DE1905241B2 - Device for dehumidifying chemically aggressive gases - Google Patents

Device for dehumidifying chemically aggressive gases

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DE1905241B2 DE19691905241 DE1905241A DE1905241B2 DE 1905241 B2 DE1905241 B2 DE 1905241B2 DE 19691905241 DE19691905241 DE 19691905241 DE 1905241 A DE1905241 A DE 1905241A DE 1905241 B2 DE1905241 B2 DE 1905241B2
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Description

40 außen zugängliche Schrauben miteinander verspau-Place 40 externally accessible screws together.

nen, wobei zwischen der Kunststoffplatte und der Metallplatte ein Dichtungsring eingelegt ist.NEN, wherein a sealing ring is inserted between the plastic plate and the metal plate.

Es ist bekannt, bei der Gasanalyse, insbesondere Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein AusführungsbeispielIt is known in gas analysis, in particular FIGS. 1 to 3 show an exemplary embodiment

durch Ultrarot-Absorption, dem Analysegerät einen der Erfindung, und zwar F i g. 1 einen Horizontal-Pelrier-Gaskühler vorzuschalten, der das durchströ- 45 schnitt durch die Vorrichtung, die F i g. 2 und 3 vermende Gas auf eine feste niedrige Temperatur (z. B. tikale Teilschnitte längs der Linien II-II bzw. IH-III. + 50C) bringt und dadurch den Wasserdampf gehalt In Fig. 1 ist die Peltier-Wärmepumpe mit 1 be-by ultrared absorption, the analyzer one of the invention, namely F i g. 1 upstream of a horizontal Pelrier gas cooler, which flows through the 45 cut through the device shown in FIG. 2 and 3 mixing gas to a fixed low temperature (z. B. vertical sections along the lines II-II or IH-III. + 5 0 C) and thereby the water vapor content. In Fig. 1, the Peltier heat pump is with 1 loading

des Gases erniedrigt und konstant hält (vgl. z. B. zeichnet. Sie ist als thermische Kaskade ausgebildet, Druckschrift »Peltier-Gaskühler« der Siemens & deren erste Stufe aus drei thermisch parallel geschal-Halske AG vom Februar 1965). Bei Gaskühlern die- 5° teten Peltier-Kühlblöcken 2 und deren zweite Stufe ser Art, die zur Entfeuchtung chemisch aggressiver aus einem mit diesen thermisch in Reihe liegenden Gase bestimmt sind, muß der vom Gas durchströmte Peltier-Kühlblock 3 besteht. Auf der Warmseite der Kanal durch Wände aus solchen Stoffen begrenzt Peltier-Kühlblöcke 2 ist ein mit Rippen 5 besetzter sein, die gegen das zu trocknende Gas resistent sind. Aluminiumblock 4 als Wärmetauscher zur Umge-Hierfür geeignete Stoffe haben jedoch in der Regel 55 bung angeordnet. Zwischen den Peltier-Kühlblöcken 2 einen hohen Wärmewiderstand, so daß zwischen dem und dem Peltier-Kühlblock 3 liegt ein weiterer Alu-Gaskanal und der Kaltseite der Peltier-Wärmepumpe miniumblock 6.of the gas is lowered and kept constant (see e.g. drawing. It is designed as a thermal cascade, Publication »Peltier gas cooler« from Siemens & its first stage consisting of three thermally parallel-shaped necks AG of February 1965). In the case of gas coolers, the 5 ° killed Peltier cooling blocks 2 and their second stage of this type, which are chemically aggressive for dehumidification from a thermally in series with these Gases are determined, the Peltier cooling block 3 through which the gas flows must exist. On the warm side of the Channel limited by walls made of such materials. Peltier cooling blocks 2 are equipped with ribs 5 that are resistant to the gas to be dried. Aluminum block 4 as a heat exchanger for the reverse however, suitable substances have usually been arranged. Between the Peltier cooling blocks 2 a high thermal resistance, so that between and the Peltier cooling block 3 is another aluminum gas duct and the cold side of the Peltier heat pump miniumblock 6.

