BRPI0706534B1 - Gas drying method - Google Patents
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Abstract
metodo e dispositivo para secagem de gas. método para secagem de gás proveniente de um compressor (2), que é guiado através de um secador (5) do tipo que consiste em um receptor de ar (6) e um elemento desecagem (9) na forma de um rotor no qual foi provido um meio de adsorção e/ou absorção (10) que é guiado alternadamente através de uma zona de secagem (7) e de uma zona de regeneração (8) do receptor de ar (6), pelo que durante períodos de paralisação ou de funcionamento sem carga do compressor (2) um fluxo de gás é guiado contracorrente através do meio de adsorçáo e/ou absorção (lo) na zona de secagem (7), isto é, em uma direção de fluxo (p) a partir da saída (22) para a entrada (15) da zona de secagem (7).
Description
MÉTODO PARA SECAGEM DE GÁS A presente invenção se refere a um método aperfeiçoado para secar um gás, mais especificamente para secar um gás a partir de um compressor. É sabido secar gás comprimido proveniente de um compressor mediante, em primeiro lugar, esfriamento do mesmo e através de condução subseqüentemente do mesmo através de um elemento de secagem com um meio de adsorção e/ou absorção.
Com tal método conhecido, também é sabido colocar, alternativamente, esse meio de adsorção e/ou absorção através do que é chamada de uma zona de secagem e do que é chamada de uma zona de regeneração para dentro de um secador, pelo que o meio de adsorção e/ou absorção é regenerado na zona de regeneração.
Com essa finalidade de acordo com um método conhecido, é usada uma parte do gás a ser seco, a qual é guiada, sem se esfriar primeiramente a mesma, sobre o meio de adsorção e/ou absorção na zona de regeneração, pelo que ela absorve a umidade.
Uma desvantagem desse método conhecido é que o gás seco tem temporariamente um nivel de umidade aumentado, isto é, um ponto de condensação de pressão aumentada quando o compressor é outra vez ligado após um período de paralisação ou após um período de funcionamento sem carga.
Dependendo do campo de aplicação do ar seco, picos ascendentes do ponto de condensação de pressão, na rede de usuário, atrás do secador, são inaceitáveis.
Esse problema com picos de ponto de condensação de pressão ocorre especificamente com instalações tendo um secador e um compressor, pelo que o compressor não está constantemente funcionando em carga total e com as instalações tendo várias combinações de compressor/secador conectadas em paralelo e das quais pelo menos um compressor não é implementado em carga total durante todo o tempo.
Pesquisa revelou que um aumento temporário do ponto de condensação de pressão, quando um ou mais compressores são outra vez ligados após um período de paralisação ou de funcionamento sem carga, pode ser explicado pelo seguinte fenômeno.
Quando o compressor está trabalhando em carga total, um estado de equilíbrio é criado, por assim dizer, entre o teor de umidade no lado de entrada e no lado de saída do elemento de secagem, pelo que o elemento de secagem contém mais umidade no lado de entrada do que no lado de saída.
Quando o compressor subseqüentemente é desligado ou está sendo acionado sem carga, e desse modo pouco ou nenhum gás flui através do secador, o equilíbrio mencionado acima é interrompido e haverá uma difusão de umidade a partir do lado de entrada com umidade até o lado de saída mais seco do elemento de secagem.
Ademais, quando o compressor é desligado ou está sendo acionado sem carga, a diferença de pressão entre o lado de entrada da zona de regeneração e o lado de saída da zona de secagem definha, e um fluxo de ar com umidade, quente, é criado a partir da zona de regeneração para a zona de secagem.
Como resultado, a umidade aumenta no lado de saída do elemento de secagem e até mesmo dentro do ar seco disponível através do elemento de secagem na rede de usuário ou na conexão para a rede de usuário.
Quando o compressor é, então, subseqüentemente, outra vez ligado, haverá um aumento temporário do ponto de condensação de pressão do gás seco devido ao desequilíbrio criado, até que o equilíbrio seja recuperado após um espaço de tempo. 0 objetivo da presente invenção é o de corrigir as desvantagens mencionadas acima, e outras.
Com essa finalidade, a invenção se refere a um método para secar o gás conveniente de um compressor, pelo que o gás a ser seco é guiado através de um secador do tipo que consiste principalmente em um receptor de ar e um elemento de secagem na forma de um rotor no qual foi provido um meio de adsorção e/ou absorção que é alternativamente guiado através de uma zona de secagem do receptor de ar para secar o gás e através de uma zona de regeneração do receptor de ar para regenerar o meio de adsorção e/ou absorção na zona de regeneração, pelo que o gás a ser seco é conduzido por intermédio de uma entrada da zona de secagem através do meio de adsorção e/ou absorção na zona de secagem para uma saída da zona de secagem para alimentação de uma rede de usuário conectada a essa saída e pelo que, durante períodos de paralisação ou de funcionamento sem carga do compressor, um fluxo de gás é conduzido contracorrente através do meio de adsorção e/ou absorção na zona de secagem, isto é, em uma direção de fluxo a partir da saída para a entrada da zona de secagem.
