DE19939274A1 - Verfahren zur Ermittlung der Laufzeit eines Trocknungsvorganges in Wäschetrocknern mit feuchtegesteuerten Trocknungsprogrammen - Google Patents
Verfahren zur Ermittlung der Laufzeit eines Trocknungsvorganges in Wäschetrocknern mit feuchtegesteuerten TrocknungsprogrammenInfo
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Abstract
Zur Verbesserung der Genauigkeit bei der Bestimmung der Trocknungsdauer werden mindestens zwei unabhängige Meßgrößen verwendet und miteinander derart in Korrelation gesetzt, daß sich die jeweils störenden Einflüsse der Einzelmeßgrößen in Bezug auf die reale Trocknungsdauer gegenseitig aufheben. DOLLAR A Zur Berechnung der Trocknungsdauer unter Berücksichtigung der Heizleistung und der Umgebungstemperatur gilt dann beispielsweise folgende Formel: DOLLAR F1 Das neue Verfahren ermöglicht eine genauere Bestimmung der Beladung und der Trocknungsdauer bereits kurz nach dem Start und eine bessere Anpassung an die jeweils vorliegenden Bedingungen. Zusätzliche Sensorik ist entbehrlich.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der voraussichtlichen Trockenzeit in
Abhängigkeit von der Beladung, der Textilart und der Wasserqualität in Kondensations-
und Abluftwäschetrocknern bekannter Bauart mit einer kontinuierlichen Temperaturerfas
sung am Trommelein- und Trommelaustritt und einer feuchtigkeitsabhängigen Steuerung.
Bekanntlich wird der ideale Prozeßablauf des Trockenvorganges und damit die Trock
nungsdauer der Wäsche in einem Wäschetrockner vorwiegend durch die Kenngrößen
Menge, Anfangsfeuchte der Beladung, Textilart der Beladung und gerätespezifischen
Kenndaten des Trockners, unter anderem die Heizleistung sowie den Zustand der Umge
bungsluft, also Lufttemperatur und relative Luftfeuchte, bestimmt.
Diese Einflüsse wirken sich unmittelbar auf den Prozeßverlauf des Trockenvorganges
aus und müssen zur Bestimmung der voraussichtlichen Laufzeit des Trocknungsvorgan
ges möglichst früh nach dem Start des Trockners erfaßt und ausgewertet werden.
Bisherige Verfahren zur Bestimmung der Trocknungsdauer oder Beladung gehen allge
mein von einem kausalen Zusammenhang nur einer Meßgröße zu den Zielgrößen aus.
Damit ist das System unterbestimmt und somit die Beladung und die Trocknungsdauer
nicht ausreichend genau zu bestimmen.
Aus der DE 30 30 864 C2 ist bereits ein Verfahren zum automatischen Steuern des
Trocknungsvorganges bis zum Erreichen eines gewünschten Trockengrades bekannt, bei
dem der Gradient der ansteigenden Temperatur während einer frühen Phase des Trock
nungsvorganges ermittelt wird und in Abhängigkeit von diesem die erforderliche Betriebs
dauer errechnet wird. Bei einem derartigen Verfahren wird es als besonders nachteilig
empfunden, daß bei der Ermittlung der Aufheizgeschwindigkeit die Temperaturdifferenz
zwischen Wäschetrocknungssystem und Umgebungsluft berücksichtigt werden muß, um
ein repräsentatives Meßergebnis für die erforderliche Betriebsdauer zu erhalten. Be
schränkt man sich bei den vorgegebenen Verfahren allein auf die Ermittlung der Aufheiz
geschwindigkeit, werden Umgebungseinflüsse, wie beispielsweise die Anfangstemperatur
der Wäsche, die Anfangstemperatur des Wäschetrocknersystems und die Umgebungs
temperatur nicht berücksichtigt, so daß der Programmsteuereinrichtung ein ungenauer
Zeitwert für die erforderliche Betriebsdauer vorgegeben wird. Ein ungenauer Wert wird
außerdem auch bei Netzspannungsschwankungen ermittelt, da die Aufheizgeschwindig
keit von der Heizleistung abhängig ist und die Netzspannung quadratisch in die Heizlei
stung eingeht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß durch die Aufheizzeit nur eine re
lativ späte Erstanzeige, beispielsweise nach 10 min. ermöglicht wird.
Weiterhin ist aus der DE 40 13 543 A1 bekannt, die restliche Dauer eines Trocknungs
vorganges nach Erreichen einer vorgegebenen Solltemperatur in Abhängigkeit von der
Abkühlgeschwindigkeit im Trocknungssystem zu ermitteln. Hierbei bestehen ebenfalls die
Nachteile, daß die Anzeige der Dauer erst zu einem relativ späten Zeitpunkt nach Ein
schalten des Gerätes erfolgt und Netzspannungstoleranzen nicht berücksichtigt werden.
Aus der DE 44 42 250 A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen der voraussichtlichen Trockenzeit
in einem Wäschetrockner bekannt, bei dem zum möglichst fehlerfreien Bestim
men der Trockenzeit unabhängig von äußeren Einflüssen, beispielsweise veränderliche
Umgebungstemperaturen, vorgesehen ist, während des Trocknens einen Teil oder die
gesamte Heizeinrichtung periodisch ein- und auszuschalten, die Differenzen einerseits
zwischen der Abluft- und der Zuluft-Temperatur und andererseits zwischen der Abluft-
Temperatur und der Lufttemperatur vor Eintritt in die Heizeinrichtung aus periodisch ge
messenen Temperaturwerten an den angegebenen Orten zu ermitteln und zueinander in
Beziehung zu setzen. Die Verhältniswerte werden mit Erfahrungswerten verglichen, um
auf die jeweilige zutreffende Trocknungsdauer zu schließen. Der bei diesem Steuerungs
verfahren erforderliche Aufwand an Rechnerleistungen ist jedoch erheblich. Außerdem
kann dadurch die große Streubreite der Temperaturmeßwerte nur zum Teil eingeschränkt
werden. Demzufolge ist die Vorhersage der voraussichtlichen Trocknungsdauer entspre
chend ungenau.
Weiterhin ist aus der DE 34 17 482 A1 ein Verfahren zur Restfeuchtesteuerung eines
Wäschetrockners unter Verwendung einer leitwertabhängigen Feuchtigkeitsmeßschal
tung bekannt geworden, bei dem während der annähernd leitwertkonstanten Trocknungs
phase in der Feuchtigkeitsmeßschaltung die augenblicklich am Wäschewiderstand anlie
gende Spannung als Indikator für den vorliegenden Leitwert des in der Wäsche gebun
denen Wassers und/oder als Indikator für die jeweilige Beladungsmenge und/oder Wä
scheart abgegriffen und einer Korrekturstufe zugeführt wird. In der Korrekturstufe findet
der Vergleich des Augenblickswertes mit empirisch ermittelten und in einem Speicher der
Korrekturstufe abgelegten Referenzwerten statt. In Abhängigkeit von diesem Vergleich
wird die jeweils den vorgewählten Restfeuchtegehalt angepaßte Abschaltspannung zur
Beendigung der Trockenzeit eingestellt.
