ES2327465T3 - Procedimiento de secado de un deshumidificador de aire. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de secado de un deshumidificador de aire lleno de material absorbente de humedad para transformadores, bobinas de reactancia o interruptores escalonados aislados por aceite y dotados de un recipiente de dilatación, en el que el deshumidificador de aire está unido con el recipiente de dilatación a través de un tubo de aspiración, en el que el material absorbente de humedad puede ser calentado por una calefacción eléctrica y puede ser así desecado y regenerado, y en el que es posible una maniobra de la calefacción únicamente cuando no circule aire hacia el interior del recipiente de dilatación, caracterizado porque se divide un ciclo (a) en diferentes ventanas de tiempo, porque en un primer instante (th) al principio de cada ventana de tiempo y en un segundo instante (th+1) de dicha ventana de tiempo se miden las respectivas temperaturas (zeta1, zeta2) en el tubo de aspiración y se calcula a partir de ellas un gradiente de temperatura (dzeta/dt) según la relación zeta2 - zeta1 = dzeta/dt, porque se repiten a continuación estas mediciones de temperatura y formaciones de gradientes de temperatura para ventanas de tiempo idénticas en x-1 ciclos (a) que se siguen uno tras otro, y se almacenan para cada ciclo (a = 1, a =

Description

Procedimiento de secado de un deshumidificador de aire.

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La invención concierne a un procedimiento para secar un deshumidificador de aire lleno de material absorbente de humedad para transformadores, bobinas de reactancia o interruptores escalonados aislados por aceite.

Se conoce por el documento EP 1 313 112 A1 un deshumidificador de aire de la clase citada al principio en el que está prevista una calefacción eléctrica para calentar y, por tanto, desecar el medio de absorción regenerable. Es así posible secar nuevamente el medio de absorción cuando éste se satura y, por tanto, dejarlo preparado para una nueva absorción de líquido. La calefacción eléctrica es maniobrada aquí por un sensor de humedad dispuesto en el deshumidificador de aire cuando se ha sobrepasado un valor límite.

Se conoce también por el documento DE 103 57 085 B3 -que se considera como el estado de la técnica más próximo- un procedimiento de deshumidificación de aire con un deshumidificador de aire calentable de esta clase. La calefacción eléctrica para calentar y desecar el granulado regenerable es maniobrada aquí solamente cuando el sensor de humedad señaliza la superación del valor límite de humedad y también se asegura adicionalmente que no se produzca en ese momento ningún flujo de aire hacia el recipiente de dilatación del aceite. En otras palabras, se admite en este procedimiento la maniobra de calefacción únicamente cuando no está presente ningún flujo de aire o bien el aire escapa de los recipientes de dilatación del aceite, pero en ningún caso durante la aspiración de aire hacia el recipiente de dilatación del aceite.

El reconocimiento de estos estados se efectúa en el procedimiento conocido mediante una captación del flujo de aire y eventualmente su dirección de flujo o bien mediante una captación de la presión diferencia de la carcasa del deshumidificador de aire y el recipiente de dilatación del aceite. Se emplean para ello sensores de flujo de aire o bien sensores de presión relativa.

Sin embargo, se ha visto en la práctica que el caudal de aire en el respectivo recipiente de dilatación del aceite es relativamente pequeño. Un valor típico en la práctica es de 2,5 l/min para transformadores de potencia y de 0,5 l/m para interruptores escalonados. A estos pequeños caudales de aire se imponen altos requisitos de precisión a los sensores empleados de flujo de aire o bien de presión relativa; los sensores disponibles son caros.

Por consiguiente, el cometido de la invención consiste en indicar un procedimiento de secado de un deshumidificador de aire en el que se pueda prescindir de tales sensores y, no obstante, se asegure con medios técnicos sencillos que un calentamiento y, por tanto, un secado del medio de absorción se produzcan solamente cuando no se aspire aire hacia el recipiente de dilatación del aceite.

