DE19816311A1

DE19816311A1 - Monitoring of water separation from compressed air

Info

Publication number: DE19816311A1
Application number: DE19816311A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dr Ing Pruemm; Arndt Dipl Ing Steinke
Original assignee: Cis Institut fur Mikrosensorik Ev 99097 Erfurt De; CIS INST fur MIKROSENSORIK E
Current assignee: Cis Forschungsinstitut fur Mikrosensorik De GmbH
Priority date: 1997-04-14
Filing date: 1998-04-11
Publication date: 1999-04-08
Anticipated expiration: 2018-04-12
Also published as: DE19816311B4

Abstract

The effectiveness of a conventional water removal system is monitored by a dew formation sensor that represents a stray field capacitor which can detect the presence of droplets of 0.5-5 mu m, or alternately, 1-100 mu m. A temperature sensor is integrated in the condensing surface.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung der Wasserabschei dung und Überwachung der Drucktaupunkttemperatur in Kälte-Druckluft trocknern, bei der komprimierte Luft in einer Druckluftleitung geführt wird, mit mindestens einem Wärmetauscher und einer Kältemaschine sowie einem Abscheider zur Trennung von Flüssigkeitsströmen und Gasströmen und einem Ableiter, der das Kondensat an die Umgebung abgibt.The invention relates to an arrangement for monitoring the water separation determination and monitoring of the pressure dew point temperature in cold compressed air drying where compressed air is routed through a compressed air line, with at least one heat exchanger and one refrigeration machine and one Separator for separating liquid flows and gas flows and a trap that releases the condensate to the environment.

Druckluft ist komprimiertes Gasgemisch aus Stickstoff, Sauerstoff, Kohlen dioxid, Kohlenwasserstoffen und vielen anderen Spurengasen. Außerdem enthält Druckluft Fremdstoffe in Form von Wasser, Öl und Staub. Die Reduzierung dieser Fremdstoffe wird als Aufbereitung bezeichnet. Zur Reduzierung des Wassers werden Trockner eingesetzt. Sie übernehmen die Aufgabe, den absoluten Wassergehalt der Druckluft zu reduzieren, um einen einwandfreien Prozeßablauf zu gewährleisten. Compressed air is a compressed gas mixture of nitrogen, oxygen and coal dioxide, hydrocarbons and many other trace gases. Furthermore Compressed air contains foreign substances in the form of water, oil and dust. The Reduction of these foreign substances is called processing. For Reduction of water, dryers are used. You take over Task to reduce the absolute water content of the compressed air by one to ensure flawless process flow.

Zur Trocknung der Druckluft, ist die Trocknung mit Kältedruckluft trocknern am weitesten verbreitet. Vereinfacht besteht ein solcher Trockner aus zwei physikalischen Systemen, einem thermodynamischen und einem mechanischen System. Mit dem thermodynamischen System, mit dem die Absenkung der Drucklufttemperatur erfolgt, wird die Kondensation eines Teils des Wasserdampfer in der Druckluft bewirkt und mit dem mechani schen System wird das entstandene Wasserkondensat aus der Zweiphasen strömung entfernt.To dry the compressed air, dry it with cold compressed air most common drying. Such a dryer is simplified from two physical systems, one thermodynamic and one mechanical system. With the thermodynamic system with which the If the compressed air temperature is lowered, the condensation becomes a Part of the water steamer in the compressed air and with the mechani system, the resulting water condensate is made up of two phases flow away.

Das thermodynamische System beinhaltet Wärmeaustauscher und Kältema schine, deren Funktion durch Temperaturfühler, Druckfühler und Grenz wertschalter überwacht wird.The thermodynamic system includes heat exchangers and cooling schemes machine, its function by temperature sensor, pressure sensor and limit value switch is monitored.

