BRPI0617709A2 - dispositivo para prevenção da formação de condensado em um gás comprimido e unidade de compressor equipada com tal dispositivo - Google Patents

Abstract

<B>DISPOSITIVO PARA PREVENçáO DA FORMAçáO DE CONDENSADO EM UM GAS COMPRIMIDO E UNIDADE DE COMPRESSOR EQUIPADA COM TAL DISPOSITIVO <D>Um dispositivo para prevenção da formação de condensado em um gás comprimido que vem de um elementocompressor (2) de óleo injetado, o qual é conectado a um separador de óleo (9), o qual é conectado ao elemento compressor (2) mencionado acima para a injeção de óleo por meio de um tubo de injeção (12), e por meio do que um resfriador (14) é provido no tubo de injeção (12) mencionado acima, o qual pode ser ligado por meio de um by-pass (21), caracterizado pelo fato de ser provido com uma válvula de mistura controlada (16) a qual é conectada ao tubo de injeção (12) mencionado acima e ao by-pass (21) mencionado acima, e com um dispositivo de controle (38) para controle da referida válvula de mistura (16) para o ajuste da temperatura de ar comprimido (Tw) pelo ajuste dadistribuição de fluxo através da válvula de mistura (16).

Description

DISPOSITIVO PARA PREVENÇÃO DA FORMAÇÃO DE CONDENSADO EM UMGÁS COMPRIMIDO E UNIDADE DE COMPRESSOR EQUIPADA COM TAL

DISPOSITIVO

A presente invenção concerne a um dispositivo paraprevenção da formação de condensado em gás comprimido.

Em particular, a presente invenção concerne a umdispositivo para prevenção da formação de condensado em gáscomprimido vindo de um elemento compressor de óleo injetadoo qual é provido com uma entrada de ar e uma saída de ar

comprimido a qual é conectada a um separador de óleo o qualé conectado ao elemento compressor mencionado acima pormeio de um tubo de injeção para a injeção de óleo e pormeio do que um resfriador é provido no tubo de injeçãoacima o qual pode ser ligado por meio de um by-pass.

É conhecido que, pela compressão de ar, a umidade aqual está presente neste ar pode se condensar, conforme apressão aumentar.

Com compressores de óleo injetado, tal como, porexemplo, compressores do tipo de fuso de óleo injetado, o

óleo de lubrificação e resfriamento o qual é injetado noelemento compressor pode ser poluído por condensado, comoresultado disso, o que resulta em características deoperação deterioradas e em um desgaste prematuro das partesdiferentes do sistema de resfriamento e do sistema decompressor.

De modo a se evitar a formação de condensado, atemperatura do ar comprimido deve ser forçada acima de seuponto de orvalho.

Contudo, deve-se ter em mente que, de modo a preservaras qualidades do óleo de resfriamento e lubrificação, oaumento de temperatura admissível é restrito, uma vez quetemperaturas altas demais podem degradar o óleo.

A Patente U.S. N0 4.431.390 descreve um dispositivo dotipo mencionado acima, o qual faz uso do referidoprincipio, e por meio do que uma válvula acionada de formapneumática é provida no by-pass mencionado acima, o qualpode ser comutado em uma posição aberta e uma fechada combase em medições periódicas da umidade relativa, datemperatura ambiente, da pressão do sistema e datemperatura do sistema.

Um dispositivo conhecido como esse é desvantajoso pelofato de não permitir um ajuste contínuo da temperatura dear comprimido, uma vez que ele pode comutar apenas oresfriador para ligado ou desligado.

Uma outra desvantagem de um dispositivo conhecido comoesse é que ele não permite reagir rapidamente a variaçõessúbitas de carga no elemento compressor, as quais levam avariações súbitas na temperatura de ar comprimido e napressão de ar comprimido, de modo que picos de temperaturae ponto de orvalho podem ocorrer no ar comprimido suprido,no caso de variações rápidas de carga.

A presente invenção tem por objetivo remediar uma ouvárias das desvantagens mencionadas acima e outras.

