DE1542315C3

DE1542315C3 - Contact body for the exchange of heat and / or moisture between two media

Info

Publication number: DE1542315C3
Application number: DE1966M0068575
Authority: DE
Inventors: Ola Vallentuna Glav (Schweden)
Original assignee: MUNTERS CARL GEORG STOCKSUND (SCHWEDEN)
Current assignee: MUNTERS CARL GEORG STOCKSUND (SCHWEDEN)
Priority date: 1965-03-02
Filing date: 1966-03-01
Publication date: 1978-06-29
Also published as: SE305170B; GB1145041A; DE1542315A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kontaktkörpers für den Wärme- und/oder Feuchtigkeitsaustausch zwischen zwei gasförmigen strömenden Medien oder einem gasförmigen und einem flüssigen, jeweils strömenden Medium, der aus Schichten eines faserigen Werkstoffes besteht, die unter Ausbildung hindurchlaufender Kanäle sich gegenseitig abstützend zusammengesetzt sind, wobei auf die Schichten zuerst eine Natrium- oder Kaliumwasserglaslösung und danach eine wäßrige Lösung eines eine auf dem Kontaktkörper unlösliche Silikatverbindung bildenden Salzes aufgebracht wird Ein solches Verfahren ist aus der deutschen Patentschrift 11 41 430 bekannt. Durch die Bildung eines festen Silikatniederschlages auf dem Kontaktkörper wird dessen Festigkeit, insbesondere in nassem Zustand, verbessert Ein Beispiel für ein wasserlösliches, ein unlösliches Silikat bildendes Salz ist Calciumchlorid.The present invention relates to a method for producing a contact body for heat and / or moisture exchange between two gaseous flowing media or a gaseous and a liquid, in each case flowing medium, which consists of layers of a fibrous material, which under Forming continuous channels are mutually supportive assembled, with the Layer first a sodium or potassium waterglass solution and then an aqueous solution of one The contact body insoluble silicate compound forming salt is applied One such method is known from German patent specification 11 41 430. Through the formation of a solid silicate precipitate the contact body, its strength, in particular in the wet state, is improved. An example of a The water-soluble salt that forms an insoluble silicate is calcium chloride.

Natrium- oder Kaliumwasserglaslösung und die wäßrige Lösung des ein unlösliches Silikat bildenden Salzes werden aufgebracht, nachdem der Kontaktkörper aufgebaut ist Dieser kann dann die Form eines Rotors erhalten, wie in der obengenannten Patentschrift beschrieben, wobei zunächst eine ebene und eine gefaltete oder gewellte Schicht mit Hilfe eines Bindemittels miteinander verbunden werden und dann das verleimte Gebilde spiralförmig zu dem gewünschten Durchmesser des Rotors aufeinandergewickelt wird. Schichten oder Folien aus Asbest haben eine sehr geringe Feuchtefestigkeit, weswegen es schwer ist, mit dem Austauscherkörper während der Imprägnierung, etwa dem Eintauchen in Lösungen, umzugehen, bevor sich das versteifende Salz niedergeschlagen hat In dem fertigen Körper entstehen oft Risse zwischen den Wicklungen an einer oder mehreren Stellen, welche die Festigkeit des Körpers verschlechtern oder auch eine unrichtige Verteilung der durch die Kanäle hindurchgehenden Gasströme verursachen können, so daß die vorgesehene Zustandsänderung des Gases oder der Gase gefährdet wird.Sodium or potassium water glass solution and the aqueous solution of an insoluble silicate forming salt be applied after the contact body is constructed receiver could then take the form of a rotor as described in the abovementioned patent, wherein first a flat and a pleated or corrugated layer with the aid of a binding agent and then the glued structure is wound onto one another in a spiral shape to the desired diameter of the rotor. Layers or foils made of asbestos have a very low moisture resistance, which is why it is difficult to handle the exchanger body during impregnation, such as immersion in solutions, before the stiffening salt has precipitated.In the finished body, cracks often appear between the windings on one or several points which worsen the strength of the body or can also cause an incorrect distribution of the gas flows passing through the channels, so that the intended change in state of the gas or gases is endangered.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich Kontaktkörper erhalten lassen, bei denen die Gefahr der Rissebildung erheblich verringert ist und die im übrigen härter undThe invention is therefore based on the object of creating a method with which contact bodies can be obtained, in which the risk of cracking is significantly reduced and the rest of the harder and

