ES2916202T3 - Método para controlar la operación de un sistema de transporte neumático - Google Patents
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Abstract
Un método para controlar la operación de un sistema de transporte neumático (1) que tiene una fuente (6) para generar (S1) en un estado activo de la misma, presión de transporte de material en el sistema, tubería de transporte (4) y múltiples puntos de entrada de material (2) provistos en cada uno de varios ramales (B1, B2, B3, B4) de la tubería de transporte y comunicados con el sistema a través de válvulas de descarga asociadas (3) controlando una operación de vaciado de los puntos de entrada de material asociados, donde el flujo de aire de transporte se habilita en dichos ramales mediante la apertura (S4) las válvulas de entrada de aire/entradas de aire asociadas (AV1-AV3) y donde las condiciones de transporte de material del sistema se detectan (S3) para cada una de las operaciones de vaciado de puntos de entrada de material, caracterizadas porque: - se detectan las condiciones de transporte de material en cada uno de dicho número de ramales (B1, B2, B3, B4) del sistema (1) durante las operaciones de vaciado del punto de entrada por medio de sensores de presión y velocidad del aire (11, 12) del sistema en una o más ubicaciones remotas con respecto a los puntos de entrada de material; y - se determina (S7), para cada una de dicho número de operaciones de vaciado de puntos de entrada de material, un tiempo de apertura de válvula para la válvula de descarga de dichos puntos de entrada de material (2) de dichos ramales con base en un procesamiento (S5, S6) de la presión detectada y los valores de velocidad del aire de dichos sensores de presión y velocidad del aire (11, 12) del sistema.
Description
DESCRIPCIÓN
Método para controlar la operación de un sistema de transporte neumático
Campo técnico
La presente divulgación se refiere de manera general a los sistemas de transporte neumático. En particular, la invención se refiere a un método de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 para controlar la operación de un sistema de transporte neumático que tiene múltiples puntos de entrada de material provistos en al menos un ramal del sistema y cada uno se comunica con el sistema a través de una válvula de descarga de apertura y cierre asociada. Además, la invención se refiere a un sistema de transporte neumático de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 6. Tal método y tal sistema se conocen a partir del documento WO 2011/108971 A1.
Antecedentes de la invención
Los sistemas de transporte neumático del tipo que tiene varios puntos de entrada para el material transportado normalmente incluyen válvulas que controlan la descarga del material desde cada una de las entradas hacia una red de tuberías de transporte. Las válvulas que tengan tal función se denominarán en esta memoria descriptiva "válvulas de descarga". Dichos sistemas de transporte neumático implican algunas situaciones típicas en las que el comportamiento de las válvulas de descarga debe configurarse individualmente con respecto al tiempo de operación. Esta configuración de válvula individual incluye normalmente el establecimiento de un tiempo/retraso antes de abrir una primera válvula de descarga de un ramal después de activar el ramal generando flujo de aire en el mismo. La configuración individual de tiempo/retraso de las válvulas de descarga de las entradas de material sirve para garantizar una velocidad adecuada de transporte en el ramal. En el caso de un sistema que involucre varios ramales, el tiempo/retraso establecido para la primera válvula de descarga de cada ramal comienza después de cambiar el ramal activo al abrir la válvula de entrada de aire apropiada. La configuración de válvula individual puede incluir además establecer un tiempo/retraso adecuado entre aperturas consecutivas de válvulas de descarga para evitar sobrecargar el sistema.
Actualmente, los dos tiempos/retrasos de operación mencionados anteriormente normalmente se configuran de forma individual para cada ramal de un sistema de ramal múltiple y, por lo tanto, para cada válvula dependiendo de su ubicación a lo largo de la red de tubería de transporte y también dependiendo de su relación típica de producción de material. La optimización de la configuración de un sistema con respecto a la eficiencia, que puede especificarse en este campo como energía por cantidad de material transportado, implica encontrar valores de tiempo/retraso tan bajos como sea posible sin interferir con el transporte seguro del material. Cualquier configuración estática o predefinida debe tener una compensación incorporada para las situaciones y variaciones del "peor de los casos" y tendrá una eficiencia subóptima en condiciones de trabajo promedio.
Técnica relacionada
En el documento WO-A-2011 108 971 se describen sensores proporcionados en asociación directa con un espacio de almacenamiento de un sistema neumático de recogida y transporte de material. Los sensores son de un tipo adecuado para detectar desechos que quedan en un espacio de almacenamiento. Se utilizan para detectar cuándo un espacio de almacenamiento se ha vaciado adecuadamente para que su válvula de descarga se pueda cerrar y se pueda iniciar un ciclo de vaciado del siguiente espacio de almacenamiento en una secuencia de vaciado del sistema con un retraso mínimo.
Breve descripción de la invención
Un objeto general de la presente divulgación es proporcionar una solución a los problemas descritos.
En particular, un objeto de la presente divulgación es sugerir un método para controlar la operación de un sistema de transporte neumático.
En particular, otro objeto de la presente divulgación es sugerir un sistema de transporte neumático que se configure para controlar su operación.
En particular, otro objeto de la presente divulgación es sugerir un sistema de control para controlar la operación de un sistema de transporte neumático.
