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Druckluftleitsystem, bei welchem das angesaugte Gas über zumindest zwei unterschiedliche Kühlstrecke einer Kältetrocknungsanlage dem Verdichter zugeführt wird und in diesen Kühlstre- cken unter 0 C abgekühlt und das in Form von Eis anfallende Kondensat während des Ansaugens über eine Kühlstrecke in der jeweils anderen Kühlstrecke abgetaut und ausgeschieden wird.
Ein bekanntes Verfahren zum Betrieb eines Verdrängerverdichters des gleichen Anmelders gemäss DE 29 50 131 A schreibt zur Erzeugung von Druckluft in einem Druckluftleitungssystem vor, die Ansaugluft des Verdichters in einer Kältetrocknungsanlage unter 0 C zu kühlen. Das in Form von Eis anfallende Kondensat wird ausgeschieden. Die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Ansaugluft der Kältetrocknungsanlage und der Temperatur der Ansaugluft des Verdichters soll zwischen 35 C und 45 C betragen. Der Drucktaupunkt in der an den Ausgang der der Verdichtung unmittelbar anschliessenden Druckluftleitung soll unterhalb der Ansaugtemperatur der Ansaugluft der Kältetrocknungsanlage liegen. Der Ausgang des Verdichters ist direkt mit der Druckluftleitung verbunden.
Dadurch ist es möglich, unter Einsparung der Nachkühler bedingt durch die höhere Drucklufttemperatur beim Verbraucher ein höheres Volumen an trockenerer Druckluft zur Verfügung zu stellen. Darüberhinaus werden Kondensatausscheidungen auch in längeren Druckluftleitungen bzw. umfassenden Druckluftsystemen vermieden. Das Verfahren hat sich in der Praxis sehr gut bewährt. Das Abtauen der Kältetrockner konnte jedoch nicht in allen Fällen befriedigend gelöst werden.
Die CH 546 092 A beschreibt eine Einrichtung zur Erzeugung von trockener Druckluft mit in Zeitabständen abwechselnd eingesetzten Trocknern, wobei zum Abkühlen von Luft unter Null Grad zwei Kältetrockner parallel geschaltet sind. Durch die Verwendung zweier Kältetrockner kann wechselweise aus einem der beiden Kältetrockner jeweils das in Form von Eis ausgeschiedene Konzentrat entfernt bzw. abgetaut werden. Nachteilig ist hierbei, dass zum Abtauen eines Kältetrockners zusätzliche Energie zum Abtauen des vereisten Kältetrockners aufgewendet werden muss.
Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von Druckluft zu schaffen, mit dem die durch die Unterkühlung der Ansaugluft erzielten Betriebsvorteile noch zusätzlich verbessert und eine höhere Energieeinsparung erzielt werden kann.
Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das zu verdichtende Gas zwischen dem luftdicht verschlossenen Bereich der Kühlstrecke und dem in dieser angeordneten Kältetrockner angesaugt, durch den Kältetrockner hindurch zum Einlass des Kältetrockners der weiteren Kühlstrecke und über diesen dem Verdichter zugeführt wird, worauf insbesondere nach Ablauf einer voreinstellbaren Zeitspanne die weitere Kühlstrecke zwischen Kältetrockner und Verdichter luftdicht verschlossen und das angesaugte Gas über den in dieser Kühlstrecke angeordneten Kältetrockner und dem in der anderen Kühlstrecke angeordneten Kältetrockner dem Verdichter zugeführt wird.
Durch diese überraschend einfache Lösung wird erreicht, dass die Leistung der Kältetrockner optimal zur Unterkühlung des angesaugten Gases verwendet werden kann. Es wird sichergestellt, dass die zum Festfrieren des ausgeschiedenen Kondensates aufgebrachte Energie im Zuge des Abtauvorganges zur Vorkühlung des angesaugten Gases verwendet werden kann und mit einer geringeren Energieaufnahme der Gesamtanlage das Auslangen gefunden werden kann, wenn die Temperatur des angesaugten Gases überlicherweise oberhalb von 0 C liegt.
Weiters ist es auch möglich, dass das angesaugte Gas über den Kältetrockner der einen Kühlstrecke hinweg zum Kältetrockner der weiteren Kühlstrecke und von dort dem Verdichter zugeführt wird, der Kältetrockner der einen Kühlstrecke vorgekühlt wird und insbesondere während dessen zwischen den beiden Kältetrocknern Gas angesaugt und die Zufuhr des Gases zwischen dem luftdicht verschlossenen Bereich und dem Kältetrockner der einen Kühlstrecke unterbrochen und die Zufuhröffnung in Ansaugrichtung luftdicht verschlossen wird,
worauf der luftdicht verschlossene Bereich zwischen dem Kältetrockner und dem Verdichter dieser Kühlstrecke geöffnet wird und ein Bereich der weiteren Kühlstrecke zwischen dem Verdichter und dem weiteren Kältetrockner verschlossen wird und dass danach das Gas zwischen dem luftdicht verschlossenen Bereich und dem Kältetrockner der weiteren Kühlstrecke angesaugt und danach die Zufuhr von Gas zwischen den beiden Kältetrocknern unterbrochen wird. Durch diesen erfindungsgemässen Verfahrensablauf mit der dem Umschaltvorgang vorausgehenden Vorkühlung des abgetauten Kältetrockners kann das
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Eindringen von mit Dampf bzw. Feuchtigkeit gesättigter Luft bzw. Gases in den Ansaugbereich des Verdichters ausgeschaltet werden.
Weiters ist es aber auch möglich, dass nach dem luftdichten Verschliessen eines zwischen dem Kältetrockner und dem Verdichter einer Kühlstrecke liegenden Bereiches dem Kältetrockner Wärmeenergie zugeführt wird und dass die Temperatur im Bereich des Kältetrockners gemessen und bei Erreichen einer voreingestellten, einem eisfreien Verdampfer entsprechenden Temperatur der abgetaute Kältetrockner vorgekühlt und danach der luftdicht verschlossene Bereich geöffnet und der der anderen Kühlstrecke zugeordnete Bereich luftdicht verschlossen wird. Dadurch können die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens auch in jenen Bereichen angewendet werden, in welchen die Temperatur des angesaugten Gases unter 0 C liegen.
Schliesslich ist es auch möglich, dass der abzutauende Kältetrockner mit dem warmen aus dem Kältemittel-Verdichter kommenden Gas des Kältemittels parallel zum Verflüssiger beschickt wird und dass dieses Gas entgegen der normalen Flussrichtung des Kältemittels durch den Kältetrockner hindurch geführt und der Druck des Kältemittelgases bzw. -dampfes im Eingangs- und bzw. oder im Ausgangsbereich des Kältetrockners erfasst und aus dem Druck die Temperatur des Kältemittelgases bzw. -dampfes ermittelt wird, worauf bei Erreichen einer voreinstellbaren Temperatur das Abtauen beendet und der Kältetrockner vorgekühlt wird und daran anschliessend dieser Kältetrockner die angesaugte Luft unterkühlt und der weitere parallel geschaltete Kältetrockner abgetaut wird.
