DE2530198A1 - Verfahren und vorrichtung zum trocknen von gasen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum trocknen von gasen

Info

Publication number
DE2530198A1
DE2530198A1 DE19752530198 DE2530198A DE2530198A1 DE 2530198 A1 DE2530198 A1 DE 2530198A1 DE 19752530198 DE19752530198 DE 19752530198 DE 2530198 A DE2530198 A DE 2530198A DE 2530198 A1 DE2530198 A1 DE 2530198A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
heat exchanger
vortex tube
temperature
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19752530198
Other languages
English (en)
Other versions
DE2530198B2 (de
DE2530198C3 (de
Inventor
Myron Dunn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wilkerson Corp
Original Assignee
Wilkerson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wilkerson Corp filed Critical Wilkerson Corp
Priority to DE19752530198 priority Critical patent/DE2530198C3/de
Publication of DE2530198A1 publication Critical patent/DE2530198A1/de
Publication of DE2530198B2 publication Critical patent/DE2530198B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2530198C3 publication Critical patent/DE2530198C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • B01D53/265Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/02Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect
    • F25B9/04Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect using vortex effect

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Gasen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Gasen.
  • Es ist bereits ein verbesserter Wirbelrohr-Lufttrockner vorgeschlagen worden, der hauptsächlich zur Verwendung in Druckluftsystemen geeignet ist, in welchen der Wert des Betriebsdruckes wesentlich unter den des Versorgungsdruckes verringert wird (US-Patentanmeldung, SN 437 862, vom 30.1.1974). Ein geschlossenes Kreislaufsystem dieser Art ermöglicht das Wiedervermischen der an den Warm- und Kaltenden des Wirbelrohrs austretenden Teilströme von getrocknetem Gas vor der Verwendung, wobei an dem letzteren noch eine für einen guten Kühlwirkungsgrad ausreichende Druckdifferenz geschaffen wird. Wenn jedoch die Versorgungs-und Betriebsdrücke im wesentlichen gleich sind, wird ein solcher Apparat aus naheliegenden Gründen ungeeignet. Jedoch muß derselbe Druckdifferenzzustand an dem Wirbelrohr vorhanden sein, wie bei dem vorgenannten Hochdruck (HD)-Niederdruck (ND)-System, wenn der Kühlwirkungsgrad auf dem Wert, auf dem er liegen soll, bleiben soll. Genau auf ein solches Druckluftsystem bezieht sich die Erfindung, nämlich auf ein Druckluftsystem, in welchem die Versorgungs- und Betriebsdrücke etwa gleich sind.
  • Es bleiben dabei, wie zu erwarten ist, gewisse gemeinsame Merkmale und Bauteile sowohl in dem HD-ND-Lufttrockner gemäß dem älteren Vorschlag und dem HD-HD-Lufttrockner nach der Erfindung gleich. Beispielsweise enthalten beide ein Wirbelrohr, einen Abscheider für das Kondensat und einen Wärmetauscher, die jeweils von herkömmlicher Bauart sind. In der den Gegenstand der Erfindung bildenden Einheit wird jedoch kein Oberdruckventil verwendet oder benötigt. Statt dessen überwacht ein thermostatisch gesteuertes Absperrorgan die Temperatur des den Wärmetauscher verlassenden und in den Abscheider eintretenden abgekühlten Gases, so daß der Luftstrom zu dem Wirbelrohr gemäß dem Kältebedarf eingestellt wird. Es ist bekannt, daß die Luftzufuhr zu dem Wirbelrohr aus einem Anteil der den Trockner verlassenden Luft oder aus einem Anteil der den Abscheider verlassenden Luft bestehen kann, bevor dieselbe zu einem Wärmetauscher mit dreifacher Luftführung zurückgeleitet wird. Vor der Erfindung ist das Wirbelrohr niemals durch Verwendung eines Anteils der in den Trockner eintretenden Luft mit Luft versorgt worden. Das Verfahren nach der Erfindung hat sich als den anderen beiden überlegen erwiesen.
  • Anstelle des Wärmetauschers mit doppelter Gasführung bei dem HD-ND-Trockner gemäß dem älteren Vorschlag wird gemäß der Erfindung ein Wärmetauscher mit dreifacher Gasführung verwendet, wobei das abgekühlte, teilweise getrocknete Gas im Kreislauf zu dem Wärmetauscher zurückgeführt und dazu verwendet wird, einen Teil des Kältebedarfs zu decken.
