DE1503423A1 - Method and device for producing dry compressed air - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lieferung von trock· ner Druckluft mit einen Kompressor, der von Zeit zu Zeit auf Auspuff gegen Niederdruck umgestellt wird, und der bei hohem Druck kleine Volumina zunächst durch einen Trockenstoff hindurch und dann in den Druckbehälter fördert, sowie eine Kompressoranlage zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for supplying dry compressed air with a compressor that is open from time to time Exhaust is switched to low pressure, and which at high pressure first conveys small volumes through a dry substance and then into the pressure vessel, as well as a compressor system for carrying out the process.
Komprimierte Luft muß zur Verwendung in Regelsystemen, insbesondere in Temperaturregelsystemen getrocknet werden, damitCompressed air must be dried with it for use in control systems, particularly in temperature control systems
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solche Systeme über lange Zeit zuverlässig arbeiten.such systems work reliably over a long period of time.
Die Verwendung feuchter Luft in pneumatischen Systemen kann nicht nur eine schlechte Funktion der Systeme durch Niederschlag der Luftfeuchtigkeit, sondern auch Korrossion verursachen· The use of humid air in pneumatic systems can not only cause poor functioning of the systems due to precipitation the humidity, but also cause corrosion
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, der Druckluft durch Trockenstoffe, Kühlmittel und dergleichen Feuchtigkeit zu entziehen. Hierbei werden im allgemeinen zwei Behälter alt Trockenstoff verwendet, von denen einer in Betrieb ist, während der Trockenstoff des zweiten Behälters regeneriert wird. Hierzu wird üblicherweise Hitze oder relativ trockene Luft aus sekundären Quellen benötigt.Various methods are known for removing moisture from compressed air by means of desiccants, coolants and the like. In this case, two containers of old dry matter are generally used, one of which is in operation while the dry matter in the second container is being regenerated. This usually requires heat or relatively dry air from secondary sources.
Nun ist bekannt, daß die Aufnahmefähigkeit der Luft für Vasaer bei zunehmendem Druck abnimmt. Säet man Luft bei konstanter Temperatur - also etwa hinreichend langsam - unter Druck, so bringt man sie dem Taupunkt näher. Von dieser Erkenntnis geht die USA-Patentschrift 2.955♦673 aus» welche vorschlägt, das Trocknungsmittel zum Regenerieren in umgekehrter Richtung mit getrockneter Luft aus dem Speicher zu durchströmen. Entsprechend dem suvor gesagten muß dies aber bei· niedrigerem Druck erfolgen, damit die Aufnahmefähigkeit der das Trockenmittel durchströmenden Luft erhöht wird· Durch IM steuerung von Ventilen und Verwendung eines Differentialreglers wird dies erreicht. It is now known that the absorption capacity of the air for vasaer decreases with increasing pressure. If you sow air at a constant temperature - i.e. sufficiently slowly - under pressure, you will bring it closer to the dew point. US Pat. No. 2,955,673 is based on this knowledge, which suggests that dried air from the reservoir should flow through the desiccant for regeneration in the opposite direction. According to what has been said above, this must be done at a lower pressure so that the capacity of the air flowing through the desiccant is increased. This is achieved by IM control of valves and the use of a differential regulator.
Aufgabe der Erfindung ist die rentable Erstellung hinreichend gut getrockneter Druckluft und der Vermeidung von mehreren Trocknungskammern, Heiseinrichtungen oder sonstig aufwendigen Aggregaten, wie Umsteuerventilen und Different!al-Reglern. The object of the invention is the profitable creation of sufficiently well dried compressed air and the avoidance of several drying chambers, heating devices or other complex units, such as reversing valves and Different! al regulators.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Trockenmittel unmittelbar durch atmosphärische Umgebungsluft regeneriert wird, die vom Kompressor angesaugt und durch das Trocknungsmittel hindurch wieder in die Atmosphäre abgeblasen wird.The inventive method is characterized in that the desiccant directly by atmospheric Ambient air is regenerated, which is sucked in by the compressor and returned to it through the desiccant the atmosphere is blown off.
Eine praktische Ausgestaltung einer Kompressoranlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert.A practical embodiment of a compressor system for carrying out the method according to the invention is shown below explained on the basis of the drawing.
In der Zeichnung ist eine Kompressoranlage 10 dargestellt, zu der ein Behälter 11 mit einem Ablaßhähnchen 12 und einem Luftauslaß 13 gehören. Der Luftauslaß 13 steht in Verbindung mit einem Druckregelventil 14 und einem Manometer 15· An den Auslaß des Druckregelventils 14 ist über ein Rohr als Verbraucher ein pneumatisches System, beispielsweise ein Temperaturregelsystem angeschlossen. Die Luft, die durch die Rohrleitung 16 gefördert wird, muß ausreichend getrocknet sein.In the drawing, a compressor system 10 is shown, to which a container 11 with a drain cock 12 and a Air outlet 13 belong. The air outlet 13 is in communication with a pressure control valve 14 and a manometer 15 · To the outlet of the pressure control valve 14 is via a pipe a pneumatic system, for example a temperature control system, is connected as a consumer. The air that comes through the pipe 16 is conveyed must be sufficiently dried.
