ES2959335T3

ES2959335T3 - Sensor virtual para contenido en agua en un circuito de aceite

Info

Publication number: ES2959335T3
Application number: ES18207118T
Authority: ES
Inventors: Wolfgang Feiler
Original assignee: Kaeser Kompressoren AG
Current assignee: Kaeser Kompressoren AG
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2024-02-23
Anticipated expiration: 2038-11-19
Also published as: US20230040776A1; EP3653882A1; CN110925208A; US11519411B2; US20200158112A1; EP3653882B1

Abstract

La invención se refiere a un método para monitorear un compresor de tornillo con inyección de aceite diseñado para comprimir el aire aspirado, en el que el aceite regresa desde un recipiente de separación de aceite (11) a una cámara de compresión (12) de un bloque compresor (30). para la formación de condensado en el circuito de aceite debido a una temperatura de compresión final demasiado baja (VET), por lo que se determinan un flujo másico de entrada de agua min(t) y un flujo másico de salida de agua mout(t) durante un tiempo t y el resultado El flujo de condensado Δmw(t) = min(t) - mout(t) se determina basándose en una diferencia. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sensor virtual para contenido en agua en un circuito de aceite

La invención se refiere a un procedimiento para supervisar un compresor de tomillo con inyección de aceite, en el que el aceite se devuelve desde un recipiente de separación de aceite a una cámara de compresión de un bloque compresor, para detectar un funcionamiento en frío involuntario en el que se produce condensación debido a una temperatura final de compresión demasiado baja.

En el caso de los compresores de tornillo con inyección de aceite, el aire ambiente se comprime a una presión mayor. El proceso de compresión tiene lugar dentro del bloque de compresor de tornillo. A este respecto, se produce calor de compresión. Para que la temperatura del aire comprimido no aumente demasiado, se inyecta aceite en el bloque de compresor de tornillo. El aceite absorbe una parte del calor de compresión y se calienta. Por tanto, modificando la temperatura y/o cantidad del aceite puede regularse la temperatura al final del proceso de compresión. Esta temperatura se denomina temperatura final de compresión.

En la figura 1 se representa un diagrama de bloques simplificado de un compresor de tornillo con inyección de aceite. En el punto de aspiración 1' se aspira el aire ambiente al bloque de compresor 30'. Con el sensor de temperatura 41' se mide la temperatura de aspiración T<asp>. En el bloque de compresor 30' se comprime el aire. En este sentido se inyecta aceite. La mezcla de aceite-aire fluye hacia el recipiente de separación de aceite. Aquí se separa el aceite. El aceite separado se devuelve al bloque de compresor 30' a través de una válvula de control 25' directamente o a través de un enfriador de aceite 23', donde se inyecta de nuevo. A través de la válvula de control 25' puede influirse en la temperatura del aceite inyectado y, de este modo, puede regularse la temperatura final de compresión medida con el sensor 42'.

El aire comprimido fluye a través del recipiente de separación de aceite 11' y se alimenta a una aplicación a través de un enfriador posterior 16'. Con el sensor 43' se mide la temperatura del aire saliente.

El aire atmosférico aspirado contiene vapor de agua. Mediante modificación de la presión y temperatura del aire cambia la masa de agua, que puede estar presente como máximo en forma de vapor. Cuando en el bloque y el recipiente de separación de aceite hay más agua en el aire de la que puede estar presente como vapor de agua, se produce condensación. Esto puede producir daños.

La temperatura final de compresión se regula normalmente a un valor que suele estar en un intervalo entre 60°C y 100°C. Para ajustar la temperatura final de compresión el circuito de aceite comprende un enfriador de aceite, en cuya capacidad de enfriamiento a menudo puede influirse mediante un ventilador ajustable, dado el caso también en cuanto a su velocidad. Si se requiere menos capacidad de enfriamiento, un flujo parcial del aceite caliente se conduce más allá del enfriador de aceite a través de una derivación, de modo que finalmente el aceite se inyecta en el compresor de tornillo con una temperatura deseada predeterminada y la temperatura final de compresión real se acerca a una temperatura final de compresión teórica deseada. Durante el funcionamiento normal, la temperatura final de compresión se ajusta más bien a una temperatura inferior para para no dañar el aceite en exceso. Por otro lado, sin embargo, la temperatura final de compresión no puede ser tan baja que se forme condensado y se acumule agua en el circuito de aceite. En este sentido, la temperatura final de compresión suele fijarse en un valor en el que se evita la formación de condensado de manera segura. Concretamente, cuando en el compresor de tornillo y en el recipiente de separación de aceite hay más agua en el aire de la que puede estar presente como vapor de agua, se produce una condensación o formación de condensado. Esto puede producir daños. Por ejemplo, puede aparecer corrosión en el compresor de tornillo.