ein entsprechend großer, unerwünschter Temperatur- Auf der Kaltseite des Peltier-Kühlblocks 3 ist einea correspondingly large, undesirable temperature on the cold side of the Peltier cooling block 3 is a

abfall auftritt. Ferner besteht das Problem, den Gas- Baueinheit angeordnet, die einen Kanal für die Fühkanal so zu gestalten, daß er zur Reinigung leicht 60 rung des zu trocknenden Gases enthält. Diese Bauzugänglich ist. einheit besteht aus einem Aluminiumblock 7, einer Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Metallplatte 8, die wesentlich dünner ist als der AIuzur Entfeuchtung chemisch aggressiver Gase, bei dem miniumblock 7, und einer Kunststoffplatte 9. Das das einen Kanal durchströmende Gas durch eine Material der Metallplatte 8 und das der Kunststoff-Peltier-Wärmepumpe auf eine konstante Temperatur 65 platte 9 sind so gewählt, daß sie gegenüber dem zu gekühlt wird. Sie besteht darin, daß der Kanal einer- trocknenden Gas chemisch resistent sind. Bei einer seits durch Aussparungen in einer gegen das zu ent- Vorrichtung zur Trocknung chlorhaltiger Gase kann feuchtende Gas resistenten Kunststoffplatte, anderer- die Metallplatte 8 aus Chromnickelstahl und diewaste occurs. There is also the problem of arranging the gas assembly that has a channel for the Fühkanal to make it so that it easily contains 60 tion of the gas to be dried for cleaning. This building is accessible. unit consists of an aluminum block 7, a The invention relates to a device metal plate 8, which is much thinner than the AIuzur Dehumidification of chemically aggressive gases, with the minium block 7, and a plastic plate 9. The the gas flowing through a channel through a material of the metal plate 8 and that of the plastic Peltier heat pump at a constant temperature 65 plate 9 are chosen so that they are opposite to is cooled. It consists in the fact that the ducts are chemically resistant to a drying gas. At a on the other hand through recesses in a device for drying chlorine-containing gases to be removed humid gas resistant plastic plate, other - the metal plate 8 made of chrome-nickel steel and the

Kunststoffplatte 9 aus Polyvinylchlorid bestehen. Die Teile 7, 8 und 9 sind durch vier Schrauben 10 zusammengespannt; zur Verbesserun» des Wärmeübergangs zwischen der Metallplatte 8 und dem Aluminiumblock 7 wird mit Vortei' an dieser Stelle eine Schicht aus einer gut wärmeleitenden Paste, z. B. Silikonöl hoher Viskosität, eingebracht. Zwischen der Metallplatte 8 und dem Kunststoffblock 9 liegt ein Dichtungsring 11, der aus einem chemisch resistenten elastischen Material, z. B. aus Silikonkautschuk oder einem linearen Mischpolymerisat aus Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen, bestehen kann.Plastic plate 9 made of polyvinyl chloride. The parts 7, 8 and 9 are clamped together by four screws 10; to improve the heat transfer between the metal plate 8 and the aluminum block 7 is with advantage 'at this point a layer of a good heat conducting paste, z. B. High viscosity silicone oil, incorporated. Between the metal plate 8 and the plastic block 9 is a Sealing ring 11 made of a chemically resistant elastic material, e.g. B. made of silicone rubber or a linear copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene may exist.

Die Kunststoffplatte 9 weist an ihrer der Metallplatte 8 zugekehrten Oberfläche eine flache, U-förmigs Aussparung 9 a auf, die durch den Dichtungsring 11 nach außen abgeschlossen ist. Die Aussparung 9 α bildet zusammen mit Ob»rflächenteilen der Metallplatte 8 den Kanal 12, der von dem zu trocknenden Gas durchströmt wird. Zur Zu- und Ableitung des Gases sind abgewinkelte Rohre 13 vorgesehen, die an ihrer Mündung bei 14 mit der Metallplatte 8 verschweißt sind. Außerdem sind, wie aus den F i g. 2 und 3 erkennbar ist, im unteren Teil des Gaskanals 12 zwei weitere Rohre 15 und 16 vorgesehen, die in gleicher Weise in den Gaskanal 12 münden und zur Ableitung des Kondensats dienen. Die Rohre 13, 15 und 16 können ebenfalls aus Chromnickelstahl bestehen.On its surface facing the metal plate 8, the plastic plate 9 has a flat, U-shaped recess 9 a , which is closed off from the outside by the sealing ring 11. The recess 9 α , together with surface parts of the metal plate 8, forms the channel 12 through which the gas to be dried flows. To feed and discharge the gas, angled tubes 13 are provided which are welded to the metal plate 8 at their mouth at 14. In addition, as shown in FIGS. 2 and 3 can be seen, two further pipes 15 and 16 are provided in the lower part of the gas channel 12, which open into the gas channel 12 in the same way and serve to discharge the condensate. The tubes 13, 15 and 16 can also be made of chrome-nickel steel.