Auch mit diesem Verfahren wird keine hinreichend genaue Bestimmung der Trocknungs
dauer ermöglicht, da sich verändernde Meßbedingungen, beispielsweise die Veränderung
der Wasserqualität, nicht erkennen und verarbeiten lassen.
Schließlich ist aus der DE 197 05 585 A1 ein Verfahren zur Ermittlung und Anzeige der
Laufzeit eines Trocknungsvorganges bei einem programmgesteuerten Wäschetrockner
bekannt, bei dem, um dem Benutzer einen möglichst genauen Überblick über den Zeit
punkt des voraussichtlichen Endes eines ablaufenden Trocknungsprogrammes zu er
möglichen, durch eine Summenbildung von in der Programmsteuereinrichtung abgelegter
trocknungsgradabhängiger Zeitwerte für unterschiedliche Trocknungsprogramme ein er
ster Schätzwert für die Programmlaufzeit des gewählten Trocknungsprogrammes errech
net und zur Anzeige gebracht wird. Auch dieses Verfahren läßt keine Ermittlung einer
hinreichend genauen Vorhersage der Trocknungsdauer zu.
Die verwendeten Meßgrößen zur Ermittlung und Anzeige der Laufzeit eines Trocknungs
vorganges sind bisher entweder der elektrische Widerstand beziehungsweise der elektri
sche Leitwert der Wäsche oder der zeitliche Temperaturverlauf im Trockner. Die Textilart
wird dabei vom Benutzer durch Einstellen an den Bedienelementen vorgegeben.
Zur Bestimmung der Vorhersage der Trocknungsdauer werden aber beim Kondensati
onswäschetrockner insbesondere die fehlenden Größen Menge und Feuchte der Bela
dung und gegebenenfalls die im allgemeinen ungeregelte Heizleistung Pheiz~U2 netz sowie
beim Abluftwäschetrockner insbesondere die fehlenden Größen Menge und Feuchte der
Beladung, die im allgemeinen ungeregelte Heizleistung Pheiz~U2 netz sowie der Zustand der
Umgebungsluft benötigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erforderliche Trockenzeit der Wäsche in
Kondensations- und Abluftwäschetrocknern wesentlich genauer als bisher zu bestimmen
sowie die auf die Meßgrößen einwirkenden Bedingungen, beispielsweise die Verände
rung der elektrischen Wasserleitfähigkeit je nach Ortslage, zu berücksichtigen. Im weite
ren gilt es, den Zustand der Umgebungsluft, insbesondere die Umgebungstemperatur TU,
und den Einfluß der Heizleistung des Trockners in die Trocknungsdauerabschät
zung tprognose einzubeziehen.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale
erzielt.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere darin zu sehen, daß
eine genauere Bestimmung der Beladung und der Trocknungsdauer kurz nach dem Start
und eine bessere Anpassung an die jeweils vorliegenden Bedingungen durch die im Ver
fahren enthaltenen Berechnungsalgorithmen ermöglicht wird. Vorteilhaft ist weiterhin, daß
keine zusätzliche Sensorik installiert werden muß.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird zusammen mit weiteren Merkmalen der Un
teransprüche und mit deren Vorteilen nachfolgend beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 die Abhängigkeit der realen Gesamttrocknungszeit treal von der zu ver
dampfenden Wassermasse mwas,
Fig. 2 den Zusammenhang zwischen dem Kehrwert Δt/ΔT4, auch als del
ta t/delta T4 bezeichnet, des Temperaturgradienten der Temperatur T4 am
Trommelausgang und der realen Gesamttrocknungsdauer treal,
Fig. 3 die Abhängigkeit des Kehrwertes Δt/ΔT4 des Temperaturgradienten am
Trommelausgang vom Wasserwert w,
Fig. 4 die lineare Abhängigkeit der miteinander verkoppelten Größen Tempera
turkehrwert Δt/ΔT4 und Anfangsrestfeuchte ARF vom Wasserwert w,
Fig. 5 die lineare Abhängigkeit der miteinander verkoppelten Größen Tempera
turkehrwert Δt/ΔT4 und Anfangsrestfeuchte ARF von der Gesamtmasse
mges der feuchten Wäsche zu Beginn der Trocknung,
Fig. 6 den Einfluß des Faktors k2, Wichtung der mit dem Temperaturkehrwert
verkoppelten Anfangsrestfeuchte, auf die einzelnen Wäsche-Beladungs
stufen im Vergleich zu Fig. 5,
Fig. 7 den Zusammenhang zwischen der vom Wäschewiderstand/Wäscheleitwert
hervorgerufenen Spannung Uw und der realen Gesamttrocknungsdau
er treal,
Fig. 8 den Einfluß des Faktors k, Wichtung der mit der Spannung Uw verkoppel
ten Anfangsrestfeuchte, auf die einzelnen Wäsche-Beladungsstufen im
Vergleich zu Fig. 6,
Fig. 9 den Zusammenhang zwischen der normierten Spannung Uw_normiert und
der realen Gesamttrocknungsdauer treal,
Fig. 10 den Zusammenhang zwischen dem normierten Temperaturkehr
wert Δt/ΔT4_normiert und der realen Gesamttrocknungsdauer treal,
Fig. 11 das Verhältnis der erfindungsgemäß berechneten Trocknungsdau
er tprognose zur tatsächlichen Trocknungsdauer treal,
Fig. 12 ein Erläuterungsbild zur Bestimmung der Koeffizienten C0 und C1, der
Geradenfunktion tprognose_normiert = C0 + C1.treal, mit Hilfe von Mittelwerten,
Fig. 13 die Vorhersagegenauigkeit der erfindungsgemäß berechneten Trock
nungsdauer tprognose_kondes zur tatsächlichen Trocknungsdauer treal für Kon
densationstrockner,
Fig. 14 die Vorhersagegenauigkeit der erfindungsgemäß berechneten Trock
nungsdauer tprognose_abluft zur tatsächlichen Trocknungsdauer treal für Abluft
trockner und
Fig. 15 die Vorhersagegenauigkeit der Trocknungsdauer mit einer bisher bekann
ten Lösung tprognose = f(Spannung Uw) zur tatsächlichen Trocknungsdau
er treal.
Folgende physikalische Zusammenhänge und Erkenntnisse gelten:
Die Gesamttrocknungsdauer treal hängt im wesentlichen proportional von der zu ver dampfenden Wassermasse mwas ab, was in Fig. 1 gezeigt wird. Aber die Größe dieser Wassermasse ist im normalen Trocknungsprozeß unbekannt und mit der ebenfalls unbe kannten Wäschemasse mwä eng verbunden.
Die Gesamttrocknungsdauer treal hängt im wesentlichen proportional von der zu ver dampfenden Wassermasse mwas ab, was in Fig. 1 gezeigt wird. Aber die Größe dieser Wassermasse ist im normalen Trocknungsprozeß unbekannt und mit der ebenfalls unbe kannten Wäschemasse mwä eng verbunden.
Die zum Aufheizen des Trocknersystems und dann zum Verdampfen des Wassers not
wendige Energie ergibt sich aus der Gesamtwärmekapazität C des Systems zu Beginn
der Trocknung.
