DE1751041C3

DE1751041C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen von komprimierter feuchter Luft

Info

Publication number: DE1751041C3
Application number: DE19681751041
Authority: DE
Inventors: Carl Georg Stocksund Munters
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-03-29
Filing date: 1968-03-25
Publication date: 1982-05-06
Also published as: DE1751041B2; GB1226348A; FR1557483A; BE712895A; DE1751041A1; SE335323B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen von komprimierter feuchter Luft mit einem Kondensator zur Ausscheidung eines Teils der Feuchtigkeit und einer umlaufenden regenerativen Sorptionsvorrichtung, die eine Tro.knungszone für die vom Kondensator kommende Luft und eine von einem Teil des aus der Trocknungszone kommenden Hauptstroms durchströmte Regenerierzone aufweist.

Bei der bekannten Vorrichtung (US-PS 32 92 346), von der die Erfindung ausgeht, gelangt die komprimierte, heiße und feuchte Luft aus dem Verdichter in zwei hintereinandergeschaltete Wärmetauscher und anschließend über einen Feuchtigkeitsabscheider in die regenerative Sorptionsvorrichtung, in deren Trocknungszone die in den Wärmetauschern abgekühlte und weitgehend von Feuchtigkeit befreite Luft nachgetrocknet wird, die dann in dem ersten Wärmetauscher wieder erwärmt wird. Von dem den Wärmetauscher verlassenden, zum Verbraucher geführten Hauptluftstrom wird ein Teilstrom abgezweigt. Dieser Teilstrom wird durch die Regenerierzone der Sorptionsvorrichtung geführt, nimmt also die von der regenerativen Masse aufgenommene Feuchtigkeit auf und wird anschließend zwischen dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher wieder mit dem Hauptstrom vereinigt Diese Luftführung, bei der der Teilstrom vom Hauptstrom nach dessen Austritt aus dem ersten Wärmetauscher abgezweigt wird und bei dem der Teilstrom nach dem Durchströmen der Regenerierzone unmittelbar mit dem Hauptstrom wieder vereinigt wird, hat vor allem den Nachteil, daß ein sehr guter Trocknungsgrad der Luft nicht erreichbar ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine einfach aufgebaute, zuverlässig und wirtschaftlich zu betreibende Vorrichtung zu schaffen, die eine weitgehende Trocknung der komprimierter. Luft bei möglichst geringen Verlusten ermöglicht.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für den Teilstrom vor Eintritt in die Regenerierzone eine Heizvorrichtung und nach Austritt aus der Regenerierzone ein weiterer Kondensator, nach Austritt aus dem Kondensator eine weitere Trockenzone in der Sorptionsvorrichtung vorgesehen sind, die weitere Trocknungszone über eine Teilstromleitung mit der Auslaßleitung des Hauptstromes verbunden ist, und daß in der Auslaßleitung vor Vereinigung mit der Teilstromleitung ein Regelventil angeordnet ist

Es wird somit der Teilstrom von dem Hauptluftstrom nach Verlassen der Trocknungszone der Sorptionsvorrichtung abgezweigt, worauf nur der Teilstrom erwärmt wird. Die von dem Teilstrom in der Regenerterzone aufgenommene Feuchtigkeit wird anschließend in den Kondensator wieder abgegeben und der so entfeuchtete Teilstrom wird durch eine weitere Trocknungszone der Sorptionsvorrichtung geleitet und dabei wettergetrocknet. Erst dann wird der Teilstrom wieder mit dem Hauptstrom vereinigt und zum Verbraucher geführt. Auf diese Weise wird eine sehr gute Trocknung der komprimierten Luft erzielt, wobei die Vorrichtung verhältnismäßig einfach aufgebaut ist. Zur Vereinigung des Teilstromes mit dem Hauptstrom ist in der Auslaßleitung vor Vereinigung mit der Teilstromleitung ein Regelventil vorgesehen. Damit ist es möglich, durch Drosselung des aus der ersten Trocknungszone austretenden Haupstroms die Vereinigung mit dem Teilstrom herbeizuführen, der die Regenerierzone, den Kondensator und die weitere Trocknungszone durchströmt, ohne daß für den Teilstrom eine Druckerhöhung durch ein Gebläse vorgesehen sein muß. Auch diese Maßnahme trägt zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades der Vorrichtung bei, da zusätzliche Verluste klein gehalten sind. Die Vereinigung des Teilstromes mit dem Hauptstrom kann auch über einen Ejektor erfolgen.

