DE2654253A1 - Vorrichtung zur kaeltetrocknung von gas, insbesondere druckluft - Google Patents

Vorrichtung zur kaeltetrocknung von gas, insbesondere druckluft

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DE2654253A1 DE19762654253 DE2654253A DE2654253A1 DE 2654253 A1 DE2654253 A1 DE 2654253A1 DE 19762654253 DE19762654253 DE 19762654253 DE 2654253 A DE2654253 A DE 2654253A DE 2654253 A1 DE2654253 A1 DE 2654253A1
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    • 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)

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Description

  • 'Vorrichtung zur Kältetrocknung von Gas,
  • insbesondere Druckluft ~Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kältetrocknung von Gas, insbesondere von Druckluft, mit einem Gas-/Gaswärmeaustauscher sowie einem Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher iiim wesentlichen vertikaler Anordnung, wobei das zu trocknende Gas aufeinanderfolgend den Gas-/Gaswärmeaustauscher, den Gas-/ Kältemittelwärmeaustauscher und anschließend wieder den Gas-/ Gaswärmeaustauscher in einem kontinuierlichen Kreislauf durchströmt.
  • Eine solche Anordnung ist aus der von der Anmelderin stammenden DT-OS 2 232 386 bekannt. Der in dieser Druckschrift beschriebene Kältetrockner arbeitet in vorteilhafter Weise im Gegenstromverfahren, wodurch eine bedeutsame Energieeinsparung erreicht wird. Das zu trocknende Gas, insbesondere Druckluft, wird vom Kompressor zunächst in einen Gas-/Gaswärmeaustauscher eingeführt, wo dem eingeführten Gas bzw. der Druckluft ein Teil der Wärme entzogen wird. Von diesem Gas-/Gaswärmeaustauscher strömt das Gas dann zu einem Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher, wo der .Taupunkt des zu trocknenden Gases soweit herabgesetzt wird, daß die darin enthaltene Feuchtigkeit sowie auch zum Teil weitere Verunreinigungen abgeschieden werden, Nach dem Abscheiden der Feuchtigkeit wird das Gas dem Gas-/Gaswärmeaustauscher im Gegenstrom wieder zugeführt, um das nun trockene Gas wieder aufzuwärmen und dabei gleichzeitig das zugeführte noch feuchte Gas abzukühlen.
  • Gegenüber bereits früher bekannten Anordnungen zeichnet sich diese aus der DT-OS 2 232 386 bekannte Vorrichtung zur Kältetrocknung dadurch aus, daß das natürliche Gefälle der Luft in ihren verschiedenen Temperaturzuständen ausgenutzt wird, wodurch eine erhebliche Verringerung des sonst üblichen Druckverlustes erreicht wurde. Dieses natürliche Gefälle ergibt sich dadurch, daß die zunächst in den Kältetrockner eingeführte warme Luft bei ihrer Abkühlung abwärts strömen kann, was ihrem natürlichen Gefälle deshalb entspricht, weil sich beim Abkühlen eine Gasverdichtung ergibt. Eine gleiche Strömungsrichtung von oben nach unten ist auch beim Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher vorgesehen, so daß auch hier das Gas durch den Wärmeaustauscher längs seinem natürlichen Gefälle strömt. Umgekehrt strömt das Gas bei seiner Wiederaufwärmung im Gas-/Gaswärmeaustauscher von unten nach oben, was ebenfalls dem natürlichen Bedürfnis des sich aufwärmenden und damit leichter werdenden Gases entspricht. Die Abwärtsbewegung des noch mit Verunreinigungen beladenen abzukühlenden Gases in Abwärtsrichtung durch die Wärmeaustauscher ist auch deshalb von Vorteil, weil dadurch nicht nur die abgeschiedene Feuchtigkeit, sondern auch evtl. enthaltener Schmutz sowie Ölrest sich unten sammeln und in einfacher Weise abgezogen werden können.
  • Nachteilig ist allerdings, daß sich durch die vertikale Anordnung der beiden Wärmeaustauscher eine recht große Bauhöhe ergibt, die beim Kältetrockner der DT-OS 2 232 386 sogar dazu zwingt, die beiden Wärmeaustauscher nebeneinander anzuordnen, was zusätzlich den Flächenbedarf für die Aufstellung des Trockners erhöht.
  • Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung liegt darin, daß zur Schaffung ausreichend großer Wärmeaustauscherfläche sehr lange Rohrleitungen erforderlich sind, die nur dadurch in dem Kessel untergebracht werden können, daß sie im wesentlichen horizontal innerhalb des Wärmeaustauscherkessels ange--rdnet werden, beispielsweise als parallelgeschaltete Kühlschlangen oder als zickzick- oder spiralförmig angeordnete Kühlschlangen, deren Achsen auch im wesentlichen horizontal liegen Nachteil dieser im wesentlichen horizontalen Anordnung ist, daß sich bei geringeren Durchströmungsgeschwindigkeiten leicht Schmutzteile in den Kühlschlangen ablagern können.
  • Im Zusammenhang mit vertikal angeordneten Kältetrocknern ist auch bereits ein Wärmeaustauscherelement bekannt geworden, bei dem in ein Rohr ein zweites Rohr (Kernrohr) eingeschoben ist, wobei der Innendurchmesser des äußeren Rohres größer als der Außendurchmesser des Kernrohres ist, so daß sich ein ringförmiger Raum ergibt, der zum Hindurchführen des einen Austauschermediums dient, während das Innere des Kernrohres das zweite Austauschermedium führt. Da auch hier eine recht große Länge für ein Austauscherelement erforderlich ist, um ausreichende Austauscheröläche zu erhalten, wurden diese Wärmeaustauscher-Rohrelemente ebenfalls entweder zickzackförmig oder spiralförmig angeordnet, wobei die spiralförmige Bauweise, die sogenannte Zyklonbauweise, Vorteile insofern aufweist, als bei ihr die Gefahr der Ablagerung von Schmutz etwas geringer ist, weil keine scharfen Krümmungen vorkommen So zweckmäßig die Anordnung von Rohr mit eingefügtem Kernrohr ist, hat sie doch den Nachteil, daß beim Biegen der Rohrkombination leicht eine Verschiebung der Achse des Kernrohrs bezüglich der Achse des umgebenden Rohres auftritt, so daß sich z, B. ein Teil der Außenwand des Kernrohres an eincm Teil der Innenwand des umgebenden Rohres anlegt. Dadurch entsteht Jeweils ein in Strömungsrichtung sich verengender Raum, in dem sich auch sehr feiner Schmutz leicht niederschlagen kann, wodurch nicht nur die Gefahr einer Verstopfung gegeben ist, sondern sich auch die Fläche vermindert, über der das Wärmeaustauschermedium mit der Rohrwandung in Verbindung steht.
