EP1898095A1

EP1898095A1 - Steuereinheit für Belüftungseinrichtung

Info

Publication number: EP1898095A1
Application number: EP06018621A
Authority: EP
Inventors: Claudio Rossner; Armin Ulrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2008-03-12

Abstract

In jeweils einen oder auch einen aus mehreren einzelnen Strängen kombinierten Strang (S1; S2; S3......Sn) der vom Luftverdichter (2) zum Belüfter (B1; B2; B3...Bn) führt wird ein schaltbares Absperrventil (V1; V2; V3...Vn) eingebaut. Dieses Absperrventil wird individuell zum Beispiel per Programm betätigt, sodass die angesaugte Luft (1) die durch den Verdichter (2) komprimiert wird und mittels Leitungen (S1; S2; S3......Sn) zu den Belüftern (B1; B2; B3...Bn) gelangt, in der gewünschten Menge, also genau definiert, ausströmen kann, auch wenn sich die Gegendruckverhältnisse an einzelnen Belüftern verändern.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinheit, von Belüftungseinrichtungen für gasförmige Medien, insbesondere Umgebungsluft, die zum Beispiel in ökologisch bedrohte Gewässer zur Anreicherung dieser mit Sauerstoff eingesetzt werden.
Solche Belüftungseinrichtungen werden im Zusammenhang mit Niederduckverdichtern eingesetzt. Dort werden sie mittels Rohr- o. Schlauchleitungssystem entweder in Reihe oder parallel direkt mit den Niederdruckverdichtern verbaut. Bei dieser Anordnung steht an allen Belüftungseinrichtungen nahezu der gleiche Druck an. Herrschen an den Belüftungseinrichtungen, zum Beispiel an Membrantellern, nun unterschiedliche Gegendrücke, hervorgerufen von zum Beispiel unterschiedlichen Arbeitstiefen einzelner Membranteller oder aber durch unterschiedliche örtliche Gegebenheiten wie zum Beispiel differierende Schlammdicken, so differiert der Luftaustritt an den einzelnen Belüftungseinrichtungen stark. Dies führt bis zum Totalausfall einzelner Belüfter. Da die Belüfter nur bei einem definierten Gasaustritt die zur optimalen Sauerstoffeinbringung in das Gewässer notwendigen feinperligen Luftblasen hervorbringen können, ist eine zu große Menge an Luft an den einzelnen Belüftern ebenfalls als negativ zu bewerten. Dies geschieht zwangsläufig, wenn an einigen Belüftern gar keine Luft austritt.
Bei anderen im Einsatz befindlichen Systemen werden die Belüfter parallel, ausgehend vom Verdichter mit Luft versorgt. Um unterschiedliche Druckverhältnisse auszugleichen, werden diesen Verdichtern Druckregelventile vorgeschaltet. Dort werden die einzelnen Druckregelventile der jeweiligen Belüfter so eingestellt, dass an allen Belüftern nahezu die gleiche Menge an Luft austritt.
Diese Einstellung ist, je mehr Belüfter solch ein System hat, sehr aufwendig, da sich die Druckverhältnisse der einzelnen Belüfter gegenseitig beeinflussen und wie sich gezeigt hat sehr instabil. Da das Gesamtsystem immer noch über den Verdichter miteinander verbunden ist, verstellt es sich, so wie sich die Druckverhältnisse an auch nur einem Belüfter verändern. Dies kann zur Verstimmung des gesamten Systems führen, bis hin, zu den unerwünschten Ergebnissen wie sie zuvor beschrieben wurden. Dem kann nur durch regelmäßiges nachstellen der Druckregelventile begegnet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, jede - das Objekt betreffende - Belüftungseinheit so mit Luft zu versorgen, dass die für den Belüfter definierte Menge an Luft gewährleistet ist.
Ausgehend von dem Eingangs erwähnten System, bei dem mittels Druckregelventilen die einzelnen Belüftungseinheiten versorgt werden, wird die Aufgabe erfindungsmäßig dadurch gelöst, dass jeder Strang anstelle eines Druckregelventils ein schaltbares Absperrventil erhält. Für eine günstigere Bauweise und/oder bei nicht anspruchsvoller notwendiger Luftversorgung können auch mehrere Stränge zusammengelegt und durch jeweils ein Absperrventil bedient werden. Dieses Absperrventil kann zum Beispiel elektrisch betätigt sein. Es wären jedoch auch eine mechanische Betätigung mittels zum Beispiel Schaltnocken oder hydraulische beziehungsweise pneumatische Betätigung des Ventils denkbar. Wird ein Ventil geöffnet, kann die verdichtete Luft aus dem Verdichter in den dann geöffneten Strang einströmen. Die übrigen Stränge müssten dann zwangsweise geschlossen sein. Somit ist gewährleistet, dass die Luft auch tatsächlich in den Strang geleitet wird. Dies kann natürlich nur funktionieren, wenn die Drucklufteinheit ausreichend Luft mit genügend Druck auch für die, was den Gegendruck anbelangt, ungünstigste Belüftungseinheit bereitstellt. Durch unterschiedlich lange Belüftungsintervalle, die durch die Absperrventile geschaltet werden, kann nun jede Belüftungseinheit gezielt und definiert mit Luft versorgt werden.
Zeichnung 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Belüftungsanlage bei der Luft von einem Luftverdichter (2) angesaugt (1) und in das parallel angeordnete Rohrleitungssystem (S1-S3) geleitet wird. Weiterhin sind drei Belüfter (B1-B3) in unterschiedlichen Gewässertiefen dargestellt, sowie die erfindungsmäßig eingesetzten Absperrventile (V1-V3) die hier elektrisch angesteuert und betätigt werden. Dies geschieht zweckmäßig mittels eines speziell auf die am Objekt herrschenden Verhältnisse zugeschnittenen Programms in der elektrischen Steuereinheit (6). Wird nun Ventil 1 (V1) durch die elektrische Steuereinheit (6) eingeschaltet und die Ventile 2 und 3 (V2 und V3) sind unbetätigt, wird die komprimierte Luft durch das Rohrsystem (S1) zum zugehörigen Belüfter (B1) geleitet und kann dort ausströmen. Nach einer zu definierenden Zeit schließt die elektrische Steuereinheit (6) das Ventil V1 und betätigt das Ventil V2. Nun Strömt die Luft durch S2 zu Belüfter B2 und kann von dort in das Gewässer gelangen. Genauso wird mit Ventil V3 und somit mit Belüfter B3 verfahren. Es ist zu erwarten, dass aufgrund der unterschiedlichen Gewässertiefen und somit des unterschiedlichen hydrostatischen Drucks der als Gegendruck an den einzelnen Belüftern anzusehen ist, die Luft unterschiedlich stark aus den Lüftern austreten wird.
Hierbei wird die Luft am Belüfter B1 stärker austreten, beispielhaft für den niedrigsten Gegendruck, wie am Belüfter B3. Am Belüfter B3 wird, weil dort beispielhaft der Gegendruck am höchsten ist, die geringste Ausströmung herrschen. Die Ausströmung am Belüfter B3 muss die optimale Ausströmung sein. Die Druckverdichtereinheit muss dahingehend ausgelegt sein. Durch die jeweilige Betätigungszeit an den Ventilen der anderen Belüfter kann der unerwünschte Effekt, dass zu viel Luft zu schnell austritt verhindert werden. Ein mögliches Druckregelventil, das vor oder nach dem Absperrventil (V1; V2; V3...Vn) eingefügt werden kann, vereinfacht hierbei die Intervalle.

