BE1022137B1 - Werkwijze voor het koeldrogen van een gas - Google Patents

Werkwijze voor het koeldrogen van een gas Download PDF

Info

Publication number
BE1022137B1
BE1022137B1 BE2014/0345A BE201400345A BE1022137B1 BE 1022137 B1 BE1022137 B1 BE 1022137B1 BE 2014/0345 A BE2014/0345 A BE 2014/0345A BE 201400345 A BE201400345 A BE 201400345A BE 1022137 B1 BE1022137 B1 BE 1022137B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
expansion valve
hot gas
formula
gas bypass
bypass valve
Prior art date
Application number
BE2014/0345A
Other languages
English (en)
Inventor
Herdt Johan Hendrik R. De
Frits Cornelis A. Baltus
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 BE2014/0345A priority Critical patent/BE1022137B1/nl
Application filed by Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap filed Critical Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap
Priority to DK15750230.3T priority patent/DK3140026T3/en
Priority to PCT/BE2015/000013 priority patent/WO2015168752A1/en
Priority to NZ726389A priority patent/NZ726389A/en
Priority to CA2947318A priority patent/CA2947318C/en
Priority to US15/309,603 priority patent/US9914091B2/en
Priority to ES15750230.3T priority patent/ES2687375T3/es
Priority to CN201580024214.5A priority patent/CN106413854B/zh
Priority to AU2015255648A priority patent/AU2015255648B2/en
Priority to PL15750230T priority patent/PL3140026T3/pl
Priority to PT15750230T priority patent/PT3140026T/pt
Priority to EP15750230.3A priority patent/EP3140026B1/en
Priority to BR112016026261-1A priority patent/BR112016026261B1/pt
Priority to MX2016014551A priority patent/MX2016014551A/es
Priority to RU2016148135A priority patent/RU2669630C2/ru
Application granted granted Critical
Publication of BE1022137B1 publication Critical patent/BE1022137B1/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)
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31—Expansion valves
    • F25B41/34—Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0403—Refrigeration circuit bypassing means for the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2501—Bypass valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2513—Expansion valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

Werkwijze voor het koeldrogen van gas, gebruik makende van een warmtewisselaar (2) waarvan het primair gedeelte de verdamper (3) vormt van een koelcircuit (4) met een compressor (6), een expansieventiel (8) en een bypassleiding (16) over de compressor (6) met een hot gas bypassventiel (18), waarbij de werkwijze gebruik maakt van een formule die het verband weergeeft tussen de stand van het expansieventiel (8) en hot gas bypassventiel (18), waarbij op basis van deze formule ofwel: de stand van het expansieventiel (8) geregeld wordt in functie van de stand van het hot gas bypassventiel (18) of omgekeerd; ofwel de stand van beide ventielen (8, 18) ten opzichte van elkaar gecontroleerd worden.