A este respecto, el objetivo de la presente invención es proponer un procedimiento que supervise un compresor de tornillo con inyección de aceite, en el que el aceite se devuelve de un recipiente de separación de aceite a una cámara de compresión, para detectar la formación de condensado en el circuito de aceite.

Este objetivo se alcanza con un procedimiento para supervisar un compresor de tornillo con inyección de aceite según las características de la reivindicación 1 y con un compresor de tornillo con inyección de aceite según las características de la reivindicación 10. En las reivindicaciones dependientes se indican perfeccionamientos ventajosos.

Una idea principal de la presente invención radica en que para un instante t se calcula o determina un caudal másico de entrada de agua t<en>(t) y un caudal másico de salida de agua t<sa>(t) y a partir de la formación de la diferencia se calcula o determina un flujo de condensado<A>iti<agua>(t) = t<en>(t) - t<sa>(t) producido.

En el caso del caudal másico de entrada de agua t<en>se trata del caudal másico del vapor, contenido en el aire aspirado.

En el caso del caudal másico de salida de agua t<sa>se trata del caudal másico del vapor, contenido en el aire que sale del recipiente de separación de aceite.

En el caso del flujo de condensado Am<agua>producido se trata de la modificación de la masa de condensado contenida en el circuito de aceite por tiempo para un instante t.

En teoría es concebible determinar el caudal másico de entrada de agua aspirado realmente en cada caso conociendo la humedad absoluta o relativa del aire; sin embargo, en el presente caso se considera particularmente favorable partir de un escenario en el peor de los casos suponiendo ciertos valores para la humedad relativa, en particular suponiendo una humedad relativa del 100%, y a este respecto suponer un caudal másico de entrada de agua m<en>partiendo de este escenario. Calculando la diferencia con el caudal másico de salida de agua, se calcula un flujo de condensado Am<agua>producido y se define una especie de sensor virtual para el flujo de condensado Am<agua>producido.

Aunque en el estado de la técnica existen enfoques para considerar las temperaturas límite o las temperaturas del punto de rocío, el mero hecho de no alcanzar una temperatura límite o una temperatura del punto de rocío no proporciona ninguna pista sobre la masa máxima de condensado que podría haberse acumulado. Para ello, debe tenerse en cuenta el respectivo caudal másico de entrada de agua, que incluye variables como la capacidad de suministro del compresor de tornillo y la respectiva temperatura de aspiración T<asp>. Pues el aire a 30°C tiene una humedad absoluta mucho mayor al 100% de humedad del aire que el aire a 12°C y 100% de humedad relativa. En este sentido, una mera comparación de temperaturas con una temperatura de punto de rocío no es suficiente.

En general se aplica para el aire húmedo que la masa de agua m<agua>máxima, que puede estar presente por masa de aire m<a>como vapor de agua, se obtiene a partir de la presión de vapor del agua a la temperatura p<sat,agua>(T) actual y la presión p.

siendo R<agua>, R<a>: las constantes de gas de agua o aire.

Por tanto, un aumento de presión produce una disminución de la masa de agua máxima por masa de aire. Un aumento de temperatura y, con ello, un aumento de la presión de vapor lleva a un aumento de esta masa de agua. Cuando la masa de agua aspirada por masa de aire es mayor que la masa que puede estar presente como máximo como vapor en el aire comprimido después de la separación de aceite, se forma agua líquida (condensado) en el circuito de aceite (bloque compresor, recipiente de separación de aceite y conexiones con los componentes interconectados).

La temperatura mínima, a la que no puede producirse condensado, puede calcularse mediante las propiedades del aire ambiente (presión, temperatura, humedad) y la presión de funcionamiento. Por tanto, el valor teórico para la temperatura final de compresión debería fijarse mediante esta temperatura mínima. Esto se describe en el documento WO 200246617. En este documento se describe una forma de regular el enfriamiento mediante la velocidad de un ventilador de válvula. Otra variable de control podría ser una válvula de control que dejara fluir una parte del aceite más allá del enfriador de aceite hacia el bloque compresor.