Durch die entgegengesetzte Flussrichtung des Kältemittels kann die beim Abtauen entstehende Wärme beim Hochsteigen entlang des noch vereisten Verdampfers den Abtauvorgang unterstützen. Darüberhinaus ist die Druckerfassung in dem im Kältemittelsystem strömenden Kältemittel exakter und einfacher durchzuführen, als die entsprechende Temperaturüberwachung, sodass die Genauigkeit und die Effizienz des Abkühlvorgangs exakter gesteuert werden kann.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Verdichten von Ga- sen mit zwei parallel zueinander angeordneten Kältetrocknern und einer Heissgasab- tauung ;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit zwei parallel zueinander angeordneten Kältetrocknern, bei der die Abtauung der
Kältetrockner durch das angesaugte Gas erfolgt ;
Fig. 3 ein Teil eines Kältetrockners in vereinfachter schaubildlicher Darstellung, teilweise geschnitten ;
Fig. 4 eine luftdichte Verschlussklappe in Seitenansicht, teilweise geschnitten, in verein- fachter schematischer Darstellung ;
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer aus dem Stand der Technik bekannten Verdichtungsan- lage ;
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemässen Verdichtungsanlage ;
Fig. 7 ein Diagramm des Leistungsbedarfes der in Fig. 5 und 6 dargestellten Verdich- tungsanlage ;
Fig. 8 ein Diagramm des Gasvolumen während der Verdichtung mit den in Fig. 5 und 6 dargestellten Verdichtungsanlagen ;
Fig. 9 den Druckverlauf des Gases während der Verdichtung mit der in Fig. 5 und 6 darge- stellten Verdichtungsanlage ;
Fig. 10 den Temperaturverlauf des Gases während der Verdichtung mit den in Fig. 5 und 6 dargestellten Verdichtungsvorrichtungen.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Verdichten von Gasen 2 - schematisch durch Pfeile 3 angedeutet-gezeigt. Diese umfasst einen Verdichter 4, wobei hierfür sowohl Schraubenverdichter als auch Kolbenverdichter oder Radialverdichter Verwendung finden können und zwei diesen vorgeordnete Kältetrockner 5,6. Die beiden Kältetrockner 5,6 sind über Ansaugleitungen 7,8 an einem ansaugseitigen Eingang 9 des Verdichters 4 angeschlossen. Zwischen einem Auslass 10,11 der Kältetrockner 5,6 und den Ansaugleitungen 7,8 sind luftdichte Verschlussklappen 12,13 angeordnet, die über Antriebe 14, wie z. B. Zylinderkolbenanordnungen oder Elektromagnetanordnungen, aus der bei der Verschlussklappe 12 gezeigten geschlossenen Stellung in die bei der Verschluss-
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klappe 13 gezeigte geöffnete Stellung verstellbar sind.
In jedem Kältetrockner 5,6 ist ein Wärmetauscher 15,16 angeordnet. Jeder Wärmetauscher 15,16 ist mit einer Druckleitung 17,18 bzw. einer Saugleitung 19,20 eines Kältemittelkreislaufes verbunden. Das in den Saugleitungen 19,20 aus dem Wärmetauscher 15,16 kommende gasförmige Kältemittel wird insbesondere über einen Wärmetauscher 21 und gegebenenfalls über einem Flüssigkeitsabscheider von einem KältemittelVerdichter 22 für das Kältemittel angesaugt. Im Kältemittel-Verdichter 22 wird das gasförmige Kältemittel verdichtet und das Kältemittelgas wird über eine Leitung 23 einem Kondensator 24 zugeführt, in weichem dem Kältemittel so viel Wärmeenergie entzogen wird, dass es vom gasförmigen in den flüssigen Zustand übergeht.
Die Abkühlung kann dabei durch Luft oder Flüssigkeit erfolgen, wobei beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein Lüfter 25 gezeigt ist, mit dem zur Unterkühlung des Kältemittelgases Luft durch den Kondensator 24 hindurchgeblasen wird. Das verflüssigte Gas des Kältemittels wird dann einem Flüssiggastank 26 zugeführt und von dort nach Bedarf über den Wärmetauscher 21, Steuerventile 27,28 bzw. Expansionsventile 29,30, in weichen das flüssige Kältemittel zerstäubt und in gasförmigen Zustand gebracht wird, den Druckleitungen 17, 18 und somit den Eingängen der Wärmetauscher 15,16 zugeführt. Zwischen der Druckleitung 17 bzw. 18 und der Leitung 23 ist eine Bypassleitung 31 vorgesehen, die unter Zwischenschaltung von Ventilen 32,33 mit den Druckleitungen 17,18 gekuppelt sind.
Von den Saugleitungen 19, 20 zweigt vor dem Wärmetauscher 21 eine Zweigleitung 34 bzw. 35 ab, die unter Zwischenschaltung von Sperrventilen 36, 37, wie z. B. von Rückschlagventilen, in die Leitung 23 zwischen dem Kondensator 24 und dem Flüssiggastank 26 münden. Im Bereich eines Auslasses 38 aus dem Wärmetauscher 15, 16 ist jeder Saugleitung 19, 20 eine Temperatur- und bzw. oder Druck-Messvorrichtung 39, 40 zugeordnet. Diese Messvorrichtungen 39, 40 sind über je eine Steuervorrichtung 41 - von welchen nur die der Messvorrichtung 39 zugeordnete gezeigt ist, wobei die der Messvorrichtung 40 zugeordnete identisch ausgebildet sein kann-mit den Antrieben 42, 43, wie z. B.
Elektromagnete, der Sperrventile 36, 37 bzw. von in der Saugleitung 19 bzw. 20 zwischen der Abzweigung der Zweigleitungen 34, 35 und dem Wärmetauscher 21 angeordneten Ventilen 44, 45 zusammengeschaltet. Eine weitere Steuervorrichtung 46 dient zur Steuerung eines Antriebsmotors 47 des Kältemittel-Verdichters 22, dessen Tätigkeit in Abhängigkeit von einer einem Ansaugstutzen 48 vorgeordneten Temperatur und bzw. oder Druck-Messvorrichtung 49 gesteuert bzw. geregelt wird.