  • Der Wirkungsgrad kann dadurch erheblich leiden, außerdem ergibt sich ein erhöhter Druckverlust. Außerdem ist die Herstellung einer spiral- oder zickzackförmig angeordneten Kühlschlange mit eingelegtem Kernrohr technisch recht aufwendig.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, unter Beibehaltung der Vorteile der Anordnung gemäß der DT-OS 2 232 386 - günstiger Energiewirkungsgrad durch Gegenstromprinzip und Ausnutzung des natürlichen Gefälles zur Verminderung der Druckverluste - einen Kältetrockner zu schaffen, der wesentlich kompakter ist und bei dem die Gefahr der Verstopfung der Kühlschlangen und die damit verbundenen erhöhten Druckverluste und verschlechterten Wirkungsgrade vermieden werden.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest der Gas-/Gaswärmeaustauscher Wärmeaustauscherelemente besitzt, die aus einem Außenrohr und einem darin angeordneten Innenrohr (Kernrohr) und aus im Zwischenraum zwischen Außenrohrinnenfläche und Kernrohraußenfläche und/oder im Kernrohr angeordneten, mit der bzw. den Flächen in Wärmekontakt stehenden, in Querschnittsansicht mäanderförmig verlaufenden Metallblech besteht.
  • Durch diese Anordnung wird nicht nur vermieden, daß sich bei unachtsamer Handhabung während der Herstellung oder Montage das Kernrohr an die Innenfläche des Außenrohres anlegt und damit zu Schmutzsammelstellen führt, es wird auch eine so starke Erhöhung der Wärmeaustauschkapazität erreicht, daß die Gesamtlänge des Austauscherelementes nicht mehr zu Zickzack- oder Schleifenform gebogen werden muß, um sie im Wärmeaustauscherkessel unterbringen zu können Vielmehr kann die gesamte Austauscherrohrlänge in der vertikalen Bauhöhe des Austauscherkessels untergebracht werden. Dadurch wird die Herstellung der Kühlschlangen stark vereinfacht und der Durchströmungswiderstand wesentlich verringert, da das hindurchströmende Gas keine scharfen Kurven überwinden muß. Die Berührungslinien zwischen den Rohrflächen und den mäanderförmig verlaufenden Metallblechen liegen stets in Strömungsrichtung des Wärmeaustauschmediums, so daß die Gefahr von Schmutzablagerungen wesentlich verringert wird.
  • Statt die Austauscherelemente im wesentlichen vertikal anzuordnen, kann es bei bestimmten Anwendungen günstig sein, einen leichten Drall (0,2 O.. 2 Drehungen pro m oder auch 0,5 ... 1 Drehungen pro m vertikaler Höhenunterschied) vorzusehen, insbesondere dann, wenn eine bestimmte Verwirbelung des Gases zweckmäßig ist. Durch diesen Drall ändert sich nichts an der grundsätzlichen Tatsache, daß scharfe Ecken vermieden und eine dauernde Abwärtsbewegung des zu kühlenden Gases (bzw. Aufwärtsbewegung des zu erwärmenden Gases) sichergestellt wird.
  • Wegen des schlechteren Wärmeüberganges zwischen Gas und Metall gegenüber dem Wärmeübergang von Kühlmittel auf Metall ist die aus mäanderförmig verlaufenden Metallblech bestehende Berippung besonders im Gaskreis von Vorteil, während sie beim Kühlmittelkreis unter Umständen weggelassen werden kann. Eine solche optimale Anpassung an die Wärmeaustauschmedien kann den Herstellungspreis bedeutend verringern.
  • Mit den erfindungsgemäß gestalteten Wärmeaustauschelementen ist es möglich, die in der DT-OS 2 232 386 dargestellte Anordnung von vertikal nebeneinander liegendem Gas-/Gaswärmeaustauscher und Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher so aufzubauen, daß eine wesentlich größere Kompaktheit erreicht wird, z. B.
  • durch Verringern der benötigten Grundfläche und/oder durch Verringerung der Bauhöhe. Die bekannte Anordnung ist besonders 3 für Großtrockneranlagen (z. B. ab 5000 m³/h) geeignet. Für Trockner kleinerer Kapazität (beispielsweise von 60 bis 5000 m³/h ist eine noch größere Kompaktheit dadurch zu erreichen, daß Gas-jKältemittelwärmeaustauscher und Gas-/Gaswärmeaustauscher koaxial zueinander angeordnet werden. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, daß der Gas-/Gaswärmeaustauscher oberhalb des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers liegt oder auch dadurch, daß der Gas-/Kältemittelaustauscher innerhalb des Gas-/Gasaustauschers liegt.
  • Da innerhalb des Gas-/Kältemi'ttelwärmeaustauschers der Wärmeübergang günstiger liegt, können die dort verwendeten Wärmeaustauscherelemente kürzer gehalten werden, so daß die Bauhöhe des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers geringer wird, als die des Gas-/Gaswärmeaustauschers. Statt dessen können aber auch die Rippen des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers in geringerer Anzahl oder mit kleinerer Fläche gegenüber den Rippen des Gas-/Gaswärmeaustauschers vorgesehen werden, insbesondere dann, wenn aus Normierungsgründen für beide Austauschereinheiten gleiche Höhen zweckmäßig sind. Statt der verringerten Bauhöhe wird dann eine Verbilligung der Herstellung erreicht.
  • Für größeren Luftdurchsatz ist es zweckmäßig, in jedem Wärmeaustauscher jeweils mehrere Austauscherelemente nebeneinander angeordnet vorzusehen Besonders bei koaxialer Anordnung des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers innerhalb des Gas-/Ga#wärmeaustauschers ist es dann zweckmäßig, die Achsen der Wärmeaustauschelemente auf einer kontinuierlich verlaufenden geschlossenen Kurve anzuordnen, wobei in vielen Fällen diese Kurve einen Kreis darstellen wird.
