CH624856A5

CH624856A5 -

Info

Publication number: CH624856A5
Application number: CH19478A
Authority: CH
Inventors: Erling Lauritz Anderberg
Original assignee: Erling Lauritz Anderberg
Priority date: 1977-01-10
Filing date: 1978-01-09
Publication date: 1981-08-31
Also published as: US4269611A; NL190474C; DK148195B; DE7800463U1; GB1582608A; FR2376684B1; FR2376684A1; NO780082L; SE432058B; DE2800722A1; SE7800211L; NO147903B; DK148195C; NL190474B; NO147903C; DE2800722C2; DK8577A; NL7800301A; BE862771A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfeuchten von Gas, mit einem regenerierbaren, von Gas durchdringbaren, Flüssigkeit adsorbierenden Medium in einem Gehäuse, welches auch Heizelemente zum Erwärmen des durch das Adsorptionsmedium fliessenden Gases während der Regeneration dieses Mediums aufweist. Eine solche Vorrichtung zum Entfeuchten von Luft oder anderen gasförmigen Medien kann beispielsweise zur Entfeuchtung von Druckluftsystemen und in Räumen und zur Entfeuchtung von Luft oder Gas bei Herstellungsprozessen usw. verwendet werden.

5 Es sind Vorrichtungen der Art bekannt, bei denen das Adsorptionsmedium ein körnerartiges oder teilchenförmiges Material ist, welches in einem langgestreckten Behälter oder Gehäuse angeordnet ist, durch welches das zu entfeuchtende Gas hindurchgeht. In solch einem Bett von teilchenförmigem Mate-io rial ist der Gasfluss-Widerstand relativ hoch, und darüberhinaus verteilt sich der Gasfluss selbst nicht gleichmässig über den Querschnittsbereich des Bettes, sondern fliesst vorzugsweise in den Randbereichen, wo der Flusswiderstand niedrig ist. Diese Tatsachen hindern die wirksame Ausnutzung der gesamten i5 möglichen Kapazität einer solchen Vorrichtung. Die bekannte Vorrichtung weist eine Anzahl stabförmiger Heizelemente auf, die in dem Gehäuse angeordnet sind und sich in Hauptflussrichtung des Gases erstrecken. Wenn das teilchenförmige Adsorptionsmedium regeneriert werden muss, dann wird der Fluss 20 des zu entfeuchtenden Gases durch einen entgegengesetzt gerichteten und wesentlich kleineren Strom entfeuchtetes Gas ersetzt, und gleichzeitig werden die Heizelemente eingeschaltet, so dass sie das hindurchgehende Gas und das umgebende Adsorptionsmedium erwärmen.

25 Die US-PS 3 490 201 beschreibt eine Vorrichtung zum Entfeuchten von Gas, bei der das Adsorptionsmedium als ein aufgerolltes Band geformt ist. Dieses aufgerollte Band bildet einen Rotor, und das Band selbst hat eine Konfiguration wie ein wellenförmiges Papier, so dass sich axial erstreckende 3o Flussdurchgänge für das zu entfeuchtende oder trocknende Gas in dem Rotor gebildet werden. Wenn diese bekannte Vorrichtung in Betrieb ist, dreht sich der Rotor, der in einem passenden Gehäuse angeordnet ist, mit verhältnismässig kleiner Winkelgeschwindigkeit. Zusätzlich zu dem zu trocknenden Gas 35 wird ein entgegengesetzt gerichteter Strom von erwärmtem Regenerationsgas durch einen stationären Abschnitt des Rotors geleitet. Dieses Regenerationsgas wird durch einen unmittelbar neben, aber ausserhalb des Rotors angeordnetes Heizelement erwärmt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird das Adsorp-40 tionsmedium kontinuierlich regeneriert. Um kontinuierlich eine totale Regeneration des Adsorptionsmediums zu erhalten, muss der erwärmte Gasfluss einen Teil der Wärme in dem stationären Rotorsektor entsprechend der Verdampfungswärme der adsorbierenden Flüssigkeitsmenge in diesem Sektor abge-45 ben. Um übermässig hohe Temperaturen in dem erwärmten Regenrationsgas zu vermeiden, muss dieses Regenerationsgas einen relativ hohen Teil des zu entfeuchtenden Gases ausmachen. Diese Tatsache hat eine Verminderung der Kapazität und eine Vergrösserung des Energieverbrauchs der Vorrich-50 tung zur Folge. Um zu verhindern, dass das zu entfeuchtende Gas mit dem entgegengesetzt gerichteten Fluss von erwärmtem Regenerationsgas gemischt wird, ist es in dieser bekannten Vorrichtung notwendig, den Rotor aus Adsorptionsmaterial mit einer Mehrzahl von getrennten Hilfsgasflussdurchgängen 55 in der oben beschriebenen Weise zu versehen, und dieses vermindert die Freiheit der Wahl des Adsorptionsmediums wesentlich.