Entsprechend den unterschiedlichen Gesamtmassen mges der feuchten Wäsche zu Be
ginn der Trocknung ergeben sich unterschiedliche Gesamtwärmekapazitäten, die wieder
um unterschiedliche Temperaturgradienten ΔT4/Δt der Temperatur T4 am Trom
melausgang zu Beginn der Trocknung verursachen.
Für die Berechnung der Gesamtwärmekapazität C, beziehungsweise der gleichwertigen
technischen Größe Wasserwert w, gelten folgende Formeln, wobei der stets konstante
Anteil der Wäschetrommel/Maschine bezüglich C vernachlässigt wurde:
Dabei bedeuten:
mwas Wassermasse,
mwä Trockenmasse der Wäsche,
mges Gesamtmasse der feuchten Wäsche zu Beginn der Trocknung gleich Anfangswäschemasse mges = mwas + mwä,
cwas spezifische Wärmekapazität des Wassers,
cwä spezifische Wärmekapazität der Wäsche,
k1 Faktor zur Berücksichtigung der spezifischen Wärmekapazität der Wäsche, allgemein: Faktor zur Berücksichtigung der Trockenmasse der Wäsche.
mwas Wassermasse,
mwä Trockenmasse der Wäsche,
mges Gesamtmasse der feuchten Wäsche zu Beginn der Trocknung gleich Anfangswäschemasse mges = mwas + mwä,
cwas spezifische Wärmekapazität des Wassers,
cwä spezifische Wärmekapazität der Wäsche,
k1 Faktor zur Berücksichtigung der spezifischen Wärmekapazität der Wäsche, allgemein: Faktor zur Berücksichtigung der Trockenmasse der Wäsche.
Für die Berechnung des Feuchtegrades χ der Wäsche, beziehungsweise der Anfangs
restfeuchte ARF zu Beginn der Trocknung, gilt:
In Fig. 2 ist der Zusammenhang zwischen dem Kehrwert Δt/ΔT4 des Temperaturgra
dienten ΔT4/Δt der Temperatur T4 am Trommelausgang und der Trocknungsdau
er treal dargestellt. Es ist ersichtlich, daß allein aus dem Temperaturgradienten bezie
hungsweise dem Kehrwert des Temperaturgradienten keine eindeutige Abschätzung der
zu erwartenden Trocknungsdauer möglich ist. Es sind außerdem in Näherung lineare
Abhängigkeiten pro Kategorie Trockenmasse mwä = 1, 2, . . . 5 kg erkennbar.
Die Abhängigkeit des Kehrwerts Δt/ΔT4 des Temperaturgradienten am Trommelaus
gang vom Wasserwert w (Gesamtwärmekapazität C) zeigt Fig. 3. Auch hier sind in Nä
herung die linearen Abhängigkeiten pro Kategorie Trockenmasse mwä = 1, 2 . . . 5 kg er
kennbar.
Unter Einbeziehung der Anfangsrestfeuchte ARF mit einem Faktor von k2 ≈ 0,5 . . . 1, je
nach real vorliegendem Maschinenbau des Trockners, lassen sich nun als neue Erkennt
nis die einzelnen Geraden pro Kategorie Trockenmasse zu einer zusammenhängenden
linearen Abhängigkeit über dem gesamten Bereich ausrichten, was in Fig. 4 gezeigt und
durch die folgende Gleichung beschrieben wird:
Δt/ΔT4 . (1 + k2 . ARF) = K1 . w + K0 Gl. 3
Unter Einbeziehung von Gleichung Gl. 1 und Gl. 2 verändert sich Gleichung Gl. 3 zu
Dabei bedeuten:
k1 Faktor zur Berücksichtigung der Trockenmasse der Wäsche,
k2 Faktor zur Berücksichtigung der Anfangsrestfeuchte ARF (Wichtung der Anfangsrestfeuchte ARF),
K1, K0 maschinen- und umgebungsabhängige Koeffizienten.
k1 Faktor zur Berücksichtigung der Trockenmasse der Wäsche,
k2 Faktor zur Berücksichtigung der Anfangsrestfeuchte ARF (Wichtung der Anfangsrestfeuchte ARF),
K1, K0 maschinen- und umgebungsabhängige Koeffizienten.
In gleicher Weise läßt sich in Näherung ein linearer Zusammenhang zwischen dem mit
der Anfangsrestfeuchte verbundenen Kehrwert Δt/ΔT4 zur Gesamtwäschemasse mges
durch Veränderung des Faktors zur Berücksichtigung der Trockenmasse auf k1 = 1 und
entsprechender Verkleinerung des Faktors k2, Wichtung der Anfangsrestfeuchte, in Glei
chung Gl. 4 herstellen, was in Fig. 5 dargestellt ist. Dadurch verändert sich die Glei
chung 4 wie folgt:
Auch hier lassen sich durch Veränderung des Faktors k2 (Wichtung der Anfangsrest
feuchte) die einzelnen Wäsche-Beladungsstufen mit ihren jeweiligen Anfangsrestfeuchten
in einer gewünschten Weise ausrichten, was in Fig. 6 gezeigt wird.
Der elektrische Widerstand/Leitwert der Wäsche bzw. der durch den Widerstand mittels
einer Meßschaltung hervorgerufene Spannungsabfall, als Spannung Uw bezeichnet,
hängt ebenfalls vom Zusammenwirken der Wassermasse mwas und der Wäschemasse
mwä ab.
Bei gleichbleibenden Maschinen- und Umgebungsbedingungen ist besonders bei kleinen
Beladungen mit 1 . . . 2 kg Trockenmasse ein guter linearer Zusammenhang zwischen der
Spannung Uw und der Trocknungsdauer treal gegeben. Nachteilig ist, daß ab Beladun
gen mit 3 kg Trockenmasse die Streubreite erheblich zunimmt und somit die Genauigkeit
einer Vorhersage der Gesamttrocknungsdauer gerade im Bereich der haushaltsüblichen
Beladungsmengen ungenauer wird, was in Fig. 7 dargestellt ist. Zu beachten ist außer
dem, daß die örtlich unterschiedlichen Wasserqualitäten zu einer entsprechenden Tole
ranz der Wasserleitfähigkeit und somit einer zusätzlichen Toleranz der elektrischen Leit
fähigkeit der Wäsche und damit der Trocknungsdauerbestimmung führt.
Ähnlich wie beim Kehrwert Δt/ΔT4 des Temperaturgradienten ΔT4/Δt am Trommel
ausgang besteht eine spezifische Abhängigkeit der miteinander verkoppelten Größen
Spannung Uw und Anfangsrestfeuchte ARF von der Anfangsmasse mges, dargestellt in
Fig. 8:
Dabei bedeuten:
k Faktor zur Berücksichtigung der Anfangsrestfeuchte ARF (Wichtung der Anfangsrestfeuchte ARF)
K2, K3 maschinen- und umgebungsabhängige Koeffizienten.
k Faktor zur Berücksichtigung der Anfangsrestfeuchte ARF (Wichtung der Anfangsrestfeuchte ARF)
K2, K3 maschinen- und umgebungsabhängige Koeffizienten.
