DE2803038C2

DE2803038C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Dampf aus einem zugeführten heißen komprimierten Gas

Info

Publication number: DE2803038C2
Application number: DE2803038A
Authority: DE
Inventors: Pieter Gerard Prinsenbeek Cazemier
Original assignee: Droogtechniek En Luchtbehandeling Bv Prinsenbeek Nl
Current assignee: Droogtechniek En Luchtbehandeling Bv Prinsenbeek Nl
Priority date: 1977-02-10
Filing date: 1978-01-25
Publication date: 1986-08-21
Also published as: DE2803038A1; FR2380063B3; DK149039B; DK60178A; FR2380063A1; GB1596568A; NL177388C; DK149039C; BE863533A; NL7701403A; NL177388B; SE7801338L; SE432531B

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen und aus der GB-PS 10 39 943 bekanntgewordenen Art.

Bei der aus der GB-PS 10 39 943 bekannten Vorrichtung wird das heiße Gas in eine von zwei jeweils mit Adsorbent für den Dampf versehene Kammer eingespeist.

Anschließend wird das heiße Gas gekühlt und der kondensierte Dampf abgeleitet, sodann das gekühlte Gas in die zweite der vorgenannten Kammern eingespeist und hier wird dann die Restfeuchte adsorbiert Nach einer gewissen Zeitdauer werden dann die Kammern so vertauscht, daß die zuvor zur Adsorption benutzte Kammer reaktiviert und die zuvor reaktivierte Kammer nunmehr zur Adsorption benutzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art insofern zu verbessern, daß unter Beibehaltung der beim Stand der Technik bereits erreichten Vorteile wesentliche Energieeinsparungen zur Trocknung der Gase erreichbar sind.
Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, daß die eine Kammer schneller reaktiviert wird als diese Periode der Adsorptionsperiode der anderen Kammer entspricht und daß während der Adsorptionsperiode der einen Kammer am Ende der Reaktivierungsperiode der anderen Kammer der heiße Gasstrom vollständig abgezweigt und zunächst gekühlt wird, und ein Teil des gekühlten Luftstromes zur Kühlung in die reaktivierte Kammer eingeführt wird, während der andere Teil des gekühlten Gasstromes nach wie vor durch die andere Kammer hindurchgeführt wird.

Durch diese Maßnahmen wird die Adsorptionsfähigkeit der in den Kammern befindlichen Adsorptionsmittel erheblich erhöht und somit der gesamte Wirkungsgrad verbessert.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Strömungsrichtung des durch die eine Kammer geleiteten, gekühlten Gasstromes entgegen der Strömungsrichtung des zur Reaktivierung durch diese Kammer hindurciigeführien heißen Gasstromes gerichtet ist, womit der Abkühlungsprozeß weiterhin beschleunigt wird.

Eine im Sinne der Aufgabenstellung förderliche Weiterbildung besteht darin, daß der zur Kühlung der reaktivierten Kammer benutzte Gasstrom erneut gekühlt und zusammen mit dem zuvor abgezweigten Gasstrom in die andere Kammer zur Adsorption eingeleitet wird.

Bei sehr heißen Gasen ist es vorteilhaft, wenn ein Teil des heißen Gasstromes durch die zu reaktivierende Kammer und der andere Teil des heißen Gasstromes . direkt gekühlt wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorbesehriebenen Verfahrens, die aus zwei mit Adsorbent versehenen Kammern, einer Zuführleitung zum Einspeisen des heißen Gases, einem ersten Umschaltorgan, mittels welchem das heiße eingespeiste Gas wahlweise in die eine oder andere Kammer zu deren Reaktivierung eingelcitet wird, einem Kühler mit zugeordneten Kondensatableiter, und einem zweiten Umschaltorgan zur Leitung des heißen Gases aus der reaktivierten Kammer in den Kühler und des gekühlten Gases aus dem Kühler zur

jeweils anderen der beiden Kammern zur Adsorption des verbliebenden Dampfes aus dem gekühlten Gas begeht, ist dadurch gekenazeichnet, daß ein die Zuführleitung ganz oder teilweise mit dem Kühler direkt verbindenden Ventil vorgesehen ist und daß ein zweites, wahlweise einen Teil des gekühlten Gases in die reaktivierte Kammer einspeisendes Ventil zugeordnet ist

Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Anordnung so getroffen ist, daß die Fließrichtung des heißen Gases durch die reaktivierte Kammer entgegen derjenigen des gekühlten Gases durch diese Kammer ist

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematssche Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem ersten Gebrauchszustand,

F i g. 2 eine schematische Ausführung gemäß F i g. 1 und zusätzliche Teile in einem zweiten Gebrauchszustand.

Die in der Zeichnung gezeigte Vorrichtung dient beispielsweise zum Trocknen komprimierter Luft und umfaßt im wesentlichen eine mit einer nicht dargestellten Kompressorpumpe oder anderen Druckluftspeisung verbundene Zuführleitung 1, sowie eine Abführungsleitung 2, die mit einem Gebrauchsgerät und/oder einem Vorratstank für die komprimierte Luft verbunden ist.

Die Leitung 1 führt zu einem Ventil 3, das unter den Bedingungen der Fig. 1 geöffnet ist und die Leitung 1 mit einer Leitung 4 verbindet, welche zu einem als Vierwegventil ausgebildeten Umschalter 5 führt.

In der gezeigten Stellung dieses Umschalters 5 ist di» Leitung 4 mit dem einen Ende 6 einer Trockenkammer 7 verbunden, deren anderes Ende 8 mit der einen Hälfte eines zweiten als Vierwegventil ausgebildeten Umschalters 9 in Verbindung steht, welcher in der gezeigten Stellung eine Verbindung mit einer Leitung 10 herstellt, die mittels eines Einwegventils 11 an die Eingangsleitung 12 eines Kühlers 13 angeschlossen ist. Der Kühler 13 kann mittels eines Kühlfluids gekühlt werden. Die Abführleitung 14 dieses Kühlers 13 führt zu einem Wasserabscheider 15 mit einer Auslaßleitung 16, die über ein Drosselventil 17 mit der anderen Hälfte des Vierweg-Umschalters 9 in Verbindung steht. Der Umschalter 9 bildet eine Verbindung mit der einen Seite 18 einer zweiten Trockenkammer 19, deren andere Seite 20 mit der zweiten Hälfte des ersten Umschalters 5 verbunden ist und so eine Verbindung mit der Abführungsleitung 2 herstellt. Wenn beide Umschalter 5 und 9 simultan umgeschaltet werden, tauschen die Kammern 7 und 19 ihre Plätze, so daß nur eine Arbeitsstellung beschrieben werden muß. Ferner ist noch eine Verbindungsleitung 21 zwischen der Leitung 1 — vor dem Ventil 3 — und der Leitung 12 vorgesehen, in der ein Ventil 22 angeordnet ist. Des weiteren ist die Leitung 10 mit der Leitung 16 durch ein Ventil 23 verbunden. Die Ventile 22 and 23 sind gemäß Fig. 1 geschlossen und werden deshalb hier nicht erörtert. Die heiße, komprimierte Luft tritt in die Leitung 1 ein, wird durch die Kammer 7 geleitet, welche in der vorhergehenden Arbeitsperiode als Trockner benutzt wurde, wobei die heiße Luft in der Lage ist, relativ viel Feuchtigkeit aufzunehmen und daher zur Reaktivierung der in der Kammer 7 enthaltenen Adsorbents genutzt werden kann.

Die geringer temperierte heiße Luft, die nun mit Feuchtigkeit gesättigt ist, fließt weiter zum Kühler 13, in dem die absorbierte Feuchte zu wesentlichen Teilen kondensiert und nachfolgend im Abscheider 15 abgeschieden wird.

