DD143862A1

DD143862A1 - Verfahren und anordnung zur entfernung von feuchtigkeit aus verfluessigbaren gasen,insbesondere in kaeltemittelsystemen

Info

Publication number: DD143862A1
Application number: DD21268379A
Authority: DD
Inventors: Christian Petermann; Andreas Lauth; Hans-Juergen Ullrich; Dieter Dutschke; Guenter Beer
Original assignee: Christian Petermann; Andreas Lauth; Ullrich Hans Juergen; Dieter Dutschke; Guenter Beer
Priority date: 1979-05-07
Filing date: 1979-05-07
Publication date: 1980-09-17

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Anordnung zur Entfernung von Feuchtigkeit aus verfluessigbaren Gasen, insbesondere in Kaeltemittelsystemen, deren Anwendung vorzugsweise in Anlagen der Klima- und Kaeltetechnik erfolgt. Das Ziel der Erfindung besteht darin, Feuchtigkeit aus verfluessigbaren Gasen, insbesondere aus Kaeltemittelsystemen, zu entfernen. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass das verfluessigbare Gas bzw. die zu trocknenden Anlagenteile, die mit Feuchtigkeit behaftet wird, mittels einer Abscheidevorrichtung zusammengefuehrt werden und durch ploetzliche Entspannung des Gases sich die in ihm enthaltene Feuchtigkeit im festen Aggregatzustand abscheidet. Durch die Zufuehrung einer Waermemenge wird nach Beendigung der Entfeuchtungsphase der Feuchtigkeitsniederschlag wieder verfluessigt und aus der Abscheidevorrichtung abgefuehrt. Die Erfindung wird insbesondere dort zur Anwendung gelangen, wo zur Gewaehrleistung einer kontinuierlichen Entfeuchtung von verfluessigbaren Gasen ein hoher Material- und Regenerierungsaufwand erforderlich ist.

Description

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"Verfahren und Anordnung zur Entfernung von Feuchtigkeit aus verflüssigbaren Gasen, insbesondere in Kältemittelsystemen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die Anordnung zum Trocknen von verflüssigbaren Gasen, insbesondere in Kälteniittelsystemen, bei denen der Wirkungsgrad der bekannten Trocknungsverfahren ungenügend ist«. Vorzugsweise wird die Erfindung in Anlagen der Klima- und Kältetechnik Anwendung finden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, Kältesysteme mittels absorptiv wirkenden Trocknungsmitteln zu trocknen,. Die hierbei verwendeten Stoffe, Zeolitte (Molekularsiebe), Kieselgel sowie aktiviertes Aluminiumoxyd sind aufgrund ihrer Wirkung nur für geringe Feuchtigkeitsanteile in Kältesystemen wirtschaftlich einsetzbar. Weiterhin ist der Einsatz von Trockenmitteln mit Kristallwasserbindung bekannte Diese Stoffe Calciumsulfat (CaSO,), Calciumclorid (CaCL₂) und Magnesiumperclorad (Mg(CLCO₂) sind aufgrund ihrer Volumenvergrößerung und der Gefahr des Abschwämme ns als Trockenmittel nicht zweckmäßig. Die Verwendung chemischer Trockenmittel wie Phosphorpentoxyd (P₂O_n;), Bariumoxyd (BaO) und Calciumoxyd (CaO) scheidet aufgrund ihres Reaktionsverhaltens (Säuren- bsw₀ Basenbildung) im Kältemittelkreislauf aus_o Die genannten Trocknungsverfahren und -mittel binden die dem Gas ,entzogene Feuchtigkeit in Hohlräumen oder als Stoffumwandlung_a Ss sind weiterhin Vorrichtungen bekannt, die die entzogene Feuchtigkeit an Prallflächen abscheiden. Relevante Patentschrift ist dazu die DDR V/P

Der Nachteil der beschriebenen Verfahren und genannten Vorrichtungen besteht darin, daß bei Erreichen eines Sätti-'gungspunktes der Trocknungseffekt ausbleibt. Die Trocknung ist danach nur unter hohem Materialeinsatz und Regenerierungsauf wand möglich.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, Feuchtigkeit aus verflüssigbaren gasen, insbesondere aus Kältemittelsystemen unter Ausschluß der Nachteile der bekannten Methoden zu entfernen«