Uma vantagem da presente invenção é que mediante condução de um gás contracorrente através do meio de adsorção e/ou absorção nas zonas de secagem durante períodos de paralisação ou de funcionamento sem carga do compressor, qualquer difusão de umidade é impedida durante esse período, e desse modo evita-se que o gás já seco absorva umidade atrás do secador.
Mediante aplicação desse método, os picos de ponto de condensação de pressão, que de outro modo ocorreríam toda vez que o compressor fosse ligado outra vez, após períodos de paralisação ou de funcionamento sem carga, são evitados de uma maneira simples.
Outra vantagem relacionada a isso é que o ponto de condensação do gás seco permanece praticamente constante quando o compressor está em uso, e conseqüentemente tem poucas flutuações.
Preferivelmente, um gás seco é utilizado para condução contracorrente através do meio de adsorção e/ou absorção na zona de secagem.
Isso oferece a vantagem adicional de que o meio de adsorção e/ou absorção na zona de secagem é seco durante os períodos de paralisação ou de funcionamento sem carga do compressor, de tal modo que é até mesmo possível que o ponto de condensação de pressão do gás seco, imediatamente após o compressor ter sido ligado outra vez, esteja ainda mais baixo do que quando o compressor está funcionando sob carga. 0 gás seco, o qual é guiado contracorrente através do meio de adsorção e/ou absorção na zona de secagem, é preferivelmente derivado a partir da rede de usuário mencionada acima, por exemplo, simplesmente mediante conexão da zona de secagem com a atmosfera, como resultado do que o gás seco a partir da rede de usuário sob pressão fluirá automaticamente, através do meio de adsorção e/ou absorção na zona de secagem, para a atmosfera. A presente invenção também se refere a um dispositivo que pode ser aplicado com o método descrito acima, de acordo com a invenção, cujo dispositivo consiste principalmente em um secador do tipo que consiste em um receptor de ar e um elemento de secagem na forma de um rotor no qual foi provido um meio de adsorção e/ou absorção o qual é guiado alternativamente através de uma zona de secagem do receptor de ar para secagem do gás e através de uma zona de regeneração do receptor de ar para regenerar o meio de adsorção e/ou absorção na zona de regeneração, pelo que a zona de regeneração é provida com uma entrada e uma saída o gás e pelo que o dispositivo é provido com meio o qual torna possível, durante períodos de paralisação e de funcionamento sem carga do compressor, guiar um fluxo de gás em contracorrente através do meio de adsorção e/ou absorção na zona de secagem, isto é, em uma direção de fluxo a partir da saída para a entrada da zona de secagem.
Para explicar melhor as características da presente invenção, a modalidade a seguir de um dispositivo de acordo com a invenção para secar um gás, é fornecida apenas como exemplo sem ser de forma alguma limitadora, com referência aos desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 representa esquematicamente um dispositivo de acordo com a invenção para secar um gás proveniente de um compressor; A Figura 2 representa o dispositivo da Figura 1, porém, durante um período de paralisação do compressor. A Figura 1 representa um dispositivo 1 de acordo com a invenção para secar um gás proveniente de um compressor 2. A saida do compressor 2 é conectada, por intermédio de uma linha de ar comprimido 3 e de um resfriador posterior 4, implementado nessa última, ao dispositivo 1 que consiste principalmente em um secador 5 do tipo que é descrito na BE 1.005.764 e que consiste em um receptor de ar 6 que é dividido em uma zona de secagem 7 e uma zona de regeneração 8, com um elemento de secagem giratório 9 que é construído de um rotor tubular no qual foi provido um meio de adsorção e/ou absorção que pode fluir através do mesmo, e o qual alternativamente é colocado através da zona de secagem 7 e da zona de regeneração 8 por intermédio de um acionamento 11. A zona de regeneração 8 é formada de um setor do recipiente de secagem 6 que é protegido a partir da zona de secagem 7 por intermédio de divisórias 12, 13, 14.
Entre a entrada 15 da zona de secagem 7 e a linha de ar comprimido 3 é provido um dispositivo de misturação 16 para os gases que foram integrados no receptor de ar 6 nesse caso.
No exemplo dado, esse dispositivo de misturação 16 consiste em um ejetor o qual, como é sabido, contém um tubo de jato 17 e um tubo de misturação 18, entre os quais é provida uma abertura de sucção 19 para puxar o gás a partir da zona de regeneração 8.
