DISPOSITIVO PARA IMPEDIR LA FORMACION DE CONDENSADO EN UN GAS COMPRIMIDO Y GRUPO COMPRESOR EQUIPADO DE DICHO DISPOSITIVO.

Dispositivo para impedir la formación de condensado en un gas comprimido que proviene de un elemento compresor con inyección de aceite (2) que está dotado de una entrada de aire (4) y de una salida de aire comprimido (6) que está conectada a un separador de aceite (9) el cual a su vez está conectado al elemento compresor (12) para la inyección de aceite arriba mencionado mediante un tubo de inyección (2),

y en el que se provee un refrigerador (14) en el tubo de inyección (12) arriba mencionado el cual se puede puentear mediante una derivación (bypass) (21) caracterizado porque está dotado de una válvula de mezcla controlada (16) con una entrada (17) y dos salidas (18 y 19), en el cual la válvula de mezcla (16) está conectada con su entrada (17) y la salida (18) arriba mencionada al tubo de inyección (12) arriba mencionado y está conectado a la derivación (bypass) (21) arriba mencionada con otra salida (18), y también está provista de un dispositivo de control (38) y medios de medición conectados para controlar dicha válvula de mezcla (16) para ajustar la temperatura del aire comprimido (Tw) regulando la distribución del flujo mediante la válvula de mezcla (16), dichos medios de medición comprenden medios (42) para determinar la temperatura ambiente (Tamb), medios (43) para determinar la presión atmosférica (patm) y/o medios (44) para determinar la humedad relativa, y dicho dispositivo de control (38) estando dotado de un algoritmo de control que calcula la temperatura del aire comprimido más baja posible en base a los resultados de medición provenientes de uno o varios de los medios de medición y envía una señal (O) en base a esto a dicha válvula de mezcla (16) a fin de restringir la degradación del aceite y evitar la formación de condensado en el gas comprimido

Dispositivo para impedir la formación de condensado en un gas comprimido y grupo compresor equipado de dicho dispositivo.

La presente invención se refiere a un dispositivo para impedir la formación de condensado en un gas comprimido.

En particular, la presente invención se refiere a un dispositivo para impedir la formación de condensado en un gas comprimido que proviene de un elemento compresor con inyección de aceite que está dotado de una entrada de aire y de una salida de aire comprimido que está conectada a un separador de aceite el cual a su vez está conectado al elemento compresor arriba mencionado mediante un tubo de inyección para la inyección de aceite y en el que se provee un refrigerador en el tubo de inyección arriba mencionado el cual se puede puentear mediante una derivación (bypass).

Es conocido que al comprimir aire, la humedad presente en este aire se puede condensar al aumentar la temperatura.

Con compresores con inyección de aceite tales como compresores de tornillo con inyección de aceite, el aceite lubricante y refrigerante inyectado en el elemento compresor puede resultar contaminado por el condensado, lo cual resulta en la mayoría de los casos en características operativas deterioradas de dicho aceite lubricante y refrigerante y el desgate prematuro de las diferentes partes del sistema de refrigeración y del sistema compresor.

A fin de evitar la formación de condensado, la temperatura del aire comprimido debe ser forzada por encima de su punto de condensación.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que con el fin de preservar las cualidades del aceite refrigerante y lubricante, se restringe el aumento de la temperatura admisible ya que las temperaturas demasiado altas podrían degradar el aceite.

El documento US 4.431.390 describe un dispositivo del tipo arriba mencionado que hace uso de dicho principio, y en el que se dispone una válvula neumática en la derivación (bypass) arriba mencionada la cual puede ser conmutada en posición abierta y cerrada en base a mediciones periódicas de la humedad relativa, la temperatura ambiente, la presión del sistema y la temperatura del sistema.

Tal dispositivo conocido presenta la desventaja de que no permite el ajuste continuo de la temperatura del aire comprimido ya que sólo puede encender o apagar el refrigerador.

Otra desventaja de tal dispositivo conocido es que no permite reaccionar con timidez a variaciones repentinas de carga del elemento compresor lo cual puede llevar a variaciones repentinas en la temperatura del aire comprimido y la presión del aire comprimido, de forma que en caso de variaciones rápidas de la carga puede que se produzcan picos de temperatura y punto de condensación en el aire comprimido suministrado.

La presente invención pretende remediar una o varias de las desventajas arriba mencionadas y otras desventajas.