Es wird erreicht, unabhängig vom Sättigungsgrad des Gases, bzw. des Kältemittelsystems, den Feuchteentzug kontinuierlich zu gewährleisten. Den bekannten Lösungen liegt im allgemeinen der Mangel zugrunde, daß bei Erreichen des Sättigungsgrades eine aufwendige Regenerierung der Anlagenteile erforderlich ist, um das Trocknungsverfahren weiterzuführen·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Feuchteentzug aus verflüssigbaren Gasen und Kältemittelsystemen einzusetzen.

Die Stoffeigenschaft des temperaturabhängigen Wasserbindevermögens des verflüssigbaren Gases wird zur Feuchtigkeitsabscheidung an einer näher definierten Stelle im Verfahren genutzt.

Die Temperaturabsenkung wird durch Entspannung des zu trocknenden verflüssigbaren Gases innerhalb einer Abscheidevorrichtung erreicht. Durch die Variable Größe der Temperaturabsenkung in der Abscheidevorrichtung kann der notwendige Trocknungsgrad bestimmt werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in die zu trocknenden Anlagenteile, die die ihnen anhaftende Feuchtigkeit in bekannter V/eise an das sie durchströmende Gas abgeben, eine Abscheidevorrichtung angeordnet wird«

¹ Dabei durchströmt das mit Feuchtigkeit angereicherte Gas vor dem Abscheidebohälter eine beheizte Entspannungsstelle· Durch die Entspannung des feuchten verflüssigbaren Gases, sinkt die Temperatur unter den Taupunkt ab. Gleichzeitig v/erden dadurch die inneren Oberflächen des Abscheidebehälters unterkühlt, so daß sich die im Gas enthaltene Feuchtigkeit im festen Aggregatzustand abscheidet_β Das entfeuchtete Gas verläßt den Abacheidebehälter und gelangt erneut in die Anlagenteile β

Nach Beendigung der Entfeuchtungsphase wird der Abscheidebehälter durch Absperrventile von den übrigen Anlagenteilen getrennt. Durch Zuführung von V/arme wird die Temperatur der inneren Oberfläche des Abscheidebehälters erhöht, so daß der an ihm befindliche Feuchtigkeitsniederschlag in flüssiger Form am Ent Ie e rungs hahn abgelassen werden kann«.

Die Abscheidevorrichtung wird erfindungsgemäß so ausgeführt, daß in einem Temperaturwechsler quer zur Strömungsrichtung des zu trocknenden Gases Prallflächen angeordnet sind, die zum Abscheiden der Feuchtigkeit dienen* !lach Beendigung der Entfeuchtung sphase werden die Prallflächen und die innere Oberfläche des Temperaturwechslers mittels eines, als Wärmeübertrager ausgebildeten Rohres erwärmt und somit der Feuchtigkeitsniederschlag entfernt.

Ausführungsbeispiel

Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel Fig. 1 näher erläutert.

Im Druckerzeuger 1 wird das verflüssigbare Gas verdichtet und über die Anlagenteile 2 geführt« Bs gelangt als Hassdampf, verbunden mit der aus dem System aufgenommenen Feuchte, an die beheizte Entspannungsstelle 3· Durch die plötzliche Entspannung gelangt das verflüssigbare Gas in den Temperaturwechsler 4 der Abscheidevorrichtung Fig. 2« Durch die dabei erfolgende Verdampfung des verflüssigbaren Gases tritt eine Temperatur-» absenkung unter den Taupunkt ein, wodurch die im Gas ent-» haltene Feuchtigkeit sich im Innenraum des Temperaturwechslers 4 niederschlägt»

Die abgeschiedene Feuchtigkeit verbleibt im Temperaturwechsler in fester Form und das verflüssigbare Gas verläßt über das Regelorgan 5 die Abscheidevorrichtung und wird durch den Druckerzeuger 1 wieder angesaugt, !fach Erreichen der Sättigungsmenge des Temperaturwechslers 4 durch die abgeschiedene Feuchtigkeit wird der Gasstrom, um ein kontinuierliches Entfeuchten über den Sättigungsgrad des Temperaturwechslers 4 hinaus zu gewährleisten, über das Regelorgan 3 a, den Temperaturwechsler 4 a und das Regelorgan 5 a geführt» Gleichzeitig wird der Temperaturwechsler 4 durch Schließen der Regelorgane 3 und 5 von der Anlage getrennt,