  • Statt das Austauscherelement aus einem Kernrohr und einem Außenrohr mit zugehörigem gewelltem Rippenblech aufzubauen, kann es unter Umständen günstig sein, in einem Außenrohr mehrere Kernrohre vorzusehen, wobei um jedes Kernrohr gewelltes Blech liegt. Das gewellte Blech kann entweder symmetrisch um jedes Kernrohr herum angeordnet sein oder auch so zusammengepreßt sein, daß es im wesentlichen keinen freien Raum im Lumen des Außenrohres freiläßt. In die einzelnen Kernrohre selbst kann ebenfalls gewelltes Blech eingeführt werden, insbesondere dann, wenn das durch die Kernrohre fließende Medium gasförmig ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Wärmeaustauscherelementen der vorstehend genannten Art, Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren besteht zum einen darin, daß zunächst ein Rohr (Kernrohr) mit einem gewellten Blech ummantelt wird, wonach dieses ummantelte Kernrohr dann in ein Außenrohr eingeschoben wird. Statt nur ein Rohr (Kernrohr) in das Außenrohr einzuschieben, können auch in ein entsprechend größeres Außenrohr mehrere ummantelte Kernrohre eingeschoben werden. Unter bestimmten Umständen ist es günstig, auch noch in das Kernrohr gewelltes Blech einzuschieben.
  • Unter bestimmten Betriebsbedingungen kann es vorteilhaft sein, zwischen dem gewellten Blech und dem Rohrmantel eine Verbindung herzustellen, beispielsweise durch Verlöten oder Verschweißen.
  • Noch günstiger ist es, wenn statt dessen nach Einschieben des gewellten Bleches das Rohr durch Ziehen in seinem Durchmesser verringert wird, wodurch ein Einklemmen und weiteres Einfalten des gewellten Bleches erreicht wird. Durch diese Herstellungsart ist es insbesondere möglich, bei Anordnung von mehreren Kernrohren in einem größeren Außenrohr zu erreichen, daß das Lumen des Außenrohres vollständig von gewelltem Blech angefüllt wird, so daß der Wärmeübergangswiderstand von den einzelnen Blechteilen zu den Rohrmänteln verringert und damit der Wärmeübergang erleichtert wird.
  • Unter Umständen ist es günstig, dem gewellten Blech einen leichten Drall zu geben, wodurch das hindurchströmende Medium einer Spiralbewegung unterworfen wird, was bei manchen Anwendungen von Vorteil ist.
  • Das gewellte Blech kann aus einem Blechstreifen hergestellt werden, der mit den Wellungen versehen und dann um einen Dorn herumgebogen wird, um ihn in das Kernrohr einzuschieben oder um das Kernrohr herumzulegen. Eine andere Möglichkeit ist die, ein Rohr so mit Einsenkungen zu versehen, daß sich die gewünschte Form des gewellten Bleches ergibt, wobei dieses Ausgangsmaterial von besonderem Vorteil ist, wenn das gewellte Blech durch Tiefziehen des umhüllenden Rohres anschließend gepreßt wird.
  • Es sei noch auf die ebenfalls von der Anmelderin stammende Gebrauchsmusterschrift G 73 25 813 hingewiesen. Die in dieser Gebrauchsmusterschrift dargestellte Vorrichtung zur Kältetrocknung ist besonders für geringere Durchsatzmengen geeignet.
  • Gemäß dieser Gebrauchsrnusterschrift sind Gas-/Caswärmeaustauscher und Gas-/Kältemittelaustauscher in einem Gehäuse vertikal nebeneinander untergebracht. Die größere Kompaktheit wird hier durch die geringere Durchsatzkapazität erkauft Die bezüglich der DT-OS 2 232 386 geschilderten Mängel sind in gleicher Weise bei dieser Ausführungsform noch vorhanden.
  • Weitere Einzelheiten, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der beiliegenden Darstellung von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung.
  • Es zeigt: Fig. 1 .eine Vorrichtung zur Rältettocknung von Gas gemäß dem Stand der Technik; Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kältetrocknung von Gas; Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie A-B der Fig. 2; Fig. 4a - 4e Schnittansichten von verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Austauscherelemente; Fig. 5a - 5e und 6a - 6d schematische Darstellungen zur Erläuterung des Herstellungsverfahrens für die erfindungsgemäßen Austauscherelemente; Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kältetrocknung von Gas; Fig. 8 eine Schnittansicht längs der Linien A-B der Fig. 7; Fig. 9 eine gegenüber der Fig. 7 um 45° verdrehte Teilschnittansicht zur Darstellung der Rohrverbindung zwischen unterer und oberer Ringleitung; Fig. 10 eine noch weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältetrockners für Gas und Fig. 11 eine Schnittansicht längs der Linie A-B der Fig. 10.
  • In Fig. 1 ist ein Kältetrockner 10 bekannter Art dargestellt.
  • Er umfaßt einen vertikal angeordneten Gas-/Gaswärmeaustauscher 12 sowie einen parallel dazu aufgestellten Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher 14. Innerhalb des Gas-/Gaswärmeaustauschers 12 befindet sich ein Wärmeaustauschereinsatz 18, der aus horizontal liegenden Kühlschlangen 24 ausgerüstet ist, an deren Außenwandungen sich Kühlrippen 26 befinden.
  • Daszu behandelnde Gas, beispielsweise aus einem Kompressor stammende, möglicherweise schon vorgekühlte Druckluft, wird dem Gas-/Gaswärmeaustauscher 12 über einen Einlaß 28 zugeführt, wobei die Drucklufttemperatur beispielsweise 350 C beträgt.
  • Vom Einlaß strömt die Druckluft an den Kühlschlangen und Kühlrippen 24, 26 vorbei in Richtung des Pfeiles M von oben nach unten und kühlt sich dabei ab.
  • Es tritt bei 30 aus und gelangt über ein nicht dargestelltes Rohr zum Einlaß 40 des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers 14.
  • Der Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher 14 enthält ebenfalls einen Wärmeaustauschereinsatz 36, der von einem Gehäuse 38 umschlossen ist. Das in den Einlaß 40 einströmende auf eine Temperatur von z. B. 200 C abgekühlte Gas durchströmt den Wärmeaustauschereinsatz 36 und verläßt diesen mit einer Temperatur von + 1,50 C.
  • Durch die Temperatur erniedrigung wird in dem Gas enthaltene Feuchtigkeit niedergeschlagen und kann mittels Ablässe 57 und 58 entfernt werden. Das nun trockene Gas tritt bei 42 aus dem Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher aus und wird einem wahlweise vorhandenen Filter 56 zugeführt, wo evtl. nicht mit dem Tauwasser niedergeschlagene Schmutzreste und Ölteilchen auf gefangen werden. Von diesem Filter gelangt dann das kalte Gas in den Gas-/Gaswärmeaustauscher 12 zurück, wo es vom Einlaß 32 durch die Kühlschlangen 26 hindurch und nach oben und aus dem Auslaß 34 herausgeführt wird. Dabei wärmt sich dieses Gas wieder auf eine für den Gebrauch geeignete Temperatur an.