Claims

Steuerungseinheit für Niederdruckverdichter zur automatisierten Regulierung der an Belüftern austretenden Luftmenge, (B1; B2, B3...Bn) mittels Absperrventilen (V1; V2; V3...Vn) durch ansteuern dieser mit individuellen Zeiten und Intervallen, wobei die Ansteuerung der Ventile (V1; V2; V3...Vn) sowohl elektrisch per Programm oder analogen Schaltgeräten als auch hydraulisch oder pneumatisch, ebenfalls programmgesteuert, oder aber auch mechanisch mittels sich definiert drehender Wellen mit einstellbaren Nocken geschehen kann, wobei die Luft von einem Luftverdichter (2) angesaugt wird und mittels paralleler Rohr - oder Schlauchleitungssysteme (S1; S2; S3... Sn) über besagte Ventile (V1; V2; V3...Vn) zu den Belüftern (B1; B2; B3 ... Bn) gelangt, wobei die Anzahl der Absperrventile und der Belüfter im Idealfall der Anzahl der Stränge entspricht deren Anzahl nach den Gegebenheiten am Objekt ausgelegt wird und beliebig sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Luftverdichter (2) angesaugte Luft (1) durch ein paralleles Rohr- o. Schlauchleitungssystem (S1; S2; S3 ...... Sn) zu den Belüftern (B1; B2; B3...Bn) geleitet wird und dort entweichen kann, dies jedoch mittels in die Stränge (S1; S2; S3......Sn) eingefügter schaltbarer Absperrventile (V1; V2; V3...Vn) koordiniert geschieht, da die Absperrventile(V1; V2; V3...Vn) in geeigneter Art und Weise nacheinander angesteuert werden, wobei Überschneidungen möglich sind.
Steuerungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beliebig viele Stränge (S1; S2; S3......Sn) einzeln oder kombiniert geschaltet werden können, in die dann jeweils ein Absperrventil (V1; V2; V3...Vn) eingebaut ist.
Steuereinheit nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Ventile (V1; V2; V3...Vn) sowohl elektrisch per Programm oder analogen Schaltgeräten als auch hydraulisch oder pneumatisch, ebenfalls programmgesteuert, oder aber auch mechanisch mittels sich definiert drehender Wellen mit einstellbaren Nocken geschehen kann.
Steuereinheit nach Ansprüchen 1;2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe zum Absperrventil (V1; V2; V3 ... Vn) ein Druckregelventil in die Stränge (S1; S2; S3...... Sn) eingebaut werden kann.