DE2126649C3

DE2126649C3 -

Info

Publication number: DE2126649C3
Application number: DE19712126649
Authority: DE
Inventors: Per Gunnar Dipl.-Ing. Lidingoe Norbaeck (Schweden)
Original assignee: Carl Munters AB
Current assignee: Carl Munters AB
Priority date: 1971-05-28
Filing date: 1971-05-28
Publication date: 1974-05-09
Also published as: DE2126649B2; DE2126649A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bei einem regenerative» Trockner für Nutzluf! mit einem Rotor, ao der eine Feuchtigkeit absorbierende Masse enthält, und in einem Gehäuse mit Ein- und Auslassen für Nutzluft und Regenerierluft angeordnet ist, und mit einem vor dem Einlaß für die Regenerierluft angeordneten über einen Hygrostaten regelbaren Heizele- *5 ment.The invention relates to a device in a regenerative »dryer for useful air! with a rotor, which contains a moisture-absorbing mass, and is arranged in a housing with inlets and outlets for useful air and regeneration air, and with a heating element which can be regulated via a hygrostat in front of the inlet for the regeneration air.

Oas wichtigste Anwendungsgebiet der Erfindung liegt bei Trocknern oder Entfeuchtern für komprimierte Luft mit Überdrücken von z. B. 7 atü.The most important field of application of the invention is in dryers or dehumidifiers for compressed air Air with excess pressures of e.g. B. 7 atü.

Im Anschluß an ihre Komprimierung in einem Kompressor enthält die Luft eine größere Meng». Feuchtigkeit, die entfernt werden muß. weil sie sonst ernstliche Schwierigkeiten z. B. dadurch hervorruft, daß sie die Korrosion an metallischen Flächen, mit denen die Druckluft in Berührung kommt, verstärkt oder daß sie sich als Wasser oder Eis in Forderleitungen oder Druckluftwerk/eugen niederschlägt und deren Betriebseigenschaften verschlechten. Normalerweise bewirkt man einen ersten Niederschlag von Feuchtigkeit in einem Kondensator mit Hilfe von Wasser oder Luft als Kühlmittel. Jedoch ist diese Trocknung oft nicht ausreichend, um den Feuchtigkeitsgehalt in erforderlichem Ausmaß he· abzusetzen, und deswegen schaltet man !x-i Bc Jarf an sehr trockener Luft einen Trockner hinter dem Vorkühler ein, in welchem der Hauptieil der verbliebenen Feuchtigkeit entfernt wird. Die beste und gleichmäßigste Trocknung erhall man mit Trocknen der Absorptions-Bauart, bei denen das Absorptionsmittel ununterbrochen regeneriert wirAfter being compressed in a compressor, the air contains a larger quantity ». Moisture that needs to be removed. because they would otherwise have serious difficulties z. B. causes that it increases the corrosion of metallic surfaces with which the compressed air comes into contact or that it is reflected as water or ice in delivery lines or compressed air systems and theirs Deteriorate operational properties. Usually one causes a first precipitate of Moisture in a condenser using water or air as a coolant. However this is Drying is often not sufficient to reduce the moisture content to the required extent, and that's why you switch! x-i Bc Jarf to a very dry one Air a dryer behind the pre-cooler, in which the main part of the remaining moisture Will get removed. The best and most uniform drying is obtained with drying of the absorption type, in which the absorbent is continuously regenerated