Description

Werkwijze 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 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 expansieventiel waardoorheen het koelmiddel kan circuleren en een bypassleiding met daarin een hot gas bypassventiel die de uitlaat van de compressor verbindt met een injectiepunt stroomopwaarts van de compressor.
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 vloeistofafschelder 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, met andere woorden, dat het een relatieve vochtigheid van 100% bezit. 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.
In bekende werkwijze gebeurt de regeling van het koelcircuit via twee aparte regelingen: een regeling van het expansieventiel enerzijds en een regeling van het hot gas bypassventiel anderzijds.
Het expansieventiel wordt gebruikt om juist voldoende koelmiddel te expanderen zodat het koelmiddel steeds oververhit de compressor binnengaat.
Door deze oververhitting kan het aanwezig vloeibaar koelmiddel uitgedampt worden alvorens het naar de compressor geleid wordt om de compressor optimaal te beschermen tegen vloeibaar koelmiddel.
Op basis van de metingen van de verdamperdruk en de verdampertemperatuur kan de oververhitting van het koelmiddel bepaald worden en kan er bepaald worden of het expansieventiel meer of minder geopend moet worden om zodoende de oververhitting van het koelmiddel te kunnen controleren.
Het hot gas bypassventiel wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat de verdamperdruk niet te laag wordt zodat de lucht in de warmtewisselaar niet te sterk afgekoeld wordt aangezien anders het condensaat zou bevriezen.
Door een bepaalde hoeveelheid koelmiddel, onder de vorm van heet gas, van het koelcircuit af te takken en langsheen de bypassleiding over de compressor te sturen, wordt de verdamperdruk en automatisch ook de temperatuur van het koelmiddel onder controle gehouden. Dit kan nodig zijn bijvoorbeeld bij een wisselende belasting van het koelcircuit.
Op deze manier kan de koelcapaciteit van de inrichting afnemen en kan voorkomen worden dat het condensaat in de warmtewisselaar bevriest of dat de temperatuur van het koelmiddel te sterk daalt.
Het hot gas bypassventiel wordt hierbij aangestuurd door een stuureenheid die op bekende wijze in verbinding staat met één of meerdere sensoren.
Deze sensoren zijn bijvoorbeeld aangebracht om de verdamperdruk te bepalen. Wanneer deze sensoren een verdamperdruk registreren die te laag is, stuurt de stuureenheid een signaal naar het hot gas bypassventiel om deze laatste te openen. Op die manier wordt een bepaalde hoeveelheid koelmiddel via een bypassleiding over de compressor geleid zodat de koelcapaciteit van het koelcircuit afneemt.
Een nadeel is dat er twee aparte regelingen voorzien moeten worden, wat de werkwijze ingewikkeld maakt.
Bovendien heeft de regeling van het expansieventiel een invloed op de regeling van het hot gas bypassventiel en omgekeerd.
Immers, als het expansieventiel opent of sluit om een vaste oververhitting te bekomen zelfs bij een wisselende belasting, zal de verdamperdruk stijgen of dalen. Hierdoor moet ook het hot gas bypassventiel aangepast worden teneinde de verdamperdruk naar het gewenste setpunt te kunnen regelen. De gewenste verdamperdruk is afhankelijk van de belasting.
Met andere woorden zal een wijziging van de stand van het hot gas bypassventiel ervoor zorgen dat het expansieventiel ook moet worden aangepast.
Dit maakt het moeilijk om de goede werking van het koelcircuit te garanderen.