Zur Unterdrückung von Wärmeverlusten ist die gesamte Vorrichtung mit einer Hülle 17 aus Kunststoff-Hartschaum, beispielsweise Polyurethan-Hartschaum, umgeben. Gegenüber der Kunststoffplatte 9 ist ein Deckel 18 angeordnet, der ebenfalls aus Hartschaum besteht; bei Abnahme des Deckels 18 sind die Schrauben 10 zugänglich, so daß die Kunststoffplatte 9 durch Lösen der Schrauben leicht abgenommen und die Wände des Kanals 12 gereinigt werden können Das Material der Kunststoffplatte 9 ist vorzugsweise durchsichtig, so daß der Zustand des Kanals 12 von außen beurteilt werden kann.To suppress heat losses, the entire device is provided with a sleeve 17 made of rigid plastic foam, for example rigid polyurethane foam surrounded. Opposite the plastic plate 9 a cover 18 is arranged, which is also made of rigid foam; when removing the cover 18 are the screws 10 accessible, so that the plastic plate 9 can be easily removed by loosening the screws and the walls of the channel 12 can be cleaned. The material of the plastic plate 9 is preferably transparent so that the condition of the channel 12 can be judged from the outside.

Die Zu- und Ableitrohre 13, 15 und 16 sind in Aussparungen des Aluminiumblocks 7 angeordnet, die rnit 19 und 20 bezeichnet sind. In dem Teilschnitt nach Fig.2 ist ferner die Nut, in der der Dichtungsring 11 Hegt, mit 9 ft bezeichnet. In den Fig. 2 und 3 ist die Schaumstoffumhüllung 17 weggelassenThe inlet and outlet pipes 13, 15 and 16 are in Recesses of the aluminum block 7, which are designated by 19 and 20, are arranged. In the partial cut according to Figure 2 is also the groove in which the sealing ring 11 Hegt, marked 9 ft. In Figs. 2 and 3, the foam casing 17 is omitted

ic Aus F i« 3 sind die Einrichtungen ersichtlich, die zur Ableitung des Kondensats vorgesehen sind. Das Kondensat sammelt sich im unteren Teü des Kanals 12 von wo es durch das Rohr 15 in einen abgeschlossenen Sammelbehälter 21 abläuft. Die von demic from F i «3, the devices are shown, which are provided for dissipation of the condensate. The condensate collects in the lower part of the channel 12 from where it drains through the pipe 15 into a closed collecting container 21. The one from that

Kondensat im Behälter 21 verdrängte Luft wird über das Rohr 16 dem Kanal 12 zugeführt.Condensate in the container 21 is displaced air the pipe 16 is fed to the channel 12.

Aus den Figuren ist ersichtlich, daß die Kälteleistung der Peiüer-Wärmepumpe 1 durch einen massiven metallischen Block 7, der eine gute thermischeFrom the figures it can be seen that the cooling capacity of the Peiüer heat pump 1 by a solid metal block 7, which has a good thermal

Leitfähigkeit hat, auf die metallische Wandflache des Kanals 12 verteilt wird. Die Metallplatte 8, die aus einer Edelstahllegierung besteht, hat demgegenüber eine relativ niedrige Wärmeleitfähigkeit; sie behindert jedoch den Wärmeabfluß vom Gaskanal zur Warme-Has conductivity, is distributed on the metallic wall surface of the channel 12. The metal plate 8 made from a stainless steel alloy, has a relatively low thermal conductivity; it hinders however, the heat flow from the gas duct to the heat

pumpe nur wenig, da sie relativ dünn, z. B. 0,2 bis 0,5 mm, gehalten werden kann. Sie schützt lediglich die Oberfläche der Aluminiumplatte 7 gegen Korrosion durch das zu trocknende Gas.pump only a little, as they are relatively thin, e.g. B. 0.2 to 0.5 mm. It only protects the surface of the aluminum plate 7 against corrosion by the gas to be dried.