Es ist erkennbar, daß auch hier durch Veränderung des Faktors k (Berücksichtigung des
Einflusses der Anfangsrestfeuchte) sich die einzelnen Wäsche-Beladungsstufen mit ihren
jeweiligen Feuchtegraden in einer gewünschten Weise ausrichten lassen.
Erfindungsgemäß werden zur genaueren Bestimmung der Trocknungsdauer eines Wä
schetrockners möglichst frühzeitig nach dem Start des Gerätes mindestens zwei an sich
bekannte, unabhängige Meßgrößen, nämlich:
zum einem der elektrische Widerstand/Leitwert der Wäsche zu Beginn des Trocknungsprozesses sowie die mathematisch/physikalisch daraus ableitbaren Größen, zum Beispiel die elektrische Spannung Uw über den Wäschewiderstand, insbesondere der arithmetische Mittelwert dieser Spannung Uw,
und zum anderem der zeitliche Temperaturverlauf am Trommelaustritt der Prozeßluft nach dem Einschalten der Heizung sowie die daraus mathematisch/physikalisch ableitbaren Größen, zum Beispiel Kehrwert des Temperaturanstieges und Tempe raturzeitkonstante des Systems, insbesondere aber auch
die Temperaturdifferenz/der Temperaturanstieg am Trommelaustritt der Prozeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Heizung,
die maximale Temperaturdifferenz/der maximale Temperaturanstieg am Trom melaustritt der Prozeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Hei zung,
der zeitliche Temperaturanstieg am Trommelaustritt der Prozeßluft bei einer vorge gebenen festen Temperaturdifferenz am Trommeleintritt nach dem Einschalten der Heizung,
der Temperaturgradient am Trommelaustritt der Prozeßluft bei einer vorgegebenen festen Temperaturdifferenz am Trommelaustritt nach dem Einschalten der Heizung,
verwendet und miteinander derart in Korrelation gesetzt, daß sich eine wesentlich verbes serte Trocknungsdauerabschätzung tprognose ergibt.
zum einem der elektrische Widerstand/Leitwert der Wäsche zu Beginn des Trocknungsprozesses sowie die mathematisch/physikalisch daraus ableitbaren Größen, zum Beispiel die elektrische Spannung Uw über den Wäschewiderstand, insbesondere der arithmetische Mittelwert dieser Spannung Uw,
und zum anderem der zeitliche Temperaturverlauf am Trommelaustritt der Prozeßluft nach dem Einschalten der Heizung sowie die daraus mathematisch/physikalisch ableitbaren Größen, zum Beispiel Kehrwert des Temperaturanstieges und Tempe raturzeitkonstante des Systems, insbesondere aber auch
die Temperaturdifferenz/der Temperaturanstieg am Trommelaustritt der Prozeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Heizung,
die maximale Temperaturdifferenz/der maximale Temperaturanstieg am Trom melaustritt der Prozeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Hei zung,
der zeitliche Temperaturanstieg am Trommelaustritt der Prozeßluft bei einer vorge gebenen festen Temperaturdifferenz am Trommeleintritt nach dem Einschalten der Heizung,
der Temperaturgradient am Trommelaustritt der Prozeßluft bei einer vorgegebenen festen Temperaturdifferenz am Trommelaustritt nach dem Einschalten der Heizung,
verwendet und miteinander derart in Korrelation gesetzt, daß sich eine wesentlich verbes serte Trocknungsdauerabschätzung tprognose ergibt.
Eine einfache Korrelation besteht in der Addition dieser zwei unabhängigen Meßgrößen,
die mathematisch in einfacher Weise so vorzubehandeln sind, daß sich die jeweils stö
renden Einflüsse der Einzelmeßgrößen in Bezug auf die reale Trocknungsdauer und da
mit auf die Trocknungsdauerberechnung tprognose gegenseitig aufheben.
Zur Berücksichtigung der Umgebungstemperatur Tu (nicht unbedingt notwendig beim
Kondensationstrockner aber notwendig beim Ablufttrockner) ist die Einbringung einer
weiteren Meßgröße notwendig. Eine im Mittel unterschiedliche Umgebungstemperatur,
zum Beispiel 30°C oder 15°C, zu Beginn der Trocknung bewirkt ein Verschieben der Pro
gnosewerte tprognose gegenüber der realen Trocknungsdauer treal. Diese Verschiebung
wird durch eine an sich bekannte Meßgröße erfaßt und in einfacher Weise bei der Be
stimmung der Trocknungsdauer berücksichtigt. Als zusätzliche Meßgröße zur Berück
sichtigung der Umgebungstemperatur Tu kommen in Frage:
Die mittlere Temperatur am Trommeleintritt zu Beginn der Trocknung,
die mittlere Temperatur am Trommelaustritt zu Beginn der Trocknung vor dem Ein schalten der Heizung,
die mittlere Temperatur am Lufteintritt des Trockners
sowie weitere geeignete mittlere Temperaturwerte im Trockner, bevor die Heizung zugeschaltet wird.
Die mittlere Temperatur am Trommeleintritt zu Beginn der Trocknung,
die mittlere Temperatur am Trommelaustritt zu Beginn der Trocknung vor dem Ein schalten der Heizung,
die mittlere Temperatur am Lufteintritt des Trockners
sowie weitere geeignete mittlere Temperaturwerte im Trockner, bevor die Heizung zugeschaltet wird.
Zur zusätzlichen Berücksichtigung der im allgemeinen ungeregelten Heizleistung
Pheiz ~ U2 netz ist die Einbringung einer weiteren Meßgröße notwendig. Eine im Mittel unter
schiedliche Heizleistung zu Beginn der Trocknung bewirkt ein Verschieben der Progno
sewerte tprognose gegenüber der realen Trocknungsdauer treal. Diese Verschiebung wird
durch eine an sich bekannte Meßgröße erfaßt und in einfacher Weise bei der Bestim
mung der Trocknungsdauer berücksichtigt. Als weitere Meßgröße zur Berücksichtigung
der Heizleistung kommen in Frage:
Der zeitliche Temperaturverlauf am Trommeleintritt der Prozeßluft nach dem Ein schalten der Heizung sowie die daraus mathematisch/physikalisch ableitbaren Grö ßen, zum Beispiel Kehrwert des Temperaturanstieges am Trommeleintritt, insbeson dere aber auch
die Temperaturdifferenz/der Temperaturanstieg am Trommeleintritt der Prozeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Heizung,
der maximale Temperaturanstieg am Trommeleintritt der Prozeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Heizung,
der zeitliche Temperaturanstieg am Trommeleintritt der Prozeßluft bei einer vorge gebenen festen Temperaturdifferenz am Trommelaustritt nach dem Einschalten der Heizung,
der Temperaturgradient am Trommeleintritt der Prozeßluft bei einer vorgegebenen festen Temperaturdifferenz am Trommeleintritt nach dem Einschalten der Heizung.
