BE1027507B1 - Droger voor samengeperst gas, compressorinstallatie voorzien van droger en werkwijze voor het drogen van samengeperst gas - Google Patents

Abstract

Droger voor een samengeperst gas, omvattende een drukvat met daarin een droogzone en een regeneratiezone; een trommel, voorzien van een regenereerbaar droogmiddel; een inlaat voor de toevoer van te drogen, samengeperst gas naar de droogzone; een uitlaat voor de afvoer van gedroogd samengeperst gas; een eerste verbindingsleiding voor het aftakken van een deelstroom van het te drogen samengeperste gas of het gedroogde samengeperste gas en het leiden van deze deelstroom naar de regeneratiezone; regelbare middelen, voorzien voor het samenvoegen van de deelstroom met de toegevoerde stroom en het regelen van het debiet van de deelstroom ten opzichte ven de toegevoerde stroom; ten minste één sensor voor het meten van ten minste één meetwaarde met betrekking tot de werking van de droger; en een sturingseenheid voor het verwerken van de ten minste één meetwaarde en het aanleggen van een stuursignaal aan de regelbare middelen.

Description

Droger voor samengeperst gas, compressorinstallatie voorzien van droger en werkwijze voor het drogen van samengeperst gas. Technisch gebied De onderhavige uitvinding betreft een droger voor een samengeperst gas, cen compressorinstallatic voorzien van een dergelijke droger en cen werkwijze voor het drogen van cen samengeperst gas, bijvoorbeeld tucht.

Stand van de Techniek Er zijn recds drogers voor samengeperst gas bekend, welke drogers zijn voorzien van cen drukvat met daarin con droogzone en cen regencratiezone en eventueel cen koelzone, en cen in het drukvat roteerbare trommel met cen regenercerbaar droogmiddel.

Het drukvat omvat cen inlaat voor de toevoer van te drogen, samengeperst gas naar de droogzone en cen uitlaat voor de afvoer van gedroogd gas. Aan de regeneratiezone wordt cen warm regeneratiegas toegevoerd voor regeneratie van het droogmiddel. De droger omvat verder aandrijfmiddelen voor het laten roteren van de trommel zodanig dat het droogmiddel achterconvolgens doorheen de droogzone en de regoncratiozone wordt verplaatst.

Het samengeperst gas, dat door de compressie opgewarmd is on daardoor cen lage relatieve vochtigheid heeft, kan gebruikt worden als regeneratiegas voor de regeneratie van het droogmiddel. In een cerste gekende uitvocringsvorm wordt een deel van de tocvocrstroom van het samengeperst gas afgetapt voor de regeneratie en vervolgens via een verbindingsleiding weer toegevoegd aan de stroom samengeperst gas. In cen tweede gekende uitvoermgsvorm wordt een deel van de uitvoersiroom aan gedroogd, samengeperst gas afgetapt en opgewarmd voor de regeneratie en vervolgens via de verbindingsleidmg weer samengevoegd met de toevoerstroom samengeperst gas. In con derde gekende uitvoeringsvorm wordt de volledige toevoerstroom te drogen, samongeperst gas cerst door de regeneratiezone geleid en vervolgens door de droogzone.

Er zijn nog andere uitvoeringsvormen gekend, bijvoorbeeld uit WO 2015/039193 A2.

Het is gekend om de voor regeneratie gebruikte deelstroom samen te voegen met de toevoerstroom aan te drogen, samengeperst gas, vóór de inlaatzijde van de droogzone.

Daarbij wordt gebruik gemaakt van cen venturi cjector of cen blower om cen drukverschil te creëren dat de deelstroom onderhoudt, Beschrijving van de uitvinding Het is een doel van de uitvinding om te verhelpen aan één of meer nadelen van de stand van de techniek.

Het is een doel van de uitvinding om een droger, of drooginrichting, voor een samengeperst gas te verschaffen, waarmee de werking van de droger beter gestuurd kan worden aan de hand van eenvoudige middelen.

Het samengeperst gas is bijvoorbeeld lucht, maar kan ook cen ander gas zijn. Hot gedroogde gas kan in cen stroomafwaarts gelegen persluchtnetwerk worden aangewend voor allerhande doeleinden zoals voor pneumatische transporten, de aandrijving van pneumatisch gedreven gereedschappen en dergelijke.