Estos y otros objetos se cumplen mediante un método de acuerdo con la reivindicación 1 y un sistema de transporte neumático de acuerdo con la reivindicación 6.
El método para controlar la operación de un sistema de transporte neumático incluye una fuente que, en su estado activo, genera presión de transporte de material en el sistema, tuberías de transporte y múltiples puntos de entrada de material. Los puntos de entrada se proporcionan en cada uno de varios ramales de la tubería de transporte y se comunican con el sistema a través de válvulas de descarga que controlan una operación de vaciado de los puntos de entrada de material
asociados. El flujo de aire de transporte se habilita en los ramales al abrir las entradas de aire asociadas y las condiciones de transporte de material del sistema se detectan para cada una de las operaciones de vaciado del punto de entrada de material. En una configuración básica, el método de la presente tecnología implica detectar, para cada una de varias operaciones de vaciado del punto de entrada de material, las condiciones de transporte del material en cada uno de dichos ramales del sistema durante las operaciones de vaciado del punto de entrada por medio de sensores de presión y velocidad del aire del sistema en una o más ubicaciones remotas con respecto a los puntos de entrada de material, y determinar, para cada una de dicho número de operaciones de vaciado de los puntos de entrada de material, un tiempo de apertura de válvula para la válvula de descarga de dichos puntos de entrada de material de dichos ramales con base en un procesamiento de la retroalimentación de dichos sensores de condición de transporte de material del sistema.
En otro aspecto, la invención proporciona un sistema de transporte neumático de acuerdo con la reivindicación 6 que incluye una fuente para generar flujo de aire de transporte, abriendo válvulas de entrada de aire/entradas de aire en un estado activo, tubería de transporte y múltiples puntos de entrada de material. Los puntos de entrada se proporcionan en cada uno de varios ramales de tuberías de transporte y se comunican con el sistema a través de válvulas de descarga asociadas que controlan una operación de vaciado de los puntos de entrada de material asociados. Se proporcionan sensores de estado del sistema y se disponen en comunicación con la tubería de transporte para detectar las condiciones de transporte de material del sistema. En una configuración básica, el sistema incluye un sensor de presión para detectar la presión del sistema durante las operaciones de vaciado del punto de entrada y un sensor de velocidad del aire para detectar la velocidad del aire a través del sistema durante las operaciones de vaciado del punto de entrada, provisto en una o más ubicaciones remotas con respecto a los puntos de entrada de material, medios para procesar la presión detectada y los valores de velocidad del aire de los sensores de presión y velocidad del aire y medios para determinar el tiempo de apertura de la válvula para las válvulas de descarga del punto de entrada de material de la tubería de transporte en función de la salida de los medios de procesamiento y el control de la válvula de descarga medios para emitir señales de activación de la válvula de descarga en función de determinados tiempos de apertura de la válvula.
Una realización se refiere a un sistema de control para controlar la operación de un sistema de transporte neumático que incluye una fuente para generar flujo de aire de transporte abriendo válvulas de entrada de aire/entradas de aire en un estado activo, tuberías de transporte y múltiples puntos de entrada de material. Los puntos de entrada se proporcionan en cada uno de varios ramales de tuberías de transporte y se comunican con el sistema de transporte a través de válvulas de descarga que controlan una operación de vaciado de los puntos de entrada de material asociados. También se proporcionan medios para la detección remota de las condiciones de transporte de material del sistema de transporte neumático durante las operaciones de vaciado del punto de entrada. En una configuración básica, el sistema de control incluye sensores de presión y velocidad del aire para detectar, durante las operaciones de vaciado del punto de entrada, la presión y la velocidad del aire en cada uno de dichos ramales del sistema de transporte neumático durante las operaciones de vaciado del punto de entrada, medios para procesar la presión detectada y valores de velocidad del aire de los sensores de presión y velocidad del aire del sistema de transporte neumático, medios para determinar un tiempo de apertura de válvula para cada válvula de descarga de punto de entrada de material de la tubería de transporte y medios de control de válvula de descarga para emitir señales de activación de válvula de descarga en función de los tiempos de apertura de válvula determinados.
Estas configuraciones básicas presentan las ventajas de:
- Operación optimizada de vaciado del sistema; a través de
- El mantenimiento de la relación óptima de carga de material del sistema;
- Un vaciado energéticamente eficiente y
- Un vaciado seguro y sin perturbaciones.
Los desarrollos adicionales preferidos de la tecnología básica y las realizaciones de los mismos se especifican en las reivindicaciones secundarias dependientes.
Las ventajas que se ofrecen además de las descritas anteriormente se apreciarán fácilmente al leer la siguiente descripción detallada de las realizaciones.
Breve descripción de los dibujos
Otros objetos y ventajas de la presente tecnología se entenderán mejor con referencia a la siguiente descripción tomada junto con los dibujos adjuntos, en los cuales:
La Fig. 1 es una ilustración esquemática que muestra ejemplos de sistemas de transporte neumático.
La Fig. 2 es una ilustración esquemática de un ejemplo de un sistema de transporte neumático.
La Fig. 3 es un diagrama de flujo esquemático de un ejemplo de un método de operación de un sistema de transporte neumático.
