BE1021855B1 - Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van een gas - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van een gas Download PDF

Info

Publication number
BE1021855B1
BE1021855B1 BE2014/0347A BE201400347A BE1021855B1 BE 1021855 B1 BE1021855 B1 BE 1021855B1 BE 2014/0347 A BE2014/0347 A BE 2014/0347A BE 201400347 A BE201400347 A BE 201400347A BE 1021855 B1 BE1021855 B1 BE 1021855B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
fan
speed
compressor
condenser
gas
Prior art date
Application number
BE2014/0347A
Other languages
English (en)
Inventor
Johan Hendrik R. c/o ATLAS COPCO AIRPOWER naamloze vennootschap DE HERDT
c/o ATLAS COPCO AIRPOWER naamloze vennootschap Baltus Frits Cornelis A.
Maarten KOOYMAN
Frank Jacques E. Roelants
Original Assignee
Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to BE2014/0347A priority Critical patent/BE1021855B1/nl
Application filed by Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap filed Critical Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap
Priority to US15/309,619 priority patent/US9950294B2/en
Priority to TR2019/08735T priority patent/TR201908735T4/tr
Priority to CN201580024224.9A priority patent/CN106457130B/zh
Priority to EP15736774.9A priority patent/EP3140023B1/en
Priority to HUE15736774A priority patent/HUE045408T2/hu
Priority to PCT/BE2015/000014 priority patent/WO2015168753A1/en
Priority to ES15736774T priority patent/ES2736475T3/es
Priority to PT15736774T priority patent/PT3140023T/pt
Priority to PL15736774T priority patent/PL3140023T3/pl
Priority to DK15736774.9T priority patent/DK3140023T3/da
Application granted granted Critical
Publication of BE1021855B1 publication Critical patent/BE1021855B1/nl

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/265—Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1405—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification in which the humidity of the air is exclusively affected by contact with the evaporator of a closed-circuit cooling system or heat pump circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/06—Polluted air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0038—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for drying or dehumidifying gases or vapours
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0061—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for phase-change applications
    • F28D2021/0066—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for phase-change applications with combined condensation and evaporation

Abstract

Werkwijze voor het koeldrogen van gas door gas doorheen het secundair gedeelte (9) van een warmtewisselaar (2) te leiden waarvan het primair gedeelte de verdamper (3) vormt van een gesloten koelcircuit (4) waarin een koelmiddel kan circuleren door middel van een compressor (5) die gevolgd wordt door een condensor (6) en een expansiemiddel (7) waardoorheen het koelmiddel kan circuleren, waarbij gebruik gemaakt wordt van een luchtgekoelde condensor (6) met een frequentiegestuurde ventilator (19) en dat de werkwijze de stap omvat van het regelen van het toerental van de ventilator (19) zodanig dat de condensordruk (pc) gelijk wordt gehouden aan een streefwaarde.

Description

Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van een gas.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het koeldrogen van een gas.
Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor het koeldrogen van een gas, waarbij waterdamp uit het gas wordt gecondenseerd door het gas doorheen het secundair gedeelte van een warmtewisselaar te leiden waarvan het primair gedeelte de verdamper vormt van een gesloten koelcircuit waarin een koelmiddel kan circuleren door middel van een compressor die in het koelcircuit stroomafwaarts van de verdamper is opgesteld en die gevolgd wordt door een condensor en een expansiemiddel waardoorheen het koelmiddel kan circuleren.
Het koeldrogen is, zoals bekend, gebaseerd op het principe dat door verlaging van de gastemperatuur het vocht uit het gas condenseert, waarna het condenswater in een vloeistofafscheider afgescheiden wordt en waarna het gas opnieuw opgewarmd wordt waardoor dit gas niet langer verzadigd is.
Het is bekend dat perslucht, bijvoorbeeld geleverd door een compressor, in de meeste gevallen verzadigd is met waterdamp of bezit, met andere woorden, een relatieve vochtigheid van 100%. Dit betekent dat bij een temperatuursdaling tot onder het zogenaamde dauwpunt condensatie optreedt. Door het condenswater zal in de leidingen en gereedschappen, die perslucht afnemen van de compressor, corrosie ontstaan en kunnen apparaten vroegtijdig slijtage vertonen.
Het is bijgevolg nodig om deze perslucht te drogen, hetgeen op voornoemde manier door koeldrogen kan gebeuren. Ook andere lucht dan perslucht of andere gassen kunnen op deze manier gedroogd worden.
