DE2301045A1 - Regenerativer trockner fuer gas (luft) - Google Patents
Regenerativer trockner fuer gas (luft)Info
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Description
"Regenerativer Trockner für Gas (Luft)"
Die Erfindung bezieht sich auf einen regenerativen Gastrockner, der einen ringförmigen Rotor mit einer Füllmasse
feuchtigkeitsabsorbierender Fähigkeit umfasst, der in axialer Richtung von Durchlässen oder Kanälen durchzogen ist, die an
den beiden Flachseiten des Rotors münden, die in eine mit mindestens je einem Einlass und Auslass für das zu trocknende Gas
in Verbindung stehende Trodkenzone und eine mit mindestens je einem Einlass und Auslass für ein Regeneriergas in Verbindung
stehende Regenerierzone aufgeteilt sind. Ein Trockner oder Feuchtigkeitsaustauscher dieser Art ist mit einer Heizvorrichtung
für das Regeneriergas ausgerüstet, derart, dass dieses die erforderliche Fähigkeit erhält, die von der Rotormasse in der
Trockenzone aufgenommene Feuchtigkeit zu entfernen. Nachstehend sollen Trockner in Verbindung mit feuchter Luft beschrieben
werden, bei denen auch das Regeneriergas von Luft - Regenerierluft
- dargestellt wird, obgleich die Erfindung nicht hierauf
begrenzt ist.
Es ist in Hauptzweck der Erfindung, diese Heizvorrichtung isoliert von dem Aussengehäuse des Trockners anzubringen, und
zwar so, dass sie keine Ungelegenheit in der oder schädliche Einwirkung auf die Umgebung verursachen kann. Ein v/eiterer
Zweck der Erfindung ist, die Heizvorrichtung und an diese angeschlossene Leitungen so anzubringen, dass Wcirmespannungen
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in solchen Teilen des Apparates und seines Traggerüstes vermieden :.*irden, welche die Lage des Rotors im Apparat festlegen.
Noch ein Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines
Trockners mit einem Mindestmass an Einzelteilen, die genauere Präzision bei Herstellung und Einbau erfordern, der trotzdem
aber ein Mindestmass an Leckflüssen zwischen den verschiedenen Luftströmen aufweist. Dies wird gemäss der Erfindung im wesentlichen
dadurch erzielt, dass die Heizvorrichtung für das Regeneriergas in einem zentralen Kanal in dem Rotor untergebracht
ist.
Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf eine in den anliegenden Zeichnungen als Beispiel dargestellte Ausführungsform
näher beschrieben werden, und dabei sollen auch weitere, die Erfindung kennzeichnende Eigenschaften angegeben
werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Lufttrockner in schaubildlicher Ansicht und zwecks verbesserter Anschaulichkeit mit Teilen weggeschnitten
gedacht, und
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in der Fig.l.
Zum Traggerüst des Trockners gehören zwei einander gegenübergestellte
lotrechte Wände 10, 11 aus Metallblech, die miteinander durch eine waagerechte, ebene Zwischenwand 12 aus
starkem Blech verbunden sind.· Die übrigen Seiten werden von
einer Haube 13 gebildet, die also die beiden restlichen lotrechten Seiten und die Oberseite des Gehäuses bilden und die
von oben auf das Traggerüst aufgeschoben werden kann. Die Zwischenwand teilt, abgesehen von Öffnungen für die verschiedenen
Luftströme, das Gehäuse in einen oberen Raum 14 und einen hiervon getrennten unteren Raum 16. In dem oberen Raum 14 ist
ein generell mit 16 bezeichneter regenerativer Trockenrotor gelagert. Er ist um eine lotrechte Achse drehbar und ruht
mit einer unteren, ebenen Flachseite auf der Zwischenwand 12» zweckmässig unter Vermittlung von Dichtungsleisten 19 aus einem
Werkstoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten, wie Karbamid-
(R)
kunststoff, beispielsweise "Bakelit" . Der Rotor ist aus
