DE19710305A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Adsorptionstrockneranlage - Google Patents

Description

Adsorptionsfraktionierung wird insbesondere beim Trocknen von Druckluft angewandt. Druckluft ist ein Energieträger für Produktionsprozesse. Moderne Produktionsmethoden und Prozeßabläufe stellen immer höhere Anforderungen an die Druckluftqualität. Es genügt heutzutage nicht mehr, eine bestimmt Menge Druckluft bereitzustellen, sondern die Druckluft muß auch definierten Reinheitskriterien genügen. Dabei steht die Forderung nach trockener, saube­ rer Druckluft im Vordergrund. Bei der Adsorptionsfraktionierung lagern sich Wassermoleküle aus der Luft an ein Adsorbens an.

Eine Vorrichtung zum Adsorbtionsfraktionieren wird beispielsweise in der Schrift "Trockene Druckluft. Mit Sicherheit ein reiner Gewinn." der Firma Ultrafilter GmbH, Büssingstraße 1, D-42781 Haan, beschrieben. Die Schrift trägt die Kennzeichnung T.997.004.03.D 10.95. Mit der Vorrichtung kann Druckluft kontinuierlich getrocknet werden. Dazu weist die Vorrichtung zwei mit Adsorbens gefüllte Behälter auf. Beim Betrieb der Vorrichtung durch­ strömt feuchte Luft einen der Behälter und wird dabei getrocknet, während gleichzeitig ein Teil der in dem Behälter getrockneten Luft in den anderen Behälter geführt wird und dort in umgekehrter Strömungsrichtung das Adsorbens regeneriert, d. h. Wassermoleküle von dem Adsorbens aufnimmt. Die auf diese Weise wiederbefeuchtete Luft entspannt sich bei der Regene­ rierung und wird an die Umgebung entlassen.

Eine andere Vorrichtung zum Adsorptionsfraktionieren von Gasen wird in der EP 0 168 336 B1 beschrieben. Die Schrift weist zahlreiche Informatio­ nen zu Details der Adsorptionstechnik auf, etwa zur Prozeßsteuerung.

Während des Betriebes der Vorrichtung zum Adsorptionsfraktionieren ist es für den Anwender wichtig, zu wissen, inwieweit die Funktionsfähigkeit der Adsorptionstrockneranlage noch gegeben ist. Aus der US 4,127,395 ist eine Probenentnahmevorrichtung bekannt, mittels der ein Feuchtesensor auf seine Funktionsfähigkeit überprüft werden kann. Wird ein Ausfall dieses Feuchte­ sensors ermittelt, kann die Adsorptionstrockneranlage automatisch in einen zeitgesteuerten Betrieb umgestellt werden. Aus der US 4,504,286 wiederum wird eine Vorrichtung und ein Verfahren bezüglich einer Kontrolle des Umschaltens zwischen zwei Adsorbensbehälter offenbart, wobei bei Ausfall der eigentlichen Feuchteüberwachung trotzdem umgeschaltet wird. Dieses wird durch einen Vergleich der maximalen Speicherfähigkeit eines Adsor­ bensbettes mit dem dort über die Zeit durchgeströmten Wasser prozessorge­ steuert erzielt. Zur Messung des durchgeströmten Wasseranteiles wird ein Feuchtigkeitsanalysierer eingesetzt. In der Praxis wiederum ist manchmal zu beobachten, daß während der Wartung bei vermuteten Störungen bei der Adsorptionstrockneranlage überprüft wird, ob das wechselseitige Ablassen der Regenerationsluft akustisch oder durch Beobachtung zweier an den Adsorber­ behältern angebrachten Manometern festzustellen ist. Als mögliche Fehler­ quellen kommen dabei die Wechselventile, Ablaßventile sowie Überströmka­ näle für Regenerationsluft in Frage. Vermutete Störungen an der Adsorp­ tionstrockneranlage werden daher aufgrund der Art der Überprüfung erst dann genauer untersucht, wenn es schon zu auffälligen Qualitätseinbußen bei der aufbereiteten Druckluft kommt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur sicheren Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Adsorptionstrockneranlage zu schaffen. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Adsorptionstrockneranlage derart zu gestalten, daß eine sichere Funktions­ überprüfung derselben möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkma­ len des Anspruches 1 sowie durch eine Adsorptionstrockneranlage mit den Merkmalen des Anspruches 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur prozessorgesteuerten Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Adsorptionstrockneranlage mit zwei miteinander verschalteten Adsorbensbetten, bei der ein erstes und ein zweites Adsorbens­ bett im Wechsel jeweils von einer Regenerationsphase in eine Adsorptions­ phase und umgekehrt umschaltbar sind, wobei die Regeneration über einen Regenerationsgasstrom erfolgt, weist die folgenden Schritte auf:

• - es wird ein Meßwert aufgenommen, der in funktionaler Beziehung zum Regenerationsgasstrom steht,
• - es erfolgt ein prozessorgesteuerter Vergleich, ob der Meßwert innerhalb eines vorgebbaren Sollbereiches für den Meßwert liegt und
• - bei einem außerhalb des Sollbereiches liegenden Meßwert wird ein Störsignal ausgelöst.

Die funktionale Beziehung des Meßwertes zum Regenerationsgasstrom kann über einen Volumenstrom, einen Druck oder auch bei bekannter Dichte über einen Massenstrom entstehen. Zulässig sind alle Größen, die auf den Rege­ nerationsgasstrom rückführbar sind. Die Meßwertaufnahme kann auch durch eine kombinierte Messung erfolgen, beispielsweise von Druck und Tempera­ tur oder auch Volumenstrom und Temperatur. Der vorgebbare Sollbereich stellt dann einen maximalen und minimalen Wert zur Verfügung, welche die Grenzen des Sollbereiches ausbilden. Möglich ist auch, daß der Sollbereich aus der Angabe eines einzigen maximalen oder minimalen Wertes besteht. Bei dem prozessorgesteuerten Vergleich wird überprüft, ob der Meßwert innerhalb der Grenzen liegt. Durch die Übernahme des Vergleiches durch den Prozessor ist die Möglichkeit gegeben, eine Fehlfunktion, die sich durch einen außerhalb des Sollbereiches liegenden Meßwert manifestiert, sofort festzustellen. Dadurch wird insbesondere ein Fehler bei der Regeneration eines Adsorbensbettes der Adsorptionstrockneranlage unverzüglich feststellbar.