Para esta finalidade, a presente invenção concerne aum dispositivo para prevenção da formação de condensado emum gás comprimido que vem de um elemento compressor de óleoinjetado, o qual é provido com uma entrada de ar e umasaída de ar comprimido, a qual é conectada a um separadorde óleo, o qual é conectado ao elemento compressormencionado acima para a injeção de óleo por meio de um tubode injeção, e por meio do que um resfriador é provido notubo de injeção mencionado acima, o qual pode ser ligadopor meio de um by-pass, caracterizado pelo fato de serprovido com uma válvula de mistura controlada com uma entrada e duas saídas, por meio do que esta válvula demistura é conectada ao tubo de injeção mencionado acima comsua entrada e uma saída mencionada acima e é conectada aoby-pass mencionado acima com uma outra saída, e também éprovido com um dispositivo de controle e meios de mediçãoconectados a ele para controle da referida válvula demistura para o ajuste da temperatura de ar comprimido peloajuste da distribuição de fluxo através da válvula demistura, os referidos meios de medição compreendendo ummeio para a determinação da temperatura ambiente, um meiopara a determinação da pressão atmosférica e/ou um meiopara a determinação da umidade relativa, e o referidodispositivo de controle sendo provido com um algoritmo decontrole o qual calcula a temperatura de ar comprimido maisbaixa possível com base nos resultados de medição vindo deum ou vários dos meios de medição e envia um sinal com basenos mesmos para a referida válvula de mistura, de modo arestringir a degradação do óleo e evitar a formação decondensado no gás comprimido.

Uma vantagem de um dispositivo como esse de acordo coma invenção é que a temperatura do óleo de lubrificação eresfriamento pode ser regulada para qualquer valor desejadopelo ajuste da distribuição de fluxo do referido óleoatravés do resfriador e através do by-pass, de modo que,indiretamente, também a temperatura do gás comprimido possaser mantida constantemente acima de seu ponto de orvalho.O dispositivo de controle mencionado acima assim podereagir a qualquer situação que seja pela regulagem datemperatura do óleo e, conseqüentemente, também datemperatura de ar comprimido para um valor requerido.

Uma outra vantagem de um dispositivo como esse deacordo com a invenção é que ele é capaz de reagir avariações súbitas do elemento compressor pelo controle daválvula de mistura mencionada acima de uma maneiraapropriada.

A presente invenção também concerne a uma unidade decompressor com um elemento compressor de óleo injetado,cuja unidade de compressor é provida com um dispositivo,conforme descrito acima, para se evitar a formação decondensado no gás comprimido vindo do elemento compressormencionado acima.

De modo a explicar melhor as características dapresente invenção, a modalidade preferida a seguir de umdispositivo de acordo com a invenção para se evitar aformação de condensado em gás comprimido é dada como umexemplo apenas, sem ser limitativa de qualquer forma, comreferência aos desenhos associados, nos quais:

a figura 1 representa esquematicamente um compressordo tipo de fuso de óleo injetado, o qual é provido com umdispositivo de acordo com a invenção;

a figura 2 representa um esquema de controle dotrabalho de um dispositivo, conforme aplicado à figura 1.

A Figura 1 representa uma unidade de compressor 1, aqual neste caso é feita no formato de um compressor do tipode fuso de óleo injetado, e o qual é provido com umelemento compressor 2, o qual neste caso é acionado por ummotor térmico 3 e o qual é provido com uma entrada de ar 4para aspirar um gás a ser comprimido através de um filtrode ar 5, e com uma saída de ar comprimido 6, a qual se abrepara um tubo 8 através de uma válvula de retenção 7, a qualé conectada a um separador de óleo 9 de um tipo conhecido.

Através de uma linha de ar comprimido 10, a qual éconectada ao separador de óleo 9 mencionado acima atravésde uma válvula de pressão mínima 11, o gás comprimido a umacerta pressão de trabalho pw pode ser retirado por usuáriosde ar comprimido, tal como, por exemplo, para a alimentaçãode uma rede de ar comprimido ou similar.