La Fig. 4 es un dibujo esquemático de un ejemplo de un sistema de control implementado por ordenador; y
La Fig. 5 es una ilustración esquemática del posicionamiento alternativo del sensor de condiciones de transporte por parte de una central de recogida.
Descripción detallada de la invención
La tecnología actual se explicará a continuación con referencia a ejemplos de realizaciones de un método para controlar la operación de un sistema de transporte neumático, de un sistema de transporte neumático como tal, así como de un sistema para controlar la operación de dicho sistema de transporte neumático. Se relacionan con una aplicación de la presente tecnología a sistemas de transporte operados por vacío y la presente tecnología puede aplicarse específicamente en el campo de la recolección de desechos o en otros campos donde el material es transportado por flujo de aire. Se enfatiza que los sistemas ilustrados esquemáticamente en las Figs. 1 y 2 solo se dan como ejemplos de entornos en los que se puede aplicar la presente tecnología. Esta tecnología es igualmente adecuada para su aplicación en otros tipos de entornos y para otros tipos de sistemas. Por lo tanto, las ilustraciones tienen el único propósito de describir realizaciones preferidas de la presente invención y no pretenden limitar la invención a detalles o a cualquier campo específico de aplicación. Se comprenderá que la divulgación abarca la incorporación de funciones relacionadas con otras aplicaciones y cualquier combinación de funciones divulgadas en la presente.
En la Fig. 1 adjunta se ilustran ejemplos de configuraciones generales para sistemas de transporte neumático existentes 101 utilizados en el campo de la recogida y gestión de desechos. En dichos sistemas existentes que funcionan con vacío, los desechos se recogen en diversas áreas, tales como áreas residenciales, de oficinas u hospitales. Los sistemas 101 incluyen una tubería de transporte principal 104 que al menos en sistemas más grandes tienen ramificaciones de tubería para conectar directamente a material o, en este caso, puntos de entrada de desechos 102.1, 102.2, 102.3, o para seccionar la tubería principal 104 en varias ramificaciones de tubería 104.1, 104.2, 104.3. Los desechos se transportan de esta manera en los ramales de tubería 104.1, 104.2, 104.3 y luego en la tubería de transporte 104. En esta figura se ilustra un sistema de desechos 101 que puede ser un sistema de tipo estacionario SS donde los desechos se transportan a una central de recolección o terminal 105.1 mediante vacío generado en dicha estación o un sistema de tipo móvil MS donde los desechos se transportan en un camión de desechos 105.2 mediante vacío generado a bordo del camión.
La central de recogida 105.1 del sistema de tipo estacionario SS puede ser cualquier terminal convencional conocido en la técnica. Dispone de una fuente de vacío 106.1, como uno o varios extractores fuertes, equipos de filtrado, silenciadores, un compactador y/o separador y una capacidad de almacenamiento en forma de uno o varios contenedores o tanques para los desechos recogidos y normalmente compactados. En el sistema de tipo móvil MS, el vacío se comunica con la tubería de transporte 104 a través de un punto de acoplamiento para un tubo de succión de un vehículo de vacío 105.2. El vehículo de vacío 105.2 puede ser cualquier tipo de unidad de recolección móvil convencional, incluyendo un camión de vacío convencional que normalmente tiene su propia fuente de vacío a bordo 106.2 para aplicar flujo de aire de vacío primario o secundario y equipos de separación, compactación y almacenamiento de desechos. El equipo central de recogida mencionado y el equipo del vehículo de aspiración pueden ser de cualquier tipo estándar utilizado para dichos sistemas y, por lo tanto, no se describirán ni ilustrarán específicamente en detalle en este documento. Alternativamente, se pueden usar combinaciones de dichos sistemas (se describen ejemplos de los mismos en el documento WO 2009/022964 A1).
Los desechos se vacían desde los puntos de entrada de desechos 102.1, 102.2, 102.3 que pueden tener la forma de conductos de desechos WC que se extienden a través de edificios de varios pisos, insertos de desechos independientes WI y/o tanques de desechos WT. Desde dichos puntos de entrada de desechos 102.1, 102.2, 102.3, los desechos vaciados se transportan a la central de recogida 105.1 o camión de desechos 105.2, respectivamente. Los vertederos de desechos WC normalmente comprenden un vertedero de desechos por gravedad del que aquí solo se ilustra parcialmente la parte inferior y que puede tener un número opcional de aberturas de inserción de desechos IO (solo se indica una). Los puntos de entrada de desechos 102.2 que se proporcionan en forma de insertos de desechos independientes WI normalmente se colocan al aire libre, sobre el suelo y cuentan con al menos una abertura de inserción (no ilustrada o indicada específicamente) donde se pueden introducir desechos o basura. Preferiblemente, los conductos de desechos WC, así como los insertos de desechos WI, están previstos en posiciones apropiadas directamente encima de un ramal de tubería de transporte 104.1, 104.2 del sistema de transporte por vacío 101 para permitir una alimentación por gravedad de desechos a la respectiva tubería de transporte o ramal.
