ES2624645T3 - Método y dispositivo para secar un gas en frío - Google Patents

Método y dispositivo para secar un gas en frío Download PDF

Info

Publication number
ES2624645T3
ES2624645T3 ES11710109.7T ES11710109T ES2624645T3 ES 2624645 T3 ES2624645 T3 ES 2624645T3 ES 11710109 T ES11710109 T ES 11710109T ES 2624645 T3 ES2624645 T3 ES 2624645T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
evaporator
temperature
pressure
minimum
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES11710109.7T
Other languages
English (en)
Inventor
Frits Cornelis A. Baltus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Atlas Copco Airpower NV
Original Assignee
Atlas Copco Airpower NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Copco Airpower NV filed Critical Atlas Copco Airpower NV
Application granted granted Critical
Publication of ES2624645T3 publication Critical patent/ES2624645T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • B01D53/265Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

Método para secar aire en frío donde el vapor de agua se condensa fuera del gas guiándolo a través de la parte secundaria de un intercambiador térmico (2), la parte primaria del cual forma el evaporador (3) de un circuito de enfriamiento, dicho circuito de enfriamiento comprende un compresor controlado de velocidad (4) para circular un refrigerante en el circuito de enfriamiento, al igual que un condensador (5) y un medio de expansión (6), por lo cual los medios se aplican para determinar la temperatura del evaporador Tevaporador y/o presión del evaporador pevaporador y medios para medir la temperatura de gas mínima (LAT) o el punto de condensación, caracterizado por el hecho de que el método comprende las etapas siguientes durante el secado en frío: - determinar la carga del circuito de enfriamiento basándose en la temperatura del evaporador Tevaporador y/o presión del evaporador pevaporador por una parte y la temperatura de gas mínima (LAT) por otra; - calcular un valor deseado para la temperatura del evaporador o presión del evaporador que se requiere para enfriar el gas suministrado a una temperatura de gas mínima establecida (LATSP) en la salida de la parte secundaria del intercambiador térmico (2), teniendo en cuenta la carga anteriormente mencionada; y - controlar la velocidad del compresor (4) para hacer la temperatura del evaporador o presión del evaporador igual a o prácticamente igual al valor deseado anteriormente mencionado para la temperatura del evaporador o presión del evaporador.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Metodo y dispositivo para secar un gas en frio
[0001] La presente invencion se refiere a un metodo para secar un gas en frio.
[0002] Mas especificamente, la invencion se refiere a un metodo para secar gas en frio donde el vapor de agua se condensa del gas guiando el gas a traves de la parte secundaria de un intercambiador termico, la parte primaria del cual forma el evaporador de un circuito de enfriamiento, dicho circuito de enfriamiento comprende un compresor controlado de velocidad para la circulation de un refrigerante en el circuito de enfriamiento, al igual que un condensador y medios de expansion, por lo cual los medios se aplican para determinar la temperatura del evaporador Tevaporador y/o presion del evaporador pevaporador y medios para medir la temperatura de gas minima (LAT).
[0003] Como se sabe, el enfriamiento por secado se basa en el principio de que la humedad se condensa del gas por la reduction de la temperatura del gas, despues de lo cual el agua condensada se separa en un separador de liquidos y despues de lo cual el gas se calienta nuevamente de manera que este gas ya no esta saturado.
[0004] El aire comprimido suministrado por un compresor, por ejemplo, en la mayoria de los casos esta saturado con vapor acuoso o, en otras palabras, tiene una humedad relativa del 100 %.
Esto significa que la condensation se produce en caso de una caida de temperatura por debajo del denominado punto de condensacion.
Como resultado del agua condensada, se producira la corrosion en tuberias y herramientas, y el equipo puede presentar un desgaste prematuro.
[0005] Por esta razon, se seca el aire comprimido, que se puede hacer del modo anteriormente mencionado por secado en frio.
Otros gases tambien pueden secarse de esta manera.
[0006] Cuando el aire se comprime en seco, el aire en el intercambiador termico no se debe enfriar demasiado, ya que de otro modo se podria congelar el condensado.
Tipicamente, el aire comprimido seco tiene una temperatura igual a 20 grados Celsius por debajo de la temperatura ambiente, pero nunca menos de dos a tres de grados Celsius sobre cero.
Con este fin, la temperatura del refrigerante en el evaporador se mantiene entre 15 °C y -5 °C.
[0007] Para prevenir la congelation del condensado, como se conoce la velocidad del compresor se controla como una funcion de la temperatura de gas minima medida LAT.
La LAT es la temperatura minima que se produce del gas que se va a secar que se guia a traves de la parte secundaria del intercambiador termico anteriormente mencionado.