einer Füllmasse aufgebaut, die vorzugsweise aus abwechselnd ebenen und gewellten dünnen Schichten 20, 22 besteht, die
zwischen einer inneren Nabe 24 und einer äusseren Felge 26,
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die beide zylindrisch und aus einem geeigneten Werkstoff, wie dünnen Blech, gefertigt sind, spiralförmig aufeinander gewickelt
sind. Die Wellungen oder Faltungen der Schichten 22 verlaufen in axialer Richtung, derart, dass der Rotor zur
Gänze von axialen Kanälen oder Durchlässen durchzogen ist, deren Enden an der oberen und unteren Flachseite des Rotors,
die beide eben sind, offen sind. Dagegen sind die Durchlässe in seitlicher Richtung voneinander getrennt, wobei die einzelnen Windungen miteinander durch ein Bindemittel, wie Wasserglas,
miteinander verbunden sein können. Die Teilung bzw. der Abstand zwischen den ebenen Schichten 20, der von der Wellenhöhe
der zwischenliegenden gewellten Schichten 22 bestimmt wird, ist zweckmässig kleiner als 3 mm und am besten etwa
1,5 mm. Die Schichten bestehen aus einem Werkstoff wie Asbest, der faserig oder porig und zugleich unbrennbar ist. Damit der
Rotor Feuchtigkeit aufnehmende Eigenschaften erhält, sind die
Schichten mit einem hygroskopischen Stoff, der ein wasserlösliches Salz wie z.B. Lithiumchlorid sein kann, beschichtet
oder getränkt. Zusätzlich sind die Schichten mit einem wasserunlöslichem Stoff, wie Kalziumsilikat oder SiLiziumdioxyd getränkt,
um ihnen Formfestigkeit in nassem bzw. feuchtem Zustand zu erteilen. Feuchtigkeitsaustauscherkörper dieser Art sind
z.B. in der BRD-Ps 1.252.571 näher beschrieben.
Der Rotor 18 wird mit einer niedrigen Umlaufgeschwindigkeit ,wie einigen Umdrehungen per Stunde, z.B. mittels eines
endlosen Riemens 28, angetrieben, der über eine von einem Motor angetriebene Riemenscheibe 3 0 und die Aussenfelge 26
des Rotors 18 läuft. Der Riemen 28 kann über eine von einer Feder 3M gesteuerte Kehrrolle 32 gestreckt gehalten werden.
Der Rotor wird mittels des Riemens 28 und zweier an den Traggerüstwänden 10, 11 gelagerte Stützrollen 36 zentriert gehalten.
In der unteren Abteilung 16 des Gehäuses 10,11 sind zwei Gebläse 38, HO untergebracht. Sie werden von einem gemeinsamen
Motor 40 angetrieben. Die zu trocknende Luft - nachstehend Trockenluft genannt - wird, wie von dem Pfeil 44 angedeutet,
durch eine mit einem siebartigen Gitter überdeckte öffnung 46 ι
in der Gerüstwand 10 zur Saugseite des Gebläses 38 eingesogen.
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Der Auslass 48 des Gebläses mündet auf der Druckseite frei in den oberen Teil der Abteilung oder des Raumes 16, so dasö sich
die Luft unter Herabsetzung und Ausgleichung ihrer Geschwindigkeit in diesem Teil ausbreiten kann, derart, dass die auf den
Rotor auftreffende Luft eine herabgesetzte Geschwindigkeit hat-.
Die Zwischenwand 12 hat eine öffnung 50, die sich sektorförmig
über den grösseren Teil des Umkreises des Rotors 18 erstreckt und durch die der Raum 16 in offener Verbindung mit
der Trockenzone des Rotors steht. Infolge des freien Raumes unterhalb der öffnung 50 verteilt sich die Trockenluft gleichförmig
über die Durchlässe des Trockenrotors über dessen ganze
Trockenzone, wodurch der beste Wirkungsgrad für den Trocknungsverlauf gewährleistet ist.
Das zweite Gebläse 40 hat an seiner Saugseite einen Einlass 52 für Regenerierluft, die in der von dem Pfeil 54
angegebenen Richtung der umgebenden Aussenluft entnommen werden kann. Die Druckseite des Gebläses 40 steht in Verbindung mit
einem biegsamen Schlauch 56, der an seinem oberen, freien Ende in eine gleichmittig innerhalb der Nabe 24 des Rotors 18 angebrachte
und mit Löcherungen 60 versehene Hülse 58 Übergeht. Die Nabe 24 des Rotors hat einen hülsenförmigen, wärmedämmenden.