Die Förderleistung des Lüfters 25 für den Kondensator 24 wird in Abhängigkeit von einer Steuervorrichtung 50 geregelt, die eine Temperatur- und bzw. oder Druck-Messvorrichtung 51 aufweist, die mit der Leitung 23 zwischen einem Druckausgang 52 des Kältemittel-Verdichters 22 und dem Kondensator 24 in der Leitung 23 angeordnet ist. Die Steuervorrichtungen 41, 46, 50 bilden gemeinsam eine Steuereinrichtung.
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renden heissen Kältemittelgases zu erzielen.
Das Verfahren zum Verdichten von Gasen gemäss der Erfindung läuft nun folgendermassen ab :
Das zu verdichtende Gas 2 wird bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 1 über den Kältetrockner 6, die geöffnete Verschlussklappe 13, die Ansaugleitung 8 und dem Eingang 9 vom Verdichter 4 angesaugt und im Verdichter 4 um das gewünschte Ausmass verdichtet. Das angesaugte Gas 2 passiert dabei im Kältetrockner 6 den Wärmetauscher 16. Dieser Wärmetauscher 16 ist in einem Kältemittelkreislauf angeordnet, um die Abkühlung des angesaugten Gases 2 zu ermöglichen. Beim Durchtritt des Kältemitteldampfes durch den Wärmetauscher 16 entzieht es dem Wärmetauscher 16 Wärme, sodass es in gasförmigen Zustand verbleibt.
Um sicherzustellen, dass dieser gasförmige Zustand bis zum Ansaugstutzen 48 des Kältemittel-Verdichters 22 beibehalten wird, kann dieser Kältemitteldampf über den zusätzlichen Wärmetauscher 21 geführt werden, in dem dem flüssigen Kältemittel, weiches der Druckleitung 18 zugeführt wird, noch zusätzlich Wärme entzogen wird. Das durch den Kältemittel-Verdichter 22 hoch verdichtete gasförmige Kältemittel wird über den Kondensator 24 in flüssigen Zustand verbracht und im Flüssiggastank 26 zwischengelagert. Von dort gelangt es über den Wärmetauscher 21, das Steuerventil 28 und das Expansionsventil 30 zur Druckleitung 18 des Wärmetauschers 16.
Während nun das angesaugte Gas 2 im
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Kältetrockner 6 abgekühlt und in gekühlter Form dem Verdichter 4 zugeführt wird, wird der Druckleitung 17 des Wärmetauschers 15 heisses gasförmiges Kältemittel über die Bypassleitung 31 und das Ventil 32 zugeführt. Während dieser Zufuhr von heissen Kältemitteldampf in den Wärmetauscher 15 ist die gasdichte Verschlussklappe 12 geschlossen. Dies deshalb, da durch das Abtauen des am Wärmetauscher 15 festgesetzten Eisbelages ein Dunst entsteht, der wassergesättigt ist und bei nicht gasdichter Ausführung der Verschlussklappe 12 könnte daher dieser Dunst in die Ansaugleitung 7 und somit zum Verdichter 4 gelangen, wodurch der erwünschte Trocknungseffekt des angesaugten Gases 2 nicht zustande kommen würde.
Der Eismantel am Wärmetauscher 15 bzw. 16 entsteht dadurch, dass durch die Unterkühlung des angesaugten Gases 2 die im Gas 2 enthaltene Feuchtigkeit ausgeschieden wird und durch die Minustemperaturen im Bereich der Wärmetauscher 15 und 16 an diesem festfriert. Da ein derartiger Eismantel eine hohe Isolierwirkung ausübt, kommt es nach einer gewissen Betriebsdauer dazu, dass die Wärmeaufnahme des Kältemittels im Wärmetauscher 15 bzw. 16 nicht mehr ausreicht, um die gewünschte Unterkühlung des angesaugten Gases sicherzustellen. Dies wird beispielsweise bei dem in Betrieb befindlichen Wärmetauscher 16 derart überwacht, dass mittels der Druck- bzw. Temperatur-Messvorrichtung 39 bzw. 40 im Bereich der Saugleitung 19 bzw. 20 der Druck des Kältemittels nach dem Verlassen der Wärmetauscher 15 bzw. 16 überwacht wird.
Ist der Druck des aus dem Wärmetauscher 15 bzw. 16 kommenden gasförmigen Kältemittels zu nieder, d. h. wurde dem Kältemittel im Wärmetauscher 15 bzw. 16 aufgrund der Isdierwirkung des Eismantels zu wenig Wärme entzogen, so wird wie anhand des Kältetrockners 5 schematisch gezeigt, über die Steuervorrichtung 41 die gasdichte Verschlussklappe 12 geschlossen, und ein Antrieb 54 des Steuerventiles 27 derart beaufschlagt, dass die Zufuhr von flüssigen Kältemitteln vom Flüssiggastank 26 zur Druckleitung 17 unterbrochen wird. Danach wird von der Steuervorrichtung 41 ein Antrieb 55 des Ventiles 32 derart beaufschlagt, dass die Bypassleitung 31 mit der Druckleitung 17 verbunden ist.
Gleichzeitig wird ein Antrieb 43 des Ventiles 44 derart beaufschlagt, dass die Verbindung zwischen der Saugleitung 19 und dem Wärmetauscher 21 unterbrochen ist. Daran anschliessend wird der Antrieb 42 beaufschlagt und das Sperrventil 36 geöffnet, sodass eine Verbindung zwischen der Saugleitung 19 und der Zweigleitung 34 besteht. Über die Bypassleitung 31 gelangt nun entsprechend der Einstellung des Druckregelventiles 53 bzw. durch den gegenüber der Leitung 23 geringeren Querschnitt der Bypassleitung 31 ein Teilstrom des heissen Kältemitteldampfes unter Umgehung des Expansionsventiles in die Druckleitung 17 und von dort in den Wärmetauscher 15. Der Wärmetauscher 15 wird dadurch erhitzt und das am Wärmetauscher 15 festgesetzte Eis schmilzt und rinnt als Wasser über eine Abflussleitung 56 aus dem Kältetrockner 5 nach aussen.
Während dieser Zeit wird der Wärmetauscher 16 über das Expansionsventil 30 mit einem gasförmigen Kältemittel beaufschlagt und ge- kühlt, sodass das angesaugte Gas 2 vor dem Eintritt in die Ansaugleitung 8 um ca. 40 C auf die gewünschte Temperatur von etwa-20 C bei einer Ansaugtemperatur vor dem Kältetrockner von 200 C abgekühlt wird. Dadurch, dass nur eine Teilmenge des heissen Kältemitteldampfes vom Druckausgang 52 des Kältemittel-Verdichters 22 abgezweigt wird, ist es möglich, die Abtauung des jeweils vereisten Wärmetauschers 15 oder 16 durch die Auslegung des Kältemittel-Verdichters 22 mit nur geringfügig höherer Leistung, als dies für das Abkühlen des anzusaugenden Gases 2 notwendig ist, durchzuführen.