No secador 5, descrito a partir da Figura 1, o dispositivo de misturação 16 se estende axialmente através do elemento de secagem tubular, giratório 9 e é usado como um eixo de acionamento para o elemento de secagem 9 nesse caso, para cujo fim o tubo de misturação 18 é conectado ao acionamento 11 por intermédio de um eixo 20.
Um separador de liquido 21 é provido opcionalmente na zona de secagem 7 entre o dispositivo de misturação 16 e o elemento de secagem 9. A saida 22 da zona de secagem 4 é conectada a uma rede de usuário 24 do gás seco comprimido por intermédio de uma linha de saida 23. A entrada 25 da zona de regeneração 8 é conectada diretamente à saida do compressor 2 por intermédio de uma derivação 26 da linha de ar comprimido 3 em um local entre o compressor 2 e o resfriador posterior 4 de modo a ser capaz de guiar o gás comprimido não esfriado a partir do compressor 2 através da zona de regeneração 8.
Como é comum com esse tipo de secadores 2, a linha de ar comprimido 3 e a linha de saida 23 são conectadas mutuamente por intermédio de um desvio no qual é provida uma válvula de desvio 27 a qual é fechada durante uso normal do dispositivo, conforme representado na Figura 1.
Também na linha de ar comprimido 3 e na linha de saida 23 são providas válvulas 28, 29 respectivamente, as quais, conforme representado na Figura 1, são abertas quando a válvula de desvio 27 é fechada. A saida 30 da zona de regeneração 8 é conectada à abertura de sucção 19 do dispositivo de misturação 16 por intermédio de uma canalização 31 ou de um refrigerador 32 que é implementado nesse lugar.
No ponto inferior da canalização mencionada acima 31 é provido um separador de condensado 33.
De acordo com a invenção, o dispositivo 1 é provido com meio 34 que torna possível guiar o fluxo de gás em contracorrente através do meio de adsorção e/ou absorção 10 na zona de secagem 7 durante períodos de paralisação ou de funcionamento sem carga do compressor 2, isto é, em uma direção de fluxo a partir da saída 22 para a entrada 15 da zona de secagem 7.
No caso da Figura 1, os meios mencionados acima são formados de uma abertura de drenagem 35 a qual pode ser vedada, provida no receptor de ar 6 em um local entre o elemento de secagem 9 e a entrada 15 da zona de secagem 7. A abertura de drenagem 35, por exemplo, pode ser vedada por intermédio de uma eletroválvula 36 a qual é acoplada a uma caixa de controle que não é representada nas figuras, a qual abre a eletroválvula 36 logo que o compressor 2 é desligado ou está sendo acionado sem carga. A abertura de drenagem 35 é equipada preferivelmente com uma válvula de escape calibrada 37 e um absorvedor acústico 38. O funcionamento do dispositivo descrito acima, de acordo com a invenção, é simples e conforme a seguir.
No caso de uma carga normal do secador 2, isto é, quando o compressor 1 está operacional e produz gás comprimido, a eletroválvula 36 é fechada. O gás comprimido a ser seco é, então, guiado por intermédio da linha de ar comprimido 3 e do resfriador 4 para dentro do secador 5 onde o gás, conforme representado pelas setas G na Figura 1, é carregado através do dispositivo de misturação 16 e, subseqüentemente, é seco por intermédio do separador de liquido mencionado acima 21 e do meio de adsorção e/ou absorção que absorve umidade a partir do gás. 0 gás seco é subseqüentemente guiado através da linha de saída 23 para a rede de usuário 24.
Para poder regenerar o meio de adsorção e/ou absorção 10, o elemento de secagem 9 é acionado pelo acionamento 11 em uma baixa velocidade rotacional, pelo que o meio de adsorção e/ou absorção 10 é alternativamente colocado através da zona de secagem 7 e da zona de regeneração 8.
Por intermédio da derivação 25, uma percentagem maior do fluxo nominal do compressor, por exemplo, 35%, é derivada diretamente a partir da saída do compressor 2, e esse fluxo de gás não esfriado, conforme representado por intermédio das setas A na Figura 1, é guiado através do meio de adsorção e/ou absorção 10 na zona de regeneração 8, como resultado do que esse gás relativamente quente e insaturado absorve a umidade a partir do meio de adsorção e/ou absorção 10.
Quando sai da zona de regeneração 8, esse gás é primeiramente esfriado no esfriador 32, antes de ser aspirado através da abertura de sucção 18 no dispositivo de misturação 16 de modo a ser misturado com o gás a ser seco proveniente da linha de ar comprimido 3. O condensado que é criado como resultado do esfriamento do gás no esfriador 32 é descarregado pelo separador de condensado 33.
