DE102012101595A1 - Heatless desiccant dryer has shut-off device that is provided between first and second gas outlets such that expansion gas is discharged only from first gas outlet or first gas outlet during main relaxation phase - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen kaltregenerierten Adsorptionstrockner umfassend, einen ersten Behälter, in welchem ein erstes hygroskopisches Medium angeordnet ist, einen zweiten Behälter in welchem ein zweites hygroskopisches Medium angeordnet ist, einen Feuchtgasanschluss zur Zufuhr eines feuchtigkeitsbeladenen Feuchtgasstroms, einen Trockengasanschluss zur Abfuhr eines Trockengasstroms, mindestens einen Gasauslass zur Abfuhr von feuchtigkeitsbeladenem Gas während einer Regenerationsphase, ein Leitungssystem mit Armaturen, welches einen der Behälter in einem Trocknungsmodus betreibt und dabei den Feuchtgasstrom von dem Feuchtgasanschluss mit einer Strömungskomponente entgegengesetzt zur Schwerkraftrichtung durch das Medium des Behälters führt und in diesem einen Trockengasstrom erzeugt sowie diesen dem Trockengasanschluss zuführt und welches während des Trocknungsmodus den anderen Behälter in einem Regenerationsmodus betreibt, dabei in einer Entspannungsphase das unter Druck stehende Gas in dem anderen Behälter dem mindestens einen Gasauslass zuführt und anschließend einen Teilstrom von dem zum Trockengasanschluss strömenden Trockengasstrom abzweigt, zur Bildung eines Regenerationsgasstroms entspannt und den Regenerationsgasstrom mit einer Strömungskomponente in Schwerkraftrichtung durch den anderen Behälter zu dem mindestens einen Gasauslass führt, um das hygroskopische Medium in den anderen Behälter durch Feuchtigkeitsabgabe zu regenerieren. The invention relates to a cold-regenerated adsorption dryer comprising a first container, in which a first hygroscopic medium is arranged, a second container in which a second hygroscopic medium is arranged, a moist gas connection for supplying a moisture-laden wet gas stream, a dry gas connection for discharging a dry gas stream, at least one Gas outlet for removing moisture-laden gas during a regeneration phase, a conduit system with valves, which operates one of the container in a drying mode and thereby the moist gas flow from the wet gas connection with a flow component opposite to the direction of gravity through the medium of the container and in this generates a dry gas stream and this feeds the dry gas connection and which operates during the drying mode, the other container in a regeneration mode, while in a relaxation phase under pressure s passing gas in the other container to the at least one gas outlet and then branches off a partial flow from the dry gas stream flowing to the dry gas stream, expanded to form a Regenerationsgasstroms and the regeneration gas flow with a flow component in the direction of gravity through the other container to the at least one gas outlet leads to the hygroscopic Regenerate medium into the other container by releasing moisture.
Derartige Adsorptionstrockner sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen besteht das Problem, dass zumindest in der Entspannungsphase aus dem Gasauslass austretendes Gas aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit eine Schallemission erzeugt, die als störend empfunden wird, oder unzulässig hoch ist. Such adsorption dryers are known from the prior art. In these, there is the problem that at least in the relaxation phase gas emerging from the gas outlet due to the high flow velocity generates a sound emission that is perceived as disturbing, or is impermissibly high.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen regenerierbaren Adsorptionstrockner der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, dass dieser eine möglichst geringe Schallemission bei möglichst optimaler Regeneration des hygroskopischen Mediums erzeugt. The invention is therefore based on the object to improve a regenerable adsorption dryer of the generic type such that it generates the lowest possible acoustic emission with optimum regeneration of the hygroscopic medium.