Das mechanischer System besteht in der Regel aus einem Abscheider, der die Flüssigkeitsströmung von der Gasströmung trennt und einem Ableiter, der das gesammelte Kondensat über eine Druckluftschleuse an die Umgebung abgibt. Die Füllhöhe des Ableiters wird mit Sensoren verschie dener Bauart überwacht. Bei den bekannten mechanischen Systemen wird also lediglich der Füllstand eines Behälters überwacht. Die Wirkung des Abscheiders wird jedoch nicht überwacht, obwohl dieser gerade die Trocknung, d. h. die Entfernung von flüssigem Wasser aus der Gasströmung, übernimmt. Die Überwachung der Trocknung selbst, kann nur durch eine Messung der Restfeuchte nach dem Abscheider erfolgen.The mechanical system usually consists of a separator that separates the liquid flow from the gas flow and an arrester, who condensate the collected condensate to the Environment. The fill level of the arrester is shifted with sensors whose type is monitored. In the known mechanical systems only the level of a container is monitored. The effect of However, the separator is not monitored, although this is precisely the one Drying, d. H. the removal of liquid water from the Gas flow, takes over. Monitoring the drying itself can only by measuring the residual moisture after the separator.

Zweckmäßig wäre hier eine direkte Taupunkttemparaturmessung am Trocknerausgang mit einem Taupunktspiegelhygrometer. Diese Geräte sind jedoch sehr kostenaufwendig, deshalb werden preiswertere Lösungen eingesetzt. Vertrauend auf die fehlerfreie und 100%ige Trennung der Zweiphasenströmung und der störfreien Abscheidung, verwenden die Trockenhersteller eine einfache und preiswerte Temperaturmessung zur Überwachung des mechanischen Trocknersystems.A direct dew point temperature measurement would be useful here Dryer exit with a dew point mirror hygrometer. These devices are however very expensive, therefore cheaper solutions used. Trusting in the error-free and 100% separation of the Two-phase flow and trouble-free separation, use the Dry manufacturers a simple and inexpensive temperature measurement for Monitoring the mechanical dryer system.

Nach dem Durchströmen des Luft/Kältemittel-Wärmeaustauschers hat die Druckluft ihre tiefste Temperatur von ca. 0,5°C erreicht. Bei einem thermisch gut isolierten Abscheider hat die Druckluft am Abscheideraus gang eine Temperatur von ca. 1°C. An dieser Stelle oder vor dem Abschei der wird in den Trocknern die Temperatur gemessen und vorausgesetzt, daß die Abscheidung des flüssigen Wassers aus der Gasströmung zu 100% erfolgt. Wenn das tatsächlich der Fall ist, stimmt die tiefste Abkühltempe ratur mit der Drucktaupunkttemperatur überein. Einige Trocknerhersteller überschreiben sogar die Temperaturanzeige für die tiefste Abkühltempera tur mit dem Begriff Drucktaupunkttemperatur.After flowing through the air / refrigerant heat exchanger, the Compressed air reaches its lowest temperature of approx. 0.5 ° C. At a The thermally well insulated separator has compressed air at the separator a temperature of approx. 1 ° C. At this point or before the departure the temperature is measured in the dryers and provided that 100% separation of liquid water from the gas flow he follows. If this is actually the case, the lowest cooling temperature is correct temperature with the pressure dew point temperature. Some dryer manufacturers even overwrite the temperature display for the lowest cooling temperature with the term pressure dew point temperature.

Diese Bezeichnung ist jedoch nur unter der Voraussetzung richtig, daß die Abscheidung des flüssigen Wassers vollständig erfolgt. Eine 100%ige Trennung von Flüssig- und Gasphase kann jedoch nicht erreicht werden, da durch Druckschwankungen im Trockner ein Spektrum an flüssigen Wasser bestandteilen entsteht, welches vom Nebelteilchen bis zur zusammenhän genden Wandströmung reicht. Außerdem können Fehler im Ableiter auftreten, die die Temperaturmessung in keiner Weise beeinflussen, jedoch die Trennung der flüssigen und gasförmigen Phase zunichte machen. Das bedeutet, daß eine Messung der tiefsten Abkühltemperatur keine Taupunkt temperaturmessung ohne einschränkende Voraussetzungen ist und damit keine Überwachung der fehlerfreien Funktion des mechanischen Trocknungsprozesses gewährleistet. Die Notwendigkeit einer preiswerten Prozeßüberwachung führt deshalb heute zu einem Pseudoüberwachungsin strument und wiegt den Trockneranwender in falscher Sicherheit. Eine echte Betriebssicherheit bietet bisher nur die Drucktaupunkt-Temperatur messung am Trocknerausgang.However, this designation is only correct on the condition that the Separation of the liquid water takes place completely. A 100% However, separation of the liquid and gas phases cannot be achieved because a spectrum of liquid water due to pressure fluctuations in the dryer Ingredients arises, which from the fog particles to the connected wall flow is sufficient. In addition, errors in the arrester occur that do not affect the temperature measurement in any way, however destroy the separation of the liquid and gaseous phases. The means that a measurement of the lowest cooling temperature has no dew point temperature measurement is without restrictive requirements and thus no monitoring of the correct functioning of the mechanical Drying process guaranteed. The need for an inexpensive Process monitoring therefore leads to a pseudo-monitoring today strument and weighs the dryer user in false security. A So far only operational dew point temperature offers real operational safety measurement at the dryer outlet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben mit der der unmittelbare Zustand der Druckluft bezüglich seiner Taupunkttemperatur direkt gemessen werden kann.The invention has for its object a device of the beginning specified type with which the immediate state of the compressed air can be measured directly with regard to its dew point temperature.