In der GB-PS 1 225 821 ist eine Vorrichtung zur Entfeuchtung von Gas mit einem plattenförmigen oder scheibenförmi-60 gen Adsorptionsmedium, in dem elektrische Heizelemente eingebettet sind, beschrieben. Diese bekannte Vorrichtung wird in einer diskontinuierlichen Weise betrieben, weil es erforderlich ist, von Zeit zu Zeit den Entfeuchtungsprozess zum Regenerieren des Adsorptionsmediums zu unterbrechen. Die 65 Regeneration des Adsorptionsmediums wird dadurch erreicht, dass die umgebende atmosphärische Luft durch das Adsorptionsmedium hindurchgeht, während die elektrischen Heizelemente eingeschaltet sind, wodurch das Adsorptionsmedium die

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adsorbierte Feuchtigkeit oder Flüssigkeit an die durchgehende Luft abgibt, die dann in die Umgebung zurückgeht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Entfeuchten von Gas der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die oben diskutierten Nachteile beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Entfernen von Gas der eingangs beschriebenen Art gelöst, welche gemäss der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 gekennzeichnet ist.

Beim Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung kann das zu entfeuchtende Gas von dem gemeinsamen Gaseinlass durch die Mehrzahl der Kammern oder Durchgänge und das darin enthaltene Adsorptionsmedium zu dem gemeinsamen Gasauslass fliessen. Nur in einer einzigen oder in einer Minderzahl Kammern kann entfeuchtetes Gas in entgegengesetzter Richtung von dem gemeinsamen Gasauslass her durch die Kammer zur Umgebung oder in einen anderen das Abgas aufnehmenden Empfänger abfliessen. Da die Heizelemente in der fraglichen Kammer gleichzeitig aktiviert werden können, kann eine wirksame Regeneration des darin enthaltenen Adsorptionsmediums bewirkt werden. In der angegebenen Vorrichtung kann stets ein Teil des Adsorptionsmediums so regeneriert werden, dass ein kontinuierlicher Betrieb der Vorrichtung möglich ist. Der Aufbau der Vorrichtung ist verhältnismässig einfach und kompakt, weil das Adsorptionsmedium stationär in einem Gehäuse ohne die Gefahr einer Vermischung des zu entfeuchtenden Gases und des zum Regenerieren des Adsorptionsmediums verwendeten Gases angeordnet werden kann. Darüberhinaus kann das Adsorptionsmedium beispielsweise teilchenförmig oder geschichtet sein. Zum Sicherstellen der Kühlung des regenerierten Adsorptionsmediums vor dem erneuten Durchmessen des zu entfeuchtenden oder zu trocknenden Gases kann das Heizelement vorzugsweise eine bestimmte Zeit vor dem Abstoppen des Flusses des entfeuchteten regenerierenden Gases durch die fragliche Kammer bzw. den fraglichen Durchgang inaktiviert werden.

Die Einrichtung zum Steuern des Regenerationsgasflusses und der Heizungseinrichtung kann mechanisch, elektronisch oder von anderer Art sein. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Einrichtung zum Umkehren des Gasflusses in eine der Kammern ein Ventil, vorzugsweise ein drehbares Ventil, welches die Verbindung zwischen dem Gaseinlass und dem benachbarten Ende der einen Kammer abtrennt und das Ende mit der Umgebung oder einem anderen Aufnahmeempfänger verbindet. Ein Teil des Gases, welches den Gasauslass nach dem Durchgang und Entfeuchten durch das Adsorptionsmedium in den anderen Kammern erreicht, fliesst dann durch das Adsorptionsmedium in der mit der Atmosphäre verbundenen Kammer zurück und nimmt das Feuchtigkeitswasser von dem Adsorptionsmedium auf und strömt anschliessend in die Umgebung ab.

Eine ziemlich kompakte und daher vorteilhafte Bauweise kann erreicht werden, wenn das Gehäuse zylindrisch ausgebildet und das drehbare Ventil an einem Ende der Kammern oder Durchgänge angeordnet ist, wobei die Kammern eine segmentförmige Querschnittsform haben und ringförmig um das Ventil herum angeordnet sein können.

