DE2311647A1

DE2311647A1 - Trockeneinrichtung fuer druckgas

Info

Publication number: DE2311647A1
Application number: DE19732311647
Authority: DE
Inventors: Pierre Charles Crepelle
Original assignee: Chaumeca S A
Current assignee: Chaumeca S A
Priority date: 1972-03-10
Filing date: 1973-03-09
Publication date: 1973-09-20
Also published as: GB1422244A; FR2177485B1; FR2177485A1

Description

Trockeneinrichtung für Druckgas.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trocknen von Druckgas und insbesondere Druckluft durch Adsorption.

Zum rationellen Einsatz von Druckgas und insbesondere Druckluft ist unerläßlich, daß diese einen sehr begrenzten Wassergehalt aufweisen, um bei sommerlichen oder winterlichen Witterungsbedingungen jede Kondensation zu vermeiden. Daher muß das Druckgas getrocknet werden. Zur Ausführung dieser Trocknungsvorgänge sind derzeit hauptsächlich zwei Trockenverfahren bekannt, nämlich die Trocknung durch Adsorption und die Trocknung durch Kühlung.

Bei der Adsorptionstrocknung handelt es sich um ein physikalisches Verfahren, das auf der Adhäsion oder der Konzentration gelöster Stoffe an der Oberfläche eines Körpers beruht, der insbesondere aus Körnchen eines pulvrigen Stoffes besteht. Dabei wird das abgekühlte Gas über ein adsorbierendes Medium hinweggeleitet, und dieses Medium muß in periodischen Zeitabständen regeneriert werden.

Die Regenerierung eines adsorbierenden Mediums erfolgt biß jetzt in folgender Weise:

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1. Durch Abziehen eines Teils des trockenen, entspannten Gases und Bestreichen des Mediums mit diesem Gas, wodurch natürlich der Durchsatz der Einrichtung entsprechend herabgesetzt wird.

2. Durch innere Erwärmung des Mediums vermittels elektrischer Widerstände und Bestreichen des zu regenerierenden Mediums mit einer Menge angetrocknetem Druckgas, was ebenfalls einen Durchsatzverlust der Einrichtung zur Folge hat.

3. Unter Verwendung einer thermischen Batterie und eines Verdichters, welche einen zusätzlichen Heizkreis bilden, wodurch die Anlagekosten aufgrund dieser zusätzlichen Vorrichtungen wesentlich gesteigert werden.

Weiterhin sind auch bereits Einrichtungen zum !Trocknen von Druckgas und insbesondere Druckluft durch Adsorption und mit Regenerierung des adsorbierenden Mediums bekannt. Bei diesen bekannten Einrichtungen ergeben sich jedoch hohe Verluste im Druckgasausstoß, da das Druckgas gleichfalls zur Regenerierung des adsorbierenden Mediums verwendet wird. Weitere Verluste entstehen durch Druckverringerungen im Druckgas. Die Regenerierung erfolgt bei erhöhten Temperaturen, wodurch gleichzeitig die Standzeit für das adsorbierende Medium verringert wird. Die Abnutzung des adsorbierenden Mediums wird in den meisten Fällen dadurch bewirkt, daß das Druckgas unmittelbar über das Medium geleitet wird, ohne zuvor von Öl- und Staubtröpfchen befreit worden zu sein, die sich in dem verdichteten Druckgas befinden. Aus diesen Gründen sind manche bekannte Verfahren nicht auf alle, sondern nur auf ganz bestimmte Gase anwendbar, die einen ganz bestimmten Reinheitsgrad aufweisen. Es erfolgt keine Wärmerückgewinnung, so daß die Verdichtungswärme in den meisten Fällen für die Regenerierung der adsorbierenden Substanzen verloren ist.

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Zusammenfaltend läßt sich daher feststellen, daß die bekannten Verfahren und Einrichtungen einen sehr niedrigen Wirkungsgrad aufweisen, und das im Hinblick auf den Ausstoß als auch auf die Aufbereitungskosten zur Trocknung des Gases.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine möglichst wirtschaftliche Trockeneinrichtung für Druckgas und insbesondere Druckluft durch Adsorption zu schaffen.

Die zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Einrichtung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein Trockenaggregat aue einem Kühlapparat und zwei ein adsorbierendes Medium enthaltenden Trockenapparaten, die über zwei Mehrwegeventile miteinander in Verbindung stehen, wobei dem Trockenaggregat abwechselnd kaltes und heißes, trockenes, entöltes Druckgas zufUhrbar ist, das durch Rückgewinnung der Verdichtungswärme in einem Vorwärmeraggregat, das aus einem Wärmerekuperator und einem Kühler besteht, erhalten ist.