ITaoh Öffnen der Regelorgane 6 und 7 wird dem Temperaturwechsler 4, die zur Abtauung der auf der inneren Oberfläche in fester Form anhaftende Feuchtigkeitsmenge benötigte Wärmemenge, zugeführt ο '

Die dem verflüssigbaren Gas entzogene Feuchtigkeit kann nunmehr über das Regelorgan 8 der Abscheidevorrichtung Fig· 2 entnommen werden· Die parallele Anordnung der Temperaturwechsler 4 und 4 a gestattet es, die Temperaturwechsler zur Gewährleistung eines kontinuierlichen Entfeuchtungsprozesses wahlweise als Entfeuchtungs- bzw«, Abtauorgan wirken zu lassen« Die Anordnung der Temperaturwechsler 4 und 4 a ist in der Fig. 2 dargestellt» Die Temperaturwechsler 4 und 4 a bestehen aus 2 getrennten Rohrleitungssystemeno Das durch die Regelorgane 3 und 3 a sowie 5 und 5 a begrenzte Rohrleitungsstück wird vom zu trocknenden verflüasigbaren Gas durchströmt. Innerhalb das durch die Regelorgane 3; 3 a und 5» 5 a begrenzten Rohrleitungsstückes, befindet sich ein Rohrleitungssystem 11 und 11a, auf dem die kreisförmigen Prallflächen 9 und 9 a sowie 10 und 10 a dergestalt angeordnet sind, das eine maximale Abscheideleistung erreicht wird« Das Rohrleitungssystem 11, 11 a wird in der Abtauphase zur Wärmeübertragung an die innere Oberfläche der Temperaturwechsler 4, 4 a genutzt. Die geneigte Anordnung der Abscheidevorrichtung Fig. 2 sowie die Aussparungen Pig« 3 an den Prall~ flächen 9, 9 a gewährleistet den ungehinderten Ablauf des Tauwassers über das Regelorgan 8_? 8a_e

Claims

Patentansprüche

1e Verfahren zur Entfernung von Feuchtigkeit aus verflüssigbaren Gasen, insbesondere in Kältemittelsystemen, gekennzeichnet dadurch, daß eine kontinuierliche Entfeuchtung eines verflüssigbaren Gases erfolgt_? indem das Gas in einer Anlagenanordnung entspannt wird und dabei die in ihm enthaltene Feuchtigkeit ausscheidet„
2. Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die zur Entfeuchtung benötigte Temperaturabsenkung durch Eigenentspannung des zu trocknenden verflüssigbaren Gases erfolgt.

3« Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß in der Abscheidevorrichtung und im Druckerzeuger eine Wärmemenge an das verflüssigbare Gas abgegeben wird, die das Temperaturniveau der zu trocknenden Anlagenteils erhöht.

β Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 bis 3 gekennzeichnet dadurch, daß die Abscheidung der Feuchtigkeit aus dem verflüssigbaren Gas in einen Temperaturwechsler erfolgt ο

5« Anordnung nach Punkt 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußmenge des zu trocknenden Gases mittels eines beheizten Regelorganes bestimmt wird«,

βο Anordnung nach Punkt 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturwechsler in Schräglage zur horizontalen Ebene angeordnet ist.

7c Anordnung nach Punkt 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Temperaturwechslers ein ϊ/ärmeübertrager angeordnet ist.
8. Anordnung nach Punkt 4 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß zur kontinuierlichen Entfeuchtung des verflüssigbaren Gases zwei oder mehrere Temperaturwechsler parallel angeordnet sind ο

9· Anordnung nach Punkt 4 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Wärmeübertrager und an der inneren Oberfläche des Teinperaturwechslers angeordneten Prallflächen an der Ablaufseite eine Durchmesserverringerung als Plüssigkeitsdurchlaß aufweisen«

Hierzu_„*L_$eiien Zeichnungen