  • Der wichtigste Aspekt dieses Rückführungsschrittes besteht jedoch darin, daß die Rückleitung des abgekuhlten, teilweise getrockneten Gases in den Wärmetauscher an einer Stelle innerhalb des letzteren erfolgt, an welcher es fast die gleiche Temperatur - wenn nicht eine etwas geringere Temperatur - hat, die der kalte Teilstrom aus dem Wirbelrohr an der Eintrittsstelle erreicht hat, so daß von dem letztgenannten Teilstrom nicht verlangt wird, das bereits getrocknete Gas weiter abzukühlen und dadurch unnötigerweise den Kältebedarf zu erhöhen, ohne daß dadurch ein nützlicher Zweck erreicht wird. Im Gegenteil, dieses zurückgeführte trockene Gas wirkt mit dem Kaltgasteilstrom aus dem Wirbelrohr zusammen, um die Gesamtkühlung zu liefern, die zum Kühlen der ankommenden Naßgaszufuhr erforderlich ist.
  • Ein weiteres bedeutendes Merkmal des Trockners und des Verfahrens seiner Verwendung ist das Regelsystem, durch welches das Abzweigen von Gas zum Versorgen des Wirbelrohrkühlelements entsprechend dem Kühlbedarf thermostatisch geregelt wird. Die Temperatur des den Wärmeaustauscher verlassenden kalten Gases wird nämlich abgefühlt und, sofern sie nicht oberhalb einer voreingestellten Temperatur ist, sperrt ein durch diesen Fühler gesteuertes nichtdrosselndes Absperrorgan das Wirbelrohr gegenüber dem System ab. Somit arbeitet das Wirbelrohr nur dann und verbraucht Gas nur dann, wenn ein Bedarf dafür besteht, weil der zur Versorgung des Wirbelrohrs entnommene Gasanteil in die Atmosphäre abgelassen wird.
  • Ein geringeres aber deshalb nicht weniger wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das von der Warmseite des Wirbelrohrs austretende Warmgas nach außerhalb des Haupttrocknergehäuses abgelassen wird, während gleichzeitig der verhältnismäßig kühlere Anteil des Gases von der Kaltseite des Wirbelrohrs nach außerhalb einer isolierten Kammer innerhalb des Gehäuses abgelassen wird, wenn es den Wärmetauscher verläßt. Dadurch ist die Umgebungstemperatur innerhalb des Trocknergehäuses etwas tiefer als außerhalb und deshalb hat das Kühlsystem einen geringeren Bedarf an Energie, die zum Kühlen der den Wärmeaustauscher, den Abscheider und den Temperaturfühler enthaltenden Kammer verbraucht wird.
  • Hauptziel der Erfindung ist es, ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zum Trocknen von Druckluft zu schaffen, die mit einem Betriebsdruck in der Nähe des Versorgungsdrucks gefördert werden soll.
  • Die Erfindung schafft einen Trockner, in welchem das Druckluftsystem selbst die für den Betrieb erforderliche Energie in Form von abgezweigter und einem Wirbelrohrkühlelement zugeführter Luft bereitstellt.
  • Weiter schafft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung der beschriebenen Art, bei welchen die den Trockner verlassende Luft wiedererwärmt wird, um sowohl das Schwitzen der Rohrleitungen zu verhindern als auch ihr wirksames Volumen durch Wärmeausdehnung zu vergrößern.
  • Weiter schafft die Erfindung eine Trockenvorrichtung, die bedarfsabhängig gesteuert wird, so daß wenig Luft während Perioden verbraucht wird, wenn keine Kühlung verlangt wird, und trotzdem das Wirbelrohrkühlelement in wirksamster Weise immer dann arbeitet, wenn es erforderlich wird.
  • Weiter werden gemäß der Erfindung der Wärmetauscher, der Abscheider und der Temperaturfühler in einer isolierten Umgebung angeordnet und diese wird kühl gehalten, indem der die Kaltseite des Wirbelrohrs verlassende Gasteilstrom in das dasselbe umgebende Gehäuse abgelassen wird, wenn er den Wärmetauscher verläßt.
  • Weiter ist es Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Naßgasen zu schaffen, die wirksam, vielseitig, sicher, zuverlässig, störungsfrei, billig, leicht an vorhandene Druckgassysteme anpaßbar sind und außer dem Gas selbst keine zusätzliche Energiequelle benötigen.