Eine Einrichtung der vorgenannten Art weist zahlreiche Vorteile auf: Die Regenerierung erfolgt bei bestimmten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung und unter günstigen Bedingungen der VerdichtungBWärmerückgewinnung ohne Zuhilfenahme einer zusätzlichen Wärmequelle. In anderen Fällen, bei denen eine ausreichend hohe Wärmemenge rückgewonnen werden kann, muß außer der rückgewonnen Wärme nur noch sehr wenig Wärme zugesetzt werden. Daher erfolgt weder ein Druckgas- noch ein Gasdruckverlust. Die Regeneriertemperatur für das adsorbierende Medium ist nicht sehr hoch, so daß die Standzeit desselben verlängert ist. Die Einrichtung ist geeignet zum Trocknen sämtlicher Gase ohne jede qualitative Einschränkung. Es können ohne weiteres zusätzliche Entöler und Entstaubungsfasern im

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Gaszulauf zu den Trockenapperaten vorgesehen werden. In allen Fällen, in denen die rückgewonnene Verdichtungswärme nicht dazu ausreicht, eine optimale Regenerierung des adsorbierenden Mediums zu erzielen, kann ohne weiteres ein zusätzlicher Vorwärmer vorgesehen' werden. Die Einrichtung kann vollautomatisch und/oder durch ein Programmschaltwerk gesteuert sein.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten drei Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1, 2, 3, 5 und 6 sind schematische Darstellungen der erfindungsgemäßen Druckgas-Trockeneinrichtung mit verschiedenen möglichen Kombinationen für die Anschlüsse der einzelnen Aggregate entsprechend den verschiedenen Arbeitsphasen.

Fig. 4 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trockeneinrichtung mit einer außerhalb der Einrichtung befindlichen Vorrichtung zum Kühlen des Trockenapparats.

Fig. 7 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, die einen zusätzlichen Vorwärmer aufweist.

Die in den Fig. 1-6 dargestellten Ausfuhrungsformen der erfindungsgemäßen Trockeneinrichtung weisen einen Verdichter 1 auf, der über eine Rohrleitung 2 ein weiter unten beschriebenes Vorwärmeraggregat 3, einen sogenannten "Economiseur" mit Druckgas beschickt. Das Vorwärmeraggregat 3 ist seinerseits über eine Rohrleitung 5 mit dem Trockenaggregat 6 verbunden, das über eine abgabeseitige Rohrleitung 7 getrocknetes Druckgas oder getrocknete Druckluft liefert. Der Verdichter 1 ist von bekannter Ausführung. Die dem Vorwärmeraggregat oder Economiseur 3 über die Rohrleitung 2 zugeführte Druckluft weist aufgrund der Verdichtungswärme

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eine best innate Wärmemenge auf.

Das Vorwärmeraggregat 3 besteht aus einem Kühler 8, in dem die von dem Verdichter zugeführte Luft abgekühlt und gleichzeitig von einem großen Teil der mitgeführten Feuchtigkeit und von Öltröpfchen befreit wird, und einem Wärmerekuperator 9, welcher über eine Rohrleitung 10 und ein Mehrwegeventil mit der zu dem Verdichter 1 führenden Rohrleitung 2 verbindbar ist. Die im Austauscher 12 rückgewonnene Wärme wird dazu verwendet, die am Ausgang des Kühlers 8 abgegebene, bereits teilweise getrocknete und entölte Druckluft zu erwärmen. Vermittels des am Eingang des Vorwärmeraggregats 3 angeordneten Mehrwegeventils 11 kann die Rohrleitung 2 entweder wie oben beschrieben mit der zu dem Wärmerekuperator 9 führenden Rohrleitung 10 oder unmittelbar mit dem Kühler 8 verbunden werden.

Eine Rohrleitung 13 verbindet den Ausgang des Kühlers 8 mit einem weiteren Mehrwegeventil 14* durch das diese Rohrleitung 13 entweder mit der Rohrleitung 5, welche zu dem Trockenaggregat 6 führt, oder mit dem Vorlauf der Schlange des Austauschers 12 verbindbar ist. Gleichzeitig wird der Ausgang des Austauschers mit der zum Trockenaggregat 6 führenden Rohrleitung 5 verbunden. Die Rohrleitung 5 ist mit dem Trockenaggregat 6 über ein weiteres Mehrwegeventil 15 verbunden, welches entweder zu einem ersten Trockenapparat 16 oder zu einem zweiten Trockenapparat 17 umschaltbar ist. Der Eingang des jeweils unbenutzten Trockenapparates wird jeweils gleichzeitig mit dem Ausgang eines Kühlapparats 19 verbunden.