Nach einem weiteren Merkmal ist die Durchströmrichtung in beiden Trocknungszonen die gleiche und entgegengesetzt der Durchströmrichtung in der Regenerierzone. Dadurch wird der Vorieil erzielt, daß der aus der ersten Trocknungszone der Sorptionsvorrichtung austretende Hauptstrom nicht durch übertretende Feuchtigkeit der aus der Regenerierzone ausströmenden Teilstronimenge verseucht werden kann. Der die Regenerierzone verlassende Teilstrom tritt vielmehr am entgegengesetzten Ende der Sorptionsvorrichtung aus.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf

eine in den Zeichnungen als Beispiel gezeigte Ausführungsform näher beschrieben. Es zeigt

so Fi g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Gesamtansicht einer Vorrichtung zum Trocknen;

Fig.2 einen Schnitt durch die Sorptionsvorrichtung längs der Linie H-Il in Fig. 1.
In einem nicht dargestellten Kompressor, z. B. einem zweistufigen Kompressor, wird atmosphärische Luft auf z. B. 7 atü verdichtet Durch die Verdichtung erhält die Luft eine erhebliche Übertemperatur, wie von 120° C und mehr. Die warme Druckluft wird durch einen Rohrstutzen 12 in einen Kondensator 14 eingeleitet, der ein (nicht gezeigtes) Rohrsystem aufweist, das von einer Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, durchströmt wird. Das Kühlwasser tritt durch Leitungen 24,26 in das Rohrsystem ein und tritt nach Durchgang durch dieses System durch eine Leitung 28 und eine Leitung 30 aus.

Die warme Druckluft erfährt während des Durchgangs durch den Kondensator 14 eine Abkühlung, wobei sich Kondensat niederschlägt Das aus der Druckluft ausgeschiedene Kondensat fließt durch eine Leitung 32

in einen Behälter 34 mit einem durch einen Schwimmer gesteuerten Auslaß 36 ab.

An der Auslaßseite des Kondensators kann die Temperatur der Druckluft 10 bis 20°C sein. Auch wenn der Hauptteil des Feuchtigkeitsgehaltes der Druckluft in dem Kondensator 14 niedergeschlagen wird, verbleibt doch eine bedeutende Feuchtigkeitsmenge, die in einer nachfolgenden Trocknungsstufe zu einem wesentlichen Grad beseitigt wird.

Die Druckluft strömt dann durch eine Leitung 64 zu einer regenerativen Sorptionsvorrichtung 48, in der ein umlaufender Rotor 50 angebracht ist, dessen Bauweise beispielsweise in der DE-PS 1252 571 erläutert ist. So ist der Rotor 50 aus abwechselnd ebenen und gewellten oder gefalteten Folien zusammengesetzt, die zwischen sich durchlaufende schmale Kanäle oder Durchlässe bilden und als Träger für üinen hygroskopischen Stoff, wie Lithiumchlorid dienen.

Durch sich radial erstreckende Zwischenwände 118, 120 und 130, 132 auf beiden Seiten des Rotors 50 sind -Ό größere Stirnsektoren 124 und 138 abgeteilt und somit eine entsprechend größere Trocknungszone 62 im Rotor 50 geschaffen. Durch diese Trocknun£>zone geht die durch die Leitung 64 in den Stirnsektor 124 eintretende Druckluft hindurch. Während des axialen Strömens durch die feinen Kanäle in der Trocknungszone 62 wird die Druckluft auf einen sehr niedrigen absoluten und relativen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet, bevor sie aus dem Stirnsektor 138 durch eine Auslaßleitung 66 zur Verbrauchsstelle austritt.

Unterhalb der Trocknungszone 62 des Rotors 50 sind die von den Zwischenwänden 118, 120 bzw. 130, 132 abgeteilten kleineren Stirnsektoren nochmals durch eine Zwischenwand 122 bzw. 134 unterteilt, so daß der Rotor 50 eine Regenerierzone 144 und eine weitere !5 Trocknungszone 146 aufweist. Die von den Zwischenwänden 118, 122 gebildete Regenerierzone 144 steht durch eine Leitung 126 mit einem Kondensator 78 in Verbindung. Die von den Zwischenwänden 120, 122 gebildete Trocknungszone steht durch eine Leitung 128 gleichfalls --»it diesem Kondensator in Verbindung. Der Kondensator 78 ist ebenso wie der Kondensator 14 mit einem (nicht gezeigten) Rohrsystem ausgerüstet, das mit einem Kühlmittel, wie Wasser, über eine an die Leitung 24 angeschlossene Leitung 82, in der ein Regelventil 84 angebracht ist, gespeist wird. Das Kühlmittel durchströmt dieses Rohrsystem zweckmäßig in Gegenstrom zur Strömungsrichtung der Luft im Kondensator und tritt durch eine an die Leitung 30 angeschlossene Leitung aus. Im Kondensator 78 niedergeschlagenes Wasser Hießt durch eine Leitung 88 in den Behälter 34 ab.