In cen eerste aspect van de uitvinding, al dan niet in combinatie met andere hierin beschreven aspecten of uitvoeringsvormen, verschaft de uitvinding cen droger, of drooginrichting, voor het drogen van een samengeperst gas, omvattende cen drukvat omvattende con rotatiosymmetrisch (vb, cilindrisch) deel met daarin con droogzone en cen regeneratiezone; cen in het rotatiesymmetrisch deel opgestelde trommel, voorzien van cen regenercerbaar droogmiddel; aandrijfmiddelen voor het laten roteren van de voomoemde trommel ten opzichte van het rotatiesymmetrisch deel, d.w.z. voor het laten roteren van de trommel en/of het rotatiesymmetrisch deel, zodanig dat het droogmiddel achtereenvolgens doorheen de droogzone en de regeneratiezons wordt verplaatst, cen inlaat voor de toevoer van te drogen, samengeperst gas naar de droogzone; cen uitlaat voor de afvoer van gedroogd samengeperst gas; en cen cerste verbindingsleiding voor het aftakken van een deelstroom van het te drogen samengeperste gas of het gedroogde samengeperste gas on het leiden van deze decistroom naar de regeneratiezone. De droger omvat verder regelbare middelen, voorzien voor het samenvoegen van de voor regeneratie gebruikte deelstroom met de toegevoerde stroom te drogen, samengeperst gas en het regelen van het debiet van de deelstroom ten opzichte ven de toegevoerde stroom, ten minste één sensor voor het meten van ten minste één meetwaarde met betrekking tot de werking van de droger, en een sturingscenheid, communicatief verbonden met de ten minste Sen sensor en de voornoemde regelbare middelen en voorzien voor het verwerken van de ten minste één meetwaarde, het bepalen van een stuursignaal voor de voornoemde regelbare middelen op basis van de ten minste één meetwaarde, en het aanleggen van het stuursignaal aan voornoemde regelbare middelen. Aan de hand van de één of meer meetwaarden kan de sturingseenheid, door aanpassing van het stuursignaal en bijgevolg minstens het debiet van de deelstroom voor regeneratie, de working van de droger beïnvloeden voor het bereiken van bv. cen gewenste waarde voor het drukdauwpunt en/of cen gewenste stabiliteit van het drukdauwpunt binnen cen welbepaald bereik, In uitvoeringsvormen van de uitvinding kan de sensorsel den of meer sensoren omvatten voor het rechtstreeks of onrechtstreeks meten van het debict van de toevoerstroom en/of de deelstroom. De sturmgseenheid kan voorzien zijn voor het evalueren van het rechtstreeks of onrechtstreeks gemeten debiet van de tocvoerstroom en/of de deelstroom en het aanpassen van het stoursignaal op basis van deze evaluatie. De sensorset kan bijvoorbeeld een toerentalsensor omvatten voor het meten van cen toerental van con compressor dic de toovoerstroom levert, wat cen maat is voor het debiet van de toegevoerde stroom, en/of druksensoren voor het meten van een drukval over de regelbare middelen, wat con maat is voor het debiet van de voor regeneratie gebruikte deelstroom.

In uitvoeringsvormen van de uitvinding kan de sensorset één of meer van volgende 29 sensoren omvatten: temperatuursensoren voor het meten van een temperatourverschil tussen inlaatzijde en uillaatzijde van de regeneratiezone, temperatuursensoren voor het meten van cen temperataurverschil tussen inlaatzijde en uillaalzijde van de droogzone, cen drukdauwpuntsensor ter hoogte van de uitlaat voor het nieten van een drukdauwpunt van de uitgevoerde stroom gedroogd, samengeperst gas.

In uitvoeringsvormen van de uitvinding kan de cerste verbindingsiciding voorzien zijn van een warmtewissclaar voor hot verwarmen van de voor regeneratie afgetakte deelstroom met het aan de droger toegevoerde, te drogen samengeperst gas, en kan de sonsorset één of meer van volgende sonsoren omvatten: druksensoren voor het meten van een drukverschil tussen de uitlaatzijde van de droogzone en de inlaatzijde van de regeneratiezone, druksensoren voor het meten van een drukval veroorzaakt door de warmtewisselaar in de deelstroom en/of de toevoerstroom,

 BE2019/5536 In uitvoeringsvormen van de uitvinding kan de droger ten minste één koelinrichting omvatten, voorzien voor het koelen van de tocvoerstroom samengeperst gas, de voor regeneratie gebruikte deelstroom en/of de samengevoegde stroom, en kan de sensorset één of meer van volgende sensoren omvatten: temperataursensoren voor het melen van de temperatuur van de betreffende stroom vóór en/of na de betreffende koclinrichting, druksensoren voor het meten van een drukval veroorzaakt door de betreffende koelinrichting in de betreffende stroom, temperatuursensoren voor het meten van de temperatuur van een voor de koeling gebruikt koelmiddel vóór en/of na de koclinrichting.

In uitvoermgsvormen van de uitvinding konnen de regelbars middelen cen venturi ejector omvatten, gopositioncerd om de deelstroom en de tocvoerstroom met elkaar samen te voegen en voorzien van een regelbare opening, en cen aandrijving voor het aandrijven van de regelbare opening op basis van het stuursignaal.

In uivoeringsvormen van de uitvinding kan de sturingseenheid verder communicatief verbonden zijn met de aandrijfmiddelen voor het laten roteren van de trommel ten opzichte van het rotatiesymmetrisch deel, en kan de sturingscenheid voorzien zijn voor het bepalen van een tweede stuursignaa! voor deze aandrijfmiddelen op basis van de ten minste één meetwaarde, en het aanleggen van het tweede stuursignaal aan deze aandrijfmiddelen.

In uivoeringsvormen van de uitvinding kan de sturingscenheid verder 29 communicatief verbonden zijn met één of meer van de ten minste één koclinrichting en voorzien zijn voor het bepalen van minstens den derde stuursignaal voor de ten minste één koelinrichting op basis van de ten minste één meetwaarde, en het aanleggen van het betreffende derde stuursignaal aan de betreffende koelinrichting.