Diese Aufgabe wird bei einem Adsorptionstrockner der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Adsorptionstrockner einen ersten Gasauslass aufweist, der mit einer ersten Schalldämpfereinheit gekoppelt ist, dass der Adsorptionstrockner mindestens einen weiteren Gasauslass aufweist und dass eine Absperrarmatur vorgesehen ist, welcher während einer Hauptentspannungsphase das Gas nur aus dem ersten Gasauslass austreten lässt und nach der Hauptentspannungsphase das Gas aus dem mindestens einen weiteren Gasauslass austreten lässt. This object is achieved in an adsorption dryer of the type described above according to the invention that the adsorption dryer has a first gas outlet, which is coupled to a first muffler unit, that the adsorption dryer has at least one further gas outlet and that a shut-off valve is provided which during a Hauptentspannungsphase the Gas can only escape from the first gas outlet and after the Hauptentspannungsphase the gas from the at least one other gas outlet leak.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass durch das Vorsehen zweier Gasauslässe die Möglichkeit besteht, den ersten Gasauslass mit einer Schalldämpfereinheit zu versehen, die während der Hauptentspannungsphase zu einer ausreichenden Dämpfung der Schallemission führt, wobei diese Schalldämpfereinheit einen nennenswerten Strömungswiderstand aufweisen kann, und dass nach der Hauptentspannungsphase die Möglichkeit besteht, durch Zuschalten des zweiten Gasauslasses den Strömungswiderstand für die weitere Regeneration zu reduzieren und insgesamt somit bei der Regeneration nach der Entspannungsphase auf einem möglichst niedrigen Druckniveau zu arbeiten, so dass dadurch auch die Regeneration des hygroskopischen Mediums mit hoher Effizienz durchgeführt werden kann. The advantage of the solution according to the invention is the fact that by providing two gas outlets it is possible to provide the first gas outlet with a silencer unit which during the main expansion phase leads to a sufficient damping of the sound emission, this silencer unit having a considerable flow resistance, and that after the main relaxation phase there is the possibility to reduce the flow resistance for further regeneration by switching on the second gas outlet and thus to work at the lowest possible pressure level in the regeneration after the expansion phase, thereby also the regeneration of the hygroscopic medium with high Efficiency can be carried out.
Damit besteht die Möglichkeit, einerseits mit ausreichender Effizienz die Schallemission während der Hauptentspannungsphase zu reduzieren und andererseits nach der Entspannungsphase die Regeneration möglichst effizient bei einem niedrigen Druckniveau weiterzuführen. This makes it possible on the one hand with sufficient efficiency to reduce the noise emission during the main relaxation phase and on the other hand to continue the regeneration as efficiently as possible at a low pressure level after the relaxation phase.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es aber auch denkbar, mehrere erste Gasauslässe, von denen jeder jeweils einen ersten Schalldämpfer aufweist, vorzusehen. In the solution according to the invention, however, it is also conceivable to provide a plurality of first gas outlets, each of which in each case has a first muffler.
Hinsichtlich des Zeitraums, nach welchem ein Zuschalten des mindestens einen weiteren Gasauslasses erfolgt, wurde bislang lediglich darauf Bezug genommen, dass dies nach der Hauptentspannungsphase erfolgen soll. With regard to the period after which the at least one additional gas outlet is connected, so far only reference has been made to the fact that this should take place after the main relaxation phase.
Beispielsweise ist dabei vorgesehen, dass das Zuschalten des mindestens einen weiteren Gasauslasses nach einem Zeitintervall im Bereich von mindestens 2 Sekunden bis höchstens 30 Sekunden, vorzugsweise im Bereich von mindestens 3 Sekunden bis höchstens 15 Sekunden nach einem Zuschalten des ersten Gasauslasses erfolgt. For example, it is provided that the connection of the at least one further gas outlet takes place after a time interval in the range of at least 2 seconds to at most 30 seconds, preferably in the range of at least 3 seconds to at most 15 seconds after a connection of the first gas outlet.
Dabei kann das Zuschalten des mindestens einen weiteren Gasauslasses rein zeitgesteuert sein, wobei das Zeitintervall mit dem Zuschalten des ersten Gasauslasses beginnt. In this case, the connection of the at least one further gas outlet can be purely time-controlled, wherein the time interval begins with the connection of the first gas outlet.
Alternativ dazu besteht aber auch die Möglichkeit druckabhängig zu arbeiten, so dass das Zuschalten des zweiten Gasauslasses in Abhängigkeit von einem im zu regenerierenden Behälter vorliegenden Druck erfolgt. Alternatively, however, it is also possible to work pressure-dependent, so that the connection of the second gas outlet takes place as a function of a present in the container to be regenerated pressure.
Beispielsweise kann durch einen Drucksensor im zu regenerierenden Behälter der Druck in diesem erfasst werden und ein Druckniveau festgelegt werden, nach welchem die Hauptentspannungsphase als beendet angesehen werden kann, so dass ab diesem Druck das Zuschalten des mindestens einen weiteren Gasauslasses erfolgt.For example, by a pressure sensor in the container to be regenerated, the pressure in be detected and set a pressure level, after which the main expansion phase can be considered as finished, so that from this pressure, the connection of the at least one further gas outlet takes place.
Prinzipiell besteht die Möglichkeit, bei ausreichend langer Hauptentspannungsphase den mindestens einen weiteren Gasauslass ohne eine Schalldämpfereinheit zu betreiben, um bei der Regeneration den Druck in den Behälter möglichst weit absenken zu können. In principle, it is possible to operate the at least one further gas outlet without a silencer unit with a sufficiently long main expansion phase in order to be able to lower the pressure in the tank as far as possible during the regeneration.