Dann strömt die kalte Luft zur Kammer 19, in der die letzte Trocknung vorgenommen wird. Die trockne Luft wird bei 2 abgeführt

Die Trocknung in der Kammer 19 kann viel länger dauern als die Reaktivierung. Diese Tatsache kann dazu benutzt werden, die durch die heiße Luft erwärmte Kammer 7 abzukühlen.

Zu diesem Zweck wird die Vorrichtung in die in F! g. 2 dargestellte Position eingestellt. Das Ventil 3 ist

ίο jetzt geschlossen, das Ventil 22 jedoch geöffnet, so daß die Leitung 1 mit der Leitung 21 verbunden ist, während die Verbindung mit der Leitung 4 unterbrochen ist Die heiße Luft kann nun direkt zum Kühler 13 strömen.

Das Einweg-Ventil 11 verhindert, daß die Luft aus der Leitung 21 in den Umschalter 9 zurückströmt. Auch das Ventil 23 ist jetzt geöffnet, so daß infolge eines durch das Drosselventil 17 sich einstellenden, gewissen Druckabfalles ein Teil des Luftstromes aus Leitung 16 zur Leitung 10 und von hier zum Ende 8 von Kammer 7 hin fließen wird. Diese kalte Luft strömt nun im entgegengesetzten Sinn durch die heiße Kammer 7, so daß die Kühlung im Gegenstrom erfolgt.

Das andere Ende 6 ist mit der Leitung 4 verbunden, aber letztere ist durch das Ventil 3 geschlossen. Die Leitung 4 ist aber mit einer Hilfsleitung 24 verbunden, die zu einem Hilfskühler 25 führt, der mit einem Wasserabscheider 26 in Verbindung steht.

Dessen anderes Ende ist an eine Leitung 27 angeschlossen, die wiederum über ein Ventil 28 mit der Leitung 16 verbunden ist, und zwar in dem hinter dem Drosselventil 17 gelegenen Leitungsteil.

Wenn nun das Ventil 28 offen ist, kann die Kühlluft aus Kammer 7 durch den Kühler 25 fließen, so daß dessen Temperatur wieder gesenkt und die Feuchte zu wesentlichen Teilen abgeschieden wird. Nachfolgend fließt diese Luft zusammen mit der aus Leitung 16 kommenden Luft zur als Trockner wirkenden Kammer 19. Wenn gegen Ende der Kühlperiode die Kammer 19 als Trockner noch wirksam arbeitet, werden die Ventile 23 und 28 geschlossen, so daß die gesamte Luft nun direkt durch die Kammer 19 fließt, während die Kammer 7 außerhalb des Luftstromes bleibt und auf den nächsten Trockenvorgang vorbereitet wird. Um zur Trockenkammer 7 umzuschalten, wird lediglich das Ventil 3 geöffnet und das Ventil 22 geschlossen. Weiter werden beide Umschalter 5 und 9 umgeschaltet. Danach wird vorbeschriebene Arbeitsweise wiederholt, wobei die Kammer 7 als Trockenkammer dient und Kammer 19 reaktiviert wird. Es ist natürlich auch möglich, sofort nach dem Ende des Kühlens des reaktivierten Trockners umzuschalten.

Die Abzweigleitung 24 kann auch mit nur einem Ventil versehen, und zur umgebenden Luft hin offen sein. Die gezeigte Konstruktion ist aber vorteilhafter, da in der Abführungsleitung 2 immer dieselbe Luftmenge anfällt.

Falls die durch Leitung 1 geführte Luft sehr heiß ist, kann es vorteilhaft sein, einen Teil davon direkt gleich zu Anfang in den Kühler 13 zu leiten. Dazu wird das Ventil 22 ein wenig geöffnet und Ventil 3 entsprechend geschlossen, um die gewünschte Verteilung zu erreichen.