Der Druckluftbehälter 11 trägt eine Plattform 20 mit einm Vorsprung 21, an dem der Druckregler 14 angeordnet ist. Die Plattform 20 trägt auch einen herkömmlichen Kompressor 22. Seine Antriebsscheibe 23 wird über einen Riemen 33 von einem Elektromotor 25 angetrieben. Er ist mit seinem Fuß auf der Plattform 20 befestigt. An das Kabel 26 ist eine druckbetätigte Verzögerungseinrichtung 30 angeschlossen, die noch beschrieben wird. Die druckbetätigte Verzögerungseinrichtung hat einen Ausschalter 31 und einen Druckeinlaß 24, der durch ein Rohr 34 mit der Druckseite der Kompressoranlage in Verbindung steht, wie weiter unten beschrieben wird.The compressed air tank 11 carries a platform 20 with a projection 21 on which the pressure regulator 14 is arranged. The platform 20 also carries a conventional compressor 22. Its drive pulley 23 is via a belt 33 of driven by an electric motor 25. He's with his foot attached to the platform 20. A pressure-actuated delay device 30 is connected to the cable 26, which will be described. The pressure-actuated delay device has an off switch 31 and a pressure inlet 24, through a pipe 34 to the pressure side of the compressor system as described below.
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_ Zj. __ Zj. _
Der Kompressor 22 saugt durch einen Filter 36 Luft an. Er hat einen Auslaß 37· Wenn der Kompressor 22 läuft, fördert er die komprimierte Luft unter einem Druck, der wesentlich über dem Druck der atmosphärischen Luft liegt, in den Auslaß 37» der über ein Rohr 38 mit dem Einlaß eines Behälters 40 verbunden ist, in welchem sich ein Trocknungsstoff befindet. The compressor 22 draws in air through a filter 36. He has an outlet 37 · When the compressor 22 is running, it delivers the compressed air under a pressure which is substantial is above the pressure of the atmospheric air, into the outlet 37 »which is via a pipe 38 with the inlet of a container 40 is connected, in which there is a drying substance.
Der Behälter 40 hat änen Auslaß 41, der zwecks Beseitigung von OeI und Fremdstoffen, die möglicherweise durch den Tank 40 hindurchgedrungen sind, über ein Rohr 42 an eine Falle 43 angeschlossen ist. Die Falle 43 ist über ein T-Stück 44 an ein Rohr 45 angeschlossen, das wiederum zu einem herkömmlichen Rückschlagventil 46 für den Behälter 11 führt. An den anderen Zweig des T-Stückes 44 ist über ein Rohr 47 ein Abblasventil 50 angeschlossen· Dieses hat auch noch eine Steuerdruckleitung 52, die von einem Steuergerät oder Druckfühler 53 herkommt, der über die Rohre 54 und 55$ sowie ein Sicherheitsventil 56 auf den Druck im Behälter 11 anspricht.The container 40 has an outlet 41 for disposal of oil and foreign matter that may have passed through the tank 40 have penetrated, is connected to a trap 43 via a pipe 42. The trap 43 is via a T-piece 44 connected to a pipe 45 which in turn leads to a conventional check valve 46 for the container 11. To the The other branch of the T-piece 44 is a blow-off valve via a pipe 47 50 connected · This also has a control pressure line 52, which comes from a control unit or pressure sensor 53, which via the pipes 54 and 55 $ as well as a Safety valve 56 is responsive to the pressure in container 11.
Das Sicherheitsventil 56 ist zwischen dem Luftbehälter 11 und dem Steuergerät 53 angeordnet und sorgt für Druckablaß durch das Rohr 57» wenn der zugelassene Druck in dem Behälter 11 überschritten wird·The safety valve 56 is between the air tank 11 and the control unit 53 and provides for pressure relief through the pipe 57 »when the permitted pressure in the container 11 is exceeded
Das herkömmliche Sicherheitsventil 56 beläßt eine Verbindung zwischen den Rohren 54 und 55» so daß der Druckfühler 53 auf den Druck im Behälter 11 ansprechen kann. Wegen der Anordnung des Druckfühlers 53 kann das Sicherheitsventil 56 gegebenenfalls weggelassen werden.The conventional safety valve 56 leaves a connection between the tubes 54 and 55 'so that the pressure sensor 53 on the pressure in the container 11 can respond. Because of the arrangement of the pressure sensor 53, the safety valve 56 can optionally can be omitted.