Erfindungsgemaß gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß in der Druckluftleitung am Ausgang ein Betauungssensor zur Detektion von Wassertröpfchen angeordnet ist.According to the invention the problem is solved in that in the Compressed air line at the outlet a condensation sensor for the detection of Water droplet is arranged.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the arrangement according to the invention are shown in specified in the subclaims.

Mit der Plazierung eines Sensors an einer thermodynamisch optimalen Position innerhalb des Drucklufttrockners wird der unmittelbare Zustand der Druckluft bezüglich seiner Taupunkttemperatur direkt gemessen. Der Sensor verändert sein elektrisches Signal bei Beaufschlagung mit Flüssig keit. Diese Beaufschlagung kann entweder durch Wassertröpfchen in einer Zweiphasenströmung erfolgen oder, bei aktiver Abkühlung der sensitiven Oberfläche mittels einer Wärmepumpe (Peltierelement), durch entstehendes Kondensat. Die Sensoren sind preiswert bei großer Stückzahl mit mikro elektronischen Prozessen herstellbar.By placing a sensor on a thermodynamically optimal one Position within the compressed air dryer becomes the immediate state of the compressed air directly measured in terms of its dew point temperature. Of the Sensor changes its electrical signal when it is exposed to liquid speed. This exposure can either be caused by water droplets in one Two-phase flow take place or, with active cooling, the sensitive one Surface by means of a heat pump (Peltier element), by resulting Condensate. The sensors are inexpensive for large quantities with micro electronic processes can be produced.

Die erfindungsgemäßen Sensoren können in einem passiven oder aktiven Betriebsmodul als Detektoren für den Ein- und Durchbruch von flüssigem Wasser hinter dem Abscheider eingesetzt werden. The sensors according to the invention can be passive or active Operating module as detectors for the penetration and breakthrough of liquid Water can be used behind the separator.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, daß mit einem Betau ungssensor, eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, in unter Druck stehen den Gasen detektiert wird und der Betauungseffekt in ein elektrisches Signal umgewandelt werden kann. Das Erkennungssystem des Sensors ist ein chemo-elektrischer Transducer, der das Vorhandensein von Wasser tröpfchen in ein elektrisches Signal umwandelt.The arrangement according to the invention enables that with a dew ungssensor, a liquid, preferably water, are under pressure the gases is detected and the condensation effect in an electrical Signal can be converted. The sensor's detection system is a chemo-electrical transducer that detects the presence of water converts droplets into an electrical signal.

Die erfindungsgemäße Anordnung sieht vor, daß in die Ebene der Wasser tröpfchen ein Temperatursensor plaziert wird, der die Temperatur des Kondensates, bzw. - wenn kein Kondensat vorhanden ist - die Temperatur der Sensoroberfläche, die unter bestimmten Bedingungen auch die Tempe ratur des Gases darstellt, mißt.The arrangement according to the invention provides that in the level of the water a temperature sensor is placed, which measures the temperature of the Condensate, or - if there is no condensate - the temperature the sensor surface, which under certain conditions also the tempe represents the nature of the gas.