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 expansieventiel waardoorheen het koelmiddel kan circuleren en een bypassleiding met daarin een hot gas bypassventiel die de uitlaat van de compressor verbindt met een injectiepunt stroomopwaarts van de compressor, waarbij de werkwijze gebruik maakt van een experimenteel bepaalde formule die het verband weergeeft tussen de stand van het expansieventiel en het hot gas bypassventiel bij regeling naar een vaste oververhitting van het koelmiddel stroomafwaarts de verdamper en naar een gewenste verdamperdruk, waarbij de werkwijze erin bestaat om op basis van deze formule ofwel: - de stand van het expansieventiel te regelen in functie van de stand van het hot gas bypassventiel; ofwel - de stand van het hot gas bypassventiel te regelen in functie van de stand van het expansieventiel; ofwel - de stand van beide ventielen ten opzichte van elkaar te controleren.
Uit experimenten is gebleken dat voor elke belasting van het koelcircuit er een bijhorende vaste stand of opening van het expansieventiel is en een bijhorende vaste stand of opening van het hot gas bypassventiel. Er is met andere woorden een verband tussen het expansieventiel en het hot gas bypassventiel.
Een voordeel is dat dergelijke verband kan uitgedrukt worden in een formule die toelaat om de opening van het expansieventiel te berekenen uit de opening van het hot gas bypassventiel en omgekeerd.
Een voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat, door gebruik te maken van dergelijke formule, de standen van beide ventielen ten opzichte van elkaar gecontroleerd kunnen worden.
Derhalve kan ervoor gezorgd worden dat bij het afzonderlijk regelen van de stand van beide ventielen, de aldus bepaalde standen overeenkomen met de formule om zo een goede werking van het koelcircuit te garanderen.
Een ander voordeel is dat door gebruik te maken van de formule, er kan gewerkt worden met slechts één regeling, bijvoorbeeld de regeling van het expansieventiel en dat de stand van het hot gas bypassventiel eenvoudigweg berekend kan worden uit de formule.
Dit heeft als voordeel dat er geen twee regelingen zijn die elkaar kunnen beïnvloeden waardoor een stabielere werking van de droger gekomen wordt en dat de droger minder complex is omdat er slechts één regeling is.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende toepassingen beschreven van de werkwijze voor het koeldrogen van een gas volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch een koelcircuit weergeeft voor toepassing van een werkwijze volgens de uitvinding; figuur 2 schematisch twee curven weergeeft die het verband weergeeft tussen de stand van het expansieventiel en het hot gas bypassventiel voor een verschillende condensordruk; figuur 3 schematisch een werkwijze volgens de uitvinding weergeeft.
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 eerste vloeistofafscheider 5, een compressor 6, een condensor 7 en een expansieventiel 8 zijn opgesteld.
De compressor 6 wordt in dit geval aangedreven door een motor 9 en dient om een koelmiddel doorheen het koelcircuit 4 te kunnen laten circuleren volgens de pijl A. De compressor 6 kan bijvoorbeeld een volumetrische compressor zijn, terwijl de motor 9 bijvoorbeeld een elektrische motor is.
Dit koelmiddel kan bijvoorbeeld R404a zijn, doch de uitvinding is vanzelfsprekend niet als dusdanig beperkt.
Het expansieventiel 8 is in dit geval en bij voorkeur een elektronisch expansieventiel 8 dat regelbaar is. In dit geval is het expansieventiel 8 traploos regelbaar tussen een minimale stand en een maximale stand.
