar.

[007] Um dispositivo para secagem a frio já é conhecido, por meio do qual os meios de medição acima mencionados são feitos como meios para medir a pressão do vaporizador ou a temperatura do vaporizador, pelo que o circuito de esfriamento é acionado ligado ou desligado com base nos valores medidos provenientes dos referidos meios de medição.

[008] Se uma retirada de ar comprimido é registrada, o circuito de esfriamento é iniciado e tão logo a retirada de ar comprimido pare novamente, o circuito de esfriamento é também interrompido novamente.

[009] Uma desvantagem de tal dispositivo conhecido é que o trocador de calor, após o circuito de esfriamento ter sido desligado, irá aquecer uma vez que não há mais esfriamento.

[0010] Quando subsequentemente, o ar comprimido é retirado novamente enquanto o trocador de calor aqueceu nesse meio tempo, picos de temperatura e do ponto de orvalho podem instantaneamente ocorrer no ar comprimido fornecido, uma vez que o gás a ser seco no trocador de calor não é suficientemente resfriado para fazer a água no referido gás a ser seco condensar na capacidade máxima.

[0011] Um dispositivo para secagem a frio também é conhecido, munido de uma massa térmica, por exemplo, na forma de uma mistura de água e propileno glicol, para esfriar o ar comprimido.

[0012] Com tais dispositivos conhecidos, o circuito de esfriamento é usado apenas para esfriar a massa térmica acima mencionada, de modo que o compressor neste circuito de esfriamento possa ser desligado tão logo a massa térmica tenha alcançado uma certa temperatura, como resultado de que a energia pode ser economizada.

[0013] Uma desvantagem de tal dispositivo conhecido é que o circuito de esfriamento, devido à presença da massa térmica acima mencionada, deve ser feito muito pesado e passível de medição.

[0014] Outra desvantagem de tal dispositivo conhecido é que, devido a partes tradicionais tais como um reservatório e/ou um trocador de calor adicional, a construção do circuito de esfriamento é relativamente dispendiosa e complicada e sua montagem é muito demorada.

[0015] A presente invenção almeja remediar uma ou diversas das desvantagens acima mencionadas e outras.

[0016] Para este fim, a invenção refere-se a um dispositivo para secagem a frio do tipo acima mencionado, pelo que os meios de medição acima mencionados são pelo menos feitos como meios para medir a temperatura do ar mais baixa do gás a ser seco, meios para medir a temperatura ambiente e um medidor de fluxo na tubulação acima mencionada para o gás a ser seco, pelo que o dispositivo de controle acima mencionado pode ser acionado em pelo menos dois modos de usuário, denominados primeiro modo de uso no qual o circuito de esfriamento é apenas ativado quando o fluxo medido do gás a ser seco através da tubulação acima mencionada excede um valor predeterminado e no qual o circuito de esfriamento é desligado cada vez que a temperatura do ar mais baixa cai a um valor mínimo predeterminado, e permanece desligado até a temperatura do ar mais baixa ter alcançado um certo valor superior, e segundo modo de uso no qual, ao controlar o circuito de esfriamento, a temperatura do ar mais baixa medida é mantida dentro de uma certa faixa que é uma função da temperatura ambiente.

[0017] Temperatura do ar mais baixa ou LAT significa aqui a temperatura mais baixa do ar a ser seco que ocorre durante a secagem a frio e que é um princípio alcançado na saída para o gás a ser seco da parte secundária do trocador de calor. A LAT sempre dá uma boa indicação do ponto de orvalho do ar, uma vez que existe uma conexão entre ambos.

[0018] Uma vantagem de tal dispositivo é que a temperatura do trocador de calor é sempre restrita, uma vez que o circuito de esfriamento é iniciado novamente quando a LAT medida ou o ponto de orvalho torna-se muito elevado, e sendo assim picos são evitados.

[0019] Uma vez que o valor superior acima mencionado para a LAT no primeiro modo de uso e a faixa acima mencionada para a LAT no segundo modo de uso podem ser ajustados conforme desejado, um ponto de orvalho pode ser garantido em todas as temperaturas ambientes que forem suficientemente baixas para impedir a corrosão ou condensação na rede de ar comprimido que segue o dispositivo para secagem a frio.

[0020] Outra vantagem de tal dispositivo de acordo com a invenção é que nenhuma massa térmica extra é necessária e que a energia pode ser economizada de uma forma muito simples, uma vez que o circuito de esfriamento é desligado no tempo devido, por exemplo, quando nenhum ar comprimido precisar ser seco uma vez que não há consumo algum de ar comprimido.

[0021] Outra vantagem é que, graças à presença do medidor de fluxo acima mencionado, é possível desligar o circuito de esfriamento, por exemplo, no caso de carga zero, cujo resultado é que mais energia pode ser economizada.