1 Im unter ungleichen Betriebsbedingungen zu überwachen, daß man unter Beibehaltung guter Wirtschaftlichkeit im Betrieb eine gewünschte Trockenheil der Nul/luft erreicht, isl bereits vorgeschlagen worden, die Regenerierung des Trockners mittels eines lh prostate η /u überwachen, der in dem Auslaß fur die den Trockner verlassende Nutzluft, deren Feuchtigkeitsgehalt auf ein oder wenige Prozente relativen Feuchtigkeitsgehaltes herabgeset/t worden isl, angebracht ist. Jedoch hat sich herausgestellt. daß diese Bauart mit erheblichen Nachteilen behaftet ist. So arbeiten die Hygrostate bei so niedrigen Weiten der relativen Feuchtigkeit nicht zuverlässig genug; außerdem verändern sie ihre Ansprecheigenschaften mit der Zeit und erfordern Nachstellungen. Ferner kann es bei Teilbelastungen vorkommen, daß diejenigen Teile der die Feuchtigkeit aufnehmenden Absorptionsmasse, die /uerst von tier vom Kompressor kornmenden, mit Feuchtigkeit gesättigten Luft zusarnmemref en, übersättigt werden, ohne daß der H gros.at einen Impuls abgibt. Eusdd» üb ersutt,-Zfo kann, falls das absorbierende Mittel ein Salz. w,_e Lithrumchiorid ist,dazu führen, daß so viel Flüssigkeit in das Salz aufgenommen wird daß s.ch m der I rokkenmasse eine~freie Losung bildet, die s.ch innernalb de. Rotors bewegen und sogar von der Luft miigerissen und aus dem Rotor entweichen kann wodurch dessen Leistungsfähigkeit in entsprechendem (,radIt has already been proposed to monitor the regeneration of the dryer by means of a prostate η / u which is placed in the outlet for the Useful air leaving the dryer, the moisture content of which has been reduced to one or a few percent of the relative moisture content. However, it turned out. that this type of construction has significant disadvantages. The hygrostats do not work reliably enough at such low ranges of relative humidity; in addition, they change their response characteristics over time and require readjustments. Further, it may occur at partial loads, that those parts of the moisture-absorbing absorption mass / extremely zusarnmemref of animal grain Menden from the compressor, humidity saturated air en be supersaturated without the H gros.at emits a pulse. Eusdd »overturned, -Zfo can, if the absorbent is a salt. w, _{e is} lithrum chloride, lead to the fact that so much liquid is absorbed into the salt that it forms a free solution in the rock mass which is inside it. Move the rotor and even be torn from the air and escape from the rotor, whereby its performance in corresponding (, rad

schiechter wird. .gets worse. .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrund,, den Einbau des Hygrostaten so vorzunehmen, ual* er zuverlässig anspricht und die noch vorstehend _μ,-nanr.'en Nachteile vermieden sind. Diese Aufgab, ,„t bei der Vorrichtung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hygrostat in dem Auslaß der aus ueni Rotor austretenden Reycnerierlufi angeordnet ist.The invention is therefore the task of destruction the ,, make the installation of the humidistat so ual * he responds reliably and _μ still above -nanr.'en disadvantages are avoided. This object is achieved according to the invention in the device of the type described at the outset in that the hygrostat is arranged in the outlet of the recycling air emerging from the rotor.

Die Regenenerluft nimmt wahrend ihres Du:chaangsdurch den Regeneriersektor des Rotors allmählich mehr und mehr Feuchtigkeit auf, so daß sich .hr relativer Feuchtigkeitsgehalt beim Austritt au. d, r_n Rotor auf?.. B. 5(i bis 60, sogar bis etwa 90% belai.k-r. kann Bei so hohen Prozentzahlen spricht der H\.Lr-.,-stai äußerst empfindlich an, so daß er das Heizelen-...-,i; rechtzeitig einschalten und damit die Regenerierung verstärken kann, so daß die Fcuchtigkeilsmenge :n Rotor unterhalb der kritischen Werte gehalten *,·..: Obwohl also der Hygrostat nicht unmittelbar d.-n Feuchtigkeitsgehalt der Nutzluft, sondern den Feuchtigkeitsgehalt der aus dem Rotor austretenden R₁-nerierlufl überwacht, ist die Regelung des Feuchtigkeitsgehaltes der Nutzluft genauer und laßt sieh ;m Feuchtigkeitsgehalt innerhalb sehr enger Grenz, η einregeln. Außerdem behalt bei so hohen Werten !. ι die relative Feuchtigkeit der Hygrostat seine Eiehiiüi; wahrend sehr lanucr Zeit bei. weswegen Eingriffe zn seiner Nachstellung nur nach sehr langen Zwischenzeiten vorgenommen zu werden brauchen. Gemäß !·. r Erfindung wird ferner erzielt, daß sich der Verbrach an Energie, wie an elekiiischem Strom für das Hei. element, in wirtschaftlich günstigen Grenzen iialu,; läßt Da die Umwälzung der Rcgcnenerluft in einem geschlossenen Kreislauf ununterbrochen erfolgt, wobei die Regenerierluft von der aus dem Rotor aus;ι tenden Nutzluft abgezweigt, durch den Rotor zurück gefuhrt und vor den Eintritt der Nutzluft in den Rotor mit dieser wieder vereinigt wird, wird der Sättigungsgrad des Rotors dauernd gemessen, so daß das Heizelement nur dann eingeschaltet wird, wenn der Hygrostat anzeigt, daß die Feuchtigkeitsmenge des Rotors teilweise zulässige Werte überschritten hat.The rain air gradually absorbs more and more moisture during its flow through the regeneration sector of the rotor, so that its relative moisture content increases when it emerges. d, r _n rotor open? .. B. 5 (i to 60, even up to about 90% belai.kr. can With such high percentages, the H \ .Lr -., - stai responds extremely sensitively, so that it Heating elements -...-, i; switch on in good time and thus increase the regeneration so that the amount of moisture: n rotor kept below the critical values *, · ..: Although the hygrostat is not directly d. Instead, the moisture content of the R ₁ -nerierlufl emerging from the rotor is monitored, the regulation of the moisture content of the useful air is more precise and lets you regulate the moisture content within a very narrow limit, η. In addition, keep the relative humidity of the hygrostat at such high values! its energy during a very long time, which is why interventions in its readjustment only need to be carried out after very long interim periods. element, iialu, within economically favorable limits; Since the recirculation of the return air takes place continuously in a closed circuit, the regeneration air being branched off from the useful air from the rotor, guided back through the rotor and reunited with the rotor before the useful air enters the rotor The degree of saturation of the rotor is continuously measured, so that the heating element is only switched on when the hygrostat indicates that the amount of moisture in the rotor has partially exceeded permissible values.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is described in more detail with reference to the drawing. It shows