Sin embargo, en la práctica no siempre se alcanza el valor teórico para la temperatura final de compresión. Por ejemplo, cuando se arranca un compresor de tornillo, que se ha enfriado durante una fase de parada, es necesario un tiempo de funcionamiento determinado hasta que el compresor de tornillo se haya calentado suficientemente y pueda alcanzarse una temperatura de salida lo suficientemente alta.

Durante los tiempos de funcionamiento, en los que la temperatura de salida es demasiado baja, se produce condensado en el recipiente de separación de aceite. En casos desfavorables puede ocurrir que, a pesar de haber ajustado correctamente el valor teórico para la regulación de temperatura, se acumule demasiado condensado en el aceite y, de este modo, se produzcan daños. Estos casos desfavorables podrían ser tiempos de funcionamiento de carga demasiado cortos, que se finalizan respectivamente cuando todavía no se ha alcanzado el valor teórico para la temperatura final de compresión o en caso de condiciones ambientales muy bajas, dado el caso también un defecto en los componentes de regulación.

A partir de la presión, temperatura y humedad relativa del aire de aspiración, así como el caudal másico del aire suministrado puede calcularse el caudal másico del vapor de agua magua,en aspirado.

A partir de la presión y temperatura en el recipiente de separación de aceite, así como el caudal másico de aire suministrado puede calcularse el caudal másico posible máximo del vapor de agua magua,sa,máx suponiendo una humedad relativa del 100%.

Si hay condensado, es decir, si la masa del condensado m<c>es superior a cero o si en el compresor de tomillo entra más vapor de agua del que puede salir como máximo, el caudal de vapor de agua T<agua,sa>saliente viene dado por el flujo T<agua,sa,máx>e. Si no hay condensado y en el compresor entra menos vapor de agua del que puede salir como máximo, el caudal de vapor de agua que saliente es igual al entrante:

T<agua,sa>_ {T<agua,sa>,<máx>para m<c>> 0 o T<agua,en>> T<agua,sa>,<máx>

T<agua>,<en>sino

Cuando la diferencia de los dos caudales másicos

es positiva, entra más agua en el compresor de tornillo de la que sale. Cuando, por el contrario,<A>m<agua>es negativo, puede salir más agua del compresor de tornillo de la que entra. En este último caso volvería a evaporarse el agua ya condensada.

En este sentido, en un perfeccionamiento de la presente invención, a partir de una suma de los flujos de condensado producidos por un periodo de tiempo respectivo se calcula una masa de condensado m<c>producida en total.

Aunque son concebibles varios procedimientos para sumar los flujos de condensado producidos por un periodo de tiempo respectivo, puede recurrirse a diferentes procedimientos fáciles de manejar desde el punto de vista del cálculo, en particular a procedimientos numéricos. Preferiblemente se realiza una integración numérica de la tasa de cambio de masa de condensado<A>T<agua>(t) o de una variable análoga a lo largo del tiempo.

Por ejemplo se realiza un cálculo de la siguiente manera: m<c>(t)=m<c>(t-dt)+<A>T<agua>*dt con dt = 1s. Por tanto, para cada instante de un muestreo estructurado mediante intervalos de tiempo predeterminados se lleva a cabo un equilibrado de la masa de condensado respectiva, obteniéndose el aumento o la disminución incremental a partir de una diferencia del caudal másico de entrada de agua T<en>y del caudal másico de salida de agua T<sa>. A partir de la masa de condensado calculada puede evaluarse si existe riesgo de daños por el condensado durante la operación en curso.

Preferiblemente se calcula la masa de condensado m<c>(t) producida en total a partir de un valor inicial conocido de la masa de condensado m<c>(t<o>) mediante integración numérica del flujo de condensado<A>T<agua>a lo largo del tiempo. Por tanto, concretamente, partiendo de un valor inicial conocido para la masa de condensado m<c>(t<o>), por ejemplo, 0 g en la puesta en funcionamiento o con un cambio de aceite, mediante integración de la diferencia del caudal másico<A>T<agua>a lo largo del tiempo t puede calcularse la masa de condensado:

Esta integración puede realizarse numéricamente mediante el control durante el funcionamiento del compresor. Por ejemplo, el valor para<A>T<agua>puede calcularse en intervalos de tiempo<A>t regulares y el valor nuevo puede calcularse para la masa de condensado m<c>(t) en cada caso a partir del valor de la masa de condensado del instante anterior m<c>(t-<A>t):

Evidentemente también podrían aplicarse otros procedimientos de integración numérica que, por ejemplo, utilicen un tamaño de paso variable y/o en un paso de tiempo utilicen la diferencia del caudal másico de más de un instante. En este sentido, el procedimiento según la invención puede prever en una configuración preferida que a partir de una suma de cambios de masa de condensado producidos entre dos instantes respectivamente se calcule una masa de condensado m<c>, calculándose el cambio de masa de condensado en cada caso a partir de los flujos de condensado en uno o varios instantes. En una configuración preferida alternativa del procedimiento se calcula un cambio de una masa de condensado m<c>producida para un intervalo de tiempo predeterminado mediante integración numérica del flujo de condensado<A>T<agua>(t) a lo largo del tiempo.