Men kent reeds een werkwijze voor het koeldrogen, waarbij de condensor een luchtgekoelde condensor is, die voorzien is van één of meerdere ventilatoren.
Deze ventilatoren kunnen aan- of uitgeschakeld worden al naargelang de koeling van de condensor en het koelmiddel die nodig is.
Deze ventilatoren zullen bij een bepaalde drempelwaarde aangeschakeld worden en bij een andere drempelwaarde terug uitgeschakeld worden.
Hierbij wordt er vaak meer gekoeld dan strikt noodzakelijk om een zekere reserve te hebben, waardoor het energieverbruik van dergelijke ventilator vaak hoger ligt dan wat echt nodig is.
Het aan- of uitschakelen van de ventilator zal de condensordruk variëren.
Dit heeft als nadeel dat wanneer de condensordruk stijgt, de compressor meer vermogen zal verbruiken.
Een bijkomend nadeel is dat de variërende condensordruk een invloed heeft op het expansiemiddel en op andere ventielen of kleppen aanwezig in het koelcircuit en bijgevolg ook op de verdamperdruk en de koelcapaciteit van het koelcircuit.
Bijgevolg moeten het expansiemiddel en andere ventielen en kleppen bij geregeld worden teneinde fluctuaties van de verdamperdruk te vermijden.
Dit zorgt voor een zeer ingewikkelde regeling van het systeem.
De huidige uitvinding heeft tot doel aan minstens één van de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden.
De huidige uitvinding heeft een werkwijze als voorwerp voor het koeldrogen van een gas, waarbij waterdamp uit het gas wordt gecondenseerd door het gas doorheen het secundair gedeelte van een warmtewisselaar te leiden waarvan het primair gedeelte de verdamper vormt van een gesloten koelcircuit waarin een koelmiddel kan circuleren door middel van een compressor die in het koelcircuit stroomafwaarts van de verdamper is opgesteld en die gevolgd wordt door een condensor en een expansiemiddel waardoorheen het koelmiddel kan circuleren waarbij gebruik gemaakt wordt van een luchtgekoelde condensor met een frequentiegestuurde ventilator en dat de werkwijze de stap omvat van het regelen van het toerental van de voornoemde ventilator zodanig dat de condensordruk gelijk wordt gehouden aan een berekende of ingestelde streefwaarde.
Een voordeel is dat dergelijke werkwijze, die gebruik maakt van een frequentie gestuurde ventilator, het mogelijk maakt om de condensordruk constant te houden door het toerental van de ventilator gepast te regelen.
Dit heeft als voordeel dat de verdamperdruk niet zal variëren en dat de ventielen en kleppen in het koelcircuit niet of bijna niet moeten worden geregeld als gevolg van veranderingen in de condensordruk.
Dit heeft als gevolg dat de aansturing en regeling van een dergelijke inrichting veel eenvoudiger is.
Een ander voordeel is dat een frequentiegestuurde ventilator langer zal meegaan dan een ventilator die enkel kan aan- en uitgeschakeld worden.
Ook zullen de ventielen en andere kleppen in het koelcircuit langer meegaan aangezien deze niet constant zullen moeten worden bijgeregeld.
De condensordruk kan constant gehouden worden op een vooraf berekende of ingestelde waarde die bij voorkeur zodanig gekozen is dat het gezamenlijke vermogen dat wordt opgeslorpt door de ventilator en de compressor minimaal is.
Het is bekend dat uit het toerental van de ventilator het verbruikte vermogen van de ventilator bepaald kan worden. Het toerental van de ventilator zal de condensordruk bepalen. Op basis van de condensordruk en de verdamperdruk kan het compressorvermogen bepaald worden.
Bijgevolg kan door het gepast kiezen van de condensordruk het gezamenlijke vermogen minimaal gehouden worden waardoor de inrichting zeer weinig energie zal verbruiken.
De uitvinding betreft ook een inrichting voor het koeldrogen van een gas, waarbij waterdamp uit het gas wordt gecondenseerd door het koelen van het gas, welke inrichting is voorzien van een warmtewisselaar met een secundair gedeelte waar het te drogen gas doorheen wordt geleid voor het koelen van het gas en met een primair gedeelte dat de verdamper vormt van een gesloten koelcircuit waarin een koelmiddel kan circuleren door middel van een compressor stroomafwaarts van de verdamper, waarbij het koelcircuit stroomafwaarts tussen de compressor en de verdamper achtereenvolgens een condensor omvat en een expansiemiddel waardoorheen het koelmiddel kan circuleren, waarbij de condensor een frequentiegestuurde ventilator omvat, waarbij de inrichting een stuureenheid omvat en waarbij de stuureenheid het toerental van de voornoemde ventilator zodanig regelt dat de condensordruk gelijk wordt gehouden aan een berekende of ingestelde streefwaarde.