O separador de óleo 9 mencionado acima é conectado aoelemento compressor 2 mencionado acima por meio de um tubode injeção 12, em particular, por uma válvula de injeção13, a qual é provida neste elemento compressor 2.

No tubo de injeção 12 mencionado acima é provido umresfriador 14, o qual, neste caso, mas não necessariamente,é feito no formato de um trocador de calor resfriado a ar.

Oposto ao resfriador 14 mencionado acima neste caso éprovido um ventilador 15, o qual e acionado pelo motortérmico 3 mencionado acima.

De acordo com a invenção, a unidade de compressor 1 éprovida com um dispositivo para se evitar a formação decondensado no gás comprimido, cujo dispositivo é providocom uma válvula de mistura 16, a qual neste caso é feitacomo uma válvula de mistura de 3 vias controlada com umaentrada 17, duas saídas 18 e 19 e um atuador elétrico 20 ea qual é conectada ao tubo de injeção 12 mencionado acimacom sua entrada 17 e com uma saída 18, em particular àprimeira parte 12A deste tubo de injeção 12, a qual seestende entre o separador de óleo 9 e o resfriador 14.

A segunda saída 19 da válvula de mistura 16 mencionadaacima é conectada a uma primeira extremidade distante de umby-pass 21 o qual é conectado ao tubo de injeção 12 com suaoutra extremidade distante, em particular a uma segundaparte 12B deste tubo de injeção 12, que se estende entre oresf riador 14 e o elemento compressor 2, de modo que oresfriador 14 mencionado acima possa ser ligado.

Na primeira parte 12A do tubo de injeção 12 mencionadoacima, é provida uma válvula de by-pass termostática 22 deum tipo conhecido entre o separador de óleo 9 e a válvulade mistura 16, a qual pode fazer a ligação do resfriador 14mencionado acima, conforme ele for conectado à segundaparte 12B mencionada acima do tubo de injeção 12.

Neste caso, um filtro de óleo 23 é provido na segundaparte 12B mencionada acima do tubo de injeção, o qual, senecessário, pode ser integrado no mesmo alojamento que aválvula de by-pass termostática 22 mencionada acima naprimeira parte 12A do tubo de injeção 12.

Em uma modalidade preferida, a unidade de compressor 1também é provida com um dispositivo de controle de fluxo oqual consiste, principalmente, em uma válvula de entradacontrolada por ar comprimido 24, a qual é provida naentrada de ar 4 do elemento compressor 2 e a qual éconstruída da maneira conhecida como um alojamento 25 noqual um elemento de válvula 26 pode ser deslocado entre umaposição aberta, na qual a abertura de entrada para aaspiração de gás é máxima, e uma posição fechada, na qual aabertura de entrada está inteiramente fechada.

O elemento de válvula 2 6 mencionado acima é fechado emum lado, em particular no lado oposto à entrada 27 daválvula de entrada 24, de modo a formar uma câmara depressão 28.

O dispositivo de controle de fluxo é provido,adicionalmente, com uma válvula de controle 29 com umaentrada 30 a qual é conectada ao separador de óleo 9mencionado acima através de uma primeira linha de controle31, por meio do que uma pressão de controle pr é supridapara uma saída 32 pela referida válvula de controle 29, aqual é uma função da pressão de trabalho pw em sua entrada 30.

Tipicamente, conforme é conhecido, assim que a pressãode trabalho pw tiver excedido a um valor de limite pré-regulado, uma pressão de controle pr será acumulada nasalda 32 da válvula de controle 29, a qual sobe, porexemplo, em proporção com uma pressão de trabalho pwsubindo.

A saída 32 da válvula de controle 29 é conectada àcâmara de pressão mencionada acima da válvula de entrada 24através de uma segunda linha de controle 33.

Na primeira linha de controle 31 mencionada acimaneste caso é conectado um by-pass 34, o qual é conectado àsegunda linha de controle 33 mencionada acima através deuma válvula de carga 35.

Esta válvula de carga 35 preferencialmente é feita noformato de uma válvula normalmente fechada, a qual pode seraberta ou fechada de forma eletromagnética, dependendo deuma voltagem ser ou não aplicada aos terminais de conexãoda referida válvula de carga 35.