  • Die Erfindung schafft also, kurz zusammengefaßt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Druckgas, welches mit oder etwa mit dem Versorgungsdruck verwendet werden soll, bei welchen der Temperaturfühler eines thermostatisch gesteuerten Absperrorgans auf die Temperatur des eintretenden Naßgases, welches einen Wärmetauscher verläßt, anspricht und eine Gaszufuhr zu einem Wirbelrohr ein- und ausschaltet, Die Kaltseite des Wirbelrohrs ist die Hauptkältemittelquelle für den Wärmetauscher, ergänzt durch das teilweise getrocknete Gas, im Anschluß an die Entfernung des Kondensats aus demselben, welches im Kreislauf zurückgeführt wird, so daß es in den Wärmetauscher an einer Stelle wieder eintritt, wo dessen Temperatur gleich oder etwas niedriger als die Temperatur der Hauptkältemittelquelle ist. Außerdem sieht die Erfindung vor, die heißen Gase aus dem Wirbelrohr an die Atmosphäre außerhalb des Haupttrocknergehäuses abzulassen, während der Kaltgasteilstrom aus dem Wirbelrohr in ein Gehäuse innerhalb des'letzteren abgelassen wird, wenn er den Wärmetauscher verläßt. Ferner beinhaltet die Erfindung die Verwendung eines Teils des eintretenden Naßgases für die Versorgung des Wirbelrohrs.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben: Es zeigen: Fig. 1 ein Strömungsdiagramm, in welchem die Trockenvorrichtung schematisch dargestellt ist, und Fig. 2 ein Diagramm, welches die Temperaturprofile der Gasströme innerhalb des mit drei Gasführungen versehenen Wärmetauschers zeigt.
  • In Fig. 1 ist ein Trockner in seiner Gesamtheit mit der Bezugszahl 10 bezeichnet. Alle Teile des Trockners sind innerhalb eines Hauptgehäuses 12u untergebracht. Zugeführtes Naßgas tritt unter einem erhöhten Druck in den Trockner über eine Versorgungsleitung 14 ein, welche sowohl durch die Wand des Hauptgehäuses 12u als auch durch die Wand einer isolierten Kammer 12i hindurch bis ins Innere der Kammer 12i führt, wo sie an eine erste Gasführung 16 eines mit drei Gasführungen versehenen Wärmetauschers 18 angeschlossen ist. Eine Abzweigleitung 20 dieser Versorgungsleitung 14, die an sie innerhalb des Hauptgehäuses, aber außerhalb der isolierten Kammer 12i angeschlossen ist, zweigt einen Teil des zugeführten Naßgases ab und leitet ihn zu der Mittelanzapfung, d.h. dem Einlaß 22 eines Wirbelrohrs 24 immer dann, wenn ein nichtdrosselndes thermostatisch gesteuertes Absperrorgan 26 in dieser Abzweigleitung geöffnet ist. Außerdem, wenn dieses Absperrorgan geöffnet ist, wird dem Wirbelrohr Gas mit im wesentlichen dem vollen Versorgungsleitungsdruck zugeführt. Der relativ warme Gasteilstrom, der die Warmseite 28 des Wirbelrohrs 24 verläßt, wird über eine Warmgasablaßleitung 30 an die Atmosphäre außerhalb des Hauptgehäuses 12u abgelassen, so daß er nicht den Raum innerhalb des Hauptgehäuses, der die von dem Hauptgehäuse umgebene isolierte Kammer umgibt, erwärmt und somit zu dem Kältebedarf beiträgt. Der relativ kalte Teilstrom, der die Kaltseite 32 des Wirbelrohrs 24 verläßt, wird direkt in die isolierte Kammer und dann weiter in die zweite Gasführung 34 des Wärmetauschers geleitet, vorzugsweise derart, daß er in Gegenstromwärmeaustauschbeziehung zu dem durch die erste Gasführung 16 strömenden Naßgas strömt. Er bildet die Hauptkältemittelquelle für den letztgenannten. Wenn dieser verhältnismäßig kältere Gasteilstrom die zweite Gasführung 34 des Wärmetauschers verläßt, ist seine Temperatur im allgemeinen jedoch niedriger als die außerhalb der isolierten Kammer vorhandene Umgebungstemperatur. Deshalb wird bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dieser die zweite Gasführung des Wärmetauschers 18 verlassende Gasteilstrom an die Atmosphäre innerhalb des Gehäuses abgelassen, wo er eine kühlere Umgebung innerhalb als außerhalb aufrechterhält und somit zu dem Gesamtwirkungsgrad des Systems durch Einsparung an Kühl kapazität zur Kühlung des eintretenden Naßgases beiträgt. Mit anderen Worten, durch Einschließen des Wärmetauschers, des Abscheiders, des Temperaturfühlers und der Kaltgase führenden Rohrleitungen in eine isolierte Kammer 12i innerhalb des Hauptgehäuses 12u, welches isoliert sein kann oder nicht, und durch Ablassen des Gases aus der zweiten Gasführung 34 in dieses Gehäuse wird der Gesamtwirkungsgrad des Systems aufgrund der so niedrigen Kältekapazität, die zum Kühlen der Kammer 12i verwendet wird, verbessert.