De voordelen van een inrichting volgens de uitvinding zijn analoog als de bovenvermelde voordelen.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende varianten beschreven van een werkwijze en een inrichting volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 schematisch een matrix weergeeft die het gezamenlijke vermogen weergeeft dat wordt opgeslorpt door de compressor en de ventilator in functie van de verdamperdruk en de condensordruk.
De in figuur 1 weergegeven inrichting 1 voor het koeldrogen bestaat in hoofdzaak uit een warmtewisselaar 2 waarvan het primaire gedeelte de verdamper 3 vormt van een gesloten koelcircuit 4, waarin achtereenvolgens ook een compressor 5, een condensor 6 en een expansiemiddel 7 zijn opgesteld.
De compressor 5 wordt in dit geval aangedreven door een motor 8 en dient om een koelmiddel doorheen het koelcircuit 4 te kunnen laten circuleren volgens de pijl A. De compressor 5 kan bijvoorbeeld een volumetrische compressor zijn, terwijl de motor 8 bijvoorbeeld een elektrische motor is.
Dit koelmiddel kan bijvoorbeeld R404a zijn, doch de uitvinding is vanzelfsprekend niet als dusdanig beperkt.
Het expansiemiddel 7 is in dit geval en bij voorkeur een expansieventiel 7.
Het secundair gedeelte 9 van de warmtewisselaar 2 maakt deel uit van een leiding 10 voor te drogen vochtige lucht waarvan de stromingszin door pijl B is aangeduid. De ingang van deze leiding 10 kan bijvoorbeeld aangesloten zijn op een uitlaat van een compressor voor de aanvoer van te drogen perslucht.
Na het secundaire gedeelte 9 van de warmtewisselaar 2, meer bepaald aan zijn uitgang, is in de leiding 10 een eerste vloeistofafscheider 11 opgesteld.
In dit geval strekt deze leiding 10 zich, voor ze het secundaire gedeelte 9 van de warmtewisselaar 2 bereikt, met een gedeelte 12 doorheen een voorkoeler of recuperatiewarmtewisselaar 13 uit. Na het secundaire gedeelte 9 strekt deze leiding 10 zich eveneens met een gedeelte 14 doorheen deze recuperatiewarmtewisselaar 13 uit, in tegenstroom met het voornoemde gedeelte 12.
De warmtewisselaar 2 is een koelvloeistof-lucht-warmtewisselaar en kan constructief één geheel vormen met de eventuele recuperatiewarmtewisselaar 13 die een lucht-lucht-warmtewisselaar is.
De uitgang van de voornoemde leiding 10 kan bijvoorbeeld worden aangesloten op een niet in de figuren weergegeven persluchtnet waarop persluchtverbruikers zijn aangesloten, zoals werktuigen die worden aangedreven door perslucht.
De compressor 5 is, in dit geval, overbrugd door één bypassleiding 15 die de uitlaat van de compressor 5 verbindt met het injectiepunt P, dat gelegen is stroomopwaarts van de compressor, doch stroomafwaarts van de uitlaat 16 van de verdamper.
De bypassleiding 15 is uitgevoerd met een hot gas bypass ventiel 17 voor het aftakken van koelmiddel van het koelcircuit 4.
Stroomafwaarts van het injectiepunt P en stroomopwaarts van de compressor is een tweede vloeistofafscheider 18 opgenomen in het gesloten koelcircuit 4.
Volgens de uitvinding is de condensor 6 een luchtgekoelde condensor 6 die voorzien is van een frequentiegestuurde ventilator 19, waarvan het toerental in dit geval traploos regelbaar is.
De inrichting 1 is verder voorzien van een stuureenheid 20. De stuureenheid 20 is verbonden met de motor 8 en de ventilator 19 ter aansturing ervan.
De stuureenheid 20 is eveneens verbonden met middelen 21 om de condensordruk te bepalen en met middelen 22 om de verdamperdruk te bepalen.
Het is duidelijk dat het niet uitgesloten is dat er middelen voorzien zijn om de laagste gas temperatuur (LAT) van het te drogen gas te bepalen.
Het is duidelijk dat de middelen 22 de verdampertemperatuur bepalen in plaats van de verdamperdruk gezien het eenduidig verband tussen beide.