Na primeira linha de controle 31 mencionada acima éconectado um outro tubo 36 que se abre para o alojamento 25da válvula de entrada 24 através de uma válvula de exaustão37, de modo que, quando esta válvula de entrada 24 forfechada, a válvula de exaustão 37 seja aberta pelo elementode válvula 26, ao passo que esta válvula de exaustão 37 éfechada pela pressão de trabalho pw na posição aberta daválvula de entrada 24.

De acordo com uma característica preferida, a qual nãoé representada nas figuras, a saída 32 da válvula decontrole 29 é conectada a um sensor de pressão através deuma linha de controle a qual pode transformar a pressão decontrole pr em um sinal elétrico o qual é enviado para umcontrole de velocidade eletrônico para ajuste da velocidadede rotação η do motor térmico 3.

O dispositivo de acordo com a invenção para evitar aformação de condensado é adicionalmente provido também comum dispositivo de controle 38 no qual o atuador elétrico 20mencionado acima da válvula de mistura 16 é conectado e aoqual meios de medição são conectados também.

Os meios de medição mencionados acima são providos,neste caso, embora não de uma forma limitativa, com umsensor de temperatura 39 e um sensor de pressão 40, para adeterminação da temperatura de ar comprimido Tw, e apressão de trabalho pw, respectivamente, cujos sensores 39e 4 0 preferencialmente são providos no tubo 8 entre oelemento compressor 2 e o separador de óleo 9.

Os meios de medição mencionados acima neste casotambém compreendem um sensor de pressão 41 para adeterminação da pressão de controle pr, cujo sensor 41 éprovido na segunda linha de controle 33.Ainda, em uma modalidade preferida, os meios demedição mencionados acima também compreendem um meio 42para a determinação da temperatura ambiente Tamb, um meio 43para a determinação da pressão atmosférica patm/ e um meio 44 para a determinação da umidade relativa Rha. Cada umdestes meios de medição adicionais 42 a 44 pode sercolocado, por exemplo, no exterior da unidade de compressor1.

É calor que a presente invenção não está restrita à presença de todos os meios de medição 39 a 44, mas que podeestar restrita a apenas parte destes meios de medição.

O funcionamento de um dispositivo de acordo com ainvenção para evitar a formação de condensado em um gáscomprimido é muito simples e conforme se segue. Conforme é conhecido, o elemento de válvula 2 6 estánormalmente em sua posição fechada, quando a unidade decompressor 1 tem a partida dada, uma vez que, se acondensado fosse parada durante um uso precedente, apressão de trabalho pw do separador de óleo 9 teria sido guiada para a câmara de pressão 28 através do by-pass 34,de modo que o elemento de válvula 2 6 fosse fechado nestapressão de trabalho pw.

Quando o motor térmico 3 tem a partida dada com oelemento de válvula 26 na posição fechada, de modo a se acionar o elemento compressor 2, uma subpressão p0 é criadana entrada de ar 4 do elemento compressor em relação àpressão atmosférica patm·

Devido à diferença entre a pressão atmosférica patm e apressão p0, o elemento de válvula 26 tende a se mover para a posição aberta, o que é desvantajoso quando da partida daunidade de compressor 1, uma vez que com uma entrada abertaum torque muito maior é requerido para a partida da unidadede compressor 1.

De modo a evitar isto, a válvula de carga 35 no by-pass 34 é aberta, conforme é conhecido, por meio de umsinal elétrico, de modo que a pressão de trabalho pw, aqual é acumulada pela unidade de compressor 1, seja guiadapara a câmara de pressão 28 atrás do elemento de válvula 26através da segunda linha de controle 33.

Esta pressão de trabalho pw, a qual é guiada para acâmara de pressão 28 atrás do elemento de válvula 26,proverá a contrapressão necessária de modo a compensar aforça exercida sobre o elemento de válvula 26, comoresultado da diferença de pressão patm - Po/ de modo que oelemento de válvula 26 fique fechado durante a partida e oelemento compressor 2 seja regulado para uma certavelocidade de rotação mínima, graças à pressão de controlena linha de controle 33 e na câmara de pressão 28. Ocompressor agora está funcionando sem carga.

