DE1519988C3

DE1519988C3 - Vorrichtung zum Fraktionieren von Gasgemischen

Info

Publication number: DE1519988C3
Application number: DE1519988A
Authority: DE
Inventors: Charles Henry West Ewell Surrey Potts (Grossbritannien)
Original assignee: DRYVENT Ltd LONDON
Current assignee: DRYVENT Ltd LONDON
Priority date: 1963-05-17
Filing date: 1964-05-09
Publication date: 1978-09-28
Also published as: DE1519988B2; GB1054373A; SE303126B; US3313092A; NL140742B; DE1519988A1; NL6405472A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fraktionierung von Gasgemischen mit einer Adsorptionskammer, deren Einlaß über ein Zweiwegeventil mit der Druckseite eines mit seiner Saugseite mit dem Einlaß für das Gasgemisch verbundenen und durch einen Motor angetriebenen Kompressors verbunden ist und deren Auslaß über ein Rückschlagventil an einen Speicher zur Aufnahme einer Fraktion angeschlossen ist, dessen Ausgangsseite über Ventile in einen Ausgangsstutzen mündet, wobei zwischen dem Speicher und dem Auslaß der Adsorptionskammer eine mit einem Drucksteuerventil versehene Rückleitung vorgesehen ist.

Es sind bereits Lufttrockner bekannt, bei denen die zu trocknende Luft während eines Zeitabschnittes durch eine Adsorptionskammer geleitet wird, während eine zweite Adsorptionskammer gleichzeitig reaktiviert wird. Hierauf wird der Lufttrockner umgeschaltet, so daß die zu trocknende Luft nunmehr durch die reaktivierte Adsorptionskammer strömt, während die zuvor der Trocknung dienende Adsorptionskammer reaktiviert wird. Dabei kann die zu trocknende Luft unter Überdruck durch die jeweilige Adsorptionskammer strömen, worauf ein Teil der getrockneten Luft über eine Entspannungsdüse in die zu reaktivierende Adsorptionskammer einströmt und zur Aufnahme und Weiterleitung der in der letzteren angesammelten Feuchtigkeit in die Atmosphäre dient. Nach jeweils einem Arbeitstakt wird der Lufttrockner umgeschaltet, so daß jeweils in die trockene Adsorptionskammer Druckluft zur Trocknung eingeleitet wird und ein Teil der getrockneten Druckluft jeweils über eine Expansionsdüse in die jeweils andere Adsorptionskammer zurückströmt und von dort in die Atmosphäre entweicht.

Eine Lösung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches ist bereits vorgeschlagen worden, bei der Luft als das zu fraktionierende Gasgemisch vom Kompressor unmittelbar, lediglich über ein Ansaugfilter, angesaugt wird (DT-PS 12 15 655). Während der Fraktionierung gelangt die zu fraktionierende Luft in die Adsorptionskammer und mit einer Fraktion in den Speicher. Hat der Druck im Speicher einen bestimmten Wert erreicht, so wird das Zweiwegeventil zwischen Kompressor und Adsorptionskammer so umgeschaltet, daß ein Teil der im Speicher gespeicherten Fraktion durch die Adsorptionskammer zurückströmen und entweichen kann. Die Adsorptionskammer wird dabei ίο regeneriert. Der Motor ist während der Regeneration der Adsorptionskammer stillgesetzt.

Davon unterscheidet sich die Erfindung gemäß dem

Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 dadurch, daß in der Verbindung der Saugseite des Kompressors mit dem Einlaß für das Gasgemisch ein Zweiwegeventil vorgesehen ist, dessen beide Eingänge einerseits mit dem Einlaß für das Gasgemisch und andererseits mit dem Eingang der Adsorptionskammer verbunden sind.