Bei einer Weiterentwicklung des Verfahrens wird der Meßwert in Beziehung zu einem Adsorptionsgasstrom aufgenommen und davon auf die Größe des Regenerationsgasstromes zurückgeschlossen. Dieses ist beispielsweise durch eine Meßwertaufnahme in Strömungsrichtung gesehen nach einem Überström­ kanal für den Regenerationsgasstrom vom ersten zum zweiten Adsorbensbett möglich. Über den dort vorhandenen Adsorptionsgasstrom, beispielsweise gemessen als Volumenstrom, wird zum Beispiel bei vorgegebener Schalt­ stellung von Ventilen und/oder Betriebszustand der Adsorptionstrockner­ anlage darauf zurückgeschlossen, welche Größe der Regenerationsgasstrom in dem Überströmkanal hat. Eine Möglichkeit besteht dabei darin, dieses unter Zuhilfenahme eines bekannten, in die Adsorptionstrockneranlage einströmen­ den Gasstromes zu ermitteln. Die unmittelbare Feststellung einer Fehler­ funktion beim Umschalten der Durchströmung zwischen den beiden Adsor­ bensbetten ist erzielbar, wenn der Meßwert und/oder der zeitliche Verlauf des Meßwertes zeitlich zugeordnet zu einem Öffnen oder Verschließen eines Ventiles der Adsorptionstrockneranlage aufgenommen wird. Zeitlich zugeord­ net kann dabei bedeuten, daß die Aufnahme des Meßwertes insbesondere kurz vor dem Öffnen, während des Öffnens und/oder nach dem Öffnen bzw. Verschließen des Ventiles erfolgt. Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht außerdem vor, daß der Prozessor ein erstes Signal zum Öffnen und/oder Verschließen eines Ventiles gibt, wobei das Durchströmen des Regenerations­ gasstromes durch das erste oder zweite Adsorbensbett freigegeben oder unterbunden wird, und ein zweites Signal zur Aufnahme des Meßwertes. Dadurch ist eine zeitliche Korrelation gegeben, aus der auf die Funktions­ weise beispielsweise des Ventiles rückgeschlossen werden kann. Je nach benötigter Reaktionszeit besteht die Möglichkeit, aus den aufgenommenen Werten auf eine spezielle Störquelle zurückzuschließen. Indem der Meßwert mittels des Prozessors aufgenommen und weiterverarbeitet wird, läßt sich das gesamte Verfahren zur prozessorgesteuerten Überprüfung der Funktionsfähig­ keit der Adsorptionstrockneranlage automatisieren. Je nach Art der Adsorp­ tionstrockneranlage, d. h. je nach Betrieb der Anlage, wird der Meßwert kontinuierlich und/oder intervallmäßig aufgenommen. In einer Ausführungs­ form wird der Meßwert nicht nur zeitlich zugeordnet zum Öffnen bzw. Verschließen eines Ventiles der Adsorptionstrockneranlage aufgenommen sondern auch während des gesamten Betriebes. Dadurch sind auch Störungen aufspürbar, wie sie beispielsweise bei einer Verstopfung einer Leitung auftreten. Die kontinuierliche Meßwertaufnahme ermöglicht, jederzeit über die Funktionsfähigkeit informiert zu sein. Die intervallmäßige Meßwertauf­ nahme wiederum überprüft in festen oder durch einen Zufallsgenerator vorgegebenen Zeitabständen, inwieweit die Funktionsfähigkeit noch gegeben ist. Sie eignet sich für einen kontinuierlichen, sich höchstens minimal ändernden Betrieb der Adsorptionstrockneranlage besonders. Dieses hat außerdem den Vorteil, daß der Prozessor gleichzeitig auch andere Funktionen wahrnehmen, beispielsweise andere Meßwerte ebenfalls aufnehmen und verarbeiten kann.

Wird der Volumenstrom ermittelt so eignet sich seine Feststellung besonders über die Messung eines beheizten, vom Regenerationsgasstrom gekühlten Bauteiles. An der Stelle der Temperaturmessung kann aber ebenfalls auch die Messung eines temperaturabhängigen Widerstandes eines vom Regenera­ tionsgasstrom gekühlten Bauteiles erfolgen.

Eine weitere Ausbildung des Verfahrens sieht vor, daß der vorgebbare Sollbereich für den Meßwert eingespeichert wird. Dieses geschieht vorzugs­ weise als Funktion von mindestens einem Betriebsparameter der Adsorptions­ trockneranlage. Die Einspeicherung ermöglicht, daß die Adsorptionstrockner­ anlage jederzeit in Betrieb gehen kann, ohne daß notwendige Werte für den Sollbereich in einer aufwendigen Prozedur vorab selbst ermittelt werden müßten. Durch die Verknüpfung des Sollbereiches mit mindestens einem Betriebsparameter der Adsorptionstrockneranlage wird in einer vorteilhaften Ausbildung ein Sollbereich abhängig von dem Betriebsparameter aus einer Anzahl von eingespeicherten Sollbereichen ausgewählt. Dadurch ist sicherge­ stellt, daß bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen trotzdem immer auch eine sichere Funktionsfähigkeit der Adsorptionstrockneranlage gegeben ist. Die Auswahl des Sollbereiches ist bei einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens aber auch manuell durch den Bediener möglich. Dieser gibt entsprechende Betriebsparameter vor, beispielsweise den Betriebsdruck oder auch Durchflußmengen. In einer weiteren Ausführung des Verfahrens wird zumindest während des Betriebes der Adsorptionstrockneranlage entsprechend der Meßwertaufnahme auch der Betriebsparameter über zumindest einen Sensor aufgenommen. Vorteilhafterweise erfolgt dieses zumindest in etwa zeitgleich dazu. Bei Adsorptionstrockneranlagen, die mit häufig oder auch permanent sich ändernden Betriebsparametern betrieben werden, stellt die Sensoraufnahme von zumindest einem Betriebsparameter sicher, daß der Bediener die Adsorptionstrockneranlage einfach und unkompliziert bedienen kann, ohne auf Einstellungen wie den vorgebbaren Sollbereich achten zu müssen. Durch eine prozessorgesteuerte Auswahl des zum Betriebsparameter zugehörigen Sollbereiches ist das Verfahren zur Überprüfung der Funktions­ fähigkeit soweit automatisierbar, daß die Adsorptionstrockneranlage quasi kennfeldgesteuert arbeitet. Die Auswahl des Sollbereiches wird zumindest von Zeit zu Zeit überprüft und gegebenenfalls angepaßt. Dieses erfolgt während des Betriebes der Adsorptionstrockneranlage, kann aber auch in Phasen erfolgen, in der eine Art Warmlaufen der Adsorptionstrockneranlage statt­ findet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird bei einem Meßwert außerhalb des Sollbereiches aus beispielsweise vorgebbaren Ab­ weichungen mittels des Prozessors auf eine Störquelle geschlossen. Die vorgebbaren Abweichungen können schon, ebenso wie die eingespeicherten Sollbereiche, vorab im Herstellungswerk vorgegeben werden. Je nach Art der Abweichung ist dann der Schluß möglich, ob ein Ventil klemmt oder sich nicht öffnet bzw. schließt. Beispielsweise ist der Regenerationsgasstrom zu klein, wenn ein Ventil nicht ausreichend öffnet bzw. der Überströmkanal verstopft ist. Der Regenerationsgasstrom ist dagegen zu groß, wenn unter Umständen ein Ventil nicht richtig schließt. Durch die Aufnahme und Speicherung der Meßwerte wird in einer Weiterbildung des Verfahrens die zeitliche Aufeinanderfolge derselben analysiert und von diesen ausgehend auf das Verhalten der Adsorptionstrockneranlage in der Zukunft hochgerechnet. Manche Fehlerquellen treten nicht schlagartig sondern schleichend auf. Häufig sind dieses Ansammlungen von Teilchen in Kanälen, die letztendlich zu Verstopfungen führen. Verschleißbedingte Abnutzungserscheinungen sind aber ebenfalls durch eine geeignete Auswertung von langsam sich ändernden Meßwerten aufspürbar.