O compressor pode ser carregado pelo envio de um sinalelétrico para a válvula de carga 35, a qual então éfechada, como resultado do que a pressão na câmara depressão 28 da válvula de entrada 24 cai para praticamente apressão atmosférica patm através de uma abertura de soproestrangulada a qual não é representada nas figuras, de modoque a força exercida sobre o elemento de válvula 26 comoresultado da subpressão p0 mencionada acima na entrada nofundo do elemento de válvula 26 não seja mais compensada, eo elemento de válvula 26 então se deslocará para a posiçãoaberta.Quando a válvula de entrada 24 está sendo aberta, apressão p0 atrás do elemento de válvula 26 sobe até que,quando a entrada de ar 4 estiver inteiramente aberta, apressão atmosférica patm prevaleça ali também.

De modo a se fazer com que a temperatura do óleo deresfriamento e lubrificação, o qual é injetado no elementocompressor 2, suba rapidamente para um certo valor nominal,quando da partida da unidade de compressor 1, é feito uso,conforme é conhecido, da válvula de by-pass termostática 22

mencionada acima, a qual preferencialmente é regulada a umvalor entre 40 °C e 70 °C, e a qual se ligará ao resfriador14, no caso de uma partida a frio da unidade de compressor1 ou em um ambiente frio, tal como, por exemplo, durante oinverno.

Com as funcionalidades adicionais necessárias nodispositivo de controle 38, esta função também pode serassumida pela válvula de mistura 19 da presente invenção.

Para esta finalidade, a válvula de mistura 16 tambémpode ser usada como uma válvula de by-pass termostáticapara ligação com o resfriador 14, para cuja finalidade odispositivo de controle 3 8 pode ser provido com umalgoritmo o qual controla a válvula de mistura 16, demaneira tal que o fluxo inteiro da entrada 17 seja enviadoatravés do by-pass 21, desde que a temperatura do óleopermaneça sob um valor pré-regulado.

Enquanto a unidade de compressor 1 está operacional, omotor térmico 3 aciona o elemento compressor 2, de modo quear atmosférico úmido seja aspirado através da válvula deentrada 24 através do filtro de ar 5.

De modo a se descarregar o calor de compressão noelemento compressor 2, um ar resfriado vindo do resfriador14 é suprido através do tubo de injeção 12 e da válvula deinjeção 13.

O ar e o óleo de lubrificação e resfriamento injetadosão misturados no elemento compressor 2, de modo que umamistura do gás comprimido e do óleo seja guiada para oseparador de óleo 9, onde o óleo é separado do arcomprimido da maneira conhecida, sob a influência de forçascentrífugas.

O ar comprimido purificado pode ser retirado, então,para uso em todos os tipos de aplicações de ar comprimidocom a válvula de pressão mínima 11 mencionada acima e alinha de ar comprimido 10.

O óleo, o qual é recuperado a partir do ar comprimidono separador de óleo 9 é coletado no fundo deste separadorde óleo 9 e pressionado para o resfriador 14, através dotubo de injeção 12, pela pressão pw prevalecendo nesteseparador de óleo 9, onde o óleo é resfriado por meio doventilador 15, o qual neste caso é acionado pelo motortérmico 3.

Quando a carga do elemento compressor 2 muda, porexemplo, devido a uma tomada de ar comprimido variável,também a pressão de trabalho pw no separador de óleo 9mudará.

A válvula de controle 29 transforma estas alteraçõesda pressão de trabalho pw em uma pressão de controle pr,como resultado do que a posição do elemento de válvula 26na válvula de entrada 24, bem como a velocidade do motor 3,são controladas de maneira conhecida, de modo a se ajustaro ponto de trabalho da unidade de compressor 1 para a novacondição de carga.

De modo a garantir que, para toda condição de carga, atemperatura do ar comprimido esteja situada acima do pontode orvalho, a válvula de mistura 16 é continuamenteajustada pelo dispositivo de controle 3 8 com base emmedições dos meios de medição mencionados acima 39 a 44.