Bei dem Betrieb der dargestellten VorrichtungIn the operation of the device shown

wird die Peltier-Wärmepumpe 1 in an sich bekannter Weise so geregelt, daß die Temperatur des zu trocknenden Gases, das aus dem Gaskanal ^austritt, einen konstanten niedrigen Wert, z.B. +5 C, hat. Dadurch wird z. B. bei Ultrarot-Analysegeraten er-the Peltier heat pump 1 is controlled in a known manner so that the temperature of the to be dried Gas that emerges from the gas channel ^ has a constant low value, e.g. +5 C. This z. B. with ultrared analyzers

reicht, daß die Ultrarot-Absorption des Wasserdampfs gering und konstant ist, so daß sie aus der Anzeige des Analysegeräts eliminiert werden kann.is enough that the ultrared absorption of the water vapor is low and constant, so that it is from the Display of the analyzer can be eliminated.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

ί 905 241 ι\ seits durch eine an dieser gasdicht und lösbar anlie- Patentansprüche: gende resistente Metallplatte begrenzt ist, wobei die Metallplatte durch einen ihr gegenüber relativ dickenί 905 241 ι \ on the one hand by a gas-tight and releasable attached to this patent claims: lowing resistant metal plate is limited, the metal plate being relatively thick compared to it 1. Vorrichtung zur Entfeuchtung chemisch ag- Block aus gut wärmeleitendem Metall mit der KaItgressiver Gase, bei dem das einen Kanal durch- 5 scite der Peltier-Wärmepumpe verbunden ist und strömende Gas durch eine Peltier-Wärmepumpe daß zur Zu- und Abfuhrung des Gases und zur auf eine konstante Temperatur gekühlt wird, da- Ableitung des Kondensate Rohre aus resistentem durch gekennzeichnet, daß der Kanal Metall vorgesehen sind, deren Mündungen mit der (12) einerseits durch Aussparungen (9 a) in einer Metallplatte verschweißt sind Bei der Vorrichtung gegen das zu entfeuchtende Gas resistenten Kunst- io nach der Erfindung wird der Hauptteil des Warmestoffplatte (9), andererseits durch eine an dieser leitweges zwischen dem Gaskanal und der Kalisote gasdicht und lösbar anliegende resistente Metall- der Peltier-Wärmepumpe durch den gut warmeleiplatte (8) begrenzt ist, wobei die Metallplatte tenden Metallblock gebildet, der ^B. aus Aluminium durch einen ihr gegenüber relativ dicken Block oder Kupfer bestehen kann Dieser Metallblock (7) aus gut wärmeleitendem Metall mit der Kalt- 15 kommt jedoch mit dem zu trocknenden Gas nicht in seile der Peltier-Wärmepumpe (1) verblinden ist, Berührung; er ist vielmehr gegen dieses durch die und daß zur Zu- und Abführung des Gases und chemisch resistente Metallplatte geschützt, die eine zur Ableitung des Kondensates Rohre (13, 15, Wand des Gaskanals bildet. Die Dicke dieser Metall-16) aus resistentem Metall vorgesehen sind, deren platte kann mit Rücksicht auf ihre im a !gemeinen Mündungen mit der Metallplatte (8) verschweißt 20 niedrige Wärmeleitfähigkeit gering gewählt werden; sind. sie kann z. B. 0,2 bis 0,5 mm betragen. Mechanisch1. Apparatus for dehumidification chemically ag- block made of highly thermally conductive metal with the KaItgressiver gases, in which the one channel through 5 scite of the Peltier heat pump is connected and flowing gas through a Peltier heat pump that for supplying and removing the gas and to be cooled to a constant temperature, because discharge of the condensate from resistant pipes characterized in that the channel metal are provided, the mouths of which are welded to the (12) on the one hand through recesses (9 a) in a metal plate Gas-resistant plastic to be dehumidified according to the invention is limited to the main part of the hot-material plate (9), on the other hand, by a resistant metal plate of the Peltier heat pump that rests gas-tightly and detachably between the gas duct and the Kalisote, through the good hot-plate (8) is, the