De werkwijze voor het koeldrogen door middel van een inrichting 1 volgens figuur 1 is zeer eenvoudig en als volgt.
De te drogen lucht wordt doorheen de leiding 10 en dus doorheen het secundaire gedeelte 9 van de warmtewisselaar 2 gevoerd volgens pijl B.
In deze warmtewisselaar 2 wordt de vochtige lucht afgekoeld onder invloed van het koelmiddel dat door het primair gedeelte van de warmtewisselaar en dus de verdamper 3 van het koelcircuit 4, 2 stroomt.
Hierdoor wordt er condensaat gevormd dat in de eerste vloeistofafscheider 11 wordt afgescheiden.
De koude lucht die na deze eerste vloeistofafscheider 11 in absolute termen minder vocht bevat, maar toch een relatieve vochtigheid van 100% bezit, wordt in de recuperatiewarmtewisselaar 13 opgewarmd onder invloed van de nieuwe aangevoerde te drogen lucht, waardoor de relatieve vochtigheid daalt tot bij voorkeur onder de 50%, terwijl de nieuwe te drogen lucht in de recuperatiewarmtewisselaar 13 reeds gedeeltelijk wordt afgekoeld alvorens naar de warmtewisselaar 2 te worden toegevoerd.
De lucht aan de uitgang van de recuperatiewarmtewisselaar 13 is dus droger dan aan de ingang van de warmtewisselaar 2.
Om de vochtige te koelen lucht te kunnen afkoelen in het secundaire gedeelte 9 van de warmtewisselaar, wordt het koelmiddel doorheen het koelcircuit geleid in de richting van pijl A doorheen de verdamper 3 of het primaire gedeelte van de warmtewisselaar 2.
Het warme koelmiddel dat uit de verdamper 3 komt is in de gasfase en zal door de compressor 5 op hogere druk gebracht worden, vervolgens in de condensor 6 afgekoeld door de ventilator 19 en gecondenseerd worden.
Het eventuele nog aanwezige vloeibaar koelmiddel na de verdamper 3 zal door de tweede vloeistofafscheider 18 worden tegengehouden.
Het vloeibare, koude koelmiddel zal vervolgens door het expansieventiel 7 geëxpandeerd worden en verder afkoelen, alvorens het naar de verdamper 3 gestuurd wordt om daar de te drogen lucht af te koelen.
Het koelmiddel zal onder invloed van warmteoverdracht in de verdamper 3 opwarmen, verdampen en opnieuw naar de compressor 5 geleid worden.
Het hot gas bypass ventiel 17 in de bypassleiding 15 zal ervoor zorgen dat wanneer de lucht in de warmtewisselaar 2 te sterk afkoelt, bijvoorbeeld bij een wisselende belasting van de koeldroger, dat er een bepaalde hoeveelheid koelmiddel, onder de vorm van heet gas, over de compressor wordt gestuurd via de voornoemde bypassleiding 15 in de richting van de pijl A' . Op deze manier kan de koelcapaciteit van de inrichting 1 afnemen en kan voorkomen worden dat het condensaat in de warmtewisselaar 2 bevriest of dat de temperatuur van het koelmiddel te sterk daalt.
Om de regeling van het koelcircuit 4 zo eenvoudig mogelijk te houden, zal de ventilator 19 door de stuureenheid 20 zodanig worden aangestuurd dat de condensordruk pc constant wordt gehouden op een berekende of ingestelde streefwaarde.
Om deze streefwaarde te bepalen, wordt in dit geval gebruik gemaakt van een matrix die bijvoorbeeld is opgeslagen in de stuureenheid 20.
Een voorbeeld van dergelijke matrix is weergegeven in figuur 2.
De matrix geeft het gezamenlijk vermogen weer dat wordt opgeslorpt door de compressor en de ventilator in functie van de verdamperdruk pv en de condensordruk pc.
De stuureenheid 20 krijgt van de middelen 22 de waarde pvn voor de verdamperdruk pv door. Op basis van deze waarde pvn bepaalt de stuureenheid 20 een streefwaarde voor de condensordruk pc waarvoor het gezamenlijk vermogen minimaal is.
In het voorbeeld van figuur 2, is het minimale gezamenlijk vermogen gelijk aan xnn en is de bijhorende streefwaarde voor de condensordruk gelijk aan pcn-
De stuureenheid 20 zal de het toerental van de ventilator zodanig regelen dat de condensordruk pc de bepaalde streefwaarde pcn bereikt en behoudt.