Der zeitliche Temperaturverlauf am Trommeleintritt der Prozeßluft nach dem Ein schalten der Heizung sowie die daraus mathematisch/physikalisch ableitbaren Grö ßen, zum Beispiel Kehrwert des Temperaturanstieges am Trommeleintritt, insbeson dere aber auch
die Temperaturdifferenz/der Temperaturanstieg am Trommeleintritt der Prozeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Heizung,
der maximale Temperaturanstieg am Trommeleintritt der Prozeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Heizung,
der zeitliche Temperaturanstieg am Trommeleintritt der Prozeßluft bei einer vorge gebenen festen Temperaturdifferenz am Trommelaustritt nach dem Einschalten der Heizung,
der Temperaturgradient am Trommeleintritt der Prozeßluft bei einer vorgegebenen festen Temperaturdifferenz am Trommeleintritt nach dem Einschalten der Heizung.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft ebenso oben genannte Meßgrößen, wenn sie
mit einem analogen oder digitalen Filter beaufschlagt werden.
Die Meßgrößen werden zu Beginn der Trocknung unter vergleichbaren Bedingungen er
mittelt, wobei ein Zeitraum von ca. 30 Sekunden bereits ausreichen kann.
Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahren ist ein Berechnungsalgorithmus, der be
wirkt, daß die auf die Meßgrößen einwirkenden Bedingungen, zum Beispiel Veränderung
der Wasserleitfähigkeit (durch Ortswechsel des Trockners), erkannt und nach einer ge
wissen weiteren Zahl von Trocknungen voll berücksichtigt werden.
Eine vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß als
Hauptmeßgrößen der durch den elektrischen Widerstand/Leitwert mittels einer Meß
schaltung hervorgerufene Spannungsabfall Uw und der Kehrwert Δt/ΔT4, auch als
delta_t/deltaT4 bezeichnet, des Temperaturgradienten der Trommelausgangstempera
tur T4 verwendet werden. Deren Abhängigkeiten zur realen Trocknungsdauer sind be
reits in Fig. 2 [Δt/ΔT4 = f(treal)] und Fig. 7 [Uw = f(treal)] dargestellt. Die grundsätzlich
unterschiedlichen Anstiege der beiden Kurven, positiv und negativ, sind für die weitere
Auswertung durch geeignete Maßnahmen aneinander anzupassen.
Es ist vorteilhaft, diese beiden Hauptmeßgrößen, und auch die weiteren Meßgrößen, in
geeigneter Weise zu normieren und gleichzeitig die negative Steigung der Spannungs
kurve Uw = f(treal) in einen positiven Anstieg umzuwandeln, was zum Beispiel durch
Austausch des Vorzeichens - Uw_normiert geschehen kann. Die Bildung des Kehrwertes
Uw → 1/Uw vor der Normierung ist eine weitere Möglichkeit zur Realisierung eines po
sitiven Anstiegs.
Als vorteilhafte Normierungsgrößen kommen, zum Beispiel, in Frage:
Der Mittelwert über alle vorliegenden Spannungsmeßwerte Uw_alle und alle vorlie genden Kehrwerte ,
der Mittelwert über einen Teil der vorliegenden Spannungsmeßwerte Uw_teil und ent sprechend einen Teil der vorliegenden Kehrwerte ,
ein geeigneter Festwert Uw_fest im Spannungsmeßbereich und entsprechend ein ge eigneter Festwert Δt/ΔT4_fest für die Kehrwertmeßwerte.
Der Mittelwert über alle vorliegenden Spannungsmeßwerte Uw_alle und alle vorlie genden Kehrwerte ,
der Mittelwert über einen Teil der vorliegenden Spannungsmeßwerte Uw_teil und ent sprechend einen Teil der vorliegenden Kehrwerte ,
ein geeigneter Festwert Uw_fest im Spannungsmeßbereich und entsprechend ein ge eigneter Festwert Δt/ΔT4_fest für die Kehrwertmeßwerte.
Die vorteilhaft gewählten Normierungsgleichungen lauten:
sowie
Die Ergebnisse sind in Fig. 9 und Fig. 10 dargestellt.
Die Trocknungsdauerberechnung erfolgt nun durch einfache Addition dieser beiden nor
mierten Kurven beziehungsweise dieser normierten Meßgrößen. Wesentlich dabei ist,
daß die Steigungen der beiden Kurven so aneinander angepaßt werden, daß der ge
wünschte Effekt (Eliminierung der großen Streubreite der Einzelkurven) eintritt. Vorteil
hafterweise wird dazu die normierte Spannung Uw_normiert mit einem Faktor n, zum Bei
spiel n = 6, beaufschlagt:
tprognose_normiert = n . Uw_normiert + Δt/ΔT4_normiert. Gl. 8
Als Ergebnis entsteht in Bezug auf die reale Trocknungsdauer in Näherung eine Gerade
mit etwa gleichbleibender Streubreite im gesamten Arbeitsbereich:
tprognose_normiert = C0 + C1 .treal.
Nach der Bestimmung der Geradenkoeffizienten C0 (absolutes Glied) und C1 (Anstieg)
auf der Grundlage eines nachfolgenden vorteilhaften Berechnungsalgorithmus erfolgt die
Berechnung der Trocknungsdauer nach folgender Gleichung:
beziehungsweise nach Einsetzen von Gleichung 8 in Gleichung 9:
beziehungsweise nach Einsetzen der Gleichung 6 und 7 in Gleichung 10:
Das Ergebnis ist in Fig. 11 dargestellt.
Zur Berücksichtigung der Umgebungstemperatur Tu (nicht unbedingt notwendig beim
Kondensationstrockner aber notwendig beim Ablufttrockner) ist die Einbringung einer
weiteren Meßgröße notwendig. Vorteilhafterweise kann das zum Beispiel die Tempera
tur T2 am Trommeleintritt der Prozeßluft zu Beginn der Trocknung sein. Die Normierung
dieser weiteren Größe erfolgt in gleicher geeigneter Weise, wie es bereits beschrieben
wurde:
Eine im Mittel unterschiedliche Umgebungstemperatur zu Beginn der Trocknung bewirkt
ein Verschieben der Prognosewerte tprognose gegenüber der realen Trocknungsdauer treal.