metal plate forming a metal block, the ^ B. can consist of aluminum by a block that is relatively thick compared to it or copper. This metal block (7) made of metal with good thermal conductivity is in contact with the cold 15 but does not come into contact with the gas to be dried in the Peltier heat pump (1); Rather, it is protected against this by and that for the supply and discharge of the gas and chemically resistant metal plate, which forms a pipe (13, 15, wall of the gas duct. The thickness of this metal 16) made of resistant metal for discharging the condensate are whose plate can be chosen with regard to their generally open mouths welded to the metal plate (8) 20 low thermal conductivity low; are. she can z. B. 0.2 to 0.5 mm. Mechanically 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ist die Metallplatte nicht beansprucht, da sie an dem kennzeichnet, daß der Metallblock (7) aus Alu- dicken Metallblock anliegt. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the metal plate is not claimed since it indicates that the metal block (7) made of aluminum-thick metal block rests. minium oder Kupfer besteht. Als Material der Metallplatte kann beispielsweiseminium or copper. The material of the metal plate can be, for example 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Entfeuch- 25 ein Edelmetall, z. B. Gold, Platin, Palladium, vertung von chlorhaltigem Gas, dadurch gekenn- wendet werden, das gegenüber dem zu trocknenden zeichnet, daß die Metallplatte (8) aus Chrom- Gas chemisch resistent ist. Aus Kostengrunden ist es nickelstahl und die Kunststoffplatte (9) aus einem jedoch vorteilhafter, eine Metallplatte aus Edelstahl Polyvinylchlorid-Kunststoff besteht. zu verwenden, d.h. einem legierten Stahl, dessen3. Apparatus according to claim 1 for Entfeuch- 25 a noble metal, for. B. gold, platinum, palladium, vertung of chlorine-containing gas, which means that compared to the gas to be dried shows that the metal plate (8) made of chromium gas is chemically resistant. For reasons of cost it is nickel steel and the plastic plate (9) from one, but more advantageous, a metal plate made of stainless steel Polyvinyl chloride plastic is made. to use, i.e. an alloy steel whose 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 3° Zusammensetzung den chemischen Eigenschaften kennzeichnet, daß die Kunststoffplatte (9), die des zu trocknenden Gases angepaßt ist. Bei einer Metallplatte (8) und der Metallblock (7) durch Vorrichtung zur Entfeuchtung von chlorhaltigen Gavon außen zugängliche Schrauben (10) mitein- sen kann die Metallplatte beispielsweise aus einem ander verspannt sind, wobei zwischen der Kunst- handelsüblichen sogenannten rostfreien Chromnickelstoffplatte und der Metallplatte ein Dichtungs- 35 stahl bestehen; für die Kunststoffplatte ist in diesem ring (11) eingelegt ist. Falle ein Polyvinylchlorid-Kunststoff geeignet.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the chemical properties are 3 ° composition indicates that the plastic plate (9) is adapted to the gas to be dried. At a Metal plate (8) and the metal block (7) by means of a device for dehumidifying chlorine-containing Gavon Externally accessible screws (10) can also be included in the metal plate, for example from a are clamped on the other, with a steel seal between the so-called rustproof chromium-nickel plate and the metal plate; for the plastic plate is in this ring (11) is inserted. Case a polyvinyl chloride plastic suitable. Um das Innere des Kanals zur Reinigung leicht zugänglich zu machen, kann man die Kunststoffplatte, die Metallplatte und den Metallblock durch vonTo make the inside of the duct easily accessible for cleaning, the plastic plate, the metal plate and the metal block through from
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