In cen tweede aspect van de uitvinding, al dan niet in combinatie met andere hierin beschreven aspecten of uitvocringsvormen, verschaft de uitvinding cen droger, of drooginrichting, voor het drogen van con samengeperst gas, omvattende cen drukvat omvattende een rotatiesymmetrisch (vb. cilindrisch} deel met daarm een droogzone en cen regeneratiezone; cen in het rotatiesymmetrisch deel opgestelde trommel, voorzien van cen regenereerbaar droogmiddel, aandrijfmiddelen voor het laten roteren van de voornoemde trommel ten opzichte van het rotatiesymmetrisch deel, d.w.z. voor het laten roteren van de trommel en/of het rotatiesymmetrisch deel, zodanig dat het droogmiddel achtereenvolgens doorheen de droogzone en de regeneratiezone wordt verplaatst; cen inlaat voor de toevoer van te drogen, samengeperst gas naar de droogzone; cen uitlaat voor de afvoer van gedroogd samengeperst gas; en cen cerste verbindingsleiding voor het aftakken van een decistroom van het te drogen samengeperste gas of het gedroogde samengeperste gas en het leiden van deze deelstroom naar de regeneratiezone. De 5 aandrijfmiddelen voor het laten roteren van de voornoemde trommel ten opzichte van het rotatiesymmetrisch deel omvatten een motor, bij voorkeur cen elcktromotor, voorzien van cen start/stop-regelaar, bij voorkeur voor het laten roteren van de trommel.

De start/stop-rogelaar is voorzien om de motor aan en uit to schakelen om zo con regelbare gemiddelde rotatiesnelheid van de trommel ten opzichte van het rotatiosymmetrische deel tc bekomen, Meer bepaald is de start/stop-regclaar voorzien om de motor aan en uit te schakelen tijdens de bij voorkeur continue werking van de droger waarbij cnerzijds cen continue stroom samengeperst gas toegevoerd wordt aan en gedroogd wordt in de droogzone en anderzijds een continue (deel)siroom van het ie drogen samengeperste gas of het gedroogde samengeperste gas naar de regeneratiezone geleid wordt voor het regenereren van het droogmiddel, Deze start/stop-regeling 18 economisch voordeliger dan een freguentieregeling om de rotatiesnelheid van cen clektromotor aan te passen en kan dus een kostenbesparing op het vlak van investeringskost opleveren. Verder is een start/stop-regelaar minder complex, omdat deze minder sturmgselektronica bevat. Bovendien maakt de start/stop-regeling het 29 mogelijk om de trommel in fasen te laten roteren ten opzichte van het rotatiosymmetrisch gedeelte en zo bv. telkens precies een sectie te verplaatsen ter grootte van de regoneraliczone, of cen deel daarvan, en deze sectie dan gedurende cen bepaalde periode stil te laten staan. De start/stop-regeling heeft verder het voordeel dat het bereik van het gemiddelde toerental breder is dan bij cen frequentieregeling, met name kan het gemiddelde toerental geregeld worden van 0 tot de maximumsnelheid van de motor. Volgens uitvocringsvormen van de uitvinding kan de start/stop-regclaar aangestuurd worden door dezelfde sturingseenheid als elders hierin beschreven, door middel van het tweede stuursignaal dat door deze sturingsconhoid bepaald kan worden op basis van de meetwaarden van de sensorset. Een verder aspect van de uitvinding betreft een compressorinstallatie, omvattende cen compressor en cen droger volgens één van de aspecten of uitvoeringsvormen hierin beschreven.

Een verder aspect van de uitvinding betreft een werkwijze voor het drogen van een samengeperst gas, gebruik makend van een droger volgens één van de aspecten of uitvoeringsvormen hierin beschreven.

Korte beschrijving van de figuren De uitvinding zal hicronder nader toogelicht worden aan de hand van in de tekeningen afgebeelde uitvoeringsvoorbeelden volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont een cerste uitvocringsvorm van cen comprossorinstallatie omvattende een droger volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont cen tweede uitvoermgsvorm van cen compressorinstallatie omvattende een droger volgens de uitvinding.

Figuur 3 toont een derde uitvoeringsvorm van cen compressorinstallatie omvattende een droger volgens de uitvinding.

Figuur 4 toont cen vierde uitvoeringsvorm van cen compressorinstallatie omvattende con droger volgens de uitvinding.

Figuur 5 toont een vijfde uitvoeringsvorm van een compressorinstallatie omvattende cen droger volgens de uitvinding.

Figuur 6 toont een detail van een uitvoeringsvorm van mogelijke regelbare middelen voor toepassing in de uitvoermgsvormen van Fig. 1 t/m 5, 29 Figuren 7A en 7B tonen voorbeelden van cen mogelijke starl/stop-regeling voor aandrijving van de trommel in de uitvoeringsvormen van Fig. 1 Um 5. Uitgebreide beschrijving van de figuren De onderhavige uitvinding zal worden beschreven met betrekking tot bepaalde uitvocringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen maar de uitvinding is daartoe niet beperkt en wordt enkel door de conclusies bepaald.

De beschreven tekeningen zijn enkel schematisch en niet-beperkend.

In de tekeningen kan de grootte van bepaalde elementen overdreven en niet op schaal getekend zijn voor illustratieve doeleinden.

De afmetingen en de relatieve afmetingen stemmen niet noodzakelijk overeen met werkelijke praktijkuitvoeringen van de uitvinding.

Bovendien worden de termen eerste, tweede, derde en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om onderscheid te maken tussen gelijkaardige elementen en niet noodzakelijkerwijze om een sequentiële of chronologische volgorde te beschrijven. De termen zijn onder passende omstandigheden onderling uitwisselbaar en de uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen in andere sequenties dan hierin beschreven of geïllusireerd Loegepast worden.

Daarenboven worden de termen bovenaan, onderaan, over, onder en dergelijke in de beschrijving en de conclusies gebruikt voor illustratieve doeleinden en niet noodzakelijkerwijze om relatieve posities te beschrijven. De aldus gebruikte termen zijn onder passende omstandigheden onderling uitwisselbaar en de hierin beschreven uitvocringsvormen van de uitvinding kunnen in andere oriénteringen dan hierin 19 beschreven of geïllustreerd worden toegepast.