Durch ein Kabel 32 wird elektrischer Strom geliefert und mit dem Schalter y\ ein- und ausgeschaltet. Wenn der Behälter 11Electric current is supplied through a cable 32 and is switched on and off with the switch y \. When the container 11
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wenig oder keinen überdruck führt, tritt die druckbetätigte Verzögerungseinrichtung als direkte Verbindung zwischen den Schalter 3I und das Kabel 26 und bewirkt die Einschaltung des Motors 25. Der Motor 25 treibt dann den Kompressor 22 an, so daß dieser Luft durch das Filter 36 einsaugt, komprimiert und durch den Auslaß 37 fördert. Von dort kommt die Luft in den Behälter 40 mit dem Trockenmittel; die Luft wird getrocknet, bevor sie zu den Rohren 34 und 42 strömt· Der Druck in dem Bohr 34 wirkt zurück auf die Einlaßöffnung 33 der Verzögerungseinrichtung. Solange sich der Druck in dem Rohr 34 aufbaut, bleibt der Stromkreis zwischen dem elektrischen Kabel 32 und dem Motor 25 geschlossen. Die Luft, die durch die Falle 43 und das Rückschlagventil 46 in den Behälter 11 einströmt, ist duroh das Trocknermittel im Behälter 40 ausreichend getrocknet, so daß die von dem Rohr 16 des Behälters abgegebenen Luft für die Verwendung in pneumatischen Systemen geeignet ist.leads to little or no excess pressure, the pressure-actuated delay device acts as a direct connection between the switch 3I and the cable 26 and causes the motor 25 to be switched on. The motor 25 then drives the compressor 22 so that it sucks in air through the filter 36, compresses it and through the outlet 37 promotes. From there the air comes into the container 40 with the desiccant; the air is dried before flowing to the tubes 34 and 42. The pressure in the bore 34 acts back on the inlet port 33 of the delay device. As long as the pressure builds up in the pipe 34, the circuit between the electrical cable 32 and the motor 25 remains closed. The air entering the container 11 through the trap 43 and check valve 46 is sufficiently dried by the desiccant means in the container 40 that the air discharged from the tube 16 of the container is suitable for use in pneumatic systems.
Mit der fortgesetzten Tätigkeit des Kompressors 23 erhöht sich der Druck im Behälter 11. Er erstreckt sich durch die Rohre 54 und 55 auch auf den Druckfühler 53ι der wiederum durch das Rohr 52 das Abblasventil 50 steuert. Wenn eine * bestimmte Grenze für den Druck im Behälter 11 erreicht ist, bringt das Drucksteuergerät 53 über das Rohr 52 an das Abblasventil 50 einen Druck, der ein öffnen desselben über das Rohr 51 zur Atmosphäre hin bewirkt.With the continued activity of the compressor 23, the pressure in the container 11 increases. It extends through the pipes 54 and 55 also to the pressure sensor 53ι which in turn controls the blow-off valve 50 through the pipe 52. When a * certain pressure limit is reached in the container 11, bringing the pressure control device 53 via the pipe 52 to the blow-off valve 50 a pressure opening thereof effected via the pipe 51 to the atmosphere.
Da der Behälter 11 über das Rückschlagventil 46 mit Luft gefüllt wird, ist ein öffnen des Abblasventils 50 ohne Einfluß auf den Druck In dem Behälter 11. Der Druck in dem Rohr 41 fällt dann bis auf den atmosphärischen Druck ab. Der Kompressor fördert jedoch weiterhin Luft durch den Behälter 40, in welchem sich das Trocknungsmittel befindet.Since the container 11 is filled with air via the check valve 46, opening the blow-off valve 50 has no effect to the pressure in the container 11. The pressure in the pipe 41 then drops to the atmospheric pressure. However, the compressor continues to convey air through the container 40 in which the desiccant is located.
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Solange das Ventil 50 offen ist, strömt die Luft aber.nun bei niedrigem Druck und hohem Volumen durch den Behälter Dieser Luftstrom nimmt einen großen Teil der Feuchtigkeit, die sich in dem Trocknungsmittel in dem Behälter 40 angesammelt hat und bewirkt dadurch, daß das Trocknungsmittel nun seinerseits getrocknet wird. Für einen Zeitraum, der mit Hilfe der Verzögerungseinrichtung, die durch die Absenkung des Drucke8 im Rohr 34 auf atmosphärischen Druck in Betrieb gesetzt worden ist, beliebig eingestellt werden kann, setzt der Kompressor 22 seinen Lauf fort. Nach Ablauf dieses Zeitraumes stellt die Verzögerungseinrichtung 30 den Kompressormotor 25 ab, so daß der Kompressor zum Stillstand kommt.As long as the valve 50 is open, the air flows but now at low pressure and high volume through the container This air flow takes a large part of the moisture, which has accumulated in the desiccant in the container 40 and thereby causes the desiccant is now being dried in turn. For a period of time with the help of the delay device caused by the lowering of the pressure 8 in the pipe 34 to atmospheric pressure in Operation has been set, can be set arbitrarily, the compressor 22 continues to run. After this Time period, the delay device 30 sets the compressor motor 25 so that the compressor comes to a standstill.