Da für die Abtauphase in jedem Fall jene Zeit zur Verfügung steht, bis der zur Unterkühlung des angesaugten Gases 2 verwendete Wärmetauscher 15 oder 16 so stark vereist ist, dass die für die Unterkühlung des angesaugten Gases 2 notwendige Kühlwirkung nicht mehr ausreicht, kann mit einem Teilstrom des heissen Kältemitteldampfes das Auslangen gefunden werden. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass das zur Heissgasabtauung verwendete Kältemittel nach dem Durchströmen des Wärmetauschers 15 nicht dem Ansaugstutzen 48 des Kältemitte-Verdichters 22, sondern dem Einlass zum Flüssiggastank 26 zugeführt wird.
Es wurde nämlich festgestellt, dass nach der Heissgasabtauung der Wärmetauscher 15 bzw. 16 der Druck und damit der Zustand des Kältemittels in der Saugleitung 19 oder 20 bzw. der Zweigleitung 34 jenem Zustand des Kältemittels entspricht, wie er in der Leitung zwischen dem Kondensator 24 und dem Flüssiggastank 26 vorliegt.
Es können dadurch aufwendige Zwischenschaltungen von Schutzvorrichtungen, wie z. B. Flüs- sigkeitsabscheider eingespart werden, die dann notwendig sind, wenn dieses von der Heissgasabtauung kommende Kältemittel unmittelbar dem Ansaugstutzen 48 des Kältemittel-Verdichters 22 für das Kältemittel zugeführt werden würde. In diesem Fall müsste nämlich verhindert werden, dass
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flüssiges Kältemittel in den Verdichter angesaugt wird, um einen Flüssigkeitsschlag und somit eine Beschädigung des Kältemittel-Verdichters 22 zu vermeiden. Ausserdem wird die Wirtschaftlichkeit des gesamten Verdichtungssystemes für das Gas erhöht, da das zur Heissgasabtauung verwendete Kältemittel unmittelbar zur Unterkühlung des angesaugten Gases 2 im anderen Wärmetauscher 16 herangezogen werden kann.
Die Einleitung des Steuervorganges zur Umschaltung von der Kühiphase in die Abtauphase wird dadurch bewerkstelligt, dass über Einstellorgane 57 und 58 den jeweils gewünschten Drücken des Kältemittels in der Saugleitung 19 entsprechende Stellgrössen für einen Schwellwertschalter 59 eingestellt werden, um somit die zuvor beschriebene Umschaltung der einzelnen Ventile sowie das Öffnen und Schliessen der gasdichten Verschlussklappe 12 oder 13 zu bewirken. Unter Umständen ist es aber auch möglich, der Steuervorrichtung 41 eine Schaltuhr 60 zuzuordnen, mit der die Abtauphase beendet wird.
Die mit strichlierten Linien angedeutete Steuervorrichtung 41 kann des weiteren aber auch einen Programmspeicher 61 bzw. eine entsprechende analoge oder digitale Folgesteuervorrichtung enthalten, die das aufeinanderfolgende Schalten der Antriebe für die Ventile bzw. die Verschlussklappen 12,13 und dgl. bewirkt. Wesentlich ist dabei, dass die Verschlussklappe 12 bzw. 13 vor der Einleitung des Abtauvorganges zuverlässig geschlossen ist und dass sie erst dann geöffnet wird, wenn der Abtauvorgang abgeschlossen ist.
Dazu ist es von Vorteil, wenn der Wärmetauscher 15 nach Beendigung des Abtauvorganges über das Steuerventil 27 und das Expansionsventil 29 mit Kältemittel beaufschlagt wird, sodass der Wärmetauscher 15 nach dem Abtauvorgang vorgekühlt bzw. vorgefrostet wird, um zu verhindern, dass beim Öffnen der Verschlussklappe 12 nach dem Abtauvorgang ein zu hoher Feuchtigkeitsanteil mit dem angesaugten Gas 2 in den Verdichter 4 mitgerissen wird.
Weiters ist es vorteilhaft, wenn bei dem Abtauvorgang darauf geachtet wird, dass die Oberfläche des Wärmetauschers 15 feucht bleibt, d. h. dass der Abtauvorgang beendet wird, bevor die Wärmetauscheroberfläche völlig abgetrocknet ist, um den Reinigungseffekt durch das Festhalten der im angesaugten Gas 2 enthaltenen Feststoffe an der feuchten Oberfläche des Wärmetauschers 15 auch beim Ansaugen des Gases 2 unmittelbar im Anschluss an den Abtauvorgang sicherzustellen.
Selbstverständlich ist eine der Steuervorrichtung 41 entsprechende Steuervorrichtung 41 auch der Verschlussklappe 13 bzw. den dem Wärmetauscher 16 zugeordneten Ventilen 32,33, 44,45 und Steuerventilen 27,28 bzw. deren Antrieben zugeordnet.
Die weiters schematisch gezeigte Steuervorrichtung 46 dient dazu, um die Leistung des Kältemittel-Verdichters 22 für das Kältemittel entsprechend den Zustandsgrössen im Kältemittelkreislauf zu steuern. Wird beispielsweise aufgrund einer geringeren Leistung des Verdichters 4, z. B. bedingt durch einen geringeren Bedarf an verdichtetem Gas 2, das Volumen des angesaugten Gases 2 verringert, so ist zum Abkühlen des geringeren Volumens an angesaugtem Gas 2 auch eine geringere Kälteleistung erforderlich. Um nun einen unnötigen Energieaufwand bzw. eine zu tiefe Abkühlung des angesaugten Gases zu vermeiden, wird aus dem Druck und den sich daraus ableitenden Temperaturgrössen in der Leitung vor dem Ansaugstutzen 48 des Kältemittel-Verdichters 22 über einen Regler 62 die Leistung des Antriebsmotors 47 für den Kältemittel-Verdichter 22 geregelt.
Auch in dieser Steuervorrichtung 46 sind entsprechende Einstellorgane 63 vorgesehen, um die gewünschten Grenzwerte für den Regelkreis festlegen zu können.
Die Steuervorrichtung 50 dient dagegen zur Steuerung der Lüfter 25 für den Kondensator 24.
Auch hierbei wird der Druck- und Temperaturverlauf des Kältemittels mit einer Messvorrichtung 51 in der Leitung 23 überwacht und je nach den Zustandsgrössen aufgrund der Arbeitsleistung des Kältemittel-Verdichters 22 die zur Abkühlung des Kältemittels im Kondensator 24 benötigte Luftmenge über die Leistung des Lüfters 25 gesteuert. Selbstverständlich können die Steuervorrichtungen 46 und 50 nach den unterschiedlichsten aus dem Stand der Technik bekannten Bauarten, wie beispielsweise als Analogdigitalsteuerung oder Mikroprozessorensteuerung oder dgl. ausgebildet sein.