Es soll deutlich gemacht werden, daß solche eine Vorrichtung für die Entfernung beliebiger Dämpfe aus beliebigem heißen Gas dient, wobei letzteres einen entsprechenden Druck zum Durchführen durch die verschiedenen Vorrichtungsteile hat, wobei ferner das Adsorptionsmittel natürlich dem zu entfernenden Dampf

angepaßt sein muß. Weiterhin können verschieden Teile der Vorrichtung modifziert werden. Zum Beispiel können die Ventile 3 und 22 durch ein Dreiweg-Verteilungs-Ventil ersetzt werden. Die verschiedenen gleichzeitig zu betätigenden Ventile können in geeigneter Weise gekoppelt werden. Des weiteren können die Umschalters und 9 durch gleichwirkende Gebilde einzelner Bauteile und, wenn erforderlich, durch aneinandergefügte Einzelventile ersetzt werden. Die Betätigung der verschiedenen Umschalter und Ventile kann automatisch unter Kontrolle eines Zeitschalters oder entsprechender, die Gaszusammensetzung abtastender Sensoren erfolgen.

Die Strömungsrichtung in Kammer 7 und 19 ist nur beispielsweise angegeben. Sie kann erforderlichen Falles umgekehrt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

20

25

30

35

40

45

50

55

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entfernung von Dampf aus einem zugeführten heißen, komprimierten Gas, durch Einspeisen des heißen Gases in eine von zwei jeweils mit Adsorbent für den Dampf versehene Kammer, die vorher zur Adsorption von Dampf aus dem Gas benutzt worden ist, Kühlung dieses heißen Gases und Abscheiden des kondensierten Dampfes, sodann Einleiten des gekühlten eingespeisten Gases in die zweite der genannten Kammern und nach einer gewissen Zeitdauer Vertauschen der Kammern durch Umkehrung des Gasstromes zur Reaktivierung der zuvor zur Adsorption benutzten Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kammer (7 bzw. 19) schneller reaktiviert wird als diese Periode der Adsorptionsperiode der anderen Kammer (19 bzw. 7) entspricht und daß während der Adsorptionsperiode der einen Kammer (19 bzw. 7) am Ende der Reaktivierungsperiode der anderen Kammer (7 bezw. 19) der heiße Gasstrom vollständig abgezweigt und zunächst gekühlt wird, und ein Teil des gekühlten Gasstromes zur Kühlung in die reaktivierte Kammer eingeführt wird, während der andere Teil des gekühlten Gasstromes nach wie vor durch die andere Kammer hindurchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des durch die eine Kammer (7 bezw. 19) geleiteten, gekühlten Gasstromes entgegen der Strömungsrichtung des zur Reaktivierung durch diese Kammer hindurchgeführten heißen Gasstromes gerichtet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Kühlung der reaktivierten Kammer (7 bezw. 19) benutzte Gasstrom erneut gekühlt und zusammen mit dem zuvor abgezweigten Gasstrom in die andere Kammer (19 bzw. 7) zur Adsorption eingeleitet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des heißen Gasstromes durch die zu reaktivierende Kammer (7 bezw. 19) und der andere Teil des heißen Gasstromes direkt gekühlt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, nach Ansprüchen 1 bis 4, bestehend aus zwei mit Adsorbent versehenen Kammern, einer Zuführleitung zum Einspeisen des heißen Gases, einem ersten Umschaltorgan, mittels welchem daß heiße eingespeiste Gas wahlweise in die eine oder andere Kammer zu deren Reaktivierung eingeleitet wird, einem Kühler mit zugeordneten Kondensatableiter, einem zweiten Umschaltorgan zur Leitung des heißen Gases aus der reaktivierten Kammer in den Kühler und des gekühlten Gases aus dem Kühler zur jeweils anderen der beiden Kammer zur Adsorptiun des verbliebenen Dampfes aus dem gekühlten Gas, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Zuführleitung (1) ganz oder teilweise mit dem Kühler direkt verbindendes Ventil (3, 22) vorgesehen ist und daß ein zweites wahlweise einen Teil des gekühlten Gases in die reaktivierte Kammer einspeisendes Ventil (23) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung so getroffen ist, daß die Fließrichtung des heißen Gases durch die reaktivierte Kammer (7) entgegen derjenigen des gekühlten Gases durch diese Kammer (7) ist.