Verder dienen de verschillende uilvoermgsvormen, hoewel genoemd als “voorkeursvormen”, eerder te worden opgevat als wijze van voorbeeld waarop de uitvinding kan uiigevoerd worden dan als een beperking van de reikwijdte van de uitvinding.

De term “omvattend”, gebruikt in de conclusies, dient niet geïnterpreteerd te worden als zijnde beperkt tot de erna vermelde middelen of stappen; de term sluit andere clementon of stappen niet uit, De term dient geïnterpreteerd te worden als specificerend voor de aanwezigheid van de genoemde kenmerken, elementen, stappen of componenten waarnaar wordt verwezen, maar sluit de aanwezigheid of de toevoeging van één of meerdere andere kenmerken, clementen, stappen of componenten, of groepen daarvan niet uit. De draagwijdte van de uitdrukking “sen inrichting omvattende middelen A en B” dient dus niet te worden beperkt tot inrichtingen die enkel uit de componenten À en B bestaan. De betekenis is dat met betrekking tot de onderhavige uitvinding alleen de componenten À en B van de inrichting opgesomd worden, en de conclusie dient verder zo geïnterpreteerd te worden dat ze ook equivalenten van deze componenten bevat.

De getoonde uitvoermgsvormen van compressorinstallaties volgens Fig. | Um 5 omvatten telkens omvattende een compressor 60 met een droger 10; 30; 50; 70; 90 voor samengeperst gas. De droger omvat telkens cen drukvat 11 omvattende een rotatiesymmetrisch deel waarm een droogzone 12 en cen regeneratiezone 13 gedefinieerd zijn, een trommel 14, opgesteld in het rotatiesymmetrisch deel en voorzien van een regenereerbaar droogmiddel, aandrijfmiddelen 114 voor het laten roteren van de voornoemde trommel ten opzichte van het rotatiesymmetrisch deel, d.w.z. voor het laten roteren van de trommel 14 in het rotatiesymmetrisch deel of het laten roteren van het rotatiosymmetrisch deel rond cen stilstaande trommel, zodanig dat het droogmiddel achtereenvolgens doorheen de droogzone en de regeneratiezone wordt verplaatst. Het rotatiesynumetrisch deel is bij voorkeur cilindrisch, maar dit is niet essentieel, andere rotatiesymmetrische vormen zijn ook mogelijk, De droger omvat verder een inlaat 15 verbonden met cen inlaatzijde van de droogzone van het drukvat 11 on voorzien voor de toevoer van te drogen, samengeperst gas en cen uitlaat 16 verbonden met een uitlaatzijde van de droogzone van het drukvat 11 en voorzien voor de afvoer van gedroogd samengeperst gas. Het toegevoerde, te drogen gas wordt aangeleverd door een compressor 60, dic con cerste compressietrap 61, een tweede compressictrap 62 en cen intercooler (IC) 63 kan omvatten, In de loevoerleiding van de compressor 60 naar de inlaat 15 kan het samengeperste gas passeren langs cen warmtewissclaar (Heat Exchanger HE) 64 en/of cen koclinrichting (A ftercooler AC) 65. In de uitvoermgsvormen volgens Fig. 1 t/m 3 wordt aan de uitlaatzijde van de compressor 60 een deel van het samengeperste te drogen gas (dat door de compressie cen verhoogde temperatuur heeft) afgetakt en naar de regeneratiezone geleid voor de regeneratic, In de uitvocringsvorm volgens Fig. 1 gebeurt dit via cen verbindingsieiding 17, zonder bijkomende verwarming van de deelstroom. In de uitvoeringsvorm volgens Fig. 2 wordt de deelstroom eerst verder opgewarmd door middel van cen actieve verwarmingsinrichling 31, bv. een elektrische verwarming. In de uitvoeringsvorm volgens Fig. 3 wordt de deelstroom 51 cerst verder opgesplitst in een cerste decistroom 52 en een twoede deelstroom 53, waarbij alleen de eerste decistroom 52 verder opgewarmd wordt door middel van con verwarmingsinrichting 54. De eerste en tweede deelsiroom 52, 53 worden afzonderlijk toegevoerd aan verschillende zones van de regencratiezone 13, zoals getoond op de figuur.

In de uitvocringsvormen volgens Fig, 4 en 5 is aan de uitlaatzijde van de droger een verbindingsleiding 77; 97 voorzien voor het aftakken van een deelstroom van het gedroogde samengeperste gas, Deze decistroom wordt door de warmtewisselaar 64 geleid, voor verwarming met warmte die aanwezig is in de toevoerstroom ten gevolge van de compressie, en vervolgens verdergeleid naar de regeneratiezone 13.

In clk van de uitvoermgsvormen volgens Fig, 1 Um S wordt de voor regeneratie gebruikte deelstroom via cen verbindingsleiding 19 weer samengevoegd met de hoofdiciding 18 voor toevoerstroom te drogen, samengeperst gas, Dit gebeurt via regelbare middelen zoals bijvoorbeeld een venturi cjector 21, of andere regelbare middelen voor het creëren van cen drukverschil en het onderhouden van de deelstroom voor regeneralie, zoals verder hierin beschreven worden, In de verbindingsleiding 19, de hoofdleiding 18 en/of aan de inlaat 15 (na de samenvoeging) kunnen één of meer koclingsinrichtingen voorzien zijn, zoals bijvoorbeeld de getoonde nakocler 65 (“After Cooler” AC), regeneratiekoeler 20 (“Regeneration Cooler” RC} en/of proceskoeler 91 (“Process Cooler” PC), die telkens voorzien zijn om de betreffende stroom gas tc koelen met behulp van een koelmiddel zoals bijvoorbeeld koelwater of ijswater.