ίο widerstandsfähiger gegen den Angriff von Feuchtigkeit oder Wasser sind. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kontaktkörpers für den Wärme- und/oder Feuchtigkeitsaustausch zwischen zwei gasförmigen strömenden Medien oder einem gasförmigen und einem flüssigen, jeweils strömenden Medium, der aus Schichten eines faserigen Werkstoffes besteht, die unter Ausbildung hindurchlaufender Kanäle sich gegenseitig abstützend zusammengesetzt sind, wobei auf die Schichten zuerst eine Natrium- oder Kaliumwasserglaslösung und danach eine wäßrige Lösung eines eine auf dem Kontaktkörper unlösliche Silikatverbindung bildenden Salzes aufgebracht wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kontaktkörper _/_ nach Aufbringen der Natrium- oder Kaliumwasserglas- '. ♦ lösung, aber vor Aufbringen der wäßrigen Lösung mit einer Wasser absorbierenden Flüssigkeit in Berührung gebracht wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wasser absorbierende Flüssigkeit ein Alkohol, wie denaturierter Äthylalkohol. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Lösung, die das ein unlösliches Silikat bildende Salz enthält, bei Siedetemperatur oder bei einer Temperatur 'nahe dem Siedepunkt der Lösung zur Einwirkung gebrachtίο are more resistant to attack by moisture or water. The object is achieved by a method for producing a contact body for heat and / or moisture exchange between two gaseous flowing media or a gaseous and a liquid, respectively flowing medium, which consists of layers of a fibrous material that mutually form channels running through them are composed in a supporting manner, whereby first a sodium or potassium water glass solution and then an aqueous solution of a salt which forms a silicate compound which is insoluble on the contact body is applied to the layers, which is characterized in that the contact body _/ _ after application of the sodium or potassium water glass' . ♦ solution, but before application of the aqueous solution is brought into contact with a water-absorbing liquid. In a preferred embodiment, the water-absorbing liquid is an alcohol, such as denatured ethyl alcohol. According to a further preferred embodiment, the solution which contains the salt which forms an insoluble silicate is brought into action at the boiling point or at a temperature close to the boiling point of the solution

Im Anmeldezeitpunkt war bereits bekannt, Wasserglaslösungen mit Wasser absorbierenden Flüssigkeiten, wie Alkoholen oder Ketonen, zusammenzubringen, um die Abscheidung des Silikats als festen Bodenkörper zu bewirken. Abgesehen davon, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Silikat nicht als Bodenkörper gesammelt sondern im Kontaktkörper verbleiben soll, war es völlig überraschend, daß sich durch Behandlung des Kontaktkörpers nach Aufbringen der Wasserglaslösung mit einer Wasser absorbierenden Flüssigkeit die Rissebildung vermeiden läßt, zumal es völlig ungeklärt , ist worauf die Rissebildung bei den nach dem bekannten *~ Verfahren hergestellten Kontaktkörpern zurückzuführen ist
Gemäß der Erfindung erfolgt das Aufbringen einer Wasserglaslösung ebenso wie bisher nach dem Aufbauen des Körpers, aber dann wird nach Beseitigung eines Überschusses der Lösung der Körper in eine Flüssigkeit getaucht die eine große Affinität zu dem Lösungsmittel, in erster Linie zu Wasser, hat Dies hat zur Folge, daß das Wasser von der Flüssigkeit absorbiert wird und das Wasserglas in eine solche feste Form übergeht, daß es bereits jetzt dem Kontaktkörper eine verbesserte Festigkeit erteilt Die absorbierende Flüssigkeit kann vorteilhaft ein Alkohol wie denaturier- At the time of filing, it was already known to combine water-glass solutions with water-absorbing liquids, such as alcohols or ketones, in order to cause the silicate to separate out as a solid sediment. Apart from the fact that in the method according to the invention the silicate should not be collected as a soil body but rather remain in the contact body, it was completely surprising that the formation of cracks can be avoided by treating the contact body after application of the waterglass solution with a water-absorbing liquid, especially since it is completely unexplained, is what causes the crack formation in the contact bodies manufactured according to the known * ~ process
According to the invention, applying a water glass solution is, as previously, after establishing the body, but then the solution of the body is immersed in a liquid after removal of an excess of a great affinity to the solvent, primarily water, has This has the The result is that the water is absorbed by the liquid and the water glass changes into such a solid form that it already gives the contact body improved strength. The absorbing liquid can advantageously be an alcohol such as denaturing.

ter Äthylalkohol sein, der die Wassermoleküle anzieht so daß das Wasserglas allmählich in festen, halbsteifen Zustand übergeht Die Wirkung ist ungefähr dieselbe wie bei dem Eindampfen eines Gels. ter ethyl alcohol , which attracts the water molecules so that the water glass gradually changes into a solid, semi-rigid state. The effect is roughly the same as when a gel is evaporated.

Nach der Behandlung mit dem Alkohol wird der Kontaktkörper mit einem Salz in Berührung gebracht das mit dem Wasserglas reagieren kann und der sich in Lösung bzw. Emulsion befindet Es kann eine wäßrige Lösung von z. B. Calciumchlorid sein. Hierbei ist es After the treatment with the alcohol, the contact body is brought into contact with a salt which can react with the water glass and which is in solution or emulsion. An aqueous solution of z. B. be calcium chloride. Here it is

besonders vorteilhaft, während der Behandlung die wäßrige Lösung auf Siedetemperatur zu halten, und die Behandlungszeit kann dann eine oder mehrere Stunden betragen. Hierbei verbinden sich das Wasserglas und das Calciumchlorid zu Calciumsilikat. Die Reaktion wird weitgehend vollständig und auch tief im Kontaktkörper stattfinden, und alles Wasserglas wird verbraucht. Reste des gleichzeitig gebildeten Natriumchlorids lassen sich schließlich mit Wasser aus dem Kontaktkörper hinausspülen. Der auf diese Weise hergestellte Kontaktkörper ist praktisch völlig frei von Rissen und wirft sich auch nicht.particularly advantageous to keep the aqueous solution at boiling temperature during the treatment, and the Treatment time can then be one or more hours. Here, the water glass and connect the calcium chloride to calcium silicate. The reaction is largely complete and also deep in the contact body take place and all the water glass is used up. Residues of the sodium chloride formed at the same time can be finally rinse out of the contact body with water. The contact body produced in this way is practically completely free of cracks and does not throw itself either.