[0008] Si la LAT se reduce y el condensado amenaza con congelarse, por ejemplo, debido a una reduccion del flujo de gas suministrado, la velocidad del compresor se reduce de manera que la LAT aumenta nuevamente.
Asi se evita la congelacion del condensado.
[0009] Si la LAT aumenta, por ejemplo, debido a una ascension del flujo de gas suministrado, la velocidad del compresor aumenta de manera que la temperatura de evaporador disminute y la LAT tambien disminuye.
[0010] La WO2007/022604 A1 divulga un concepto para el secado en frio de un gas mediante un circuito de enfriamiento que comprende un intercambiador termico con un evaporador, un compresor y medios para medir la temperatura de gas minima (LAT) y la temperatura del evaporador.
[0011] Una desventaja de un control basado en la LAT es que la temperatura del evaporador puede hacerse demasiado baja, de manera que la congelacion se puede producir en el evaporador.
[0012] Un control basado en la presion del evaporador, en otras palabras, la presion en el evaporador, tambien se conoce.
En tal caso, la velocidad del compresor se controla de manera que la presion del evaporador se mantiene entre limites determinados.
[0013] Una desventaja del control anteriormente mencionado es que a una carga baja del circuito de enfriamiento o por ejemplo a un flujo bajo de gas suministrado, el condensado se puede congelar.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
[0014] El fin de la presente invencion es proporcionar una solucion para una o mas de las desventajas anteriormente mencionadas y/u otras desventajas mediante un metodo para secar un gas en enfrio donde el vapor acuoso se condensa fuera del gas por la guia del gas a traves de la parte secundaria de un intercambiador termico, la parte primaria de la cual forma el evaporador de un circuito de enfriamiento, dicho circuito de enfriamiento comprende un compresor controlado de velocidad para la circulacion de un refrigerante en el circuito de enfriamiento, al igual que un medio condensador y de expansion, por lo cual los medios se aplican para determinar la temperatura del evaporador Tevaporador y/o presion del evaporador pevaporador y los medios para medir la temperatura de gas minima (LAT) o el punto de condensacion, por lo cual el metodo comprende las etapas siguientes durante el secado en frio:
- la determinacion de la carga del circuito de enfriamiento basandose en la temperatura del evaporador Tevaporador y/o presion del evaporador pevaporador por una parte y la temperatura de gas minima por otra (LAT);
- calculo de un valor deseado para la temperatura del evaporador o presion del evaporador que se requiere para refrescar el gas suministrado a una temperatura de gas minima establecida (LATSP) en la salida de la parte secundaria del intercambiador termico, teniendo en cuenta la carga anteriormente mencionada; y
- control de la velocidad del compresor para hacer la temperatura del evaporador o presion del evaporador igual a o practicamente igual al valor deseado anteriormente mencionado para la temperatura del evaporador o presion del evaporador.
[0015] Un metodo segun la invencion calcula un valor deseado para la temperatura del evaporador o presion del evaporador que se requiere para enfriar el gas suministrado a un caudal determinado a una temperatura de gas minima establecida (LATSP).
[0016] Si cambia un parametro en el flujo anteriormente mencionado (cantidad, humedad, presion, temperatura, ...), luego en un metodo segun la invencion, el valor deseado calculado tambien cambia para la temperatura del evaporador o presion del evaporador que se necesita para enfriar el caudal de gas cambiado suministrado a la temperatura de gas establecida minima (LATSP).
[0017] De esta manera, independientemente de la carga del circuito de enfriamiento, el gas se enfria para una temperatura de gas minima establecida (LATSP) de manera que el condensado no se puede congelar.
[0018] Lo anteriormente mencionado tambien implica que ninguna energia se consuma innecesariamente, ya que la temperatura del evaporador o presion del evaporador no se mantiene inferior a lo requerido estrictamente.
[0019] De hecho, esta claro que a una temperatura de gas minima establecida determinada (LATSP), el valor deseado de la temperatura del evaporador o el valor deseado de la presion del evaporador aumenta, ya que el circuito de enfriamiento se carga menos o de otro modo, ya que se educe el flujo de gas suministrado.
De esta manera, un metodo segun la invencion usa un minimo de energia para enfriar un determinado indice de flujo de gas a una temperatura de gas minima establecida (LATSP).
[0020] Otra ventaja de un metodo segun la invencion es que la carga del circuito de enfriamiento se determina basandose en solo dos mediciones, preferiblemente de la temperatura de gas minima (LAT) y de la presion del evaporador pevaporador.
Datos externos tales como caudal, temperatura, presion, humedad relativa, agua libre y otros no se requieren para adaptar el circuito de enfriamiento a la carga.