En una configuración concreta posible de la invención se compara la masa de condensado m<c>(t) producida en total en un instante t con un valor límite m<c ,m áx i>, de modo que al superar el valor m<c,máxi>pueda intervenirse en el control del compresor de tomillo. Concretamente, por ejemplo, en el circuito de aceite puede conducirse un mayor flujo parcial más allá del enfriador de aceite, de modo que en total se caliente el aceite. Además también podría apagarse o limitarse la capacidad de enfriamiento adicional, que se produce por un ventilador, mediante apagado o desconexión del ventilador. En una forma de realización muy concreta, en un caso de este tipo puede aumentarse la especificación del valor teórico para la temperatura final de compresión o preverse una prolongación del intervalo de funcionamiento de carga del compresor de tornillo, siempre que sea posible desde el punto de vista operativo. Con respecto a una temperatura teórica de la temperatura final de compresión (VET) también puede estar previsto un aumento por una medida predeterminada, por ejemplo, por un valor de temperatura predeterminado, en particular 5°K, de modo que entonces se aplica VET<teórica,nueva>_ VET<teórica,anterior>+ 5 K.

En otra configuración preferida se compara la masa de condensado m<c>(t) producida en total en un instante t con un valor límite m<c,máx2>y al superar el valor m<c,máx2>se emite un aviso o mensaje de error.

En una configuración preferida concreta se calcula el caudal másico de entrada de agua m<en>(t) a partir del caudal másico del aire de entrada m<aire>(t) suponiendo una humedad relativa del 100%. Con esta suposición el procedimiento según la invención puede realizarse de manera particularmente sencilla y el sensor virtual así definido está concebido de manera comparativamente sencilla.

Sin embargo, también es posible calcular el caudal másico de entrada de agua m<en>(t) a partir del caudal másico del aire de entrada m<aire>(t) suponiendo una humedad relativa con un valor fijado F, con 70% < F < 100%, esto es, por ejemplo, un valor fijado del 90%, 80% o 70% o una humedad relativa dependiente de la temperatura de aspiración T<asp>.

Finalmente también sería posible determinar el caudal másico de entrada de agua m<en>(t) a partir del caudal másico del aire de entrada basándose en un valor determinado de una humedad relativa < 100%, detectándose el valor de la humedad relativa, por ejemplo, mediante un sensor de hardware, estimándose o utilizándose de otro modo para determinar el caudal másico de entrada de agua. Por ejemplo, también pueden tenerse en cuenta datos de una estación meteorológica externa.

En una configuración particularmente preferida, para determinar el caudal másico del aire de entrada se utilizan al menos los parámetros siguientes: •

• un índice de caudal específico de la instalación, que en particular en el caso de compresores de tornillo regulados por CF depende de la velocidad n actual, y preferiblemente además también

• la presión p<act>en el recipiente de separación de aceite (11),

• la presión ambiental p<amb>, y

• la temperatura de aspiración T<asp>.

En una configuración particularmente preferida, para determinar el caudal másico de entrada de agua m<en>(t) se utilizan al menos los parámetros siguientes:

• el caudal másico del aire de entrada m<aire>(t)

• la temperatura de aspiración T<asp>, y preferiblemente también

• la presión ambiental P<amb>así como

• un valor para la humedad relativa, en particular un valor de humedad relativa del 100%.

En una configuración particularmente preferida, para determinar el caudal másico de salida de agua m<sa>(t) se utilizan al menos los parámetros siguientes:

• el caudal másico del aire de entrada m<aire>(t),

• la presión p<act>en el recipiente de separación de aceite (11),

• la temperatura T<2>después del recipiente de separación de aceite (11), y preferiblemente también

• un valor para una humedad relativa, por ejemplo, un valor del 100%.