  • Dieser bekannte Kältetrockner wendet also bereits das energiesparende Rückstromprinzip an und erreicht durch die Ausnutzung des natürlichen Gefälles der verschieden temperierten Gasbestandteile auch eine Erniedrigung des Durchströmungswiderstandes.
  • Nachteilig ist allerdings die horizontale Anordnung der Kühlschlangen sowohl im Gas-/Gaswärmeaustauscher 12 als auch im Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher 14, wo das über eine Einspritzleitung 52 zugeführte Kältemittel die hintereinander angeordneten Kühlschlangen 46 durchströmt und über die Saugleitung 54 wieder aus dem Wärmeaustauschergehäuse austritt. Falls im Kältemittel Schmutzteilchen oder Fremdstoffe enthalten sind, ist es durch die horizontale Anordnung der Kühlschlangen leicht möglich, daß sich diese Fremdstoffe am Boden der Kühlschlangen absetzen und so mit der Zeit das Lumen der Rohrleitungen verengen und damit zum einen den Wärmeübergang zur Rohrwand verschlechtern, zum anderen aber den Durchströmungswiderstand für das Kältemittel erhöhen. Noch größer ist diese Gefahr beim Gas-/Gaswärmeaustauscher, weil innerhalb der Druckluft sehr häufig Fremdstoffe vo: vorhanden sind, die sich hier ebenfalls in den horizontal angeordneten Kühlschlangen 24 absetzen und nicht nur den Wärmeübergang zunehmend behindern, sondern ebenfalls zu einer Lumenverkleinerung und damit zu einer Erhöhung der Druckdifferenz führen können. Ein so aufgebauter Kältetrockner muß also in regelmäßigen Abständen gewartet werden, um Ablagerungen wieder zu entfernen. Außerdem ist die Bauhöhe der Anordnung recht hoch, trotz der Anordnung der beiden Wärmeaustauscher nebeneinander, was natürlich wiederumdie erforderliche Aufstellfläche vergrößert. Wird, wie in der Gebrauchsmusterschrift G 73 25 813 gezeigt, ein gemeinsames Gehäuse für sowohl den Gas-/Gaswärmeaustauscher als auch für den Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher verwendet, vergrößert sich zwar die Kompaktheit der Gesamtanlage bei gleichbleibender Bauhöhe, jedoch besitzt ansonsten dieser Trockner ähnliche Nachteile wie der eingangs erwähnte und in der DT-OS 2 232 386 beschriebene Trockner.
  • In Fig. 2 ist eine erste Ausführungsform eines gegenüber dem vorstehend geschilderten Stand der Technik erfindungsgemäß verbesserten Kältetrockners im Längsschnitt dargestellt, während die Fig. 3 eine Querschnittsansicht längs der Schnittlinie A-B der Fig. 2 wiedergibt.
  • Auch hier besteht die Vorrichtung zur Kältetrocknung von Gas wie beim Stand der Technik aus einem Gas-/Gaswärmeaustauscher 12 sowie einem Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher 14. Beide Wärme austauscher sind koaxial übereinander angeordnet. Diese Anordnung ist gegenüber der ir der Fig. 1 dargestellten bekannten Anordnung deshalb besonders günstig, weil sie zum einen die Grundfläche des Austauschers stark verkleinert, zum anderen aber auch strömungstechnisch wesentlich günstiger ist, weil die Notwendigkeit von Verbindungsrohrleitungen zwischen den beiden Wärmeaustauschern teilweise wegfallen.
  • Die Vergrößerung der Bauhöhe durch das Übereinanderordnen von den beiden Wärmeaustauschern wird dadurch in Grenzen gehalten, daß zumindest im Gas-/Gaswärmeaustauscher 12 Austauscherelemente verwendet werden, die besonders gute Wärmeübertragungseigenschaften besitzen. Beispiele für derartige Wärmeaustauschere7 amente sind im Querschnitt in den Fig. 4a - d wiedergegeben.
  • Die einfachste Form eines Austauscherelementes 59 ist in Fig. 4a wiedergegeben. Das Austauscherelement 59 besteht hier aus einem äußeren Rohr 60 und einem koaxial dazu angeordneten Innenrohr 62, das auch als Kernrohr bezeichnet wird. In das Kernrohr ist mäanderförmig gewelltes Blech 64 eingeschoben, daß mit der Innenwand des Kernrohrs 62 in wärmeleitender Berührung steht.
  • Durch dieses gewellte Blech 64 wird die Wärmeaustauscherfläche innerhalb des Kernrohres um beispielsweise einen Faktor von 10 - 15 vergrößert. Berücksichtigt man, daß durch den Einfluß des längeren Wärmeleitweges eine Wärmeübergangsverschlechterung auftritt, die durch einen Faktor von beispielsweise 0,3 - 0,7 berücksichtigt wird, ergibt sich ir.mer noch eine Verbesserung des Wärmedurchganges um einen Faktor von im vorliegenden Beispiel 3 - 10,5. Wenn vorher eine Kühlschlangenlänge von z. B.
  • 6 m erforderlich war, die in einem Wärmeaustauscherkessel ohne Zickzack- oder Schleifenführung nicht mehr untergebracht werden konnte, wird es durch diese Verbesserung des Wärmeüberganges möglich, die Kühlschlangenlänge auf 2 m oder gar 60 cm zu verkürzen, wodurch es möglich wird, diese Kühlschlangen bzw. -rohre wie in Fig. 2 dargestellt geradlinig von einem oberen Lufteintrittssammler 44 durch den Gas-/Gaswärmeaustauscher 12 und anschließend durch den Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher 14 zum unteren Luftaustrittssammler 47 zu führen. Die gesamte Bauhöhe beträgt also beispielsweise nur 2 - 3 m.
