BE1018859A3

BE1018859A3 - Voorwerp om vocht te verwijderen uit een samengedrukt gas met koeling.

Info

Publication number: BE1018859A3
Application number: BE2009/0500A
Authority: BE
Original assignee: Gillis Danny Nico
Priority date: 2009-08-17
Filing date: 2009-08-17
Publication date: 2011-10-04

Abstract

De uitvinding betreft een voorwerp om de waterdamphoeveelheid te verlegen uit een samengedrukt gas voor druk-dauwpunten lager dan 0°C. Dit door een combinatie van temperatuurverschillen (3&4) en een membraan (8). Het benodigde spoelgas hiervoor is merkelijk kleiner dan andere bestaande systemen. Dit met de bedoeling een betrouwbaar systeem te maken met lage energie opnamen en lage onderhoudskost.

Description

Voorwerp om vocht te verwijderen uit een samengedrukt gas met koeling

Achtergrond

Door het samendrukken of comprimeren van gas stijgt de hoeveelheid vocht per m3 zelfs tot niveaus van condensaat (neerslag van water). Afhankelijk van het proces waarvoor het samengedrukt gas gebruik wordt, dient het vocht in meer of mindere mate afgescheiden te worden.

Verschillende vormen van drogers zijn gekend: - Koeldroger die het samengedrukt gas afkoelen waardoor het vocht condenseert en afgescheiden kan worden. De beperking van dit systeem is, dat het druk-dauwpunt meer dan 0°C dient te zijn om bevriezing te voorkomen.

- Adsorptiedrogers die werken met een droogmiddel (adsorbent) dat op het ene moment vocht opneemt (adsorbeert) en op een later moment het vocht afgeeft aan de atmosfeer (regenereert). De regeneratie is gevoelig, en vergt veel energie - Membraandroger waarbij het samengedrukt gas door een holle membraan stroomt waarna een deel van het gas geëxpandeerd wordt en aan de andere zijde van het membraan stroomt waardoor het vocht zich door het membraan dringt omdat het daar droger is. Er dient relatief veel gas geëxpandeerd te worden waardoor er veel energie verloren gaat.

- Het samengedrukt gas hoger comprimeren dan de werkdruk waarna het vocht condenseert en afgescheiden wordt. Na het expanderen tot de gewenste druk, waarna het gas voldoende droog is. Dit vraag zeer veel energie.

Beschrijving van de uitvinding

Het onderwerp van de uitvinding betreft een voorwerp dat in staat is het vocht uit een samendrukt gas te verlagen tot druk-dauwpunten lager dan 0°C met een lager verlies aan samengedrukt gas dan voorheen gekend.

Het samengedrukt gas wordt door het voorwerp van uitvinding gekoeld tot boven het stollingspunt van het af te scheiden vocht. Bij voorkeur wordt het gas (A) gekoeld twee-traps, eerst door een gas-gas (3) warmtewisselaar en vervolgens (gasstroom B) door een gas-koelmiddel warmtewisselaar (4). Door de afkoeling van het gas (C) zal er condensaat gevormd worden wat zo goed als mogelijk dient afgescheiden te worden in een filter (5) door bvb centrifugaal krachten, zwaartekracht of/en coalescentie. Het vocht wordt afgevoerd naar de omgeving via een aftap (6). Hierna stoomt het koude gas door een membraan (8). Dit reeds toegepast (bestaande) membraan heeft de eigenschap vocht door de laten van een hoog (nat) (D) naar laag (droog)(K) niveau. Vervolgens wordt het koude gas (E) opgewarmd (bij voorkeur door de eerste gas-gas warmtewisselaar (3). Het grootste deel van de gedroogde gasstroom (F) verlaat het onderwerp van de uitvinding naar de uitgang (G), een klein gedeelte van het gas (H) wordt al dan niet verder verwarmd (12) en geëxpandeerd (9) waarna het aan de andere zijde van het membraan (8) stroomt (K). Door de expansie en verwarming van deze deelstroom (J) is dit gas extra droog waardoor het vochtgehalte aan beide zijden van het membraan (8) sterk verschilt waardoor het vocht gemakkelijk van de hoge (D) naar de lage waterdamp niveau (K) gaat. Als optie kan er voor gezorgd worden dat het membraan (8) in bypass wordt geschakeld door kraan 7 en 13. Dit om geen spoellucht gas (L) te verliezen. Op dat moment is het drukdauwpunt echter beperkt tot boven het stollingspunt van de af te scheiden vloeistof. Meestal is dit water, dus boven de 0°C.

Aan de intrede (A) kan een filter (1) staan die vuil en aërosols afscheid een loost via een aftap (2).

De afkoeling van het gas (B) kan gebeuren via een koelcircuit met een compressor (11), condensor (12), expansieventiel & verdamper (4).

Het voordeel van de uitvinding is dat door de combinatie van afkoeling en membraan, de hoeveelheid gas (J) dat moet geëxpandeerd worden om het membraan (8) reactief te houden, sterk beperkt kan worden. Anderzijds zijn druk-dauwpunten lager dan 0°C mogelijk zonder systemen die veel meer energie verbruiken dan traditionele koeldrogers. Bovendien is de kans op blijvende schade na overbelasting eerder beperkt.

Claims

1. Werkwijze voor het spoelen van het membraan met gas (J) dat beduidend warmer is dan het gas (C) aan de inlaat van het membraan.

2. Werkwijze waarbij een membraan droog systeem (8) geïntegreerd is in het systeem van koeldroging

3. Het samengedrukt gas (A) kan perslucht zijn.

4. De energie nodig om het samengedrukt gas (A) voor te koelen kan afkomstig zijn van de koude gasstroom (E) na het membraan(8).

5. Op het koudste deel van de samengedrukte gasstroom (C) kan een filter(5) geïnstalleerd worden voor optimale afscheiding van olie of andere aërosols.

6. Er kan een ding (7) geïnstalleerd worden in de samengedrukte gasstroom die er voor zorgt dat slechts één van de 2 droger systemen werken (energiespaarregeling of als gedeeltelijke back-up).

7. De opwarming van de gasstroom (H) naar de membraan om het vocht op te nemen (spoelen) kan verwarmd worden voor extra droog gas. Dit kan gebeuren door de warmterecuperatie van de compressor (11) van het koelcircuit.

8. Het spoellucht gas debiet (L) kan geregeld worden i.f.v. de belasting van de droger. Dit bijvoorbeeld door een debietmeter, de werkingsgraad van de koeling of het waterdebiet uit aftap (6)

9. Het spoellucht gas debiet (L) kan geregeld worden i.f.v. het gewenst dauwpunt

10. Beide droogsystemen kunnen in één behuizing zitten.