In de getoonde uitvocringsvormen volgens Fig. | t/m 5 kunnen volgende sensoren voorzien zijn voor het meten van de temperatuur van de betreffende stroom samengeperst gas: Ti: temperatuursensor aan de mlaat 15; T2: temperatuursensor aan de uitlaat 16; T3: temperatuursensor aan inlaatzijde van de regeneratiezone 13; T4: temperatuursensor aan uitlaatzijde van de regeneratiezone 13; T5: temperatuursensor aan uillaatzijde van de compressor / inlaatzijde van warmtewisselaar 64 of nakoeler 65; T6: temperatuursensor in hoofdleiding 18 (tussen nakocler 65 en venturi ejector 21% T7; temperatuursensor in verbindingsleiding 19 (tussen regeneratiekoeler 20 en venturi ejector 21); T8: temperatuursensor aan uitlaatzijde van warmtewisselaar 64.

In de getoonde uitvocringsvormen volgens Fig. ! Um 5 konnen volgende druksensoren voorzien zijn voor het meten van een drukverschil in de betreffende stroom samengeperst gas over het betreffende element, wat telkens con maat is voor het betreffende debiet: dP21: druksensoren voor het meten van het drukverschil over de venturi ejector 21 (zie ook Fig. 6}; dPrec: druksensoren voor het meten van het drukverschil tussen de uitlaatzijde van de droogzone 12 en de inlaatzijde van de regeneratiezone 13;

dPHeno: druksensoren voor het meten van het drukverschil veroorzaakt door de warmtewisselaar 64 in de door de compressor 60 geleverde toevoerstroom samengeperst, te drogen gas; dPHeEcold: druksensoren voor het meten van het drukverschil veroorzaakt door de warmtewisselaar 64 in de voor regeneratie afgetakte deelstroom.

In de getoonde uitvoeringsvormen volgens Fig. 1 Um 5 kunnen verder volgende sensoren Voorzien Zijn: RPM: sensor voor het meten van het toerental van de compressor 60, wat cen maat is voor het debiet aan toegevoerd te drogen gas; 19 PDP: drukdauwpuntsensor voor het meten van het drukdauwpunt aan de uitlaat 16: Tacin on Taca: temperatuursensoren voor het meten van de temperatuur van het koelmiddel (koelwater) aan in- en uitlaat van de nakoeler 65; Tecm en Taco: temperatuursensoren voor het meten van de temperaluar van het koelmiddel (koelwater) aan in- en uitlaat van de regeneratiekoeler 20; From en Tpcou: temperatuursensoren voor het meten van de temperatuur van het koelmiddel (koelwater) aan in- en uitlaat van de proceskoeler 91.

In de gctoonde uitvocringsvormen volgens Fig. 1 Um 5 is telkens con sturingseenheid 190 voorzien. Elk van de bovengenoemde sensoren kan communicatief verbonden zijn met deze sturingseenheid 100. De communicatieve verbinding kan draadloos of bedraad zijn en is in Fig. 1 t/m 5 niet getoond om duidelijkheidsredenen.

In de getoonde uitvocringsvormen volgens Fig. 1 t/m 5 zijn telkens minstens de samenvoegingsmiddelen, die de voor regeneratie gebruikte deelsiroom samenvoegen met de hoofdstroom toegevoerd te drogen gas, uitgevoerd als regelbare middelen 21,

121. De sturingseenheid 100 is minstens voorzien voor het verwerken van de ten minste één meetwaarde, aangeleverd door de bovengenoemde sensoren, het bepalen van een cersto stuursignaal 101 voor de voornoemde regelbare middelen op basis van de ton minste één meetwaarde, en het aanleggen van het cerste stuursignaal aan voornoemde regelbare middelen. De regelbare middelen kunnen bijvoorbeeld een venturi ejector 21 met regelbare opening omvatten (zie Fig. 6). De regelbare middelen kunnen ook een blower omvatten, met een regeling voor de snelheid van de blower, of een aantal kleinere, parallel opgestelde venturi cjsctoren of nozzles met cen regeling om deze afzonderlijk te openen of te siuiten. Een voordeel hiervan kan zijn dat de omvang van de regelbare middelen kleiner kan zijn dan die van één enkele venturi ejector en zij bijgevolg beter integreerbaar kunnen zijn in het drukvat. Een verder alternatief voor de regelbare middelen kan cen venturi ejector met een regelbare bypass over de ejector zijn. Ook andere regelbare middelen zijn mogelijk.

In de uitvoeringsvorm volgens Fig. 1 wordt het eerste stuursignaal 101 minstens bepaald op basis van de RPM sensor (toerental compressor — geleverd debiet samengeperst gas) en de dP21 sensor (drukval over venturi ejector 21 — debiet decistroom), d,w‚z. het debiet van de voor regeneratie afgetakte deelstroom wordt minstens geregeld op basis van deze twee meetwaarden, In de uitvoeringsvorm volgens Fig, 2 en 3 wordt het eerste stuursignaal 101 verder bepaald op basis van de temperatuursensoren Ti Um T7 en de drukdauwpuntsensor PDP, In alternatieve uitvoeringsvormen kunnen één of meer van de temperatuursensoren en de drukdauwpuntsensor voorzien worden in de compressorinstallatie van Fig. 1 en/of kan de sturingscenheid 100 verder voorzien zijn voor het bepalen en aanleggen van cen twoode on/of derde stuursignaal voor de rotatiesnelheid van de trommel ten opzichte van het rotatiesymmetrisch deel van het drukvat en/of de één of meer koelinrichtingen (gelijkaardig aan Fig. 4 en 5) en/of andere stuursignalen.