  • Das in Fig. 4a dargestellte Profil ist besonders geeignet für einen Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher, bei dem das Kältemittel durch das von der Kernrohraußenfläche und der Innenfläche des äußeren Rohres gebildete Lumen 66 hindurchfließt, während das zu kühlende Gas das Kernrohr 62 durchströmt. Die innerhalb des Kernrohres durch die mäanderförmig gewellten Bleche gebildete größere Wärmeaustauscherfläche ist deshalb günstig, weil der Wärmeübergang von Gas auf Metall häufig schlechter ist, als der zwischen Kühlmittel und Metall. Durch die Erhöhung der Wärmeaustauscherfläche um einen ähnlichen Faktor ergibt sich eine optimale Anpassung des Wärmeaustauschers an die Wärmeaustauschermedien.
  • Falls das Kältemittel durch das Kernrohr fließt, während das Gas durch das von Kernrohr und Außenrohr gebildete Lumen 66 fließt, ist es zweckmäßig, die mäanderförmig gewellten Bleche in dieses Lumen 66 anzuordnen, wie es in Fig. 4b dargestellt ist.
  • Ist ein Wärmeaustausch zwischen zwei Gasen vorgesehen, wie z. B. im Gas-/Gaswärmeaustauscher 12, sollte sowohl innerhalb des Kernrohres als auch zwischen Kernrohr und äußerem Rohr mäanderförmig gewelltes Blech vorgesehen werden, wie es in der Fig. 4c dargestellt ist.
  • Wie aus der Fig. 2 sowie auch aus den Fig. 4d und 4e zu erkennen ist, kann es zweckmäßig sein, mehrere Kernrohre 62 innerhalb nur eines äußeren Rohres 60 anzuordnen. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform vereinfacht sich durch diese Anordnung der Anschluß des oberen Luftaustrittsammlers 42 an das in diesem Falle vier Kernrohre enthaltende Austauscherelement 59, weil der obere Luftaustrittssammler 42 pro Austauscherelement 59 nur an ein Lumen 66 angeschlossen werden braucht. Noch größer ist die Vereinfachung im Bereich des Gas-/Kältemittelwärmeaustaushers, weil sonst für jedes Kernrohr eine eigene Einspritzung erforderlich wäre Die in den Fig. 4d und 4e dargestellten Ausführungsformen eines Austauschelementes unterscheiden sich dadurch, daß in der Fig. 4e um jedes Kernrohr 62 das mäanderförmig gewellte Blech axialsymmetrisch zu dem jeweiligen Kernrohr angeordnet ist. Soll das Lumen 66 zur Erhöhung der Wärmeaustauscherfläche pro Flächeneinheit des Lumens verbessert werden, ist es zweckmäßig, gemäß Fig. 4d das gewellte Blech so zu verformen, daß diese freien Räume verschwinden. Dies kann dadurch geschehen, daß das in Fig. 4e dargestellte Rohr 60 gezogen wird, wodurch sich eine Durchmesserverringerung ergibt, die zu einem Zusammendrücken des gewellten Bleches um die einzelnen Kernrohre herum führt, wodurch aus der Anordnung der Fig. 4e die der Fig. 4d entsteht.
  • Die Herstellung der in den Fig. 4a - 4e dargestellten Austauscherelemente ist auf verschiedene Weise möglich. Man kann beispielsweise von einem ebenen Blechstreifen ausgehen, wie er in Fig. 5a schematisch wiedergegeben ist. Dieser Blechstreifen 68 kann dann gewellt werden, Fig. 5b, und zur Einbringung in ein Kernrohr 62 nach entsprechender Aufwicklung, beispielsweise über einen Dorn 70, eingeschoben werden, woraufhin der Dorn 70 wieder herausgezogen wird.
  • Um gewelltes Blech in das Lumen 66 zwischen Kernrohr 62 und äußerem Rohr 60 einzubringen, kann ein gemäß Fig. Sb gewellter Streifen um das Kernrohr 62 herumgelegt werden (Fig. 5e) und anschließend dieses Kernrohr, ggf. zusammen mit weiteren Kernrohren, in das äußere Rohr 60 eingeschoben werden. Das gewellte Blech kann dabei aus mehreren Stücken 68 bestehen.
  • Statt des vorstehend geschilderten Verfahrens, bei dem von einem Blechstreifen ausgegangen wird; ist es auch möglich, von einem Blechrohr 72 auszugehen, siehe Fig. 6a. Dieses Rohr kann durch geeignete Verfahren, z. B. durch Eindrücken, mit Wellungen versehen werden, wie es in der Fig. 6b wiedergegeben ist. Das so verformte Rohr läßt sich leicht in ein entsprechendes Kernrohr 62 bzw. auch in ein entsprechendes äußeres Rohr 60 einschieben, siehe Fig. 6c. Wird nun durch Ziehen das Rohr 60 bzw. 62 hinsichtliches seines Durchmessers verkleinert, so vertiefen sich die Wellungen des Blechstreifens 72, während gleichzeitig durch den dabei entstehenden Druck ein guter Wärmeübergangskontakt zwischen dem gewellten Blech und der Rohrwand auftritt. Statt dessen kann natürlich auch das gewellte Blech auf andere Weise mit dem Rohr verbunden werden, beispielsweise durch Löten oder Schweißen.
  • Durch diese erfindungsgemäß aufgebauten Austauscherelemente gelingt es, besonders kompakte Vorrichtungen zur Kältetrocknung zu schaffen. Auf die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform wurde bereits kurz eingegegangen. Der in der Fig. 2 dargestellte Kältetrockner sei nun in größeren Einzelheiten beschrieben.
  • Die Darstellung ist schematisch und einige Teile, wie Fundament, ein möglicherweise vorhandenes äußeres Gehäuse und sonstige Halterungsvorrichtungen sind aus Vereinfachungsgründen weggelassen. Das Gerät besteht aus einem Gas-/Gaswärmeaustauscher 12 und einem damit eng verknüpften Gas-/Kältemittelaustauscher 14.
  • Durch diesen Aufbau gelingt es, für Gas-/Gaswärmeaustauscher 12 und für Gas-/Kältemittelaustauscher 14 die gleichen Kernrohre 62 vorzusehen Dadurch entfallen irgendwelche Verbindungsleitungen und Sammelräume, die sonst erforderlich wären, siehe beispielsweise das in Fig. 1 dargestellte bekannte Gerät Dadurch wird nicht nur der Strömungswiderstand verringert, auch der Aufbau des Kältetrockners kann vereinfacht und verbilligt werden, weil ein Teil der sonst erforderlichen druckfesten Sammler und Verbindungsleitungen wegfall.