Wird nun bei einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ein Meßwert außerhalb des Sollbereiches festgestellt, wird ein Betriebspara­ meter der Adsorptionstrockneranlage, eine Adsorptions- und/oder eine Rege­ nerationszeit für das erste und/oder das zweite Adsorbensbett geändert. Auf diese Weise schaltet der Prozessor von der vorherigen normalen Steuerung auf eine nun geänderte Steuerung um. Dadurch wird die Qualität des aufbe­ reiteten Gasstromes sichergestellt, selbst wenn eine Störung aufgetreten ist. So ist ein Notlaufprogramm der Adsorptionstrockneranlage vorhanden, wodurch trotz einer Funktionsstörung ein weiterer Betrieb solange sicherge­ stellt ist, bis eine entsprechende Fehlerbehebung möglich ist. Dieses ist insbesondere vorteilhaft bei Adsorptionstrockneranlagen, für die eine Repara­ tur erst nach Anreise eines Technikers erfolgen kann. Dieses ist sehr häufig bei besonders kleinen Adsorptionstrockneranlagen gegeben, wie sie beispiels­ weise in Zahnarztpraxen vorhanden sind. Insbesondere für diese kleinen Adsorptionstrockneranlagen hat sich das Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Adsorptionstrockneranlage als äußerst vorteilhaft erwiesen.

Entsprechend der Erfindung wird auch eine prozessorgesteuerte Adsorptions­ trockneranlage geschaffen, die ein erstes und ein zweites Adsorbensbett aufweist, die im Wechsel in einen Regenerations- und in einen Adsorptions­ betrieb schaltbar sind, wobei die Regeneration mittels eines Regenerations­ gasstromes erfolgt. Es sind vorhanden:

• - ein Meßwertaufnehmer, mittels dem ein Meßwert in funktionaler Ab­ hängigkeit vom Regenerationsgasstrom aufnehmbar ist,
• - ein Prozessor zur Aufnahme und Weiterverarbeitung eines Meßwertsi­ gnales am Meßwertaufnehmer,
• - eine Speichereinheit für die Speicherung von zumindest einem Soll­ bereich für den Meßwert, wobei
• - der Prozessor und die Speichereinheit so miteinander verbunden sind, daß ein Vergleich von Meßwert und Sollbereich möglich ist, und
• - eine in Verbindung mit dem Prozessor stehende Anzeige, die bei einem Meßwert außerhalb des Sollbereiches durch den Prozessor ansteuerbar ist.

Der Meßwertaufnehmer ist vorteilhafterweise in einem Überströmkanal angeordnet, durch den der Regenerationsgasstrom von einem schon durch das erste Adsorbensbett getrockneten Gasstrom abzweigbar und dem zweiten Adsorbensbett zuführbar ist. Weiterhin ist der Meßwertaufnehmer ebenfalls in einer Leitung anordbar, die zumindest Teil einer Verbindung zwischen dem ersten oder dem zweiten Adsorbensbett und der die Adsorptionstrock­ neranlage umgebenden Atmosphäre ist. Eine andere Möglichkeit der Anord­ nung eines Meßwertaufnehmers besteht darin, diesen in einer Leitung an­ zuordnen, durch den ein durch das erste Adsorbensbett getrockneter, nach Abzweigung des Regenerationsgasstromes in den Überströmkanal zum zweiten Adsorbensbett, verbleibender Gasstrom durchgeleitet wird.

Als Meßwertaufnehmer ist eine Volumenstrommeßvorrichtung einsetzbar oder auch ein Druckmeßwertaufnehmer. Bei Anordnung eines Druckmeßwertaufnehmers in der Nähe eines Ventiles kann dieses als Drossel genutzt werden. Über Feststellung des Druckes ist dann auf den Volumenstrom ein Rück­ schluß möglich.

Weiterhin hat die Adsorptionstrockneranlage einen Prozessor der vorteilhafter­ weise eine Steuerung für die Adsorptionstrockneranlage aufweist, die auf einen Meßwert außerhalb des vorgebbaren Sollbereiches für den Meßwert reagiert. Eine Reaktion ist möglich, wie sie bei dem vorhergehenden Ver­ fahren beschrieben worden ist. Um die Steuerung der Adsorptionstrockner­ anlage durch den Prozessor insbesondere an den Betrieb anpassen zu kön­ nen, weist die Adsorptionstrockneranlage einen Sensor zur Aufnahme eines Betriebsparameters auf, wobei der Sensor eine Verbindung zum Prozessor und/oder zur Speichereinheit hat. Auf diese Weise gelingt es weiterhin, den Sollbereich mit einem oder mehreren Betriebsparametern in einen funktiona­ len Zusammenhang zu bringen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Adsorptionstrockneranlage weist die Speichereinheit einen Anschluß für eine Eingabeeinheit zur Speicherung von Sollbereichen in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebsparameter der Adsorptionstrockneranlage auf. Dieses ermöglicht, daß im Herstellungswerk selbst Kennfelder eingegeben werden, die später nicht mehr unbeabsichtigt im Betrieb verändert werden können. Auch ermöglicht der Anschluß, daß über diesen nicht nur Daten ein- sondern auch ausgebbar sind. Bei War­ tungsarbeiten durch entsprechendes Personal ist dieses dann in der Lage, Daten aufzunehmen und über diese die Adsorptionstrockneranlage auf ihren technischen Zustand hin, beurteilen zu können. Dadurch wird die Möglich­ keit geschaffen, Funktionsstörungen sehr frühzeitig schon in ihren Ansätzen erkennen zu können. Die Adsorptionstrockneranlage weist insbesondere eine Steuerung auf, der ein Steuerprogramm zugeordnet ist, welches wie ein oben beschriebenes Verfahren definiert ist.

Das Verfahren zur prozessorgesteuerten Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Adsorptionstrockneranlage sowie die prozessorgesteuerte Adsorptions­ trockneranlage eignet sich insbesondere für kleinere, kompakte Geräte, aber auch für größere, die beispielsweise bei Drucklufterzeugungsanlagen für Druckluftnetze in großen Firmen oder Anlagenbereich benötigt werden. Eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung wird im folgenden anhand einer als Adsorptionstrockneranlage ausgelegten Vorrichtung beschrieben, die besonders kompakt aufgebaut ist.

Bei der Vorrichtung werden ein Gaseinlaß, ein Gasauslaß und ein Neben­ stromauslaß zu einem gemeinsamen Funktionsblock geführt, welcher die Leitungsverschaltung, ein erstes und ein zweites Wechselventil sowie gegebe­ nenfalls weitere Bauteile enthält. Der Funktionsblock kann in einer Fabrik gefertigt und geprüft werden, so daß entsprechende Montageschritte am Betriebsort oder bei der Endmontage der Vorrichtung nicht mehr ausgeführt werden müssen. Auch sind dort die eingebbaren Sollbereiche für den Meß­ wert vorab einspeicherbar.

Ein Vorteil ist, daß gleiche Funktionsblöcke mit unterschiedlichen Anord­ nungen von Behältern zu Vorrichtungen kombiniert sein können. So sind beispielsweise Kombinationen mit niedrigen oder hohen Behältern und mit nur zwei oder zwanzig Behältern möglich. Funktionsblöcke für Vorrichtungen können daher im voraus produziert und auf Lager gehalten werden. Eine dazu jeweils passende Steuerung ist durch entsprechende Programmierung bzw. Prozessorauswahl individuell ausgestaltbar.

Zum kontinuierlichen Adsorptionsfraktionieren wird mindestens ein Paar von Adsorbens enthaltenden Behältern eingesetzt, nämlich ein erster und ein zweiter Behälter. Bei besonderen Ausgestaltungen der Vorrichtungen kommen weitere mit Adsorbens gefüllte Behälter zum Einsatz. Die Behälteranzahl ist meistens gerade. Bei bestimmten Ausgestaltungen kommen aber auch ungera­ de Behälteranzahlen vor.

