從壓力氣體系統中自動排出冷凝液的改進型方法
2023-05-12 10:34:46 2
從壓力氣體系統中自動排出冷凝液的改進型方法
【專利摘要】本發明涉及一種藉助冷凝液排除器從壓力氣體系統自動排出冷凝液的方法，其中，冷凝液排出器具有一個冷凝液收集區域、一個檢測收集區域冷凝液的傳感器以及一個從收集區域排出冷凝液的可控制排出閥，該方法以可重複的時間順序具有以下步驟：在規定的收集時間內收集冷凝液的收集步驟（S1，S2，S3，S4）；緊接收集步驟（S1，S2，S3，S4）的檢測步驟（D1，D2，D3，D4），藉助傳感器對收集區域的冷凝液進行檢測；只要在檢測步驟中檢測到收集區域存在冷凝液，在規定的排出時間內對冷凝液進行排出的排出步驟（A1，A2，A4）；其特徵在於，在第一次或者最晚在重複檢測步驟（D1，D2，D3，D4）中檢測出冷凝液時，至少對隨後的收集步驟，尤其是下一個收集步驟的收集時間進行縮短，和/或對至少一個隨後的排出步驟，尤其是下一個排出步驟的排出時間進行延長，和/或對至少一個隨後的排出步驟，尤其是下一個排出步驟的排出閥打開度進行增大；在第一次或者重複檢測過程中在收集區域未檢測到冷凝液時，對至少一個隨後的收集步驟，尤其是下一個收集步驟的收集時間進行延長，和/或對至少一個隨後的排出步驟，尤其是下一個排出步驟的排出時間進行縮短，和/或對至少一個隨後的排出步驟，尤其是下一個排出步驟的排出閥打開度進行縮小。
【專利說明】從壓力氣體系統中自動排出冷凝液的改進型方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種藉助冷凝液排出器以及配備相應控制和監控電子裝置的冷凝液排出器從壓力空氣系統中自動排出冷凝液的方法。
【背景技術】
[0002]在壓力氣體系統，例如壓力空氣系統中，會出現本質上由水和油組成的冷凝液，例如壓縮機的潤滑劑和氣體中的水分混合形成的冷凝液。該冷凝液通常會因為汙染、堵塞和腐蝕對壓力氣體系統的正常使用造成影響。因此必須對冷凝液進行收集，時不時地將其從封閉的壓力氣體系統中排出，儘可能不對氣體或者壓力空氣造成較大數量的損失，從而導致系統壓力顯著下降。
[0003]已經公開的方法是，這一類的排出過程以規定的時間間隔進行實施。這種不是根據需求進行控制的方法的缺點在於，可能會因不需要的排出過程導致上文所述的壓力損失。理想的情況是，對液位進行定量和持續的監控，從而使得排出過程的時間和時間點均根據液位加以控制。為了對液位進行定量測量，已經公開了的方法是使用配備浮子的冷凝液排出器，對此存在的危險是，可能會導致粘合，從而無法繼續排出冷凝液或者由於壓力氣體不需要的排出造成壓力氣體損失。此外還公開了對液位進行監控的方法，例如通過測量電容。
[0004]雖然比較昂貴，但技術上可以實現對冷凝液的定量測量。但排出過程存在問題，因為為了對液位進行可靠的測量，應避免在積聚的、存在壓力的冷凝液中形成湍流。該條件尤其在上述冷凝液排出器的通常體積較小的收集區域無法實現。換言之，液位監控在排出過程中通常「無法發揮作用」。
【發明內容】
[0005]本發明的任務在於，提供一種藉助冷凝液排出器從壓力氣體系統中自動排出冷凝液的方法，該方法可以確保藉助冷凝液排出器自動排出冷凝液，並避免不必要的壓力損失。此外，提供一種進行過相應改進的冷凝液排出器。該任務通過具有權利要求1特徵的方法以及通過根據附屬權利要求的冷凝液排出器加以解決。有利的實施形式是相關權利要求的對象。需要說明的是，在專利權利要求中單獨說明的特徵可以以任意、在技術上有意義的方式相互進行組合，並形成本發明的其他實施形式。說明，尤其是結合圖紙的說明是對本發明的進一步闡述。