  • Um jeweils vier Kernrohre 62 (siehe Fig. 4d und 4e) liegt ein äußeres Rohr 60, durch das im Gas-/Gaswärmeaustauscher 12 von einem mittleren Luftsammler 74 kalte Luft von unten nach oben in den oberen Luftaustrittssammler 42 strömt, um von dort über einen Austrittsstutzen 76 den Kältetrockner als getrocknete normaltemperierte Luft zu verlassen. Dagegen strömt durch das Lumen des äußeren Rohres 60 im Bereich des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers 14 ein Kältemittel, das an einem unteren Kältemittelsammler zugeführt wird, von dort das oder die äußeren Rohre 60 durchströmt und am oberen Kältemittelsammler 80 wieder gesammelt und abgezogen wird.
  • Das zu trocknende Gas wird dem Kältetrockner über einen Stutzen 82 zugeführt, gelangt zunächst in den oberen Lufteintrittssammler 44, der in Form eines ringförmigen hohlen Kastens mit rechteckigem Querschnitt dargestellt ist. An der Bodenfläche dieses Kastens münden die Kernrohre der vier vorgesehenen äußeren Rohre 60, siehe Fig. 3. Das Gas bzw. die Druckluft strömt aus dem Sammler 44 in die Kernrohre 62, wird durch das in Gegenrichtung durch das Lumen des äußeren Rohres 60 strömende getrocknete und kalte Gas vorgekü#hlt und dann durch das im Lumen des äußeren Rohres im Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher fließende Kältemittel auf eine Temperatur nahe dem Nullpunkt, z. B. auf 1,5° C, gebracht. Die so abgekühlte Luft tritt zusammen mit kondensierter Feuchtigkeit in den unteren Luftaustrittssammler 47 aus, der die gleiche Form besitzt, wie der obere Lufteintrittssammler 44. Während des gesamten Abkühlungsprozesses scheidet sich Feuchtigkeit aus, die entweder in Form von Tröpfchen mit dem Gas mitgeführt werden oder sich an den Wänden des Kernrohres bzw an den in diesem Kernrohr enthaltenen mäanderförmigen Blechstreifen niederschlägt und langsam nach unten rinnt und in den Sammler 47 austritt, wo sie mittels nicht näher dargestellem Kondensatableiter abgezogen werden kann.
  • Die Höhe des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers 14 kann gleich der Höhe des Gas-/Gaswärmeaustauschers 12 gewählt werden, falls dies aus Gründen der Auswechselbarkeit der einzelnen Austauscher zweckmäßig ist. Wegen des oft höheren Wärmeübergangswertes des Kältemittels ist es jedoch unter Umständen zweckmäßig, die Höhe des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers gegenüber der Höhe des Gas-/Wärmeaustauschers 12 geringer zu halten, weil dadurch die Gesamthöhe des Trockners verringert werden kann.
  • Vom unteren Luftaustrittssammler 47 wird nun das trockene kalte Gas im Zentrum des Kältetrockners zum mittleren Luftsammler 74 geführt, der mit den Lumen der äußeren Rohre 60 des Gas-/Gaswärmeaustauschers 12 in Verbindung steht. Das Gas strömt nun unter Erwärmung durch dieses Lumen nach oben und tritt im oberen Luftaustrittssammler 42 aus dem Lumen wieder aus. Über den Auslaß 76 gelangt dann die getrocknete auf Normaltemperatur befindliche Luft aus dem Kältetrockner aus und kann von dort seinem Verwendungszweck zugeführt werden.
  • Bei dem in Fig. 2 dargestellten Kältetrockner sind im Zentrum noch weitere Einrichtungen vorgesehen, die die Arbeitsweise des Kältetrockners weiter verbessern. Es handelt sich dabei um einen Zyklonabscheider 84, der mit einer Prallschürze 86 versehen ist und dazu dient, mitgerissene größere Wasser- und öltröpfchen aufzufangen und nach unten abzuleiten. Der von dem Zyklonabscheider gebildete Beruhigungsraum führt gleichzeitig dazu, daß feinere Tröpfchen Zeit gewinnen, sich abzusetzen. Oberhalb des Zyklonabscheiders 84 befindet sich ein weiterer Beruhigungsraum 88 mit einer Prallplatte 90. Feuchtigkeits- und öltropfen, die diesen Beruhigungsraum durch den oberhalb angeordneten Kamin 92 mit dem Luftstrom verlassen, besitzen bereits sehr geringe Durchmesser Besonders schädlich sind dabei die feinen öltröpfchen, die im Kompressor entstanden sind und durch die dort stattfindenden Vorgänge "gecrackt" sind und daher für Schmierzwecke wertlos geworden sind. Sie müssen daher von den an den Drucklufttrockner angeschlossenen Geräten ferngehalten werden. Zu diesem Zweck ist ein Filter 94 am Ende des Kamins 92 im oberen Bereich des Kältetrockners vorgesehen. Dieses Filter ermöglicht ein optimales Abscheiden der noch vorhandenen Feuchtigkeits-, blo und Staubreste. Das Filter 94 ist in einfacher Weise von oben her austauschbar, beispielsweise nach Entfernen einer Verschlußplatte 96. Die geschilderte Anordnung des Filters 94 ist nicht nur vom Standpunkt des Auswechselns her besonders günstig, es liegt auch an der Stelle mit der kältesten Luft. Das abzuscheidende öl ist daher in diesem Bereich am dickflüssigsten und besitzt auch wieder größere Tropfendurchmesser weil während des Durchströmens der Beruhigungsräume und des Kamins 92 die Tropfen die Möglichkeit hatten, zusammenzufließen. Dadurch ist es möglich, Filter mit etwas größerer Porenweite zu verwenden, als es sonst erforderlich wäre. Beispielsweise wird ein Filter mit 3 /u Porenweite verwendet, um öltröpfchen, die einen Durchmesser von kleiner als etwa 10 - 20 /u besitzen, abzufangen.
  • Es sei noch darauf hingewiesen, daß innerhalb des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers das Prinzip der Einspritzverdampfung und nicht das der Überflutungsverdampfung gewählt wurde, weil die Uberflutungsverdampfung zum einen besser für horizontale Verdampfer geeignet ist, zum anderen aber auch nur wesentlich träger geregelt werden kann. Eine flinke Regelung ist aber von Nutzen, weil dadurch die Drucklufttemperatur wesentlich näher an Oo C herangebracht werden kann, ohne daß die Gefahr der Vereisung besteht.
  • Außerdem besteht beim Überflutungsverdampfer die Gefahr der Kältemittelentmischung, so daß ein sich nicht so leicht entmischendes, aber wärmetechnisch weniger wirksames Mittel verwendet werden müßte.