Diese Lösung hat gegenüber der bereits vorgeschlagenen Lösung den Vorteil, daß auch bei verhältnismäßig niedrigem Druck im Speicher die Adsorptionskammer zuverlässig reaktiviert wird. Bei der bereits vorgeschlagenen Lösung wird nämlich das Rückströmen eines Teiles der gespeicherten Gasfraktion durch die Adsorptionskammer nur vom Druck im Speicher bewirkt, der infolgedessen relativ hoch sein muß. Bei der Erfindung wird demgegenüber die Rückströmung eines Teiles der gespeicherten Fraktion durch die Adsorptionskammer zu deren Reaktivierung im wesentlichen von dem Kompressor bewirkt, und der Druck im Speicher kann niedriger gehalten werden, ohne daß dadurch die Möglichkeit der Reaktivierung der Adsorptionskammer durch die Rückführung eines Teiles des fraktionierten Gases durch die Adsorptionskammer beeinträchtigt würde. Die Erfindung löst also die Aufgabe, die bereits vorgeschlagene Lösung so auszugestalten, daß auch bei geringerem Druck im Speicher eine Reaktivierung der Adsorptionskammer zuverlässig gewährleistet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und nachfolgend beschrieben.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung ist für die gleichmäßige Lieferung von getrockneter Druckluft bestimmt, mit der elektronische Einrichtungen, beispielsweise Antennenanordnungen oder Wellenleiter, unter Druck gesetzt werden sollen. Die Vorrichtung umfaßt einen ölfreien Kohlering-Kompressor 11, der von einem Einphasenmotor 12 mit kapazitiver Anlaßschaltung angetrieben wird. Die Druckseite des Kompressors ist mit dem Einlaß eines spulengesteuerten Zweiwegeventils 13 verbunden, welches zwei Auslässe besitzt, deren einer an einen Auslaßschalldämpfer 14 mit Kondensatsammler 15 und deren anderer an den Einlaß einer Adsorptionskammer 16 angeschlossen ist, welche eine körnige Trockensubstanz, beispielsweise Kieselgel oder aktive Tonerde, enthält. Die Saugseite des Kompressors liegt an dem Auslaß eines weiteren spulengesteuerten Zweiwegeventils 17 mii zwei Einlassen. Einer diese Einlasse ist mit einem Einlaßluftfilter und Schalldämpfer 18, der zweite mit dem Eingang der Adsorptionskammer 16 verbunden.

Die spulengesteuerten Ventile 13 und 17 werden

hs durch einen Erregungsstrom eines Steuerkreises gesteuert. Zufolge der Schaltungsanordnung werden die beiden Ventile jeweils synchron betätigt, so daß in einer Schaltstellung die Saugseite des Kompressors U über

den Einlaßfilter 18 mit der Atmosphäre und die Druckseite mit dem Einlaß der Adsorptionskammer 16 verbunden sind, während in der jeweils anderen Schaltstellung die Saugseite des Kompressors 11 mit dem Einlaß der Adsorptionskammer 16 und die Druckseite mit dem Auslaßschalldämpfer 14 in Verbindung stehen.

Der Auslaß der Adsorptionskammer 16 ist über ein Rückschlagventil 19 an einen Speicher 20 zur Aufnahme der getrockneten Luft angeschlossen, deren Auslaßseite über ein Reduzierventil 21 und ein membrangesteuertes Rückschlagventil 22 in einen Auslaßstutzen 23 mündet, welcher im Betrieb an die mit Druckluft zu versorgende Einrichtung angeschlossen ist.

Zwischen dem Speicher 20 und dem Auslaß der Adsorptionskammer 16 ist ein Rückleitungszweig 24 angeordnet, dessen Drucksteuerventil 25 eine Strömung der Luft in Richtung des Speichers verhindert, jedoch unter den vorgegebenen Bedingungen einen Rückfluß aus dem Speicher zuläßt, wobei die rückfließende Luft vor Eintritt in die Adsorptionskammer in vorgegebenem Maße expandiert. Ein druckabhängiger Steuertaktschalter 26 ist an dem Speicher 20 angeordnet und steuert den Strom innerhalb des Erregungskreises der spulengesteuerten Ventile 13 und 17.