[0006]根據本發明的方法用於藉助冷凝液排出器從壓力空氣系統，優先從壓力空氣系統中自動排出冷凝液，其中，冷凝液排出器具有一個冷凝液收集區域、一個位於收集區域中的冷凝液液位監控傳感器以及一個可控制的、用於從收集區域排出冷凝液的排出閥。
[0007]根據本發明的方法原則上適用於任何類型的液位傳感裝置，例如可以對收集區域所有可能液位高度上的液位進行持續檢測的定量傳感裝置。上述檢測方法花費較高，因此優先僅對達到某規定液位，例如規定的最大液位進行檢測。這一類的傳感裝置價格合理，且相對比較可靠。優先通過電容測量確定液位。
[0008]根據本發明的方法具有按時間重複的三個下述步驟。
[0009]第一個為收集步驟，在該步驟中，冷凝液在規定的收集時間被收集到冷凝液排出器的收集區域。
[0010]此外，在收集步驟後還存在一個隨後的檢測步驟。「隨後」是指，不管收集區域是否存在冷凝液，檢測步驟規定的時間點確定收集步驟的收集時間。根據本發明，為了對收集時間進行確定，可以在該時間點事先進行持續測量，以便對液位進行監控。如果在該時間點無冷凝液或者無足夠的冷凝液，則不實施排出步驟，即跳過排出步驟，直接實施新的收集步驟。
[0011]此外，還存在一個排出步驟，在該步驟中，只要在上述檢測步驟中檢測出收集區域中存在冷凝液，通過將排出閥打開規定的排出時間將冷凝液從冷凝液排出器的收集區域排出。檢測和排出之間可能存在的時間延遲加上規定的收集時間可以得出總的收集時間。
[0012]根據本發明，在第一次或者最晚在重複檢測步驟中檢測出冷凝液時，至少對隨後的收集步驟，尤其是下一個收集步驟的收集時間進行縮短，和/或對至少一個隨後的排出步驟，尤其是下一個排出步驟的排出時間進行延長，和/或對至少一個隨後的排出步驟，尤其是下一個排出步驟的排出閥打開度進行增大；在第一次或者重複檢測過程中在收集區域未檢測到冷凝液時，對至少一個隨後的收集步驟，尤其是下一個收集步驟的收集時間進行延長，和/或對至少一個隨後的排出步驟，尤其是下一個排出步驟的排出時間進行縮短，和/或對至少一個隨後的排出步驟，尤其是下一個排出步驟的排出閥打開度進行縮小。概念「縮短」、「縮小」或者「延長」、「增大」分別針對相對於上述相應步驟存在變化的當前步驟。
[0013]該方法的優點在於，儘管無法在排出過程中進行繼續液位監控，但至少可以對排出過程中的時間、範圍和/或時間點進行優化調節，通過對至少一個上述排出參數進行適當的變化，進一步避免不需要的排出過程，也可以是說無冷凝排出的排出過程。通過該規定，一方面可以實現在每個周期中收集相對於平均輸送量儘可能少的冷凝液，另一方面可以實現儘可能少的排出步驟，通過在每個排出過程中將儘可能多的冷凝液收集在可用的收集區域(必要時也可以高於檢測步驟規定的液位)，但不會溢出至前部存儲區域或者壓力氣體系統容器中，可以將因打開和關閉移動導致的排出閥的磨損維持在儘可能小的程度。
[0014]專業人員的任務在於，根據冷凝液排出器或者壓力氣體系統的結構情況，必要時根據少量實際試驗對時間變化量進行相應的選擇。根據本發明的方法適用於具有不同收集區域體積的冷凝液排出器，其體積範圍從Iml至數十升，例如15ml至40升。
[0015]根據本發明方法的另一種實施形式，在第一次重複(即直接重複)檢測收集區域的冷凝液時僅縮短下一個收集步驟的收集時間。為了對突然上升的冷凝液做出反應，優先在隨後的收集步驟中第一次檢測冷凝液時相對於上一收集步驟縮短收集時間。通過僅變化收集時間的限制，可以實現對冷凝液排出必要性的「適當」幹預。因為壓力氣體系統中較大的壓力損失會導致壓力氣體系統中的壓力波動增大，因此縮短冷凝液排出過程的間隔是冷凝液檢測的第一反應。
[0016]在再次重複時，可以既縮短時間間隔，也縮短排出時間。延長排出時間除了可以更快速清空冷凝液，也可以起到清潔的衝洗效果。
