EP1898095A1

EP1898095A1 - Control unit for ventilation device

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

The aeration control system, especially for oxygen enrichment of ecologically contaminated water, takes air (1) from the air compressor (2) through an array of parallel tubes or hoses (S1-S3) to the aerators (B1-B3) for expansion in the water. The air flows are coordinated by shut-off valves (V1-V3) in each tube/hose, controlled in succession allowing overlaps.

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.The invention relates to a control unit of ventilation devices for gaseous media, in particular ambient air, which are used, for example, in ecologically threatened waters for enriching them with oxygen.

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.Such aeration devices are used in conjunction with Niederduckverdichtern. There they are installed by means of a pipe or hose line system either in series or in parallel directly with the low-pressure compressors. With this arrangement, almost all the aeration is applied to all aeration devices. Ruling on the aeration devices, for example on diaphragm plates, now different back pressures, caused for example by different working depths of individual diaphragm plates or by different local conditions such as differing sludge thicknesses, the air outlet differs greatly at the individual ventilation devices. This leads to the total failure of individual aerators. Since the aerators can only produce the fine air bubbles required for optimum introduction of oxygen into the water at a defined gas outlet, too large an amount of air at the individual aerators is also to be regarded as negative. This inevitably happens when no air escapes at some aerators.

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.In other systems in use, the aerators are supplied in parallel, starting from the compressor with air. To compensate for different pressure conditions, pressure regulators are connected upstream of these compressors. There, the individual pressure control valves of the respective aerators are adjusted so that almost all the aerators leaking at all aerators.

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.This setting, the more aerators such a system has, very expensive, since the pressure conditions of the individual aerators influence each other and as has been very unstable. Since the entire system is still connected to each other via the compressor, it adjusts itself, just as the pressure conditions at even one aerator change. This can lead to detuning the entire system, up to the undesirable results as described above. This can only be countered by regular readjustment of the pressure control valves.

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.The object of the invention is to provide each ventilation unit, which concerns the object, with air in such a way that the amount of air defined for the ventilator is ensured.

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.Starting from the input mentioned system, in which the individual ventilation units are supplied by means of pressure control valves, the object is inventively achieved in that each strand instead of a pressure control valve receives a switchable shut-off valve. For a cheaper construction and / or not demanding necessary air supply and several strands can be combined and operated by a respective shut-off valve. This shut-off valve may be electrically operated, for example. However, it would also be a mechanical actuation means, for example switching cam or hydraulic or pneumatic actuation of the valve conceivable. When a valve is opened, the compressed air from the compressor can flow into the then open strand. The remaining strands would then have to be forced closed. This ensures that the air is actually routed into the line. Of course, this can only work if the compressed air unit provides sufficient air with sufficient pressure even for the least favorable ventilation unit, as far as the back pressure is concerned. By varying the ventilation intervals, which are switched by the shut-off valves, each ventilation unit can now be supplied with air in a targeted and defined manner.

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.Drawing 1 shows the schematic structure of a ventilation system in the air of an air compressor (2) sucked (1) and in the parallel piping system (S1-S3) is passed. Furthermore, three aerators (B1-B3) are shown in different water depths, as well as the shut-off valves used in accordance with the invention (V1-V3) which are electrically controlled and operated here. This is expediently carried out by means of a program in the electrical control unit (6) tailored specifically to the conditions prevailing on the object. If now valve 1 (V1) is switched on by the electrical control unit (6) and the valves 2 and 3 (V2 and V3) are not actuated, the compressed air is passed through the pipe system (S1) to the associated aerator (B1) and can flow out there , After a time to be defined, the electric control unit (6) closes the valve V1 and actuates the valve V2. Now the air flows through S2 to aerator B2 and can get into the water from there. The same procedure is followed with valve V3 and thus with aerator B3. It is to be expected that, due to the different depths of the water and thus the different hydrostatic pressure which is to be regarded as counter-pressure at the individual aerators, the air will emerge to different degrees from the fans.

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.In this case, the air at the aerator B1 will emerge more strongly, for example for the lowest backpressure, as at the aerator B3. At the aerator B3, because the counterpressure is highest there by way of example, the lowest outflow prevails. The outflow at aerator B3 must be the optimum outflow. The pressure compressor unit must be designed accordingly. Due to the respective actuation time at the valves of the other aerators, the undesirable effect that too much air escapes too quickly can be prevented. A possible pressure control valve, which can be inserted before or after the shut-off valve (V1, V2, V3 ... Vn), simplifies the intervals.

Claims

Control unit for low-pressure compressor for automatic regulation of the air quantity exiting at aerators, (B1; B2, B3 ... Bn) by means of shut-off valves (V1; V2; V3 ... Vn) by controlling these with individual times and intervals, whereby the control of the valves (V1, V2, V3 ... Vn) both electrically by program or analog switching devices as well as hydraulically or pneumatically, also programmatically, or mechanically by means of defined rotating waves can be done with adjustable cam, the air from an air compressor (2 ) is sucked in and reaches the aerators (B1; B2; B3 ... Bn) via said valves (V1; V2; V3 ... Vn) by means of parallel pipe or hose systems (S1; S2; S3 ... Sn) , The number of shut-off valves and the aerator ideally corresponds to the number of strands whose number is designed according to the conditions on the object and may be arbitrary, characterized in that the air compressor (2) sucked air (1) through a parallel pipe o. Hose line system (S1; S2; S3 ...... Sn) is directed to the aerators (B1; B2; B3 ... Bn) and can escape there, but by means of the strands (S1; S2; S3 ...... Sn) The switchable shut-off valves (V1, V2, V3, ... Vn) are coordinated because the shut-off valves (V1, V2, V3, ... Vn) are actuated one after the other in a suitable manner, overlaps being possible.

Control unit according to Claim 1, characterized in that any number of strings (S1; S2; S3 ...... Sn) can be switched individually or in combination, into each of which then a shut-off valve (V1; V2; V3 ... Vn) is installed.

Control unit according to Claims 1 and 2, characterized in that the control of the valves (V1, V2, V3 ... Vn) both electrically by program or analog switching devices as well as hydraulically or pneumatically, also programmatically, or mechanically defined by means of rotating shafts can be done with adjustable cam.

2 and 3 characterized in that in series with the shut-off valve (V1; V2; V3 ... Vn) a pressure regulating valve can be installed in the strands (S1; S2; S3 ...... Sn).