[0022] A fim de melhor explicar as características da presente invenção, a modalidade preferida que se segue de um dispositivo aperfeiçoado para secagem a frio de acordo com a invenção é determinada como um exemplo apenas, mediante referência aos desenhos em anexo, nos quais: a figura 1 representa um dispositivo aperfeiçoado de acordo com a invenção para secagem a frio; a figura 2 representa, para o primeiro modo de uso de um dispositivo de acordo com a invenção, um curso possível dos valores mínimo e superior de LAT como uma função da temperatura ambiente; a figura 3 representa um curso possível da faixa de LAT como uma função da temperatura ambiente 5 para o segundo modo de uso do dispositivo de acordo com a invenção; a figura 4 representa uma variante de acordo com a figura 1; a figura 5 representa uma variante de acordo com a figura 3.

[0023] A figura 1 representa um dispositivo 1 para secagem a frio que consiste principalmente em um trocador de calor 2 cuja parte principal forma o vaporizador 3 de um circuito de esfriamento 4 no qual são sucessivamente também eretos um compressor 6, acionado por um motor 5, um condensador 1 e um meio de expansão 8.

[0024] Este circuito de esfriamento é preenchido com fluido de esfriamento, por exemplo, Freon R410a, cuja direção de corrente é indicada por seta 9.

[0025] A parte secundária do trocador de calor 2 é parte da tubulação 10 para umidade do ar a ser seco cuja direção de corrente é representada por seta 11.

[0026] Após o trocador de calor 2, isto é, em sua saida, um separador de liquido 12 é colocado na tubulação 10.

[0027] Esta tubulação 10, antes de alcançar o trocador de calor 2, pode se estender parcialmente através de um pré-refrigerador ou um trocador de calor de recuperação 13 e em seguida, seguindo o separador de liquido 12, se estender através do trocador de calor de recuperação 13 novamente, em fluxo paralelo ou contra-fluxo até a parte acima mencionada.

[0028] A saida da tubulação acima mencionada 10 pode, por exemplo, ser conectada a uma rede de ar comprimido que não é representada nas figuras, à qual consumidores de ar comprimido são conectados, por exemplo, ferramentas que são acionadas por ar comprimido.

[0029] O trocador de calor 2 é um trocador de calor de liquido/ar e pode ser projetado para formar um conjunto com o trocador de calor de recuperação possível 13 que é um trocador de calor ar/ar.

[0030] O meio de expansão 8 é neste caso feito no formato de uma válvula termostática propiciada entre a ventoinha do condensador de salda 7 e a entrada do vaporizador 3 e cujo elemento termostático é acoplado de maneira conhecida por meio de uma tubulação 14 a uma ampola 15 propiciada na saida do vaporizador 3, em outras palavras entre o vaporizador 3 e o compressor 6, no circuito de esfriamento 4.

[0031] Está claro que o meio de expansão acima mencionado 8 pode ser realizado de diversas formas diferentes, tais como, por exemplo, na forma de uma válvula eletrônica que é acoplada a um medidor de temperatura que é colocado na extremidade distante do vaporizador 3 ou que segue o mesmo.

[0032] Em alguns secadores a frio pequenos 1, o meio de expansão 8 pode ser substituído por uma tubulação capilar.

[0033] O compressor 6 é, por exemplo, um compressor volumétrico que, na mesma velocidade rotacional, entrega praticamente o mesmo fluxo de volume, por exemplo, um compressor espiral, embora o motor 5 seja um motor elétrico que neste caso é acoplado a um dispositivo de controle 16.

[0034] O dispositivo de controle acima mencionado 16 que, de acordo com a invenção, pode ser acionado entre pelos menos dois modos de usuário que são doravante discutidos em detalhes, pode, por exemplo, ser feito na forma de um PLC, e Também é conectado de acordo com a invenção aos meios de medição que, de acordo com a invenção, são pelo menos feitos na forma de meios de medição 17 para a temperatura do ar mais baixa (LAT) do gás a ser seco, meios de medição 18 para a temperatura ambiente Tamb e um medidor de fluxo 19.

[0035] Os meios de medição acima mencionados 17 para a LAT são de preferência propiciados no ponto em que a temperatura do ar mais baixa a ser seco pode ser na verdade esperada, que é neste caso logo após a parte secundária do trocador de calor 2 e de preferência antes do separador de liquido 12.

[0036] De acordo com a invenção, não é excluído que os meios de medição 17 para medir a LAT sejam substituídos por meios de medição para medir o ponto de orvalho, que são de preferência propiciados próximos à saída da parte secundária do trocador de calor acima mencionado 2. Consequentemente, cada vez que os meios de medição 17 para medir a LAT forem mencionados doravante, podem ser aplicados também meios de medição para medir o ponto de orvalho de acordo com a invenção.