F"ig. 1 schematisch einen gemäß der Erfindung ausgeführten 'Trockner-Kreislauf,FIG. 1 schematically shows a dryer circuit implemented according to the invention,

Fig. 2 eine axiale Ansicht des Rotors des 1 rockners. Fig. 2 is an axial view of the rotor of the 1 rockner.

Inder Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen /. B. einen zweistufigen Kompressor an sich bekannter Bauart, in welchem atmosphärische Luft auf /. B. 7 atu verdichtet wird. Durch die Verdichtungerhält die Luft eine erhebliche Überiemperatur, wie von 120' ( und mehr. Die w:>"nc Nutzluft wird durch einen Kondensator 12 geleitel, dessen Kühlmittel Wasser sein kann, wobei die Niu/Iuft auf annähernd in der Umgehung herrschende I emperatur. d. h. auf je nach der Jahres-In the drawing, reference numeral denotes /. B. a two-stage compressor known per se Type of construction in which atmospheric air on /. B. 7 atu is compressed. As a result of the compression, the air receives a considerable excess temperature, such as from 120 '(and more. The w:> "nc useful air is passed through a condenser 12 guide, the coolant of which can be water, with the Niu / Iuft on approximately in the bypass prevailing temperature. d. H. on depending on the annual

ZLMi zw.schen 5 und 40" C abgekühlt wird. Die Nutzluft hai nun einen relativen Feuchtigkeitsgehalt von 100% und sogar noch höher, wenn man nämlich die in der Luft schwebenden Wasserteilchen mitberücksichtigt. Sie wird durch eine Leitung 14 durch die größere Trocknungszone 16 eines z>iinderförmigen Rotors 18 in einem Trockner geführt. Der Rotor enthüll eine Masse, die dadurch Feuchtigkeit aufsaugend ist, daß sie mit einem hygroskopischen Salz, wie Lithiumchlond, imprägniert ist. Der Rotor kann hierbei die Ausfi.-hru.ig haben, die z. B. aus dem deutschen Patent I 252 571 hervorgeht, d.h. aus abwechselnd ebenen dünnen Schichten 20 und gewellten dünnen Schichten 22aus einem faserigen Werkstoff, wie Asbest, der mit dem hygroskopischen Salz imprägniert ist, zusammengesetzt sein. Die dünnen Schichten bilden eine große Anzahl zu der Welle 24 des Rotors paralleler, f nger Durchlässe oder Kanäle. Der Abstand zwischen zwei benachbarten ebenen Schichten Kann kleiner als 3 mm sein.ZLMi is cooled between 5 and 40 "C. The useful air hai now have a relative moisture content of 100% and even higher if you have the water particles floating in the air are also taken into account. It is through a line 14 through the larger drying zone 16 of a cylinder-shaped rotor 18 performed in a dryer. The rotor reveals a mass which is thereby absorbent that they are treated with a hygroscopic salt like lithium chloride, is impregnated. The rotor can have the design, e.g. B. from the German patent I 252 571 emerges, i.e. from alternating flat thin layers 20 and corrugated thin layers 22 made of a fibrous material, such as asbestos, which is impregnated with the hygroscopic salt being. The thin layers form a large number of parallel to the shaft 24 of the rotor, smaller passages or channels. The distance between two adjacent planar layers can be less than 3 mm.