Auf der entgegengesetzten Seite des Rotors 50 befindet sich im Stirnsektor vor der Regenerierzone 144 eine Heizvorrichtung 72. Dieser Stirnsektor steht durch eine Öffnung 136 in der Zwischenwand 130 mit dem größeren Stirnsektor 138 für den getrockneten Hauptluf'-strom auf dieser Seite des Rotors in Verbindung. In den anderen, von den Zwischenwänden 132, 134 abgeteilten Stirnsektor mündet eine Leitung 148, die hinter einem Regelventil 142 mit der Auslaßleitung 66 vereinigt ist.

Im Betrieb der Vorrichtung wird ein für das Überwinden der Druckverluste in der Regenerierzone und der Trocknungszone erforderlicher Druckabfall durch Betätigen des Regelventils 142 eingestellt. Das Ergebnis ist, daß ein etwas höherer Druck in den Stirnsektoren 124, 138 und in der Trocknungszone 62 herrscht Aus dem Stirnsektor iiX wird durch die öffnung 136 Luft in den von den Zwischenwänden 130, 134 abgeteilten Stirnsektor eingesogen, die von der Heizvorrichtung 72 erwärmt wird. Die Heizvorrichtung 72 hat die Aufgabe, die Regenerierluft auf eine vorgesehene hohe Temperatur, wie 75 bis 125° C, zu erhitzen, derart, daß sie während des Durchgangs durch die Kanäle des Rotor;! 50 wirksam die Feuchtigkeit zu entfernen vermag, die der Rotor in der Trocknungszone 62 absorbiert hat. Hierauf strömt die Luft durch die Regenerierzone 144 in Pfeilrichtung hindurch, wobei diese warme Luft somit unter Feuchtigkeitsaufnahme die Masse des Rotors regeneriert. Die Regenerierluft gelangt dann in die Leitung 126 und von dort in den Kondensator 78. Dieser kühlt die Regenerierluft und kondensiert Feuchtigkeit, die diese aus dem Rotor 50 entfernt hat. Die Regenerierluft tritt dann durch die Leitung 128 in die weitere Trocknungszone 146 und strömt durch die Leitung 149 aus. In dieser herrscht, wie bereits erwähnt, ein etwas niedrigerer Druck als in der A'jslaßleitung 66.

Die Regenerierluft wird, wenn sie die Trocknungszone 146 durchströmt, auf denselben niedrigen Feuchtigkeitsgehalt wie der Hauptstrom der Druckluft getrocknet Die Umlaufrichtung des Rotors ist durch «Jen Pfeil 148 angedeutet.

Hiemi 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1
Patentansprüche:

K Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen von komprimierter feuchter Luft mit einem Kondensator zur Ausscheidung eines Teils der Feuchtigkeit und einer umlaufenden regenerativen Sorptionsvorrichtung, die eine Trocknungszone für die vom Kondensator kommende Luft und eine von einem Teil des aus der Trocknungszone kommenden Hauptstroms durchströmte Regenerierzone aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß für den Teilstrom vor Eintritt in die Regenerierzone (144) eine Heizvorrichtung (72) und nach Austritt aus der Regenerierzone ein weiterer Kondensator (78), nach Austritt aus dem Kondensator (78) eine weitere Trocknungszone (146) in der Sorptionsvorrichtung (48) vorgesehen sind, die weitere Trocknungszone (146) Ober eine Teilstromleitung (140) mit der Auslaßleitung (66) des Hauptstromes verbunden ist, und daß in der Auslaßleitung (66) vor Vereinigung mit der Tcilstromleitung (140) ein Regelventil (142) angeordnet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmrichtung in beiden Trocknungszonen (62, 146) die gleiche und entgegengesetzt der Durchströmrichtung in der Regenerierzone (144) ist.