In uitvoeringsvormen volgens Fig. 4 en 5 kan de sturingseenheid voorzien zijn voor het bepalen en aanleggen van een eerste stuursignaal 101, cen tweede stuursignaal 102 29 en/of minstens gen derde stuorsignaal 103, 104, 105, Deze stuursignalen worden door de sturingscenheid bepaald op basis van één of meer meetwaarden van volgende sensoren: de RPM sensor (toerental compressor — geleverd debiel samengeperst gas), dP21 (drukval over venturi ejector 21 — debiet deelstroom), dPrec {drukval tussen de uitlaatzijde van de droogzone 12 en de mlaatzijde van de regeneratiezone 13), dPHehoi {drukval in hoofdstroom over warmtewisselaar 64), dPuzceta (drukval in de deelstroom over warmtewisselaar 64), één of meer van T1 Um TS, drukdauwpuntsensor PDP.

In verdere uitvoeringsvormen (niet getoond) kan de sturingseenheid 100 verder communicatief verbonden zijn met con computersysteem op afstand, bv. voor monitoring op afstand, het bijregelen en/of bijwerken van software e.d.

Fig. 6 toont cen detail van de sturing van de regelbare middelen, in casu de venturi cjector 21 met regelbare opening volgens uitvocringsvormen van de mivinding. De venturi ejector omvat in deze uitvoering een regelbare opening die aangedreven wordt door een aandrijfstang met een tandwielaandrijving 121. De figuur toont de meting van de drukval veroorzaakt door de regelbare opening in de hoofdstroom 18 te drogen gas door middel van druksensoren PI en P2, die communiceren met de sturingseenheid 100. Deze bepaalt op basis hiervan het eerste stuursignaal 101 dat aangelegd wordt aan de aandrijving 121. Door verandering van de stand van de regelbare opening verandert de drukval en bijgevolg de aanzuiging van de voor regeneratie gebruikte deelstroom 19. Op die manier wordt het debiet van de voor regeneratie gebruikte deelstroom afgeregeld.

Zoals hierboven vermeld, zijn in elk van de uitvoeringsvormen volgens Fig, 1 tm 5 aandrijfmiddelen 114 voorzien voor het laten roteren van de rommel 14 ten opzichte van het rotatiesymmetrisch deel van het drukvat 11. Deze kunnen een motor omvatten, bij voorkeur cen elektromotor, bij voorkeur voorzien van een start/stop-regelaar en bij voorkeur aangestuurd door middel van het tweede stuursignaal 102 van de sturingscenheid 100.

De start/stop-regelaar is voorzien om de motor aan en uit te schakelen om zo cen regelbare gemiddelde rotatiesnelheid van de trommel ten opzichte van het rotatiesymmetrische deel te bekomen. Meer bepaald is de start/stop-regelaar voorzien om de motor aan en uit to schakelen tijdens de bij voorkeur continue werking van de droger waarbij enerzijds een continue stroom samengeperst gas toegevoerd wordt aan en gedroogd wordt in de droogzone en anderzijds cen continue {deeljstroom van het te drogen samengeperste gas of het gedroogde samengeperste gas naar de rogeneratiozone geleid wordt voor het regenereren van het droogmiddel. Deze start/stop-regeling is economisch voordeliger dan cen freguenticregeling om de rotalicsnelheid van cen elektromotor aan te passen en kan dus cen kostenbesparing op het vlak van investeringskost opleveren. Verder is een start/stop-regelaar minder complex, omdat deze minder sturingsclektronica bevat. De start/stop-regelaar moet namelijk enkel de motor aan- on uitschakelen volgens een gewenste duty-cycle (aan/uit-verhouding} om de gewenste gemiddelde rotatiesnelheid van de trommel te bekomen. Bovendien maakt de start/stop-rogeling het mogelijk om de trommel in fasen te laten roteren ten opzichte van bet rotatiesymmetrisch gedeelte en zo bv. telkens precies een sectie te verplaatsen ter grootte van de regeneratiezone, of een deel daarvan, en deze sectie dan gedurende een bepaalde periode stil te laten staan. De start/stop-regeling heeft verder het voordeel dat het bereik van het gemiddelde toerental breder is dan bij een frequentieregeling, met name kan het gemiddelde toerental geregeld worden van © tot de maximumsnelheid van de motor.

Fig. 7A-B tonen enkele voorbeelden van de start/stop-regeling, waarbij in Fig. 7A, resp. Fig. 7B, de gemiddelde snelheid 1/3, resp. 2/3, is van de maximumsnelbeid Vmax van de motor. De duty-cycle heeft een periode T. De gemiddelde snelheid kan gevarieerd worden door binnen periode T de tijd dat de motor “aan” is tc variëren. De gemiddelde snelheid kan ook gevarieerd worden door de tijd dat de motor “aan” is constant te houden en de tijd dat de motor “uit” is te variëren (wat betekent dat lengte van de duty cycle T variabel is}.