Belag 62 aus z.B. keramischem Werkstoff. In dem zwischen den beiden Hülsen 58 und 62 gebildeten Zwischenraum 63 (Fig.2) ist
ein elektrischer Heizkörper 64 in einer oder mehreren Schleifen untergebracht.
Die durch den Schlauch 56 aufwärts strömende Regenerierluft verteilt sich durch die Löcherungen 6 0 der Hülse 5 8 in
den Zwischenraum oder Spalt 63 zwischen den beiden Hülsen 58, 62, wobei sie den Heizkörper-64 umspült und homogen auf die
vorgesehene Regeneriertemperatur, wie 125°C, erwärmt wird. Die in dieser Weise erwärmte Luft tritt in das Innere eines
in dem Raum 14 untergebrachten, nach unten offenen Kastens 66 ein. Dieser erstreckt sich um die Naben des Rotors herum und
mit einem sektorförmigen Vorsprung 6 8 nach aussen bis zum Umkreis
des Rotors. Das Innere des Kastens 66 grenzt von dem Raum oder der Abteilung 14 den Raum oberhalb des Spaltes 63
und dem oberhalb der Füllmasse des Rotors gelegenen Sektor 14 ab. Dieser offene Teil hat ungefähr dieselbe Erstreckung in
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der Umfangsrichtung wie die öffnung 50 in der Zwischenwand
und befindet sich in axialer Richtung gesehen dieser genau gegenüber. Genau gegenüber dem Regeneriersektor 68 hat die
Zwischenwand eine zweite öffnung 7 0 mit ungefähr derselben
Erstreckung über den Umkreis wie dieser Sektor. Durch diese
öffnung tritt die verbrauchte, feuchte Regenerierluft z.B.
in die Aussenatmosphäre aus.
Ebenso wie die Hülse 62 ist der Kasten 66 wärmed änunend,
z.B. dadurch, dass er mit einer äusseren Wärmedämmschicht 72 versehen ist, wodurch die erwärmte Regenerierluft daran gehindert
wird, Wärme an die Umgebung und somit auch an die fertig behandelte Trockenluft oder Nutzluft abzugeben. Der
ortsfeste Kasten 66 kann mit seinem Sektorteil 68 unten mittels GleitMsten derselben Art wie die Leiste 19 gegen die obere
Flachseite des Rotors abgedichtet sein. Der Kasten 66 ruht frei auf dem Rotor, weswegen für die Dichtung zwischen diesen
Teilen keine Toleranzprobleme auftauchen. Der Kasten folgt mit beibehaltenem Parallelismus dem Rotor während dessen
Umlauf trotz unvermeidbarer Ungenauigkeiten in dessen Lagerung usw. Die trockene Trocken- oder Nutzluft tritt aus dem oberen
Raum IU durch einen Auslass 74 in der Traggerüstblechwand 10
aus. Die von den Gebläsen 38, 4 0 erzeugten Drücke werden gegenüber
den in den verschiedenen Teilen des Apparats auftretenden Druckgefällen so abgeglichen, dass unvermeidbares Auslecken
von der Trockenzone zum Auslass der Regenerierzone stattfindet und nicht in umgekehrter Richtung. Andererseits werden das
Traggerüst und vor allem die Zwischenwand 12 nicht der heissen Regenerierluft ausgesetzt, und hierdurch werden vor allem in
dieser Wand Wärmespannungen vermieden, die sonst zur Folge haben könnten, dass diese Metallwand sich verzieht. Durch die
Verdampfung von Wasser aus dem Rotor erfährt die Regenerierluft beim Verlassen des Regeneriersektors durch die Wand 70
der Zwischenwand 12 eine erhebliche Herabsetzung ihrer Temperatur. Die Zwischenwand 12 ist so beständig, dass sie unbeeinflusst
bleibt, wenn Rohrleitungen über Anschlüsse 46 bzw. 74 an der schwächeren Seitenblechvand 10 aufgespannt werden.