A Figura 2 é uma representação esquemática doalgoritmo de controle do referido dispositivo de controle38, cujo algoritmo de controle garante que um método sejaseguido, o qual torna possível responder muito rapidamentea variações de carga na unidade de compressor 1.

Os dados de entrada I, os quais são introduzidos nodispositivo de controle 3 8 são todos derivados de mediçõespelos meios de medição mencionados acima 39 a 44, e elesestão agrupados à esquerda no esquema da figura 2.

Os dados de entrada I neste caso consistem, conformedescrito acima, em uma medição 13 9 da temperatura de arcomprimido Tw, uma medição 140 da pressão de trabalho pw,uma medição 142 da temperatura ambiente Tamb/ uma medição143 da pressão atmosférica patm, uma medição 144 da umidaderelativa e, se requerido, uma medição 141 da pressão decontrole pr.

Com base nas medições 14 0, 142, 143 e 144, o ponto deorvalho do ar comprimido é calculado em uma primeira etapa145 do algoritmo de controle.

É claro, contudo, que os parâmetros ambientes e, emparticular, a temperatura ambiente Tamb, a pressãoatmosférica patm e a umidade relativa não devemnecessariamente ser providos pelos meios de medição 42, 43e 44 providos para essa finalidade, mas que eles tambémpodem ser introduzidos de antemão por um usuário, porexemplo, na forma de limites ou valores médios, e podem serarmazenados em uma memória do dispositivo de controle 3 8mencionado acima.

Se necessário, o ponto de orvalho pode seraproximadamente calculado com base na medição 14 0 dapressão de ar comprimido pw, e com base em valores pré-regulados mencionados acima da temperatura ambiente Tamb, dapressão atmosférica patm e da umidade relativa.

Neste caso, a unidade de compressor 1 deve ser providaapenas com os meios de medição 40, mas não com os meios demedição 42, 43 e 44.

É claro que também meramente alguns dos parâmetrosambientais mencionados acima podem ser medidos, ao passoque outros parâmetros são introduzidos por um usuário.

Finalmente, também é possível de acordo com a invençãoarmazenar um valor de guia em uma memória do dispositivo decontrole 38, e prover os meios de medição 142, 143 e 144também, de modo que, no caso de um mau funcionamento de umdos meios de medição, ainda seja possível calcular o pontode orvalho com base no valor de guia mencionado acima.

De modo a compensar erros de medição dos meios demedição 40, 42, 43 e 44, um fator de correção 146 éadicionado seguindo-se à primeira etapa mencionada acima145, de modo que uma temperatura de ar mínima admitida 147seja obtida, a qual é levada em consideração em conjuntocom a temperatura de óleo máxima admitida 148, conforme oalgoritmo continuar.

A temperatura de óleo máxima admitida 148 mencionadaacima é um valor constante, o qual depende da composiçãoespecífica do óleo de resfriamento e lubrificação o qual éinjetado no elemento compressor 2.

A temperatura de ar mínima admitida calculada 14 7então é comparada com a temperatura de ar comprimido Twmedida na etapa 13 9, e a diferença entre estes valores 13 9e 14 7 então é introduzida em um algoritmo de controle 14 9,de modo a se formar um sinal A.

Com base em uma medição contínua 141 da pressão decontrole pr, um sinal B é calculado na etapa 150 peladiferenciação da pressão de controle pr como uma função dotempo, e pela multiplicação do resultado por um fatorconstante.

Na etapa 151, o sinal B mencionado acima é comparadocom um gradiente de carga mínimo regulado constante 152.

Se o valor do sinal B exceder ao valor 152, então, ovalor de saída desta etapa 151 será igualado ao sinal B.Contudo, se este valor de sinal B parecer ser menor do queo valor regulado 152, então, o valor de saída será igualadoao sinal A.