En el tipo descrito de sistemas existentes 101, normalmente se inicia una operación de vaciado aplicando vacío a la tubería de transporte principal y activando la tubería principal 104 o, en el caso aplicable, un ramal de tubería seleccionado 104.1, 104.2, 104.3. La activación se realiza abriendo una válvula de entrada de aire AV para el sistema o para el ramal seleccionado. Para los sistemas que emplean tanques de desechos WT como puntos de entrada de desechos 102.3, la entrada de aire normalmente está directamente asociada con el tanque de desechos y no se ha indicado específicamente en la figura del dibujo.
En sistemas que están seccionados o ramificados en varios ramales de tubería 104.1, 104.2, 104.3, en algunos casos puede ser aconsejable proporcionar válvulas de seccionamiento SV en determinados o en todos los ramales de tubería 104.1, 104.2, 104.3. Dichas válvulas de seccionamiento SV pueden mejorar hasta cierto punto la eficiencia del transporte de desechos y la economía general del transporte de desechos del sistema 101 y su tubería 104. Esto se debe al hecho
de que tales válvulas de seccionamiento cierran el volumen de los ramales abiertos pero inactivos de otra manera para que el sistema no requiera una alta velocidad del aire y, por lo tanto, no exista una sobrecapacidad de las máquinas productoras de vacío. En los sistemas que incluyen válvulas de seccionamiento, la activación de un ramal puede requerir la apertura de las respectivas válvulas de seccionamiento y de entrada de aire.
Cada uno de los puntos de entrada de desechos 102.1, 102.2, 102.3 está asociado con una válvula de descarga que se puede abrir y cerrar 103.1, 103.2, 103.3 de modo que cuando se abre la válvula se abre, permite la comunicación entre los puntos de entrada 102.1, 102.2, 102.3 y el ramal de tubería de transporte relevante 104.1, 104.2, 104.3 para la descarga de desechos a la tubería de transporte 104 y al camión de desechos correspondiente 105.2 o central de recogida 105.1. Cuando están cerradas, las válvulas de descarga 103.1, 103.2, 103.3 bloquean una salida de los puntos de entrada 102.1, 102.2, 102.3 para proporcionar un sello entre la misma y la tubería de transporte del sistema 104.
Los desechos que se han introducido en los puntos de entrada de desechos 102.1, 102.2, 102.3 se descargarán desde allí en una secuencia controlada o preestablecida durante una fase activa del sistema 101. Específicamente, cada punto de entrada de desechos 102.1, 102.2, 102.3 se vaciará en el ramal de tubería de transporte designado 104.1, 104.2, 104.3 cuando el ramal está activado y la válvula de descarga asociada 103.1, 103.2, 103.3 está abierta.
El sistema de recogida de desechos por vacío 101 comprende además un sistema de control 115 (solo indicado para el sistema de tipo estacionario SS) para controlar el vaciado y transporte de desechos en el sistema de transporte. El sistema de control 115 generalmente está configurado para controlar el vaciado de desechos desde los puntos de entrada de desechos 102.1, 102.2, 102.3 a la tubería de transporte del sistema 104, así como el transporte de succión de desechos desde diferentes ramales 104.1, 104.2, 104.3 de la tubería de transporte 104 a la central de recogida 105.1 o al camión de desechos 105.2. Esto se lleva a cabo controlando las válvulas de descarga, las válvulas de entrada de aire, las válvulas de seccionamiento y la aplicación de vacío al sistema de acuerdo con la tecnología de control aceptada.
La invención no se refiere al diseño específico de válvulas de descarga, entradas de aire, válvulas de entrada de aire y/o válvulas de seccionamiento, que son todas bien conocidas en la técnica y pueden ser de cualquier tipo convencional utilizado en sistemas de recogida de desechos por vacío.
Los problemas que se discutieron brevemente en la introducción se relacionan con el consumo de energía de los sistemas de transporte neumático causado por una eficiencia energética inferior a la óptima. A esto contribuye un tiempo de retraso considerable antes de activar el vaciado de ramales para asegurar que se han generado las condiciones adecuadas de los sistemas. Otro factor que contribuye son los retrasos de tiempo entre las operaciones de vaciado de los puntos de entrada de desechos individuales para evitar la sobrecarga del sistema. Con la tecnología existente, los tiempos de demora de vaciado se preestablecen en función de parámetros estáticos o calculados, como la ubicación en la tubería de transporte o la carga esperada de puntos de entrada de desechos particulares. En combinación con la compensación incorporada requerida para situaciones extremas, esto significa que los sistemas no están optimizados con respecto a la eficiencia energética.
La presente tecnología intenta superar las deficiencias y problemas asociados con el uso convencional de parámetros de control de vaciado estáticos y predefinidos. Se propone un nuevo enfoque para controlar la operación de vaciado. De acuerdo con el mismo, los tiempos de operación predefinidos de la técnica anterior se reemplazan o complementan mediante el uso de un modelo dinámico para las decisiones de apertura de válvula basadas en la retroalimentación del sensor remoto. Este concepto inventivo permite un uso práctico y eficiente del sistema de una manera segura y energéticamente eficiente.
A modo de ejemplo, en las Figs. 2-5, la Fig. 2 muestra un sistema neumático de transporte de desechos 1 esquemático del tipo estacionario, como se describe en general anteriormente, y la Fig. 3 muestra un diagrama de flujo esquemático de una secuencia de un método para controlar la operación del sistema de transporte neumático 1.