Op deze manier wordt de condensordruk pc constant gehouden en wel op een zodanige streefwaarde dat het gezamenlijk vermogen dat wordt opgeslorpt door de compressor 5 en de ventilator 19 minimaal is, wat als voordeel heeft dat de inrichting 1 onder optimale en energiezuinige omstandigheden zal werken, aangezien de compressor 5 en de ventilator 19 de voornaamste verbruikers zijn van energie in het koelcircuit 4.
Het is mogelijk dat de stuureenheid 20 zodanig is dat de streefwaarde voor de condensordruk pc periodiek wordt bepaald, met andere woorden, dat de stuureenheid 20 periodiek op basis van het signaal van de middelen 22 uit de matrix een streefwaarde voor de condensordruk pc bepaald. Het interval waarmee de streefwaarde bepaald wordt, kan bijvoorbeeld gekozen worden in functie van de variatie van de belasting van de inrichting 1.
In plaats van te werken met een matrix, kan de streefwaarde voor de condensordruk pc ook bepaald worden door middel van een voorgeprogrammeerd regelalgoritme in de stuureenheid 20.
Hierbij zal de stuureenheid 20 op basis van het signaal van de middelen 21 en 22 het vermogen opgeslorpt door de compressor 5 bepalen en op basis van het huidig toerental van de ventilator 19 het vermogen opgeslorpt door de ventilator 19 bepalen, zodat het gezamenlijk vermogen bepaald kan worden.
Vervolgens zal de stuureenheid 20 het toerental van de ventilator 19 met een bepaalde sprong verhogen of verlagen en opnieuw het gezamenlijk vermogen bepalen.
De stuureenheid 20 zal bepalen voor welk toerental van de ventilator 19 het gezamenlijk vermogen minimaal was en zal de ventilator 19 naar dit toerental regelen.
Eventueel worden de voorgaande stappen iteratief herhaald tot wanneer een minimaal gezamenlijk vermogen bereikt is.
Dit regelalgoritme zorgt ervoor dat de stuureenheid 20 als het ware zelflerend en onafhankelijk is van de inrichting 1 en het koelcircuit en kan bijgevolg toegepast worden is verschillende inrichtingen 1 en koelcircuit 4.
In nog een andere voorkeursdragende uitvoeringsvorm wordt het toerental van de ventilator 19 geregeld naar het minimale toerental waarbij de berekende of ingestelde streefwaarde voor de condensordruk pc bereikt wordt of waarbij de condensordruk pc zo goed als gelijk is aan de streefwaarde.
Deze streefwaarde kan al of niet bepaald worden aan de hand van de hierboven beschreven werkwijzen.
Dit heeft als voordeel dat het toerental van de ventilator niet hoger dan strikt noodzakelijk is.
Wanneer bij een bepaald toerental de streefwaarde voor de condensordruk pc binnen bepaalde toegelaten tolerantie bereikt wordt, is het niet noodzakelijk het toerental nog verder te verhogen teneinde de streefwaarde effectief te bereiken. Het is immers mogelijk dat, om de streefwaarde effectief te bereiken, het toerental nog zeer sterk zal moeten toenemen. Dit zal gepaard gaan met een sterke toename aan het verbruikte vermogen van de ventilator 19, terwijl de condensordruk pc slechts beperkt zal variëren.
Het is duidelijk dat de berekende of ingestelde streefwaarde op veel verschillende manieren bepaald kan worden zodat het gezamenlijk vermogen dat wordt opgeslorpt door de compressor 5 en de ventilator 19 minimaal is.
Het is ook duidelijk dat het toerental van de ventilator 19 op veel verschillende manieren aangestuurd of geregeld kan worden door de stuureenheid 20 zodat de condensordruk pc gelijk wordt gehouden aan de streefwaarde.
Alhoewel in het weergegeven voorbeeld de inrichting 1 voorzien is van slechts één warmtewisselaar 2, is het duidelijk dat er ook meerdere warmtewisselaars 2 voorzien kunnen zijn.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch een dergelijke werkwijze en inrichting kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (13)

  1. Conclusies .
    1. - Werkwijze voor het koeldrogen van een gas, waarbij waterdamp uit het gas wordt gecondenseerd door het gas doorheen het secundair gedeelte (9) van een warmtewisselaar (2) te leiden waarvan het primair gedeelte de verdamper (3) vormt van een gesloten koelcircuit (4) waarin een koelmiddel kan circuleren door middel van een compressor (5) die in het koelcircuit (4) stroomafwaarts van de verdamper (3) is opgesteld en die gevolgd wordt door een condensor (6) en een expansiemiddel (7) waardoorheen het koelmiddel kan circuleren, daardoor gekenmerkt dat gebruik gemaakt wordt van een luchtgekoelde condensor (6) met een frequentiegestuurde ventilator (19) en dat de werkwijze de stap omvat van het regelen van het toerental van de voornoemde ventilator (19) zodanig dat de condensordruk (pc) gelijk wordt gehouden aan een berekende of ingestelde streefwaarde.