In entsprechender Weise verbindet am Ausgang des Trockenaggregats ein Mehrwegeventil 18 den jeweils im Betrieb befindlichen Trockenapparat 16 oder 17 entweder unmittelbar mit der abgabeseitigen Rohrleitung 7 oder mit dem Eingang dee Kühlapparatβ 19. Der Kühlapparat 19 steht wie oben aus-

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geführt jeweils in Verbindung mit dem Eingang

des zweiten Trocken-

apparata 17» dessen Ausgang wiederum über daß ausgangs-

seitige Mehrwegeventil 18 unmittelbar mit der abgabeseitigen Rohrleitung 7 verbunden ist.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Trockeneinrichtung ist anhand Fig. 1 wie folgt: Der Verdichter 1 führt durch, die Rohrleitung 2 Druckluft mit einer bestimmten Temperatur zu. Das Mehrwegeventil 11, welches sich am Eingang des Vorwärmeraggregats 3 befindet, befindet sich dabei in einer solchen Lage, daß die verdichtete Heißluft dem Kühler 8 zugeführt wird. In diesem wird die Druckluft auf eine ausreichend niedrige Temperatur gebracht, bei welcher die Trocknung vermittels des adsorbierenden Mediums in dem Trockenapparat 16 oder 17 erfolgen kann. Die abgekühlte Luft ist durch Kondensation teilweise getrocknet und entölt. Am Ausgang des Kühlers 8 wird die Luft über die Rohrleitungen 13 und 5 und die Mehrwegeventile 14 und 15 in den Trockenapparat 16 eingeführt. Das am Auslaß desselben befindliche Mehrwegeventil 18 ist so geschaltet, daß die getrocknete Druckluft durch die abgabeseitige Rohrleitung 7 dem Verwendungszweck zugeführt wird.

Nach Ablauf einer gewiesen Zeit ist das im Trockenapparat 16 befindliche adsorbierende Medium gesättigt und muß daher unbedingt regeneriert werden. Die Regenerierung des adsorbierenden Mediums erfolgt dadurch, daß die Körnchen desselben mit einem Heißluftstrom bestrichen werden. Zur Speisung des Trockenaggregats 6 mit Heißluft zum Zwecke der Regenerie- / rung des adsorbierenden Mediums wird die vom Ausgang des Verdichters 1 kommende Rohrleitung 2 vermittels des Mehr- wegeventils 11 "mit der Rohrleitung 10 verbunden, welche durch das Innere des Wärmerekuperators 9 durchgeführt ist. Die

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Rohrleitung 10 let an der Ausgangsseite des Wärmerekuperators wiederum mit dem Mebxwegeventil 11 verbunden und steht über dieses in Verbindung mit dem Eingang des Kühlers 8, wodurch die Luft in der beschriebenen Weise abgekühlt und gleichzeitig teilweise getrocknet und entölt wird.

Sie auf der Auegangsseite des Kühlers 8 befindliche Rohrleitung 13 ist über das Mehrwegeventil 14 mit dem Eingang der Schlange des Austauschers 12 verbunden, und dessen Ausgang ist wiederum über die Rohrleitung 5 mit der Einlaßseite des Trockenaggregats 6 verbunden. Die trockene und.entölte Luft, welche in dem Austauscher 12 erwärmt worden ist, wird Bomit dem'Medium des ersten Trockenapparats 16 zugeführt, wodurch dieses regeneriert wird. Am Ausgang des ersten Trockenapparats 16 wird die Heißluft über das Mehrwegeventil 18 dem Kühlapparat 19 zugeführt, welcher das Gas auf eine zur Adsorptionstrocknung ausreichend niedrige Temperatur bringt. Die Luft gelangt dann über das Mehrwegeventil 15 zu dem zweiten Trockenapparat 17 und von diesem über das Mehrwegeventil 18 in die abgabeseitige Rohrleitung 7 und durch diese zum Verwendungsort. Sobald das Medium im ersten Trockenapparat 16 regeneriert ist, muß es vor erneutem Einsatz abgekühlt werden.