[0021] Segun una caracteristica preferida de la invencion, el circuito de enfriamiento siempre funciona a una temperatura del evaporador que es superior a una temperatura del evaporador permisible minima.
[0022] Una ventaja de esto es que ninguna congelacion se puede producir en el evaporador bajo cualquier circunstancia, ya que la temperatura del evaporador no puede ser menos de un valor admisible minimo.
Se sabe que hay una conexion inequivoca entre la temperatura y la presion a un punto determinado del evaporador y consecuentemente en vez de un control basado en la temperatura del evaporador, es posible un control basado en la presion del evaporador.
[0023] La invencion tambien se refiere a un dispositivo para el secado de un gas en frio, dicho dispositivo comprende un intercambiador termico del cual la parte primaria forma el evaporador de un circuito de enfriamiento donde hay proporcionado sucesivamente un compresor controlado de velocidad, un condensador y medios de expansion, y por lo cual el intercambiador termico anteriormente mencionado tiene una parte secundaria a la que un tubo se conecta para suministrar un gas para secar, y por lo cual abajo de esta parte secundaria del intercambiador termico anteriormente mencionado se proporciona un separador de liquidos para eliminar el condensado, por lo cual el dispositivo anteriormente mencionado tiene medios para medir la presion del evaporador pevaporador y la temperatura
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
de gas minima (LAT) y que los medios se conecten a una unidad de control que esta tambien conectada al compresor anteriormente mencionado para controlar su velocidad de rotacion basandose en mediciones de la temperatura de gas minima y la presion del evaporador (pevaporador).
[0024] Las ventajas de tal dispositivo segun la invencion son similares a las ventajas vinculadas a un metodo segun la invencion.
[0025] Segun una forma de realizacion preferida de un dispositivo segun la invencion, la unidad de control anteriormente mencionada tiene un algoritmo que determina la carga del circuito de enfriamiento basandose en la temperatura de gas minima anteriormente mencionada (LAT) y la presion del evaporador medida pevaporador; y que, teniendo en cuenta la carga anteriormente mencionada, calcula un valor deseado (pw) para la presion del evaporador que se requiere para refrescar el gas suministrado a una temperatura de gas minima establecida (LATSP) en la salida de la parte secundaria del intercambiador termico; y que controla la velocidad del compresor de manera que la presion del evaporador pevaporador es igual o practicamente igual al valor deseado anteriormente mencionado (pw) de la presion del evaporador.
[0026] Con la intencion de mostrar mejor las caracteristicas de la invencion, un metodo segun la invencion para el secado de un gas en frio se descride de ahora en adelante por medio de un ejemplo, sin ninguna naturaleza de limitation, con referencia a los dibujos anexos, donde:
La Figura 1 muestra un diagrama de bloques de un dispositivo que se puede usar en un metodo segun la invencion para secar un gas en frio;
La Figura 2 muestra valores deseados para la temperatura del evaporador y la presion del evaporador para enfriar un flujo determinado de gas suministrado a una temperatura de gas minima establecida (LATSP) que se calculan con un metodo segun la invencion;
La Figura 3 muestra un diagrama de bloques de un algoritmo de control para la determination de un valor deseado para la presion del evaporador (pw);
La Figura 4 muestra un diagrama de control para controlar la velocidad del compresor.
[0027] El dispositivo 1 para el secado en frio, que se muestra esquematicamente en la figura 1, contiene un intercambiador termico 2, la parte primaria del cual forma el evaporador 3 de un circuito de enfriamiento donde hay sucesivamente tambien un compresor 4, un condensador 5 y un medio de expansion 6.
[0028] El circuito de enfriamiento se rellena con un refrigerante, por ejemplo R404a, del cual la direction de flujo se indica por la flecha K.
[0029] La parte secundaria del intercambiador termico 2 se conecta a un separador de liquidos 8 via un tubo 7.
[0030] Una parte de este tubo 7 puede, antes de que este alcance el intercambiador termico 2, extenderse parcialmente a traves de un pre-refrigerador o recuperar el intercambiador termico 9 y luego, despues del separador de liquidos 8, extenderse nuevamente a traves de la recuperation del intercambiador termico 9, fluyendo a contracorriente a la parte anteriormente mencionada.
[0031] Ademas, el dispositivo 1 dispone de medios para medir la temperatura de gas minima (LAT) y en este caso esos medios se construyen en forma de un primer elemento de medicion 10 que se posiciona en el nivel de la parte secundaria del intercambiador termico 2.