  2. 2. - Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de berekende of ingestelde streefwaarde voor de condensordruk (pc) gekozen wordt zodat het gezamenlijk vermogen dat wordt opgeslorpt door de compressor (5) en de ventilator (19) minimaal is.
  3. 3. - Werkwijze volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat gebruik gemaakt wordt van vooraf bepaalde matrix die het gezamenlijk vermogen weergeeft dat wordt opgeslorpt door de compressor (5) en de ventilator (19) in functie van de verdamperdruk (pv) en de condensordruk (pc) , waarbij de werkwijze de stappen omvat van: - het bepalen van de verdamperdruk (pv) ; - het aan de hand van de voornoemde matrix bepalen van de streefwaarde voor de condensordruk (pc) die bij de aldus bepaalde verdamperdruk (pv) zorgt voor een minimaal gezamenlijk vermogen.
  4. 4. - Werkwijze volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze de volgende iteratieve stappen omvat: - het bepalen van het huidige gezamenlijke vermogen dat wordt opgeslorpt door de compressor (5) en de ventilator (19) ; het verhogen of verlagen van het toerental van de ventilator (19) met een bepaalde sprong; - het bepalen van het nieuwe huidige gezamenlijke vermogen dat wordt opgeslorpt door de compressor (5) en de ventilator (19); - het regelen van het toerental van de ventilator (19) naar het toerental waarvoor het bepaalde gezamenlijke vermogen het laagst is; het eventueel iteratief herhalen van de voorgaande stappen.
  5. 5. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat tijdens de stap van het regelen van het toerental van de ventilator (19) het toerental geregeld wordt naar het minimale toerental waarbij de berekende of ingestelde streefwaarde voor de condensordruk (pc) bereikt wordt of waarbij de condensordruk (pc) zo goed als gelijk is aan de streefwaarde.
  6. 6. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de berekende of ingestelde streefwaarde voor de condensordruk (pc) periodiek bepaald wordt.
  7. 7. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze gebruikt wordt voor het drogen van gas dat afkomstig is van een compressor.
  8. 8. - Inrichting voor het koeldrogen van een gas, waarbij waterdamp uit het gas wordt gecondenseerd door het koelen van het gas, welke inrichting (1) is voorzien van een warmtewisselaar (2) met een secundair gedeelte (9) waar het te drogen gas doorheen wordt geleid voor het koelen van het gas en met een primair gedeelte dat de verdamper (3) vormt van een gesloten koelcircuit (4) waarin een koelmiddel kan circuleren door middel van een compressor (5) stroomafwaarts van de verdamper (3), waarbij het koelcircuit (4) stroomafwaarts tussen de compressor (5) en de verdamper (3) achtereenvolgens een condensor (6) omvat en een expansiemiddel (7) waardoorheen het koelmiddel kan circuleren, daardoor gekenmerkt dat de condensor (6) een frequentiegestuurde ventilator (19) omvat en dat de inrichting (1) een stuureenheid (20) omvat, waarbij de stuureenheid (20) het toerental van de voornoemde ventilator (19) zodanig regelt dat de condensordruk (pc) gelijk wordt gehouden aan een berekende of ingestelde streefwaarde.
  9. 9. - Inrichting volgens conclusie 8, daardoor gekenmerkt dat de stuureenheid (20) voorzien is van een vooraf bepaalde matrix die het gezamenlijk vermogen weergeeft dat wordt opgeslorpt door de compressor (5) en de ventilator (19) in functie van de verdamperdruk (pv) en de condensordruk (pc) en dat de stuureenheid (20) tevens verbonden is met middelen (22) om de verdamperdruk (pv) te bepalen, waarbij de stuureenheid (20) op basis van het signaal van de voornoemde middelen (22) de streefwaarde voor de condensordruk (pc) bepaalt aan de hand van de voornoemde matrix zodat het gezamenlijk vermogen minimaal is en het toerental van de ventilator (19) regelt zodat de condensordruk (pc) gelijk wordt aan deze voornoemde streefwaarde.