Con este fin, la presente invención se refiere a un dispositivo para impedir la formación de condensado en un gas comprimido que proviene de un elemento compresor con inyección de aceite que está dotado de una entrada de aire y de una salida de aire comprimido que está conectada a un separador de aceite el cual a su vez está conectado al elemento compresor para la inyección de aceite arriba mencionado mediante un tubo de inyección, y en el que se provee un refrigerador en el tubo de inyección arriba mencionado el cual se puede puentear mediante una derivación (bypass) caracterizado porque está dotado de una válvula de mezcla controlada con una entrada y dos salidas, en el cual la válvula de mezcla está conectada con su entrada y la salida arriba mencionada al tubo de inyección arriba mencionado y está conectado a la derivación (bypass) arriba mencionada con otra salida, y también está provista de un dispositivo de control y medios de medición conectados para controlar dicha válvula de mezcla para ajustar la temperatura del aire comprimido regulando la distribución del flujo mediante la válvula de mezcla, dichos medios de medición comprenden medios para determinar la temperatura ambiente, medios para determinar la presión atmosférica y/o medios para determinar la humedad relativa, y dicho dispositivo de control está dotado de un algoritmo de control que calcula la temperatura del aire comprimido más baja posible en base a los resultados de medición provenientes de uno o varios de los medios de medición y en base a esto envía una señal a dicha válvula de mezcla a fin de restringir la degradación del aceite y evitar la formación de condensado en el gas comprimido.

Una ventaja de un dispositivo de estas características según la invención es que la temperatura del aceite lubricante y refrigerante puede ajustarse a cualquier valor deseado regulando la distribución del flujo de dicho aceite mediante el refrigerador y la derivación (bypass), de manera que, indirectamente, también se pueda mantener la temperatura del gas comprimido constante sobre su punto de condensación.

El dispositivo de control mencionado puede entonces reaccionar a cualquier situación regulando la temperatura del aceite, y consiguientemente también la temperatura del aire comprimido, a un valor requerido.

Otra ventaja de un dispositivo de acuerdo con la invención es que es capaz de reaccionar a variaciones repentinas de carga del elemento compresor controlando la válvula de mezcla mencionada de manera adecuada.

La presente invención también se refiere a un grupo compresor con un elemento compresor con inyección de aceite, estando dicho grupo compresor dotado de un dispositivo como el arriba descrito para impedir la formación de condensado en un gas comprimido que proviene del elemento compresor arriba mencionado.

Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de un dispositivo según la invención para impedir la formación de condensado en un gas comprimido, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

la figura 1 representa esquemáticamente un compresor de tornillo con inyección de aceite que está dotado de un dispositivo según la invención;

la figura 2 representa un esquema de control del funcionamiento de un dispositivo tal y como se aplica en la figura 1.

La figura 1 representa un grupo compresor 1 que en este caso está hecho en la forma de un compresor de tornillo con inyección de aceite y que está dotado de un elemento compresor 2 el cual en este caso es impulsado por un motor térmico 3 y que está dotado de una entrada de aire 4 para absorber un gas a comprimir por medio de un filtro de aire 5, y con una salida de aire comprimido 6 que se abre a un tubo 8 por medio de una válvula de no retorno 7 la cual está conectada a un separador de aceite 9 de un tipo conocido.

A cierta presión de trabajo p_w, los usuarios de aire comprimido pueden extraer el gas comprimido mediante una línea de aire comprimido 10 conectada al mencionado separador de aceite 9 por medio de una válvula de presión mínima 11, para por ejemplo suministrar una red de aire comprimido o similar.

El separador de aceite 9 arriba mencionado está conectado al mencionado elemento compresor 2 mediante un tubo de inyección 12, en concreto mediante una válvula de inyección 13 que está provista en este elemento compre- sor 2.

En el tubo de inyección 12 arriba mencionado se encuentra un refrigerador 14 que, en este caso sí pero no necesariamente, está hecha en forma de un intercambiador de calor refrigerado por aire.

Opuesto al mencionado refrigerador 14 en este caso se encuentra un ventilador 15 impulsado por el motor térmico 3 arriba mencionado.

Según la invención, el grupo compresor 1 está dotado de un dispositivo para impedir la formación de condensado en el gas comprimido, dispositivo el cual está dotado de una válvula de mezcla 16 la cual en este caso está hecha como una válvula de mezcla controlada de 3 vías con una entrada 17, dos salidas 18 y 19 y un actuador eléctrico 20 conectado al tubo de inyección 12 arriba mencionado con su entrada 17 y con una salida 18, en concreto en la primera parte 12A del tubo de inyección 12 el cual se extiende entre el separador de aceite 9 y el refrigerador 14.

La segunda salida 19 de la válvula de mezcla 16 arriba mencionada está conectada al primer extremo más lejano de una derivación (bypass) 21 que...