[0017]與之對應，在第一次在收集區域未檢測到冷凝液時即可以延長收集時間，也可以縮短下一次排出步驟的排出時間。在第二次出現未檢測到冷凝液的情況時，即可以縮短時間間隔，也可以縮短排出時間，從而將壓力降減至最小。
[0018]為了改善維護工作的效率，根據本發明方法的另一種實施形式，在兩次以上重複檢測收集區域的冷凝液時發出一光學或者聲音報警信號。
[0019]即使根據本發明檢測步驟在排出過程前，且至少在排出過程開始前由於湍流贏避免檢測過程，根據本發明，原則上不排除在排出過程中實施另一次液位測量步驟的可能性。例如可以設計另一個傳感器檢測排出過程中達到最低液位，以便對排出過程的實施加以監控。
[0020]根據本發明的一種優先使用的實施形式規定，在收集步驟中設計至少一個額外的測量步驟對液位進行監控。例如，在設計該測量步驟時使得可以藉助可靠性檢驗對液位傳感器的功能加以檢驗。此外可以設計另一個對中間液位或者最低液位進行測量的傳感器。對於可靠性檢測而言，在檢測達到最大液位時的前提條件是達到中間或者最低液位的測量結果。在結果出現衝突時，可以發出聲音或者光學故障報告或者警報。此外，可以根據至少一個測量步驟的結果對液位上升的速度進行估算。這可以用於在冷凝液快速進入時發出聲音或者光學故障報告或者警報。
[0021]對於根據本發明方法的另一種優先使用的實施形式而言，根據液位上升進行估算的速度結果可以用於確定收集時間、排出時間和/或打開度的變化數量。也就是說，在冷凝液輸入流量出現較大變化時，該估算值用於改變收集時間縮短或者延長和/或者排出時間和/或打開度減小或者增大的變化數值。例如，該速度根據排出過程結束和測量步驟中達到中間液位或者最小液位之間的時間段進行確定。
[0022]此外，本發明還涉及一種用於壓力氣體系統的冷凝液排出器，該排出器包含用於冷凝液的收集區域、用於監控收集區域中冷凝液液位的傳感器、用於排出收集區域冷凝液的可控制排出閥以及電子控制和監控電路，其中，後者在設計時使得可以實施上述一種具有各自優點的實施形式。
[0023]為了降低出現故障的可能性，根據一種有利的實施形式，排出閥通過壓力氣體進行控制，冷凝液排出器此外還包含一種電磁控制閥，從而可以藉助壓力空氣打開和關閉排出閥，例如通過施加壓力關閉排出閥。
[0024]優先使用膜式閥作為排出閥，因為該發明具有特別低的故障率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]本發明以及【技術領域】在下文中根據圖紙進行詳細說明。需要說明的是，圖紙說明的是本發明的一種特別優先使用的實施形式，但本發明並不局限於該實施形式。其中:
[0026]圖1:根據本發明的方法使用的冷凝液排出器的截面圖；
[0027]圖2:相關的示意流程圖。
[0028]圖1顯示的是用於壓力空氣系統的冷凝液排出器(I)的截面圖。在壓力空氣壓縮過程中出現的冷凝液(2 )通過輸送管(3 )輸送至冷凝液排出器(I)。冷凝液(2 )本質上為吸入此處未作說明的壓力空氣壓縮機的環境空氣的冷凝液體。此外，冷凝液還包含常見的油汙狀和顆粒狀金屬成分。
[0029]冷凝液(2 )收集在冷凝液收集區域(4 )中，在達到規定的液位(5 )後通過安排在排出管道(6)中的排出閥(16)和排出口(18)排出。在圖1所示的實施形式中，排出閥(16)為膜式閥。
[0030]設有對冷凝液收集區域(4)的液位進行定量測量的電容傳感裝置(7)。傳感裝置