Treten zu kleine elektrische Meßsignale auf, kann auf dem Sensorchip eine Signalvorverarbeitung, vorzugsweise eine Kapazitäts- Frequenz-Wandlung mit integriert werden. Das Erkennungssystem für die Wassertröpfchen wird so realisiert, daß die Betauungskinetik sowohl eine schlagartige elektrische Signaländerung bei Erreichen einer bestimmten Kondensatmenge bewirkt bzw. die kontinuierliche Anlagerung der Wassertröpfchen auch ein konti nuierlich veränderliches Signal erzeugt.If electrical measuring signals that are too small occur, a Signal preprocessing, preferably a capacitance-frequency conversion can be integrated with. The detection system for the water droplets is realized in such a way that the condensation kinetics are both sudden electrical Signal change caused when a certain amount of condensate is reached or the continuous accumulation of water droplets also a continuous generates a continuously variable signal.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Hierzu zählen z. B., daß die Betauungssensoren sich preiswert und in großer Stückzahl mit mikroelektronischen Prozessen herstellen lassen und daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung eines Betauungssensors an einer thermodynamisch optimalen Position innerhalb des Drucklufttrocknern der Zustand der Druckluft bezüglich seiner Taupunkttemperatur unmittelbar gemessen werden kann. Die Beaufschlagung des Betauungssensors mit einem Wassertröpfchen, der sein elektrisches Signal dabei verändert, kann entweder durch Wassertröpfchen in einer Zweiphasenströmung oder bei aktiver Abkühlung der sensitiven Oberfläche mittels einer Wärmepumpe (Peltierelement) durch entstehendes Kondensat erfolgen.The arrangement according to the invention has a number of advantages. These include e.g. B. that the condensation sensors are inexpensive and large Have the number produced with microelectronic processes and that with the inventive arrangement of a condensation sensor on one thermodynamically optimal position within the compressed air dryer of the Condition of the compressed air with regard to its dew point temperature immediately can be measured. The exposure of the condensation sensor to a water droplet that changes its electrical signal either by water droplets in a two-phase flow or at active cooling of the sensitive surface by means of a heat pump (Peltier element) by condensate.

Die Betauungssensoren können passiv als Melder für einen Ein- und Durchbruch der Flüssigkeit (Wasser) hinter dem Abscheider eingesetzt werden.The condensation sensors can be used passively as detectors for an input and Breakthrough of the liquid (water) used behind the separator become.

Die Verwendung als aktiver Betauungssensor setzt die Definition einer festen Temperaturdifferenz zwischen der konstanten Temperatur der Druckluft am Meßort und der zulässigen Drucktaupunkttemperatur voraus. In diesem Fall kann man auf die Wärmepumpenregelung, wie sie bei Tauspiegelhygometern üblich sind, verzichten. Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung geht man davon aus, daß es zu keiner Schwankung der Temperatur der Druckluft und der zulässigen Drucktau punkttemperatur kommt. Dies gilt für den Fall konstanter Druckluftentnah me, konstanter Eintrittstemperatur der Druckluft und konstanter Kälteleistung.Use as an active condensation sensor defines a fixed temperature difference between the constant temperature of the Compressed air at the measuring location and the permissible pressure dew point temperature ahead. In this case, you can turn to the heat pump control as in Thawing mirror hygometers are common, waive. In one embodiment the arrangement according to the invention is assumed to be none Fluctuation in the temperature of the compressed air and the permissible pressure dew point temperature is coming. This applies to the case of constant compressed air extraction me, constant inlet temperature of the compressed air and constant Cooling capacity.

Es können aber auch Betriebszustände auftreten, bei denen diese Bedingun gen nicht zutreffen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn am Trock nerausgang aufgrund von Leistungsschwankungen, hervorgerufen durch schwankende Druckluftentnahme, keine konstante Gastemperatur vorhan den ist. Ebenso treten Schwankungen bei konstanter Druckluftentnahme auf, wenn die Eintrittstemperatur der Druckluft in den Trockner sich verän dert. However, operating states can also occur in which these conditions not apply. This is the case, for example, when dry output due to power fluctuations caused by fluctuating compressed air extraction, no constant gas temperature available that is. Fluctuations also occur with constant compressed air extraction when the inlet temperature of the compressed air in the dryer changes different.

