DE3423378A1

DE3423378A1 - Verfahren zum betreiben einer lufttrocknungsanlage, insbesondere zur fuellung von hf-leitungen und anlage zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3423378A1
Application number: DE19843423378
Authority: DE
Inventors: Franz Xaver Dr. 8183 Rottach-Egern Pitschi; Georg Dr.-Ing. 8155 Westerham Spinner; Roland 8208 Kolbermoor Stiglmayer
Original assignee: Spinner GmbH
Current assignee: Spinner GmbH
Priority date: 1984-06-25
Filing date: 1984-06-25
Publication date: 1986-01-02
Also published as: DE3423378C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und
eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 10 angegebenen Gattung.
Bisher ist es bei derartigen Systemen üblich, den die Luft durch eine Trockenpatrone blasenden oder saugenden Kompressor abzuschalten, wenn der Druck in der der Trockenpatrone nachgeschalteten Nutzluft-Ausgangsleitung einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Die Wiederanschaltung des betreffenden Kompressors erfolgt, sobald der Ausgangsdruck auf einen zweiten vorbestimmten Wert abgesunken ist. Bei derartigen Anlagen sind im allgemeinen wenigstens zwei parallel liegende, abwechselnd auf Trockenbetrieb und Regenerierbetrieb schaltbare Trockenpatronen vorgesehen, um einen kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten. Eine derartige Trockenanlage ist in der DE-PS 16 19 921 beschrieben.
Derartige Anlagen mit druckabhängiger Ein- und Abschaltung des Druckerzeugers eignen sich jedoch nicht für solche Anlagen, bei denen ständig Luft unter konstantem Druck geliefert werden soll. Die Anwendung des bekannten Systems für solche Konstantdruck-Anlagen würde großvolumige Puffer-Luftkessel erfordern, und die Anlage müßte eine sehr große Luftleistung besitzen, um den Ein- und Ausschaltzyklus,der für die Stabilität des Drucks verantwortlich ist, in genügend kurzen Zykluszeiten zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung derartiger großvolumiger Ausgleichsspeicher eine Konstantdruckförderung, insbesondere zur Füllung von luftraumisolierten Koaxialkabeln und Hohlleitern zu gewährleisten.
Verfahrensmäßig gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Der Sicherheits-Luftüberschuß kann dabei mit ca. 10-20% so gewählt werden, daß er in der Gesamtenergiebilanz nicht wesentlich zu Buche schlägt, wobei zu berücksichtigen ist, daß die abgeblasene Luft die Trockenpatrone noch nicht durchlaufen hat, so daß die zum Betrieb der Trockeneinrichtung erforderliche Energie nur für jene Luft aufgewandt werden muß, die auch dem Verbraucher zur Verfügung gestellt wird. Es muß demnach nur so viel Luft getrocknet werden, wie gebraucht wird.
Vorrichtungsmäßig gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 10 angegebenen Merkmale. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 9 bzw. 11 bis 15.
Durch die Erfindung wird es möglich, bei festgelegtem maximalem Luftverbrauch und festgelegtem Nutzluft-Förderdruck diesen Druck über die Luftmenge konstant zu halten, die durch die Trockeneinrichtung geführt wird, indem die überschüssige Luft vor der Trockeneinrichtung abgeblasen wird.
Es ist zwar grundsätzlich in pneumatischen und insbesondere hydraulischen Anlagen bekannt, den Förderdruck durch Überdruckventile zu begrenzen oder konstant zu halten, die ein Abblasen ermöglichen oder in eine Nebenschlußleitung oder einen Vorratsbehälter führen. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Anwendung dieses Prinzips in der gekennzeichneten Weise gegenüber herkömmlichen Systemen zu wesentlichen technischen und wirtschaftlichen Vorteilen führt.
Durch die Anwendung von mehreren alternativ arbeitenden Kompressoren wird die Betriebssicherheit beträchtlich erhöht, weil hierdurch der schädliche Dauerlauf des Kompressors vermieden wird. Die Anschaltung in einem ungleichen Rhythmus, d.h. über unterschiedlich lange Zeitintervalle, vermeidet den Ausfall durch systematische Fehler.
Als Kriterium dafür, ob der augenblicklich laufende Kompressor eine ausreichende Luftleistung erbringt, ist die Druckdifferenz zwischen der Ausgangs luft und dem Druck am Kompressorausgang selbst. Daher wird erfindungsgemäß dieser Differenzdruck als Schaltkriterium herangezogen. Dabei kann bei elektronischer Steuerung der Gesamtanlage mit einem Magnetventil ein elektronischer Drucksensor, z.B. in Sekundenintervallen, auf den Ausgang des Gerätes bzw. den Ausgang des Kompressors geschaltet werden. Die Phase, in der der Sensor auf den Geräteausgang geschaltet wird, kann zur digitalen Anzeige des Druckes verwendet werden, wobei die Anzeige gespeichert wird, so daß die Umschaltung des Sensors auf den Kompressorausgang nicht wahrgenommen wird. Eine entsprechende Programmierung wertet beide Drücke aus und veranlaßt die Umschaltung auf einen noch in Takt befindlichen Kompressor und bewirkt eine Fehleranzeige.