Een elektronisch expansieventiel 8 heeft als voordeel dat de expansie van vloeibaar koelmiddel naar de verdamper 3 toe zeer nauwkeurig gedoseerd kan worden al naar gelang bijvoorbeeld de belasting, waardoor een stabielere inrichting 1 wordt bekomen.
Het secundair gedeelte 10 van de warmtewisselaar 2 maakt deel uit van een leiding 11 voor te drogen vochtige lucht waarvan de stromingszin door pijl B is aangeduid. De ingang van deze leiding 11 kan bijvoorbeeld aangesloten zijn op een uitlaat van een compressor voor de aanvoer van te drogen perslucht.
Na het secundaire gedeelte 10 van de warmtewisselaar 2, meer bepaald aan zijn uitgang, is in de leiding 11 een tweede vloeistofafscheider 12 opgesteld.
In dit geval strekt deze leiding 11 zich, voor ze het secundaire gedeelte 10 van de warmtewisselaar 2 bereikt, met een gedeelte 13 doorheen een voorkoeler of recuperatiewarmtewisselaar 14 uit. Na het secundaire gedeelte 10 strekt deze leiding 11 zich eveneens met een gedeelte 15 doorheen deze recuperatiewarmtewisselaar 14 uit, in tegenstroom met het voornoemde gedeelte 13.
De uitgang van de voornoemde leiding 11 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 6 is, in dit geval, overbrugd door één bypassleiding 16 die de uitlaat van de compressor 6 verbindt met het injectiepunt P, dat in dit geval stroomopwaarts van de inlaat 17a van de verdamper 3 gelegen is, doch stroomafwaarts van het expansieventiel 8.
De bypassleiding 16 is uitgevoerd met een hot gas bypassventiel 18 voor het aftakken van koelmiddel van het koelcircuit 4.
Bij voorkeur is het hot gas bypassventiel 18 een elektronisch hot gas bypassventiel 18, wat als voordeel heeft dat het minder of meer geopend kan worden waardoor de hoeveelheid koelmiddel dat via de bypassleiding wordt geïnjecteerd ingesteld kan worden.
Dit zal het mogelijk maken om het koelmiddel opnieuw te injecteren in het koelcircuit 4 stroomopwaarts van de inlaat 17a van de verdamper 3. Het is duidelijk dat het injectiepunt P ook stroomafwaarts van de inlaat 17a of de uitlaat 17b van de verdamper gelegen kan zijn. In dit laatste geval hoeft het hot gas bypassventiel 18 geen elektronisch ventiel te zijn.
Het elektronisch hot gas bypassventiel 18 is in dit geval traploos regelbaar tussen een minimale of gesloten stand en een maximale stand waarbij het volledig open is.
Het elektronisch hot gas bypassventiel 18 staat in verbinding met een stuureenheid 19 waarop in dit geval tevens een aantal middelen 20, 21 en 22 zijn aangesloten om de temperatuur en/of de druk van het koelmiddel te bepalen.
Eerste middelen 20 zijn gepositioneerd aan de condensor 7 voor het bepalen van de condensordruk pc.
Tweede middelen 21 en derde middelen 22 zijn geplaatst na de verdamper 3 voor het bepalen van de druk pv respectievelijk de temperatuur Tv van het koelmiddel in de verdamper 3.
Het is duidelijk dat deze middelen op verschillende manieren uitgevoerd kunnen zijn.
De stuureenheid 19 staat eveneens in verbinding met de condensor 7, het expansieventiel 8 en de motor 9.
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 11 en dus doorheen het secundaire gedeelte 10 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 2, of dus de verdamper 3 van het koelcircuit 4, stroomt.
Hierdoor wordt er condensaat gevormd dat in de tweede vloeistofafscheider 12 wordt afgescheiden.
De koude lucht die na deze tweede vloeistofafscheider 12 in absolute termen minder vocht bevat, maar toch een relatieve vochtigheid van 100% bezit, wordt in de recuperatiewarmtewisselaar 14 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 14 reeds gedeeltelijk wordt afgekoeld alvorens naar de warmtewisselaar 2 te worden toegevoerd.