Wenn das Flüssigkeit adsorbierende Medium benachbarte Schichten von Bahnenmaterial bzw. Bandmaterial aufweist, dessen benachbarte Oberflächen Flussdurchgänge dazwischen bilden, dann können die Heizelemente vorzugsweise elektrische Heizdrähte aufweisen, die sich zwischen stabförmigen Abstandshaltern erstrecken, welche zwischen den benachbarten Oberflächen der Adsorptionsmediumsschichten angeordnet sind. Durch Verwendung der Heizelemente als Abstands-Elemente zum Sicherstellen eines geeigneten Abstandes zwischen den benachbarten Schichten des Adsorptionsmediums kann ein spezieller, einfacher Aufbau erreicht werden. Während des Regenerationsprozesses kann die für die Regeneration erforderliche Wärmemenge von den elektrischen Heizdrähten erzeugt werden, und die Wärme kann nahezu direkt auf die Flüssigkeit übertragen werden, welche in dem Adsorptionsmedium adsorbiert ist und welche zu verdampfen ist. Da die Heizelemente nahezu gleichförmig entlang der Oberflächen des Adsorptionsmediums verteilt sein können, kann eine effektive Nutzung des Mediums erreicht werden. Die direkte Beheizung des Adsorptionsmediums ohne Verwendung des Regenerationsgases zum Tragen oder Übertragen der erzeugten Wärme kann bewirken, dass nur die Menge von Regenerationsgas verwendet werden muss, die für den Transport der von dem Adsorptionsmedium abgegebenen Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit aus dem Gerät absolut notwendig ist. Das bedeutet, dass die Vorrichtung eine verhältnismässig hohe Kapazität hat und mit einer verhältnismässig guten Wärmeökonomie arbeiten kann.

Wenn das zu entfeuchtende Gas durch eine Flüssigkeit adsorbierendes Medium fliesst, dann kann die Flüssigkeitsadsorption von dem Medium zu einer Temperaturerhöhung führen, die auf das Gas übertragen werden kann, und infolge dieser Temperaturerhöhung nimmt die relative Feuchtigkeit des Gases ab. Da die Flüssigkeitsadsorptionsfähigkeit des Adsorptionsmediums in starkem Masse von der relativen Feuchtigkeit des Gases abhängt, würde die Adsorptionsfähigkeit des Mediums in einem Bereich bei dem stromabwärts gelegenen Ende der entsprechenden Kammer klein. Um diesem Nachteil entgegenzuwirken, kann das Adsorptionsmedium in jeder Kammer in eine Mehrzahl von sich transversal zu dem Gasstrom in den Kammern oder Durchgängen erstreckenden Schichten unterteilt sein, und jede Schicht kann von einem entsprechenden einer Mehrzahl von Gas durchdringbaren Tragelementen getragen werden, welche aus wärmeleitendem Material hergestellt sind und die wärmeleitend miteinander verbunden sind. Auf diese Weise können diese wärmeleitenden Tragelemente die Temperaturen in verschiedenen Zonen des Adsorptionsmediums in jeder der Kammern ausgleichen, so dass die Effizienz des Adsorptionsmediums in den verschiedenen Zonen gleichmässig wird. Darüberhinaus kann die Heizungseinrichtung für verschiedene und vorzugsweise alle Tragelemente in jeder Kammer gemeinsam werden und kann sich in wärmeleitendem Kontakt damit befinden. Während des Regenerationsprozesses kann es möglich sein, alle Teile des Adsorptionsmediums mit Hilfe der Heizeinrichtung, wie beispielsweise einem elektrischen Heizelement, welches zentral innerhalb der Kammer angeordnet ist, zu erwärmen.

Wenn ein partikelförmiges, Flüssigkeit adsorbierendes Medium in Verbindung mit bekannten Vorrichtungen verwendet würde, dann erreichte der Druckabfall durch das Adsorptionsmedium innerhalb der Kammer wie oben ausgeführt eine beträchtliche Grössenordnung, und darüberhinaus würde es schwierig, eine gleichmässige Verteilung des Gasflusses über den gesamten Querschnittsbereich zu erreichen. Folglich könnte die vorhandene Kapazität des Adsorptionsmediums nicht vollständig ausgenutzt werden. Die vorgeschlagene Vorrichtung macht es möglich, diese Nachteile zu vermeiden, weil die Tragelemente als übereinandergeschichtete, schalenförmige Elemente ausgebildet werden können, die vorzugsweise aus Maschendraht gebildet sind. Durch ein teilchenförmiges Adsorptionsmedium in solchen schalenförmigen Elementen kann das Medium in Schichten unterteilt werden, wodurch es möglich wird, den Druckabfall durch das Adsorptionsmedium in gewünschter Weise zu steuern.