Ein vorteilhafte erfindungsgemäß Anordnungen sieht deshalb vor, den Sensor an der Stelle des Kälte-Drucklufttrockner anzuordnen, an der aufgrund der im Trockner vorhandenen Leistungsregelung der Kältema schine diese nur einer geringen Temperaturschwankung unterliegt. Dies ist die Stelle, an der nach dem Stand der Technik die Temperaturmessung vorgenommen wird, die als Drucktaupunkttemperatur unter Voraussetzung der 100%igen Abscheidung angegeben wird. An der Stelle der tiefsten Abkühltemperatur hinter dem Abscheidesystem liegt eine nahezu konstante Temperatur von ca. 1°C vor. Diese Temperatur bleibt auch bei Schwankun gen der Druckluftentnahme oder der Eintrittstemperatur nahezu konstant, da der Trockner durch die interne Regelung der Kälteleistung entsprechend ausgerüstet ist. Wird deshalb der aktive Betauungssensor an dieser Stelle angeordnet, so kann eine feste Temperaturdifferenz definiert werden.An advantageous arrangement according to the invention therefore provides that Place the sensor at the location of the refrigeration compressed air dryer at which due to the refrigeration output regulation in the dryer seems this is only subject to a slight temperature fluctuation. This is the point at which the temperature measurement according to the prior art is made, which is provided as a pressure dew point temperature 100% deposition is specified. In the place of the deepest The cooling temperature behind the separation system is almost constant Temperature of approx. 1 ° C. This temperature remains with fluctuations almost constant due to the extraction of compressed air or the inlet temperature, as the dryer regulates the cooling capacity accordingly is equipped. Therefore, the active condensation sensor at this point arranged, a fixed temperature difference can be defined.

In einem weiteren Fall kann bei Einbau eines Betauungssensors an die Stelle der konstanten Abkühltemperatur hinter dem Abscheidesystem auf die aktive Abkühlung der sensitiven Oberfläche verzichtet werden, da die Taupunkttemperatur der Gastemperatur bei einer 100%igen Abscheidung entspricht und auch nicht unter dieser liegen kann. Weiterhin sind Druck taupunkttemperaturen unter 0°C in Kälte-Drucklufttrocknern der herkömmlichen Bauart aus physikalischen Gründen nicht realisierbar. Jedoch anders als die bloße Messung der tiefsten Abkühltemperatur und deren Definition als Drucktaupunkttemperatur, kann bei der Verwendung des Betauungsfühlers der kritische Betriebszustand eines Wasserdurch bruchs aufgrund von Fehlern im Abscheide- oder Ableitsystem oder durch Überlastung des Trockners festgestellt werden. Bei solchen kritischen Zuständen gelangen nämlich flüssige Wassertröpfchen auf die sensitive Oberfläche des Betauungssensors und führen zu einer Veränderung des elektrischen Signals. Kritische Trocknerzustände und fehlerhafte Abschei desysteme sind, im Gegensatz zu einer bloßen Messung der tiefsten Abkühltemperatur, eindeutig zu detektieren. Da die Kosten für passive Betauungsfühler in der gleichen Größenordnung liegen wie die Kosten für Temperaturfühler, kann durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Betauungsfühler und deren Anwendung in der vorgeschlagenen Anordnung, die Betriebssicherheit des Druckluft-Kältetrockners und das Preis-Leistungsverhältnis einer Drucktaupunkt-Temperaturmessung am Trockner wesentlich verbessert werden.In another case, when installing a condensation sensor, the Place the constant cooling temperature behind the separation system active cooling of the sensitive surface can be dispensed with, since the Dew point temperature of the gas temperature with a 100% separation corresponds and cannot lie below this. Furthermore, there is pressure dew point temperatures below 0 ° C in refrigeration compressed air dryers conventional design cannot be realized for physical reasons. However, different from the mere measurement of the lowest cooling temperature and their definition as the pressure dew point temperature can be used of the condensation sensor the critical operating state of a water break due to faults in the separation or derivation system or through Overloading the dryer can be determined. With such critical This is because liquid water droplets get onto the sensitive Surface of the condensation sensor and lead to a change in the electrical signal. Critical dryer conditions and defective separation In contrast to a mere measurement, the desystems are the deepest Cooling temperature, clearly detectable. Because the cost of passive Condensation sensors are of the same order of magnitude as the costs for Temperature sensor, can by the use of the invention Condensation sensors and their application in the proposed Arrangement, the operational safety of the compressed air refrigeration dryer and that Price-performance ratio of a pressure dew point temperature measurement on Dryer can be improved significantly.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment explained.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Bestandteile des Kältedruck lufttrockners, Fig. 1 is a schematic view of the components of the refrigerant compressed air dryer,