De lucht aan de uitgang van de recuperatiewarmtewisselaar 14 is dus droger dan aan de ingang van de warmtewisselaar 2.
Om de vochtige te koelen lucht te kunnen afkoelen in het secundaire gedeelte 10 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 6 op hogere druk gebracht worden, vervolgens in de condensor 7 afgekoeld en gecondenseerd worden.
Het vloeibare, koude koelmiddel zal vervolgens door het expansieventiel 8 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 6 geleid worden.
Het eventuele nog aanwezige vloeibaar koelmiddel na de verdamper 3 zal door de eerste vloeistofafscheider 5 worden tegengehouden.
De stuureenheid 19 zal hierbij het expansieventiel 8 en het hot gas bypassventiel 18 aansturen op basis van de signalen van de middelen 21 en 22 zodat de gewenste graad van oververhitting van het koelmiddel na de verdamper 3 wordt bekomen en een gewenste verdamperdruk pv.
Bij een verandering van de condities, bijvoorbeeld een verandering in de belasting van het koelcircuit 4, zal de stand van de ventielen 8, 18 aangepast moeten worden.
Hiervoor is in de stuureenheid 19 één regeling, in dit geval voor de stand van het hot gas bypassventiel 18. De stand van het expansieventiel wordt bepaald door middel van een formule, die in dit geval opgeslagen is in de stuureenheid 19.
Deze formule is experimenteel bepaald en wordt afgeleid uit een curve 23, zoals is weergegeven in figuur 2.
De curve 23 uit figuur 2 is opgebouwd uit een aantal verschillende punten 24 die experimenteel bepaald worden, waarbij elk punt 24 de stand of opening van het expansieventiel 8 en de bijhorende stand of opening van het hot gas bypassventiel 18 weergeeft voor een welbepaalde belasting, waarbij beide ventielen 8, 18 voor deze belasting geregeld zijn naar een gewenste verdamperdruk pv en een vaste graad van oververhitting van het koelmiddel en waarbij voor het opstellen van de curve 23 de condensordruk Pc gelijk wordt gehouden.
Met andere woorden: elk punt 23 op de curve 24 komt overeen met een welbepaalde belasting en de gehele curve 24 is geldig voor één welbepaalde condensordruk pc.
De stand of opening van de ventielen 8, 18 kan bijvoorbeeld uitgedrukt worden in %, waarbij 0% overeenkomt met een volledig gesloten ventiel en 100% overeenkomt met een volledig open ventiel.
Voor een andere condensordruk pc' kan een analoge curve 23' worden opgebouwd uit verschillende experimenteel bepaalde punten 24' .
Aan de hand van de curve 23 kan een formule gevonden worden die het functieverloop van de curve 23 omschrijft.
De formule is van de vorm y=A*eB*x, waarbij : - y de stand van het expansieventiel 8 is en x de stand van het hot gas bypassventiel 18 is; - A en B parameters zijn die experimenteel bepaald worden.
De parameters A en B hangen bijvoorbeeld af van de condensordruk, het koelmiddel, de gewenste oververhitting en/of andere omgevingsparameters.
Voor elke curve 23, 23' kan een dergelijke formule opgesteld worden.
De formules zijn opgeslagen in de stuureenheid 19. Tijdens de werking van de inrichting 1, zal de stuureenheid het hot gas bypassventiel 18 aansturen op basis van het signaal van de middelen 20 om de condensordruk pc op het gewenste niveau te houden.
Om de stand van het expansieventiel te regelen, zal de stuureenheid op basis van het signaal van de middelen 20 de formule uitkiezen voor de op dat ogenblik geldende condensordruk pc.
Aan de hand van de stand van het hot gas bypassventiel 18, kan met de formule de stand van het expansieventiel 8 berekend worden.