[0037] Os meios de medição 18 acima mencionados para a temperatura ambiente (Tamb) são de preferência colocados na rede de ar comprimido que faz uso do ar seco pelo dispositivo 1, especificamente próximo aos consumidores finais deste ar comprimido, por exemplo, próximo às ferramentas que são acionadas por este ar comprimido seco.

[0038] De forma alternativa, os meios de medição 18 para a temperatura ambiente podem também ser propiciados em outros lugares. No caso do ar comprimido a ser seco vir, por exemplo, do compressor, acaba que um bom posicionamento para os meios de medição 18 acima mencionados para a temperatura ambiente é a entrada de tal compressor.

[0039] De acordo com a invenção, os meios de medição 18 podem ser também propiciados no dispositivo 1 para secagem a frio, porém os mesmos devem sempre ser colocados de modo que tornem possível a medição da temperatura ambiente média.

[0040] O medidor de fluxo 19 acima mencionado é propiciado na tubulação acima mencionada 10 para o gás a ser seco, neste caso após o trocador de calor de recuperação 13. É claro que este medidor de fluxo 19 pode ser propiciado em qualquer lugar na tubulação 10.

[0041] Neste caso, o medidor de fluxo 19 é feito no formato de um sensor que, tão logo um fluxo de gás predeterminado flua através da tubulação 10, emite um sinal de saída, porém que não determine a magnitude do referido fluxo de gás através da tubulação 10 mais adiante.

[0042] Em outra modalidade de um dispositivo 1 de acordo com a invenção, não é excluído, evidentemente, fazer uso de um medidor de fluxo 19 que mede a magnitude do fluxo de gás através da tubulação 10, de tal modo que este possa ser levado em consideração ao controlar o circuito de esfriamento 4.

[0043] O trabalho de um dispositivo aperfeiçoado 1 de acordo com a invenção para secagem a frio é muito simples e é como se segue.

[0044] O ar a ser seco é alimentado através da tubulação 10 e sendo assim através do trocador de calor 2, por exemplo, em fluxo de contador para o fluido de esfriamento no vaporizador 3 do circuito de esfriamento 4.

[0045] Neste trocador de calor 2, a umidade do ar é esfriada, como resultado do que é formado condensado que é separado no separador de líquido 12.

[0046] O ar frio, que contém menos umidade em termos absolutos após o referido separador de liquido 12, porém ainda possui uma umidade relativa de 100%, é aquecido no trocador de calor de recuperação 13, como resultado do que a umidade relativa diminui até de preferência menos do que 50%, embora o ar fresco a ser seco já esteja parcialmente esfriado no trocador de calor de recuperação 13 antes de ser fornecido ao trocador de calor 2.

[0047] Sendo assim, o ar na saida do trocador de calor de recuperação 13 é mais seco do que na entrada do trocador de calor 2.

[0048] O trabalho do circuito de esfriamento 4 já é conhecido como tal e é como se segue.

[0049] No condensador 7, o fluido de esfriamento gasoso que é aquecido pela compressão no compressor 6, é esfriado até tornar-se liquido. A fim de descarregar o calor para o ambiente, a utilização pode, por exemplo, ser feita de um meio de esfriamento, tal como, por exemplo, água ou ar.

[0050] Graças aos meios de expansão 8, o fluido de esfriamento de liquido expande-se para uma pressão de vaporizador constante, que é evidente implica em queda de temperatura.

[0051] Ao aplicar uma válvula de expansão termostática 8 e uma ampola 15 na maneira conhecida, haverá normalmente superaquecimento após o vaporizador 3, de modo que não há perigo de fluido de esfriamento entrar no compressor 6, e, como consequência, não há normalmente necessidade de um separador de liquido no circuito de esfriamento 4.

[0052] De acordo com a invenção, a LAT do gás a ser seco é de preferência mantida dentro de certos limites, de modo a impedir congelamento do vaporizador 3 devido a uma LAT muito baixa por outro lado, e para garantir que o ar ainda seja suficientemente esfriado de modo a permitir a condensação por outro lado.

[0053] Quando o primeiro modo de uso do dispositivo de controle 16 for selecionado, o circuito de esfriamento 4 é desligado a cada vez que a LAT do gás a ser seco cai para um valor minimo apresentado A, representado na figura 2 e que é constante neste caso e de preferência, porém não necessariamente, igual a 1°C.

[0054] O valor minimo estabelecido acima mencionado A para a LAT pode também possuir outro curso de acordo com a invenção, porém deve ser suficientemente elevado em cada valor da temperatura ambiente para evitar o congelamento do meio de esfriamento no circuito de esfriamento 4.