Der erste und der zweite Behälter weisen einen gemeinsamen, über ein erstes Wechselventil verzweigten Gaseinlaß und einen gemeinsamen über ein zweites Wechselventil verzweigten Gasauslaß auf, wobei die beiden Behälter im Bereich des Gasauslasses über eine Bypassleitung verbunden sind. Im Bereich des Gaseinlasses sind die beiden Behälter einzeln absperrbar mit einem Nebenstromauslaß verbunden.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung sind der Gaseinlaß und der Nebenstromauslaß miteinander verbunden, wobei der Nebenstromauslaß verzweigt ist und jeweils ein Zweig zu dem ersten und zu dem zweiten Behälter geführt ist. Der Gaseinlaß und der Nebenstromauslaß nutzen ge­ meinsame Leitungsbauteile, so daß der erste und der zweite Behälter jeweils nur einen Anschluß gemeinsam für den Nebenstromauslaß und den Gaseinlaß haben. Andere Ausgestaltungen weisen eine Mehrzahl von Anschlüssen an den Behältern für Nebenstromauslaß und Gaseinlaß auf. In beiden Zweigen des Nebenstromanschlusses liegt jeweils ein Absperrventil zum einzelnen Ab­ sperren der Behälter. Bei einer anderen Variante der Ausgestaltungen werden Dreiwegeventile, beispielsweise an einer Verzweigung im Nebenstromauslaß, verwendet.

Besondere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung haben einen Vorfilter im Gaseinlaß und/oder einen Nachfilter im Gasauslaß. Vorzugsweise liegen der Vorfilter bzw. der Nachfilter in einer Sammelleitung im Gaseinlaß bzw. im Gasauslaß, wobei die Sammelleitung in Richtung auf die beiden Behälter zu verzweigt wird. Weitere Ausgestaltungen weisen mehrere Vor­ filter bzw. Nachfilter in Reihen- und/oder Parallelschaltung und an ver­ schiedenen Stellen im Gaseinlaß bzw. Gasauslaß auf.

Im Bereich des Gasauslasses sind die beiden Behälter über eine Bypass­ leitung miteinander verbunden. Bei einer günstigen Ausgestaltung setzen Anschlüsse der Bypassleitung an Leitungsteilen des Gasauslasses an. In einer Ausgestaltungsvariante weisen der erste und/oder der zweite Behälter einen von dem Gasauslaß beabstandet liegenden Bypassanschluß auf, wobei der By­ passanschluß jedoch in räumlicher Nähe zum Gasauslaß liegt.

Der Funktionsblock enthält bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung eine Funktionssteuerung, die beim Betrieb der Vorrichtung Auf­ gaben der Prozeßsteuerung übernimmt, beispielsweise eine Ventilsteuerung. Mit dieser ist dann auch das Verfahren zur prozessorgesteuerten Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Vorrichtung möglich.

Bei günstigen Weiterbildungen weist der Funktionsblock einen Gaseinlaß­ anschluß auf. Der Gaseinlaßanschluß ist über eine im Funktionsblock liegen­ de Anschlußleitung mit einem an dem Funktionsblock befestigten Vorfilter verbunden. Bei einer anderen Weiterbildung weist der Funktionsblock statt dessen oder gleichzeitig einen Gasauslaßanschluß auf, der über eine im Funktionsblock liegende Anschlußleitung mit einem an dem Funktionsblock befestigten Nachfilter verbunden ist. Zweckmäßigerweise werden der Vorfilter bzw. der Nachfilter von dem Funktionsblock gehalten. Besonders günstig sind Vorrichtungen mit einem Vorfilter und einem Nachfilter, die an zwei gegenüberliegenden Außenseiten des Funktionsblocks befestigt sind, vorzugs­ weise der Vorfilter unten und der Nachfilter oben am Funktionsblock. Bei Vorrichtungen mit wenigstens einem der Filter ist es vorteilhaft, daß der Filter an eine Filterrückstandsableitung angeschlossen ist, die zum Funktions­ block geführt ist. So können Filterrückstände, beispielsweise Öl oder Was­ ser, abgeleitet werden. Vorteilhaft sind auch Varianten dieser Ausgestaltung, bei denen der Funktionsblock eine absperrbare Ablaßvorrichtung enthält, mit der die Filterrückstandableitung verbunden ist. Zweckmäßige Weiterbildungen davon weisen von einer Funktionssteuerung steuerbare Absperrventile auf. Darüber hinaus ist die Verwendung von Filterrückstandssammlern sinnvoll, die am Filter und/oder am Funktionsblock mit der Filterrückstandsableitung verbunden sind.

Wie bereits beschrieben, enthält der Funktionsblock Leitungen oder Lei­ tungsteile. Günstig ist es, wenn der Funktionsblock mindestens ein Kanal­ formbauteil mit kanalartigen Aussparungen aufweist. Durch ein solches Kanalformbauteil bzw. durch Zusammensetzen mehrerer solcher Kanalform­ bauteile werden kanalartige Leitungen gebildet. Die Kanalformbauteile können kostengünstig hergestellt werden, beispielsweise in einem Spritzgußverfahren. In verschiedenen Ausgestaltungsvarianten werden mit einem solchen Kanal­ formbauteil ein oder mehrere Leitungen ganz oder teilweise gebildet. Beson­ ders günstig ist ein Kanalformbauteil mit einer Kanalverzweigung, an der das Kanalformbauteil eine Aussparung zur Aufnahme eines Ventils, ins­ besondere eines Wechselventils aufweist. In diese Leitungen sind dann auch der oder die Meßwertaufnehmer bzw. der oder die Sensoren integrierbar, die für eine Meßwertaufnahme bzw. Betriebsparameteraufnahme benötigt werden. Bevorzugt werden Weiterbildungen bei denen das Kanalformbauteil minde­ stens zwei Kanäle aufweist, die innerhalb des Kanalformbauteils keine Verbindung zueinander haben. Eine solche Integration mehrerer Leitungen bzw. Leitungsteile in ein Bauteil vereinfacht Herstellung und Montage der Vorrichtung erheblich. Zweckmäßige Weiterbildungen weisen weitere Aus­ sparungen in dem Formbauteil auf, z. B. zur Aufnahme oder zur Befesti­ gung einer Funktionssteuerung, von Bedien- und Anzeigeelementen und/oder von Teilen eines Filters.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung sind das erste und/oder das zweite Wechselventil passive Wechselventile, deren Ventilzustand durch die Druckverhältnisse am Ventil bestimmt ist. Passive Wechselventile benöti­ gen keine Ventilsteuerung, wodurch sich eine Steuerung der Vorrichtung vereinfachen läßt. Zweckmäßigerweise liegen das erste und/oder das zweite Wechselventil an der Verzweigung einer Sammelleitung und erlauben gleich­ zeitig einen Gasstrom von der Sammelleitung nur in einen Teil der Zweig­ leitungen. Die genannten Leitungen sind jeweils als Ort für die Anordnung von Meßwertaufnehmern bzw. Sensoren geeignet.