Este problema se resuelve por medio de un procedimiento con las características de la primera reivindicación. Las reivindicaciones subordinadas conciernen a ejecuciones especialmente ventajosas de distintos pasos del procedimiento.

El procedimiento para resolver el problema se basa en la idea inventiva general de que un transformador de potencia se calienta más que su entorno al aumentar la carga y, en consecuencia, el aire que circula hacia fuera del transformador está más caliente que el aire exterior. En el procedimiento según la invención se deduce de esto, mediante la obtención del gradiente de temperatura, es decir, la evolución de la temperatura del aire medido del sistema, la información de si circula o no aire de dentro a fuera. Para la realización del procedimiento es necesario solamente un único sensor de temperatura que está dispuesto convenientemente en el tubo de aspiración hacia el recipiente de dilatación. Cuando el gradiente de temperatura es positivo, circula aire hacia fuera del recipiente de dilatación; el transformador "espira". En tal caso, o bien cuando el gradiente de temperatura es 0, es decir que no tiene lugar ningún flujo de aire, se puede realizar calentamiento. En caso contrario, cuando el gradiente de temperatura es inferior a 0, circula aire hacia el interior del recipiente de dilatación; el transformador "inspira". En este estado se tiene que suprimir un calentamiento. El fundamento técnico de esto es conocido y se ha explicado en el documento DE 103 57 085 B3 citado al principio.

Se explicará seguidamente el procedimiento según la invención con más detalle y a título de ejemplo ayudándose de los dibujos.

Muestran:

La figura 1, el procedimiento según la invención en la secuencia cronológica de los pasos de dicho procedimiento y

La figura 2, una representación tabular esquemática de la evaluación en el marco del procedimiento según la invención.

Respecto de la figura 1:

Se mide, en primer lugar, una temperatura \vartheta_{1} en el tubo de aspiración hacia el recipiente de dilatación del transformador o del interruptor escalonado y se almacena este valor transitoriamente. En la figura 1 este instante de medición de la temperatura se ha designado con t_{h}.

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Después de cierto tiempo, por ejemplo una hora, se mide nuevamente la temperatura en el tubo de aspiración hacia el recipiente de dilatación. En la figura 1 se ha designado esta temperatura como \vartheta_{2} y el instante se ha designado con t_{h+1}.

A continuación, se resta la temperatura \vartheta_{1} -que se ha medido al comienzo de la hora- de la temperatura \vartheta_{2} que se ha medido al final de la hora, y se almacena el resultado como gradiente de temperatura d\vartheta/dt.

A continuación, se determina si d\vartheta/dt es mayor o igual que 0. Si ocurre esto, ello significa que en el transcurso de la hora a cuyo principio y a cuyo final se efectuó la medición, se ha pasado a tener más calor en el tubo de aspiración, de lo cual se deduce en el procedimiento según la invención que ha circulado aire caliente hacia fuera y que el transformador o el interruptor escalonado ha "espirado". Cuando el gradiente de temperatura es igual a 0, esto significa que no ha tenido lugar ningún intercambio de aire. En ambos casos, sería posible un calentamiento del material absorbente.

Cuando el gradiente de temperatura d\vartheta/dt es mayor o igual que 0, se almacena esta ventana de tiempo t_{h...h+1}. Esta medición de temperatura y esta formación subsiguiente de gradiente se repiten continuamente en lo sucesivo para un primer ciclo. Se explicará la invención con el ejemplo de que para este ciclo se elige siempre un día completo a. La medición de la temperatura y la formación subsiguiente del gradiente se repiten continuamente en lo sucesivo para cada una de las 24 horas del primer día a hasta que se han registrado las 24 horas. En el ejemplo de realización que aquí se explica, una ventana de tiempo t_{h...h+1} corresponde exactamente a 1 hora.

A continuación, se repiten esta medición cíclica de temperatura y esta formación cíclica de gradiente para otros intervalos de tiempo, es decir, aquí días, por ejemplo tres días.