Auch ist es möglich anstelle von Luft für die Kühlung des Kältemittels auch eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser zu verwenden, wobei in Analogie zu der Regelung des Lüfters 25 in diesem Fall dann die Leistung der die Flüssigkeit fördernden Pumpen bzw. die durch den Kondensator 24 durchgeleitet Wassermenge mit der Steuervorrichtung 50 entsprechend geregelt werden kann.
Des weiteren ist dem Kältemittel-Verdichter 22 eine Bypassleitung zugeordnet, die sich zwischen dem Ansaugstutzen 48 und der Leitung 23 erstreckt. In dieser Leitung ist ein Über- und Unterdruckregelventil vorgesehen, um Beschädigungen des Kältemittel-Verdichters 22 zu vermei-
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den.
Wie weiters schematisch im Bereich unmittelbar vor dem Ansaugstutzen 48 in der Leitung zwischen dem Ansaugstutzen 48 und dem Wärmetauscher 21 gezeigt, kann dieser Leitung ein Temperaturfühler zugeordnet sein, welcher die Temperatur des Kältemittels in dieser Leitung erfasst und dementsprechend in an sich bekannter Weise die Expansionsventile 29 bzw. 30 steuert, sodass mehr oder weniger Flüssiggas des Kältemittels im Expansionsventil 29 bzw. 30 vergast wird, um die Zustandsgrössen im Kältemittelkreislauf gleichhalten zu können und gleichzeitig die Ansaugtemperatur des zu verdichtenden Gases 2 den gewünschten Wert behält.
In Fig. 2 ist eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Verdichten eines Gases 2 - welches wiederum schematisch durch Pfeile 3 angedeutet ist-beschrieben. Zur Abkühlung des angesaugten Gases 2 sind dem Verdichter 4 für dieses Gas wieder zwei Kältetrockner 64,65 vorgeordnet.
Zwischen den Kältetrocknern 64,65 und den Ansaugleitungen 7,8 zum Verdichter 4 sind gasdichte Verschlussklappen 12 und 13 - die entsprechend den in Fig. 1 beschriebenen Verschlussklappen 12,13 ausgebildet sind - angeordnet. Zusätzlich weisen diese Kältetrockner 64,65 weitere Verschlussklappen 66,67 auf, die im geschlossenen Zustand zumindest gegenüber einem Eintritt von Gasen 2 aus Richtung des Ansaugstutzens 68 gasdicht sind. Gleiches gilt für eine Verschlussklappe 69, die in einer Verbindungsleitung 70 angeordnet ist. Diese Verbindungsleitung 70 verbindet den Verschlussklappen 12 und 13 gegenüberliegenden Öffnungen der Kältetrockner 64,65.
In den Kältetrocknern 64,65 sind Wärmetauscher 15,16 angeordnet, die gemeinsam mit einer Saugleitung 71, einem Wärmetauscher 72, einem Kältemittel-Verdichter 73 für das Kältemittel, einem Kondensator 74 und Steuerventilen 75,76 sowie Expansionsventilen 77,78 einen Kreislauf für ein Kältemittel bilden. Um nun, wie bereits anhand der Fig. 1 beschrieben, die nach einiger Zeit auftretende Vereisung der Wärmetauscher 15 bzw. 16 zu beseitigen, wird nun nicht das vom Kältemittel-Verdichter 73 für das Kältemittel kommende heisse gasförmige Kältemittel sondern das angesaugte Gas 2 verwendet. Selbstverständlich ist ein derartiges Verfahren zur Abtauung der Wärmetauscher 15,16 mit dem angesaugten Gas 2 nur dann möglich, wenn das angesaugte Gas 2 eine Temperatur über OOC hat.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Unterkühlung des angesaugten Gases 2 und der Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wird nun derart vorgegangen, dass das zu verdichtende Gas 2 über die geöffnete Verschlussklappe 66 den Wärmetauscher 15, die Verbindungsleitung 70, den Wärmetauscher 16 und die geöffnete Verschlussklappe 13 sowie die Ansaugleitung 8 zum Verdichter 4 des Gases 2 angesaugt wird. Wurde zuvor der Wärmetauscher 15 zum Unterkühlen des angesaugten Gases 2 verwendet, so wird dieser nun entgegen der Richtung des angesaugten Gases 2, also von der Verschlussklappe 66 in Richtung der Verbindungsleitung 70 durchströmt, wobei durch das Vorbeistreichen des angesaugten warmen Gases 2 entlang des Wärmetauschers 15 das auf diesem vorhandene Eis abgetaut und über einen Abfluss 79 aus dem Bereich des Kältetrockners 64 abgeführt wird.
Anschliessend an den Wärmetauscher 15 kann ein Filter 80 angeordnet sein, um aus dem durchströmenden Gas 2 einen Grossteil an Flüssigkeit zurückzuhalten. Das angesaugte Gas 2 passiert dann die Verbindungsleitung 70 und wird durch den Wärmetauscher 16 vor dem Eintritt in die Ansaugleitung 8 auf die gewünschte Temperatur unterkühlt. Das Ansaugen des zu verdichtenden Gases 2 in der vorbeschriebenen Art wird solange aufrecht erhalten, bis das Eis vom Wärmetauscher 15 abgetaut ist. Diese Überwachung erfolgt anhand einer Steuereinrichtung 81, wobei die Zeit, die benötigt wird, um mit dem angesaugten Gas 2 den Wärmetauscher 15 abzutauen, meist in Vorversuchen ermittelt wird. Diese zum Abtauen benötigte Zeit kann mit einer Schaltuhr 82 im Bereich der Steuereinrichtung 81 eingestellt werden.
Nach dem Ablaufen dieser Zeitspanne wird die Verschlussklappe 69 geöffnet und die Verschlussklappe 66 geschlossen, sodass das zu verdichtende Gas 2 nunmehr über die Verschlussklappe 69 und die Verbindungsleitung 70 zum Wärmetauscher 16 angesaugt und über die Verschlussklappe 13 und die Ansaugleitung 8 dem Verdichter 4 zugeführt wird. Gleichzeitig mit dem Schliessen der Verschlussklappe 66 wird das Steuerventil 75 über einen diesen zugeordneten von der Steuereinrichtung 81 beaufschlagten Antrieb 83 geöffnet und ein Teilstrom des zur Unterkühlung vorgesehenen Kühlmittels dem Wärmetauscher 15 zugeleitet.