Der Regenerierkasten 6 6 kann mittels einer Feder 76 mit einem einstellbaren schwachen Druck gegen die obere Flachseite
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des Rotors 18 angedrückt gehalten werden. Der Kasten 6 6 kann auch Veränderungen in den Abmessungen des Rotorwerkstoffs
infolge der Einwirkung von Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen folgen, ohne dass Leckspalten entstehen. 7 8 bezeichnet
ein Thermometer, mit dem sich die Temperatur der Regenerierluft überwachen lasst. Es; kann auch mit solchen
Instrumenten zusammenarbeiten, die eine selbsttätige Regelung der Regeneriertemperatur bewirken. 81 ist ein Ueberhitzschutz.
Beim Betrieb des Trockners wird feuchte, zu trocknende
Luft von aussen oder von dem Raum, dessen Feuchtigkeitsgehalt geregelt werden soll, zur Saugseite des Gebläses 38 eingesogen.
Die Luft tritt durch den Rohrstutzen 48 in den grösseren unteren Raum 16 ein und breitet sich in ihm unter Ausgleichung und Verringerung
ihrer Geschwindigkeit aus. Die zu trocknende Luft strömt dann weiter aufwärts durch die Durchlässe des Rotors
in der Trockenzone, und hierbei wird ihrer Feuchtigkeit von der Füllmasse 20, 22 aufgenommen. Die fertig behandelte
Trocken- oder Nutzluft tritt unbehindert auf der Oberseite des Rotors in den Raum IU ein, der sich auch über die zylindrische
Seitenfelge des Rotors erstreckt, um schliesslich durch
den Auslass 71 zu dem Ort des vorgesehenen Verbrauchs zu entweichen.
Gleichzeitig wird Regenerierluft in der von dem Pfeil 54 bezeichneten Richtung eingesogen und geht durch das Gebläse UO
hindurch und strömt aufwärts durch den Schlauch 56 und tritt durch die Löcherungen 6 0 der inneren Hülse 58 aus. Nun kommt
die Regenerierluft in gleichmässige, homogene Berührung mit
dem Heizkörper 64, derart, dass sie gleichmässige Temperatur
hat, wenn sie von dem Kasten 66 nach aussen zu dessen Trockensektor 68 geführt wird. Die Regenerierluft strömt von dort nach
unten durch die axialen Durchlässe im Rotor und trocknet hierbei den Rotorwerkstoff. Die verbrauchte ,nasse Regenerierluft tritt
unten durch die Öffnung in der Zwischenwand 12 aus und von dort durch einen Auslass in der durch den Pfeil 80 angegebenen Richtung
z.B. in die Aussenatmosphäre.
Dank dessen, dass der Heizkörper 64 in das Innere des Rotors 18 verlegt und ausserdem durch die wärmedämmenden Teile
62, 66 abgeschirmt ist, kann eine Ueberhitzung der Umgebung nicht vorkommen, auch wenn der Trockner zufällig in die Nähe
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eines feuerempfindlichen Gegenstandes gestellt werden sollte.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellte Ausführungsform begrenzt, sondern lässt sich
im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens abwandeln.
Die Erfindung lässt sich auch für das Trocknen eines anderen Gases als Luft und mit Hilfe eines anderen Regeneriergases
als Luft anwenden.
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Claims (10)
1. Regenerativer Gastrockner mit einem ringförmigen Rotor (18) mit einer Füllmasse (20,22) feuchtigkeitsabsorbierender
Fähigkeit, der in axialer Richtung von Durchlässen durchzogen ist, die an den beiden Flachseiten des
Rotors münden, die in eine mit mindestens je einem Einlass (46) und Auslass (74) für das zu trocknende Gas in Verbindung
stehende Trockenzone und eine mit mindestens je einem Einlass (52) und Auslass (7 0, 80) für durch eine Heizvorrichtung (64)
vorgewärmtes Regeneriergas in Verbindung stehende Regenerierzone (68) aufgeteilt sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizvorrichtung (64)in einen zentralen Kanal (24) in dem Rotor (18) verlegt ist.
2. Gastrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (24) auf der einen Seite des
Rotors einen Einlass (58) für Regeneriergas hat, wShrend er
auf der anderen Seite des Rotors (18) in Verbindung mit einem den Regeneriersektor (68) abgrenzenden Kasten (66) steht, in
dem das Regeneriergas umgelenkt und dazu gebracht wird, in der entgegengesetzten Richtung die Regenerierzone des Rotors
zu durchstreichen.
3. Gastrockner nach Anspruch 1 oder 2 mit einem um eine
lotrechte Achse umlaufenden Rotor, dadurch g e k e η η zeichnet,
dass sich die untere Flachseite des Rotors gegen eine zum ortsfesten Traggerüst (10, 11) des Trockners
gehörende waagerechte Zwischenwand (12) abstützt und von dieser getragen wird, wobei diese Zwischenwand mit einer
der Umfangserstrakung der Trockenzone entsprechenden Öffnung
(50) ausgebildet ist, während diese Trockenzone an der Oberseite des Rotors in offener Verbindung mit einem den Rotor
umgebenden, den Auslass für die behandelte Nutzluft bildenden Raum (14) steht.
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4. Trockner nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale, von dem umgebenden Rotor
wärmemassig abgeschirmte Kanal (24) an seiner Unterseite Ober einen Schlauch (56) mit der Druckseite eines Gebläses (40)
in Verbindung steht.
5. Trockner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass dieses Gebläse (UO) und ein im Einlass für das zu
trocknende Gas vorgesehenes Gebläse (38) durch einen gemeinsamen Motor (42) angetrieben werden und ihre beiden Druckseiten
an die zugehörigen Zonen (Trockenzone bzw. Regenerierzone) angeschlossen sind.
6. Trockner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (38) für das zu trocknende
Gas mit der Unterseite der Trockenzone des Rotors Über einen freien Zwischenraum unter der Zwischenwand (12) in Verbindung
steht, derart, dass eine Ausgleichung der Geschwindigkeit des zu trocknenden Gases vor seinem Eintritt in die Rotordurchlässe
erhalten wird.
7. Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zentralen
Kanal (2U) eine gelöcherte Hülse (58) angebracht ist, die unten in Verbindung mit dem Einlass (52,40,56) für das
Regeneriergas steht, das dadurch dazu gezwungen wird, durch die Löcherungen (60) der Hülse zu einem Spalt (63) zwischen
der isolierten Aussenwand (62) des Kanals und der Hülse zu strömen, wobei in diesem Spalt die als elektrischer Heizkörper
(64) ausgeformte Heizvorrichtung angebracht ist.
8. Vorrichtung bei einem regenerativen Gastrockner mit einem eine Füllmasse mit Feuchtigkeitaufsaugvermögen aufweisenden
Rotor, der in axialer Richtung von Kanälen oder Durchlässen durchzogen ist, die an den beiden Flachseiten
des Rotors ausmünden, der in eine grössere, mit mindestens je einem Einlass und Auslass für zu trocknende Gase in Verbindung
stehende Trockenzone und eine kleinere, mit mindestens je einem Einlass und Auslass für Regeneriergas in Verbindung
stehende Regenerierzone aufgeteilt ist, dadurch g e k e η η -
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zeichnet, dass der Rotor (18) mittels einer Zwischenwand
(12) im ortsfesten Traggerüst (10,11) des Trockners an nur einer Flachseite axial gegenüber dem Traggerüst· geführt
ist; vjänrend die andere Flachseite des Rotors in der Trockenaone
offen ist und mit einem am Rotor sich abstürzenden und axial zusammen mit diesem beweglichen, an dessen Umlauf aber
nicht teilnehmenden die Regenerierzone (68) begrenzenden Kasten (66) zusammenarbeitet.
9. Trockner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Regeneriergas dem Rotor durch
dessen eine Flachseite zugeführt und erst danach in der Heizvorrichtung (6M-) auf die für die Regenerierung der Füllmasse
(20,22) erforderliche Temperatur erwärmt wird.
10. Trockner nach Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (64) in einen inneren
axialen Kanal (24) im Rotor (18) verlegt ist, und dass die erwärmte Luft von diesem Kanal über den Kasten (66) durch die
Regenerierzone (68) des Rotors zurückgeleitet wird.
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