El dispositivo 1 tambien contiene medios para la determinacion de la temperatura del evaporador Tevaporador y/o la presion del evaporador pevaporador, en este caso en forma de un segundo elemento de medicion 11 que se coloca en el lado de baja presion del circuito de enfriamiento para medir la presion del evaporador pevaporador.
[0032] En otras palabras, el segundo elemento de medicion 11 se coloca abajo desde el medio de expansion anteriormente mencionado 6 y justo arriba del evaporador anteriormente mencionado.
[0033] El compresor 4 se conecta a una unidad de control 12 a la que el primer y segundo elemento de medicion 10 y 11 tambien se conectan.
[0034] El metodo segun la invencion es muy simple y de la siguiente manera.
[0035] El gas o mezcla de gases para secar, en este caso, aire comprimido se guia a traves de la parte secundaria del intercambiador termico 2, preferiblemente fluyendo en la direccion opuesta al refrigerante en el evaporador 3 del circuito de enfriamiento.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
[0036] En el intercambiador termico anteriormente mencionado 2, se enfria el aire humedo suministrado, por lo cual se forma el condensado que luego se separa en el separador de liquidos 8.
[0037] El aire frio, que contiene menos humedad despues de este separador de liquidos 8 pero sin embargo tiene una humedad relativa de 100 %, se calienta en el intercambiador termico de recuperacion 9 de manera que la humedad relativa desciende al 50 % por ejemplo, mientras el aire suministrado para secar, ya se ha enfriado parcialmente en este intercambiador termico de recuperacion 9 antes de ser guiado al intercambiador termico 2.
[0038] El aire en la salida de la parte secundaria del intercambiador termico 2 es asi mas seco que en la entrada de la parte secundaria del intercambiador termico 2.
[0039] Para evitar la congelacion del condensado, el aire comprimido suministrado no se puede enfriar a menos de 2 a 3 °C en el intercambiador termico 2.
[0040] Un metodo segun la invencion enfria el aire comprimido suministrado a una temperatura de gas minima establecida LATSP por el calculo de un valor deseado Tw o pw para la temperatura del evaporador o presion del evaporador y el control de la velocidad de rotacion n del compresor 4 de manera que la temperatura del evaporador Tevaporador o presion del evaporador pevaporador es igual a o practicamente igual al valor deseado calculado anteriormente mencionado de la temperatura del evaporador Tw o la presion del evaporador pw.
[0041] Cuanto mayor sea la temperatura de gas minima establecida LATSP, mas alto sera el valor deseado calculado correspondiente.
Cuando el aire comprimido se seca en frio, la temperatura de gas minima LATSP se establece tipicamente a un valor que es 20 °C por debajo de la temperatura ambiente, preferiblemente, con la restriccion de que la temperatura de gas minima LATSP no se puede ajustar a menos de 2 a 3 °C.
[0042] Es esencial por la presente que un metodo segun la invencion calcule el valor deseado anteriormente mencionado para la temperatura Tw o presion pw en el evaporador 3, teniendo en cuenta la carga C del circuito de enfriamiento.
[0043] La carga C del circuito de enfriamiento se determina basandose en los valores medidos de la temperatura de gas minima (LAT) por una parte y la presion del evaporador pevaporador y/o temperatura del evaporador Tevaporador por otra.
En este caso, basandose en la temperatura de gas minima (LAT) y la presion del evaporador pevaporador, medida respectivamente por el primer y el segundo elemento de medicion 10 y 11.
[0044] Como se ha mencionado anteriormente, el valor deseado pw aumenta en la medida en que la temperatura de gas minima LATSP se establece mas alta.
En este caso, se asume una relacion lineal entre la temperatura de gas minima y la presion del evaporador.
La inclinacion de la relacion lineal anteriormente mencionada depende del tipo de refrigerador y esta matematicamente caracterizada por un gradiente R.
[0045] Cuando, como es el caso en este ejemplo, se mide la presion del evaporador (pevaporador), la carga se determina calculando un valor C segun la formula:
C = [ D1 * Ln (pevaporador) - D2] - [R * LAT] + A - B
donde los valores D1 y D2 son constantes que dependen del refrigerante usado en el circuito de enfriamiento.
[0046] El valor A es el punto de condensation que se alcanza a una temperatura del evaporador minima admisible o presion B.
[0047] A una temperatura del evaporador constante Tevaporador, el valor C aumenta en la medida en que la carga disminuye.
De hecho, tras una reduction del caudal de aire comprimido suministrado, la LAT disminuye de manera que C aumenta.
La inversa se aplica con un aumento de la carga de manera que la LAT aumenta y C disminuye.