Quando o compressor 2 é desligado ou está sendo acionado sem carga, conforme representado na Figura 2, a eletroválvula 36 é aberta e a zona de secagem 7 é conectada à atmosfera. 0 compressor 2 não produz naquele momento, como resultado disso não mais haverá fluxo a partir do compressor 2 através do secador 5.
Devido à diferença de pressão entre a rede de usuário 24 e a pressão atmosférica na abertura de drenagem 35, um fluxo de gás seco é automaticamente criado, como representado por intermédio das setas P na Figura 2, a partir da rede de usuário em contracorrente através do meio de absorção 10 na zona de secagem 7 e por intermédio da abertura de drenagem 35 para o ar externo.
Dessa maneira se impede que, durante esse período de paralisação, ou de funcionamento sem carga, do compressor 2, a umidade se difunda a partir do lado de entrada da zona de secagem 7 para o lado de saída da zona de secagem 7 e que o gás seco atrás do elemento de secagem 9 se torne úmido como resultado disso, o que resultaria em um súbito aumento do ponto de condensação de pressão do gás seco quando o compressor é outra vez ligado. O fluxo de gás desejado que flui contracorrente através do meio de absorção 10 na zona de secagem 7 é determinado por uma seleção apropriada da válvula de escape e atinge, por exemplo, 2% do fluxo nominal do compressor. É evidente que, no exemplo preferido, o meio 34 para guiar uma contracorrente de gás através do elemento 7 durante períodos de paralisação ou de funcionamento sem carga do compressor 2, é realizado de uma maneira simples mediante provisão apenas de uma abertura de drenagem 35 em um secador convencional do tipo descrito acima, isto é, sem quaisquer tubos adicionais e/ou derivações ou quaisquer outras provisões.
Naturalmente, também é possível realizar o meio mencionado acima de outras formas. 0 gás de enxágüe que é guiado contracorrente através do elemento de secagem durante períodos de paralisação ou de funcionamento sem carga do compressor flui preferivelmente através do elemento de secagem por toda sua extensão na direção axial. Contudo, não se exclui a possibilidade de que esse gás de enxágüe flua apenas através de uma parte dessa extensão. A abertura de drenagem 35 para a atmosfera pode ser provida em locais diferentes de modo a se criar um fluxo de gás a partir da rede de usuários sobre o elemento de secagem.
Desse modo, a abertura de drenagem também pode ser provida, por exemplo, no conduto de ar comprimido 3 ou na canalização 31. A invenção descrita acima de forma alguma é limitada às modalidades descritas acima representadas nos desenhos anexos; ao contrário, ela pode ser realizada de acordo com diferentes variantes enquanto permanecendo, não obstante, dentro do escopo da invenção.
REIVINDICAÇÕES
Claims (7)
1. Método para secar um gás proveniente de um compressor (2) , pelo que o gás a ser seco é guiado através de um secador (5) do tipo que consiste principalmente em um receptor de ar (6) e um elemento de secagem (9) na forma de um rotor no qual foi provido um meio de adsorção e/ou absorção (10) o qual é guiado alternadamente através de uma zona de secagem (7) do receptor de ar (6) para secar o gás e através de uma zona de regeneração (8) do receptor de ar (6) para regenerar o meio de adsorção e/ou absorção (10) na zona de regeneração (8), pelo que o gás a ser seco é guiado por intermédio de um tubo (15) da zona de secagem (7) através do meio de adsorção e/ou absorção (10) na zona de secagem (7) para uma saida (22) da zona de secagem (7) para alimentar uma rede de usuário (24) conectada a essa saida (22) , caracterizado pelo fato de que durante períodos de paralisação, ou de funcionamento sem carga do compressor (2) , um fluxo de gás é guiado contracorrente através do meio de adsorção e/ou absorção (10) na zona de secagem (7), isto é, em uma direção de fluxo (P) a partir da saída (22) para a entrada (15) da zona de secagem (7).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gás que é guiado contracorrente através do meio de adsorção e/ou absorção (10) na zona de secagem (7) é um gás seco.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o gás que é guiado contracorrente através do meio de adsorção e/ou absorção (10) na zona de secagem (7) é derivado a partir da rede de usuário (24) mencionada acima.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o fluxo de gás, o qual é derivado a partir da rede de usuário (24), é obtido mediante conexão da zona de secagem (7) com a atmosfera.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o fluxo de gás que é derivado a partir da rede de usuário (24) é obtido mediante conexão do espaço da zona de secagem (7) entre o elemento de secagem (9) e a entrada (15) da zona de secagem (17) com a atmosfera.
6. Método, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que a zona de secagem (7) é conectada à atmosfera por intermédio de uma abertura de secagem vedável (35) no receptor de ar (6).
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a abertura de drenagem vedável (35) é controlada por uma caixa de controle que abre a abertura de drenagem (35) logo que o compressor (2) é desligado ou está sendo acionado sem carga.
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