De manera muy general es posible calcular un caudal másico de vapor de agua m<agua>en función de la temperatura T, presión p, el caudal másico del aire m<aire>y la humedad relativa del aire<9>de la siguiente manera:

A este respecto, Ra es la constante de gas del aire, Ragua la constante de gas del vapor de agua y psat,agua(T) la presión de vapor del agua a la temperatura T. La presión del vapor puede obtenerse a partir de tablas de vapor de agua o calcularse mediante una función de aproximación, por ejemplo, con la ecuación de Antoine:

El objetivo mencionado al principio se alcanza además en particular mediante un compresor de tornillo con inyección de aceite que comprende un control, en particular central, que está configurado para determinar el caudal másico del aire de entrada iti<a¡re>(t) aspirado en el compresor y realizar el procedimiento según la invención.

A continuación se explicará la invención en más detalle también con respecto a características y ventajas adicionales mediante la descripción de ejemplos de realización y haciendo referencia a los dibujos adjuntos. En este sentido muestran:

la figura 1, un diagrama de bloques de un compresor de tornillo con inyección de aceite con un recipiente de separación de aceite según el estado de la técnica,

la figura 2, un diagrama de flujo para representar una forma de realización preferida de la presente invención, la figura 3, un diagrama de bloques de un compresor de tornillo con inyección de aceite según la invención con un recipiente de separación de aceite.

En la figura 3 se representa un diagrama de bloques de un compresor de tornillo 10, que comprende un bloque compresor 30 y un separador de aceite 11. El compresor de tornillo 10 presenta en el bloque compresor 30 también una cámara de compresión 12. El aire comprimido llega a través de un primer conducto de aire comprimido 13 al separador de aceite 11. En el recipiente de separación de aceite 11 está previsto un filtro de aceite 14. El aire comprimido conducido a través del primer conducto de aire comprimido 13 al recipiente de separación de aceite 11 atraviesa el filtro de aceite 14 y se conduce a través de un segundo conducto de aire comprimido 15 a un enfriador posterior 16 y desde aquí a través de un tercer conducto de aire comprimido 17 a una aplicación útil, por ejemplo, una red de conductos amortiguada a través de un depósito de aire comprimido en una operación industrial.

El aceite separado en el recipiente de separación de aceite 11 se devuelve al compresor de tornillo 10 a través de un conducto de retorno 18 y desde aquí se inyecta en la cámara de compresión 12 para un enfriamiento, sellado y lubricación. El conducto de retorno se subdivide en un punto de bifurcación 19 en un primer conducto parcial 20 y en un segundo conducto parcial 21. El primer conducto parcial 20 y el segundo conducto parcial 21 vuelven a juntarse en un punto de unión 22.

En el primer conducto parcial 20 está previsto un enfriador de aceite 23, que extrae el calor del aceite devuelto y, para ello, para una mejor disipación del calor se enfría con un flujo de aire generado por un ventilador 24. El segundo conducto parcial 21 forma una derivación, a través de la cual puede conducirse aceite más allá del enfriador de aceite 23. Con una válvula de control 25 de activación eléctrica, que puede ajustarse de manera continua es posible ajustar la relación entre el aceite conducido a través del enfriador de aceite 23 y el aceite conducido más allá del enfriador de aceite 23 de manera continua. De este modo es posible ajustar la temperatura del aceite inyectado en la cámara de compresión 12 a un valor deseado respectivamente.

Durante el funcionamiento normal la temperatura del aceite del aceite inyectado de nuevo en la cámara de compresión 12 se ajusta a un valor de temperatura tal que la temperatura final de compresión (VET) en una salida 26 del compresor de tornillo 10 se sitúe a un nivel de temperatura que evite una producción de condensado en el recipiente de separación de aceite 11. Al mismo tiempo se pretende alcanzar una temperatura final de compresión mínima de, por ejemplo, 60°C. Tampoco debe superarse una temperatura final de compresión máxima, aunque sólo sea por los requisitos legales. En este sentido, en la mayoría de compresores de tornillo se pretende alcanzar una temperatura final de compresión no superior a 95°C. Durante el funcionamiento normal, la temperatura final de compresión se ajustará, por un lado, lo más baja posible en los intervalos mencionados anteriormente, para evitar una carga innecesaria del aceite; por otro lado, como ya se ha mencionado, se evitará de manera segura una formación de condensado.