Wie schematisch durch die Grösse des Expansionsventiles 77 angedeutet, weist diese parallel zum Steuerventil 76 und Expansionsventil 78 verlaufende Leitung Einen kleineren Querschnitt auf bzw. ist diese über ein Reduzierventil mit der vom Wärmetauscher 72 kommenden Leitung verbunden, sodass der Grossteil des vom Kältemittel-Verdichters 73 kommenden Kühlmittels den das abzukühlende Gas 2 kühlenden Wärme-
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tauscher 16 verbleibt. Mit diesem Teil der Kühlmittelmenge wird nun der Wärmetauscher 15 wieder über eine bestimmte Zeitspanne oder, wie anhand des Ausführungsbeispieles der Vorrichtung in Fig. 1 beschrieben, unter Überwachung der Druckzustände bzw. des Temperaturverlaufes des Kältemittels vorgefrostet, bis am Wärmetauscher 15 die für die Abkühlung des anzusaugenden Gases 2 notwendige Temperatur erreicht ist.
Ist diese Temperatur erreicht bzw. die hierzu notwendige Zeitspanne abgelaufen, so wird über die Steuereinrichtung 81 die Verschlussklappe 12 geöffnet und unmittelbar darauf oder gleichzeitig die Verschlussklappe 13 im Bereich des Kältetrockners 65 geschlossen. Das zu verdichtende Gas 2 wird nunmehr über die Verschlussklappe 69 angesaugt. Daran anschliessend wird die Verschlussklappe 67 geöffnet und die Verschlussklappe 69 geschlossen, sodass das zu verdichtende Gas 2 nunmehr über den Ansaugstutzen 68, der Verschlussklappe 67, den Wärmetauscher 16 und die Verbindungsleitung 70 angesaugt, im Wärmetauscher 15 endgültig abgekühlt und dabei entfeuchtet und dann der Ansaugleitung 7 des Verdichters 4 zugeführt wird.
Bevor nun die Verschlussklappe 12 geöffnet und die Verschlussklappe 13 geschlossen wird, wird ausserdem über die Steuereinrichtung 81 das dem Wärmetauscher 15 zugeordnete Steuerventil 75 geschlossen und das Steuerventil 76 geöffnet, sodass der Grossteil des Kältemittelstroms dem Wärmetauscher 15 zukommt, während beim Wärmetauscher 16 das Steuerventil 76 geschlossen wird und das Steuerventil 75 verschlossen bleibt. Die Steuerventile 75,76 bleiben solange geschlossen, bis eine mit der Schaltuhr 82 voreingestellte Zeitspanne abgelaufen bzw. der Wärmetauscher 16 abgetaut ist, worauf wie bereits im Zusammenhang mit dem Wärmetauscher 15 beschrieben durch Öffnen des Steuerventiles 75 der Wärmetauscher 16 vorgefrostet wird.
Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass durch das anzusaugende Gas 2 die Abtauung erfolgt und die zum Abtauen des Wärmetauschers 15 oder 16 benötigte Energie nicht verloren geht, sondern bereits zur Vorkühlung des angesaugten Gases 2 verwendet wird. Die zum Abtauen benötigte Energie wird daher dem angesaugten Gas 2 unmittelbar entzogen, wodurch es zu einer an sich gewünschten Vorkühlung des Gases 2 kommt und gleichzeitig der Abtaueffekt erzielt wird.
Damit kann auch der Wärmetauscher 16 zumindest in jenen Zeitbereichen, in welchen der Wärmetauscher 15 des anderen Kältetrockners 5 noch mit einem Eisbelag versehen ist, mit etwas geringerer Leistung arbeiten als wenn das zu verdichtende Gas 2 über die Verschlussklappe 69, also ohne Vorkühlung, angesaugt wird.
Lediglich der Vollständigkeit halber sei noch betont, dass selbstverständlich auch zwischen dem Eingang des Wärmetauschers 16 und der Verschlussklappe 69 ebenfalls ein Filter 80 angeordnet sein kann. Auch ist die Steuereinrichtung 81 derart ausgebildet, dass die Verschlussklappe 13 und 67 und die dem Wärmetauscher 16 vorgeordneten Expansionsventile 77,78 bzw. die Antriebe 83 gesteuert werden können.
Bevorzugt wird dabei zur Regelung des Öffnungsquerschnittes bzw. der Durchflussmenge in den Expansionsventilen 77 und 78 ebenfalls eine aus dem Stand der Technik bekannte Steuervorrichtung verwendet, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben ist.
Um einen sogenannten "Wasserschlag" im Bereich des Kältemittel-Verdichters 73 zu verhindern, ist zwischen dem Wärmetauscher 72 und dem Kältemittel-Verdichter 73 ein sogenannter Flüssigkeitsabscheider 84 angeordnet. Dieser besteht aus einem Behälter, in dem die vom Wärmetauscher 72 kommende Leitung an möglichst tiefer Stelle einmündet, während die zum Saugstutzen des Kältemittel-Verdichters 73 führende Leitung vom höchsten Punkt des Behälters wegläuft, wodurch sich flüssiges Kältemittel, welches vom Wärmetauscher 72 kommt, am Boden dieses Behälters absetzt und vom Ansaugstutzen des Kältemittel-Verdichters 73 nur gasförmiges Kältemittel angesaugt werden kann.
Das im Flüssigkeitsabscheider 84 vorhandene Kältemittel verdampft, indem dem vorbeiströmenden gasförmigen Kältemittel Wärme entzogen wird bzw. durch Wärmeaufnahme aus der Umgebungsluft des Behälters und kann dann ebenfalls weiters zur Verdichtung wieder dem Kältemittel-Verdichter 73 zugeführt werden. Die Anordnung von zwei parallel geschalteten Expansionsventilen 77,78 für unterschiedliche Durchflussmengen ist auch für die Versorgung der Wärmetauscher 15 und 16 in Fig. 1 anwendbar, um beispielsweise nach dem Abtauen derselben, diese ebenfalls vorzufrosten, bevor das angesaugte Gas 2 wieder durch den abgetauten Kältetrockner 5 bzw. 6 hindurchgeführt wird. Auch beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Steuervorrichtung 81 unter Verwendung beliebiger Steuerglieder betrieben werden.
So kann anstelle einer rein analogen Signalverarbeitung mit einer Relaisschaltung auch eine
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digitale Signalverarbeitung mit Mikroprozessoren und dgl. erfolgen. Die Antriebe für die Verschlussklappen 12,13, 66,67 und 69 können beispielsweise durch Druckluftzylinder aber auch durch andere Druckmittel-Zylinder oder elektrische Stellmotoren gebildet sein. Auch die Anordnung eines Wärmetauschers 72 im Kältemittel-Kreislauf ist nur fakultativ. Zur Abkühlung des Kältemittels im Kondensator 74 kann anstelle von Luft auch Wasser verwendet werden.