  10. 10. - Inrichting volgens conclusie 8, daardoor gekenmerkt dat de stuureenheid (20) voorzien is van een regelalgoritme dat toelaat om, door variatie van het toerental van de ventilator (19) , een bijhorende variatie in het gezamenlijk vermogen dat wordt opgeslorpt door de compressor (5) en de ventilator (19) te bepalen en om het toerental van de ventilator (19) te regelen naar het toerental waarvoor het voornoemde gezamenlijk vermogen minimaal is.
  11. 11. - Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 8 tot 10, daardoor gekenmerkt dat de stuureenheid (20) het toerental van de ventilator (19) regelt naar het minimale toerental waarbij de berekende of ingestelde streefwaarde voor de condensordruk (pc) bereikt wordt of waarbij de condensordruk (pc) zo goed als gelijk is aan de streefwaarde.
  12. 12. - Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 8 tot 11, daardoor gekenmerkt dat de stuureenheid (20) periodiek de berekende of ingestelde streefwaarde voor de condensordruk (pc) bepaalt.
  13. 13. - Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 8 tot 12, daardoor gekenmerkt dat het te drogen gas afkomstig is van een compressor.
BE2014/0347A 2014-05-09 2014-05-09 Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van een gas BE1021855B1 (nl)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2014/0347A BE1021855B1 (nl) 2014-05-09 2014-05-09 Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van een gas
TR2019/08735T TR201908735T4 (tr) 2014-05-09 2015-04-27 Kapalı soğutma devresine sahip bir ısı değiştiricisi kullanılarak bir gazın soğutularak kurutulmasına yönelik cihaz ve yöntem.
CN201580024224.9A CN106457130B (zh) 2014-05-09 2015-04-27 使用具有封闭冷却回路的换热器来冷却干燥气体的方法和装置
EP15736774.9A EP3140023B1 (en) 2014-05-09 2015-04-27 Method and device for cool-drying a gas using a heat exchanger with closed cooling circuit
US15/309,619 US9950294B2 (en) 2014-05-09 2015-04-27 Method and device for cool-drying a gas using a heat exchanger with closed cooling circuit
HUE15736774A HUE045408T2 (hu) 2014-05-09 2015-04-27 Eljárás és készülék gáz hûtve szárítására zárt hûtõkörös hõcserélõ alkalmazásával
PCT/BE2015/000014 WO2015168753A1 (en) 2014-05-09 2015-04-27 Method and device for cool-drying a gas using a heat exchanger with closed cooling circuit
ES15736774T ES2736475T3 (es) 2014-05-09 2015-04-27 Método y dispositivo para liofilizar un gas usando un intercambiador de calor con circuito de refrigeración cerrado
PT15736774T PT3140023T (pt) 2014-05-09 2015-04-27 Método e dispositivo para secagem a frio de um gás utilizando um permutador de calor com circuito fechado de refrigeração
PL15736774T PL3140023T3 (pl) 2014-05-09 2015-04-27 Sposób i urządzenie do osuszania ziębniczego gazu za pomocą wymiennika ciepła z zamkniętym obiegiem chłodzenia
DK15736774.9T DK3140023T3 (da) 2014-05-09 2015-04-27 Fremgangsmåde og indretning til køletørring af gas under anvendelse af varmeveksler med lukket kølekredsløb

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2014/0347A BE1021855B1 (nl) 2014-05-09 2014-05-09 Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van een gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1021855B1 true BE1021855B1 (nl) 2016-01-22

Family

ID=51302570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2014/0347A BE1021855B1 (nl) 2014-05-09 2014-05-09 Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van een gas

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9950294B2 (nl)
EP (1) EP3140023B1 (nl)
CN (1) CN106457130B (nl)
BE (1) BE1021855B1 (nl)
DK (1) DK3140023T3 (nl)
ES (1) ES2736475T3 (nl)
HU (1) HUE045408T2 (nl)
PL (1) PL3140023T3 (nl)
PT (1) PT3140023T (nl)
TR (1) TR201908735T4 (nl)
WO (1) WO2015168753A1 (nl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11499765B2 (en) * 2018-08-01 2022-11-15 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Device and process for refueling containers with pressurized gas
EP3714962B1 (de) * 2019-03-29 2021-12-15 Kaeser Kompressoren SE Druckluftstation
US11369920B2 (en) * 2019-12-31 2022-06-28 Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. Multi-mode air drying system
CN113601806A (zh) * 2021-06-29 2021-11-05 无锡有孚精工科技有限公司 一种模具生产用气液冷却装置、系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1578966A (en) * 1976-07-14 1980-11-12 Droogtech Heat exchange arrangements
GB2183320A (en) * 1985-11-08 1987-06-03 Gossler Ewald Method and device for cooling gases
US6516622B1 (en) * 2000-06-13 2003-02-11 Belair Technologies, Llc Method and apparatus for variable frequency controlled compressor and fan
US20090277196A1 (en) * 2008-05-01 2009-11-12 Gambiana Dennis S Apparatus and method for modulating cooling
US20110138825A1 (en) * 2008-01-17 2011-06-16 Carrier Corporation Carbon dioxide refrigerant vapor compression system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5640418A (en) * 1979-09-13 1981-04-16 Toshiba Corp Dehumidifier
JPH11351680A (ja) * 1998-06-08 1999-12-24 Calsonic Corp 冷房装置
BE1013150A3 (nl) * 1999-11-24 2001-10-02 Atlas Copco Airpower Nv Inrichting en werkwijze voor het koeldrogen.