  • Die Anordnung des Kamins 92 ist besonders geeignet, wenn die an den Kältetrockner angeschlossenen Verbraucher pulsierend arbeiten Die während des Arbeitsimpulses hochgerissenen Tropfen haben während des zwischen den einzelnen Arbeitsimpulsen liegenden Ruhezeitraumes ausreichend Zeit, um im Kamin wieder nach unten zu fallen.
  • Statt der in der Fig. 3 dargestellten Anordnung von nur vier äußeren Rohren 60 können natürlich noch weitere Rohre angeordnet werden, je nach geforderter Nennleistung. Auf diese Weise läßt sich beigleichem übrigen Aufbau die Nennleistung sehr genau an den Bedarf anpassen, wodurch sich zwar das äußere Ausmaß des Kältetrockners nicht ändert, aber die Herstellungskosten entsprechend angepaßt sind.
  • In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältetrockners dargestellt, bei der Gas-/Gaswärmeaustauscher 112 und Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher 114 koaxial ineinander angeordnet sind. Die hier dargestellte Ausführungsform entspricht in vielen Teilen der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform.
  • Zur Erleichterung der Über sicht wurden entsprechende Teile mit gleichen Bezugszahlen mit vorangestellter "1" bezeichnet.
  • Durch die Ineinanderschachtelung der beiden Wärmeaustauscher gelingt es, die Bauhöhe des Gerätes noch weiter zu verringern.
  • Die Bauhöhenverringerung erfordert allerdings zusätzliche Maßnahmen, um das aus dem Gas-/Gaswärmeaustauscher austretende vorgekühlte Gas zu sammeln, was in einem zusätzlichen Sammelraum 175 geschieht, dann ein von diesem Sammelraum nach oben führendes Rohr 197, das sich in den Sammelraum 173 öffnet, der mit den Kernrohren des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers 114 in Verbindung steht. Das vorgekühlte Gas strömt von diesem (gegenüber der Fig. 2) jetzt am oberen Ende des Kältetrockners liegenden Sammler 180 in die Kernröhren des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers 114 und ergießt sich in den unteren Luftaustrittssammler 147, wo es die tiefste Temperatur von etwa 1,5° C erreicht hat. Abgeschiedene Flüssigkeit sammelt sich sowohl im Sammler 175 als auch im Sammler 147 und kann von hier abgezogen werden, Vom Sammelraum 147 könnte nun das Gas direkt in den Sammelraum 174 geleitet werden, um sich beim Aufsteigen durch den Gas-/Gaswärmeaustauscher wieder auf zuwärmen und dann über den Sammler 142 und den Stutzen 170 auszutreten. Zur Verbesserung der Wasser-, bl- und Schmutzabscheidung kann aber auch hier, wie bereits bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform, im Zentrum des Kältetrockners wieder ein Zyklonabscheider 184, eine Prallschürze 186, ein Beruhigungsraum 188 mit einer Prallplatte 190, ein anschließender Kamin 192 und schließlich auch wieder eine Filteranordnung 194 vorgesehen werden. Vom Filter könnte jetzt die auch von kleinen öltröpfchen gereinigte Druckluft wie bei der Ausführungsform der Fig. 2 in einem um den Kamin herumliegenden Raum 198 zurück zum Sammler 174 geführt werden. Es hat sich aber als zweckmäßig erwiesen, statt dessen um die äußeren Rohre des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers ein weiteres Rohr 199 zu legen, dessen Lumen mit einem Sammler 181 in Verbindung steht, der wiederum Verbindung zum Filter 194 besitzt. Das Lumen des Rohres 198, durch daß das noch maximal kalte Gas wieder nach unten in den Sammler 174 strömt, dient zur Wärmeisolation des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers gegenüber dem angrenzend liegenden Gas-/Gaswärmeaustauscher.
  • Die Zuführung des Kältemittels erfolgt bei dieser Ausführungsform von unten über den Sammelraum 162 und wird nach Sammlung im Sammelraum 180 über eine entsprechende Leitung am oberen Ende des Kältetrockners abgezogen.
  • In der Fig. 8 sind wiederum nur jeweils vier äußere Rohre für jeden Wärmeaustauscher dargestellt. Selbstverständlich kann auch eine kleinere oder größere Anzahl derartiger Austauscherelemente vorgesehen sein. Zu berücksichtigen ist, daß durch die Verbindungsleitung 197 nicht der gesamte Kreisumfang eines jeden Wärmeaustauscherringes für die Anordnung von Austauscherelementen verwendbar ist.
  • In den Fig. 10 und 11 ist noch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kältetrocknung von Gas, insbesondere Druckluft dargestellt. Auch hier sind Gas-/Gaswärmeaustauscher 212 und Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher 214 koaxial ineinander verschachtelt. Statt der ringförmigen Sammelräume mit rechteckigem Querschnitt sind bei dieser Ausführungsform jedoch Rohrleitungen vorgesehen, wodurch diese Anordnung besonders druckfest wird. So wird das zu trocknende Gas über den Stutzen 282 in ein Sammelrohr 244 geleitet, an daß die Kernrohre 262 des Gas-/Gaswärmeaustauschers 212 angelötet oder angeschweißt sind. Statt des Sammelraums 174 ist eine Sammelrohrleitung 274 vorgesehen, um das im Gegenstrom aufwärts strömende gereinigte kalte Gas in das Lumen des äußeren Rohres 260 des Gas-/Gaswärmeaustauschers einzuführen, von wo es nach Durchströmen des Austauschers im Sammelrohr 242 gesammelt und dem Auslaß 276 zugeführt wird. Statt des Sammelraumes 175 ist ebenfalls ein Sammelrohr 275 zur Aufnahme des vorgekühlten Gases vorgesehen. Über eine nach oben führende Leitung 297 gelangt dieses vorgekühlte Gas dann in die dem Sammelraum 173 entsprechende Rohrleitung 273. Von dort werden die Kernrohre des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers 214 versorgt, die in einem unteren Sammelrohr 247 münden. Dieses untere Sammelrohr 247 steht mit einem hier ebenfalls angeordneten Zyklonabscheider 284 über ein Rohr 248 in Verbindung. Der Zyklonabscheider 284 unterscheidet sich von dem in der Fig. 7 dargestellten Zyklonabscheider 184 nur dadurch, daß die untere Wand zur Erhöhung der Druckfestigkeit gewölbt ausgeführt ist. Das Gehäuse des Zyklonabscheiders enthält neben der Prallschürze 286 auch den Beruhigungsraum 288 und die Prallplatte 290. Von hier gelangt das Gas wieder über einen Kamin 292 in eine Filteranordnung 294 und von dort über ein zusätzliches Rohr 295 in den Sammelring 274. Von diesem Sammelring, der mit dem Lumen des äußeren Rohres des Gas-/Gaswärmeaustauschers 212 in Verbindung steht, gelangt das Gas unter Anwärmung in den bereits erwähnten Sammelring 242, um über den Auslaß 276 an den Verbraucher abgegeben zu werden.