(7)包含至少一個測量電容器(8)，該電容器具有根據冷凝液收集區域(4)中冷凝液(2)的液位不斷變化的電容量。如果冷凝液(2)以電介質的形式進行流動，則通過電容量的變化可以對冷凝液收集區域(4)的液位進行電容測量。測量電容器(8)在第一個固定結構的電容器電極和冷凝液收集區域(4)的容器壁構成的第二個反向電極之間形成測量電磁場。即使在因壓力空氣管道中的鐵鏽或者壓力空氣壓縮機中的油汙形成較大汙染時，所示的裝置也非常可靠。傳感裝置(7)在安排時應使得，即使是在水流較大的冷凝液收集區域(4)中也存在一個冷凝液無法進入的整潔區域(9)，以避免因覆層導致測量技術短路而形成測量錯誤。此外，傳感裝置(7)在一種此處未作說明的實施形式中包含另一個傳感器，該傳感器在另一測量步驟中檢測是否達到收集區域(4)的最低位置。該傳感器安排在收集區域(4)的下部區域。
[0031]整潔區域(9)由類似於潛水鐘罩的縫隙(11)組成。在完全灌滿水的收集區域
(4)一即使超出最大液位(5) —在整潔區域(9)，或者說類似於潛水鐘罩的縫隙(11)中也無冷凝液(2)浸入。在整潔區域(9)的高於最大液位(5)處設有壓力空氣管道(13)的進氣口。從進氣口分流的壓力空氣用於控制排出閥(16)或者講排氣閥保持在關閉位置。對此設計有電磁閥(17)，該電磁閥在所示的位置確保壓力空氣作用於排出閥(16)的膜片上，從而封閉排出管道(6)，因此無冷凝液(2)被排出。電磁閥(17)包含一個線圈(12)和一個永磁體銜鐵(10)，該銜鐵通過流經線圈的作用電流從靜止位置，例如圖1所示的排出閥(16)關閉位置對應的位置移動至給定位置。靜止位置通過以下方式加以實現，即銜鐵(10)再起端面上具有彈性密封材料，在重力和壓力空氣支持下，端面緊貼閥座(11)對壓力空氣排出閥
(14)進行封閉，從而保持向排出閥(16)施加壓力的狀態。為了控制電磁閥(17)，設有一電子控制和監控電路(15)。
[0032]該電路在設計時應使得，根據本發明的方法步驟在圖2中部分所示的時間順序沿t所示的箭頭方向進行實施。根據本發明收集步驟為SI至S4，檢測步驟為Dl至D4，排出步驟為A1，A2和A4。此外還設有在收集步驟中實施的測量步驟。步驟SI至S4沿時間箭頭t方向的延伸說明的是各自的收集時間。步驟Al，A2和A4沿時間箭頭t方向的延伸說明的是各自的排出時間。在排出步驟Al，A2，A4過程中無檢測步驟。
[0033]隨著收集步驟SI的結束，在檢測步驟Dl中檢測是否達到最大液位(5)。因為傳感裝置會顯示達到的液位，排出閥(16)在排出步驟Al的排出時間內打開，以排出冷凝液。在排出時間結束後，排除閥(16)關閉。開始收集步驟S2。因為之前檢測到冷凝液，所以收集時間縮短。對冷凝液檢測的直接反應可以確保非常及時地排出冷凝液，以避免可能出現的過量積聚。收集步驟S2通過檢測步驟D2結束。在步驟D2中檢測出達到最大液位，則會使得一方面排出步驟A2中具有相對於上一排出步驟更長的排出時間，另一方面緊接排出步驟A2之後的收集步驟S3具有相對於之前的收集步驟S2更短的收集時間。在該收集時間結束後進行檢測步驟D3。因為其結果為無冷凝液或者至少未達到規定的液位，則不實施排出步驟A3，而是繼續實施新的收集步驟S4，其收集時間相對於之前的收集步驟S3進行延長。收集步驟S4在延長的收集時間和檢測步驟D4後結束，檢測步驟對是否需要排出步驟A4進行檢測。排出時間根據檢測步驟D3的中間結果相對於上一排出步驟A2進行縮短。該自動排出方法連續實施，所述的順序僅為示例。在收集步驟SI至S4中安排的測量步驟Ml至M4用於監控收集步驟SI至S4過程中的收集情況。測量步驟Ml至M4顯示達到中間或者最低液位，並確定結束和達到中間液位或者最低液位的時間。該時間可以估算冷凝液上升情況，從而至少在隨後的收集步驟或者排出步驟中對收集時間和排出時間變化的變化值範圍產生影響。此外，測量步驟也用於功能監控。
【權利要求】