Das platten- oder bahnenförmige Material, welches in der Vorrichtung als Adsorptionsmedium verwendbar ist, kann beispielsweise in der Form eines Asbestbandes, eines Asbestbogens, einer Asbestbahn oder einer Asbesttafel imprägniert mit

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hygroskopischem Material wie Lithiumchlorid ausgebildet sein. Der Begriff «Bahn- oder Band- oder Plattenmaterial» in diesem Zusammenhang soll alle Variationen umfassen, in dem ein solches Material erhältlich ist, oder in die solches Material formbar ist, beispielsweise Bahnen, Rollen, Bänder, Röhren usw., die alle eine grosse Oberfläche haben und geeignete Luftwege ergeben. Vorzugsweise kann das Bahnen- oder Plattenmaterial aber selbst (d.h. ohne Imprägnieren mit einem hygroskopischen Imprägnierungsagens) eine Struktur haben, die aus einer beachtlichen Menge von Strukturelementen besteht oder diese enthält, das sind Teilchen oder Fasern mit innewohnenden guten Feuchtigkeitsadsorptionseigenschaften, und für die Entfeuchtung von Gas ist es vorteilhaft, solche Bahnenoder Plattenmaterialien zu verwenden, welche aus Strukturelementen, d.h. Teilchen und/oder Fasern, welche die Flüssig-keitsadsorptionsaktivität ausüben, oder der wesentliche Teil davon, bestehen oder diese enthalten. Es wurde gefunden, dass passende Bahnen- oder Plattenmaterialien zur Verwendung als Flüssigkeitsadsorptionsmedium, insbesondere Wasser adsorbierendes Medium, solche wären, die eine Menge synthetischer Mineralfasern enthalten oder aus diesen bestehen. Beispiele solcher synthetischer Mineralfasern sind Schlackenwollefasern und keramische Fasern wie Kaolinschlackenwollefasern und ganz generell sind solche synthetische Fasermaterialien geeignet, die in geeignet feiner Faserstruktur einen wesentlichen Anteil von Aluminiumoxyd und/oder Kieselsäuresalz in den verschiedenen Formen und Mineralmischungen derselben enthalten. Diese Bahnen- oder Plattenmaterialien aus Mineralfasern sollten vorzugsweise in einer Form verwendet werden, in der sie ihre bestmöglichen regenerierbaren Flüssigkeitsad-sorptionseigenschaften haben, d.h. sie sollten nicht in einer Form verwendet werden, in der die Fasern mit imprägnierenden Agenzien beschichtet werden, die die regenerierbaren Flüssigkeitsadsorptionseigenschaften vermindern. So sollten beispielsweise Schlackenwollebahnen oder -platten in nichtimprägnierter Form verwendet werden.

Es wurde gefunden, dass ein besonders passendes Material für die Verwendung in der vorgeschlagenen Vorrichtung ein Keramikfasermaterial ist, welches aus Kaolinwollefasern hergestellt ist, die ihrerseits durch Einblasen von Luft durch ein Bad geschmolzenen Kaolins von hoher Reinheit hergestellt sind. Eine kommerzielle Version eines Materials dieser Art ist die «Triton-Kaolin-Wolle», die als wärme- und schallisolierendes Material verkauft wird. Das Material hat einen Schmelzpunkt von über 1760 °C, einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von 2,8 li, eine Faserlänge von 12 bis 250 mm, eine Faserzugfestigkeit von 1,4 x 104 kg/cm2 und eine Dichte von 2,56. Die chemische Analyse ist die folgende

A1203 43 -47%

Si02 50 -54%

Fe203 0,6- 1,8% TiOz 1,2- 3,5%

MgO Spuren

CaO 0,1- 1,0% Alkali als Na20 0,2- 2,0%

B203 0,06- 0,1% Spuren anorganischer Stoffe 0,2- 0,3 %

Dieses Bahnen- oder Plattenmaterial aus Kaolinschlackenwollefasern kann in Form von Bahnen mit einer Dicke in der Grössenordnung vom 1 mm, passend beispielsweise von 0,5 mm verwendet werden. Experimente haben ergeben, dass dieses Material ausgezeichnete Eigenschaften als Adsorptionsmedium für die Verwendung in Gasentfeuchtungsvorrichtungen hat, weil es eine hohe Wasseradsorption aufweist, gegen freies Wasser resistent ist, eine hohe Temperaturresistenz zeigt, einen geringen Widerstand gegen den Gasdurchfluss ausübt und leicht regenerierbar ist. In der vorgeschlagenen Vorrichtung kann dieses Material vorzugsweise als Flüssigkeitsadsorptionsmedium und ganz generell Kaolinschlackenwollefaser-bänder- und -bahnen und Platten-, Band- und Bahnmaterialien anderer synthetischer Mineralfasern mit ähnlichen Eigenschaf-5 ten und Kompositionen verwendet werden.