Para cada ciclo, es decir, aquí cada día, se almacenan de la manera descrita las ventanas de tiempo en las que el gradiente de temperatura es mayor o igual que 0.

En un día adicional subsiguiente, es decir, aquí el cuarto día, designado en general en la figura con a = x, se comprueba si durante los tres días precedentes, designados en general en la figura 1 como (x-1) días, resultan para cada día ventanas de tiempo coincidentes en las que el gradiente de temperatura es mayor o igual que 0. Ventajosamente, tales ventanas de tiempo coincidentes se extienden durante al menos 4 horas, lo cual se ha designado en general en la figura 1 como z horas. Si se obtienen tales ventanas de tiempo, comienza entonces en el cuarto día, en general en el día a = x, el calentamiento. Si no se encuentran tales ventanas de tiempo coincidentes dentro de este intervalo de tiempo, se desplaza entonces en un día la observación dirigida hacia el pasado. En otras palabras, se borran los 24 gradientes de temperatura almacenados para el primer día registrado y se extiende la búsqueda de otra ventana de tiempo válida a un día suplementario. Una vez efectuado el calentamiento, el procedimiento comienza desde el principio.

Por tanto, resumiendo, el procedimiento según la invención parte de lo siguiente en el ejemplo de realización descrito:

Durante algunos días, aquí tres días, se establece el gradiente de temperatura para cada hora y se almacenan los espacios de tiempo de un gradiente de temperatura positivo o de un gradiente de temperatura que sea exactamente 0.

A continuación, se comprueba si resultan ventanas de tiempo coincidentes para los distintos días, es decir, si para cada uno de los días registrados el gradiente de temperatura en espacios de tiempo siempre iguales, aquí durante al menos 4 horas, es un valor mayor/igual que 0. Cuando ocurre esto, se saca la conclusión de que este caso se presentará también con la máxima probabilidad en el día siguiente, de modo que en estos instantes se han cumplimentado en el día siguiente los criterios para un calentamiento. Si no están presentes ventanas de tiempo coincidentes en el espacio de tiempo considerado, se continúa este procedimiento durante más días.

Esto se ilustra una vez más en la figura 2. En esta figura, "1" significa un gradiente de temperatura mayor o igual que 0 y "0" significa un gradiente de temperatura negativo.

En el día 1, la medición horaria de la temperatura y la subsiguiente formación de gradiente han dado como resultado, por ejemplo, un valor "1" en diferentes ventanas de tiempo. Lo mismo ocurre en los días consecutivos en otras ventanas de tiempo. En el cuarto día, se establece que para los tres días precedentes resultan ventanas de tiempo coincidentes en los intervalos de tiempo 2:00 a 3:00 horas, 3:00 a 4:00 horas, 4:00 a 5:00 horas, 5:00 a 6:00 horas, es decir, cuatro ventanas de tiempo correlacionadas una con otra. Por consiguiente, en el cuarto día comienza el calentamiento a las 2:00 horas. A continuación, el procedimiento puede comenzar de nuevo desde el principio cuando se haya sobrepasado el valor de medida de humedad o haya transcurrido un tiempo de paro sobre el cual se entrará en detalles más adelante.

Es de hacer notar que el establecimiento descrito de 24 gradientes de temperatura, es decir, 24 diferenciales de temperatura por día, es solamente un ejemplo. En el marco de la invención es posible también prever otras distancias o ventanas de tiempo para la formación de los gradientes, especialmente menores anchuras de los pasos. Asimismo, la duración mínima necesaria explicada de 4 horas para un gradiente de temperatura mayor/igual que 0 puede variarse también dentro del ámbito de la invención. Por último, en el ámbito de la invención se puede elegir también para un ciclo un valor distinto que justamente un día.

Según un perfeccionamiento ventajoso de la invención, se prevé adicionalmente también un tiempo de paro que es mayor que el número de ciclos considerados, aquí días x, después del cual se produce un calentamiento en todos los casos y con independencia de la evaluación de los gradientes. Gracias a esta medida de seguridad se consigue un calentamiento garantizado, aún cuando, en un caso extremo, no puedan encontrarse ventanas de tiempo coincidentes para un espacio de tiempo determinado debido a condiciones climatológicas desfavorables, por ejemplo humedad muy alta del aire o fuerte incidencia de radiación solar.