Bei Ingangsetzung der Vorrichtung werden die Ventile 13 und 17 zunächst in die Stellung eingestellt, in der der Kompressor 11 Druckluft durch die Adsorptionskammer 16 in den Speicher 20 fördert, wo sie nach der Trocknung in der Adsorptionskammer gespeichert wird, so daß am Ausgangsstutzen 23 eine gleichmäßige Entnahme getrockneter Druckluft möglich ist. Hat der Druck im Speicher einen vorbestimmten Wert erreicht, so spricht der Steuertaktschalter 26 an und schaltet die Ventile 13 und 17 um, so daß die Saugseite des Kompressors mit dem Einlaß der Adsorptionskammer und die Druckseite mit dem Auslaßschalldämpfer Verbindung erhält. Demzufolge sinkt der Druck am Auslaß der Adsorptionskammer 16 ab, so daß aus dem Speicher 20 Luft durch den Rückleitungszweig 24 zurückströmt, welche innerhalb des Drucksteuerventiles 25 expandiert. Die durch die Adsorptionskammer 16 strömende trockene Luft reaktiviert dieselbe und wird mittels des Kompressors 11 in die Atmosphäre abgesaugt. Die Schaltperiode der Ventile 13 und 17 wird jeweils durch den Druck in dem Speicher 20 bestimmt und außerdem durch die jeweilige Erschöpfung der Adsorptionskammer.

Dadurch, daß der rückgeleitete Anteil der getrockneten Luft aus der Adsorptionskammer abgesaugt wird, braucht innerhalb der Einrichtung kein hohes Druckniveau aufrechterhalten zu werden. Es hat sich gezeigt, daß die am Ausgang einer Einrichtung nach der Erfindung abgegebene trockene Luft wesentlich besser getrocknet ist als bei Vorrichtungen, die mit einem gleichbleibenden hohen Druckniveau arbeiten.

An den Auslaßstutzen 23 kann beispielsweise ein Druckmesser 27 zur Anzeige des jeweils in dem Antennensystem bzw. dem unter Druck gesetzten Wellenleiter herrschenden Druckes angeschlossen sein. Zusätzlich sind Grenzschalter 28 und 29 vorgesehen, welche jeweils bei einem Druckanstieg über einen vorgegebenen Grenzwert oder beim Druckabfall unter einen vorgegebenen Grenzwert ansprechen. Der Speicher 20 besitzt außerdem ein Überdruckventil 30 zur Ableitung eines unzulässig hohen Druckes.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist insbesondere für die Unterdrucksetzung von Antennensystemen bzw. Wellenleitern geeignet. Eine weitere Anwendung der Erfindung ist die Unterdrucksetzung von Kabeln, wo in einer im wesentlichen gasdichten Hülle ein Druck aufrechterhalten werden muß. Bei dieser Anwendung ist die genannte Hülle der Speicher für die getrocknete Luft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Fraktionierung von Gasgemischen mit einer Adsorptionskammer, deren Einlaß über ein Zweiwegeventil mit der Druckseite eines mit seiner Saugseite mit dem Einlaß für das Gasgemisch verbundenen und durch einen Motor angetriebenen Kompressors verbunden ist und deren Auslaß über ein Rückschlagventil an einen Speicher zur Aufnahme einer Fraktion angeschlossen ist, dessen Ausgangsseite über Ventile in einen Ausgangsstutzen mündet, wobei zwischen dem Speicher und dem Auslaß der Adsorptionskammer eine mit einem Drucksteuerventil versehene Rückleitung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung der Saugseite des Kompressors (11) mit dem Einlaß für das Gasgemisch ein Zweiwegeventil (17) vorgesehen ist, dessen beide Eingänge einerseits mit dem Einlaß für das Gasgemisch (18) und andererseits mit dem Eingang der Adsorptionskammer (16) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuertaktschalter (26) zur Umschaltung des Zweiwegeventils (17) vorgesehen ist.