Una implementación ejemplar de la presente tecnología en un sistema de transporte neumático 1 se ilustra en la Fig. 2. Este sistema 1, como el sistema existente 101 descrito anteriormente, incluye la fuente de vacío 6 para generar el flujo de aire de transporte en un estado activo del mismo, una tubería principal de transporte 4 y múltiples puntos de entrada de material 2 se proporcionan en los ramales del sistema B1, B2, B3, B4 de la tubería de transporte principal 4. Los puntos de entrada de material 2 se comunican con la tubería de transporte 4 del sistema de transporte 1 a través de válvulas de descarga asociadas 3 que controlan una operación de vaciado de los puntos de entrada de material asociados 2. Los cuatro ramales B1, B2, B3, B4 se derivan de la tubería principal 4 a través de las intersecciones I y se activan cuando la fuente de vacío 6 de la central de recolección 5 opera y su vacío generado se comunica a la tubería principal 4, tal como abriendo una válvula de vacío principal 9 (ver la Fig. 5). De manera específica, los ramales B1, B2, B3 se activan individualmente en esta realización del sistema (sin válvulas de seccionamiento) abriendo las válvulas de entrada de aire asociadas AV1-AV3. En una configuración de derivación alternativa, una o más derivaciones pueden carecer de la válvula de entrada de aire común, como se ejemplifica en la derivación B4 en la Fig. 2. En tal caso, la entrada para el aire de transporte está asociada con los puntos de entrada de desechos o con sus respectivas válvulas de descarga 3, de una manera que no se ilustra específicamente. En el estado activado de un ramal seleccionado B1, B2, B3, B4, los desechos se vacían desde los sucesivos puntos de entrada de desechos 2 y se descargan en el ramal activado B1, B2, B3, B4 mediante la apertura de las válvulas de descarga asociadas 3. Al abrir una válvula de descarga 3, los desechos del punto
de entrada de desechos asociado 2 se descargan en el flujo de aire de vacío en el ramal activado B1, B2, B3 o B4. A continuación, los desechos son transportados por dicho flujo de aire de vacío a través de dicho ramal y la tubería principal 4 hacia la central de recogida 5 que sirve para recoger el material transportado o transmitido neumáticamente. Cuando se han vaciado los puntos de entrada de desechos 2 de un ramal, el ramal se desactiva cerrando la correspondiente válvula de entrada de aire AV1-AV3.
La secuencia de vaciado de los puntos de entrada de desechos individuales 2 de los ramales B1, B2, B3 o B4 y la secuencia de activación de los ramales individuales B1, B2, B3 o B4 normalmente se controlan mediante un sistema de control de vaciado 15 implementado por ordenador. Dichos sistemas de control global podrán determinar el orden de vaciado de ramales individuales, puntos de entrada de desechos o grupos de los mismos y otras operaciones cronometradas relacionadas con el proceso, tales como tiempos de presunción, tiempos intermedios y tiempos de transporte. Tal control global de la secuencia de vaciado y transporte se basa en uno o varios parámetros. Los parámetros pueden variar desde ser solo el nivel de llenado en los puntos de entrada de desechos o las distancias entre los puntos de entrada de desechos desde la central de recolección, hasta ser una combinación compleja de diseño del sistema, especificación del sistema y capacidad u ocupación del sistema.
Como puede observarse claramente en la Fig. 2, el sistema de transporte neumático 1 de ejemplo de la presente tecnología está equipado con sensores 11, 12 descritos más adelante que se proporcionan para detectar las condiciones de transporte de material del sistema 1. Los sensores 11, 12 están configurados para continuamente detectar la presión y la velocidad del aire, respectivamente, durante todas las fases activas del sistema de transporte 1, es decir, cuando la fuente de vacío 6 está activa y, en casos aplicables, cuando la válvula de vacío principal 9 está abierta. Los sensores 11, 12 se proporcionan en una o más ubicaciones remotas con respecto a los puntos de entrada de material 2 del sistema y se disponen en comunicación con la tubería de transporte 4 para detectar las condiciones de transporte del sistema. Preferiblemente, los sensores 11, 12 se colocan en una ubicación común alejada de los puntos de entrada de material o desechos 2. En particular, los sensores se pueden colocar en la central de recolección 5 o junto a ella para detectar de forma remota las condiciones predominantes de transporte de material del sistema 1. En la Fig. 5 se muestran dos ejemplos de posiciones centrales alternativas para los sensores 11, 12 en o en la central de recolección 5. Los sensores 11, 12 pueden posicionarse para detectar las condiciones de transporte de material en la tubería principal 4, inmediatamente aguas arriba de la central de recogida 5 o directamente aguas arriba de la fuente de vacío 6, en la tubería 13 que conecta la fuente de vacío 6 y un depósito de recogida 7. Tal posicionamiento central de los sensores es más rentable al reducir al mínimo el número de sensores necesarios. Sin embargo, de acuerdo con la presente tecnología, también se puede considerar colocar los sensores de condición de transporte de materiales en otros lugares, como en o preferiblemente inmediatamente aguas abajo de las intersecciones de ramales I.