Este procedimiento es adecuado de manera especialmente ventajosa para materializar en el interior del deshumidificador de aire un calentamiento orientado al estado de éste en combinación con el sensor de humedad conocido por el estado de la técnica citado al principio. El sensor de humedad señaliza en tal caso un valor límite para la humedad a la que tiene que calentarse el granulado; mediante el procedimiento según la invención se inicia entonces el proceso de calentamiento en la siguiente ventana de tiempo válida que esté caracterizada por un gradiente de temperatura positivo durante ventanas de tiempo coincidentes de los espacios de tiempo precedentes.

Claims (6)

1. Procedimiento de secado de un deshumidificador de aire lleno de material absorbente de humedad para transformadores, bobinas de reactancia o interruptores escalonados aislados por aceite y dotados de un recipiente de dilatación, en el que el deshumidificador de aire está unido con el recipiente de dilatación a través de un tubo de aspiración, en el que el material absorbente de humedad puede ser calentado por una calefacción eléctrica y puede ser así desecado y regenerado, y en el que es posible una maniobra de la calefacción únicamente cuando no circule aire hacia el interior del recipiente de dilatación, caracterizado porque se divide un ciclo (a) en diferentes ventanas de tiempo, porque en un primer instante (t_{h}) al principio de cada ventana de tiempo y en un segundo instante (t_{h+1}) de dicha ventana de tiempo se miden las respectivas temperaturas (\vartheta_{1}, \vartheta_{2}) en el tubo de aspiración y se calcula a partir de ellas un gradiente de temperatura (d\vartheta/dt) según la relación \vartheta_{2} - \vartheta_{1} = d\vartheta/dt, porque se repiten a continuación estas mediciones de temperatura y formaciones de gradientes de temperatura para ventanas de tiempo idénticas en x-1 ciclos (a) que se siguen uno tras otro, y se almacenan para cada ciclo (a = 1, a = 2...a = x-1) aquellas ventanas de tiempo en las que el gradiente de temperatura (d\vartheta/dt) es mayor o igual que 0, porque seguidamente se comprueba en otro ciclo (a = x) si en cada uno de los ciclos precedentes (a = 1, a = 2...a = x-1) resultan al menos z ventanas de tiempo almacenadas idénticas y correlacionadas entre ellas, en las que el gradiente de temperatura (d\vartheta/dt) es mayor o igual que 0, y cuando ocurre esto, se pone en funcionamiento la calefacción eléctrica en el ciclo a = x al principio de las ventanas de tiempo coincidentes de los ciclos anteriores, siempre que en este instante el gradiente de temperatura (d\vartheta/dt) sea nuevamente mayor o igual que 0, y cuando no ocurre esto, se incorpora un ciclo adicional a = x + 1 en la comparación.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como ciclo (a) se elige cada vez un día completo compuesto de 24 horas.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el valor para x asciende a 4, es decir que, después del almacenamiento de todas las ventanas de tiempo para tres ciclos (a), se efectúa en el cuarto ciclo subsiguiente la comprobación de la presencia de ventanas de tiempo idénticas correlacionadas entre ellas.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3, caracterizado porque el valor para z asciende a 4, es decir que son necesarias al menos cuatro ventanas de tiempo idénticas correlacionadas entre ellas para poner en funcionamiento la calefacción.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la calefacción se pone en funcionamiento únicamente cuando, además, un sensor de humedad señaliza la superación de un valor límite de humedad en la zona del deshumidificador de aire.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque está previsto, además, un tiempo de paro que es mayor que el número x de ciclos considerados, después del cual se realiza un calentamiento en todos los casos y con independencia de la evaluación de los gradientes de temperatura y de una medición de humedad.