US6711906B2 (en) * 2001-04-20 2004-03-30 Hankison International Variable evaporator control for a gas dryer
ITMI20011918A1 (it) * 2001-09-14 2003-03-14 Domnick Hunter Hiross S P A Sistema di controllo per essicatori di gas compresso a refrigerazione
EP1607699B1 (en) * 2004-06-10 2008-05-14 Micheletti Impianti S.R.L. Refrigeration plant
US8051668B2 (en) * 2004-10-28 2011-11-08 Emerson Retail Services, Inc. Condenser fan control system
BE1017362A3 (nl) * 2006-11-10 2008-07-01 Atlas Copco Airpower Nv Werkwijze voor het koeldrogen.
US20090217679A1 (en) 2008-02-28 2009-09-03 Optidyn Inc. Refrigeration cooling system control
WO2013071967A1 (de) 2011-11-16 2013-05-23 A-Heat Allied Heat Exchange Technology Ag Verfahren zur minimierung eines energieverbrauchs einer wärmeumwälzmaschine, sowie wärmeumwälzmaschine
JP5472391B2 (ja) * 2012-07-31 2014-04-16 ダイキン工業株式会社 コンテナ用冷凍装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1578966A (en) * 1976-07-14 1980-11-12 Droogtech Heat exchange arrangements
GB2183320A (en) * 1985-11-08 1987-06-03 Gossler Ewald Method and device for cooling gases
US6516622B1 (en) * 2000-06-13 2003-02-11 Belair Technologies, Llc Method and apparatus for variable frequency controlled compressor and fan
US20110138825A1 (en) * 2008-01-17 2011-06-16 Carrier Corporation Carbon dioxide refrigerant vapor compression system
US20090277196A1 (en) * 2008-05-01 2009-11-12 Gambiana Dennis S Apparatus and method for modulating cooling

Also Published As

Publication number Publication date
PT3140023T (pt) 2019-06-06
ES2736475T3 (es) 2020-01-02
TR201908735T4 (tr) 2019-07-22
US20170128879A1 (en) 2017-05-11
CN106457130A (zh) 2017-02-22
DK3140023T3 (da) 2019-05-20
EP3140023A1 (en) 2017-03-15
EP3140023B1 (en) 2019-04-17
HUE045408T2 (hu) 2019-12-30
WO2015168753A1 (en) 2015-11-12
CN106457130B (zh) 2020-01-24
US9950294B2 (en) 2018-04-24
PL3140023T3 (pl) 2019-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1021855B1 (nl) Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van een gas
US10060663B2 (en) Cooling circuit, cold drying installation and method for controlling a cooling circuit
BE1017362A3 (nl) Werkwijze voor het koeldrogen.
KR101254935B1 (ko) 폐열 이용 고효율 클린룸 항온항습기 정밀제어를 위한 공조장치
WO2015168755A1 (en) Method and device for cool-drying a gas with circulating cooling liquid with bypass line
BE1022137B1 (nl) Werkwijze voor het koeldrogen van een gas
JP6512596B2 (ja) 加熱装置
US9914092B2 (en) Method and device for cool drying a gas
JP2013520300A (ja) 気体を冷却乾燥する方法および装置
EP4028697A1 (en) Dehumidification system
BE1021900B1 (nl) Werkwijze voor het koeldrogen van een gas.
BE1021844B1 (nl) Inrichting en werkwijze voor het koeldrogen van een gas
EA044064B1 (ru) Осушительная система
BE1021838B1 (nl) Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van een gas
AU2012331506A1 (en) A laundry dryer with a heat pump system and air recirculation