[0048] En este ejemplo, el punto de condensacion A de 3 °C se alcanza a una temperatura de evaporador minima admisible de -5 °C.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
[0049] Despues de que la carga haya sido determinada por el calculo del valor C, un valor deseado Tw para la temperatura del evaporador se puede calcular y derivar de este para la presion del evaporador pw y este valor deseado Tw para la temperatura del evaporador se calcula basandose en la temperatura de gas minima establecida LATSP con la formula siguiente:
Tw = R * LATSP - A + B + C.
[0050] La formula anteriormente mencionada se aplica si la temperatura de gas minima medida (LAT) es superior que A o en este caso superior a 3 °C.
[0051] En todos los otros casos, un valor deseado Tw para la temperatura del evaporador se calcula segun la formula:
Tw = B/A * LATSP.
[0052] Segun una caracteristica preferida de la invencion, el circuito de enfriamiento siempre funciona a una temperatura del evaporador Tevaporador superior a B o en este caso superior a -5 °C.
[0053] Las formulas anteriormente mencionadas estan graficamente presentadas en la figura 2, que muestra un numero de curvas que en este caso muestran la relacion entre la temperatura de gas minima LAT y la temperatura del evaporador Tevaporador.
[0054] La curva superior corresponde a la carga posible minima del circuito de enfriamiento o en otras palabras con un valor maximo (Cmax) de C.
La curva inferior se usa si la carga es un maximo y corresponde a un valor minimo C (Cmin).
[0055] Las curvas situadas entre la curva de parte superior y de fondo se calculan para una carga que varia entre la carga maxima y minima del circuito de enfriamiento.
[0056] Dada la relacion entre la temperatura y presion en el evaporador a un punto determinado, un valor deseado pw para la presion de evaporador se puede derivar a partir de un valor deseado calculado Tw para la temperatura del evaporador.
La formula de abajo se puede utilizar para determinar el valor deseado pw de la presion del evaporador basandose en el valor deseado Tw de la temperatura del evaporador:
Pw = D3 * e (D4 * Tw)
donde D3 y D4 son constantes cuyos valores dependen del refrigerante.
[0057] Tipicamente, se da un valor a las constantes anteriormente mencionadas D1, D2, D3 y D4 que se determina de las curvas de presion/temperatura para el refrigerante, como se muestra en la tabla de abajo, pero se sobreentiende que la invencion no es restringida como tal:
D1 D2 D3 D4
R404a
27,462 43,793 4,9288 0,0363
R410a
28,658 55,216 6,869 0,0348
[0058] Los valores en la primera fila de este ejemplo se aplican si R404a se usa como un refrigerante, mientras la segunda fila contiene valores de ejemplo para las constantes D1 a D4 si R410a se usa como un refrigerante.
[0059] En consecuencia, la unidad de control 12 del compresor 4 controla la velocidad del compresor basandose en un valor deseado para la presion del evaporador.
[0060] La Figura 2 indica que el valor deseado Tw para la temperatura del evaporador, que se requiere para refrescar el gas suministrado a una temperatura de gas minima establecida LATSP, cambia en funcion de la carga.
Lo mismo se aplica al valor deseado pw para la presion del evaporador.
[0061] Como se puede leer de las coordenadas de punto X en la curva superior, a una carga minima del circuito de enfriamiento un valor deseado Tw de 11 °C se calcula para la temperatura del evaporador para refrescar el gas suministrado a una temperatura de gas minima establecida LATSP de 12 °C.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
[0062] Por otro lado, a una carga maxima del circuito de enfriamiento, un valor deseado Tw de 3 °C se calcula para la temperatura del evaporador para refrescar el gas suministrado en este caso a una temperatura de gas minima establecida LATSP de 12 °C, como se puede leer de las coordenadas del punto Y situadas en la curva inferior.
[0063] La temperatura del evaporador admisible minima B en este caso se fija igual a -5 °C.
La curva inferior en la figura 2 se limita consecuentemente en la parte inferior de manera que un valor deseado Tw inferior a -5 °C para la temperatura del evaporador no se puede calcular bajo ninguna circunstancia.
[0064] De esta manera, se evita la congelacion en el intercambiador termico.
[0065] Si se mide la temperatura del evaporador Tevaporador, que no se excluye segun la invention, la carga se determina segun la formula:
C — Tevaporador - [R * LAT] + A — B
donde
LAT = la temperatura de gas minima medida.
A = el punto de condensation que se alcanza a una temperatura del evaporador minima admisible B.
R = el gradiente que caracteriza la relation lineal entre la temperatura de gas minima LAT y la temperatura del evaporador Tevaporador para una temperatura de gas minima medida mayor de A.
[0066] La carga reflejada por el valor C se calcula preferiblemente con un intervalo de tiempo TC.
Despues del intervalo de tiempo TC, se toma una fotografia de la temperatura media.