Dazu wird entsprechend Pig. 3 die vom Verdichter 1 abgegebene Druckluft in gleicher Weise wie anhand Fig. 1 beschrieben unmittelbar dem Kühler 8 zugeführt. Die ausgangsseitige Rohrleitung 13 des Kühlers 8 ist unmittelbar mit der zu dem Trockenaggregat 6 führenden Rohrleitung 5 verbunden. Die Mehrwegeventile 15 und 18 befinden sich dabei in der gleichen Stellung wie bei Regenerierung des Mediums im ersten Trockenapparat 16 (entsprechend Pig. 2), wobei die durch die Rohrleitung 5 zugeführte Druckluft das regenerierte Medium im Trockenapparat 16 abkühlt. Dabei wird die Luft leicht erwärmt und muß daher zunächst den Kühlapparat 19 durchlaufen, bevor

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sie in dem zweiten Trockenapparat 17 völlig getrocknet und , in die abgabeseitige Rohrleitung 7 abgegeben wird.

Entsprechend Fig. 4 wird das adsorbierende Medium statisch abgekühlt. Dazu wird die durch die Rohrleitung 5 zugei'ührte Kaltluft über das eingangsseitige Mehrwegeventil 15 in den zweiten Trockenapparat 17 eingeleitet, und von diesem unmittelbar in die abgabeseitige Rohrleitung 7 abgegeben. Nach Beendigung der Trocknung ist das Medium im Trockenapparat 16 wiederum gebrauchsfertig.Der Trockenapparat wird jedoch noch so lange in Bereitschaftsstellung gehalten, bis seine Regenerierung voll abgeschlossen ist.

Entsprechend Fig. 5 ist der Trockenapparat 17 völlig regeneriert. Die Rohrleitung 5 führt Heißluft zu. Das ausgangßseitige Mehrwegeventil 18 wird nun so verstellt, daß die am Ausgang des zweiten Trockenapparats 17 abgegebene und zur Regenerierung dienende Heißluft in den Kühlapparat 19 eingeleitet wird, diesen und dann den ersten Trockenapparat 16 durchläuft und vom letzteren in die abgabeoeitige Rohrleitung 7 abgegeben wird. Sobald das Medium im zweiten Trockenapparat 17 regeneriert ist, wird es in gleicher Weise wie das des ersten Trockenapparats 16 abgekühlt.

Zu diesem Zweck bleiben entsprechend Fig. 6 die Mehrwegeventile 15 und 18 des Trockenaggregats 6 in der zuvor eingestellten Stellung, und demselben wird Kaltluft durch die Rohrleitung 5 zugeführt, vermittels welcher das Medium im zweiten Trockenapparat 17 abgekühlt wird. Am Ausgang dieses Trockenapparats wird die leicht erhitzte Luft vermittels des Kühlapparats 19 wieder auf eine ausreichend niedrige Temperatur gebracht und dann bei Durchgang durch den ersten Trockenapparat 16 völlig getrocknet. Die Abkühlung erfolgt dabei in statischer Weise wie weiter oben in Verbindung mit der Abkühlung des ersten Trockenapparats 16 beschrieben.

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Entsprechend einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausgestaltung der Erfindung können die Mehrwegeventile programmiert gesteuert werden, um eine vollautomatische Arbeitsweise der Trockeneinrichtung zu gestatten.

Bei praktischen Versuchen mit der erfindungsgemäßen Trockeneinrichtung wurde gefunden, daß diese in bezug auf den Stand der Technik noch weiter ausbaufähig ist. Die dem^entsprechende bevorzugte AusfUhrungsform ist in Fig. 7 dargestellt.

So wurde im einzelnen gefunden, daß der Taupunkt im wesentlichen von der Austrittstemperatur des Gases am Ausgang des Verdichters abhängig ist. Die durch Rückgewinnung der Verdichtungswärme erhitzte Luft überschreitet kaum 80 ⁰C, wenn die Temperatur am Verdichterausgang weniger als 120 ⁰C beträgt. Die unter diesen Bedingungen erfolgende Regenerierung ist daher unzureichend, und das gleiche trifft auch auf den Reinheitsgrad des Druckgases zu. Die Druckluft enthält jedoch noch eine größere Wärmemenge, die vorteilhaft rückgewonnen werden kann. Unter diesen Umständen ist offensichtlich, dass zur Erzielung optimaler Regenerierungsbedingungen eine zusätzliche Wärmezufuhr erforderlich ist. Auch aus anderen Gründen kann eine zusätzliche Wärmezufuhr erforderlich sein. Das ist beispielsweise der Fall, wenn die Verdichtung diskontinuierlich mit längeren Unterbrechungen erfolgt. Außerdem können in dem Vorwärmeraggregat erhebliche Temperaturechwankungen auftreten. In diesem Falle kann eine einwandfreie Regenerierung des Entfeuchtungsmediums nur unter zusätzlicher Wärmezufuhr erfolgen.