Das Absperren der beiden Behälter gegen einen entfernt von ihnen liegenden Ausgang des Nebenstromauslasses erfolgt durch ein oder, vorzugsweise, durch pro Behälter ein elektronisch steuerbares Auslaßventil. Beides ermög­ licht beispielsweise eine zentrale elektronische Betriebssteuerung der Vor­ richtung. Günstig ist es, wenn das bzw. die elektronisch steuerbaren Aus­ laßventile jeweils eine Elektronikeinheit aufweisen, die an dem Auslaßventil gehaltert ist. Dadurch wird von dem bzw. den Ventilen eine Tragefunktion für die Elektronikeinheit übernommen. Die Ventile wiederum werden übli­ cherweise aufgrund eines festen Einbaus von einer Leitung bzw. Leitungs­ bauteilen getragen. Ein zusätzliches Befestigen der Elektronikeinheit ist somit nicht erforderlich. Die zum Nebenstromauslaß zugeordneten Leitungen eignen sich ebenfalls als weiterer Ort für die Anordnung von Meßwertaufnehmern bzw. Sensoren.

Bei einer Weiterbildung der Vorrichtung weist der Funktionsblock an einer Außenseite mindestens ein Anzeigeelement auf, an dem z. B. ein Ventilzu­ stand oder ein Gasdruckwert ablesbar ist, insbesondere eine Druckdifferenz. Der Ventilzustand gibt beim Betrieb der Vorrichtung eine wesentliche Infor­ mation über den gesamten Betriebszustand, z. B. darüber, in welchem Behälter gerade Gas getrocknet wird und in welchem Behälter gerade Adsor­ bens regeneriert wird. Ein Gasdruckwert, insbesondere eine Druckdifferenz, gibt weitere Betriebsinformationen wieder. Beim Vorhandensein eines Vor­ filters und/oder eines Nachfilters kann mit Hilfe der Druckdifferenz zwischen zwei Filteranschlüssen entschieden werden, ob ein Auswechseln des Filter­ mittels erforderlich ist. Die so gewonnenen Betriebswerte können auch als Betriebsparameter für die Auswahl eines vorgebbaren Sollbereiches genutzt werden.

Bevorzugt werden Ausgestaltungen der Vorrichtung, bei denen das minde­ stens eine Paar von Behältern über ein System von vier Busleitungen mit dem Funktionsblock verbunden ist. Die Busleitungen sind gebündelt oder separat voneinander angeordnet. Zwei Busleitungen sind Teil des Gaseinlasses und die zwei anderen Teil des Gasauslasses, wovon je eine mit dem ersten Behälter und je eine mit dem zweiten Behälter verbunden ist. Bei Ausgestal­ tungen mit weiteren Behältern sind auch diese Behälter an das System angeschlossen.

Zweckmäßigerweise ist die Vorrichtung so weitergebildet, daß sie mindestens einen Behälterkorpus aufweist, mit jeweils mindestens einem Behälterhohl­ raum und jeweils mindestens einem Leitungshohlraum, wobei der Behäl­ terhohlraum zwei an voneinander beabstandeten Außenseiten des Behälterkor­ pus liegende Hohlraumöffnungen hat. Ein solch kompakter Aufbau erleichtert den Austausch des Adsorbens, insbesondere wenn das Adsorbens in aus­ tauschbaren Kartuschen liegt. Der Leitungshohlraum dient der Verbindung des Behälterhohlraumes zum Funktionsblock. Bei einer Ausgestaltung mit einem System von vier Busleitungen und mit einem Behälterkorpus, der Leitungshohlräume aufweist, sind Verbindungen zwischen den Busleitungen und entsprechenden Leitungshohlräumen vorhanden, die beispielsweise durch Anbohren, Anschneiden oder Anstechen des Behälterkorpus, hergestellt wurden.

Im allgemeinen sind jedem Behälterhohlraum mindestens zwei Leitungshohl­ räume zugeordnet. Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist ein Leitungs­ hohlraum gasdicht mit einer Gassperre in zwei Teilhohlräume unterteilt, wobei sich jeder Teilhohlraum von der Gassperre zu einer Hohlraumöffnung erstreckt. Somit reicht es aus, daß jedem Behälterhohlraum nur ein, unter­ teilter, Leitungshohlraum zugeordnet ist.

Unter anderem aus Gründen der Reduzierung von Fertigungskosten, ist es günstig, wenn der Behälterkorpus extrudiert ist.

Bei einer weiteren Weiterbildung weist der Behälterkorpus zwei Behälterhohl­ räume und zwei Leitungshohlräume auf, die beide wie beschrieben mit einer Gassperre unterteilt sind. Die vier Hohlräume sind langgestreckt und unge­ fähr parallel zueinander angeordnet. Diese Weiterbildung bietet ein hohes Maß an Integration von Bauteilen und erlaubt damit eine kostengünstige Fertigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Zweckmäßig ist es, wenn die Vorrichtung an den beabstandeten Außenseiten des Behälterkorpus einen Hohlraumverbinder aufweist, vorzugsweise an den beiden beabstandeten Außenseiten je einen Hohlraumverbinder, wobei der Hohlraumverbinder den mindestens einen Behälterhohlraum mit einem Lei­ tungshohlraum verbindet. Ein solch modularer Aufbau zur Bildung und Verbindung von Behältern bietet fertigungstechnische Vorteile.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Hohlraumverbinder ein den Behäl­ terhohlraum an der Behälterhohlraumöffnung zur Behälterumgebung gasdicht abschließendes Schließmittel, z. B. ein Deckel oder ein Boden ist. Ein zusätzliches Schließbauteil ist damit nicht mehr erforderlich.

Günstig ist weiterhin eine Ausgestaltung, bei der der Hohlraumverbinder ein das Gewicht des Behälterkorpus tragender Fuß ist.

Eine Ausführungsgestaltung für eine erfindungsgemäße Adsorptionstrockner­ anlage wird am Beispiel einer oben beschriebenen Vorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es werden weitere Merkmale und Vorteile für diese Vorrichtung angegeben, wobei die Erfindung jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit einem Funk­ tionsblock, an dem ein Vorfilter und ein Nachfilter befestigt sind, und mit zwei Behältern sowie mit im Funktionsblock integrierten Meßwertaufnehmern,

Fig. 2 den Funktionsblock in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 ein Kanalformbauteil in Draufsicht,

Fig. 4 das Kanalformbauteil in perspektivischer Darstellung und

Fig. 5 ein Ablaufschema für ein Verfahren zur prozessorgesteuerten Überprüfung der Vorrichtung.

In Fig. 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung mit integrierter Überprüfung der Funktionsfähigkeit dargestellt. Zwei Behälter­ hohlräume 46 liegen zusammen mit jeweils einem ihnen zugeordneten Leitungshohlraum 48 in einem Behälterkorpus 42. Die Leitungshohlräume 48 sind jeweils gasdicht mit einer Gassperre 49 in zwei Teilhohlräume unter­ teilt. Die Verbindung der Behälterhohlräume 46 zu den Leitungshohlräumen 48 erfolgt über einen auslaßseitigen Hohlraumverbinder 44 (oben) und über einen einlaßseitigen Hohlraumverbinder 45 (unten). Die Verbindung wird über Leitungsstücke jeweils zwischen Hohlraumöffnungen 47 hergestellt. Die Leitungsstücke in dem einlaßseitigen Hohlraumverbinder 45 gehören zusam­ men mit den beiden unteren Teilhohlräumen den Einlaßbusleitungen 40 und Leitungsstücken im Funktionsblock 16 zu dem Gaseinlaß 3. Die Leitungs­ stücke in dem auslaßseitigen Hohlraumverbinder 44 gehören zusammen mit den beiden oberen Teilhohlräumen, den Auslaßbusleitungen 41 und Leitungs­ stücken im Funktionsblock 16 zu dem Gasauslaß 6.