[0055] Quando a LAT então alcança um certo valor superior B, o circuito de esfriamento 4 é iniciado novamente pelo dispositivo de controle 16 acima mencionado quando o motor acima mencionado 5 é ativado novamente.

[0056] Neste caso, o dispositivo de controle 16 é munido de um algoritmo como uma função da temperatura ambiente Tamb e que é utilizada para calcular o referido valor superior B da LAT.

[0057] No exemplo da figura 2, a curva B possui um curso constante abaixo de um certo primeiro valor Ta da temperatura ambiente, embora possua um curso ascendente linear acima do referido primeiro valor Ta.

[0058] É claro que o valor superior acima mencionado B pode também possuir outros cursos, tais como, por exemplo, na forma de uma função de etapa ou um valor constante. Consequentemente, não é necessário de acordo com a invenção que este valor superior B seja calculado como uma função da temperatura ambiente Tamb.

[0059] De acordo com a invenção, o dispositivo de controle 16 Também leva em consideração medições do medidor de fluxo acima mencionado 19 no referido primeiro modo de uso, de modo que o circuito de esfriamento 4 seja apenas ativado quando o fluxo medido do gás a ser seco através da tubulação acima mencionada 10 exceda um valor determinado.

[0060] Desta maneira é evitado que o circuito de esfriamento 4 permaneça operacional quando o dispositivo 1 para secagem a frio não estiver total ou parcialmente carregado, o que auxilia a economizar energia.

[0061] De preferência, mas não necessariamente, o dispositivo de controle 16 acima mencionado é conectado aos meios de sinalização, não representados nas figuras, que indicam quando a LAT medida do gás a ser seco cai abaixo de um certo valor de sinal C e que pode ser feito no formato de um LED, uma luz intermitente, um autofalante, ou qualquer outro meio de sinalização ou uma combinação destes meios.

[0062] Naquele caso, o dispositivo de controle 16 é de preferência também munido de um algoritmo que é uma função da temperatura ambiente Tamb para calcular o valor de sinal C acima mencionado.

[0063] A figura 2 representa um curso possível do valor de sinal acima mencionado C, que neste caso é constantemente crescente até um certo segundo valor Tb da temperatura ambiente Tamb e que possui um curso ascendente quase linear acima do referido valor Tb que está, por exemplo, sempre situado em um valor constante sob a temperatura ambiente Tamb. Está claro que a curva C de acordo com a invenção pode também possuir outro curso.

[0064] No segundo modo de uso do dispositivo de controle 16, o circuito de esfriamento 4 é controlado ao ligar e desligar o motor de acionamento acima mencionado 5 do compressor 6, de modo a manter sempre a LAT do gás a ser seco dentro de uma certa faixa e neste caso, conforme representado na figura 3, entre um valor limite mínimo e máximo D, E, respectivamente, que são calculados por meio de algoritmos que são uma função da temperatura ambiente medida Tamb.

[0065] No exemplo fornecido, o valor limite mínimo D neste caso progride de acordo com uma função de etapa que, quando a temperatura ambiente Tamb está situada abaixo de um primeiro valor determinado Tc, é quase constante, e neste caso quantifica até algo como 3°C, de modo a impedir o congelamento do vaporizador 3.

[0066] Quando a temperatura ambiente Tamb se eleva acima de um segundo valor determinado Td que é mais elevado do que o primeiro valor determinado acima mencionado Tc, a função de etapa acima mencionada do valor limite mínimo D será constante bem como neste caso.

[0067] Entre os valores determinados acima mencionados Tc e Td, a função de etapa acima mencionada do algoritmo do valor limite mínimo D possui um curso ascendente que neste caso é linear, porém não necessariamente, e que é Também de preferência de modo que a diferença entre a temperatura ambiente Tamb e este valor limite mínimo calculado D seja constante .

[0068] Neste caso, o algoritmo do valor limite máximo E é Também formado por uma função de etapa que, em cada valor da temperatura ambiente Tamb, possui um valor maior do que a função de etapa do valor limite mínimo D calculado acima mencionado e que, quando a temperatura ambiente Tamb é menor do que um primeiro valor determinado Te, é constante.

[0069] Acima deste primeiro valor determinado Te e até um segundo valor determinado Tf, a curva do valor limite máximo E neste caso possui um curso ascendente linear.

[0070] Quanto a este segundo valor determinado Tf, a função de etapa acima mencionada do algoritmo do valor limite máximo E possui um curso constante até um terceiro valor determinado Tg, acima do que o valor limite máximo E possui um curso ascendente linear novamente.