Zur Beseitigung dieser Nachteile kann in die Rohrleitung, welche das Vorwärmeraggregat mit dem Trockenaggregat verbindet, ein zusätzlicher Vorwärmer eingebaut werden. Wenn nun die aus dem Vorwärmeraggregat austretende Luft keine

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ausreichend hohe Temperatur aufweist, wird sie in den zusätzlichen Vorwärmer eingeleitet und in diesem auf die optimale Temperatur erhitzt, welche für den anschließenden Trockenvorgang erforderlich iat. Dadurch wird die Wirtschaftlichkeit nicht beeinträchtigt, da durch die zusätzliche Wärmezufuhr die Temperatur nur um 10 - 20 ⁰C erhöht werden muß. Durch Rückgewinnung der Verdichtungswärme wird der größte Teil des Wärmebedarfs gedeckt, wobei der zusätzliche Vorwärmer auch unter den vorstehend genannten ungünstigen Bedingungen die Erzielung des gewünschten Taupunkts ermöglicht.

Der zusätzliche Vorwärmer kann aus einem Wärmetauscher mit elektrischen Heizelementen oder jeder beliebigen, anders ausgebildeten Wärmequelle wie z.B. Wasserdampf, Heißwasser, den unterschiedlicbaten, wärmeleitenden Strömungsmitteln in einem unabhängigen, offenen oder geschlossenen Kreis, Heißluft usw. bestehen. Aus diesem Grunde ist auch der zusätzliche Vorwärmer 28 in Fig. 7 lediglich schematisch, dargestellt.

In der Praxis wurde gefunden, daß sich, bei geeigneter Luftführung erhebliche Vereinfachungen vornehmen lassen. Bei der in Pig. 7 dargestellten bevorzugten Ausführungsform können sämtliche Vierwegeventile durch Dreiwegeventile ersetzt werden, und gleichzeitig kann die Anzahl der Ventile von vier auf drei verringert werden. In jedem Falle müssen jedoch zwei Paare Rückschlagklappen vorgesehen werden, wodurch jedoch die Einsparungen nicht beeinträchtigt werden, da Rückschlagklappen wesentlich einfacher ausgebildet sind, keine Bedienung erfordern und preiswerter sind.

Bei dieser Anordnung ist der Luftumwälzkreis in einer bestimmten Arbeitsphase verlängert; der dadurch bedingte Druckverlust ist jedoch nicht nennenswert. Dagegen wurde jedoch

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ein Ventil eingespart, indem bei dieser Ausführungform der gesamte Druckgasstrom zur Regenerierung des Entfeuchtungsmittels dem Trockenaggregat zugeführt und nicht wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nur ein Teil des Druckgasstroms zu diesem Zweck verwendet wird. Die Verwendung dee gesamten DruckgasStroms bringt eine geringe Temperatursenkung desselben mit sich. In der Praxis wurde jedoch andererseits gefunden, daß ein hoher Luftdurchsatz zugleich eine bessere Regenerierung des Entfeuchtungsmittels zur Folge hat. Gleichzeitig wird dabei die Abführung des Wasserdampfβ verbessert. Diese Vorteile werden zusätzlich zur Vereinfachung der Einrichtung erhalten.

Dem sich in der Trocknungsphase befindlichen Trockenapparat wird der gesamte Luftdurchsatz zugeführt, wobei zugleich der gerade regenerierte Trockenapparat nicht im Luftumwälzkreis geschaltet ist und vermittels eines Luftetroms dynamisch abgekühlt wird. Er befindet sich anschließend in einer Phase statischer Abkühlung ohne Luftumwälzung.