Dit is schematisch weergegeven in figuur 2: de juiste curve 23 en dus de juiste formule wordt bepaald op basis van de condensordruk pc. De stand van het hot gas bypassventiel 18 wordt afgelezen op de curve 23, waaruit de bijhorende stand van het expansieventiel 8 volgt. De stuureenheid 19 zal het expansieventiel 8 naar deze stand regelen.
Het is uiteraard mogelijk dat de stuureenheid 19 een regeling bevat voor het expansieventiel 8, waarbij dit ventiel 8 geregeld wordt zodat een vaste oververhitting van het koelmiddel na de verdamper 3 wordt bekomen en dat de bijhorende stand van het hot gas bypassventiel 18 bepaald wordt aan de hand van de formule, op zeer analoge wijze als hierboven beschreven.
Het is verder ook mogelijk dat in plaats van dat verschillende formules zijn opgeslagen in de stuureenheid 19, is het ook mogelijk dat één formule voor een welbepaalde condensordruk pc experimenteel wordt bepaald en dat, wanneer de condensordruk pc afwijkt van voornoemde welbepaalde condensordruk pc, in de formule een correctiefactor C wordt toegepast, waarbij de correctiefactor C afhangt van de op dat ogenblik geldende condensordruk pc.
Met andere woorden, in de stuureenheid 19 is één formule opgeslagen bij één bepaalde condensordruk pc. Wanneer de op dat ogenblik geldende condensordruk pc afwijkt van de voornoemde bepaalde condensordruk pc, zal de stuureenheid 19 bij het berekenen van de stand van het expansieventiel 8, een correctiefactor C toepassen, waarbij C zal afhangen van de condensordruk pc.
Uit experimenten is gebleken dat de verschillende curven 23, 23' voor verschillende condensordrukken pc door middel van verschuiving van de curve 23 bekomen kunnen worden door toepassen van een correctiefactor C.
In het geval dat de experimenteel bepaalde formule bij de bepaalde condensordruk pc van de vorm is: y= A*eB*x, zal de formule met correctiefactor de volgende vorm aannemen: y= (A+C)*eB*x + C, waarbij: - y de stand van het expansieventiel 8 is en x de stand van het hot gas bypassventiel 18 is; - A en B parameters zijn die experimenteel bepaald worden; - C een correctiefactor is die afhangt van de condensordruk pc.
Door toepassen van de gepaste correctiefactor C in de voornoemde formule, kan de formule van de curve 23' bekomen worden bij een andere condensordruk pc.
In figuur 3 is dit schematisch weergegeven voor twee correctiefactoren C en C'.
De werkwijze bij gebruik van de formule met correctiefactor C is als volgt.
In de stuureenheid 19 is de formule
waarbij A en B experimenteel bepaald zijn.
De stuureenheid 19 zal het hot gas bypassventiel 18 aansturen op basis van het signaal van de middelen 20 om de condensordruk pc te bepalen.
Op basis van deze condensordruk pc zal de stuureenheid 19 eveneens de gepaste correctiefactor C bepalen om toe te passen in de formule.
Uit deze formule met correctiefactor C en de stand van het hot gas bypassventiel 18 kan de stand van het expansieventiel 8 berekend worden. De stuureenheid 19 zal het expansieventiel 8 regelen naar deze berekende stand.
Het is ook mogelijk dat de stuureenheid 19 voorzien is van twee regelingen, één voor het expansieventiel 8 en één voor het hot gas bypassventiel 18, zoals traditioneel het geval is. Met behulp van de formule kunnen de standen van beide ventielen 8, 18 bekomen met de regelingen ten opzichte van elkaar gecontroleerd worden om zo de goede werking van het koelcircuit 4 te kunnen garanderen.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een dergelijke werkwijze voor het koeldrogen van een gas volgens de uitvinding kan volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (9)