Die Trockenpatronen sind zur Regenerierung aufheizbar, wobei während des Heizvorganges in Gegenrichtung eine Spülung mit einer kleinen Menge getrockneter Luft erfolgt, die von dem Ausgang der arbeitenden Trockenpatrone abgezapft wird.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage.
Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei abwechselnd arbeitende Kompressoren K1, K2 vorgesehen, die über Filter 10 Luft ansaugen und die Druckluft über Rückschlagventile 12 in eine gemeinsame Kompressor-Förderleitung 14 liefern. Diese Förderleitung 14 ist an ein Umschalt-Magnetventil 16 angeschaltet, welches zwei nach je einer Trockenpatrone TP1 bzw. TP2 führende Anschlüsse aufweist. Die Steuerung des Ventils 16 erfolgt dabei in der Weise, daß jeweils eine Patrone für die Lufttrocknung wirksam ist, während die andere durch eine Heizeinrichtung regeneriert wird. Die für die Trocknung wirksame Trockenpatrone ist über das Magnetventil 16 an die Ausgangsleitung 14 angeschaltet, während das Ventil 16 die im Regenerierbetrieb arbeitende Trockenpatrone eingangsseitig entlüftet, während über ein zwischen den Ausgangsleitungen 18 der Trockenpatronen TP1, TP2 angeordnetes Drosselventil 20 ein geringer Teil Trockenluft abgezapft und im Gegenstrom durch die im Regenerierverfahren arbeitende Trockenpatrone gefördert wird. Die Trockenpatronen weisen vorzugsweise Kammern auf, die mit einem Molekularsieb gefüllt sind und eine vorbestimmte Wasseraufnahmefähigkeit besitzen, die so bemessen ist, daß sie jeweils mehrere Stunden Betriebssicherheitsreserve aufweisen.
Die Ausgangsleitungen 18 sind über Rückschlagventile 22 an die Nutzluft-Ausgangsleitung 24 angeschlossen.
Die Nutzluft-Ausgangsleitung 24 steht mit einem Druckmesser 26 in Verbindung, dessen Stellglied 28 ein Abblasventil 30 steuert, welches in der Kompressorausgangsleitung 14 angeordnet ist. Dieses Ventil 30, welches demgemäß noch vor dem Umschaltventil 16 in der Kompressor-Förderleitung liegt, öffnet bei Übersteigen des Solldrucks in der Nutzluft-Ausgangsleitung 24, wodurch gewährleistet wird, daß die zu belüftenden Geräte unabhängig von ihrem Luftverbrauch immer mit dem gewünschten Druck beaufschlagt werden, so daß die Drucksteuerung durch eine Mengensteuerung herbeigeführt wird.
Die beiden Kompressoren K1 und K2 sind über ihre Rückschlagventile 12 parallel geschaltet und werden abwechselnd in unsymmetrischen Zeitabschnitten über ein eigenes Programmwerk angeschaltet.
Die Steuerung ist so vorgesehen, daß bei Ausfall eines der beiden Kompressoren oder bei wesentlichen Absinken seiner Ausgangsleistung der andere die volle Last übernimmt und gleichzeitig eine Fehleranzeige getroffen wird.
Die Überwachung der Kompressoren erfolgt durch einen Druckmesser 32, der nach dem Ausführungsbeispiel über eine Umschaltvorrichtung 34 einerseits an die Kompressor-Ausgangsleitung 14 und andererseits an die Nutzluft-Ausgangsleitung 24 anschaltbar ist. Bei Anschaltung an die Kompressor-Ausgangsleitung kann auch bei vollständig offener Nutzluft-Ausgangsleitung am Ausgang des Gesamtsystems über die Trockenpatronen und die Rückschlagventile ein Staudruck entstehen, der als Minimaldruck von der Drucküberwachungseinrichtung registriert wird. Erst bei Unterschreiten dieses Druckes schaltet die Einrichtung dann automatisch auf den anderen Kompressor, da davon auszugehen ist, daß bei Unterschreitung dieses Drucks der Kompressor nicht mehr ordnungsgemäß arbeitet.
Die Steuerung des Gesamtsystems erfolgt über elektronische Einrichtungen, wobei der Drucksensor 32 wahlweise in Intervallen durch das Magnetventil der Umschaltvorrichtung 34 an die Ausgangsleitung 24 bzw. den Kompressorausgang 14 geschaltet wird. Dadurch wird der Ausgangsdruck angezeigt und die Funktion überwacht.
Ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Überwachungselement überwacht die Heizelemente der Trockenpatronen TP1, TP2, wobei ein Ausfall einer Trockenpatronenheizung eine Umschaltung auf das andere Element bewirkt.
Die Elektronik sorgt in diesem Falle dafür, daß die Trockenpatrone mit dem defekten Heizglied, die nicht mehr regeneriert werden kann, nicht mehr durch das Magnetventil angeschaltet wird. Gleichzeitig wird ein weiterer Alarm ausgelöst, der signalisiert, daß die Anlage nur noch wenige Stunden betriebsbereit ist.
Eine weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Alarmeinrichtung spricht an, wenn der Ausgangsdruck nicht mehr erreicht wird, d.h. wenn der Luftverbrauch unzulässig angestiegen ist.
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Claims

Verfahren zum Betreiben einer Lufttrocknungsanlage, insbesondere zur Füllung von HF-Leitungen und Anlage zur Durchführung des Verfahrens Patentansprüche: 1. Verfahren zum Betreiben einer Lufttrocknungsanlage und zur Füllung von luftraumisolierten Koaxialkabeln oder Hohl leitern mit getrockneter Druckluft, die über eine Trockenpatrone der zu füllenden Leitung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei kontinuierlichem Betrieb des Kompressors die Drucksteuerung durch eine Mengensteuerung herbeigeführt wird, und daß ständig Luft dem Verbraucher zugeführt und ein Sicherheits-Luftüberschuß vor Eintritt in die Trockenpatrone abgeblasen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftförderung zwischen zwei oder mehreren Kompressoren so geschaltet wird, daß die Kompressoren in unsymmetrischen Zeitabschnitten laufen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheits-Luftüberschuß etwa 10 - 20% beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung bei Ausfall oder Leistungsabfall des gerade wirksamen Kompressors auf einen die volle Leistung liefernden Kompressor umschaltet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerkriterium der Druckabfall über der Trockenpatrone festgestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drucküberwachung direkt am Ausgang des Kompressors erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drucksensor wahlweise in Intervallen an die Ausgangsleitung und an die Kompressorförderleitung geschaltet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung in Sekundenintervallen vorgenommen wird, und daß die Phase, in der der Sensor auf den Ausgang geschaltet ist, zur digitalen Anzeige des Druckes benutzt wird, daß die beiden Drücke einem Komparator zugeführt werden, und daß beim überschreiten eines vorbestimmten Differenzdruckes die Umschaltung und zusätzlich eine Alarmauslösung erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Trockenpatronen parallelgeschaltet sind, und die Regenerierung durch Heizung einer Trockenpatrone erfolgt, während die andere die Lufttrocknung bewirkt, und daß die Heizelemente der Trockenpatronen überwacht wird, und daß bei Ausfall der Heizung die betreffende Trockenpatrone nicht mehr eingeschaltet und eine Alarmfunktion ausgelöst wird.
10. Anlage mit wenigstens einem Kompressor mit nachgeschaltetem Umschaltventil und wenigstens zwei wechselweise betriebenen Trockenpatronen, an die über Rückschlagventile die Nutzluft-Ausgangsleitung anschließt, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckmesser (26) mit der Nutzluft-Ausgangsleitung (24) in Verbindung steht und über ein Stellglied (28) ein Abblasventil (30) steuert, das in der Kompressor-Ausgangsleitung (14) angeordnet ist.
11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Kompressoren (K1, K2) parallelgeschaltet sind, die über eine Steuereinrichtung alternativ in unterschiedlich langen Zeitintervallen abwechselnd arbeiten.
12. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Paar Trockenpatronen (TP1, TP2) dem Drucklufterzeuger über ein Umschaltventil (16) nachgeschaltet ist, von denen jeweils eine als Trockenvorrichtung arbeitet, während die andere regeneriert wird.
13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgangsleitungen (18) der Trockenpatronen (TP1, TP2) ein Drosselventil (20) eingeschaltet ist, welches die eingangsseitig entlüftete, im Regenerierverfahren durch Aufheizung arbeitende, eingangsseitig entlüftete Trockenpatrone mit getrockneter Spülluft versorgt.
14. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckdifferenzmesser (32) zwischen die Ausgangsleitung (14) des Druckerzeugers und die Nutzluft-Ausgangsleitung (24) geschaltet ist.
15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des Druckdifferenzmessers alternativ auf die Kompressor-Ausgangsleitung (14) und die Nutzluft-Ausgangsleitung (24) schaltbar ist.
16. Anlage nach den Ansprüchen 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckdifferenzmesser (32) eine Umschalteinrichtung für die Kompressoren (K1 , K2) und/oder eine Alarmeinrichtung nachgeschaltet ist.