  • Das nichtdrosselnde Absperrorgan 26 wird durch einen Temperaturfühler 38 thermostatisch gesteuert, der so angebracht ist, daß er das kalte Naßgas empfängt, wenn es die erste Gasführung 16 des Wärmetauschers 18 verläßt, aber bevor es in den Abscheider 40 eintritt, in welchem das Kondensat in herkömmlicher Weise aus dem Naßgas abgeschieden wird.
  • Das Absperrorgan 26 arbeitet einfach so, daß es öffnet und einen Teilstrom des dem System zugeführten Naßgases zu dem Wirbelrohr 24 immer dann durchläßt, wenn die Temperatur des aus der ersten Gasführung 16 austretenden Naßgases über einen voreingestellten Wert ansteigt. Das bedeutet selbstverständlich, daß die Kühlung, die das Wirbelrohr liefert, nur bedarfsabhängig arbeitet und daß, was gleichermaßen wichtig ist, wenn sie arbeitet, die Naßgaszufuhr zu dem Wirbelrohr 24 den vollen Versorgungsleitungsdruck hat, der entsprechend den bekannten Eigenschaften solcher Einheiten aufgrund der ihnen eingeprägten größten zur Verfügung stehenden Druckdifferenz eine maximale Kühlung erzeugt. Lediglich ein nicht den Durchfluß regelndes, d.h. nichtdrosselndes Ein/Aus-Absperrorgan (oder Ventil) arbeitet in der beabsichtigten Weise, weil ein Durchflußregel- oder Drosselventil dem Einlaß des Wirbelrohrs 24 Gas mit verringertem Druck zuführen würde, wodurch der Kühlwirkungsgrad des Systems aufgrund der Verringerung der an ihm anliegenden Druckdifferenz nachteilig beeinflußt würde.
  • Das eintretende Naßgas, welches sich durch die erste Gasführung 16 des Wärmetauschers 18 in Gegenstromwärmeaustauschbeziehung zu dem Kaltgasteilstrom in der zweiten Gasführung 34 längs derselben bewegt, wird selbstverständlich abgekühlt, was zur Folge hat, daß ein Teil der darin enthaltenen Feuchtigkeit kondensiert. Das Kondensat wird in dem Abscheider 40 abgeschieden, woraufhin das somit getrocknete Gas in die dritte Gasführung 42 des Wärmetauschers 18 zurückgeführt wird, bevor es das System durch den Auslaß 44 verläßt, um den Bedarf stromabwärts zu decken. Durch Zurückleiten dieses teilweise trockenen und abgekühlten Gases durch den Wärmetauscher 18 in Wärmeaustauschbeziehung zu dem eintretenden Naßgas wird ein Teil des Kältebedarfs von dem letzteren geleckt und somit werden die Kühlanforderungen, die das Wirbelrohr erfüllen muß, verringert. Das Ergebnis stellt noch in anderer Beziehung einen Vorteil dar, weil das austretende Gas, statt trocken zu bleibenund das Schwitzen der stromabwärts gelegenen Rohrleitungen zu verursachen, erwärmt wird und eine Wärmeausdehnung erfährt.