Das Behälterpaar 44 mit dem ersten Behälter 1 und dem zweiten Behälter 2, in die jeweils ein Adsorbensbett einfüllbar ist, ist neben dem Funktions­ block 16 angeordnet. Dieser enthält das erste passive Wechselventil 4 im Gaseinlaß 3 und das zweite passive Wechselventil 5 im Gasauslaß 6. Der Gaseinlaß 3 ist an einen Vorfilter 12 angeschlossen, der wiederum über eine Anschlußleitung 17 eine Verbindung zu dem Gaseinlaßanschluß 20 besitzt. Weiterhin hat der Vorfilter 12 über eine Filterrückstandsableitung 18 eine Verbindung zu dem Funktionsblock, wobei die Filterrückstandsableitung 18 in dem Funktionsblock 16 weitergeführt ist. An ein Leitungsstück des Gasauslasses 6 ist der Nachfilter 14 angeschlossen. Über eine Anschlußlei­ tung 17 besitzt er eine Verbindung zum Gasauslaßanschluß 21. Auch der Nachfilter 14 ist an eine Filterrückstandsableitung 18 angeschlossen, die jedoch am Funktionsblock 16 endet. Sie wird nicht benutzt und existiert lediglich aus fertigungstechnischen Gründen. Der Funktionsblock 16 weist drei Magnetventile 28 auf, die der Ansteuerung der drei im linken unteren Teil des Funktionsblocks 16 dargestellten Ventile dienen. Die Verbindungen dorthin sind in Fig. 1 nicht dargestellt. Die drei Magnetventile sind über elektrische Leitungen mit der Steuerungselektronikeinheit 27 verbunden, die wiederum mit einem Bedienelement 29 und einem Anzeigeelement 23 ver­ bunden ist. Die Steuerungselektronik 27 dient als Prozessor zur Aufnahme und Weiterverarbeitung eines Meßwertsignales. Das Anzeigeelement 23 ist durch die Steuerelektronik 27 ansteuerbar, wenn ein Meßwert außerhalb eines Sollbereiches liegt. Die beiden unterhalb des Anzeigeelementes 23 liegenden elektrischen Leitungen führen von der Steuerungselektronikeinheit 27 zu elektrischen Anschlüssen 50 an der rechten Außenseite des Funktions­ blocks 16. Sie dienen zum einen der Kontrolle und der Fehlerdiagnose, beispielsweise durch einen Servicetechniker am Betriebsort der Vorrichtung, zum anderen sind die Anschlüsse 50 auch zur Eingabe von Daten, ins­ besondere von Sollbereichen in eine Speichereinheit 51 oder in die Steuer­ elektronik 27 nutzbar. Wesentliche Informationen über den Betriebszustand können aber auch am Anzeigeelement 23 abgelesen werden. Dieses ist in einer Weiterbildung in der Lage einen störungsfreien genauso wie einen gestörten Funktionsablauf anzuzeigen. Auch weist es die Fähigkeit auf, bei Auslösung eines Störsignals bei einem außerhalb des Sollbereiches liegenden Meßwert die Störquelle anzuzeigen. Das Bedienelement 29 wiederum erlaubt die direkte manuelle Bedienung der Vorrichtung, etwa dem Ein- bzw. Ausschalten oder der manuellen Steuerung der Ventile im Funktionsblock 16 oder dem Ändern von Betriebsparametern oder Sollbereichen.

Die Funktionen der im linken unteren Teil des Funktionsblocks 16 liegenden Ventile und weiterer Details des Funktionsblocks 16 werden anhand von Fig. 2 erläutert. Das erste Auslaßventil 8 befindet sich in einem Zweig des Nebenstromauslasses 11, der den Gaseinlaß 3 mit dem Schalldämpfer 10 verbindet, der wiederum mit der Umgebung des Funktionsblockes 16 ver­ bunden ist. Das erste Auslaßventil 8 ist als ein Membranventil ausgeführt, welches mit Hilfe eines der Magnetventile 28 ansteuerbar ist. Dabei wird eine Ventilsteuerplatine 24 von dem Magnetventil 28 gehalten, womit das Membranventil ansteuerbar ist. Zwischen dem Nebenstromauslaß 11 und dem ersten Auslaßventil 8 ist ein erster Meßwertaufnehmer 52 angeordnet. Dieser mißt beispielsweise den als Regenerationsstrom ausfließenden Volumenstrom nach Durchströmen des in dieser Figur nicht dargestellten Behälters 2. Das zweite Auslaßventil 9 befindet sich in einem anderen Zweig des Neben­ stromauslasses 11, der den Gaseinlaß 3 mit dem Schalldämpfer 10 verbindet. Es wird von einem anderen der Magnetventile 28 über eine Ventilsteuer­ platine 24 angesteuert. Zwischen dem zweiten Auslaßventil 9 und dem Gaseinlaß 3 ist ein zweiter Meßwertaufnehmer 53 angeordnet, der den Regenerationsgasstrom nach Durchströmung des in dieser Figur nicht darge­ stellten Behälters 1 mißt. Eine Verbindung zwischen dem zweiten Meßwert­ aufnehmer 53 und der Steuerungselektronik 27 ist hier genausowenig darge­ stellt wie für den ersten Meßwertaufnehmer 52. In einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform werden die jeweiligen Regenerationsgasströme nach den beiden Auslaßventilen 8,9 in einem gemeinsamen Nebenstromaus­ laß geführt und auch dort gemessen. Dem Ablaßventil 30 ist das dritte der Magnetventile 28 zugeordnet. Es erlaubt ein Ablassen von Filterrückständen über die Filterrückstandsableitung 18 aus der Ablaßöffnung für Filterrück­ stände 31. Die beiden Differenzdruckaufnehmer 26 dienen der Zustandskon­ trolle der Filtermittel in den in Fig. 1 dargestellten Filtern 12, 14. Ist die Druckdifferenz zu groß, löst der Differenzdruckaufnehmer über eine nicht gezeigte Leitung in der Steuerungselektronikeinheit 27 ein Signal aus, daß das Filtermittel ausgewechselt werden muß. Diese Information wird durch Leuchten einer Leuchtdiode in dem Anzeigeelement 23 nach außen sichtbar gemacht. Bei Varianten der bestehenden Ausführungsform wird die Informa­ tion statt dessen oder zusätzlich auf andere optisch erkennbare Weise oder durch ein akustisches Signal deutlich gemacht. Weiterhin ist die aufgenom­ mene Druckdifferenz auch als Betriebsparameter nutzbar.

Im oberen linken Bildteil von Fig. 2 ist die Bypassleitung 7 als Über­ strömkanal mit einer in ihr angeordneten Bypassdrossel 19 dargestellt. Bei Weiterbildungen der Ausführungsform ist die Drosselwirkung der Bypass­ drossel von der Steuerungselektronikeinheit 27 aus steuerbar, beispielsweise indem ein Öffnungsquerschnitt in der Bypassdrossel 19 verändert wird. In der Bypassleitung 7 selbst bzw. in der Bypassdrossel 19 besteht ebenfalls die Möglichkeit, einen Meßwertaufnehmer anzuordnen. Mit dem dritten Meßwertaufnehmer 54 in der Bypassdrossel 19 ist dieses angedeutet. Im Gasauslaß 6 befindet sich ein vierter Meßwertaufnehmer 55. Ist bekannt, wie groß in etwa der Regenerationsgasvolumenstrom aufgrund der Ventilstellung und den Betriebsparametern in etwa sein müßte, kann aus dem nach der Bypassleitung 7 verbliebenen Gasvolumenstrom im Gasauslaß 6 auf die Funktionsfähigkeit des Funktionsblockes 16 zurückgeschlossen werden.