Weitere Details der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer teilweise im Schnitt gezeig-lo ten Vorrichtung eines Luftentfeuchters gemäss der Erfindung, Fig. 2 eine Endansicht, teilweise in geschnittener Darstellung, eines in Fig. 1 gezeigten Luftentfeuchters,

Fig. 3 eine Endansicht in etwas vergrössertem Massstab eines gefalteten blattartigen Adsorptionsmaterials mit Heizeleis menten zwischen benachbarten Oberflächen desselben,

Fig. 4 eine perspektivische und teils geschnittene Darstellung der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Luftentfeuchtervorrich-tung,

Fig. 5 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform 20 des Luftentfeuchters gemäss der Erfindung,

Fig. 6 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, von einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtungskammer und Fig. 7 eine Draufsicht auf die in Fig. 6 gezeigte Kammer. Die Luftentfeuchtungsvorrichtung oder der Luftentfeuchter 25 gemäss der Fig. 1 bis 4 weist ein stationäres zylindrisches Gehäuse 10 auf, welches mit Hilfe einer Anzahl sich radial erstreckenden Trennwände 11 in eine Mehrzahl von Kammern 12, die an gegenüberliegenden Enden offen sind, unterteilt ist. An einem Ende des Gehäuses 10 ist ein Einlassrohr 13 für 30 feuchtes Gas oder Luft und am anderen Ende des Gehäuses ein Auslassrohr 14 für entfeuchtetes Gas oder Luft vorgesehen.

Jede segmentförmige Kammer 12 ist im wesentlichen gefüllt mit einem zusammengeknickten oder gefalteten blatt-35 bzw. streifenförmigen Adsorptionsmedium 15, welches z.B. ein faseriges Material sein kann, welches von sich selbst her Flüssigkeit adsorbierend ist oder welches mit einer passenden hygroskopischen Substanz imprägniert ist. Elektroheizele-mente 16 sind zwischen benachbarten Schichten des bahnenar-40 tigen Adsorptionsmediums angeordnet (Fig. 3). Wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann jedes dieser Elektroheizelemente 16 stabför-mige Elemente 17 aufweisen, die sich in Längsrichtung des Gehäuses 10 erstrecken und als ein Rahmen oder als Tragelemente für sich dazwischen erstreckende elektrische Heizdrähte 4518 dienen und in engem Abstand voneinander über nahezu die gesamte axiale Länge der Kammern 12 angeordnet sind. Die Elemente 17 dienen auch als Zwischenstücke bzw. Distanzhalter, die benachbarte Schichten des bandartigen Materials getrennt halten, um so Durchgänge für das durch die Vorrich-50 tung fliessende Gas zu bilden. An einem Ende haben die Kammern 12 eine gemeinsame Endwand 19, die eine zentrale Gaseinlassöffnung bildet, welche mit allen Kammern 12 in Verbindung steht. Ein drehbares Ventil 20 ist zwischen dieser Gaseinlassöffnung und dem Einlassrohr 13 montiert. Das 55 drehbare Ventil 20 weist einen rohrförmigen Ventilkörper 21 auf, welcher in eine Anzahl von sektorförmigen Durchgängen 22 entsprechend der Anzahl von Kammern 12 unterteilt ist, und einer dieser Durchgänge 22 wird mittels einer Verschlusswand 23 an seinem äusseren Ende verschlossen. Der Ventil-60 körper 21 ist von einem stationären Auslassverteiler 24 umgeben, der über ein Ausströmungsrohr 25 mit der Umgebung verbunden ist. Der Innenraum des Ausflussverteilers steht ständig mit dem Ventilkörperdurchgang 22, der durch die Verschlusswand 23 verschlossen ist, über eine Öffnung 26 (4) in 65 der äusseren peripheren Wand des Ventilkörpers 21 in Verbindung. Der Ventilkörper 21 kann mittels eines Elektromotors 27 und einem Riemenantrieb 28 schrittweise gedreht werden. Elektroschalter 29 sind mit jeder der Kammern 12 zu

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sammenwirkend so ausgebildet, dass alle Heizelemente 16 in der jeweiligen Kammer bei Betätigen angeschaltet sind. Die Elektroschalter werden über einen Nocken 30 auf der äusseren Oberfläche der drehbaren Ventilkammer 21 betätigt. Die Elektroschalter 29, von denen nur diejenigen gezeigt sind, die mit einer der Kammern 12 zusammenwirken, sind so angeordnet, dass die Elektroheizelemente in jeder der Kammern 12 im wesentlichen zu der gleichen Zeit angeschaltet sind, wenn der Durchgang 22 des Ventilkörpers, der mit der Verschlusswand 23 versehen ist, in eine Stellung bewegt ist, in der er mit der entsprechenden Kammer abgeglichen ist.