  • Für die Kältemittel zufuhr und -abfuhr sind keine besonderen druckfesten Sammelrohre vorgesehen, da der Kältemittelkreislauf keinen so hohen Druck wie der Druckluftkreislauf aufweist.
  • Durch diesen Aufbau mittels Rohren wird die Größe des von dem Gas innerhalb des Drucklufttrockners eingenommenen Volumens verringert, wodurch das sogenannte Druckliterprodukt sich ermäßigt und die Überwachungsanforderungen entsprechend geringer sind. Tatsächlich enthält die letztgeschilderte Ausführungsform - abgesehen von dem nur bei Bedarf vorgesehenen Zyklonabscheider und dem Filter - keinerlei kesselartiges Gebilde, sondern lediglich Rohre. Insofern stellt dies einen "kesselfreien" Drucklufttrockner dar.
  • Patentansprüche: Leerseite

Claims (28)

  1. patentansprüche: Vorrichtung zur Kältetrocknung von Gas, insbesondere Druckluft, mit einem Gas-/Gaswärmeaustauscher sowie einem Gas-/ gältemittelwärmeaustauscher in im wesentlichen vertikaler Anordnung, wobei das zu trocknende Gas aufeinanderfolgend den Gas-/Gaswärmeaustauscher, den Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher und anschließend wieder den Gas-/Gaswärmeaustauscher in einem kontinuierlichen Kreislauf durchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Gas-/Gaswärmeaustauscher (12) Austauschelemente (59) besitzt, die aus einem Außenrohr (60) und einem darin angeordneten Innenrohr (62) (Kernrohr) und aus im Zwischenraum (66) zwischen Außenrohrinnenfläche und Kernrohraußenfläche und/oder im Kernrohr (62) angeordneten, mit der bzw. den Flächen in Wärmekontakt stehenden, in Querschnittsansicht mäanderförmig verlaufenden Metallblech (64) besteht.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austauscherelemente (59) im wesentlichen vertikal verlaufen.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austauscherelemente (59) mit einem Drall von 0,2 2 Drehungen pro Meter Höhenunterschied verlaufen.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austauschelemente (59) mit einem Drall von 0,5 ... 1 Drehungen pro Meter Höhenunterschied verlaufen.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus mäanderförmig verlaufendem Metallblech bestehende Berippung (64) nur im Gaskreis, nicht dagegen im Kühlmittelkreis vorgesehen ist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher (14) und Gas-/Gaswärmeaustauscher ('2) koaxial zueinander angeordnet sind.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gas-/Gaswärmeaustauscher (12) oberhalb des Gas-/Gaswärmeaustauschers (14) liegt.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher (114, 214) innerhalb des Gas-/Gaswärmeaustauschers (112, 212) liegt.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauhöhe des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers (14) geringer ist, als die des Gas-/Gaswärmeaustauschers (12).
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen des Gas-/Kältemittelwärmeaustauschers (114, 214) eine geringere Anzahl oder kleinere Flächen gegenüber den Rippen des Gas-/Gaswärmeaustauschers (112, 212) aufweisen.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wärmeaustauschern (12, 14) jeweils mehrere Austauscherelemente (59) nebeneinander angeordnet sind.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Austauscherelemente (59) auf jeweils einer kontinuierlich verlaufenden geschlossenen Kurve liegen.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurve ein Kreis ist
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 8, 10,11, 12 oder 13, gekennzeichnet durch eine koaxial mit Abstand um die Gas-/Kältemittelwärmeaustauscherelemente herum angeordnete Wand zur Bildung eines Nachkühlkreises (199), durch den das aus dem Gas-/Kältemittelwärmeaustauscher (114) austretende Gas hindurchgeführt wird, bevor es den Gas-/Gaswärmeaustauscher (112) durchströmt.
  15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Austauscherelemente in jeweils einer gemeinsamen Kammer enden.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern eine Ringrohrleitung darstellen.
  17. 17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Austauscherelement (59) aus mehreren in einem Außenrohr (60) angeordneten Kernrohren (62) besteht.
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß gewelltes Blech (64) jeweils symmetrisch um jedes Kernrohr (62) herum angeordnet ist.
  19. 19, Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß gewelltes Blech (64) um die Kernrohre (62) herum so zusammengepreßt ist, daß im wesentlichen kein von gewelltem Blech (64) freier Raum im Lumen (66) des Außenrohres (60) verbleibt.
  20. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 - 19, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kernrohren (62) gewelltes Blech (64) angeordnet ist.
  21. 21. Verfahren zur Herstellung von Wärmeaustauscherelementen gemäß den Ansprüche 1 - 20, gekennzeichnet durch Ummanteln eines Rohres (Kernrohr) (62) mit einem gewellten Blech (64) und Einschieben des ummantelten Kernrohres (62) in ein Außenrohr (60), dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchrnesser des Kernrohrs (62).
  22. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere ummantelte Kernrohre (62) in ein Außenrohr geschoben werden.
  23. 23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, gekennzeichnet durch Einschieben von gewelltem Blech (64) in das Kernrohr (62).
  24. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 - 23, gekennzeichnet durch Verlöten und Verschweißen des Bleches (64) mit den Rohrwänden.
  25. 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 - 23, dadurch gekennzeichnet, daß das gewellte Blech (64) durch Einfalten eines Rohres (72) erzeugt wird.
  26. 26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 - 25, dadurch gekennzeichnet, daß nach Einschieben des gewellten Bleches (64) in das Rohr dieses zur Verringerung seines Durchmessers gezogen wird.
  27. 27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 - 26, dadurch gekennzeichnet, daß das gewellte Blech (64) gedrallt wird.
  28. 28. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 - 27, dadurch gekennzeichnet, daß das gewellte Blech (64) aus einem Blechstreifen (68) hergestellt wird.
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