  • Nun ist es am wichtigsten, daß das teilweise getrocknete Gas in der dritten Gasführung nicht in Wärmeaustauschbeziehung zu dem Kaltgas in der zweiten Gasführung strömt, zumindest nicht in einem nennenswerten Ausmaß. Mit anderen Worten, wenn das trockene Gas in der dritten Gasführung 42 in Wärmeaustauschbeziehung zu dem Kaltgas in der zweiten Gasführung 34 über die volle Länge des Wärmetauschers 18 bewegt würde, so würde Wärme durch das trockene Gas an das Kaltgas abgegeben und dadurch das Kuhlvermögen des letzteren, Wärme aus dem eintretenden Gas abzuführen, vermindert werden und gleichzeitig das trockene Gas weiter gekühlt werden, was keinem nützlichen Zweck dient und tatsächlich für das Schwitzen stromabwärts verantwortlich ist. Wenn andererseits das trockene Gas in den Wärmeaustauscher 18 an einer Stelle zurückgeleitet wird, wo seine Temperatur nahezu gleich oder vielleicht etwas niedriger als die Temperatur des Kaltgases in der zweiten Gasführung 34 an der Stelle ist, wo es eintritt, wird, wenn überhaupt, wenig Wärme zwischen diesen beiden strömenden Gasen ausgetauscht, insbesondere wenn sie, wie dargestellt, im Gegenstrom zueinander strömen. Somit wird aus dem System das letzte Quentchen Kühl kapazität herausgeholt und als ein Mittel zum Entfernen von mehr Wasser aus dem Naßgas verwendet, während das teilweise getrocknete Gas wiedererwärmt wird, bevor es in das System zurückgeleitet wird, um stromabwärtige Anforderungen zu erfüllen.
  • Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß das ankommende Naßgas in den Wärmetauscher mit einer Temperatur T1 eintritt und sowohl durch das Kaltgas aus dem Wirbelrohr in der zweiten Gasführung als auch durch das relativ kühlere trockene Gas in der dritten Gasführung gekühlt wird, bis es eine Temperatur T2 erreicht. Das Kondensat, welches bei der Temperatur T2 kondensiert, wird in dem Abscheider 40 abgeschieden und das auf diese Weise getrocknete Gas tritt im wesentlichen mit der Temperatur T2 wieder in die dritte Gasführung des Wärmetauschers 18 ein. Es tritt jedoch wieder in den Wärmeaustauscher 18 an einer Stelle ein, an welcher das Kaltgas in der zweiten Gasführung 34, welches im Gegenstrom zu ihm strömt, durch das ankommende Naßgas bis zu einem Punkt erwärmt worden ist, wo seine Temperatur gleich oder geringfügig größer als die des trockenen Gases ist, was alles klar aus dem Diagramm von Fig. 2 hervorgeht. Das trockene Gas wird aufgrund der Wärmeübertragung von dem ankommenden Naßgas erwärmt, bis es in das Druckluftsystem mit einer Temperatur T3 austritt, die etwas niedriger ist als die des ankommenden Gases.
  • Der Gasteilstrom von der Kaltseite des Wirbelrohrs 24 tritt in die zweite Gasführung 34 des Wärmetauschers 18 mit einer Temperatur T4 ein und er absorbiert zusammen mit dem trockenen zurückgeführten Gas Wärme aus dem ankommenden Naßgas, wie oben angegeben. Der Gasteilstrom von der Kaltseite des Wirbelrohrs 24 wird in die Atmosphäre innerhalb des Gehäuses 12u mit einer Temperatur T5 abgelassen, die wiederum etwas niedriger als die des ankommenden Naßgases und auch niedriger als die Umgebungstemperatur außerhalb des letzteren ist.
  • Unabhängig davon, ob das Haupttrocknergehäse 12u isoliert ist oder nicht, wird die Temperatur innerhalb desselben etwas niedriger sein als die außerhalb desselben vorhandene Umgebungstemperatur, weil die relativ kühlere Luft aus der zweiten Gasführung 34 in dasselbe abgelassen wird. In den meisten Fällen wird jedoch das Haupttrocknergehäuse 12u unisoliert sein und im wesentlichen die gleiche Temperatur haben, wie sie außerhalb von ihm herrscht.