Atmosphärische Luft oder ein anderes zu entfeuchtendes oder zu trocknendes Gas wird durch das Einlassrohr 13 beispielsweise mit Hilfe eines nichtgezeigten Gebläses eingeführt. Das Ventil 20 ermöglicht, dass Gas von dem Einlassrohr 13 zu dem Auslassrohr 14 durch alle die Kammern 12 hindurch-fliesst, die nicht mit dem durch die Verschlusswand 23 verschlossenen Durchgang des Ventilkörpers 21 abgeglichen sind. Die in den Kammern 12, durch die das feuchte Gas hindurch-fliesst, angeordneten Elektroheizstäbe 16 sind nicht mit Strom beaufschlagt. Bei Durchfliessen durch die zwischen den benachbarten Schichten des Adsorptionsmaterials 15 gebildeten Durchgänge kommt das feuchte Gas in innigen Kontakt mit dem kalten Adsorptionsmedium, wodurch das Gas von einem wesentlichen Teil seines Feuchtigkeitsgehalts befreit wird.

In Fig. 1 befindet sich die oberste Kammer 12 mit dem verschlossenen Durchgang des Ventilkörpers 21 in Verbindung und folglich mit der Umgebung über den Auslassverteiler 24 und das Ausströmungsrohr 25. Am Ende des Gehäuses 10 neben dem Auslassrohr 14 übersteigt der Gasdruck den atmosphärischen Druck und folglich neigt ein Teil des Gases, der durch das Hindurchfliessen durch die anderen der Kammern 12 entfeuchtet worden ist, dazu, durch die mit dem durch den Ventilkörper 21 verschlossenen Durchgang in Verbindung stehende Kammer 12 und nach aussen in die Umgebung über die Öffnung 26, den Auslassverteiler 24 und das Ausströmungsrohr 25 in der durch die Pfeile in Fig. 1 gezeigten Weise zurückzufliessen. Die zu der Kammer 12 gehörigen Elektroschalter 29 werden durch den Nocken 30 betätigt, wenn der verschlossene Durchgang in die Stellung in Abgleich mit der fraglichen Kammer 12 gedreht worden ist. Dadurch werden die Elektroheizelemente 16 in der Kammer 12 eingeschaltet und bewirken eine im wesentlichen gleichförmige Erwärmung der Oberfläche des Adsorptionsmediums 15, wodurch Wärme der adsorbierten Flüssigkeit zugeführt und diese dadurch verdampft wird.

Der Gasflusswiderstand durch die Kammer 12, in der das Adsorptionsmedium regeneriert wird, und auch derjenige nach aussen zu der Umgebung über das Ausströmungsrohr 25, wird im Hinblick auf die existierenden Druckdifferenzen so eingestellt, dass im wesentlichen nur das Volumen des zum Transport der von dem Adsorptionsmedium 15 in der Kammer abgegebenen Feuchtigkeit notwendige Gas für den Regenera-tionsprozess verwendet wird. Nach einem geeigneten Zeitintervall wird der Ventilkörper 21 durch den Motor 27 um einen Schritt weitergedreht, wodurch eine andere Kammer 12 mit dem verschlossenen Durchgang des Ventilkörpers 21 in Ausrichtung gebracht wird. Gleichzeitig werden die entsprechenden Elektroschalter 29 durch den Nocken 30 betätigt, so dass das Heizelement 16 in der Kammer, in der das Adsorptionsmedium nun regeneriert werden soll, mit Strom beaufschlagt wird. Der Elektroschalter 29 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass er den Strom für die Heizelemente nach einer vorbestimmten Dauer, die ein wenig kürzer als die Regenerationsperiode für das Adsorptionsmedium in der jeweiligen Kammer ist, abschaltet, so dass das Adsorptionsmedium darin abgekühlt wird, ehe es anschliessend mit einem Strom von feuchtem Gas in Kontakt kommt.

Die Regeneration des Adsorptionsmediums in den Kammern 12 kann in jeder gewünschten Reihenfolge erfolgen, vorausgesetzt, dass das Adsorptionsmedium in jeder Kammer in geeigneten Zeitintervallen regeneriert wird. Es ist auch möglich, den Ventilkörper 21 kontinuierlich mit einer sehr kleinen Drehgeschwindigkeit zu drehen.