Fig. 2 die Betauungssensorik mit Betauungssensor, Fig. 2, the Betauungssensorik with dew sensor,

Fig. 3 den Signalverlauf, Fig. 3 shows the waveform

Fig. 4 den Verlauf der zeitabhängigen Kondensation, Fig. 4 shows the profile of the time-dependent condensation,

Fig. 5 den aktiven Betrieb der Betauungssensoren, Fig. 5 shows the active operation of the dew formation,

Fig. 6 eine weitere Möglichkeit für den Betrieb des Betauungsensors, Fig. 6 shows a further possibility for the operation of Betauungsensors,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Anordnung des Sensors und Fig. 7 is a schematic representation of the arrangement of the sensor and

Fig. 8 die Anordnung des Sensors nach dem Abscheider. Fig. 8 shows the arrangement of the sensor after the separator.

Die grundlegende Anordnung für das System eines Kälte-Druckluft trockners ist aus Fig. 1 ersichtlich. Hier sind die typischen Elemente des thermodynamischen und des mechanischen Systems sowie die Gasführung zu erkennen. Innerhalb des thermodynamischen Systems befinden sich der Luft/Luft-Wärmetauscher (1), der Luft/Kältemittel-Wärmeaustauscher (2) und die Kältemaschine (3).The basic arrangement for the system of a refrigeration compressed air dryer can be seen from Fig. 1. Here you can see the typical elements of the thermodynamic and mechanical system as well as the gas flow. The air / air heat exchanger ( 1 ), the air / refrigerant heat exchanger ( 2 ) and the refrigerator ( 3 ) are located within the thermodynamic system.

Das mechanische System beinhaltet den Abscheider (4) und den Ableiter (5). An der Position (6) besitzt die Druckluft die niedrigste Abkühltemperatur.The mechanical system includes the separator ( 4 ) and the drain ( 5 ). At position ( 6 ) the compressed air has the lowest cooling temperature.

An der Position (7) wäre der günstigste Ort für die kontinuierliche Überwa chung der Drucktaupunkttemperatur mit einem Tauspiegelhygrometer oder einem CCC*- Taupunktsensor.Position ( 7 ) would be the cheapest place for continuously monitoring the pressure dew point temperature with a dew point hygrometer or a CCC * dew point sensor.

Das Verfahren zum Betreiben einer Betauungssensorik mit Betauungssen soren wird mit der Fig. 2 erläutert. Hier sind die wesentlichsten Elemente des Betauungssensors und des Temperatursensors sichtbar. Beide Sensoren befinden sich in unmittelbarer Nähe. Damit wird sichergestellt, daß die Temperatur der Oberfläche des Streufeldkondensators mit und ohne Kondensat sich von der Fläche des Temperatursensors nicht wesentlich unterscheidet. Die Plazierung des Temperatursensors innerhalb der Streu feldkapazität ist ebenfalls möglich. Will man geringste Wassertröpfchen detektieren, die einen Durchmesser von 1 bis 10 µm besitzen, ist in der Regel auf Grund der Größe der sich ändernden Kapazität eine integrierte Kapazitäts- Frequenz-Wandlung notwendig.The method for operating a condensation sensor system with condensation sensors is explained with FIG. 2. The most important elements of the condensation sensor and the temperature sensor are visible here. Both sensors are in the immediate vicinity. This ensures that the temperature of the surface of the stray field capacitor with and without condensate does not differ significantly from the surface of the temperature sensor. The placement of the temperature sensor within the stray field capacity is also possible. If you want to detect the smallest water droplets with a diameter of 1 to 10 µm, an integrated capacity-frequency conversion is usually necessary due to the size of the changing capacity.

Sollen größere Kondensatmengen meßtechnisch erfaßt werden, so kann das durch eine unempfindlichere hybride bzw. externe Signalverarbeitung vorge nommen werden.If larger amounts of condensate are to be measured, this can featured by a less sensitive hybrid or external signal processing be taken.