Die bevorzugte AusfUhrungsform der erfindungsgemäßen Trocken einrichtung weist außerdem einige Zusatzgeräte zur Überwachung und Steuerung der von dem Vorwärmer abgegebenen Druckluft auf, welche zur Regenerierung des Entfeuchtungsmittels verwendet wird. Daher können diese Arbeitsgänge unter optimalen Betriebsbedingungen ausgeführt werden. In Fig. 7 sind sämtliche Teile der Einrichtung, welche Teilen der vorstehend beschriebenen beiden Ausführungsbeispiele entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Aus der Anordnung nach Fig. 7 ist ersichtlich, daß zwischen dem Vorwärmeraggregat 3 und dem Trockenaggregat 6 in die Rohrleitung 5 ein zusätzlicher Vorwärmer 28 eingesetzt ist, der die vorstehend beschriebene Funktion hat. Die Mehrwegeventile 11, 15 und 18 sind durch Dreiwegeventile ersetzt. Das Mehrwegeventil H ist in Fort-

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fall gekommen. Die abgekühlte Druckluft wird während der Abkühlungsphase aus dem Wärmerekuperator 9 unmittelbar in den Kühler 8 eingeführt, welcher außerdem mit einem Entöler 4 versehen ist. Die Druckluft durchläuft dabei kein Dreiwegeventil. Während der dynamischen Abkühlung tritt das aus dem Kühler 8 austretende Druckgas aufgrund des Fortfalls des Mehrwegeventils 14 unmittelbar in den zusätzlichen Vorwärmer 28 ein und wird nicht unmittelbar dem Trockenaggregat 6 zugeführt. Dabei erfolgt eine leichte Erwärmung, auch wenn der Vorwärmer nicht in Betrieb ist. Weiterhin
ergibt sich ein etwas höherer Druckverlust, da der Kreislauf nunmehr wesentlich länger ist. Das ist jedoch wie
oben ausgeführt unerheblich.

Aufgrund des Fortfalls der Mehrwegeventile 15 und 18 ist die Anordnung der zusätzlichen Rückschlagklappen 21, 22, 23 und 24 bedingt, welche den richtigen Umwälzsinn des
Druckgases gewährleisten. Am Ausgang dee zur Rückgewinnung der Verdichturigswärme dienenden Wärmerekuperators 9 ist
ein Thermostat 25 zur Verbesserung der Arbeitsweise angeordnet. Zum gleichen Zweck ist ein zweiter Thermostat am Eingang des Kühlapparats 19 in dem Trockenapparat 6
vorgesehen. Am Eingang des Kühlers 8 ist ein Thermostatventil 27 oder eine entsprechende andere Vorrichtung
angeordnet.

Die Arbeitsweise der Trockeneinrichtung entsprechend der bevorzugten Ausftihrungsform nach Fig. 7 entspricht der
vorstehend beschriebenen. In einer ersten Phase gibt der Verdichter 1 heiße, feuchte und Öltröpfchen mitfUhrende
Druckluft durch die Rohrleitung 2 und das Dreiwegeventil 11 entsprechend der ausgezogenen Linienführung in den Kühler 8 und den Entöler 4 ab, in denen die Druckluft gereinigt und abgekühlt wird. Durch die Rohrleitung 13
gelangt dann die Druckluft zur Schlange des Austauschers

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in die Rohrleitung 5» durch den nicht in Betrieb befinde liehen zusätzlichen Vorwärmer 28 und das Dreiwegeventil entsprechend der ausgezogenen Linie in den ersten Trockenapparat 16 und von diesem entsprechend der ausgezogenen Linie durch das Dreiwegeventil 18 in die zum Verwendungsort führende abgabeseitige Rohrleitung 7.

Das adsorbierende Medium in dem ersten Trockenapparat 16 ist nach Ablauf einer bestimmten Zeit gesättigt und muß daher unbedingt regeneriert werden. Während dieser Regenerationsphase gelangt die Druckluft von dem Verdichter 1 die Rohrleitung 2, das Dreiwegeventil 11 entsprechend der gestrichelten Linie, die Rohrleitung 10 und den Wärmerekuperator 9 unmittelbar zu dem Kühler 8, da das Mehrwegeventil 14 in Fortfall gekommen ist. Von dem Entöler 4 gelangt die Druckluft wiederum ohne Durchlaufen des nunmehr nicht mehr vorhandenen Mehrwegeventils 14 in die Schlange des Austauschers 12, nimmt in diesem die Verdichtungswärme auf und gelangt dann durch die mit dem eroton Thermostat 25 versehene Rohrleitung 5» den zusätzliche Wärme zuführenden Vorwärmer 2b, dae Dreiwegeventil 15 entsprechend der ausgezogenen Linie, den in Regenerierung befindlichen ersten Trockenapparat 16,die Rückschlagklappe 24» die mit dem zweiten Thermostat 26 versehene Rohrleitung, den Kühlapparat 19 und ohne Durchlaufen eines Mehrwegeventils durch die Rückschlagklappe 21, den zweiten Trockenapparat 17 und das Dreiwegeventil 18 entsprechend der gestrichelten Linie in die abgabeseitige Rohrleitung 7 zum Verwendungsort. Die Dreiwegeventile sind gegenüber der vorhergehenden Arbeitsphase entsprechend umgeschaltet.