Eine besonders günstige Lösung sieht jedoch vor, dass der mindestens eine weitere Gasauslass mit einer zweiten Schalldämpfereinheit gekoppelt ist. However, a particularly favorable solution provides that the at least one further gas outlet is coupled to a second silencer unit.
Zweckmäßigerweise ist dabei die Schalldämpfereinheit auch als Expansionsschalldämpfer ausgebildet. Conveniently, the muffler unit is also designed as an expansion muffler.
Hinsichtlich der weiteren Ausbildung der zweiten Schalldämpfereinheit ist es besonders günstig, wenn die zweite Schalldämpfereinheit einen geringeren Strömungswiderstand als die erste Schalldämpfereinheit aufweist. With regard to the further design of the second silencer unit, it is particularly advantageous if the second silencer unit has a lower flow resistance than the first silencer unit.
Vorzugsweise ist der Strömungswiderstand der zweiten Schalldämpfereinheit mindestens um einen Faktor 2 kleiner als der Strömungswiderstand der ersten Schalldämpfereinheit.Preferably, the flow resistance of the second silencer unit is at least a factor of 2 smaller than the flow resistance of the first silencer unit.
Hinsichtlich der Festlegung der Hauptentspannungsphase wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erfindung keine näheren Angaben gemacht.With regard to the definition of the main relaxation phase, no further details have been given in connection with the previous invention.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass in der Hauptentspannungsphase ein Druckabfall vom Betriebsdruck auf einen Druck von 20% des Betriebsdrucks oder weniger erfolgt. Thus, an advantageous solution provides that in the main expansion phase, a pressure drop from the operating pressure to a pressure of 20% of the operating pressure or less occurs.
Noch besser ist es, wenn in der Hauptentspannungsphase ein Druckabfall vom Betriebsdruck auf einen Druck von 10% des Betriebsdrucks oder weniger erfolgt. It is even better if in the main relaxation phase, a pressure drop from the operating pressure to a pressure of 10% of the operating pressure or less takes place.
Damit ist sichergestellt, dass in der Hauptentspannungsphase ein sehr umfassender Druckabbau in dem Behälter erfolgt und die damit verbundene Schallemission effizient reduziert werden kann. This ensures that in the main relaxation phase a very comprehensive pressure reduction takes place in the container and the associated acoustic emission can be efficiently reduced.
Hinsichtlich der Dauer der Hauptentspannungsphase wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.With regard to the duration of the main relaxation phase, no further details have been given so far.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Hauptentspannungsphase während einer Zeitdauer von weniger als 15 Sekunden, noch besser weniger als 10 Sekunden, stattfindet. Thus, an advantageous solution provides that the main relaxation phase takes place during a period of less than 15 seconds, more preferably less than 10 seconds.
Noch besser ist es, wenn die Hauptentspannungsphase während einer Zeitdauer, die im Bereich von mindestens 2 Sekunden und kleiner 15 Sekunden, noch besser kleiner 8 Sekunden liegt, stattfindet. It is even better if the main relaxation phase takes place for a period of time which is in the range of at least 2 seconds and less than 15 seconds, more preferably less than 8 seconds.
Hinsichtlich der Ausbildung der ersten Schalldämpfereinheit wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. With regard to the design of the first silencer unit so far no further details have been made.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die erste Schalldämpfereinheit als Expansionsschalldämpfer ausgebildet ist. Thus, an advantageous solution provides that the first silencer unit is designed as an expansion silencer.
Ein derartiger Expansionsschalldämpfer arbeitet nach dem Prinzip, dass dieser durch Aufweitung des Strömungswegs den Gasstrom verlangsamt, beispielsweise auf einen größeren Querschnitt verteilt, und dann in viele kleine Teilströmungen aufteilt, wie sie beispielsweise beim Durchströmen eines Gewebes, beispielsweise aus Metall, Kunststoff oder organischen Materialien, beim Durchströmen eines gesinterten Metalls oder Kunststoffs oder beim Durchströmen von perforierten Elementen, zum Beispiel Diffusoren, entstehen. Such an expansion muffler operates on the principle that it slows down by expanding the flow path, the gas stream, for example, distributed over a larger cross-section, and then divided into many small partial flows, such as when flowing through a fabric, such as metal, plastic or organic materials, when flowing through a sintered metal or plastic or when flowing through perforated elements, such as diffusers arise.
Insbesondere ist dabei die erste Schalldämpfereinheit so ausgebildet, dass sie eine Schalldämpfung auf weniger als 85 dB(A) bewirkt. In particular, the first muffler unit is designed such that it effects a sound attenuation of less than 85 dB (A).
Noch besser ist es, wenn die erste Schalldämpfereinheit so ausgebildet ist, dass sie eine Schalldämpfung auf weniger als 80 dB(A) bewirkt. It is even better if the first silencer unit is designed so that it effects a sound attenuation of less than 80 dB (A).