O valor de saída da etapa 151 é aplicado a um geradorde sinal 153, o qual produz um sinal de controleapropriado, o qual serve como o valor de saída 0 dodispositivo de controle 38 e o qual é aplicado ao atuadorelétrico 20 da válvula de mistura 16 de modo a se ajustar adistribuição de fluxo do óleo de lubrificação eresfriamento através desta válvula de mistura 16, e paraassim ajustar a temperatura de ar comprimido de acordo coma condição de carga e as condições ambientais da unidade decompressor 1.

Graças a este método específico, variações rápidas decarga podem sempre ser compensadas, o que não é possívelsem quaisquer "excessos" ou "insuficiências", se apenas umalgoritmo de controle 149 for usado.

No caso de um "excesso", o óleo não seriasuficientemente resfriado, como resultado do que suatemperatura poderia subir acima do valor máximo admitido ea unidade de compressor 1 poderia falhar.

No caso de uma "insuficiência", o óleo de resfriamentoe lubrificação é resfriado demais, como resultado do que atemperatura de ar comprimido Tw pode cair temporariamenteabaixo do ponto de orvalho e uma condensação pode ocorrer,como resultado do que água pode terminar no óleo.

De acordo com a invenção, a medição 141 da pressão decontrole pr pode ser substituída por uma medição da pressãode trabalho pw, se necessário. Naturalmente, ambos osvalores de pressão pr e pw podem ser levados emconsideração.

Uma vez que o dispositivo de acordo com a invençãoleva em consideração todos os parâmetros requeridos, eleajustará a temperatura de ar comprimido apenas quandonecessário, em oposição aos dispositivos existentes. Sobtodas as circunstâncias, a temperatura do óleo deresfriamento e de lubrificação sempre será mantida tãobaixa quanto possível, de modo a desacelerar uma degradaçãode óleo, mas ainda alta o bastante para evitar umacondensação.

Como o dispositivo conforme representado nas figurasleva em consideração a pressão atmosférica patm, a formaçãode condensação no ar comprimido também pode sercontrabalançada a alturas muito grandes, onde a pressãoatmosférica é consideravelmente mais baixa do que ao níveldo mar.

É claro que a invenção também se aplica a qualquer gáscomprimido que seja e, assim, a invenção não está limitadaa ar comprimido.

A presente invenção não é para ser restrita de formaalguma às modalidades dadas como um exemplo e representadasnos desenhos associados; ao contrário, um dispositivo comoesse de acordo com a invenção para prevenção da formação decondensado em gás comprimido pode ser feito de todos ostipos de formatos e dimensões enquanto ainda permanece noescopo da invenção.

Claims (12)

1. Dispositivo para prevenção da formação decondensado em um gás comprimido que vem de um elementocompressor (2) de óleo injetado, o qual é provido com umaentrada de ar (4) e uma saída de ar comprimido (6), a qualé conectada a um separador de óleo (9) , o qual é conectadoao elemento compressor (2) mencionado acima para a injeçãode óleo por meio de um tubo de injeção (12) , e por meio doque um resfriador (14) é provido no tubo de injeção (12)mencionado acima, o qual pode ser ligado por meio de um by-pass (21) , caracterizado pelo fato de ser provido com umaválvula de mistura controlada (16) com uma entrada (17) eduas saídas (18 e 19) , por meio do que esta válvula demistura (16) é conectada ao tubo de injeção (12) mencionadoacima com sua entrada (17) e uma saída (18) mencionadaacima e é conectada ao by-pass (21) mencionado acima comuma outra saída (18), e também é provido com um dispositivode controle (38) e meios de medição conectados a ele paracontrole da referida válvula de mistura (16) para o ajusteda temperatura de ar comprimido (Tw) pelo ajuste dadistribuição de fluxo através da válvula de mistura (16),os referidos meios de medição compreendendo um meio (42)para a determinação da temperatura ambiente (Tamb), um meio(43) para a determinação da pressão atmosférica (Patm) e/ouum meio (44) para a determinação da umidade relativa, e oreferido dispositivo de controle (38) sendo provido com umalgoritmo de controle o qual calcula a temperatura de arcomprimido mais baixa possível com base nos resultados demedição vindo de um ou vários dos meios de medição e enviaum sinal (O) com base nos mesmos para a referida válvula demistura (16), de modo a restringir a degradação do óleo eevitar a formação de condensado no gás comprimido.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato dos meios de medição mencionadosacima serem providos com um meio (39) para a determinaçãoda temperatura de ar comprimido (Tw) no separador de óleo(9) mencionado acima.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato dos meios de medição mencionadosacima serem providos com um meio (40) para a determinaçãoda pressão de ar comprimido (pw) .

