-
Trockeneinrichtung Tür Druckluft.
-
Die erfindung betrifft eine Trockeneinrichtung für Druckluft, die
aus einem Kompressor zur Drucklufterzeugung, einem Nachkdhler zur ersten abkühlung
der komprimierten Luft und einer Kühleinrichtung zur zweiten Abkühlung und Trocknung
der Druckluft besteht.
-
Druckluft wird als Betriebsmittel für pneumatische Regelsysteme in
Reizungen und Klimaanlagen sowie für unzählige andere automatische Steuerungen verwendet.
?tir eine zuverlässige Arbeitsweise und Verlängerung der Lebensdauer solcher Linrichtungen
ist es notwendig, diese vor euchtigkeit zu sciitttzen. Ablagerungen, I?unktionsstörungen
und Korrosion mit dem ergebnis von Betribsunterbrechungen können sonst die Folge
sein. Bei nicht getrockneter bzw.
-
entfeuchteter Druckluft sammelt sich Wasser in den Bruckluftleitungen
an, da komprimierte Luft nur einen Bruchteil der Wassermenge aufnehmen kann, welche
die Lufe bei atmosphärischem Druck enthält, und das überschüssige Wasser lagert
sich irgendwo im System ab.
-
So hat z.B. die Änsauglu£t eines Kompressors bei einer Temperatur
von 1800 und einer relativen Feuchte von 60 , 0,0078 gr. Wasser per gr. Luft, iiuft
auf 7 kg/cm2 komprimiert enthält max. 0,0011 gr. Wasser per gr. Luft, Bei einer
durchschnittlichen Fördermenge von 5,67 m/min. Luft über 24 Stunden müssen sich
dann nahezu 68 Liter Wasser irgendwo im System ablagern.
-
Dieses Wasser, zusammen mit Schmutz und Öl, verursacht sehr hohe Kosten
durch Verringerung der Lebensdauer aller Geräte, die mit Druckluft beschickt werden.
Zusätzlich entstehen hohe Wartungs- und Ernrungskosten der Rohrleitungen und in
vielen Fällen Produktionsausfälle durch Verunreinigung mittels Wasser.
-
Es sind Einrichtungen und Verfahren zum Trocknen von 1>' ruckluft
bekannt, die eine weitergehende ShtSeuchtung ermöglichen, als dies mit den üblicherweise
verwendeten liachkühlern möglich ist.
-
So sind Absorptionstrockner bekannt geworden, die derart arbeiten,
dass die Druckluft mit hygroskopischen Stoffen direkt in Verbindung gebracht wird,
welche die Feuchtigkeit aufnehmen und nach ihrer Sättigung entweder abgeleitet oder
regeneriert werden müssen.
-
Auch sind Adsorptionstrockner bekannt, bei denen die Bruck-Luft mit
Adsorptionsmitteln in direkten Kontakt gebracht wird, welche die Luftfeuchtigkeit
adsorbiert. Nach Sättigung mit Feuchtigkeit muss das Adsorptionsmittel regeneriert
werden, welches durch Beheizung vorgenommen wird. Als Heizquellen werden elektrischer
Strom, Dampf usw. verwendet.
-
Des weiteren sind Einrichtungen zum Trocknen von Druckluft bekannt,
die nach dem physikalischen Prinzip arbeiten, dass bei ANciihlung von Druckluft
sich das Wasser als Kondensat abscheidet. Die eigentliche Kühlung der Druckluft
wird in Komprerssions-Kälteaggregaten durchgeführt.
-
Die rufgabe der Erfindung besteht darin, die in einem Kompressor erzeugte
Druckluft auch als Energiequelle für die Kühleinrichtung zum Trocknen von Druckluft
zu verwenden, so dass, abgesehen von geringem Energieaufwand zum Antrieb von Nebenaggregaten
der kühleinrichtung, für die Trocknung bzw. Entfeuchtung der Druckluft keine weitere
hntriebsenergie für die Kühleinrichtung aufgewendet werden muss.
-
Die rufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass als kühleinrichtung
eine Absorptionskältemaschine verwendet wird und als Heizmittel für die Kühlflüssigkeit
der Absorptionskältemaschine die durch die Kompression erzeugte Wärme der Druckluft
benutzt wird.
-
Bei einer besonderen Ausführungsform der Einrichtung zum Trocknen
von Druckluft wird das Kühlmittel der Absorptionskältemaschine zwecks Erhitzung
durch einen als Wärmeaustauscher wirkenden Austreiber geleitet, der durch ein Rohrschlangensystem,
gegebenenfalls im Gegenstrom, durchflossen wird.