1.藉助冷凝液排除器從壓力氣體系統自動排出冷凝液的方法，其中，冷凝液排出器具有一個冷凝液收集區域、一個檢測收集區域冷凝液的傳感器以及一個從收集區域排出冷凝液的可控制排出閥，該方法以可重複的時間順序具有以下步驟: 在規定的收集時間內收集冷凝液的收集步驟(SI，S2，S3，S4)； 緊接收集步驟(SI，S2，S3，S4)的檢測步驟(Dl，D2，D3，D4)，藉助傳感器對收集區域的冷凝液進行檢測； 只要在檢測步驟中檢測到收集區域存在冷凝液，在規定的排出時間內對冷凝液進行排出的排出步驟(Al，A2，A4)； 其特徵在於，在第一次或者最晚在重複檢測步驟(DI，D2，D3，D4 )中檢測出冷凝液時，至少對隨後的收集步驟，尤其是下一個收集步驟的收集時間進行縮短，和/或對至少一個隨後的排出步驟，尤其是下一個排出步驟的排出時間進行延長，和/或對至少一個隨後的排出步驟，尤其是下一個排出步驟的排出閥打開度進行增大；在第一次或者重複檢測過程中在收集區域未檢測到冷凝液時，對至少一個隨後的收集步驟，尤其是下一個收集步驟的收集時間進行延長，和/或對至少一個隨後的排出步驟，尤其是下一個排出步驟的排出時間進行縮短，和/或對至少一個隨後的排出步驟，尤其是下一個排出步驟的排出閥打開度進行縮小。
2.根據權利要求1控制壓力氣體系統中冷凝液排除器的方法，其特徵在於，在檢測步驟(D1，D2，D3，D4)中第一次檢測出收集區域存在冷凝液後僅縮短下一次收集步驟的收集時間。
3.根據上述權利要求其中一項的控制壓力氣體系統冷凝液排出器的方法，其特徵在於，在檢測步驟(Dl，D2，D3，D4)中第一次未檢測出收集區域存在冷凝液時即延長下一個收集步驟的收集時間，也縮短下一 個排出步驟的排出時間。
4.根據上述權利要求其中一項的控制壓力氣體系統冷凝液排出器的方法，其特徵在於，在檢測步驟(Dl，D2，D3，D4)中多次重複檢測出收集區域存在冷凝液時發出光學或者聲音報警信號。
5.根據上述權利要求其中一項的控制壓力氣體系統冷凝液排出器的方法，其特徵在於，在檢測步驟(Dl，D2，D3，D4)中由於超過規定的液位觸發冷凝液的檢測。
6.根據上述權利要求其中一項的控制壓力氣體系統冷凝液排出器的方法，其特徵在於，在收集步驟(SI，S2，S3，S4)中至少設有另一個測量步驟(Ml，M2，M3，M4)對收集步驟(SI，S2，S3，S4)中的液位進行監控。
7.根據上述權利要求其中一項的控制壓力氣體系統冷凝液排出器的方法，其特徵在於，藉助至少一個測量步驟(M1，M2，M3，M4)對液位上升的速度進行估算，並根據該估算確定收集時間、排出時間和/或打開度的各自變化量。
8.用於壓力氣體系統的冷凝液排出器(1)，具有一個冷凝液(2)的收集區域(4)、用於對收集區域(4)中的冷凝液(2)進行液位監控的傳感器、一個用於排出收集區域(4)中的冷凝液(2)的可控制排出閥(16)以及一個電子控制和監控電路(15)，該電路在設計時使得可以實施根據權利要求1至5中一項的方法。
9.根據上述權利要求書的冷凝液排出器(1)，其中，排出閥(16)通過壓力氣體進行控制，冷凝液排出器(I)包含一電磁 控制閥(17)，因此可以藉助壓力空氣對排出閥(16)的打開和關閉進行控制。
10.根據上述兩種權利要求其中一項的冷凝液排出器，其特徵在於，排出閥(16)為膜式閥。
11.在壓力空氣 系統中使用根據權利要求8至10其中一項的冷凝液排除器。
【文檔編號】F04B39/16GK103890478SQ201280043692
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年9月7日 優先權日:2011年9月8日
【發明者】M·費爾特簡 申請人:貝科技術有限公司