  • Schließlich ist mit Bezug auf Ausweichgasquellen zur Speisung des Wirbelrohrkühlelements bereits erwähnt worden, daß zurückgeleitetes trockenes Gas abgezapft werden kann, unmittelbar nachdem es den Wärmeaustauscher 18 verläßt und bevor es den Trockner insgesamt verläßt, oder daß statt dessen dasselbe trockene Gas stromabwärts des Abscheiders 40 abgezapft werden kann, bevor es wieder in den Wärmetauscher 18 eintritt. Keines der vorgenannten Systeme arbeitete ebenso zufriedenstellend wie das in Fig. 1 dargestellte. Beispielsweise, wenn das trockene Gas, welches den Trockner verläßt, zur Speisung des Wirbelrohrs verwendet würde, würde die Trocknerleistungsfähigkeit im Vergleich zu der der bevorzugten Ausführungsform abfallen, insbesondere im Bereitschaftsbetrieb, wenn keine Gasstromanforderungen an das System gestellt werden. Der Grund für diese geringere eistungsfähigkeit dürfte der Tatsache zuzuschreiben sein, daß von dem Wirbelrohr verlangt wird, nicht nur die in der isolierten Kammer eingeschlossene Umgebung zu kühlen, sondern zusätzlich seine eigene Gasversorgung zu kühlen.
  • Das zweite alternative System hat sich ebenfalls als weniger zufriedenstellend erwiesen als das in Fig. 1 dargestellte System, und zwar wegen geringerer Trocknerleistungsfähigkeit. Dafür sind zwei Faktoren verantwortlich. Der erste ist die Tatsache, daß eine größere Gasmenge durch die erste Gasführung 16 des Wärmetauschers 18 als durch die dritte Gasführung strömt, weil ein Teil desselben dazwischen zur Speisung des Wirbelrohrs 24 abgezweigt wird. Im Bereitschaftsbetrieb strömt deshalb kein Gas durch die dritte Gasführung und es existiert deshalb keine zusätzliche Kühlung.
  • Der andere Faktor, der für den geringeren Trocknerwirkungsgrad verantwortlich ist, ist der Tatsache zuzuschreiben, daß das kältere trockene Gas verwendet wird, bevor es beim Zurückleiten wiedererwärmt wird. Während das in das Wirbelrohr 24 eintretende kältere Gas ihm ermöglicht, kälteres Gas an den Wärmetauscher 18 zu liefern, bildet es auch eine größere Temperaturdifferenz zwischen der Umgebungstemperatur, die außerhalb der isolierten Kammer und der dem kalten Gasteilstrom führenden Leitung vorhanden ist, was zu einem größeren Wärmegewinn aus der Umgebung führt. Obgleich das Wirbelrohr so eingestellt werden kann, daß es kalte Luft mit derselben Temperatur wie die bevorzugte Ausführungsform von Fig. 1 liefert, verlangt dieses Vorgehen eine Verschiebung in dem Verhältnis von warmer zu kalter Luft, die aus ihm austritt. Da bekannt ist, daß eine 60:40-Verteilung zwischen kalter und warmer Luft, die aus einem Wirbelrohr austritt, ein Optimum für einen besten Wirkungsgrad darstellt, würde eine Einstellung, durch die die Temperatur des Kaltgasteilstroms bis auf die des Systems von Fig. 1 erhöht würde, bedeuten, daß der Prozentsatz von kalter Luft beträchtlich über seinem bevorzugten Anteil von 60% liegen müßte, wodurch der Trocknungswirkungsgrad verringert würde. Der Trockner nach der Erfindung kann den Abscheider leicht unter 10 0C (50 °F) halten, wenn die Umgebungstemperatur und die Temperatur der ankommenden Naßluft beide 22 0C (70 OF) betragen.
  • Unter Bereitschaftsbedingungen, bei welchen das Wirbelrohr ein- und ausgeschaltet wird, ist ein Durchschnitt von etwa 0,3 scfm (Standardkubikfuß/Minute) Luft alles, was zum Aufrechterhalten einer Drucktaupunktstemperatur von 10 0C (50 OF) verbraucht wird. Wenn andererseits die stromabwärtigen Anforderungen einen Strom von etwa 10 scfm oder dgl. durch den Trockner verlangen, so verbraucht das Wirbelrohr 4 scfm, um eine Drucktaupunktstemperatur von 10 0C (50 OF) aufrechtzuerhalten. Höhere Ströme führen selbstverständlich zu einem Anstieg der Drucktaupunktstemperatur über 10 0C (50 0F).