[0071] Neste caso, o terceiro valor determinado acima mencionado Tg para o valor limite máximo E é igual ao primeiro valor determinado Tc para o valor limite mínimo D. Contudo, é claro que isto não é sempre necessário de acordo com a invenção.

[0072] O objetivo do valor limite máximo E acima mencionado é evitar que a LAT torne-se muito elevada, como resultado de que o ar não seria suficientemente esfriado, e como resultado a umidade insuficiente condensaria de modo a ser capaz de secar o ar.

[0073] De preferência, de acordo com a invenção, enquanto o dispositivo 1 para secagem a frio está operacional, o valor medido da LAT conforme medido pelos meios de medição 17 é continuamente comparado pelo dispositivo de controle acima mencionado 16 ou comparado em certos intervalos, regulares ou não, por exemplo, com uma certa frequência, para o valor limite minimo D acima mencionado e o valor limite máximo E.

[007 4] Quando a LAT do gás a ser seco temporariamente cai abaixo do valor limite minimo D, o dispositivo de controle 16 acima mencionado desligará o circuito de esfriamento 4, ao desligar o motor 5 que aciona o compressor 6 deste circuito de esfriamento 4, de modo que a temperatura no vaporizador acima mencionado 3 se eleve e Também a LAT aumentará novamente.

[0075] Quando a LAT se elevar acima do valor limite máximo E, o circuito de esfriamento 4 é ligado novamente, quando o motor 5 que aciona o compressor 6 deste circuito de esfriamento 4 é ligado novamente, como resultado de que a temperatura no vaporizador 3 diminui e Também a LAT cai novamente.

[0076] Uma vez que o circuito de esfriamento 4 é apenas ligado quando isto é necessário, um método para secagem a frio de acordo com a invenção auxiliará a economizar energia.

[0077] Ao ligar o circuito de esfriamento 4 novamente no tempo devido, pode-se garantir também que o trocador de calor 2 não aqueça, de modo que quando o suprimento de ar comprimido for carregado de novo, por exemplo, após um período de espera, possa não haver picos de temperatura e de ponto de orvalho no ar comprimido sendo retirado.

[0078] Se necessário, porém não necessariamente, o circuito de esfriamento 4 pode ser desligado neste segundo modo de uso quando o fluxo do gás a ser seco, conforme observado pelo medidor de fluxo 19, através da tubulação 10 acima mencionada for menor do que um valor predeterminado, porém de acordo com a invenção é também possível para o circuito de esfriamento 4 permanecer operacional no caso de uma carga zero e/ou carga parcial.

[0079] A figura 4 representa outra modalidade de um dispositivo 1 de acordo com a invenção, pelo qual uma tubulação bifurcada 20 é propiciada no circuito de esfriamento 4 acima do compressor de refrigeração acima mencionado 6, no qual uma válvula de desvio convencional 21 seja munida de um corpo de válvula que é aberto por uma mola tão logo a pressão no desvio 20 caia abaixo de um certo valor. A pressão e contador com a qual a mola abre o referido corpo de válvula, e desse modo a pressão acima mencionada, é ajustável.

[0080] Em série com a referida válvula de desvio 21, quer dizer entre a última e a saída do compressor de refrigeração 6, é colocada outra válvula de abertura/fechamento 22 que consiste, por exemplo, de uma válvula eletromagnética.

[0081] Esta válvula de abertura/fechamento 22 é conectada ao dispositivo de controle 16 através de um fio elétrico 23 e é controlada pelo referido dispositivo de controle.

[0082] O dispositivo de controle 16 é neste caso conectado, através de um fio 24, a meios de medição 25 para medir a temperatura do vaporizador, por exemplo, um termopar no circuito de esfriamento 4, na entrada do vaporizador 3 e sendo assim entre este vaporizador 3 e os meios de expansão 8. Pela temperatura do vaporizador entende-se aqui a temperatura do fluido de esfriamento no circuito de esfriamento 4, logo antes ou após o vaporizador 3.

[0083] O dispositivo que é representado na figura 4 é também munido de meios 26 para ajustar a velocidade rotacional do motor 5, que são conectados ao dispositivo de controle 16 acima mencionado e que neste caso são feitos como um transformador de frequência.

[0084] É propiciado neste caso, oposto ao condensador acima mencionado 7, uma ventoinha 27 para esfriar o último, que é também conectado ao dispositivo de controle acima mencionado 16.

[0085] O trabalho de tal variante de um dispositivo 1 de acordo com a invenção é muito simples e como se segue.

[0086] O trabalho do primeiro modo de uso nesta modalidade do dispositivo 1 é praticamente idêntico àquele da modalidade anterior, pelo qual também neste caso, a LAT do gás a ser seco é sempre mantido acima do valor minimo A da figura 2 ao desligar o circuito de esfriamento 4 no tempo devido.