De acuerdo con la invención, se proporciona un sensor de presión 11 para detectar la presión del sistema durante las operaciones de vaciado del punto de entrada y un sensor de velocidad del aire 12 para detectar la velocidad del aire a través del sistema durante las operaciones de vaciado del punto de entrada. En desarrollos adicionales que no vayan de acuerdo con la invención, se pueden utilizar otros medios apropiados para detectar y determinar la presión del sistema y la velocidad del aire. Un ejemplo de ello es medir continuamente los parámetros operativos de la fuente de vacío 6, como la carga y las RPM de un extractor, y calcular la presión del sistema y los valores de velocidad del aire a partir de los mismos. En un sistema 1 que tiene múltiples ramales B1, B2, B3, B4, los sensores 11, 12 detectan la presión y la velocidad del aire en el ramal que se ha activado al abrir la entrada de aire asociada/válvula de entrada de aire AV1-AV3 y, en casos aplicables, una válvula de secuencia respectiva. Para cada operación de vaciado del punto de entrada de material 2, las condiciones de transporte de material del sistema activado 1 o de un ramal activado del sistema 1 se detectan de esta manera de forma remota por los sensores 11, 12.
Con referencia al diagrama de flujo esquemático de la Fig. 3, una idea básica es sugerir un método para controlar la operación de un sistema de transporte neumático 1 como se describe en relación con la Fig. 2. El método se describirá a continuación para un sistema que comprende múltiples ramales, pero es igualmente aplicable a sistemas de un solo ramal en realizaciones que no vayan de acuerdo con la invención. Una vez que el sistema de transporte de material 1 se ha activado en el paso S1, por ejemplo, poniendo en marcha los extractores 6 generando una presión de vacío de transporte en el sistema, se selecciona en el paso S2 el ramal del sistema B1-B4 que se va a vaciar primero en un sistema. La selección del primer ramal del sistema a vaciar, así como otras selecciones de secuencia mencionadas anteriormente, se pueden realizar de manera opcional, como por ejemplo mediante el sistema de control general 15. El ramal seleccionado se activará, por ejemplo, abriendo una entrada de aire asociada/válvula de entrada de aire AV1-AV3 en el paso S4. Antes de iniciar una operación de vaciado en el ramal seleccionado, se inicia la detección de los valores de presión y velocidad del aire del sistema 1. Dicha detección es realizada continuamente por los sensores 11, 12 en el paso S3, al menos durante la extensión total de cada operación de vaciado del sistema, para determinar las condiciones de transporte de material del sistema existente.
Con el fin de reducir los costes al simplificar la configuración del sistema, la detección de las condiciones de transporte del material se realiza preferentemente en una o más ubicaciones remotas con respecto a los puntos de entrada de material 2 del sistema 1. En dicho paso S4, el ramal del sistema seleccionado se activa para que se puedan determinar las condiciones de transporte para la tubería principal del sistema 4 y el ramal del sistema seleccionado. En el paso S5, los valores de presión y velocidad del aire detectados son alimentados y procesados por un circuito de control 16 ilustrado en el diagrama de bloques esquemático de la Fig. 4. El circuito de control incluye medios 17 para procesar la
retroalimentación de los sensores de condiciones de transporte 11, 12 para evaluar las condiciones de transporte en la tubería principal del sistema 4 y el ramal del sistema seleccionado. En el paso S6, el resultado (CORRECTO o INCORRECTO) de esta evaluación se envía a un reloj u otro temporizador de proceso del sistema de control general 15 que controla la secuencia de vaciado general del sistema 1 con base en parámetros opcionales del sistema. En una situación en la que los valores de presión y velocidad del aire detectados no están dentro de los límites, esto indica que no prevalecen condiciones de transporte aceptables en el sistema 1. Como resultado, en dicho paso S6, se emite una señal desde el circuito de control 17 que detiene el temporizador de proceso del sistema de control general 15.
Tan pronto como la presión detectada y los valores de velocidad del aire estén dentro de los límites, la operación de vaciado continúa. Sobre la base del procesamiento continuo de la retroalimentación de los sensores de condiciones de transporte 11, 12, un medio de determinación del tiempo de apertura de la válvula 18 del medio de procesamiento 17 en el paso S7 determina un tiempo de apertura de la válvula 3 del primer punto de entrada de material 2 del ramal seleccionado B1-B4. El vaciado del primer punto de entrada de material 2 del ramal se realiza luego en los pasos S8 y S9 abriendo y cerrando nuevamente la válvula de descarga 3.
La operación global de vaciado del sistema continúa luego en el paso S10 determinando un tiempo de apertura de válvula para cada punto de entrada de material 2 del ramal seleccionado. A continuación, se detectan la presión y la velocidad del aire en cada ramal B1-B4 restante del sistema 1 y los tiempos de apertura de las válvulas para las válvulas de descarga 3 del punto de entrada de material 2 de cada ramal se determinan igualmente en base al procesamiento de la retroalimentación de los sensores de presión y velocidad del aire 11, 12, como se describe.