1. Dispositivo para impedir la formación de condensado en un gas comprimido que proviene de un elemento compresor con inyección de aceite (2) que está dotado de una entrada de aire (4) y de una salida de aire comprimido (6) que está conectada a un separador de aceite (9) el cual a su vez está conectado al elemento compresor (12) para la inyección de aceite arriba mencionado mediante un tubo de inyección (2), y en el que se provee un refrigerador (14) en el tubo de inyección (12) arriba mencionado el cual se puede puentear mediante una derivación (bypass) (21) caracterizado porque está dotado de una válvula de mezcla controlada (16) con una entrada (17) y dos salidas (18 y 19), en el cual la válvula de mezcla (16) está conectada con su entrada (17) y la salida (18) arriba mencionada al tubo de inyección (12) arriba mencionado y está conectado a la derivación (bypass) (21) arriba mencionada con otra salida (18), y también está provista de un dispositivo de control (38) y medios de medición conectados para controlar dicha válvula de mezcla (16) para ajustar la temperatura del aire comprimido (T_w) regulando la distribución del flujo mediante la válvula de mezcla (16), dichos medios de medición comprenden medios (42) para determinar la temperatura ambiente (T_amb), medios (43) para determinar la presión atmosférica (p_atm) y/o medios (44) para determinar la humedad relativa, y dicho dispositivo de control (38) estando dotado de un algoritmo de control que calcula la temperatura del aire comprimido más baja posible en base a los resultados de medición provenientes de uno o varios de los medios de medición y envía una señal (O) en base a esto a dicha válvula de mezcla (16) a fin de restringir la degradación del aceite y evitar la formación de condensado en el gas comprimido.

2. Dispositivo según reivindicación 1ª, caracterizado porque los mencionados medios de medición están dotados de medios (39) para determinar la temperatura del aire comprimido (T_w) en el separador de aceite (9) arriba mencionado.

3. Dispositivo según reivindicación 1ª ó 2ª, caracterizado porque los mencionados medios de medición están dotados de medios (40) para determinar la presión del aire comprimido.

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de medición arriba mencionados está dotados de medios (41) para determinar la presión de control (p_r) que se fija por una válvula de control (29) que está conectada con su entrada al separador de aceite (9) y que está conectada con su salida a la válvula de entrada controlada por aire comprimido (24) que está conectada a la mencionada entrada de aire (4) del elemento compresor (2).

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la mencionada válvula de mezcla (16) está dotada de un actuador eléctrico (20) que está conectado al dispositivo de control (38) arriba mencionado.

6. Dispositivo según reivindicación 1ª, caracterizado porque el algoritmo de control arriba mencionado está hecho de manera que se tenga en cuenta la velocidad de las variaciones de carga en el elemento compresor (2) mediante una medición continua de la presión del aire comprimido suministrado (p_w) y/o una presión de control (p_r) que es una función de la presión del aire comprimido (p_w).

7. Dispositivo según reivindicación 1ª, caracterizado porque el algoritmo de control arriba mencionado está hecho de manera que, en base a una medición continua (141) de la presión de control (p_r) arriba mencionada o de la presión del aire comprimido (p_w) se determina una señal (B) que es una medición del gradiente de carga, y que este valor de señal (B) calculado se compara a un gradiente de carga mínima (152) predeterminado, y en el que, si este valor de señal calculado (B) supera el gradiente de carga mínima (152) arriba mencionado, este valor de señal (B) se usa para controlar la válvula de mezcla (16) arriba mencionada, y si este valor de señal (B) es menor al gradiente de carga mínima (152) arriba mencionado, se usa una segunda señal calculada (A) para controlar la válvula de mezcla (16).

8. Dispositivo según reivindicación 7ª, caracterizado porque el algoritmo de control arriba mencionado está hecho de manera que la segunda señal calculada (A) sea el valor de salida de un algoritmo de control (149) cuyo valor de entrada equivalga a la diferencia entre la temperatura del aire comprimido medida (T_w) y una temperatura mínima del aire permitida (147).

9. Dispositivo según reivindicación 8ª, caracterizado porque el algoritmo de control arriba mencionado está hecho de manera que la temperatura mínima del aire calculada sea calculada en base a una medición (140) de la presión del aire comprimido (p_w) y en base a valores predeterminados o no para la temperatura ambiente (T_amb), la presión atmosférica (p_atm) y la humedad relativa del aire aspirado por el elemento compresor (2).

10. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la válvula de mezcla (16) también se usa como válvula termostática de derivación para puentear el refrigerador (14), para lo que se dota al dispositivo de control (38) de un algoritmo que controla la válvula de mezcla (16) de manera que la derivación (bypass) (21) controle el flujo completo en la entrada (17) hasta que la temperatura del aceite no supere un valor predeterminado.

11. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de control (38) arriba mencionado está provisto de una memoria para almacenar límites o valores promedio que hagan posible calcular el punto de condensación del aire comprimido suministrado (2) como función de una o varias mediciones (140, 142, 143 y/o 144) de los mencionados medios de medición.

12. Grupo compresor con un elemento compresor con inyección de aceite (2), caracterizado porque dicho grupo compresor (1) está dotado de un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para impedir la formación de condensado en un gas comprimido que proviene del elemento compresor arriba mencionado (2).