[0087] O motor de acionamento 5 do compressor de refrigeração 6 é também ligado novamente tão logo a LAT medida pelos meios de medição 17 alcance um valor limite superior B, que pode ser calculado pelo dispositivo de controle 16, por exemplo, por meio de um algoritmo que é uma função da temperatura ambiente.

[0088] O medidor de fluxo 19 Também garante neste caso que o circuito de esfriamento 4 seja desligado no caso de uma carga zero ou carga parcial restrita de modo a economizar energia.

[0089] Graças à presença do desvio acima mencionada 20 sobre o compressor de refrigeração 6, um controle adicional torna-se possível.

[0090] A temperatura do vaporizador, que é medida pelos meios de medição 25, neste caso possui um valor direcional, isto é, um valor determinado para o qual o dispositivo de controle 16 tenta trazer a temperatura do vaporizador realmente medida, cujo valor direcional está situado uns poucos graus abaixo da LAT necessária.

[0091] A determinação do desvio 20 estar aberta ou não é inicialmente feita pela válvula de abertura-fechamento 22 que é controlada pelo dispositivo de controle 16.

[0092] Quando a temperatura do vaporizador for consideravelmente mais baixa do que o valor direcional acima mencionado, por exemplo, à medida que o mesmo de desvia mais do que 1,5°C do último, a válvula de abertura/fechamento 22 é aberta pelo dispositivo de controle 16.

[0093] Uma vez que a válvula de abertura/fechamento 22 tiver aberto a desvio, é a válvula de desvio 21 que determina quando a desvio 20 será realmente aberta.

[0094] Esta válvula de desvio 21 não mais fechará a desvio 2 0 tão logo a temperatura do vaporizador em sua saída, isto é, dentro do desvio 20 na lateral da entrada do compressor 6, caia abaixo de certo valor, como resultado de que gases quentes do compressor 6 possam fluir através do desvio 20 e a pressão do vaporizador não cairá mais.

[0095] A válvula de desvio 21 e a pressão determinada na qual a mola não mais mantém a última fechada, são selecionadas de modo que a válvula de desvio 21 seja fechada sob as condições operacionais nominais do circuito de esfriamento 4, porém aquela referida válvula de desvio 21 é aberta no caso de uma carga parcial e zero, de modo que a pressão do vaporizador seja mantida em um mínimo, e de modo que a pressão do vaporizador do fluido de esfriamento, após o vaporizador 3, fique em pelo menos 0°C de modo a impedir a formação de gelo no vaporizador 3.

[0096] A abertura do desvio pode fazer com que a LAT aumente novamente.

[0097] Quando a temperatura do vaporizador medida pelos meios de medição 25 tiver se aproximado novamente o suficiente do valor direcional acima mencionado, por exemplo, até menos do que 0,5°C, a válvula de abertura/fechamento 22 é fechada de novo.

[0098] No segundo modo de uso desta modalidade do dispositivo 1 de acordo com a invenção para secagem a frio, conforme representado na figura 5, a LAT de temperatura do ar mais baixa é mantida dentro de uma certa faixa à medida que a mesma é ajustada para um valor de LAT desejado que é representado pela curva F e que pode ser calculada, por exemplo, na base de um algoritmo que é uma função da temperatura ambiente.

[0099] Neste caso, a curva acima mencionada possui um valor constante superior até um primeiro valor determinado Th da temperatura ambiente Tamb e se elevará linearmente em temperaturas ambientes mais elevadas, porém o mesmo pode ter qualquer outro curso de qualquer forma para impedir o congelamento do vaporizador 3 e Também permitir a formação e separação de condensado.

[00100] O dispositivo de controle 16 comparará continuamente a LAT de temperatura do ar mais baixa medida do gás a ser seco, ou em ambos os intervalos ou intervalos não regulares, ao valor de LAT exigido e subsequentemente ajusta a velocidade rotacional do motor acima mencionado 5 por meio do transformador de frequência acima mencionado, de modo a ajustar a LAT real para LAT calculada.

[00101] A fim de fazer a temperatura do ar mais baixa se elevar, a velocidade rotacional do motor 5 deve ser reduzida pelo transformador de frequência, embora uma diminuição da temperatura do ar mais baixa possa ser obtida ao colocar para cima a velocidade rotacional do motor 5 e desse modo do compressor de refrigeração 6.

[00102] Graças à presença do desvio 20, equipada com a válvula de desvio 21 e válvula de abertura/fechamento 22 por um lado, e o compressor de velocidade ajustada rotacional 6 por outro lado, não apenas o número de vezes que o motor 4 é parado e iniciado novamente é fortemente reduzido, mas também um comportamento dinâmico altamente aperfeiçoado é obtido.