Durch Subtraktion der normierten Werte T2_normiert werden die normierten Prognosewerte
tprognose_normiert entsprechend der Wirkung der Umgebungsluft verschoben. Zur vorteilhaf
ten Berechnung der normierten Trocknungsdauervorhersage unter Berücksichtigung der
Umgebungstemperatur Tu gilt dann folgende Formel:
tprognose_normiert_umgebungstemperatur = n . Uw_normiert + Δt/ΔT4 normiert - T2_normiert. Gl. 13
Zur zusätzlichen Berücksichtigung der im allgemeinen ungeregelten Heizleistung
Pheiz ~ U2 netz ist die Einbringung einer weiteren Meßgröße notwendig. Vorteilhaft kann das
zum Beispiel die Temperaturdifferenz ΔT2 am Trommeleintritt der Prozeßluft in einem
festen Zeitraum nach dem Einschalten der Heizung sein. Die Normierung dieser zusätzli
chen Größe erfolgt in gleicher geeigneter Weise, wie es bereits beschrieben wurde:
Eine im Mittel unterschiedliche Heizleistung bewirkt ein Verschieben der Prognosewerte
tprognose gegenüber der realen Trocknungsdauer treal. Durch Subtraktion der normierten
Werte ΔT2_normiert werden die normierten Prognosewerte tprognose_normiert entsprechend der
Wirkung der im Mittel unterschiedlichen Heizleistung verschoben. Zur vorteilhaften Be
rechnung der normierten Trocknungsdauervorhersage unter Berücksichtigung der im
Mittel unterschiedlichen Heizleistung gilt dann folgende Formel:
tprognose_normiert_heizung = n . Uw_normiert + Δt/ΔT4_normiert - ΔT2_normiert. Gl. 14
Zusammenfassend ergeben sich dann folgende Formeln für die Berechnung der Trock
nungsdauervorhersage tprognose unter Berücksichtigung der bereits erwähnten vorteilhaf
ten und nachfolgend dargestellten Berechnung der Geradenkoeffizienten C0 und C1:
ohne Berücksichtigung der im Mittel unterschiedlichen Heizleistung und der im Mittel un terschiedlichen Umgebungstemperatur gilt
ohne Berücksichtigung der im Mittel unterschiedlichen Heizleistung und der im Mittel un terschiedlichen Umgebungstemperatur gilt
mit Berücksichtigung der im Mittel unterschiedlichen Heizleistung gilt
mit Berücksichtigung der im Mittel unterschiedlichen Umgebungstemperatur gilt
sowie unter Berücksichtigung der im Mittel unterschiedlichen Heizleistung und der im
Mittel unterschiedlichen Umgebungstemperatur gilt
Die notwendige Bestimmung der Koeffizienten C0 (absolutes Glied) und C1 (Anstieg)
der Geradenfunktion tprognose_normiert = C0 + C1 . treal in Fig. 12 wird vorteilhaft nach dem
folgenden Berechnungsalgorithmus durchgeführt, der gleichzeitig bewirkt, daß die auf die
Meßgrößen einwirkenden Bedingungen, zum Beispiel Veränderung der Wasserleitfähig
keit durch Ortswechsel des Trockners, erkannt und nach einer gewissen weiteren Zahl
von Trocknungen voll berücksichtigt werden.
Die Bestimmung des Anstiegskoeffizienten C1 erfolgt vorteilhaft nach folgendem Algo
rithmus:
Bildung des Mittelwertes tprognose_normiert, in Fig. 12 als tprognose_normiert_mw bezeichnet, über eine Anzahl m der letzten vorliegenden normierten Prognosewerte tprognose_normiert, wobei die Anzahl m die Gesamtmenge oder insbesondere eine hinreichende Teilmenge, zum Beispiel 30 bis 50, dieser Werte ist, sowie Bildung des Mittelwertes tx, auch als tx_mw bezeichnet, der zugehörigen realen Zeitwerte.
Bildung des Mittelwertes tprognose_normiert, in Fig. 12 als tprognose_normiert_mw bezeichnet, über eine Anzahl m der letzten vorliegenden normierten Prognosewerte tprognose_normiert, wobei die Anzahl m die Gesamtmenge oder insbesondere eine hinreichende Teilmenge, zum Beispiel 30 bis 50, dieser Werte ist, sowie Bildung des Mittelwertes tx, auch als tx_mw bezeichnet, der zugehörigen realen Zeitwerte.
Vorteilhaft sollte bei der Erstinbetriebnahme eines Trockners eine Basismenge m(Basis),
zum Beispiel bestehend aus den mittleren normierten Werten tprognose_normiert_m(Basis) und
tx_m(Basis) folgender Trocknungsversuche vorhanden sein: jeweils 1, 2, 3, 4 und 5 kg
Trockenwäschemasse gespült und dann geschleudert mit jeweils 400, 600, 800, 1000,
1200 und 1400 U/min.
Ausgehend vom Mittelwert tprognose_normiert_mw werden vorteilhaft, zum Beispiel, zwei
Grenzwerte durch Addition bzw. Subtraktion eines Wertes im Bereich von 0 . . . 1,5 - zum
Beispiel 0,3 - gebildet:
tprognose_normiert_gw1 = tprognose_normiert_mw + 0,3 und
tprognose_normiert_gw2 = tprognose_normiert_mw - 0,3.
Aus den oberhalb beziehungsweise unterhalb dieser Grenzwerte liegenden normierten
Prognosewerte tprognose_normiert werden zwei weitere Mittelwerte tprognose_normiert_mw1 und
tprognose_normiert_mw2, einschließlich die Mittelwerte tx_mw1 und tx_mw2 der zugehörigen Zeit
werte, gebildet, was iri Fig. 12 dargestellt ist.
Die Berechnung des Anstiegskoeffizienten C1 erfolgt nun mit diesen neuen Mittelwerten:
Die Berechnung von mehreren, zum Beispiel zwei Anstiegskoeffizienten C1_1 und C1_2,
sowie daraus resultierend mehreren Nullwertkoeffizienten C0_n ist vor allem dann vorteil
haft, wenn zwischen den Prognosewerten tprognose_normiert < 0 und tprognose_normiert < 0 ein
wesentlicher Unterschied im Anstieg bestehen sollte:
Die Bestimmung des Koeffizienten C0 erfolgt nun einfach aus den zuvor berechneten
Werten, zum Beispiel oberer Mittelwert tprognose_normiert_mw1 minus Anstieg C1 multipliziert
mit dem zugehörigen Zeitmittelwert tx_mw1:
C0 = tprognose_normiert_mw1 - C1 . tx_mw1, Gl. 20
oder unterer Mittelwert tprognose_normiert_mw2 minus Anstieg C1 multipliziert mit dem zugehö
rigen Zeitmittelwert tx_mw2:
C0 = tprognose_normiert_mw2 -C1 . tx_mw2. Gl. 21
Wenn aus den bereits erläuterten Gründen, zum Beispiel, zwei Anstiegskoeffizien
ten C1_1 und C1_2 berechnet wurden, sind in analoger Weise statt des einen absoluten
Gliedes C0 die entsprechenden Koeffizienten C0_1 und C0_2 zu berechnen:
C0_1 = tprognose_normiert_mw1 - C1_1 . tx_mw1 und
C0_2 = tprognose_normiert_mw2 - C1_2 . tx_mw2.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich verbesserte Vorhersagegenauig
keiten der Trocknungsdauer sind in Fig. 13 für Kondensationstrockner und in Fig. 14
für Ablufttrockner gegenüber dem bisherigen Stand in Fig. 15 dargestellt.