Toepassingsvoorbeelden In cen eerste toepassing kunnen de hierin beschreven uitvoeringsvoorbeelden toegepast worden als volgt. Aan de inlaat 15 voor te drogen gas (bv. lucht) wordt gas van cen relatief hoge temperatuur toegevoerd, dat verzadigd is, Een hogere temperatuur T1 van dit gas betekent con hogere vochtbelading, wat op zijn beurt betekent dat de droogtrommel 14 meer vocht uit het gas moet halen, wat op zijn beurt betekent dat er meer regeneratie nodig is cn dus cen hoger debict aan regencraticgas. Door de temperatuur T1 te meten, die bv. kan variëren naargelang de omgevingstemperatuur van cen compressorinstallatie, hoeft men een maat voor de vochtbelading van het aan de mlaat 15 toegevoerde gas. De sturingseenheid 100 regelt het debiet van de regeneratiestroom (de voor regeneratie gebruikte decistroom) afhankelijk van TI, meer bepaald laat de sturingscenheid dit debiet toenemen als T1 toeneemt, bv. volgens cen vooraf bepaalde tabel of regelkarakteristiek. Feedback over de goede werking van de droger wordt gemeten door middel van de drukdauwpunisensor PDP aan de uillaat 16. In een tweede toepassing kunnen de hierin beschreven uitvoeringsvoorbeelden toegepast worden als volgt, Als het debict van de regeneratiestroom varieert, bv, om con drukdauwpunt PDP stabiel te houden of binnen een bepaald bereik, of afhankelijk van drukschommelingen, kan het wenselijk zijn om de koeling van de uittredende regeneratiestroom 19 en/of de rotatiesnelheid van de trommel 14 af te stemmen op het debiet van de regeneratiestroom. Door de drukval over de venturi ejector 21 te meten, heeft men cen maat voor het debiet van de regeneratiestroom, De sturingseenheid kan bv. het debiet van koelwater regelen doorheen de koelingsinrichting 20, die de uittredende regeneratiestroom koelt of de koelinrichting 91 die de samengevoegde stroom (regeneratie en toegevoerd te drogen gas) koelt, om meer le koelen als de regeneratiestroom toegenomen is en zo te vermijden dat er door de verhoging van het debiet van de regeneratiestroom te weinig gekoeld zou worden.

De sturmgseenheid 100 kan, al dan niet in combinatie hiermee, de rotatiesnelheid van de trommel 14 regelen naargelang het debiet van de rogoneratiestroom om de onderlinge verhouding te optimaliseren.

Hierbij kan de sturingseenheid rekening houden met de ouderdom van het droogmiddel en de snelheid van de trommel aanpassen aan con verminderde regoneraliccapaciteit en/of absorptiecapacileit van het droognuddel,

Claims (13)