[00103] Nesta modalidade do dispositivo 1, também a ventoinha 27 acima mencionada para esfriar o condensador 7 pode ser controlada pelo dispositivo de controle 16, por exemplo, na base de medições da temperatura do condensador, como um resultado de que esta temperatura pode ser mantida tão baixa e tão constante quanto possível.

[00104] Naturalmente, a ventoinha acima mencionada pode ser ligada e desligada na base de outros critérios, tal como, por exemplo, uma função do fluxo de gás a ser seco que flui através da parte secundária do trocador de calor 2.

[00105] Em cada uma das modalidades acima mencionadas de um dispositivo 1 de acordo com a invenção, o dispositivo de controle 16 é de preferência feito de modo que, cada vez que o compressor de refrigeração 6 é iniciado no primeiro ou segundo modo de uso, o mesmo deve permanecer operacional durante um certo intervalo de tempo, pelo qual este intervalo de tempo depende das características do motor 5 e do compressor de esfriamento 6. 0 número de vezes por hora que o motor 5 é iniciado é de preferência limitado de modo a evitar a sobrecarga do motor 5.

[00106] Em uma modalidade preferida de um dispositivo 1 de acordo com a invenção, cada vez que o motor 5 é iniciado, a frequência durante um certo intervalo de tempo de, por exemplo, 30 segundos, é mantida constante, de preferência em aproximadamente 50 Hz.

[00107] Fica claro que um dispositivo de acordo com a invenção não é restrito a uma modalidade na qual um ajuste de velocidade rotacional do motor 5 é combinado com um desvio 2 0 e uma ventoinha controlada 27, porém que um dispositivo 1 de acordo com a invenção possa apenas possuir uma ou ambas as características.

[00108] Ao invés de ar úmido, outro gás além do ar que contém vapor de água pode ser seco da mesma maneira e com o mesmo dispositivo. A LAT é então a temperatura de gás mais baixa.

[00109] A presente invenção não é de modo algum limitada às modalidades fornecidas como um exemplo e representada nos desenhos em anexo; pelo contrário, tal dispositivo aperfeiçoado 1 de acordo com a invenção para secagem a frio pode ser realizado em todas as formas de formatos e dimensões e de acordo com muitas variantes enquanto inda permanecendo dentro do âmbito da invenção.

REIVINDICAÇÕES

Claims (24)

1. Dispositivo para secagem a frio que compreende um trocador de calor (2) cuja parte principal é o vaporizador (3) de um circuito de esfriamento (4) que também compreende um compressor (6) que é acionado por um motor (5), um condensador (7), um meio de expansão (8) entre a sarda do condensador (7) e a entrada do vaporizador (3), um dispositivo de controle (16) para controlar o motor (5) acima mencionado e meios de medição acoplados ao mesmo, embora a parte secundária do trocador de calor (2) seja parte de uma tubulação (10) para o gás a ser seco, pelo qual na sarda da parte secundária do trocador de calor (2) um separador de liquido (12) é colocado nesta tubulação (10) , caracterizado pelo fato de que os meios de medição acima mencionados são pelo menos feitos como meios de medição (17) para a temperatura do ar mais baixa (LAT) do gás a ser seco, meios de medição (18) para a temperatura ambiente (Tamb) e um medidor de fluxo (19) na tubulação (10) acima mencionada para o gás a ser seco, e pelo fato de que o dispositivo de controle (16) acima mencionado pode ser comutado em pelo menos dois modos de uso, denominado primeiro modo de uso no qual o circuito de esfriamento (4) está apenas ativado quando o fluxo medido do gás a ser seco através da tubulação (10) acima mencionada excede uma válvula predeterminada e em que o circuito de esfriamento (4) é desligado a cada vez que a temperatura do ar mais baixa (LAT) cai a um valor mínimo predeterminado, e permanece desligado até que a temperatura do ar mais baixa (LAT) tenha alcançado um certo valor superior (B), e segundo modo de uso no qual, ao controlar o circuito de esfriamento (4), a temperatura do ar mais baixa (LAT) seja mantida dentro de uma certa faixa que é uma função da temperatura ambiente (Tamb).

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do dispositivo de controle (16) acima mencionado ser feito de modo que no primeiro modo de uso, o valor minimo predeterminado (A) seja constante.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato do dispositivo de controle acima mencionado (16) ser feito de modo que no primeiro modo de uso, o valor minimo predeterminado (A) seja praticamente igual a 1°C.

4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato do dispositivo de controle (16) acima mencionado ser com um algoritmo como uma função da temperatura ambiente (Tamb), e na base de que o valor superior acima mencionado (B) da temperatura do ar mais baixa (LAT) seja calculada no primeiro modo de uso.