El compresor de tornillo 10 presenta además un control 40 central o actúa conjuntamente con un control 40 central de este tipo. En una configuración preferida, el control 40 central puede recibir datos de diferentes sensores, concretamente de un primer sensor de temperatura que está configurado y dispuesto para registrar la temperatura de aspiración T<asp>, un segundo sensor de temperatura 42 que está dispuesto para registrar la temperatura final de compresión en una salida del bloque compresor 30 y un tercer sensor de temperatura 43 que está dispuesto y configurado para registrar la temperatura T<2>después del separador de aceite 11. El control 40 central recibe además datos de dos sensores de presión, concretamente de un primer sensor de presión 44 que para registrar una presión P<act>está dispuesto y previsto en el recipiente de separación de aceite 11 y de un segundo sensor de presión 45 que está previsto para registrar una presión de red P<r>después del enfriador posterior. Un tercer sensor de presión adicional (no mostrado) puede estar dispuesto adicionalmente en el control central, para el registro y la transmisión de una presión ambiental P<amb>. No obstante, la presión ambiental también puede tenerse en cuenta como valor supuesto u obtenerse externamente, por ejemplo a través de una red de datos, por ejemplo, de una estación meteorológica. Además, en lugar de la temperatura T<asp>que, por ejemplo, se registra a través del sensor de temperatura 42, puede recurrirse a un valor de temperatura fijo supuesto. Dependiendo del lugar de instalación, puede utilizarse una temperatura de 25°C o de 30°C como valor de temperatura fijo. En lugar de una presión P<act>en el recipiente de separación de aceite 11, la presión en el recipiente de separación de aceite P<act>también puede calcularse a partir de los datos suministrados por el sensor de presión 45, es decir, de la presión de red P<r>, o la presión en el recipiente de separación de aceite P<act>puede estimarse a partir de la presión de red P<r>. Además también puede suponerse un valor fijo para la presión en el recipiente de separación de aceite P<act>, por ejemplo, el valor máximo, ajustado previamente para el compresor de tornillo en el lado operativo o un valor máximo, que ha ajustado previamente un usuario en el control del compresor de tornillo.

Según la presente invención se propone un procedimiento o un sensor virtual para supervisar el funcionamiento correcto de la regulación descrita anteriormente o poder determinar cuándo parece posible la producción de condensado de manera involuntaria. Para ello se comparan los caudales másicos de agua en instantes de muestreo predeterminados en cada caso y, a partir de aquí, se determina un flujo de condensado producido en ese momento. A partir de una adición del valor del flujo de condensado producido en ese momento, que puede asumir diferentes signos, y de la masa de condensado ya existente a partir de cálculos anteriores, se calcula una masa de condensado actualmente existente en cada caso.

Como al determinar el caudal másico de entrada de agua puede partirse de un escenario en el peor de los casos, concretamente, por ejemplo, que el aire ambiente presenta una humedad del aire relativa del 100%, los valores determinados, como el flujo de condensado o la masa de condensado producidos, siempre se entenderán como “flujo de condensado que puede producirse en ese momento o masa de condensado posible en ese momento”, es decir, también como escenario en el peor de los casos. Por el contrario, en el caso del caudal másico de salida de agua se parte del hecho de que existe una saturación del 100% cuando debe descargarse condensado, de modo que en este caso el caudal másico de salida de agua posible máximo debería coincidir con el caudal másico de salida de agua realmente descargado al menos aproximadamente.

Mediante el diagrama de flujo según la figura 2, a continuación se explicará de nuevo en detalle la forma de realización preferida del procedimiento según la invención. En la etapa 100 se inicia el procedimiento y en la etapa 101 se comprueba si el compresor de tornillo se encuentra bajo carga y ya ha pasado un segundo. En caso de que el resultado de esta comprobación sea negativo, debe volver a realizarse esta etapa de comprobación. En caso de que el resultado sea positivo, se calcula un posible caudal másico del aire o caudal másico del aire de entrada en una etapa 102 de la siguiente manera:

fTla¡re(t) = ril|_ (Pam b,Pact,n ,Tasp ... ) ( 1 )

En el cálculo del caudal másico posible del aire se incluyen un índice de caudal específico de la instalación, que en el caso de los compresores de tornillo regulados por Cf depende de la velocidad n actual, la presión p<act>en el recipiente de separación de aceite 11, la presión ambiental p<amb>, y la temperatura de aspiración T<asp>después del recipiente de separación de aceite 11.

En una etapa 103, a partir del caudal másico posible del aire se calcula un caudal másico de entrada de agua según la fórmula (2) siguiente:

itlen ( t ) — rn,gu£TaSp ,pamb, r ilajre ,tp — 100 % ) ( 2 )

En este cálculo o determinación se parte de un escenario en el peor de los casos, es decir, se supone que el aire ambiente aspirado presenta una humedad relativa del 100%.