Das Design des Sensors wird so gestaltet, daß die Oberfläche des Erken nungssystems bezüglich seiner Keimbildung bereits Wassertropfen von einem Durchmesser von 0,5 µm erfaßt und mit dem Transducer kapazitäts mäßig registriert wird. Die Konstruktion des Transducers erlaubt dabei unterschiedliche Signalwandlungen.The design of the sensor is designed so that the surface of the orken system with regard to its nucleation a diameter of 0.5 µm and capacitance with the transducer is moderately registered. The construction of the transducer allows different signal conversions.

Mit der in Fig. 3 dargestellten Anordnung wird eine nahezu abrupte Signaländerung erreicht, während bei der Anordnung gemäß Fig. 4 die Informationen der zeitabhängigen Kondensation der Wassertröpfchen auch elektrisch erfaßt werden. Abhängig von dem Einsatz stehen beide Meßme thoden zur Verfügung.An almost abrupt signal change is achieved with the arrangement shown in FIG. 3, while in the arrangement according to FIG. 4 the information of the time-dependent condensation of the water droplets is also recorded electrically. Depending on the application, both measuring methods are available.

Für den aktiven Betrieb der Betauungssensoren gilt die Anordnung nach Fig. 5. Hier wird mit der Steuereinheit dem Kühlelement eine kontinuier liche Temperaturabsenkung eingeprägt. Damit kann gesichert werden, daß gegenüber der Gastemperatur eine Temperaturdifferenz definiert wird, die als Signal für die bevorstehende Kondensation der entsprechenden Meßpunkte zu verstehen ist.The arrangement according to FIG. 5 applies to the active operation of the condensation sensors. Here, the control unit impresses the cooling element with a continuous temperature reduction. This ensures that a temperature difference is defined in relation to the gas temperature, which is to be understood as a signal for the upcoming condensation of the corresponding measuring points.

Dieses Verfahren findet seine Anwendung in der in Fig. 7 dargestellten Anordnung. Die Plazierung des Sensors unter der Bedingung konstanter Gastemperaturen und Drucktaupunkttemperaturen wird hier an der gekenn zeichneten Stelle vorgenommen. This method is used in the arrangement shown in FIG. 7. The sensor is placed under the condition of constant gas temperatures and pressure dew point temperatures here at the marked location.

Bei Einsatz eines Verfahrens mit dem Betauungssensor gemäß Fig. 6 und unter Nutzung seiner spezifischen Merkmale gemäß den Fig. 3 und 4 kann auf die zusätzlichen Kühlelemente verzichtet werden. Die Anordnung ist aus der Fig. 8 an der gekennzeichneten Stelle nach dem Abscheider sichtbar. Hier liegt systembedingt eine nahezu konstante Gastemperatur vor. When using a method with the condensation sensor according to FIG. 6 and using its specific features according to FIGS. 3 and 4, the additional cooling elements can be dispensed with. The arrangement is visible from FIG. 8 at the marked position after the separator. Due to the system, the gas temperature is almost constant.

Reference list

11

Wärmetauscher Luft
Air heat exchanger

22nd

Wärmetauscher Luft/Kältemittel
Air / refrigerant heat exchanger

33rd

Kältemaschine
Chiller

44th

Abscheider
Separator

55

Ableiter
Arrester

66

, ,

77

Position des Sensors
Position of the sensor

Claims

1. Arrangement for monitoring the water separation and monitoring the pressure dew point temperature in refrigeration compressed air dryers, in which compressed air is conducted in a compressed air line, with at least one heat exchanger and a refrigeration machine and a separator for separating liquid flows and gas flows and a drain which condensate on emits the environment, characterized in that a condensation sensor for detecting water droplets is arranged in the compressed air line at the outlet.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the dew is a stray field capacitance.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that for Measuring the temperature of the pressurized air a temperature sensor is integrated in the level of the condensed water droplets.

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the structure of the stepping field capacity is chosen so that they detect condensed water droplets in the size of 0.5-5 µm can.

5. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the structure of the stray field capacity is chosen so that they measure condensed water droplets from 10 to 100 µm allowed.

6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the condensation sensor in the cold compressed air dryer system men without heat pump is arranged immediately after the separator.

7. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the condensation sensor in the cold compressed air dryer system men with heat pump control after the air / air heat exchanger is arranged.