Bei einer besonders günstigen Lösung ist vorgesehen, dass die erste Schalldämpfereinheit so ausgebildet ist, dass sie eine Schalldämpfung auf weniger als 75 dB(A) bewirkt.In a particularly favorable solution it is provided that the first muffler unit is designed so that it causes a sound attenuation to less than 75 dB (A).
Hinsichtlich des Drucks des Regenerationsgases im zu regenerierenden Behälter nach der Entspannungsphase wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. With regard to the pressure of the regeneration gas in the container to be regenerated after the relaxation phase, no further details have been given so far.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass nach der Entspannungsphase das Regenerationsgas im zu regenerierenden Behälter bei einem Druck zwischen 0,1 bar(ü) und 0,2 bar(ü) vorliegt. Thus, an advantageous solution provides that after the relaxation phase, the regeneration gas in the container to be regenerated at a pressure between 0.1 bar (ü) and 0.2 bar (ü) is present.
Noch besser ist es, wenn nach der Entspannungsphase das Regenerationsgas im zu regenerierenden Behälter bei einem Druck zwischen 0,01 bar(ü) und 0,1 bar(ü) vorliegt. It is even better if after the expansion phase, the regeneration gas in the container to be regenerated at a pressure between 0.01 bar (ü) and 0.1 bar (ü) is present.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of some embodiments.
In der Zeichnung zeigen: In the drawing show:
Ein in
Jeder der Behälter
Im Anschluss an den Feuchtgasanschluss
Es sind auch andere Armaturen-Techniken üblich. So werden größere Adsorptionstrockner meist mit einem Mehrwegeventil ausgeführt, das die Armaturen
Ferner ist jeder der Behälter
Ferner zweigt von jedem der Ableitungszweige
Auch von den Zuleitungszweigen
Ferner ist in jedem der Gasabfuhrzweige
Die Gasauslassleitung
Ferner führt die Gasauslassleitung
Die Zuleitungszweige
Um mit dem erfindungsgemäßen kaltregenerierten Adsorptionstrockner gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, dargestellt in
Beispielsweise dient der erfindungsgemäße kaltregenerierte Adsorptionstrockner zum Trocknen eines feuchtigkeitsbeladenen Druckgasstrom als Feuchtgasstrom, der mit einem Betriebsdruck im Bereich von beispielsweise 5 bis 10 bar dem Feuchtgasanschluss
Hierzu steuert die Steuerung
Die Armaturen
Die Trocknung des Feuchtgasstroms in einem derartigen kaltregenerierten Adsorptionstrockner erfolgt solange, bis das jeweilige hygroskopische Medium
In diesem Fall muss das jeweilige hygroskopische Medium
Das Regenerieren des jeweiligen hygroskopischen Mediums
Ist also beispielsweise das hygroskopische Medium
Zum Regenerieren des hygroskopischen Mediums
Somit ist der Behälter
Zum Regenerieren des hygroskopischen Mediums
Dabei wird während einer bereits eine Teilregeneration des hygroskopischen Mediums bewirkenden Entspannungsphase E der Druck im Behälter
Ein erster Teil der Entspannungsphase E, in welcher eine Entspannung von dem Betriebsdruck im Bereich zwischen 5 und 10 bar oder mehr auf einen Druck Pgrenz von unter 1 bar, noch besser von unter 0,6 bar, erfolgt, wird als Hauptentspannungsphase HE bezeichnet (
Während dieser Hauptentspannungsphase HE wird der beim Austreten des Gases aus dem ersten Gasauslass
Noch besser ist es, wenn der Schall durch den Schalldämpfer
Nach dieser Hauptentspannungsphase HE erfolgt für den restlichen Teil der Entspannungsphase E das Öffnen der Absperrarmatur
Da nach der Hauptentspannungsphase HE die Geräuschentwicklung deutlich niedriger ist, kann das Gas wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt, ungedämpft durch den zweiten Gasauslass
Somit erfolgt insgesamt eine Entspannung des Gases im ersten Behälter
Dieses Druckniveau ist das Regenerationsdruckniveau und bei diesem Druckniveau strömt ein Teilstrom des während der parallel laufenden Trocknungsphase im zweiten Behälter
Durch den mittels der Steuerung
Erfolgt dann durch die Steuerung
Im einfachsten Fall erfolgt ein Zuschalten des zweiten Gasauslasses
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, dargestellt in
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der zweite Gasauslass
Der Schalldämpfer
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DE201210101595 DE102012101595A1 (en) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | Heatless desiccant dryer has shut-off device that is provided between first and second gas outlets such that expansion gas is discharged only from first gas outlet or first gas outlet during main relaxation phase |
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