Die Trocknungszone 16 kann mehr als die Hälfte, wie Dreiviertel des Umfangcs des Rotors einnehmen. Die verbleibende Zone 26 wird von der Regenerierluft durchstrichen, die vorzugsweise der Niitzlufl entnommen wird, nachdem diese durch die Trocknungszone 16 hindurchgegangen und hiermit auf einen sehr niedrigen sowohl absoluten als auch relativen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet worden ist. Der relative Feuchtigkeitsgehalt kann höchsten ein oder einige wenige Hundertteile betragen. Von der zum Verbraueher für die Nutzluft führenden Auslaßleitung 28 zweigt somit eine Leitung 30 fur die Regenerierluft ab, die über ein Heizelement 32 die Zone 26 des Rotors 18 in Gegenstrom zu der Nutzluft auf der anderen Seite des Rotors durchströmt. Die Regenerierluft tritt aus der Zone 26 durch eine Leitung"34 aus. in dir ein Sauggebläse 36 sitzt und die an die Leitung 14 angeschlossen ist. Inder Leitung 34 kann ein Kondensator 37 vorgesehen sein, der z. B. mittels Wassers gekühlt und mit dem Kondensator 12 verbunden sein kann.The drying zone 16 can occupy more than half, such as three quarters of the circumference of the rotor. The remaining zone 26 is swept through by the regeneration air, which is preferably taken from the Niitzlufl is after this has passed through the drying zone 16 and herewith on a very has been dried at low both absolute and relative moisture levels. The relative Moisture content can be at most one or a few hundred parts. From the to the consumer a line 30 for the regeneration air thus branches off for the outlet line 28 carrying the useful air from which, via a heating element 32, the zone 26 of the rotor 18 in countercurrent to the useful air on the other Side of the rotor flows through. The regeneration air occurs out of zone 26 through a line "34. in you a suction fan 36 is seated and which is connected to the line 14. In the line 34 can be a capacitor 37 be provided, the z. B. be cooled by means of water and connected to the condenser 12 can.

Es wird angenommen, daß der Rotor 18 im Sinne des Pfeils 38 in der Fig. 2 umlauft. Die Umlaufgeschwindigkeit ist niedrig, wie einige wenige Umdrehungen in der Stunde. Der relative Feuehtigkeitsgehalt der Niit/Iuft, der sich anfänglieh auf 100% belief, sinkt wählend des Durchgangs allmählich zu dem vorgesehenen niedrigen Wert, wie 1 bis 5 und höchstens H)'''' Die Schichtmassc in dem Rotor nimmt diese Feuchtigkeit auf und überführt sie in die Zone 26, 5" durch die die Regenerierluft hindurchstpncht. Deren relativer Feuchtigkeitsgehalt steigt demzufolge, so daß er beim Austritt aus dem Rotor je nach der von dem Heizelement M erzeugten Temperatur 50 bis 90 ^f7 betragen kann. Der relative Feuchtigkeitsgehalt der die Regenerierzone verwenden Luft wechselt außerdem innerhalb der Querschnittsflache derart daß er von dem Teil der Querschrittsflache, wo der Rotor auf dem Weg von der Regenerierzone zu der Trocknungszone ist, zu dem Teil, wo der Rotor von der Trocknungszone her in die Regenerierzone eintritt, allmählich zunimmt. Gemäß der Erfindung ist nun in der Leitung 34 ein Hygrostat 40 untergebracht, der seinerseits über ein Reglergerät 42 und Leitungen 44 die Wärmezufuhr zu dem Heizelement 32 so regelt. daß der relative Feuchtigkeitsgehalt der austretenden Regenerierluft einen im voraus bestimmten Wert, der seinerseits den Feuchtigkeitsgehalt mderTrocknungszone 16 des Rotors 18 bestimmt, nicht übersteigt.It is assumed that the rotor 18 rotates in the direction of the arrow 38 in FIG. The speed of rotation is low, like a few revolutions per hour. The relative humidity content of the air / air, which was initially 100%, gradually decreases during the passage to the intended low value, such as 1 to 5 and at most H) '''' The layer mass in the rotor absorbs this moisture and transfers it they into the zone 26, 5 "through which the regeneration air pierces. Their relative humidity increases accordingly, so that it can be 50 to 90 ^f 7 when exiting the rotor, depending on the temperature generated by the heating element M. The relative humidity of the Use regeneration zone Air also changes within the cross-sectional area in such a way that it gradually increases from the part of the cross-step area where the rotor is on the way from the regeneration zone to the drying zone to the part where the rotor enters the regeneration zone from the drying zone. According to the invention, a hygrostat 40 is now accommodated in the line 34, which in turn has a controller 42 and lines 44 regulates the heat supply to the heating element 32. that the relative moisture content of the emerging regeneration air does not exceed a value determined in advance, which in turn determines the moisture content in the drying zone 16 of the rotor 18.