-
anhand einer schematischen Zeichnung, die eine Trockeneinrichtung
mit einer Absroptionskältemaschine zeigt, wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
beschrieben.
-
Die Trockeneinrichtung besteht aus einem Lruckluftkompressor 11, einem
Nachkühler 2 und einer Absorptionskältemaschine, die folgende Aggregate aufweist:
Einen
Austreiber l, einen Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 3, einen Absorber 4, einen Kondensator
5, einen Temperaturwechsler 6, eine Lösungspumpe 7, ein Regelventil 8 und mehrere
Kondensatableiter 9 und 10.
-
Alle Aggregate sind über Rohrleitungen 12 bis 17 miteinander verbunden.
Bas Kältemittel fliesst ausgehend vom austreiben 1 durch die Leitung 14, wobei seine
reiche Lösung durch die Leitung 15 und seine arme Lösung durch die Leitung 16 geleitet
wird. Die Druckluft tritt vom Kompressor 11 in die Rohrleitung 17 ein und wird einmal
über die rohrleitung 12 direkt in den LuftnacIikhler 2 und zum anderen über die
Rohrleitung 13 über den Austreiber 1 in die Rohrleitung 12 eingeleitet.
-
Die Trockeneinrichtung arbeitet nach der Taupunkt-Temperatur.
-
Das ist diejenige Temperatur, auf die-ein Gas abgekühlt werden muss,
um den im Gas enthaltenen Wasserdampf zu kondensieren.
-
Zum Beispiel enthält gesättigte Luft bei 2900 0,0262 gr.
-
Wasser/gr.Luft, bei Abkühlung auf 1600 nur noch 0,011 g/g.
-
Zudem können komprimierte Gase weniger Feuchtigkeit aufnehmen.
-
Anhand eines Beispiels soll die Wirkungsweise der Trocknungseinrichtung
von Druckluft mit vorgeschaltetem Kompressor~11 und Luft-Naölikiihler 2 näher erläutert
werden: Der Kompressor 11 ist mit dem Austreiber 1 über Rohrleitungen 13 und 17
verbunden, so dass die aus dem Kompressor 11 heraustretende heisse Druckluft direkt
über die Rohrleitungen 13 und 17 in das Rohrschlangensystem 17 des Austreibers 1
fliesst.
-
Die im Austreiben 1 enthaltene Kühlflüssigkeit des Absorbersystems
wird durch die durchströmende Druckluft derart erwärmt, dass ein Kühlvorgang im
Absorbersystem 1 und 3 bis 10 eingeleitet wird. Über Rohrleitungen 12 wird die Druckluft
direkt in das Kühlsystem geleitet. Dadurch, dass zur Beheizung
des
Austreibers 1 der Absorptionsanlage die aus dem Lompressor 11 strömende heisse Druckluft
verwendet wird, braucht für dieses Aggregat keine Antriebsenergie aufgewendet zu
werden.
-
Die Druckluft durchströmt nach Austritt aus dem Austreiber 1 den Luft-Nachkühler
2 mit dem Kühlwasserkreislauf 18, in dem die noch immer stark erwärmte Druckluft
weiter heruntergekühlt wird, wobei eine Kondensation eintritt und Wasser über den
Eondensat-Ablauf 9 abgeleitet wird. Um eine weitere Abkühlung der Druckluft auf
z.B. 40C oder niedriger und eine weitere Kondensation einzuleiten, ist eine Kühlanlage
erforderlich. Hierzu wird die Druckluft über die Rohrleitung 12 zum Kältemittel/Luft-Wärmetauscher
3 geleitet, in dem der eigentliche Kühlvorgang und Trocknungs- bzw.
-
Entfeuchtungsvorgang abgeschlossen wird. Das abgeschiedene Wasser
fliesst über den angeschlossenen Kondensat-Ablauf 10 ab.
-
Anstelle der mechanisch arbeitenden Lösungspumpe 7 der Absorptionsanlage
kann auch eine Thermosyphonpumpe verwendet werden. Die 3ehe&iung der Thermosyphonpumpe
würde mit der heißen Druckluft erfolgen, welche der Ultemittelumlauf zustandebringt,
wobei das System mit einem Inertgas gefüllt ist, um den Lruckausgleioh zwischen
der Hoch- und Niederdruckseite des Kältekreislaufes herzustellen. Auch kann anstatt
der Lösungspumpe 7 mit druckausgleichenden Flüssigkeitssäulen gearbeitet werden.