Claims (17)
1. Verfahren zur Ermittlung der voraussichtlichen Trockenzeit eines Trock
nungsvorganges in Wäschetrocknern bekannter Bauart mit einer kontinuierlichen
Temperaturerfassung am Trommelein- und Trommelaustritt und feuchtegesteu
erten Trocknungsprogrammen, dadurch gekennzeichnet, daß zur genaueren
Bestimmung der voraussichtlichen Trocknungsdauer eines Wäschetrockners
möglichst frühzeitig nach dem Start des Gerätes mindestens zwei voneinander
unabhängige Meßgrößen, beispielsweise
der elektrische Widerstand/Leitwert der Wäsche zu Beginn des Trock nungsprozesses sowie die mathematisch/physikalisch daraus ableitbaren Größen, zum Beispiel die elektrische Spannung (Uw) über den Wäschewider stand, insbesondere der arithmetische Mittelwert dieser Spannung (Uw), so wie
der zeitliche Temperaturverlauf am Trommelaustritt der Prozeßluft nach dem Einschalten der Heizung und die daraus mathematisch/physikalisch ableitba ren Größen, zum Beispiel Kehrwert des Temperaturanstieges am Trom melausgang und Temperaturzeitkonstante des Systems, insbesondere aber auch
die Temperaturdifferenz/der Temperaturanstieg am Trommelaustritt der Pro zeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Heizung,
die maximale Temperaturdifferenz/der maximale Temperaturanstieg am Trommelaustritt der Prozeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschal ten der Heizung,
der zeitliche Temperaturanstieg am Trommelaustritt der Prozeßluft bei einer vorgegebenen festen Temperaturdifferenz am Trommeleintritt nach dem Ein schalten der Heizung und
der Temperaturgradient am Trommelaustritt der Prozeßluft bei einer vorgege benen festen Temperaturdifferenz am Trommelaustritt nach dem Einschalten der Heizung,
verwendet und miteinander in Korrelation gesetzt werden, wobei jede Meßgröße für sich in Bezug auf die vorherzusagende Trocknungsdauer mehrdeutig ist.
der elektrische Widerstand/Leitwert der Wäsche zu Beginn des Trock nungsprozesses sowie die mathematisch/physikalisch daraus ableitbaren Größen, zum Beispiel die elektrische Spannung (Uw) über den Wäschewider stand, insbesondere der arithmetische Mittelwert dieser Spannung (Uw), so wie
der zeitliche Temperaturverlauf am Trommelaustritt der Prozeßluft nach dem Einschalten der Heizung und die daraus mathematisch/physikalisch ableitba ren Größen, zum Beispiel Kehrwert des Temperaturanstieges am Trom melausgang und Temperaturzeitkonstante des Systems, insbesondere aber auch
die Temperaturdifferenz/der Temperaturanstieg am Trommelaustritt der Pro zeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Heizung,
die maximale Temperaturdifferenz/der maximale Temperaturanstieg am Trommelaustritt der Prozeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschal ten der Heizung,
der zeitliche Temperaturanstieg am Trommelaustritt der Prozeßluft bei einer vorgegebenen festen Temperaturdifferenz am Trommeleintritt nach dem Ein schalten der Heizung und
der Temperaturgradient am Trommelaustritt der Prozeßluft bei einer vorgege benen festen Temperaturdifferenz am Trommelaustritt nach dem Einschalten der Heizung,
verwendet und miteinander in Korrelation gesetzt werden, wobei jede Meßgröße für sich in Bezug auf die vorherzusagende Trocknungsdauer mehrdeutig ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als einfache Korre
lation die Addition dieser zwei unabhängigen Meßgrößen gewählt wird, wobei
die Anstiege der beiden Meßgrößen durch geeignete mathematische Operatio
nen, zum Beispiel Austausch des Vorzeichens bei der Normierung und Wich
tungsfaktor (n), aneinander anzupassen sind, damit sich die jeweils störenden
Einflüsse der Einzelmeßgrößen in Bezug auf die reale Trocknungsdauer und
damit auf die Trocknungsdauerberechnung gegenseitig aufheben.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgrö
ßen in geeigneter Weise normiert werden, zum Beispiel durch den Mittelwert
über alle vorliegenden Meßwerte oder durch den Mittelwert einer geeigneten
Teilmenge der Meßwerte oder durch einen geeigneten Festwert im Wertebe
reich.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die normierten
Meßgrößen addiert werden, zum Beispiel negative, normierte und gewichtete
Spannungsmeßgröße [n .(-Uw_normiert)] plus normierter Kehrwert
(Δt/ΔT4_normiert) des Temperaturgradienten der Trommelausgangstemperatur
(T4) ist gleich dem normierten Wert der voraussichtlichen Trocknungsdauer
(tprognose_normiert = n . (-Uw_normiert) + Δt/ΔT4_normiert).
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die voraus
sichtliche Trocknungsdauer (tprognose) mit der realen Tocknungsdauer (treal) be
ziehungsweise die normierte voraussichtliche Trocknungsdauer (tprognose_normiert)
mit der realen Tocknungsdauer (treal) durch eine Geradenfunktion, gekenn
zeichnet durch einen Nullkoeffizienten (C0) und einen Anstiegskoeffizienten
(C1), mit wesentlich geringerer Streubreite im gesamten Arbeitsbereich als je
de Einzelmeßgröße zur realen Trocknungsdauer verbunden ist
(tprognose_normiert = C0 + C1 . treal).
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die vor
aussichtliche Trocknungszeit (tprognose) aus der normierten voraussichtlichen
Trocknungszeit (tprognose_normiert) durch eine geeignete Entnormierung ergibt,
zum Beispiel Differenz der normierten voraussichtliche Trocknungszeit minus
Nullkoeffizienten, geteilt durch den Anstiegskoeffizienten
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berücksichti
gung der Umgebungstemperatur (Tu) eine zusätzliche Meßgröße, zum Beispiel
die mittlere Temperatur am Trommeleintritt zu Beginn der Trocknung oder die
mittlere Temperatur am Trommelaustritt zu Beginn der Trocknung vor dem Ein
schalten der Heizung oder die mittlere Temperatur am Lufteintritt des Trockners
oder eine andere mittlere Temperatur im Trockner vor dem Einschalten der
Heizung, verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zu
sätzliche Meßgröße zur Berücksichtigung der Umgebungstemperatur in glei
cher geeigneter Weise entsprechend Anspruch 3 normiert wird und diese nor
mierte Meßgröße von der Summe, gemäß Anspruch 4, der normierten Haupt
meßgrößen zu subtrahieren ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berücksichti
gung der Heizleistung des Trockners eine zusätzliche Meßgröße, zum Beispiel
der zeitliche Temperaturverlauf am Trommeleintritt der Prozeßluft nach dem
Einschalten der Heizung sowie die daraus mathematisch/physikalisch ableit
baren Größen, beispielsweise der Kehrwert des Temperaturanstieges am
Trommeleintritt, insbesondere aber auch
die Temperaturdifferenz/der Temperaturanstieg am Trommeleintritt der Prozeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Heizung,
der maximale Temperaturanstieg am Trommeleintritt der Prozeßluft in ei nem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Heizung,
der zeitliche Temperaturanstieg am Trommeleintritt der Prozeßluft bei einer vorgegebenen festen Temperaturdifferenz am Trommelaustritt nach dem Einschalten der Heizung und
der Temperaturgradient am Trommeleintritt der Prozeßluft bei einer vorge gebenen festen Temperaturdifferenz am Trommeleintritt nach dem Ein schalten der Heizung,
verwendet wird.
die Temperaturdifferenz/der Temperaturanstieg am Trommeleintritt der Prozeßluft in einem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Heizung,
der maximale Temperaturanstieg am Trommeleintritt der Prozeßluft in ei nem festen Zeitraum nach dem Einschalten der Heizung,
der zeitliche Temperaturanstieg am Trommeleintritt der Prozeßluft bei einer vorgegebenen festen Temperaturdifferenz am Trommelaustritt nach dem Einschalten der Heizung und
der Temperaturgradient am Trommeleintritt der Prozeßluft bei einer vorge gebenen festen Temperaturdifferenz am Trommeleintritt nach dem Ein schalten der Heizung,
verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zu
sätzliche Meßgröße zur Berücksichtigung der Heizleistung in gleicher geeigne
ter Weise entsprechend Anspruch 3 normiert wird und diese normierte Meß
größe von der Summe, gemäß Anspruch 4, der normierten Hauptmeßgrößen
zu subtrahieren ist.
11. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestim
mung des Anstiegskoeffizienten (C1) nach folgendem Verfahren erfolgt:
- a) Bildung eines Hauptmittelwertes (tprognose_normiert_mw) aus den m Werten der letzten vorliegenden berechneten normierten Trocknungsdauerwerte (tprognose_normiert) und Bildung eines Realzeithauptmittelwertes (tx_mw) aus den m Werten der zugehörigen realen Trocknungsdauerwerte (treal),
- b) ausgehend von dem Hauptmittelwert (tprognose_normiert_mw) der letzten m berechneten normierten Trocknungsdauerwerte werden mindestens zwei Grenzwerte, nämlich, zum Beispiel, ein oberer Grenzwert (tprognose_normiert_gw1) durch Addition und ein unterer Grenzwert (tprognose_normiert_gw2) durch Subtraktion eines Wertes im Bereich von 0 bis 1,5 - zum Beispiel 0,3 - gebildet,
- c) Bildung eines oberen Mittelwertes (tprognose_normiert_mw1) aus den vorlie genden berechneten normierten Trocknungsdauerwerten, die größer als der obere Grenzwert sind, und Bildung eines unteren Mittelwertes (tprognose_normiert_mw2) aus den vorliegenden berechneten normierten Trocknungsdauerwerten, die kleiner als der untere Grenzwert sind, so wie Bildung von zwei entsprechenden Mittelwerten, oberer Realzeitmit telwert (tx_mw1) und unterer Realzeitmittelwert (tx_mw2), aus den zugehö rigen realen Trocknungsdauerwerten,
- d) Berechnung des Anstiegskoeffizienten (C1) aus den zwei Mittelwerten
der berechneten normierten Trocknungsdauerwerte, die oberhalb bezie
hungsweise unterhalb der zwei Grenzwerte liegen, und den zwei zuge
hörigen Realzeitmittelwerten der realen Trocknungsdauerwerte derart,
daß die Differenz des oberen Mittelwertes der berechneten normierten
Trocknungsdauerwerte minus dem unteren Mittelwert der berechneten
normierten Trocknungsdauerwerte, durch die Differenz des oberen Re
alzeitmittelwertes der realen Trocknungsdauerwerte minus dem unteren
Realzeitmittelwert der realen Trocknungsdauerwerte, zu teilen ist
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl m die Ge
samtmenge oder insbesondere eine hinreichende Teilmenge, zum Beispiel m
gleich 30 bis 50, der letzten vorliegenden berechneten normierten Trocknungs
dauerwerte umfaßt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei der
Erstinbetriebnahme eines Trockners die Zahl m sich aus einer Basismenge von
durchgeführten Trocknungsversuchen ergibt, zum Beispiel mittlere berechnete
normierte Trocknungsdauerwerte (tprognose_normiert_m(Basis)) mit den zugehörigen
mittleren realen Trocknungszeiten (tx_m(Basis)) folgender Trocknungsversuche:
minimal bis maximal in einem Posten bearbeitbare Trockenwäschemasse in 1-
kg-Schritten gespült und dann geschleudert mit jeweils minimaler bis maximaler
Schleuderdrehzahl in 100- oder 200-U/min-Schritten.
14. Verfahren nach Anspruch 5, 6 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Be
stimmung des Nullkoeffizienten aus den zuvor berechneten Werten erfolgt,
zum Beispiel oberer Mittelwert minus Produkt aus Anstiegskoeffizent und obe
rem Realzeitmittelwert (C0 = tprognose_normiert_mw1 - C1 . tx_mw1) oder unterer Mit
telwert minus Produkt aus Anstiegskoeffizent und unterem Realzeitmittelwert
(C0 = tprognose_normiert_mw2 - C1 . tx_mw2).
15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung
von mehreren, zum Beispiel zwei, Anstiegskoeffizienten (C1_1 und C1_2) sowie
daraus resultierend mehreren Nullwertkoeffizienten (C0_n) erfolgt, wenn zwi
schen den berechneten normierten Trocknungsdauerwerten größer Null und
den berechneten normierten Trocknungsdauerwerten kleiner Null ein wesentli
cher Unterschied im Anstieg besteht.
16. Verfahren nach Anspruch 11 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
zwei unterschiedliche Anstiegskoeffizienten wie folgt berechnet werden:
erster Anstiegskoeffizient (C1_1) ist gleich dem Quotient aus der Differenz des oberen Mittelwerts minus Hauptmittelwert und der Differenz des oberen Real zeitmittelwerts minus Realzeithauptmittelwert
sowie zweiter Anstiegskoeffizient (C1_2) ist gleich dem Quotienten aus der Differenz des Hauptmittelwerts minus dem unteren Mittelwert und der Differenz des Realzeithauptmittelwerts minus dem unteren Realzeitmittelwert
erster Anstiegskoeffizient (C1_1) ist gleich dem Quotient aus der Differenz des oberen Mittelwerts minus Hauptmittelwert und der Differenz des oberen Real zeitmittelwerts minus Realzeithauptmittelwert
sowie zweiter Anstiegskoeffizient (C1_2) ist gleich dem Quotienten aus der Differenz des Hauptmittelwerts minus dem unteren Mittelwert und der Differenz des Realzeithauptmittelwerts minus dem unteren Realzeitmittelwert
17. Verfahren nach Anspruch 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei be
rechneten unterschiedlichen Anstiegskoeffizienten die Bestimmung der zugehö
rigen zwei Nullkoeffizienten aus den zuvor berechneten Werten erfolgt, zum
Beispiel erster Nullkoeffizient (C0_1) ist gleich dem oberen Mittelwert minus
dem Produkt aus dem ersten Anstiegskoeffizenten und dem oberen Realzeit
mittelwert (C0_1 = tprognose_normiert_mw1 - C1_1 . tx_mw1) sowie zweiter Nullkoeffizi
ent (C0_2) ist gleich dem unteren Mittelwert minus dem Produkt aus dem
zweiten Anstiegskoeffizenten und dem unteren Realzeitmittelwert
C0_2 = tprognose_normiert_mw2 - C1_2 . tx_mw2).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19939274A DE19939274A1 (de) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | Verfahren zur Ermittlung der Laufzeit eines Trocknungsvorganges in Wäschetrocknern mit feuchtegesteuerten Trocknungsprogrammen |
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Publications (1)
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DE19939274A Ceased DE19939274A1 (de) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | Verfahren zur Ermittlung der Laufzeit eines Trocknungsvorganges in Wäschetrocknern mit feuchtegesteuerten Trocknungsprogrammen |
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