Es folgt die Phase der dynamischen Abkühlung zugleich mit dem Beginn der ersten Phase, in welcher keine Wärme in dem Wärmerekuperator 9 rückgewonnen und keine Wärme durch

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den zusätzlichen Vorwärmer 28 zugeführt wird. Die vom Verdichter 1 abgegebene Druckluft gelangt durch die Rohrleitung 2, das Dreiwegeventil entsprechend der ausgezogenen Linie, den Kühler 8, den Entöler 4 und die Rohrleitung 13 in die Rohrleitung 5. Von da aus wird das Druckgas auf dem gleichen Woge woitorgoleitet wie bei der vorhergehenden Phase, wobei der erste Trockenapparat dynamisch abgekühlt wird. In der anschließenden Phase statischer Abkühlung ist der erste Trockenapparat 16 nicht in den Kreislauf geschaltet und ohne Luftumwälzung. Die Trockung erfolgt vermittels des zweiten Trockenapparats 17 in analoger Weise zu der oben beschriebenen ersten Phase. In dieser Phase ist der erste Teil des Kreislaufs bis zum Eingang des Trockenaggregats 6 in gleicher Weise wie bei der ersten Phase geschaltet. An dieser Stelle ist jedoch, das Dreiwegeventil 15 umgeschaltet, so daß- die Druckluft entsprechend der gestrichelten Linie dem zweiten Trockenapparat 17 zugeführt wird. Auf der Ausgangsseite des Trockenaggregats 6 gelangt die Druckluft über das Dreiwegeventil 18 entsprechend der gestrichelten Linie in die abgabeooitige Rohrleitung 7 und durch dieao zum Vorwendungnort.

In der nachfolgenden Phase wird der zweite Trockenapparat wie oben für den ersten Trockenapparat 16 beschrieben regeneriert. Die vom Verdichter 1 abgegebene Druckluft wird durch den Wärmerekuperator 9 durchgeleitet und in dem zusätzlichen Vorwärmer in der beschriebenen Weise erhitzt. Dann gelangt sie durch das Dreiwegeventil 15 entsprechend der gestrichelten Linie in den in Regenerierung befindlichen zweiten Trockenapparat 17» durch die Rückschlagklappe 2':'< in die Rohrleitung mit dem Thermostat 26, durch, den Kühlapparat 19, die Rückschlagklappe 22, den ersten Trockenapparat 16 und das Dreiwegeventil 18 entsprechend der ausgezogenen Linie in die abgabeseitige Rohrleitung 7.

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Bei der in Pig. 7 dargestellten bevorzugten AusführungBform sind zwei Thermostate vorgesehen. Der erste Thermostat 25 befindet sich am Ausgang des zur Rückgewinnung der Verdichtungswärme dienenden Wärmerekuperators 9 und ist dazu bestimmt, die fiegenerierzeit falls erforderlich zu verlängern. Das kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die Temperatur des erwärmten Druckgases aufgrund einer längeren Betriebsunterbrechung oder eines Leerlaufs des Verdichters auskühlt. Ein zweiter Thermostat 26 ist am Eingang des Kühlapparats 19 de.s Trockenaggregats 6 angeordnet und dient dazu, die Beendigung des dynamischen Abkühlvorgänge anzuzeigen, d.h. den Zeitpunkt, an dem das eingangsseitige Dreiwegeventil 15 von dem einen auf den anderen der beiden Trockenapparate 16 und 17 umgeschaltet werden kann. Das Thermoetatventil 27 oder eine entsprechende andere Vorrichtung dient dazu, den Wasserdurchsatz in Abhängigkeit von der Drucklufteintrittstemperatur im Hinblick auf optimale Abkühlung möglichst stark zu drosseln.