La detección de valores locales de presión y velocidad del aire para los varios puntos de entrada de material 2 por medio de sensores 11, 12 colocados en una ubicación común alejada de los puntos de entrada de material 2 permite obtener un sistema muy rentable. En resumen, el proceso de vaciado se realiza activando cada ramal B1-B4 del sistema 1 abriendo una entrada de aire/válvula de entrada de aire AV1-AV3 asociada para permitir el flujo de aire a través de dicho ramal. A continuación, se determina un tiempo de apertura de la válvula para la válvula de descarga 3 del primer punto de entrada de material 2 del ramal con base en el procesamiento de la retroalimentación de los sensores de condición de transporte de material. Los tiempos de apertura de válvula para sucesivas válvulas de descarga del punto de entrada de material de dicho ramal y luego de otros ramales activados se determinan con base en el procesamiento de la retroalimentación de los sensores de condición de transporte de material.
La característica del proceso de vaciado sugerido es el tiempo y la frecuencia dinámicos obtenidos con respecto a las decisiones de apertura de válvulas de descarga del punto de entrada de material. En este punto se aclarará que el término tiempo de apertura de la válvula, como se usa en la presente, se define como el tiempo de apertura y cierre de la válvula de descarga y, por lo tanto, el período en que la válvula de descarga respectiva está abierta. La dinámica se adapta para mantener una relación de carga de material óptima, acelerando el proceso cuando la relación de carga es baja y ralentizándolo cuando existe riesgo de sobrecarga. El proceso utiliza retroalimentación remota de presión/velocidad del aire para que un conjunto de sensores se pueda usar para controlar múltiples válvulas de descarga de punto de entrada de material de varios ramales del sistema. Esto significa que el sistema de recogida de desechos por vacío puede funcionar de forma muy eficiente desde el punto de vista energético.
Con referencia a la Fig. 4, un circuito de control 16 está preferiblemente integrado en el sistema de control general 15 del sistema de transporte neumático 1. El circuito de control 16 está configurado para determinar los tiempos de apertura de la válvula de descarga 3 del punto de entrada de material en dependencia del sistema detectado condiciones de transporte y, más específicamente, también para determinar la frecuencia de los sucesivos tiempos abiertos de la válvula de descarga del punto de entrada de material en función de las condiciones de transporte del sistema detectadas y, por lo tanto, de la carga de material del sistema. La retroalimentación de los sensores de condición de transporte de material 11, 12, es decir, los valores de presión y velocidad del aire detectados remotamente, se envía continuamente al circuito de control 16. A través de una interfaz de señal en el circuito de control 16, la retroalimentación se recibe por los medios 17 para procesar la retroalimentación de los sensores de condiciones de transporte, realizando de esta manera una evaluación de las condiciones de transporte del material con base en la retroalimentación del sensor de condiciones de transporte. El medio de procesamiento 17 incluye además un medio 18 para determinar un tiempo de apertura de válvula para cada válvula de descarga 3 del punto de entrada de material seleccionado 2 en función de la salida del medio de procesamiento de retroalimentación 17.
Específicamente, los medios de determinación del tiempo de apertura de válvula 18 determinan los tiempos de apertura de válvula para las válvulas de descarga 3 del punto de entrada de material 2 del ramal activo B1, B2, B3, B4 del sistema 1. Los valores de tiempo de apertura de válvula calculados se envían a los medios de control de la válvula de descarga 19 para controlar el tiempo de apertura de la válvula de las válvulas de descarga del punto de entrada de material seleccionado. En otras palabras, desde los medios de control de la válvula 19 se emiten señales de activación de la válvula de descarga en función de determinados tiempos de apertura de la válvula. La apertura y el cierre de las válvulas de descarga 3 de los puntos de entrada de material seleccionados 2 se realiza cuando los valores detectados están dentro de los límites predeterminados que indican que existen condiciones aceptables de transporte del sistema.
Como se mencionó anteriormente, el sistema de control general 15 normalmente selecciona las secuencias de vaciado de la válvula de derivación/descarga y, por lo tanto, envía una señal que controla la válvula de descarga para ser activada
por los medios de determinación del tiempo de apertura de la válvula de descarga 18 que libera la transferencia de una señal de activación correspondiente a la válvula de descarga seleccionada 3 cuando los valores detectados están dentro de límites predeterminados. De manera correspondiente, los medios de determinación del tiempo de apertura de la válvula de descarga 18 envían una señal que detiene un reloj de secuencia/temporizador de secuencia del sistema de control general 15 cuando los valores detectados están fuera de los límites predeterminados. Esto detendrá la secuencia de vaciado hasta que las condiciones de transporte vuelvan a ser aceptables. También influirá en el tiempo de cierre de la válvula de descarga y, por lo tanto, en el período normalmente estático (para tales sistemas de control general convencionales) durante el cual una válvula de descarga permanece abierta.
En realizaciones alternativas de la invención, pero no ilustradas específicamente, pueden emplearse variaciones de las diferentes partes ilustradas de las unidades de la invención sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Los ejemplos de lo anterior incluyen la aplicabilidad a sistemas de configuración generalmente diferente, con números opcionales de ramales y/o puntos de entrada de material. También se enfatizará que, aunque la invención se ha descrito e ilustrado con referencia específica a una aplicación en un sistema de transporte de desechos, la invención no se limita de ninguna manera a dichas aplicaciones. La invención puede aplicarse a otros sistemas de transporte de material neumático.