Ein Kontaktkörper für Feuchtigkeit oder Wärme und Feuchtigkeit wird nach der Behandlung gemäß der Erfindung mit einem Feuchte absorbierenden Stoff, wie Lithiumchlorid, getränkt Durch die vollständige Umwandlung alles Wasserglases in unlösliche Form wird vermieden, daß sich das Lithiumchlorid teilweise mit Wasserglas zu unlöslichem und unwirksamem Lithiumsilikat umsetzt.A contact body for moisture or heat and moisture is after the treatment according to Invention impregnated with a moisture-absorbing substance, such as lithium chloride, through complete conversion all water glass in insoluble form is avoided that the lithium chloride is partially with Converts water glass to insoluble and ineffective lithium silicate.

Ein Kontaktkörper für Feuchtigkeit bzw. Wärme soll einen Mittelabstand zwischen den Schichten aufweisen, der kleiner ist als 1,5 mm und vorzugsweise bei 0,75 mm liegt. Falls der Kontaktkörper für einen Kühlturm bestimmt ist, können sämtliche Schichten gefaltet sein, wobei die Faltenhöhe bedeutend größer als etwa 5 bis 10 mm ist. Der Kontaktkörper kann Honigwabenform aufweisen, oder die Falten können auch in benachbarten Schichten einen schrägen Winkel miteinander bilden, so daß zwischen jedem Paar von Schichten ein zusammenhängender Kanal über die gesamte Schichtoberfläche gebildet wird, der wechselnde Weite von einem Minimum an den Berührungsstellen der Schichten bis zur doppelten Wellungs- oder Faltungshöhe erhält. Ein Kontaktkörper dieser Art ist in der deutschen Patentschrift 13 00 511 beschrieben. Die beiden Medien, wie Wasser und Luft, können den Kontaktkörper im Gegenstrom oder auch in Querrichtung durchstreichen, wie aus dem Patent hervorgeht.A contact body for moisture or heat should have a center distance between the layers, which is smaller than 1.5 mm and preferably 0.75 mm. If the contact body for a cooling tower is determined, all layers can be folded, the fold height being significantly greater than about 5 to 10 mm. The contact body can have a honeycomb shape, or the folds can also be in adjacent ones Layers form an oblique angle with one another so that between each pair of layers there is a contiguous one Channel is formed over the entire layer surface, the varying width of one Minimum at the points of contact of the layers up to twice the corrugation or fold height. A Contact body of this type is described in German Patent 13 00 511. The two media like water and air, can pass through the contact body in countercurrent or in transverse direction, as is apparent from the patent.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die oben angedeuteten, mehr oder weniger spezifischen Ausführungsformen begrenzt, sondern läßt sich im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens abwandeln. So kann die absorbierende Flüssigkeit aus Aceton oder einer konzentrierten wäßrigen Lösung von Kochsalz oder einem anderen, gegenüber Wasserglas neutralen Salz bestehen. Die für die Wasserentziehung eingesetzte Flüssigkeit kann selbstverständlich reaktiviert werden, indem absorbiertes Wasser zum Verdampfen gebracht wird. Das Wasserglas kann Natrium oder Kalium enthalten, und das mit diesem Stoff reagierende Salz kann Aluminium- oder Magnesiumchlorid sein.The invention is of course not limited to the more or less specific embodiments indicated above limited, but can be in the broadest sense within the framework of its underlying modify the underlying guiding principle. The absorbing liquid can be made of acetone or a concentrated aqueous solution of common salt or another salt that is neutral to water glass exist. The liquid used for dehydration can of course be reactivated, by causing absorbed water to evaporate. The water glass can be sodium or potassium and the salt that reacts with this substance can be aluminum or magnesium chloride.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of a contact body for the exchange of heat and / or moisture between two gaseous flowing media or a gaseous and a liquid, each flowing medium that consists of Layers of a fibrous material are made, which form channels running through them are mutually supportive composed, with the layers first a sodium or Potassium water glass solution and then an aqueous solution of one which is insoluble on the contact body Silicate compound forming salt is applied, characterized in that the Contact body after application of the sodium or potassium water glass solution, but before application of the aqueous solution is brought into contact with a water-absorbing liquid.

2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid is an alcohol, such as denatured ethyl alcohol is used.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the solution containing the one contains insoluble silicate-forming salt, at boiling point or a temperature close to that The boiling point of the solution is brought into action.