Claims (8)

  1. Patentansprüche:
    bj Gastrockenvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Wärmetauscher (18) mit dreifacher Gasführung, bei welchem der Einlaß der ersten Gasführung (16) an eine unter Druck stehende Naßgasquelle anschließbar ist, durch ein Wirbelrohr (24), welches einen ankommenden Gasstrom in einen relativ wärmeren Teilstrom und einen relativ kälteren Teilstrom aufteilt und so angeschlossen ist, daß es den letzteren der zweiten Gasführung (34)des Wärmetauschers zuführt, damit er sich darin in Wärmeaustauschbeziehung zu dem sich durch die erste Gasführung bewegenden Naßgas bewegt, durch einen Abscheider (40) zum Abscheiden des aus dem Naßgas in dem Wärmetauscher auskondensierten Kondensats, der so angeschlossen ist, daß er das aus der ersten Gasführung des Wärmetauschers austretende teilweise getrocknete Gas empfängt, durch eine erste Leitung, welche so angeschlossen ist, daß sie das teilweise getrocknete Gas aus dem Abscheider im Anschluß an das Abscheiden des Kondensats daraus empfängt und dasselbe in die dritte Gasführung (42) des Wärmetauschers zurückleitet, damit es durch dieselbe neben den in den ersten und zweiten Gasführungen strömenden Gasen strömt, so daß die Wärmeübertragung von dem Naßgas in der ersten Gasführung maximiert wird, ohne das Kaltgas in der zweiten Gasführung zu erwärmen, durch eine zweite Leitung (20), die so angeschlossen ist, daß sie einen Teil des in die erste Gasführung (16) eintretenden Gases empfängt und dasselbe zu dem Wirbelrohr (24) leitet, und durch ein thermostatisch gesteuertes Absperrorgan (26), welches in die zweite Leitung geschaltet ist und bei Betätigung die Gaszufuhr zu dem Wirbelrohr immer dann abschaltet, wenn die Temperatur des die erste Gasführung des Wärmetauschers verlassenden Gases unter ein voreingestelltes Minimum abfällt.
  2. 2. Gastrockenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase in der zweiten Gasführung (34) und in der dritten Gasführung (42) des Wärmetauschers (18) im Gegenstrom zueinander und im Gegenstrom zu dem Gas in der ersten Gasführung (16) strömen.
  3. 3. Gastrockenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitung das teilweise getrocknete Gas zu der dritten Gasführung (42)an einer Stelle zwischen den Enden des Wärmetauschers (18) leitet und daß diese Stelle derart gewählt ist, daß die Temperatur des teilweise getrockneten Gases, welches zu dem Wärmetauscher zurückkehrt, gleich oder etwas niedriger als die Temperatur des relativ wärmeren Gasteilstroms ist, der sich neben demselben in der zweiten Gasführung (34) bewegt.
  4. 4. Gastrockenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermostatisch gesteuerte Absperrorgan (26) einen Temperaturfühler (38) enthält, daß der Wärmeaustauscher (18), der Abscheider (40), der Fühler (38) und beide Leitungen in einem Gehäuse (12i) untergebracht sind, und daß der relativ wärmere Gasteilstrom in die Atmosphäre außerhalb dieses Gehäuses (12i) abgelassen wird.
  5. 5. Gastrockenvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der relativ kältere gasförmige Teilstrom, der die zweite Gasführung (34) des Wärmetauschers (18) verläßt, in die Atmosphäre innerhalb des Gehäuses (12i) abgelassen wird.
  6. 6. Verfahren zum Trocknen eines unter Druck stehenden Naßgases, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Kondensieren eines Teils der Feuchtigkeit in dem ankommenden Naßgas, indem dasselbe in Wärmeaustauschbeziehung zu dem relativ kälteren Teilstrom desselben Gases, der aus der kalten Seite eines Wirbelrohrs austritt, geleitet wird, Abscheiden des Kondensats aus dem auf diese Weise gekühlten ankommenden Gas, Zurückleiten des von dem Kondensat befreiten Gases in Wärmeaustauschbeziehung zu dem ankommenden Naßgas, so daß dasselbe gekühlt und weitere Feuchtigkeit in demselben kondensiert wird, wobei das zurückgeleitete Gas an eine Stelle zurückgeführt wird, wo seine Temperatur gleich oder unterhalb der Temperatur des relativ wärmeren Teilstroms aus dem Wirbelrohr ist, der neben demselben strömt, Bestimmen der Temperatur des Kaltgases, bevor das Kondensat aus ihm abgeschieden wird, Abzweigen eines Teils des ankommenden Naßgases zur Versorgung des Wirbelrohrs, und Abschalten des Stroms von ankommendem Naßgas zu dem Wirbelrohr immer dann, wenn die Temperatur des Kaltgases unter das vorbestimmte Minimum fällt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der relativ wärmere Gasteilstrom, der aus der Warmseite des Wirbelrohrs austritt, in die Atmosphäre an einer Stelle abgelassen wird, die von derjenigen Stelle entfernt ist, wo die Kondensation stattfindet.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der relativ kältere Gasteilstrom zum Kühlen der Umgebung verwendet wird, in welcher die Kondensation im Anschluß an seine Verwendung für den letztgenannten Zweck ausgeführt wird.