En una etapa 104 se calcula el caudal másico de salida de agua en ese momento con la fórmula (3) siguiente

frisa ( t ) = rn,gI T 2,p a c t,rh aire,cp= 100 % ) (3 )

utilizándose en este cálculo la temperatura T<2>después del recipiente de separación de aceite 11, la presión en el recipiente de separación de aceite p<act>, el caudal másico del aire m<aire>así como una humedad del aire relativa del 100%. Para el experto en la técnica será evidente que las etapas 103 y 104 también pueden tener lugar en el orden inverso o al mismo tiempo.

A partir del caudal másico de entrada de agua determinado en la etapa 103 y el caudal másico de salida de agua determinado en la etapa 104, en la etapa 105 según la ecuación (4) se calcula una tasa de modificación de masa de agua en ese momento, es decir, una masa de condensado producida en ese momento, de la siguiente manera:

ArrUt) = rtien (t) - rhsa (t) (4).

Si la tasa de cambio de masa de agua producida en ese momento o la masa de condensado producida en ese momento es positiva, efectivamente se produce condensado y se aumenta una masa de condensado ya existente. Si, por el contrario, el valor de la tasa de cambio de masa de agua producida en ese momento o la masa de condensado producida en ese momento es negativo, se descarga condensado, es decir, se reduce una masa de condensado presente en ese momento.

Un cálculo de la masa de condensado m<c>presente en ese momento se produce según la ecuación (5) en la etapa 106, de modo que teniendo en cuenta la tasa de cambio de masa de agua momentánea calculada en la etapa 105 se actualiza la masa de condensado dada actualmente.

Teóricamente, el procedimiento podría comenzar de nuevo desde el principio en este punto, si la determinación de la masa de condensado m<c>dada en ese momento sólo debe llevarse a cabo en el sentido de un sensor virtual.

Sin embargo, también pueden considerarse otras medidas. Para ello, en una etapa 107 se comprueba si la masa de condensado m<c>dada en ese momento es < 0. En este caso, la masa de condensado dada en ese momento se pone a cero en una etapa 108 y el procedimiento comienza desde el principio. Si, por el contrario, la masa de condensado m<c>dada en ese momento es positiva, en una etapa 109 el procedimiento vuelve a comenzar por un lado con la masa de condensado m<c>dada actualmente y, por otro lado, en una etapa 110 se comprueba si la masa de condensado m<c>dada en ese momento se sitúa por encima de un valor límite m<c,máx1>, es decir, por encima de una cantidad determinada de condensado. En este caso, en una etapa 111 adicional se aumenta el valor teórico de la temperatura final de compresión en 5K, hasta que la masa de condensado dada en ese momento alcanza de nuevo el valor 0. No obstante, a este respecto también se tiene en cuenta que la temperatura final de compresión no supere un valor máximo de 95°C. Por el contrario, si en la etapa 110 se determina que la masa de condensado existente actualmente no ha superado el valor límite predeterminado de m<c,máx1>, el valor teórico de la temperatura final de compresión no se ve afectado.

Aunque anteriormente se ha presentado un caudal másico o una tasa de cambio de masa como variable que caracteriza el caudal de agua o la producción de condensado, puede utilizarse en su lugar un caudal volumétrico con un estado de referencia adecuado o también un caudal de cantidad de sustancia. Alternativamente, también sería posible calcular una variable que caracterice el cambio de masa de condensado aproximadamente por el producto de una variable que caracterice el caudal másico del aire (por ejemplo, masa, volumen, cantidad) y la diferencia de las presiones de vapor de agua de entrada y salida, cada una convertida a una presión de referencia común.