Der Hygrostat soll zweckmäßig auf die Luft ;-.nsprechen die aus dem Rotor bei dem Kreuz 46 in der Fig "> austritt, wo nämlich die Rotormasse der. ho.t> s'en Feuchtigkeitsgehalt hat, nachdem sie gerade durch den Rotorsektor 16 hindurchgegangen ist >;.d hierbei während der ganzen Zeit Feuchtigkei! von ^, Eintrittsseite der Nutzluft aufgenommen hat und -^ die austretende Regenerierluft wie oben ausgefühdie größte relative Feuchtigkeit hat. Falls weitern::·, eine verbesserte Wirtschaftlichkeit des Betriebs an;:, strebt wird, kann man die Menge an Regeneriert.!!: senken und gleichzeitig die Wärmezufuhr wegreg, : :. beispielsweise durch Herabsetzung der Drehzahl u·.·- Sauggebläses 36, wodurch der Energieverbrauch 1·... die Umwälzung der Regenerierluft vermindert wi;-/ Das Kreuz 46 liegt also nahe bei der Trennwand 4« /wischen den beiden Zonen.The hygrostat should respond appropriately to the air from the rotor at the cross 46 in the Fig "> exits, namely where the rotor mass of the. Ho.t> s'en has moisture content after watching it has passed through the rotor sector 16>; d in doing so, humidity the whole time! from ^, Has taken up the inlet side of the useful air and - ^ the exiting regeneration air as described above has the greatest relative humidity. If further :: ·, an improved economic efficiency of the operation;:, is striving, you can reduce the amount of regenerated. !!: and at the same time reduce the heat supply,::. for example by reducing the speed u ·. · - Suction fan 36, whereby the energy consumption 1 · ... the circulation of the regeneration air is reduced wi; - / The cross 46 is therefore close to the dividing wall 4 ″ between the two zones.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf d;·.-gezeigte Ausfuhrimgsform begrenzt, sondern kann ;m weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zuüi uiidcliegenden Leitgedankens abgewandelt werde. So kann die Umwälzung der Regenerierluft in dem \on den beiden Sektoren 16. 26 und den angeschlossenen Leitungen 14, 28. 30 und 34 gebildeten geschlossenen Kreis durch einen Ejektor zustande gebracht werden, der ein in den Umwälzkreis eingelegt-: Druckgefälle ausnutzt. Der geschlossene Umwii] kreis für die Regenerierluft braucht nicht notwendigerweise durch die Trocknungszone 16 des Rotors zu gehen, sondern kann neben ihr verlegt sein, wobei die erforderliche Trocknung der Regenerierluft mitteis eines gesonderten Kühlkondensators vorgenommenThe invention is of course not to the d; ·. -Shown Form of export limited, but can; in the broadest sense within the framework of your zuüi will be modified according to the underlying guiding principle. So the circulation of the regeneration air in the \ on the two sectors 16, 26 and the connected Lines 14, 28. 30 and 34 formed closed circuit brought about by an ejector the one inserted into the circulation circuit: Exploits pressure gradient. The closed circuit for the regeneration air is not necessarily required to go through the drying zone 16 of the rotor, but can be laid next to it, with the required drying of the regeneration air middle made of a separate cooling condenser

Die Erfindung Kt mil Vorteil für Trocknung bei normalem Atmosphärendruck anwendbar, insbesondere in solchen Betriebsfällen, wo eine Vortrocknung in einer Kühlbatterie erfolgt und die Nutzluft mit seht hoher relativer Feuchtigkeit in den Trockner eintritt. Hierbei kann die Regenerierluft, statt der Nutzluft wieder zugeführt zu werden, über den Kondensator in die Außenluft abgeleitet werden.The invention Kt mil advantage for drying at normal atmospheric pressure can be used, especially in those operating cases where pre-drying takes place in a cooling battery and the useful air enters the dryer with a very high relative humidity. The regeneration air, instead of being fed back into the useful air, can be supplied via the condenser can be discharged into the outside air.

Hierzu I Hlatl /VichnuiiiienFor this I Hlatl / Vichnuiiiien

Claims

Claim:

Device in a regenerative dryer for useful air with a rotor that has a moisture wedge contains absorbent mass and in a housing mil inlet and outlet for useful air and is arranged for regeneration air, and with a front inlet for the regeneration air, Heating element which can be regulated via a hygrostat, characterized in that the Hygrostat (40) is arranged in the outlet of the regeneration air emerging from the rotor (18).