Temperatura media aqui significa la temperatura media en el intercambiador termico 2, por lo cual este intercambiador termico 2 se puede construir de uno o mas intercambiadores termicos parciales conectados en paralelo y/o en serie.
[0067] El valor obtenido para C durante un intervalo de tiempo TC luego se usa para un intervalo de tiempo TC para controlar el circuito de enfriamiento y asi el secador.
Despues del termino del intervalo de tiempo TC, el valor C se calcula nuevamente y luego sigue un nuevo valor consignado de presion del evaporador o de otro modo.
[0068] Cuanto menor sea el intervalo de tiempo TC, mas rapida sera la respuesta a una carga variable.
[0069] La Figura 3 muestra el algoritmo que se usa para la unidad de control 12 en este caso para determinar un valor deseado pw para la presion del evaporador, por lo cual el algoritmo tiene en cuenta la carga del circuito de enfriamiento.
En este caso, la carga se determina basandose en la presion del evaporador medida, mostrada en la figura 3 por pv y la temperatura de gas minima medida LAT.
[0070] La Figura 4 muestra el diagrama de control, que en este caso se usa por la unidad de control 12 para controlar la velocidad de rotation n del compresor 4 despues de que un determinado valor deseado pw haya sido calculado para la presion del evaporador.
[0071] El diagrama de control compara el valor deseado pw para la presion del evaporador, calculado segun la figura 3, al valor medido de la presion del evaporador pv.
El algoritmo de control luego continua con la diferencia entre la presion del evaporador pv y el valor deseado pw.
La diferencia anteriormente mencionada esta integrada por un integrador 13 y/o amplificada por un amplificador 14.
[0072] Luego la unidad de control 12 controla la velocidad de rotacion n del compresor 4 en funcion de la diferencia entre el valor deseado anteriormente mencionado pw y el valor medido de la presion del evaporador pv.

Claims (12)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    1. Metodo para secar aire en frio donde el vapor de agua se condensa fuera del gas guiandolo a traves de la parte secundaria de un intercambiador termico (2), la parte primaria del cual forma el evaporador (3) de un circuito de enfriamiento, dicho circuito de enfriamiento comprende un compresor controlado de velocidad (4) para circular un refrigerante en el circuito de enfriamiento, al igual que un condensador (5) y un medio de expansion (6), por lo cual los medios se aplican para determinar la temperatura del evaporador Tevaporador y/o presion del evaporador pevaporador y medios para medir la temperatura de gas minima (LAT) o el punto de condensacion, caracterizado por el hecho de que el metodo comprende las etapas siguientes durante el secado en frio:
    - determinar la carga del circuito de enfriamiento basandose en la temperatura del evaporador Tevaporador y/o presion del evaporador pevaporador por una parte y la temperatura de gas minima (LAT) por otra;
    - calcular un valor deseado para la temperatura del evaporador o presion del evaporador que se requiere para enfriar el gas suministrado a una temperatura de gas minima establecida (LATSP) en la salida de la parte secundaria del intercambiador termico (2), teniendo en cuenta la carga anteriormente mencionada; y
    - controlar la velocidad del compresor (4) para hacer la temperatura del evaporador o presion del evaporador igual a o practicamente igual al valor deseado anteriormente mencionado para la temperatura del evaporador o presion del evaporador.
  2. 2. Metodo, segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que este comprende la etapa de medir la presion del evaporador pevaporador y determinar la carga C del circuito de enfriamiento, por lo cual esta carga se calcula segun la formula siguiente:
    C = [D1 * Ln (pevaporador) - D2] - [R * LAT] + A - B
    donde
    LAT = la temperatura de gas minima medida;
    A = el punto de condensacion que se alcanza a una temperatura del evaporador minima admisible B;
    R = el gradiente que caracteriza la relacion lineal entre la temperatura de gas minima y la temperatura del evaporador cuando la temperatura de gas minima medida tiene un valor mas alto que A;
    D1 y D2 = constantes cuyo valor depende del refrigerante.
  3. 3. Metodo, segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que este comprende la etapa de medir la temperatura del evaporador Tevaporator y calcular la carga C segun la formula siguiente:
    C = Tevaporador - [R * LAT] + A — B
    donde
    LAT = la temperatura de gas minima medida;
    A = el punto de condensacion que se alcanza a una temperatura del evaporador minima admisible B;
    R = el gradiente que caracteriza la relacion lineal entre la temperatura de gas minima y la temperatura del evaporador para una temperatura de gas minima medida mayor de A.
  4. 4. Metodo, segun la reivindicacion 2 o 3, caracterizado por el hecho de que el valor C que refleja la carga se calcula con un intervalo de tiempo TC.