  1. Conclusies .
    1.- Werkwijze voor het koeldrogen van een gas, waarbij waterdamp uit het gas wordt gecondenseerd door het gas doorheen het secundair gedeelte (10) 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 (6) die in het koelcircuit (4) stroomafwaarts van de verdamper (3) is opgesteld en die gevolgd wordt door een condensor (7) en een expansieventiel (8) waardoorheen het koelmiddel kan circuleren en een bypassleiding (16) met daarin een hot gas bypassventiel (18) die de uitlaat van de compressor (6) verbindt met een injectiepunt (P) stroomopwaarts van de compressor (6), daardoor gekenmerkt dat de werkwijze gebruik maakt van een experimenteel bepaalde formule die het verband weergeeft tussen de stand van het expansieventiel (8) en het hot gas bypassventiel (18) bij regeling naar een vaste oververhitting van het koelmiddel stroomafwaarts de verdamper (3) en naar een gewenste verdamperdruk (pv) , waarbij de werkwijze erin bestaat om op basis van deze formule ofwel: - de stand van het expansieventiel (8) te regelen in functie van de stand van het hot gas bypassventiel (18); ofwel - de stand van het hot gas bypassventiel (18) te regelen in functie van de stand van het expansieventiel (8); ofwel - de stand van beide ventielen (8, 18) ten opzichte van elkaar te controleren.
  2. 2. - Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de formule van de vorm is y=A*eB*x, waarbij : - y de stand van het expansieventiel (8) is en x de stand van het hot gas bypassventiel (18) is of omgekeerd; - A en B parameters zijn die experimenteel bepaald worden.
  3. 3. - Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de experimenteel bepaalde formule wordt bepaald door een curve (23) die opgebouwd is uit verschillende punten (24), waarbij elk punt (24) de stand van het expansieventiel (8) en de bijhorende stand van het hot gas bypassventiel (18) weergeeft voor een welbepaalde belasting, waarbij beide ventielen (8, 18) voor deze belasting geregeld zijn naar een gewenste verdamperdruk (pv) en een vaste graad van oververhitting van het koelmiddel en waarbij voor het opstellen van de curve (23) de condensordruk (pc) gelijk wordt gehouden.
  4. 4. - Werkwijze volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat voor verschillende condensordrukken (pc) een formule wordt bepaald en dat afhankelijk van de op dat ogenblik geldende condensordruk (pc) , de gepaste formule wordt toegepast.
  5. 5. - Werkwijze volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat één formule voor een welbepaalde condensordruk (pc) experimenteel wordt bepaald en dat, wanneer de condensordruk (pc) afwijkt van voornoemde welbepaalde condensordruk (pc) , in de formule een correctiefactor (C) wordt toegepast, waarbij de correctiefactor (C) afhangt van de op dat ogenblik geldende condensordruk (pc) .
  6. 6. - Werkwijze volgens conclusie 2 en 5, daardoor gekenmerkt dat de formule met correctief actor (C) van de vorm is y = (A+C) *eB*x + C, waarbij : - y de stand van het expansieventiel is en x de stand van het hot gas bypassventiel is of omgekeerd; - A en B parameters zijn die experimenteel bepaald worden; - C een correctiefactor is die afhangt van de condensordruk (pc) .
  7. 7. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het injectiepunt (P) stroomopwaarts van de uitgang (17b) van de verdamper (3) gelegen is en stroomafwaarts van het expansieventiel (8).
  8. 8. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het expansieventiel (8) een elektronisch expansieventiel (8) is en/of dat het hot gas bypassventiel (18) een elektronisch hot gas bypassventiel (18) is.
  9. 9. - 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.
BE2014/0345A 2014-05-09 2014-05-09 Werkwijze voor het koeldrogen van een gas BE1022137B1 (nl)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2014/0345A BE1022137B1 (nl) 2014-05-09 2014-05-09 Werkwijze voor het koeldrogen van een gas
AU2015255648A AU2015255648B2 (en) 2014-05-09 2015-04-27 Method for cool drying a gas
NZ726389A NZ726389A (en) 2014-05-09 2015-04-27 Method for cool drying a gas
CA2947318A CA2947318C (en) 2014-05-09 2015-04-27 Method for cool drying a gas
US15/309,603 US9914091B2 (en) 2014-05-09 2015-04-27 Method for cool drying a gas
ES15750230.3T ES2687375T3 (es) 2014-05-09 2015-04-27 Método para secar en frío un gas
DK15750230.3T DK3140026T3 (en) 2014-05-09 2015-04-27 Method of cold drying a gas
PCT/BE2015/000013 WO2015168752A1 (en) 2014-05-09 2015-04-27 Method for cool drying a gas
PL15750230T PL3140026T3 (pl) 2014-05-09 2015-04-27 Sposób osuszania gazu przez schładzanie
PT15750230T PT3140026T (pt) 2014-05-09 2015-04-27 Método para secar um gás por refrigeração
EP15750230.3A EP3140026B1 (en) 2014-05-09 2015-04-27 Method for cool drying a gas
BR112016026261-1A BR112016026261B1 (pt) 2014-05-09 2015-04-27 Método para secar um gás a frio
MX2016014551A MX2016014551A (es) 2014-05-09 2015-04-27 Metodo para secar en frio un gas.
RU2016148135A RU2669630C2 (ru) 2014-05-09 2015-04-27 Способ осушки газа охлаждением
CN201580024214.5A CN106413854B (zh) 2014-05-09 2015-04-27 用于对气体进行冷却干燥的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2014/0345A BE1022137B1 (nl) 2014-05-09 2014-05-09 Werkwijze voor het koeldrogen van een gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1022137B1 true BE1022137B1 (nl) 2016-02-19