In den Fig. 5 bis 7 sind andere Ausführungsbeispiele einer Entfeuchtungsvorrichtung gemäss der Erfindung gezeigt, und entsprechende Teile der in den Fig. 1 bis 4 und in den Fig. 5 bis 7 gezeigten Ausführungsformen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sind die seg-mentförmigen Kammern 12 in einer ringförmigen Anordnung angeordnet, so dass sie einen Zentralraum 31 umgeben und festlegen, in dem der Antriebsmotor 27 mit Getriebe und eine Kupplung 32 sowie die Motorsteuereinrichtung in einem Rahmen 33 montiert sind. Die Enden der Kammern 12 neben dem Einlassrohr 13 stehen mit dem Rohr durch Verbindungsdurchgänge 34 und über das drehbare Ventil 20 in Verbindung. Der Ventilkörper 21 des Ventiles 20 weist eine Endwand 35 und eine daran befestigte zylindrische Wand 36 auf. In der zylindrischen Wand 36 sind Öffnungen 37 so angeordnet, dass alle von den Kammern 12 mit dem Innenraum des Ventilkörpers 21 durch diese Öffnungen in allen Drehstellungen des Ventilkörpers in Verbindung stehen. Die zylindrische Wand 36 weist auch eine Öffnung 38 auf, die mit dem Auslassverteiler 24 in Verbindung steht. Eine Trennwand 39, die durch ein Stützrohr 40 gehalten und innerhalb des Ventilkörpers 21 angeordnet ist, ist so ausgebildet, dass sie die Öffnung 38 mit einer der Öffnungen 37 verbindet und eine Verbindung zwischen diesen zwei Öffnungen und dem Einlassrohr 13 sperrt.

In der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung fliesst das zu entfeuchtende Gas in das Einlassrohr 13 hinein durch das Innere des Ventilkörpers 21, durch die Öffnungen 37, die nicht von der Trennwand 39 abgedeckt sind, durch die Verbindungsdurchgänge 34 in die Kammern 12 und das darin enthaltende Adsorptionsmedium hinein, und das entfeuchtete oder getrocknete Gas verlässt die Vorrichtung durch das Auslassrohr 14. Da der Gasdruck im Endbereich des Gehäuses 10 neben dem Auslassrohr 14 den atmosphärischen Druck übersteigt, neigt ein Teil des entfeuchteten Gases dazu, durch die Kammer 12, deren Verbindungsdurchgang 34 gegenüber der Trennwand 39 positioniert ist, zurückzufliessen, wie es durch die Pfeile in Fig. 5 angedeutet ist.4 Wie im Zusammenhang mit der oben beschriebenen ersten Ausführungsform erklärt wurde, wird das Adsorptionsmedium gleichzeitig in der entsprechenden Kammer erwärmt, wodurch das Adsorptionsmedium regeneriert wird. Eine nichtgezeigte automatische Steuerungseinrichtung steuert den Motor 27 so, dass der Ventilkörper 21 in vorbestimmten Zeitintervallen einen Schritt vorwärts gedreht wird, so dass die Trennwand 39 in eine Position gegenüber einer anderen der Öffnungen 37 gebracht wird, wodurch diese Öffnung mit dem Auslassverteiler 24 und folglich mit der Umgebung verbunden ist. Auf diese Weise wird das Adsorptionsmedium in jeder Kammer 12 regeneriert, nachdem es über eine vorbestimmte Zeitdauer hinweg verwendet wurde.

In den Kammern der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung kann ein gefaltetes bandartiges Adsorptionsmedium 15 wie dasjenige, welches im Zusammenhang mit der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Vorrichtung beschriebene verwendet werden. Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform der Kammern 12, in denen das Adsorptionsmedium 41 die Form von lose angeordnetem Partikelnmaterial hat. In diesem Fall ist die Vorrichtung vorzugsweise, aber nicht notwendig so positioniert, dass ihre Longitudinalachse im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. In der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform enthält jede Kammer 12 eine Anzahl übereinanderliegender,

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schalenförmiger für Gas durchlässiger Tragelemente 42, beispielsweise aus perforiertem Blechmaterial. Die Tragelemente 42 sind jedoch vorzugsweise aus Maschendraht hergestellt. Diese schalenförmigen Tragelemente sind so angeordnet, dass sie sich in direktem wärmeleitendem Kontakt miteinander befinden, und ein platten- oder blechförmiges elektrisches Heizelement 43, welches beispielsweise von der Art einer Abtauscheibe eines Automobils sein kann, ist zentral in jeder Kammer 12 angeordnet. Das Heizelement 43 erstreckt sich quer zu den Tragelementen 42 und ist so angeordnet, dass es sich in wärmeleitendem Kontakt mit allen schalenförmigen Tragelementen in der Kammer befindet. Wie oben gezeigt, kann das Adsorptionsmedium 41 ein partikelnförmiges Material sein, welches lose in jeder der schalenförmigen Tragelemente 42 vorgesehen ist, wobei das oberste von diesen mittels eines Maschendrahtes 44 oder eines anderen geeigneten, für Gas durchlässigen Abdeckmediums verschlossen sein kann. Das Adsorptionsmedium kann aber alternativ dazu auch ein bahnför-miges Material sein, welches in den schalenförmigen Tragelementen angeordnet sein kann, oder das Adsorptionsmedium kann ein an diesen Tragelementen befestigtes Medium sein. Im letzteren Fall kann die Vorrichtung bzw. der Entfeuchter in jeder gewünschten Weise orientiert werden.