Fig. 3 und Fig. 4 zeigen ein Kanalformbauteil 35 mit zwei Hauptkanälen 32, die innerhalb des Kanalformbauteils keine Verbindung zueinander haben, zwei Zweigkanälen 36, einem Ventilsitz 34 und zwei Filteranschlüssen 33, die jeweils über eine durch das Kanalformbauteil 35 durchgehende Bohrung mit einem der beiden Hauptkanäle 32 verbunden sind.

Die Kanäle 32, 36 in dem Kanalformbauteil 35 werden durch ein zweites, nicht gezeigtes Kanalformbauteil oder durch eine Abdeckung zu geschlosse­ nen Gasleitungsstücken ergänzt. Das zweite Kanalformbauteil bzw. die Abdeckung ist an der in Fig. 4 oben liegenden Seite des Kanalformbauteils 35 anzuordnen. Es können auch mehrere andere Kanalformbauteile und/oder Abdeckungen verwendet werden. Als Abdeckungen sind auch andere Bauteile des Funktionsblocks, z. B. ein Formgehäuse, verwendbar.

Das Kanalformbauteil 35 dient zum Aufbau eines Gaseinlasses. Beim Betrieb einer so aufgebauten Vorrichtung strömt Gas von dem Gaseinlaßanschluß 20 aus durch den sich daran anschließenden Hauptkanal 32 zu dem linken Filteranschluß 33. Über einen nicht gezeigten Filter strömt es durch den rechten Filteranschluß 33 in den rechten Hauptkanal 32. Ein in dem Ventil­ sitz 34 eingesetztes Wechselventil bestimmt den weiteren Strömungsweg. So strömt das Gas entweder durch den vorderen oder durch den hinteren Zweigkanal 36 weiter. Die Zweigkanäle 36 sind mit dem ersten bzw. mit dem zweiten Behälter verbunden. Ein Sensor 56 ist zur Aufnahme eines Betriebsparameters in der Nähe zum Gaseinlaßanschluß 20 ebenfalls in das Kanalformbauteil 35 eingebracht.

Die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Ausführungsform einer Vorrichtung wird wie folgt betrieben: Durch den Gaseinlaßanschluß 20 strömt das zu fraktionierende Gas ein. Es durchquert die untere Anschlußleitung 17 den Vorfilter 12 und wird in den Funktionsblock 16 zurückgeführt. Der Ventil­ zustand der passiven Wechselventile 4 und 5 ist abhängig von dem Ventilzu­ stand der aktiven Ventile 8 und 9, von denen während des Betriebs gleich­ zeitig eines geschlossen und eines offen ist. Bei offenem ersten Auslaßventil 8 befindet sich das erste passive Wechselventil 4 in einem Ventilzustand, in dem der Vorfilter 12 gegen die untere der beiden Einlaßbusleitungen 40 abgesperrt ist. Das Gas strömt also von dem Vorfilter 12 aus weiter in die obere Einlaßbusleitung 40 und von dort nach unten und durch den ein­ laßseitigen Hohlraumverbinder 45 von unten in den zweiten Behälter 2. Es durchströmt diesen nach oben, wobei sich Moleküle einer Fraktion des Gases, z. B. Wassermoleküle, an dem im Behälter 2 befindlichen Adsorbens anlagern. Das fraktionierte Gas verläßt den Behälter 2 durch die obere Hohlraumöffnung 47. Es erreicht das zweite passive Wechselventil 5, das einen Ventilzustand hat, bei dem die untere Auslaßbusleitung 41 gegen den Nachfilter 14 abgesperrt ist. Folglich kann das fraktionierte Gas weiter in den Nachfilter 14 strömen und die Vorrichtung über die Anschlußleitung 17 an dem Gasauslaßanschluß 21 verlassen. Das fraktionierte Gas verläßt die Vorrichtung jedoch nicht vollständig, sondern ein Teilstrom des fraktionierten Gases durchquert die Bypassleitung 7 und wird durch die untere Auslaßbus­ leitung 41 von oben in den ersten Behälter 1 geführt. In dem Behälter 1 regeneriert es das dort befindliche Adsorbens, wobei es sich entspannt und Moleküle der Fraktion des Gases wieder aufnimmt. Es verläßt den ersten Behälter 1 durch seine untere Hohlraumöffnung 47 und strömt durch das offene erste Auslaßventil, den linken Nebenstromauslaß 11 und den Schall­ dämpfer 10 aus der Vorrichtung. Nach einiger Zeit werden das zweite Auslaßventil 9 geöffnet und das erste Auslaßventil 8 geschlossen, woraufhin das erste 4 und das zweite 5 passive Wechselventil umschalten. Als Folge kehrt sich die Strömungsrichtung in beiden Behältern um, wird das in die Vorrichtung eingeströmte Gas in dem ersten Behälter 1 fraktioniert und wird das Adsorbens in dem zweiten Behälter 2 mit Hilfe eines Teilstroms des fraktionierten Gases regeneriert.

Fig. 5 zeigt ein Ablaufschema für ein Verfahren zur prozessorgesteuerten Überprüfung der Vorrichtung. In den Prozessor geht über die Meßwertauf­ nahme zum Beispiel der gemessene Volumenstrom ein sowie über den Sensor ein Betriebsparameter, zum Beispiel der Druck. Über die Verbindung zwischen der Speichereinheit und dem Prozessor wird in Abhängigkeit von der Größe des Betriebsparameters ein Sollbereich ausgewählt, der die Ober- und Untergrenze für den Volumenstrom angibt. Der minimale Volumenstrom kann dabei auch den Wert 0 annehmen. Im anschließenden Vergleich, ob der aufgenommene, gemessene Volumenstrom sich innerhalb des Sollberei­ ches befindet oder nicht, wird entschieden, ob die Adsorptionstrockneranlage mit normaler Steuerung oder bei einem außerhalb des Sollbereiches vor­ liegenden Volumenstrom mit geänderter Steuerung betrieben wird. Bei geänderter Steuerung wird zum Beispiel die Adsorptionszeit und/oder die Regenerationszeit verändert, beispielsweise die Adsorptionszeit für ein Adsor­ bensbett heruntergesetzt und gleichzeitig für dasselbe die Regenerationszeit heraufgesetzt. Durch ständige Wiederholung der Meßwertaufnahme bzw. der Feststellung des aktuellen Betriebsparameters mit entsprechender Sollbereichs­ wahl wird mittels des Prozessors die ausgewählte Art der Steuerung immer wieder überprüft. Auf diese Weise ist insbesondere auch ein Regelkreis ausbildbar.

Anhand der Zeichnung wurde eine Ausführungsform einer erfindungsgemä­ ßen, besonders kompakten Adsorptionstrnckneranlage beschrieben, die sich vorzugsweise zum Trocknen von Luft eignet, wobei eine Störung der Funk­ tionsfähigkeit unverzüglich feststellbar ist. Die Erfindung ist aber nicht auf den Fall kleinerer Anlagen begrenzt, sondern eignet sich allgemein zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines kontinuierlichen Adsorptionsfraktio­ nierens eines Gases.