Claims

Patentansprüche :

Einrichtung zum Trocknen von Druckgas, insbesondere Druckluft, durch Adsorption, gekennzeichnet durch ein Trockenaggregat (6) aus einem Kühlapparat (19) und zwei ein adsorbierendes Medium enthaltenden Trockenapparaten 06, 17), die über zwei Mehrwegeventile (15» 1ö) miteinander in Verbindung stehen, wobei dem Trockenaggregat (6) abwechselnd kaltes und heißes, trockenes, entöltes Druckgas zuführbar ist, das durch Rückgewinnung der Verdichtungswärme in einem Vorwärmeraggregat (3), das aus einem Wärmerekuperator (9) und einem Kühler (β) besteht, erhalten ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß das von dem Verdichter (1) abgegebene Druckgas nach Durchlaufen des Kühlers (8), welcher zusammen mit dem Wärmerekuperator (9) das Vorwärmeraggregat (3) bildet, am Ausgang desselben eine ausreichend niedrige Temperatur aufweist und vor Abgabe durch, einen regenerierten Trockenapparat (16 oder 17) durchleitbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Verdichter (1) abgegebene Druckgas vor Einleitung in den Kühler (8), in welchem eine teilweise Trocknung und eine Entölung durchführbar ist, durch den Wärmerekuperator (9) durchleitbar ist, welcher zusammen mit dem Kühler (8) das Vorwärmeraggregat (3) bildet, und das am Ausgang des Wärmerekuperators (9) abgegebene Druckgas durch einen zu regenerierenden Trockenapparat (16 oder 17) durchleitbar ist, das an dessen Ausgang abgegebene, verhältnismäßig heiße Druckgas über ein Mehrwegeventil (15) dem Kühlapparat (I9) des Trockenaggregates (6) zuführbar, dann durch

' den jeweils regenerierten Trockenapparat (17 oder 16) durchleitbar und nach Durchlaufen desselben in die Ausgangs-

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leitung (7) abgebbar ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Verdichter (1) zugeführte Druckgas durch den Kühler (O), welcher zusammen mit dem Wärmerekuperator (9) das Vorwärmeraggregat (3) bildet, durchleitbar und dann über das Medium des gerade regenerierten Trockenapparates (16 oder 17) leitbar, dadurch das Medium abkühlbar, die dabei erfolgende leichte Temperaturerhöhung des Druckgases bei Durchleiten desselben durch den Kühlapparat (19) des Trockeriaggregates (6) beseitigbar und dann das Druckgas durch Durchleiten durch den anderen der beiden Trockenapparate (17 oder 16) vollständig trockenbar und über die abgabeseitige Rohrleitung (7) dem Verwendungszweck zuführbar ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung des adsorbierenden Mediums vermittels einer außerhalb des Trockenapparates (16, 17) befindlichen, statisch arbeitenden Vorrichtung (20) ausführbar ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Rohrleitung (5)» welche das Vorwärmeraggregat (3)

. mit dem Trockenaggregat (6) verbindet, ein zusätzlicher Vorwärmer (28) eingeschaltet ist, welcher dazu dient, das durch Rückgewinnung der Verdichtungswärme in dem Wärmerekuperator (9) erwärmte Druckgas im Falle unzureichender Erwärmung auf die optimale Temperatur zu erwärmen.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Druckluftrohrleitungen Dreiwegeventile (11, 15, 18) geschaltet sind, die Druckluftrohrleitungen für die Trockenapparate (16, 17) des Trockenaggregates (6) mit Rückschlagklappen (21, 22, 23, 24) versehen sind, welche dazu dienen, eine korrekte Umwälzung

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des Druckgasstromes zu gewährleisten, und dass in den Druckgasleitungen zwischen dem Wärmerekuperator (9) und dem zusätzlichen Vorwärmer (28) keine Mehrwegeventile angeordnet sind.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der mit dem Ausgang des Wärmerekuperators (9) verbundenen Rohrleitung (5) ein zur Steuerung der Regenerationszeit der Trockenapparato (16, 17) dienender erster Thermostat (25), in der mit dem Eingang des Kühlapparates (19) verbundenen Rohrleitung ein zur Anzeige der Beendigung der dynamischen Druckgasabkühlung und des UmschaltZeitpunktes für ein am Eingang des Trockenaggregates (6) angeordnetes Dreiwegeventil (15) dienender zweiter Thermostat (26) angeordnet ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Wasservorlauf des Kühlers (8) ein in an sich bekannter Weise zur Steuerung des Wasserdurchoatzes in Abhängigkeit'von der Druckgaseintrittstemperatur dienendes Thermostatventil (27) oder eine in entsprechender Weise arbeitende Vorrichtung vorgesehen ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreiwegeventile (11, 15, 1ü) und der zusätzliche Vorwärmer (28) durch ein Programmschaltwerk steuerbar sind.

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