Lista de símbolos de referencia

VET temperatura final de compresión

m<aire>caudal másico del aire de entrada

m<en,máx>caudal másico de entrada de agua máximo posible

m<sa,máx>caudal másico de salida de agua máximo posible

Am<agua>flujo de condensado que se produce en ese momento

M<c>(t) masa de condensado

1' punto de aspiración

10 compresor de tornillo

11, 11' recipiente de separación de aceite

12 cámara de compresión

13 primer conducto de aire comprimido

14, 14' filtro de aceite

15 segundo conducto de aire comprimido

16, 16' enfriador posterior

17 tercer conducto de aire comprimido

18 conducto de retorno

19 punto de bifurcación

20 primer conducto parcial

21 segundo conducto parcial

22 punto de unión

23, 23' enfriador de aceite

24 ventilación

25, 25' válvula de control

26 salida (compresor de tornillo)

27, 27' válvula de retención

30, 30' bloque compresor

40, 40' control central

41, 41' primer sensor de temperatura (T<asp>)

42, 42' segundo sensor de temperatura (VET)

43, 43' tercer sensor de temperatura (T<2>)

44, 44' primer sensor de presión (P<act>)

45, 45' segundo sensor de presión (P<r>)

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para supervisar un compresor de tomillo con inyección de aceite, configurado para comprimir aire aspirado, en el que el aceite se devuelve desde un recipiente de separación de aceite (11) a una cámara de compresión (12) de un bloque compresor (30) para detectar la formación de condensado en el circuito de aceite debido a una temperatura final de compresión (VET) demasiado baja, caracterizado por que para un instante t se determina un caudal másico de entrada de agua t<en>(t) y un caudal másico de salida de agua t<sa>(t), calculándose el caudal másico de entrada de agua t<en>(t) a partir del caudal másico del aire de entrada i t<aire>(t) - suponiendo una humedad relativa del 100% o

- suponiendo una humedad relativa con un valor fijado F, con 70% < F < 100%, o

- suponiendo una humedad relativa dependiente de la temperatura de aspiración T<asp>, o

determinándose el caudal másico de entrada de agua t<en>(t) a partir del caudal másico del aire de entrada i t<aire>(t), basándose en un valor determinado de una humedad relativa < 100%, registrándose el valor de la humedad relativa a través de un sensor de hardware,

y determinándose mediante una formación de diferencia del flujo de condensado producido Aiti<agua>(t) = t<en>(t) - t<sa>(t) y

tratándose en el caso del flujo de condensado producido A t<agua>del cambio de la masa de condesando contenida en el circuito de aceite por tiempo para un instante t.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que a partir de una suma de los flujos de condensado producidos en un intervalo de tiempo se calcula una masa de condensado m<e>producida en este intervalo de tiempo, produciéndose el cálculo preferiblemente de la siguiente manera: m<e>(t)=m<e>(t- dt)+ A t<agua>* dt (por ejemplo, con dt = 1s).

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que partiendo de un valor inicial conocido de la masa de condensado m<e>(to) mediante integración numérica del flujo de condensado A t<agua>a lo largo del tiempo se calcula la masa de condensado m<e>(t) producida en total.

4. Procedimiento según la reivindicación 2 o 3, caracterizado por que la masa de condensado m<e>(t) producida en total en un instante t se compara con un valor límite m<e,máx1>y al superar el valor m<e,máx1>

me(t) > me,máx<1>

se interviene en el control del compresor de tornillo.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por que con m<e>(t)> m<e,máx1>se aumenta un valor teórico para la temperatura final de compresión (VET) en una medida predeterminada, en particular por un valor de temperatura predeterminado, por ejemplo VET<teórica, nueva>= VET<teórica,anterior>+ 5 K.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por que la masa de condensado m<e>(t) producida en total en un instante (t) se compara con un valor límite m<e,máx2>y por que al superar el valor m<e,máx2>m<e>(t) > m<e,máx2>

se proporciona un aviso de error.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que para determinar el caudal másico del aire de entrada t<aire>(t)

• se utiliza un índice de caudal específico de la instalación, que en particular en el caso de compresores de tornillo regulados por CF depende de la velocidad n actual, y preferiblemente además también

• la presión p<act>en el recipiente de separación de aceite (11),

• la presión ambiental p<amb>, y

• la temperatura de aspiración T<asp>.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado por que para determinar el caudal másico de entrada de agua m<en>(t) se utilizan

• el caudal másico del aire de entrada m<aire>(t)

• la temperatura de aspiración T<asp>, y también

• la presión ambiental p<amb>, así como

9. Procedimiento según la reivindicación 7 u 8, caracterizado por que para determinar el caudal másico de salida de agua m<sa>(t) se utilizan

• el caudal másico del aire de entrada m<aire>(t),

• la presión p<act>en el recipiente de separación de aceite (11),

• un valor para una humedad relativa, por ejemplo, un valor del 100%.

10. Compresor de tornillo (10) con inyección de aceite que comprende un control (40), en particular central, configurado para determinar el caudal másico del aire de entrada m<aire>(t) aspirado en el compresor y realizar el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9.