  5. 5. Metodo, segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que si la LAT medida es inferior a o igual que A, el valor deseado (Tw) para la temperatura del evaporador para enfriar el gas a una temperatura de gas minima establecida (LATSP) se calcula segun la formula siguiente:
    Tw = B/A * LATSP
    donde
    A = el punto de condensacion que se alcanza a una temperatura del evaporador minima admisible B.
  6. 6. Metodo, segun cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por el hecho de que si la LAT medida es mayor de o igual que A, el valor deseado (Tw) para la temperatura del evaporador para enfriar el gas a una temperatura de gas minima establecida (LATSP) se calcula segun la formula siguiente:
    Tw = R * LATSP - A + B + C.
  7. 7. Metodo, segun la reivindicacion 5 y/o 6, caracterizado por el hecho de que el valor deseado (pw) para la presion del evaporador para enfriar el gas a una temperatura de gas minima establecida (LATSP) se determina basandose en el valor deseado calculado para la temperatura del evaporador (Tw) segun la formula:
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    donde D3 y D4 representan constantes con un valor que depende del refrigerante.
  8. 8. Metodo, segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el circuito de enfriamiento siempre funciona con una temperatura del evaporador mayor que B.
  9. 9. Metodo, segun la reivindicacion 2 o 3, caracterizado por el hecho de que cuando el aire se seca en frio, el punto de condensacion A es tipicamente 3 °C y la temperatura del evaporador permisible minima B es tipicamente -5 °C.
  10. 10. Metodo, segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que este comprende las etapas siguientes:
    - medir la presion del evaporador (pevaporador);
    - calcular un valor deseado (pw) para la presion del evaporador que se requiere para enfriar el gas suministrado a una temperatura de gas minima establecida (LATSP) en la salida de la parte secundaria del intercambiador termico (2), teniendo en cuenta la carga;
    - controlar la velocidad del compresor (4) para hacer la presion del evaporador (pevaporador) igual o practicamente igual al valor deseado anteriormente mencionado (pw) para la presion del evaporador.
  11. 11. Dispositivo para secar un gas en frio, dicho dispositivo comprende un intercambiador termico (2) la parte primaria del cual forma el evaporador (3) de un circuito de enfriamiento donde se proporcionan sucesivamente un compresor controlado de velocidad (4), un condensador (5) y un medio de expansion (6), y por lo cual el intercambiador termico anteriormente mencionado (2) tiene una parte secundaria a la que se conecta un tubo para suministrar un gas que se va a secar, y por lo cual abajo de esta parte secundaria del intercambiador termico anteriormente mencionado (2), se proporciona un separador de liquidos (8) para eliminar el condensado, caracterizado por el hecho de que el dispositivo anteriormente mencionado (1) tiene medios (11,10) para medir la presion del evaporador pevaporador y la temperatura de gas minima (LAT), y que los medios se conectan a una unidad de control (12) que tambien se conecta al compresor anteriormente mencionado (4) para controlar su velocidad de rotacion basandose en mediciones de temperatura de gas minima (LAT) y la presion del evaporador (pevaporador).
  12. 12. Dispositivo, segun la reivindicacion 11, caracterizado por el hecho de que la unidad de control anteriormente mencionada (12) dispone de un algoritmo que determina la carga del circuito de enfriamiento basandose en la temperatura de gas minima (LAT) anteriormente mencionada y la presion del evaporador medida pevaporador; y que, teniendo en cuenta la carga anteriormente mencionada, calcula un valor deseado (pw) para la presion del evaporador que se requiere para enfriar el gas suministrado a una temperatura de gas minima establecida (LATSP) en la salida de la parte secundaria del intercambiador termico (2); y que controla la velocidad de rotacion del compresor (4) de manera que la presion del evaporador pevaporador es igual o practicamente igual al valor deseado anteriormente mencionado (pw) de la presion del evaporador.
ES11710109.7T 2010-02-24 2011-02-21 Método y dispositivo para secar un gas en frío Active ES2624645T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE201000122 2010-02-24
BE2010/0122A BE1019199A3 (nl) 2010-02-24 2010-02-24 Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van gas.