Family

ID=51302568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2014/0345A BE1022137B1 (nl) 2014-05-09 2014-05-09 Werkwijze voor het koeldrogen van een gas

Country Status (15)

Country Link
US (1) US9914091B2 (nl)
EP (1) EP3140026B1 (nl)
CN (1) CN106413854B (nl)
AU (1) AU2015255648B2 (nl)
BE (1) BE1022137B1 (nl)
BR (1) BR112016026261B1 (nl)
CA (1) CA2947318C (nl)
DK (1) DK3140026T3 (nl)
ES (1) ES2687375T3 (nl)
MX (1) MX2016014551A (nl)
NZ (1) NZ726389A (nl)
PL (1) PL3140026T3 (nl)
PT (1) PT3140026T (nl)
RU (1) RU2669630C2 (nl)
WO (1) WO2015168752A1 (nl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11506339B2 (en) * 2018-08-01 2022-11-22 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Device and process for refueling containers with pressurized gas
US11112147B2 (en) * 2019-10-24 2021-09-07 M.D, Mechanical Devices Ltd. Cooling system with controlled biphase mixing of refrigerant
US20230056234A1 (en) * 2021-08-20 2023-02-23 Carrier Corporation Expansion control system on a centrifugal chiller with an integral subcooler

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1103296A1 (en) * 1999-11-24 2001-05-30 Atlas Copco Airpower N.V. Device and method for cool-drying
US6467292B1 (en) * 2001-09-14 2002-10-22 Domnick Hunter Hoross S.P.A. Control system for compressed gas refrigeration dryers
US20020174665A1 (en) * 2001-04-20 2002-11-28 Pritchard Brian W. Variable evaporator control for a gas dryer
EP1607699A1 (en) * 2004-06-10 2005-12-21 Micheletti Impianti S.R.L. Refrigeration plant

Family Cites Families (5)

* 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
DE10007502A1 (de) * 2000-02-18 2001-08-23 Basell Polypropylen Gmbh Innenbehälter für Haushaltsgeräte
CN2495363Y (zh) * 2001-02-26 2002-06-19 杭州汉业气源净化设备有限公司 压缩空气的净化干燥装置
ITTO20030792A1 (it) * 2002-10-08 2004-04-09 Danfoss As Dispositivo e procedimento di controllo di una valvola
BE1019009A3 (nl) * 2009-11-24 2011-12-06 Atlas Copco Airpower Nv Inrichting en wekwijze voor het koeldrogen.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1103296A1 (en) * 1999-11-24 2001-05-30 Atlas Copco Airpower N.V. Device and method for cool-drying
US20020174665A1 (en) * 2001-04-20 2002-11-28 Pritchard Brian W. Variable evaporator control for a gas dryer
US6467292B1 (en) * 2001-09-14 2002-10-22 Domnick Hunter Hoross S.P.A. Control system for compressed gas refrigeration dryers
EP1607699A1 (en) * 2004-06-10 2005-12-21 Micheletti Impianti S.R.L. Refrigeration plant

Also Published As

Publication number Publication date
US20170144103A1 (en) 2017-05-25
PL3140026T3 (pl) 2018-11-30
PT3140026T (pt) 2018-10-10
BR112016026261A2 (pt) 2018-06-19
RU2016148135A (ru) 2018-06-09
RU2669630C2 (ru) 2018-10-12
WO2015168752A1 (en) 2015-11-12
CA2947318C (en) 2019-04-16
ES2687375T3 (es) 2018-10-24
BR112016026261B1 (pt) 2022-02-15
CN106413854B (zh) 2019-07-16
US9914091B2 (en) 2018-03-13
EP3140026B1 (en) 2018-06-13
CA2947318A1 (en) 2015-11-12
RU2016148135A3 (nl) 2018-06-09
AU2015255648B2 (en) 2018-11-08
DK3140026T3 (en) 2018-08-20
EP3140026A1 (en) 2017-03-15
AU2015255648A1 (en) 2016-11-17
MX2016014551A (es) 2017-05-23
CN106413854A (zh) 2017-02-15
NZ726389A (en) 2019-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6393850B1 (en) Device and method for performing a dehumidifying operation
BE1012132A6 (nl) Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen.
RU2506986C1 (ru) Устройство и способ для осушки газа
CN104697234B (zh) 制冷剂循环系统以及其控制方法
BE1022137B1 (nl) Werkwijze voor het koeldrogen van een gas
BE1017362A3 (nl) Werkwijze voor het koeldrogen.
DK3140025T3 (en) Method and device for cool-drying a gas with circulating cooling liquid with bypass line
BE1021855B1 (nl) Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van een gas
EP3023711A1 (en) Energy control for vapour injection
EP3058298B1 (en) Drying apparatus and method of drying material
BE1019199A3 (nl) Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van gas.
BE1021883B1 (nl) Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van een gas
US7260949B2 (en) Compressor variable dryer system
BE1021900B1 (nl) Werkwijze voor het koeldrogen van een gas.
BE1021844B1 (nl) Inrichting en werkwijze voor het koeldrogen van een gas
BE1021838B1 (nl) Werkwijze en inrichting voor het koeldrogen van een gas
JP2013520300A5 (nl)