In Fig. 3 ist ein Teil eines Kältetrockners 5 - die Kältetrockner 6 bzw. 64 und 65 können gleichartig ausgebildet sein - dargestellt. In diesem Kältetrockner 5 sind Rohrleitungen 85 des Wärmetauschers 15 angeordnet, auf welchen zum besseren Wärmeübergang Lamellen 86 angeordnet sind. Wie aus der schematischen, schaubildlichen Darstellung ersichtlich sind die Lamellen einer Rohrleitung 85 in Längsrichtung der Rohrleitung 85 so weit voneinander distanziert, dass dazwischen zumindest ein Eckbereich einer weiteren Lamelle 86 einer unmittelbar benachbarten Rohrleitung 85 eingreift. Die Lamellen 86 einer Rohrleitung 85 weisen einen Abstand 87 senkrecht zu der durch einen Pfeil 88 angedeuteten Durchströmrichtung des Gases 2 auf, der mindestens 4 bis max. 10 mm beträgt.
Zwischen dem Wärmetauscher 15 und der gasdichten Verschlussklappe 12 ist ein Luftleitblech 89 angeordnet. In diesem Luftleitblech 89, insbesondere über dessen Oberfläche gleichmässig verteilt, sind Öffnungen 90 vorgesehen, wobei die Summe der Öffnungen 90 ca. 50% eines gesamten Öffnungsquerschnittes des Kältetrockners 5 beträgt. Durch die Verwendung des Luftleitbleches 89 wird erreicht, dass über den gesamten Querschnitt des Wärmetauschers 15 bzw.
16 eine gleiche Durchströmgeschwindigkeit auftritt und daher die Nachteile des Ansaugkegels vermindert werden können. Durch die gleichmässige Ansauggeschwindigkeit über den gesamten Wärmetauscherquerschnitt kann die ganze Wärmetauscheroberfläche zur Abkühlung des angesaugten Gases 2 verwendet werden.
Dadurch, dass der Querschnitt des Kältetrockners 5 bzw. der Durchströmquerschnitt durch den Wärmetauscher 15 bzw. 16 derart bemessen wird, dass die Geschwindigkeit des angesaugten Gases 2 im Ansaugbereich zum Wärmetauscher 15 bzw. 16 0, 6 bis 1, 3 m/Sek. beträgt, wird in Verbindung mit der Verlangsamung der Anströmungsgeschwindigkeit aufgrund der Abkühlung des Gases 2 im Bereich des Wärmetauschers 15 bzw. 16 eine solche Ansauggeschwindigkeit erreicht, die es ermöglicht, dass sich mehrere kleine Wasser- bzw. Schmutzmoleküle zu einem grösseren Molekül vereinigen können, wodurch es zu einer besseren Abscheidung von Feuchtigkeit und Schmutz im Bereich des Wärmetauschers 15 bzw. im Bereich des diesen nachgeordneten Luftleitbleches 89 kommt.
In Fig. 4 ist eine gasdichte Verschlussklappe 12 gezeigt, die einen scheibenförmigen Tragkörper 91 umfasst, an dem ein Stutzen 92 angeformt ist, der eine Drehachse 93 für eine Verschlussplatte 94 lagert. Im Tragkörper 91 ist ein Dichtring 95 angeordnet, welcher auf der der Verschlussplatte 94
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ten - in strichlierten Linien gezeichnet - Stellung in die Sperrstellung - in vollen Linien gezeichnetverschwenkt, so wird der Dichtring 95 entsprechend verformt und stellt eine gasdichte Abdichtung in Richtung der Drehachse 93 - Pfeil 97 - und in beiden durch Pfeile 98 angedeuteten Strömungsrichtungen dar. Durch die Elastizität des Dichtringes 95 wird über den gesamten Umfang der
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setztes Eis abgesprengt.
Die Drehachse 93 kann über ein Winkelgetriebe 99 mit einem Antrieb 100 gekuppelt sein, der beispielsweise durch eine Gewindespindel-Wandermutteranordnung mit einem elektrischen Antriebsmotor ist.
Die beschriebene gasdichte Verschlussklappe 12 ist eine der möglichen Ausführungsvarianten zur Verwirklichung der erfindungsgemässen Vorrichtung. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf diese beschriebene Ausführungsform beschränkt, vielmehr kann jede beliebige Verschlussvorrichtung verwendet werden, die in verschlossenem Zustand einen Durchgang von Gasen zumindest in einer oder wie bei den Verschlussklappen 12 und 13 in beiden in Fig. 4 durch die Pfeile 98 gezeigten Strömungsrichtungen verhindert.
In Fig. 5 ist anhand eines Blockschaltbildes eine herkömmliche aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Verdichten von Gasen 2 gezeigt. Eine derartige Vorrichtung umfasst einen Ansaugfilter 101, einen Verdichter 102, einen Nachkühler 103, einen Zyklonabscheider 104 und einen Kältetrockner 105. Alle diese dem Verdichter 102 nachgeschalteten Geräte sind erforderlich, um einen ausreichenden Drucktaupunkt zu erhalten, sodass beim Transport des verdichteten
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Gases 2 vor allem in verzweigten Systemen, wie dies, z. B. bei Druckluftversorgungsanlagen der Fall ist, ein Kondensieren der im verdichteten Gas 2 enthaltenen Feuchtigkeit und somit ein Ausfallen von Flüssigkeit in den Leitungen zu vermeiden.
In Fig. 6 ist gezeigt, dass bei einer Verdichtung des Gases beispielsweise um 6 bar anstelle der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtungsteile bei der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 nur eine Kältetrocknungsanlage 106 und ein Verdichter 102 benötigt wird.
Die übereinstimmende Darstellung der Blockschaltbilder der Vorrichtung nach dem Stand der Technik in Fig. 5 und nach der Erfindung in Fig. 6 erfolgt deshalb, um anhand der in den Fig. 7 bis 10 gezeigten Diagramme Unterschiede in der Leistungsaufnahme, beim Gasvolumen und beim Druckverlauf sowie die Vorteile und Einsparungen, die mit dem erfindungsgemässen Verfahren erzielbar sind, besser darstellen zu können.
In Fig. 7 ist der Leistungsbedarf der in Fig. 5 und 6 gezeigten Anlagen gegenübergestellt, WJ-
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beispielsweise Luft, bei einer Verdichtung um 7, 5 bar.
Wie ersichtlich, benötigt die Kältetrocknungsanlage 106 der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 einen höheren Leistungsbedarf als der Ansaugfilter 101 bei der bekannten Vorrichtung. Deutliche Unterschiede zeigen sich dann jedoch bereits bei dem Leistungsbedarf des Verdichters 102, da, wie aus Fig. 8 ersichtlich, die Luft auf über 8 tar verdichtet werden muss, um am Ausgang der Verdichtungsanlage - bei der Ausführungsform nach Fig. 5 nach dem Kältetrockner - die ge- wünschten 7, 5 Bar Überdruck zu erhalten. Der weitere geringfügige Leistungsmehrbedarf ergibt sich dann für den Zyklon und den Kältetrockner, um den gewünschten Drucktaupunkt von beispielsweise 25 C bei Druckluftversorgungsanlagen in Innenräumen zu erhalten.