1. Conclusies I. Een droger (10; 30; 50; 70; 90) voor samengeperst gas, omvattende een drokvat (11) omvatiende een rotatiesymmetrisch deel met daarin een droogzone {12} en een regeneratiezone (13); cen in het rotatiesymmetrisch deel opgestelde trommel (14), voorzien van cen regenereerbaar droogmiddel, aandrijfmiddelen (114) voor het laten roteren van de voornoemde trommel ten opzichte van het rotatiesymmetrisch deel, of vice versa, zodanig dat het droogmiddel achtereenvolgens doorheen de droogzone en de regencratiezone wordt verplaatst: een inlaat (15) voor de toevoer van te drogen, samengeperst gas; een uitlaat (16) voor de afvoer van gedroogd samengeperst gas; een eerste verbindingsleiding (17; 51; 77; 97) voor het aftakken van een deelstroom van het te drogen samengeperste gas of het gedroogde samengeperste gas en het leiden van deze deelstroom naar de regeneratiezone; regelbare middelen (21, 121}, voorzien voor het samenvoegen van de voor regeneratie gebruikte dcelstroom (19) met de toevoerstroom (18) te drogen, samengeperst gas en het regelen van het debiet van de deelstroom ten opzichte van de tocgovoerde stroom; daardoor gekenmerkt, dat de droger verder cen sensorsel met ten minste den sensor (RPM, dPx, Tx, PDP) omvat, voorzien voor het meten van ten minste één meetwaarde met betrekking tot de werking van de droger, en cen sturingseenheid (100), communicatief verbonden met de ten minste één sensor en de voornoemde regelbare middelen (21, 121) en voorzien voor het verwerken van de ten minste één meetwaarde, het bepalen van cen eerste stuursignaal (101) voor de voornoemde regelbare middelen op basis van de ten minste één meetwaarde, en het aanleggen van het eerste staursignaal aan voornoemde regelbare middelen.
2. 2. De droger (10; 39; 50; 70; 90) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt, dat de sensorset één of meer sensoren (RPM, dPx} omvat voor het rechtstreeks of onrechtstreeks 39 meten van het debiet van de toevoerstroom en/of de deelstroom en dat de sturingscenheid (100) voorzien is voor het evalueren van het rechtstreeks of onrechtstreeks gemeten debiet van de toevoerstroom en/of de decistroom en het aanpassen van het cerste stuursignaal (101) op basis van deze cvaluatie.
3. 3. De droger (10; 30; 50; 70: 90) volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt, dat de sensorset één of meer van volgende sensoren omvat: een toerentalsensor (RPM) voor het meten van een toerental van cen compressor (60) die de toevoerstroom levert, druksensoren voor het meten van een drukval (dP21) over de regelbare middelen (21).
4. 4. De droger (10; 30; 50; 70; 90) volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekonmerkt, dat de sensorset cén of moer van volgende scnsoren omvat: temperatuarsensoren (T3, T4) voor het meten van een iemperatourverschil tussen inlaatzijde en uitlaatzijde van de regeneratiezone, temperatuursensoren (T1, TZ} voor het meten van cen temperatuurverschil tussen inlaatzijde en uitlaatzijde van de droogzone, een drukdauwpuntsensor (PDP) ter hoogte van de uitlaat (16) voor het meten van cen drukdauwpunt van de uitgevoerde stroom gedroogd, samengeperst gas,
5. 5. De droger (10; 30; 50; 70; 90) volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt, dat de eerste verbindingsleiding (77; 97) voorzien is van een warmtewisselaar (64) voor het verwarmen van de voor regeneratie afgetakte deelstroom 29 met het aan de droger toegevoerde, te drogen samengeperst gas, en dat de sensorset één of meer van volgende sensoren omvat: druksensoren (dPrrc) voor het meten van een drukverschil tussen de uitlaatzijde van de droogzone en de inlaatzijde van de regeneratiezone, druksensoren (dPuene, dPreco) voor het meten van cen drukval verzoorzaakt door de warmtewisselaar in de deelstroom en/of de ioevoerstroom.
6. 6. De droger (10; 30; 50; 70; 90) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt, dat de droger ten minste één koelinrichting (20; 65; 91) omvat, voorzien voor het koelen van de toevoerstroom samengeperst gas, de voor regeneratie gebruikte deelstroom en/of de samengevoegde stroom, en dat de sensorset één of meer van volgende sensoren omvat: temperatuursensoren voor het meten van de temperatuur van de betreffende stroom vóór en/of na de betreffende koelinrichting, druksensoren voor het meten van cen drukval veroorzaakt door de betreffende koelinrichting in de betreffende stroom, temperatuursensoren voor het meten van de temperatuur van cen voor de koeling gebruikt koelmiddel vóór en/ofna de koelinrichting.
7. 7. De droger (10; 30; 50; 70; 90) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt, dat de regelbare middelen een venturi ejector (21) omvatten, gepositioneerd om de dcelstroom en de tocvoerstroom met elkaar samen te vocgon en voorzien van cen regelbare opening, en een aandrijving (121) voor het aandrijven van de regelbare opening op basis van het eerste stuursignaal (101).
8. 8 De droger (10; 30: 50: 70; 90) volgens één van de conclusies 1 t/m 6, daardoor gekenmerkt, dat de regelbare middelen een aantal kleinere, parallel opgestelde venturi cjectoren of nozzles omvatten met cen regeling om deze afzonderlijk te openen of te stuiten,
9. 9. De droger (10: 30; 50; 70; 90) volgens één van de conclusies | m 6, daardoor gekenmerkt, dat de regelbare middelen een venturi ejector omvatten met cen regelbare bypass over de ciector,
10. 10. De droger (10; 30; 50; 70; 90) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt, dat de storingscenheid (100) verder communicatief verbonden is met de aandrijfmiddelen (114) voor het laten roteren van de trommel {14} ten opzichte van het rotatiesymmetrisch deel van het drukvat, en dat de sturingseenheid (100) voorzien is voor het bepalen van cen tweede stuursignaal (102) voor deze aandrijfmiddelen op basis van de ten minste een meetwaarde, en het aanloggen van het tweede stuursignaal aan deze aandrijfmiddelen,
11. 11. De droger (16; 30; 59; 70; 90) volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt, dat de sturingseenheid (100) verder communicatief verbonden is met één of meer van de ten minste één koelinrichting (20, 65, 91} en voorzien is voor het bepalen van minstens één derde stuursignaal (103, 104, 105) voor de ten minste één koelinrichting op basis van de ten minste een meetwaarde, en het aanleggen van het betreffende derde stuursignaal aan de betreffende koelinrichting.
12. 12, Een compressorinstallatie, omvattende cen compressor en een droger (10; 30; 50; 70; 90) volgens één van de voorgaande conclusies.
13. 13. Een werkwijze voor het drogen van een samengeperst gas, gebruik makend van cen droger (10; 30: 50; 70; 90) omvattende cen drukvat omvattende cen rotatiesymmetrisch deel met daarin een droogzone (12) en een regeneratiezone (13) en cen in het rotatiesymmetrisch doel opgestelde trommel (14), voorzien van cen regencerbaar droogmiddel, waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: het laten roteren van de voornoemde trommel ten opzichte van het rotatiesymmetrisch deel, of vice versa, door middel van aandrijfmiddelen (114), zodanig dat het droogmiddel achtereenvolgens doorheen de droogzone en de regeneratiezone wordt verplaatst; het toevoeren van te drogen, samengeperst gas via cen inlaat (15) verbonden met een mlaatzijde van de droogzone van het drukvat; het afvoeren van gedroogd samengeperst gas via cen uitlaat (16) verbonden met cen uitlaatzijde van de droogzone van het drukvat; het aftakken van een deelstroom van het toegevoerde te drogen samengeperst gas of het gedroogde samengeperst gas en het leiden van deze deelstroom via cen cerste verbindingsleiding (17; 77; 97) naar de regeneratiezone; het met behulp van regelbare middelen (21, 121) samenvoegen van de voor regeneratie gebruikte deelstroom met de toevoerstroom te drogen, samengeperst gas en regelen van het debiet van de deelstroom ten opzichte van de toegevoerde stroom; daardoor gekenmerkt, dat de droger verder cen sensorset met ten minste één sensor (RPM, dPx, Tx, PDP) omvat die ten minste één meetwaarde meet met betrekking tot de werking van de droger, en cen sturingscenheid (100), die communiceert met de ten minste sen sensor en de voornoemde regelbare middelen, de ten minste één meetwaarde verwerkt, cen stuursignaal (101) voor de voornoemde regelbare middelen bepaalt op basis van de ten minste één meetwaarde, en het stuursignaal aanlegt aan de voornoemde regelbare middelen.