4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato dos meiosde medição mencionados acima serem providos com um meio(41) para a determinação de uma pressão de controle (pr) oqual é regulado por uma válvula de controle (29) a qual êconectada ao separador de óleo (9) e a qual é conectada comsua saída a uma válvula de entrada controlada por arcomprimido (24) a qual é conectada à entrada de ar (4)mencionada acima do elemento compressor (2) .

5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato daválvula de mistura (16) mencionada acima ser provida com umatuador elétrico (20), o qual é conectado ao dispositivo decontrole (38) mencionado acima.

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do algoritmo de controle mencionadoacima ser feito de modo que a velocidade das variações decarga no elemento compressor (2) seja levada emconsideração pela medição contínua da pressão de arcomprimido (pw) suprida e/ou por uma pressão de controle(pr) , a qual é uma função da pressão de ar comprimido (pw)mencionada acima.

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do algoritmo de controle mencionadoacima ser feito de modo que, com base em uma mediçãocontínua (141) da pressão de controle (pr) mencionada acimaou da pressão de ar comprimido (pw) mencionada acima, sejadeterminado um sinal (B) , o qual é uma medida para ogradiente de carga, e que este valor de sinal (B) sejacomparado com um gradiente de carga mínimo pré-regulado(152) , e por meio do que, se este valor de sinal calculado(B) exceder ao gradiente de carga mínimo pré-regulado (152)mencionado acima, este valor de sinal (B) é usado paracontrolar a valvula de mistura (16) , e se este valor desinal (B) for inferior ao gradiente de carga minimo acimamencionado (152), um segundo sinal calculado (A) é usadopara o controle da válvula de mistura (16) .

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato do algoritmo de controle mencionadoacima ser feito de modo que o segundo sinal calculado (A)mencionado acima seja o valor de saída de um algoritmo decontrole (14 9), cujo valor de entrada totaliza a diferençaentre a temperatura de ar comprimido medida (Tw) e umatemperatura de ar mínima admitida calculada (14 7).

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato do algoritmo de controle mencionadoacima ser feito de modo que a temperatura de ar mínimacalculada mencionada acima seja calculada com base em umamedição (14 0) da pressão de ar comprimido (pw) e com baseem valores pré-regulados ou não para a temperatura ambiente(Tamb) , a pressão atmosférica (Patm) e a umidade relativa doar aspirado pelo elemento compressor (2).

10. Dispositivo, de acordo com uma ou várias dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizadopelo fato da válvula de mistura (16) também ser usada comouma válvula de by-pass termostática para a ligação doresfriador (14), para cuja finalidade o dispositivo decontrole (38) é provido com um algoritmo o qual controla aválvula de mistura (16), de maneira tal que o fluxo inteirona entrada (17) seja controlado pelo by-pass (21) , desdeque a temperatura do óleo permaneça abaixo de um valor pré-regulado.

11. Dispositivo, de acordo com uma ou várias dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10,caracterizado pelo fato do dispositivo de controle (38)mencionado acima ser provido com uma memória para oarmazenamento de limites ou valores médios os quais tornampossível calcular o ponto de orvalho do ar comprimidosuprido pelo elemento compressor (2) como uma função de umaou várias medições (140, 142, 143 e/ou 144) dos meios demedição mencionados acima.

12. Unidade de compressor com um elemento compressorde óleo injetado (2) , caracterizada pelo fato de estaunidade de compressor (1) ser provida com um dispositivo deacordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5,-6, 7, 8, 9, 10 ou 11 para prevenção da formação decondensado no gás comprimido vindo a partir do elementocompressor (2) mencionado acima.