Wenn das zu entfeuchtende Gas durch die Kammern 12

und das darin enthaltene Adsorptionsmedium 41 fliesst, dann adsorbiert das Adsorptionsmedium in der oben beschriebenen Weise die Feuchtigkeit aus dem Gas. Die Flüssigkeitsadsorption bewirkt aber eine Erhöhung der Temperatur. Der wärme-5 leitende Kontakt zwischen den schalenförmigen Tragelementen 42 bewirkt aber einen Temperaturausgleich in jeder Kammer 12, wodurch sichergestellt wird, dass das Adsorptionsmedium in allen Zonen der Kammer gleich verwendet wird. Auch wenn das Heizelement 43 während des Regenerationsprozes-io ses eingeschaltet ist, werden die Tragelemente 42 verwendet, weil sie zur Verteilung der durch das Heizelement 43 erzeugten Wärme an alle Teile des Adsorptionsmediums dienen. Es ist offensichtlich, dass der beschriebene Aufbau die Verwendung von Heizelementen erlaubt, die wesentlich billiger sind als 15 jene, die in Verbindung mit dem in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet werden. Darüberhinaus kann ein zentral angeordnetes Heizelement 43 der in Fig. 6 bis 7 gezeigten Art leicht und schnell ausgetauscht werden, wenn es defekt oder zerstört ist.

20 Die schalenförmigen Tragelemente und Heizelemente der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Art können auch in Verbindung mit einem Luftentfeuchter der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Art verwendet werden.

4 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Entfeuchten von Gas, mit einem regenerierbaren, von Gas durchdringbaren, Flüssigkeit adsorbierenden Medium in einem Gehäuse, welches auch Heizelemente zum Erwärmen des durch das Adsorptionsmedium fliessenden Gases während der Regeneration dieses Mediums aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) eine Mehrzahl von Kammern (12), von denen jede einen Teil des Adsorptionsmediums (15) und einen Teil der Heizelemente (16) enthalten und die an entgegengesetzten Enden mit einem gemeinsamen Gaseinlass (13) bzw. einem gemeinsamen Gasauslass (14) in Verbindung stehen, aufweist und dass eine Einrichtung (20,29, 30) zum Umkehren des Gasflusses in wenigstens einer Kammer, so dass das Gas darin von dem Auslass (14) zu dem Einlass (13) fliesst, und zum Einschalten des in dieser Kammer angeordneten Heizelementes und eine Einrichtung (27) zum Wechseln dieser einen Kammer in jeweils vorbestimmten Zeitintervallen vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Umkehren des Gasflusses ein Ventil (20) zum Abtrennen der Verbindung zwischen dem Gaseinlass (13) und dem benachbarten Ende dieser Kammer und zum Verbinden dieses Endes mit der Umgebung aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zylindrisch ausgebildet und das Ventil ein drehbares Ventil ist und dass sich dieses drehbare Ventil (20) zentral an einem Ende der mit segmentförmiger Querschnittsform ringförmig um das Ventil (20) angeordneten Kammern (12) befindet.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Adsorptionsmedium benachbarte Schichten von Bahnenmaterial umfasst und benachbarte Oberflächen der Schichten Durchflusskanäle bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung elektrische Heizdrähte (18) zwischen stabför-migen Abstandshaltern (17) aufweist, welche Abstandshalter zwischen den benachbarten Oberflächen der Adsorptionsme-diumschichten angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsmedium (41) in jeder Kammer (12) in eine Mehrzahl sich quer zum Gasfluss in der jeweiligen Kammer erstreckender Schichten unterteilt ist und dass jede Schicht von einem von einer Mehrzahl von Gas durchlässigen Tragelementen (42) getragen ist, die aus wärmeleitendem Material gebildet und wärmeleitend miteinander verbunden sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (43) für mehrere und vorzugsweise für alle Tragelemente (42) in jeder Kammer (12) gemeinsam sind und in wärmeleitendem Kontakt damit angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragelemente als übereinanderliegende, schalenförmige Elemente (42) ausgebildet sind, die vorzugsweise aus Maschendraht gebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente in jeder Kammer ein elektrisches Heizelement (43) aufweisen, welches sich quer zu den Tragelementen (42) erstreckt.