Bezugszeichenliste

1

erster Behälter

2

zweiter Behälter

3

Gaseinlaß

4

erstes passives Wechselventil

5

zweites passives Wechselventil

6

Gasauslaß

7

Bypassleitung, Überströmkanal

8

erstes Auslaßventil

9

zweites Auslaßventil

10

Schalldämpfer

11

Nebenstromauslaß

12

Vorfilter

14

Nachfilter

16

Funktionsblock

17

Anschlußleitung

18

Filterrückstandsableitung

19

Bypassdrossel

20

Gaseinlaßanschluß

21

Gasauslaßanschluß

23

Anzeigeelement, Anzeige

24

Ventilsteuerplatine

25

Bedienelement

26

Differenzdruckaufnehmer

27

Steuerungselektronikeinheit, Prozessor

28

Magnetventil

29

Bedienelement

30

Ablaßventil

31

Ablaßöffnung für Filterrückstände

32

Hauptkanal

33

Filteranschluß

34

Ventilsitz

35

Kanalformbauteil

36

Zweigkanal

40

Einlaßbusleitung

41

Auslaßbusleitung

42

Behälterkorpus

43

Behälterpaar

44

auslaßseitiger Hohlraumverbinder

45

einlaßseitiger Hohlraumverbinder

46

Behälterhohlraum

47

Hohlraumöffnung

48

Leitungshohlraum

49

Gassperre

50

elektrischer Anschluß

51

Speichereinheit

52

erster Meßwertaufnehmer

53

zweiter Meßwertaufnehmer

54

dritter Meßwertaufnehmer

55

vierter Meßwertaufnehmer

56

Sensor

Claims (19)

1. Verfahren zur prozessorgesteuerten Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Adsorptionstrockneranlage mit zwei miteinander verschalteten Adsorbensbetten (1, 2), bei der ein erstes (1) und ein zweites Adsor­ bensbett (2) im Wechsel jeweils von einer Regenerationsphase in eine Adsorptionsphase und umgekehrt umschaltbar sind, wobei die Regenera­ tion über einen Regenerationsgasstrom erfolgt, mit den folgenden Schritten

• - es wird ein Meßwert aufgenommen, der in funktionaler Beziehung zum Regenerationsgasstrom steht,
• - es erfolgt ein prozessorgesteuerter Vergleich, ob der Meßwert innerhalb eines vorgebbaren Sollbereiches für den Meßwert liegt und
• - bei einem außerhalb des Sollbereiches liegenden Meßwert wird ein Störsignal ausgelöst.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwert in Beziehung zu einem Adsorptionsgasstrom aufgenommen und davon auf die Größe des Regenerationsgasstromes zurückgeschlossen wird, vorzugsweise einem Adsorptionsgasstrom, der in Beziehung zu minde­ stens einem der Adsorptionstrockneranlage zuströmenden oder von dieser abströmenden Gasströme steht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwert und/oder der zeitliche Verlauf des Meßwertes zeitlich zugeord­ net zu einem Öffnen oder Verschließen eines Ventiles (4, 5, 8, 9) der Adsorptionstrockneranlage aufgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor (27) ein erstes Signal zum Öffnen und/oder Verschließen eines Ventils (8, 9) gibt, wobei das Durchströmen des Regenerations­ gasstromes durch das erste oder zweite Adsorbensbett (1, 2) freigegeben oder unterbunden wird, und ein zweites Signal zur Aufnahme des Meßwertes.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß der Meßwert mittels des Prozessors (27) aufgenommen und weiterverarbeitet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Meßwert kontinuierlich und/oder intervallmäßig aufge­ nommen wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vorgebbare Sollbereich für den Meßwert eingespeichert wird, vorzugsweise als Funktion von mindestens einem Betriebsparame­ ter der Adsorptionstrockneranlage.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sollbereich abhängig von einem Betriebsparameter der Adsorptionstrockneranlage aus einer Anzahl von eingespeicherten Soll­ bereichen ausgewählt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zu­ mindest während des Betriebes der Adsorptionstrockneranlage der Be­ triebsparameter über zumindest einen Sensor (56) aufgenommen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Betriebsparameter zugehörige Sollbereich prozessorgesteuert ausge­ wählt wird, wobei vorzugsweise während des Betriebes der Adsorptions­ trockneranlage diese Auswahl zumindest von Zeit zu Zeit überprüft und gegebenenfalls angepaßt wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einem Meßwert außerhalb des Sollbereiches aus vorgebbaren Abweichungen mittels des Prozessors (27) auf eine Stör­ quelle geschlossen wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zeitliche Aufeinanderfolge der Meßwerte analysiert und auf das Verhalten der Adsorptionstrockneranlage in die Zukunft hoch­ gerechnet wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einem Meßwert außerhalb des Sollbereiches ein Be­ triebsparameter der Adsorptionstrockneranlage, eine Adsorptions- und/oder eine Regenerationszeit für das erste und/oder zweite Adsorbensbett (1, 2) geändert wird

14. Prozessorgesteuerte Adsorptionstrockneranlage mit einem ersten (1) und einem zweiten Adsorbensbett (2), die im Wechsel in einen Regenera­ tions- und in einen Adsorptionsbetrieb schaltbar sind, wobei die Regene­ ration mittels eines Regenerationsgastromes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein Meßwertaufnehmer (52, 53, 54, 55) vorhanden ist, mittels dem ein Meßwert in funktionaler Abhängigkeit vom Regenerationsgass­ trom aufnehmbar ist,
• - ein Prozessor (27) zur Aufnahme und Weiterverarbeitung eines Meßwertsignales vom Meßwertaufnehmer vorhanden ist,
• - eine Speichereinheit (51) für die Speicherung von zumindest einem Sollbereich für den Meßwert vorhanden ist,
• - der Prozessor (27) und die Speichereinheit (51) so miteinander verbunden sind, daß ein Vergleich von Meßwert und Sollbereich möglich ist, und
• - eine Anzeige (23) in Verbindung mit dem Prozessor (27) steht, die bei einem Meßwert außerhalb des Sollbereiches durch den Prozes­ sor (27) ansteuerbar ist.

15. Adsorptionstrockneranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwertaufnehmer (52, 53, 54, 55) ein Druckmeßwert-, Volumenmeßwert- und/oder ein Massenstrommeß­ wertaufnehmer zumindest in der Nähe eines Ventiles (4, 5, 8, 9) angeordnet ist.

16. Adsorptionstrockneranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor (27) eine Steuerung für den Adsorptionstrockneranlage aufweist, die auf einen Meßwert außerhalb des vorgebbaren Sollbereiches für den Meßwert reagiert.

17. Adsorptionstrockneranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Sensor (56) zur Aufnahme eines Betriebsparameters aufweist, wobei der Sensor (56) eine Ver­ bindung zum Prozessor (27) und/oder zur Speichereinheit (51) aufweist.

18. Adsorptionstrockneranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit (51) einen Anschluß (50) für eine Eingabeeinheit zur Speicherung von Sollbereichen in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebsparameter der Adsorptions­ trockneranlage aufweist.

19. Adsorptionstrockneranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Steuerung aufweist, der ein das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15 definierendes Steuer­ programm zugeordnet ist.