La invención se ha descrito en relación con las que actualmente se consideran las realizaciones más prácticas y preferidas, pero debe entenderse que la invención no se limita a las realizaciones descritas. Por lo tanto, pretende abarcar diversas modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (7)
1. Un método para controlar la operación de un sistema de transporte neumático (1) que tiene una fuente (6) para generar (S1) en un estado activo de la misma, presión de transporte de material en el sistema, tubería de transporte (4) y múltiples puntos de entrada de material (2) provistos en cada uno de varios ramales (B1, B2, B3, B4) de la tubería de transporte y comunicados con el sistema a través de válvulas de descarga asociadas (3) controlando una operación de vaciado de los puntos de entrada de material asociados, donde el flujo de aire de transporte se habilita en dichos ramales mediante la apertura (S4) las válvulas de entrada de aire/entradas de aire asociadas (AV1-AV3) y donde las condiciones de transporte de material del sistema se detectan (S3) para cada una de las operaciones de vaciado de puntos de entrada de material, caracterizadas porque:
- se detectan las condiciones de transporte de material en cada uno de dicho número de ramales (B1, B2, B3, B4) del sistema (1) durante las operaciones de vaciado del punto de entrada por medio de sensores de presión y velocidad del aire (11, 12) del sistema en una o más ubicaciones remotas con respecto a los puntos de entrada de material; y - se determina (S7), para cada una de dicho número de operaciones de vaciado de puntos de entrada de material, un tiempo de apertura de válvula para la válvula de descarga de dichos puntos de entrada de material (2) de dichos ramales con base en un procesamiento (S5, S6) de la presión detectada y los valores de velocidad del aire de dichos sensores de presión y velocidad del aire (11, 12) del sistema.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la presión y la velocidad del aire se detectan en cada uno de dicho número de ramales (B1, B2, B3, B4) del sistema (1) y porque los valores de presión y velocidad del aire detectados se alimentan y procesan por (S5) un circuito de control (16) con medios (17) para procesar valores de presión y velocidad del aire detectados desde los sensores de presión y velocidad del aire (11, 12) para evaluar las condiciones de transporte en dichos ramales del sistema.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque se detectan los valores locales de presión y velocidad del aire para varios puntos de entrada de material (2) por medio de sensores de presión y velocidad del aire (11, 12) colocados en una ubicación común alejada de los puntos de entrada de material (2), preferiblemente en o junto a una central de recogida (5) para recoger el material transportado neumáticamente.
4. Un método de acuerdo con las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque se determina un tiempo de apertura de válvula para la primera válvula de descarga (3) del punto de entrada de material (2) de cada uno de dicho número de ramales (B1, B2, B3, B4) del sistema (1) con base en el procesamiento de la presión detectada y los valores de velocidad del aire de los sensores de presión y velocidad del aire (11, 12).
5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque se determina posteriormente un tiempo de apertura de válvula para las sucesivas válvulas de descarga (3) del punto de entrada de material (2) de cada uno de dicho número de ramales (B1, B2, B3, B4) del sistema (1) con base en el procesamiento de la presión detectada y los valores de velocidad del aire de los sensores de presión y velocidad del aire (11, 12).
6. Un sistema de transporte neumático (1) que incluye una fuente (6) para generar flujo de aire de transporte, mediante la apertura de válvulas de entrada de aire/entradas de aire (AV1-AV3) del sistema de transporte (1), en un estado activo del mismo, una tubería de transporte (4) y múltiples puntos de entrada de material (2) que se proporcionan en cada uno de los ramales (B1, B2, B3, B4) de la tubería de transporte (4) y que se comunican con el sistema de transporte (1) a través de las válvulas de descarga asociadas (3) del sistema de transporte (1), donde las válvulas de descarga (3) controlan una operación de vaciado de los puntos de entrada de material asociados (2), donde los sensores de condición del sistema (11, 12) están provistos y dispuestos en comunicación con la tubería de transporte para la detección de las condiciones de transporte del material del sistema, caracterizado porque comprende:
- un sensor de presión (11) para detectar la presión del sistema durante las operaciones de vaciado del punto de entrada y un sensor de velocidad del aire (12) para detectar la velocidad del aire a través del sistema durante las operaciones de vaciado del punto de entrada, provistos en una o más ubicaciones remotas con respecto a los puntos de entrada del material;
- medios (17) para procesar valores de presión y velocidad del aire detectados desde los sensores de presión y velocidad del aire;
- medios (18) para determinar un tiempo de apertura de válvula para las válvulas de descarga (3) del punto de entrada de material (2) de la tubería de transporte con base en la salida de los medios de procesamiento (17); y
- medios de control de la válvula de descarga (19) para emitir señales de activación de la válvula de descarga en función de determinados tiempos de apertura de la válvula.
7. Un sistema de transporte neumático (1) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque los sensores de presión y velocidad del aire (11, 12) están colocados en una ubicación común alejada de los puntos de entrada de material (2), preferiblemente en o junto a una central de recogida (5) para recoger el material transportado neumáticamente.
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