PCT/BE2011/000008 WO2011116434A1 (en) 2010-02-24 2011-02-21 Method and device for cool drying a gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2624645T3 true ES2624645T3 (es) 2017-07-17

Family

ID=42989465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES11710109.7T Active ES2624645T3 (es) 2010-02-24 2011-02-21 Método y dispositivo para secar un gas en frío

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10561980B2 (es)
EP (1) EP2539046B1 (es)
JP (1) JP5893569B2 (es)
KR (1) KR101579346B1 (es)
CN (1) CN102883793B (es)
BE (1) BE1019199A3 (es)
ES (1) ES2624645T3 (es)
WO (1) WO2011116434A1 (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103922939B (zh) * 2014-04-18 2016-08-17 华陆工程科技有限责任公司 对乙二醇工业生产中的原料气进行低温脱水的工艺
PT3140025T (pt) 2014-05-09 2019-02-04 Nv Atlas Copco Airpower Método e dispositivo para secar a frio um gás com fluido de refrigeração circulante com linha de derivação
CN111482062B (zh) * 2020-04-20 2022-04-15 江苏保丽洁环境科技股份有限公司 一种废气除白雾的自动控制方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58124139A (ja) * 1982-01-20 1983-07-23 Nippon Denso Co Ltd 空調制御装置
JP3353924B2 (ja) * 1992-04-30 2002-12-09 株式会社小松製作所 温湿度調整装置及びその制御方法
US5746061A (en) * 1996-09-30 1998-05-05 Kramer; Daniel E. Physchrometric measurement of air flow through airconditioning evaporator
BE1012132A6 (nl) * 1998-05-26 2000-05-02 Atlas Copco Airpower Nv Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen.
BE1013150A3 (nl) * 1999-11-24 2001-10-02 Atlas Copco Airpower Nv Inrichting en werkwijze voor het koeldrogen.
BE1016649A3 (nl) * 2005-06-17 2007-04-03 Atlas Copco Airpower Nv Verbeterde werkwijze voor het koeldrogen.
JP4427008B2 (ja) * 2005-06-17 2010-03-03 オリオン機械株式会社 圧縮気体除湿装置における熱交換器の凍結防止方法及び圧縮気体除湿装置
BE1016734A3 (nl) * 2005-08-25 2007-05-08 Atlas Copco Airpower Nv Verbeterde inrichting voor het koeldrogen.
BE1017362A3 (nl) * 2006-11-10 2008-07-01 Atlas Copco Airpower Nv Werkwijze voor het koeldrogen.
JP2010007939A (ja) * 2008-06-26 2010-01-14 Orion Mach Co Ltd 凝縮器およびこれを備える圧縮空気除湿装置
US8500868B2 (en) * 2009-05-01 2013-08-06 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for the separation of carbon dioxide and water
BE1019009A3 (nl) * 2009-11-24 2011-12-06 Atlas Copco Airpower Nv Inrichting en wekwijze voor het koeldrogen.
BE1021071B1 (nl) * 2012-08-03 2015-04-21 Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap Koelcircuit, koeldrooginstallatie en werkwijze voor het regelen van een koelcircuit

Also Published As

Publication number Publication date
CN102883793A (zh) 2013-01-16
KR101579346B1 (ko) 2015-12-21
EP2539046B1 (en) 2017-03-22
CN102883793B (zh) 2015-08-26
BE1019199A3 (nl) 2012-04-03
WO2011116434A1 (en) 2011-09-29
US20120312051A1 (en) 2012-12-13
KR20120120510A (ko) 2012-11-01
US10561980B2 (en) 2020-02-18
JP2013520300A (ja) 2013-06-06
EP2539046A1 (en) 2013-01-02
JP5893569B2 (ja) 2016-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2342615T3 (es) Metodo mejorado de secado en frio.
ES2344601T3 (es) Dispositivo mejorado de secado en frio.
ES2272236T3 (es) Dispositivo y procedimiento para secado por frio.
ES2697826T3 (es) Acondicionador de aire
ES2717136T3 (es) Acondicionador de aire
ES2449472T3 (es) Dispositivo y procedimiento para secado en frío
ES2715424T3 (es) Método y dispositivo para el secado en frío de un gas con líquido de enfriamiento circulante con línea de derivación
BR112015002172B1 (pt) Circuito de refrigeração, instalação de secagem a frio e método para controlar um circuito de refrigeração
ES2928140T3 (es) Procedimiento de control adaptativo para sistemas de refrigeración
ES2624645T3 (es) Método y dispositivo para secar un gas en frío
ES2371113T3 (es) Método de secado en frío.
TWI484133B (zh) 氣體低溫乾燥之裝置及方法
ES2687375T3 (es) Método para secar en frío un gas
ES2298405T3 (es) Control del proceso de evaporizacion en la tecnica frigorifica.
JP2013520300A5 (es)
ES2686347T3 (es) Método y dispositivo para secar en frío un gas
ES2368607T3 (es) Procedimiento para hacer funcionar un elemento de refrigeración que sirve para refrigerar el aire de una instalación de aire acondicionado de un vehículo.