5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato do dispositivo de controle (16) acima mencionado ser conectado aos meios de sinalização que indicam quando a temperatura do ar mais baixa (LAT) medida cai abaixo de um certo valor de sinal (C).

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato dos meios de sinalização acima mencionados serem feitos no formato de um LED, uma luz intermitente, um autofalante ou qualquer outro meio de sinalização ou uma combinação dos mesmos.

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato do dispositivo de controle acima mencionado (16) ser munido de um algoritmo como uma função da temperatura ambiente medida (Tamb) para calcular o valor de sinal acima mencionado (C).

8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato do algoritmo acima mencionado para calcular o valor de sinal (C) acima mencionado ser formado por uma função que é constantemente ascendente até um certo valor determinado (Tb) da temperatura ambiente (Tamb) e que possui um curso ascendente quase linear em temperaturas ambiente mais elevadas (Tamb).

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato do curso de função ascendente linear do valor de sinal acima mencionado (C) estar situado em um valor constante abaixo da temperatura ambiente (Tamb).

10. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato do dispositivo de controle acima mencionado (16) ser feito de modo que, no segundo modo de uso, o circuito de esfriamento (4) seja controlado ao ligar e desligar o motor (5) acima mencionado, de modo a manter a temperatura do ar mais baixa (LAT) do gás a ser seco entre um valor limite mínimo e máximo predeterminado (D, E, respectivamente) , e pelo qual o dispositivo de controle (16) é munido de algoritmos como uma função da temperatura ambiente medida (Tamb) para calcular estes valores limite (D e E).

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato do dispositivo de controle (16) ser feito de modo que, no segundo modo de uso, o circuito de esfriamento (4) seja apenas ativado quando um certo fluxo minimo predeterminado de gás a ser seco fluir através da parte secundária do trocador de calor (2).

12. Dispositivo, de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato do mesmo ser munido de meios (26) para ajustar a velocidade rotacional do motor (5), que são conectados ao dispositivo de controle (16) acima mencionado.

13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato dos meios acima mencionados (26) para ajustar a velocidade rotacional do motor (5) consistirem de um transformador de frequência.

14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato do dispositivo de controle acima mencionado (16) ser munido de um algoritmo como uma função da temperatura ambiente medida (Tamb) para calcular a temperatura do ar mais baixa exigida e pelo fato do dispositivo de controle (16) ser feito de modo que, no segundo modo de uso, o circuito de esfriamento (4) seja controlado ao medir a LAT e ao comparar este valor de LAT medida ao valor de LAT requerido e ao ajustar subsequentemente a velocidade rotacional do motor (5) acima mencionado, de modo a ajustar a LAT real para a LAT calculada.

15. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de ser munido de uma ventoinha (27) para esfriar o condensador (7) acima mencionado e pelo fato de que esta ventoinha (27) seja conectada ao dispositivo de controle acima mencionado (16) .

16. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato dos meios de medição acima mencionados adicionalmente consistirem de meios de medição para a temperatura do condensador.

17. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato do dispositivo de controle (16) acima mencionado ser feito de modo que controle a ventoinha (27) acima mencionada como uma função do fluxo de gás a ser seco que flui através da parte secundária do trocador de calor (2) e/ou como uma função da temperatura do condensador.

18. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato do compressor (6) acima mencionado ser ligado por meio de um desvio (20) que possui uma válvula de desvio (21) e uma válvula de abertura/fechamento (22).

19. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato da válvula de abertura/fechamento (22) ser conectada ao dispositivo de controle (16) acima mencionado.

20. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato do dispositivo de controle (16) acima mencionado ser feito de modo que a válvula de abertura/fechamento (22) acima mencionada seja aberta quando a temperatura do vaporizador for consideravelmente mais baixa do que um valor direcional e for fechada novamente quando este ponto determinado for alcançado de novo.

21. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato dos meios de medição (17) acima mencionados para a temperatura do ar mais baixa (LAT) serem fornecidos na tubulação (10) acima mencionada para o gás a ser seco, após a parte secundária do trocador de calor (2).

22. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato do dispositivo de controle (16) ser feito de modo que, a cada vez que o motor (5) for iniciado, o mesmo permanecerá operacional durante um certo intervalo de tempo.

23. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato do dispositivo de controle (16) ser feito de modo que o número de vezes por horas que o motor (5) é iniciado, seja restrito.

24. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizado pelo fato do dispositivo de controle (16) acima mencionado ser feito de modo que, a cada vez que o motor (5) for iniciado, a frequência durante um certo intervalo de tempo é mantida constante, de preferência em aproximadamente 50Hz.