Wenn während des Trocknungszyklus, bei welchem Luft durch den Behälter 40 mit dem Trocknungsmittel und das Rohr 51 ins Freie entströmt, wegen einer Entnahme aus dem Rohr 16 der Druck in dem Tank 11 abfällt, bewirkt das Steuergerät 53 über das Rohr 52 das Verschließen des Abblaaventils 50. Das Verschließen des Abblasventils 50 verursacht wiederum, daß der Kompressor 22 die Luft langsamer und mit höherem Rückdruck durch den Behälter 40 mit dem Trocknungsmittel ' hindurchpreßt, so daß die Luft wiederum getrocknet wird, bevor sie durch das Rückschlagventil 46 in den Behälter 11 eintritt.If during the drying cycle, at which air through the container 40 with the desiccant and the pipe 51 If the pressure in the tank 11 drops due to a withdrawal from the pipe 16, the control unit causes it to flow into the open air 53 the closing of the Abblaaventils 50 via the pipe 52. Closing the blow-off valve 50 in turn causes that the compressor 22 the air more slowly and with a higher back pressure through the container 40 with the desiccant 'presses through so that the air is dried again before it passes through the check valve 46 into the container 11 entry.
Natürlich könnte man die Funktion der Verzögerungeeinrichtung 30 völlig einsparen, so daß der Hotor 25 fortgesetzt liefe und den Kompressor 22 fortgesetzt antreiben würde. Bei dieser Betriebsart würde der Kompressor 22 die Luft durch den Behälter 40 hindurch und dann wechselweise in die Atmosphäre oder in den Behälter 11 fördern, je nachdem, wie hoch der Druck in dem Behälter 11 ist.Of course, the function of the delay device 30 could be completely saved, so that the Hotor 25 would continue to run and the compressor 22 would continue to drive. In this operating mode, the compressor 22 would convey the air through the container 40 and then alternately into the atmosphere or into the container 11, depending on how high the pressure in the container 11 is.
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Es hat sich herausgestellt, daß der Taupunkt der in dem Behälter 11 eingeschlossenen Luft entsprechend den Erfordernissen der üblichsten pneumatischen Systeme hinreichend herabgesetzt werden kann, wenn man das Trocknungsmaterial zum Entzug von Feuchtigkeit zunächst bei hohem Rückdruck betreibt und dann zur Trocknung des Trocknungsmaterials bei einem geringen Druck. Der Typ des in dem Behälter 40 enthaltenen Trocknungsmaterials ist nicht kritisch. Es kann ein herkömmliches Trocknungsmaterial, wie beispielsweise Kieselgel oder irgend ein anderes geeignetes Mittel verwendet werden, das eine große Oberfläche hat. So kann z.B. auch grober Kies, der eine große Oberfläche hat, mit Erfolg in der Durchführung der Erfindung benutzt werden. Auch Holzstücke, Holzkörner und ähnliche Materialien sind möglich.It has been found that the dew point of the air enclosed in the container 11 according to requirements of the most common pneumatic systems can be reduced sufficiently if the drying material to remove moisture is initially set at a high Back pressure operates and then to dry the drying material at a low pressure. The type of in the container 40 contained desiccant material is not critical. It can be a conventional desiccant material such as silica gel or any other suitable Means are used that has a large surface area. For example, coarse gravel with a large surface can also be used has been used with success in the practice of the invention. Also pieces of wood, wood grains and similar materials are possible.
Wenn beschrieben wurde, daß ein druckbetätigtes Abblasventil über ein Rohr 52 von dem Steuergerät 53 her betätigt wird, so liegt auf der Hand, daß ebenso gut an Stelle des Steuergerätes 53 ein druckbetätigter elektrischer Schalter treten kann und daß die Verbindung zwischen diesem Schalter und dem Abblasventil auch eine elektrische Verbindung sein könnte. Dann könnte das Abblasventil ein Magnetventil sein.When it has been described that a pressure-actuated blow-off valve is actuated via a pipe 52 from the controller 53 is, it is obvious that instead of the control device 53, a pressure-actuated electrical switch is just as good can occur and that the connection between this switch and the blow-off valve is also an electrical connection could be. Then the blow-off valve could be a solenoid valve.
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