Dabei ist festzustellen, dass durch die Strömungswiderstände im Nachkühler 103 und im Zyklon sowie im Kältetrockner der Druck vom Ausgang des Verdichters 102 ständig abfällt. Dies steht im engen Zusammenhang mit dem Temperaturverlauf, weicher aus Fig. 9 zu ersehen ist. Während bei der Anlage nach dem Stand der Technik im Ansaugfilter die Ansaugtemperatur gleich bleibt, steigt sie im Verdichter 102 aufgrund der höheren Ansaugtemperatur auf ca. 80 C an und wird im Nachkühler sowie im Kältetrockner zweimal sehr stark abgekühlt, um die im angesaugten Gas 2 bzw. der Luft enthaltene Feuchtigkeit auszuscheiden.
Dabei kommt es aber, wie insbesondere aus Fig. 10 zu ersehen ist, durch die zweimalige Nachkühlung des verdichteten Gases 2 zu einer Verminderung des Luftvolumen gegenüber der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 nach Fig. 1 bzw. 2 oder 6, bei der das Luftvolumen im Anschluss an den Verdichter 102 praktisch unverändert gleich bleibt, da durch die vorhergehende Trocknung, in welcher ein höheres Luftvolumen durch die Unterkühlung angesaugt wurde, am Ansaugstutzen des Verdichters 102 ebenfalls das benötigte Volumen von 100 % vorliegt, jedoch am Druckausgang des Verdichters 102 bei der erfindungsgemässen Vorrichtung nach Fig. 6 ein Druckluftvolumen von ca. 120 % bei dem gewünschten Temperaturverlauf gegeben ist.
Dieser Volumsvorteil hängt vor allem damit zusammen, dass die bereits im Zuge der Ansaugung getrocknete Luft bzw. das getrocknete Gas 2 mit der Ausgangstemperatur vom Verdichter 102 direkt der weiteren Verarbeitung zugeführt werden kann, während bei der bekannten Anlage nach Fig. 5, um einen entsprechenden Drucktaupunkt zu erhalten, eine Nachkühlung erforderlich ist.
Die Summe der Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens sowie des Einsatzes der erfindungsgemässen Vorrichtung nach Fig. 6 ergibt sich dabei insbesondere durch den geringeren Leistungsbedarf und das höhere beim Verbraucher zur Verfügung stehende Gasvolumen, wie dies besonders deutlich aus den Diagrammen in den Fig. 7 und 10 zu entnehmen ist.
Eine Auswertung der in den Fig. 7 bis 10 gezeigten Diagramme zeigt somit, dass aufgrund des höheren Luftvolumen bei Einsatz der erfindungsgemässen Anlagen bzw. des erfindungsgemässen Verfahrens mit einem Verdichter 102 das Auslangen gefunden werden kann, welcher eine geringere Leistungsaufnahme hat als bei dem bekannten Verfahren, da neben der verringerten Leistungsaufnahme bei der Verdichtung auch eine Verringerung des Ausstossvolumens des Verdichters 102 um jenen Prozentsatz möglich ist, um welchen ein grösseres Luftvolumen an der Verbraucherseite, wie insbesondere aus Fig. 10 ersichtlich, zur Verfügung steht. Der Leistungsbedarf und das Luftvolumen einer derartigen Anlage mit geringerer Leistungsaufnahme ist aus den in strichpunktierten Linien dargestellt Kurven in den Fig. 7 und 10 zu ersehen.
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Dabei ist zu berücksichtigen, dass günstige Ergebnisse beim Einsatz des erfindungsgemässen Verfahrens bzw. der Vorrichtung dann erzielt werden, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Ansaugtemperatur bei der Kältetrocknungsanlage und Ansaugtemperatur am Ansaugstutzen des Verdichters ca. 40 C beträgt. Ein zusätzlicher Vorteil der Kältetrocknungsanlage liegt darin, dass durch den Eismantel am Kältetrockner dieser zugleich als Ansaugfilter wirkt und somit auch die Verluste am Ansaugfilter, wie sie bei bekannten Verdichtungsanlagen entstehen, wegfallen.
Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist, dass durch die Kombination von zwei parallel geschalteten Kältetrocknern unter Verwendung luftdichter Klappen und der vorbeschriebenen Verfah- rensabläufe am Ansaugstutzen des Verdichters 4 ein unterkühites und getrocknetes bzw. gereinigtes Gas vorliegt. Durch das nachfolgende Abtauen der Kältetrockner werden die sich ansammelnden Verunreinigungen im Eismantel, der durch die dem Gas entzogene Feuchtigkeit am Wärmetauscher 15 bzw. 16 gebildet wird, entfernt und gemeinsam mit dem Wasser abgeführt.
Die in Verbindung mit dem erfindungsgemässen Verfahren bzw. der Vorrichtung verwendeten Kältetrockner sind natürlich nicht auf die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Ausführungsmöglichkeiten beschränkt, sondern es ist vielmehr möglich, in diesen die Kältetrockner aufnehmenden Kühlstrecke jede beliebige Kühlvorrichtung anzuordnen, um eine Abkühlung des angesaugten Gases zu erreichen.
Selbstverständlich sind die Antriebe bzw. Steuervor- und -einrichtungen mit Energiequellen für deren Betrieb verbunden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Verdichten von Gasen, insbesondere von Luft in einem Druckluftleitsystem, bei welchem das angesaugte Gas über zumindest zwei unterschiedliche Kühlstrecke einer Kältetrocknungsanlage dem Verdichter zugeführt wird und in diesen Kühlstrecke unter 0 C abgekühlt und das in Form von Eis anfallende Kondensat während des Ansau- gens über eine Kühlstrecke in der jeweils anderen Kühlstrecke abgetaut und ausgeschie- den wird, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verdichtende Gas über den Ansaugstutzen des zum Verdichter luftdicht verschlossenen Kältetrockners und einer die beiden Kälte- trockner verbindenden Verbindungsleitung sowie dem weiteren Kältetrockner angesaugt und dem Verdichter zugeführt wird,
worauf insbesondere nach Ablauf einer voreinstellba- ren Zeitspanne der Ansaugstutzen von einer gasdichten Verschlusskappe des abzutauen- den Kältetrockners luftdicht verschlossen wird und eine im Bereich der Verbindungsleitung angeordnete Verschlussklappe geöffnet wird, wodurch das angesaugte Gas nunmehr über die Verbindungsleitung und dem Kältetrockner angesaugt und dem Verdichter zugeführt wird.