    L e e r s e i t e
DE19752530198 1975-07-05 1975-07-05 Vorrichtung zum Trocknen von Gasen Expired DE2530198C3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19752530198 DE2530198C3 (de) 1975-07-05 1975-07-05 Vorrichtung zum Trocknen von Gasen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19752530198 DE2530198C3 (de) 1975-07-05 1975-07-05 Vorrichtung zum Trocknen von Gasen

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2530198A1 true DE2530198A1 (de) 1977-01-13
DE2530198B2 DE2530198B2 (de) 1979-06-21
DE2530198C3 DE2530198C3 (de) 1980-02-14

Family

ID=5950843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752530198 Expired DE2530198C3 (de) 1975-07-05 1975-07-05 Vorrichtung zum Trocknen von Gasen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2530198C3 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5463448U (de) * 1977-10-12 1979-05-04
EP0405613A1 (de) * 1989-06-30 1991-01-02 Mta S.R.L Wärmetauscher
DE19621908A1 (de) * 1996-05-31 1997-12-04 Filtan Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Gas, insbesondere Erdgas

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5463448U (de) * 1977-10-12 1979-05-04
EP0405613A1 (de) * 1989-06-30 1991-01-02 Mta S.R.L Wärmetauscher
DE19621908A1 (de) * 1996-05-31 1997-12-04 Filtan Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Gas, insbesondere Erdgas

Also Published As

Publication number Publication date
DE2530198B2 (de) 1979-06-21
DE2530198C3 (de) 1980-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1926400B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer konditionierten atmosphäre
DE1945177A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von komprimierten Gasen
EP1533116A1 (de) Temperiervorrichtung für Druckmaschinen
DE69004009T2 (de) Kühlanlage mit Zusatzwärmespeicher.
DE3220358A1 (de) Kuehl- und luftkontitioniervorrichtung
EP2692416A2 (de) Kältetrockner
EP0862889A2 (de) Wärmepumpe für eine Geschirrspülvorrichtung
DE2530198A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum trocknen von gasen
DE1454527B2 (de) Anlage zum gegebenenfalls gleichzeitig erfolgenden zonenweise beheizen und kuehlen eines mehrzonen-gebaeudes
DE102005034826B4 (de) Wärmepumpe sowie Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpe
EP0239837A2 (de) Verfahren zur Rückgewinnung von Verflüssigungswärme einer Kälteanlage und Kälteanlage zur Durchführung des Verfahrens
DE2403352B2 (de) Haartrockner
DE2502072B2 (de) Anlage zur Behandlung von Luft für Räume
DE3150624A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum auftrennen eines rohgasgemisches
DE2757721A1 (de) Verfahren zur temperatureinstellung von medien
DE112009000657B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Kühlgeräts sowie Kühlgerät zum Durchführen eines solchen Verfahrens
DE2402678A1 (de) Einfriersichere heizungs- und kuehleinrichtung fuer gebaeude
DE2631754A1 (de) Anlage zur wetterkuehlung im untertagebergbau
DE2531633A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum trocknen von gas
DE1943067A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Verminderung der Nachkondensation in der Umgebung von Kuehltuermen
DE2402347A1 (de) Anlage zum entfeuchten und beheizen der luft eines hallenbades
DE2119107C3 (de) Anlage zum Kühlen von Innenräumen
DE3314890A1 (de) Klemmvorrichtung zum einspannen von blechplatten in einer streckrichtmaschine
DE3036687A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum abtauen von luft-wasser-waermepumpen
DE3333903A1 (de) Abtaueinrichtung fuer kaeltemittel-verdampfer

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee