DE2803038C2 - Method and apparatus for removing steam from a supplied hot compressed gas - Google Patents
Method and apparatus for removing steam from a supplied hot compressed gasInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen und aus der GB-PS 10 39 943 bekanntgewordenen Art.The invention is based on a method and a device as described in the preamble of claim 1 specified and known from GB-PS 10 39 943 Art.
Bei der aus der GB-PS 10 39 943 bekannten Vorrichtung wird das heiße Gas in eine von zwei jeweils mit Adsorbent für den Dampf versehene Kammer eingespeist. In the device known from GB-PS 10 39 943 the hot gas is fed into one of two chambers each provided with an adsorbent for the steam.
Anschließend wird das heiße Gas gekühlt und der kondensierte Dampf abgeleitet, sodann das gekühlte Gas in die zweite der vorgenannten Kammern eingespeist und hier wird dann die Restfeuchte adsorbiert Nach einer gewissen Zeitdauer werden dann die Kammern so vertauscht, daß die zuvor zur Adsorption benutzte Kammer reaktiviert und die zuvor reaktivierte Kammer nunmehr zur Adsorption benutzt werden.The hot gas is then cooled and the condensed vapor is removed, followed by the cooled Gas is fed into the second of the aforementioned chambers and the residual moisture is then adsorbed here After a certain period of time, the chambers are exchanged so that the previous ones are used for adsorption used chamber reactivated and the previously reactivated chamber can now be used for adsorption.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art insofern
zu verbessern, daß unter Beibehaltung der beim Stand der Technik bereits erreichten Vorteile wesentliche
Energieeinsparungen zur Trocknung der Gase erreichbar sind.
Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, daß die eine Kammer schneller reaktiviert wird
als diese Periode der Adsorptionsperiode der anderen Kammer entspricht und daß während der Adsorptionsperiode der einen Kammer am Ende der Reaktivierungsperiode
der anderen Kammer der heiße Gasstrom vollständig abgezweigt und zunächst gekühlt wird, und
ein Teil des gekühlten Luftstromes zur Kühlung in die reaktivierte Kammer eingeführt wird, während der andere
Teil des gekühlten Gasstromes nach wie vor durch die andere Kammer hindurchgeführt wird.The object of the invention is to improve a method of the type specified in the preamble of claim 1 to the extent that, while maintaining the advantages already achieved in the prior art, substantial energy savings can be achieved for drying the gases.
The solution to this problem is characterized in that one chamber is reactivated faster than this period corresponds to the adsorption period of the other chamber and that during the adsorption period of one chamber at the end of the reactivation period of the other chamber, the hot gas flow is completely branched off and initially cooled, and part of the cooled air flow is introduced into the reactivated chamber for cooling, while the other part of the cooled gas flow is still passed through the other chamber.
Durch diese Maßnahmen wird die Adsorptionsfähigkeit der in den Kammern befindlichen Adsorptionsmittel
erheblich erhöht und somit der gesamte Wirkungsgrad verbessert.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Strömungsrichtung des durch die eine Kammer geleiteten, gekühlten Gasstromes
entgegen der Strömungsrichtung des zur Reaktivierung durch diese Kammer hindurciigeführien heißen
Gasstromes gerichtet ist, womit der Abkühlungsprozeß weiterhin beschleunigt wird.
These measures significantly increase the adsorption capacity of the adsorbents in the chambers and thus improve the overall efficiency.
It is advantageous if the direction of flow of the cooled gas flow passed through one chamber is directed opposite to the flow direction of the hot gas flow that is prevented from reactivating through this chamber, whereby the cooling process is further accelerated.
Eine im Sinne der Aufgabenstellung förderliche Weiterbildung besteht darin, daß der zur Kühlung der reaktivierten Kammer benutzte Gasstrom erneut gekühlt und zusammen mit dem zuvor abgezweigten Gasstrom in die andere Kammer zur Adsorption eingeleitet wird.A further development that is conducive to the task at hand is that of cooling the reactivated Chamber used gas flow again and cooled together with the previously diverted gas flow is introduced into the other chamber for adsorption.
Bei sehr heißen Gasen ist es vorteilhaft, wenn ein Teil des heißen Gasstromes durch die zu reaktivierende Kammer und der andere Teil des heißen Gasstromes . direkt gekühlt wird.In the case of very hot gases, it is advantageous if part of the hot gas flow passes through the gas stream to be reactivated Chamber and the other part of the hot gas flow. is cooled directly.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorbesehriebenen Verfahrens, die aus zwei mit Adsorbent versehenen Kammern, einer Zuführleitung zum Einspeisen des heißen Gases, einem ersten Umschaltorgan, mittels welchem das heiße eingespeiste Gas wahlweise in die eine oder andere Kammer zu deren Reaktivierung eingelcitet wird, einem Kühler mit zugeordneten Kondensatableiter, und einem zweiten Umschaltorgan zur Leitung des heißen Gases aus der reaktivierten Kammer in den Kühler und des gekühlten Gases aus dem Kühler zurA device for carrying out the vorbesehriebenen method, the two provided with adsorbent Chambers, a feed line for feeding in the hot gas, a first switching element by means of which the hot gas fed in is optionally introduced into one or the other chamber to reactivate it is, a cooler with associated condensate drain, and a second switching device to the line the hot gas from the reactivated chamber into the cooler and the cooled gas from the cooler for
jeweils anderen der beiden Kammern zur Adsorption des verbliebenden Dampfes aus dem gekühlten Gas begeht, ist dadurch gekenazeichnet, daß ein die Zuführleitung ganz oder teilweise mit dem Kühler direkt verbindenden Ventil vorgesehen ist und daß ein zweites, wahlweise einen Teil des gekühlten Gases in die reaktivierte Kammer einspeisendes Ventil zugeordnet istcommits the other of the two chambers to adsorb the remaining vapor from the cooled gas, is characterized in that a feed line wholly or partially with the radiator directly connecting valve is provided and that a second, optional a valve feeding a portion of the cooled gas into the reactivated chamber is associated
Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Anordnung so getroffen ist, daß die Fließrichtung des heißen Gases durch die reaktivierte Kammer entgegen derjenigen des gekühlten Gases durch diese Kammer istIn addition, it is advantageous if the arrangement is made so that the flow direction of the hot gas through the reactivated chamber is opposite to that of the cooled gas through that chamber
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtThe invention is illustrated in the drawing and is described in more detail below. It shows
F i g. 1 eine schematssche Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem ersten Gebrauchszustand, F i g. 1 is a schematic representation of an inventive Device in a first state of use,
F i g. 2 eine schematische Ausführung gemäß F i g. 1 und zusätzliche Teile in einem zweiten Gebrauchszustand. F i g. 2 shows a schematic embodiment according to FIG. 1 and additional parts in a second state of use.
Die in der Zeichnung gezeigte Vorrichtung dient beispielsweise zum Trocknen komprimierter Luft und umfaßt im wesentlichen eine mit einer nicht dargestellten Kompressorpumpe oder anderen Druckluftspeisung verbundene Zuführleitung 1, sowie eine Abführungsleitung 2, die mit einem Gebrauchsgerät und/oder einem Vorratstank für die komprimierte Luft verbunden ist.The device shown in the drawing is used, for example, for drying compressed air and comprises essentially one with a compressor pump (not shown) or other compressed air supply connected supply line 1, and a discharge line 2, which is connected to a utility device and / or a Storage tank for the compressed air is connected.
Die Leitung 1 führt zu einem Ventil 3, das unter den Bedingungen der Fig. 1 geöffnet ist und die Leitung 1 mit einer Leitung 4 verbindet, welche zu einem als Vierwegventil ausgebildeten Umschalter 5 führt.The line 1 leads to a valve 3, which is open under the conditions of FIG. 1, and the line 1 connects to a line 4, which leads to a switch 5 designed as a four-way valve.
In der gezeigten Stellung dieses Umschalters 5 ist di» Leitung 4 mit dem einen Ende 6 einer Trockenkammer 7 verbunden, deren anderes Ende 8 mit der einen Hälfte eines zweiten als Vierwegventil ausgebildeten Umschalters 9 in Verbindung steht, welcher in der gezeigten Stellung eine Verbindung mit einer Leitung 10 herstellt, die mittels eines Einwegventils 11 an die Eingangsleitung 12 eines Kühlers 13 angeschlossen ist. Der Kühler 13 kann mittels eines Kühlfluids gekühlt werden. Die Abführleitung 14 dieses Kühlers 13 führt zu einem Wasserabscheider 15 mit einer Auslaßleitung 16, die über ein Drosselventil 17 mit der anderen Hälfte des Vierweg-Umschalters 9 in Verbindung steht. Der Umschalter 9 bildet eine Verbindung mit der einen Seite 18 einer zweiten Trockenkammer 19, deren andere Seite 20 mit der zweiten Hälfte des ersten Umschalters 5 verbunden ist und so eine Verbindung mit der Abführungsleitung 2 herstellt. Wenn beide Umschalter 5 und 9 simultan umgeschaltet werden, tauschen die Kammern 7 und 19 ihre Plätze, so daß nur eine Arbeitsstellung beschrieben werden muß. Ferner ist noch eine Verbindungsleitung 21 zwischen der Leitung 1 — vor dem Ventil 3 — und der Leitung 12 vorgesehen, in der ein Ventil 22 angeordnet ist. Des weiteren ist die Leitung 10 mit der Leitung 16 durch ein Ventil 23 verbunden. Die Ventile 22 and 23 sind gemäß Fig. 1 geschlossen und werden deshalb hier nicht erörtert. Die heiße, komprimierte Luft tritt in die Leitung 1 ein, wird durch die Kammer 7 geleitet, welche in der vorhergehenden Arbeitsperiode als Trockner benutzt wurde, wobei die heiße Luft in der Lage ist, relativ viel Feuchtigkeit aufzunehmen und daher zur Reaktivierung der in der Kammer 7 enthaltenen Adsorbents genutzt werden kann.In the shown position of this switch 5 is di » Line 4 is connected to one end 6 of a drying chamber 7, the other end 8 of which is connected to one half a second designed as a four-way valve switch 9 is in connection, which is shown in the Position establishes a connection with a line 10, which by means of a one-way valve 11 to the input line 12 of a cooler 13 is connected. The cooler 13 can be cooled by means of a cooling fluid. the Discharge line 14 of this cooler 13 leads to a water separator 15 with an outlet line 16, which has a Throttle valve 17 is connected to the other half of the four-way switch 9. The switch 9 forms a connection with one side 18 of a second drying chamber 19, the other side 20 with it the second half of the first changeover switch 5 and thus a connection to the discharge line 2 manufactures. If both changeover switches 5 and 9 are switched simultaneously, the chambers 7 and 19 swap theirs Places so that only one work position needs to be described. There is also a connecting line 21 between the line 1 - upstream of the valve 3 - and the line 12, in which a valve 22 is arranged is. Furthermore, the line 10 is connected to the line 16 through a valve 23. Valves 22 and 23 are closed according to FIG. 1 and are therefore here not discussed. The hot, compressed air enters the line 1, is passed through the chamber 7, which was used as a dryer in the previous working period, the hot air being able to relatively absorb a lot of moisture and therefore used to reactivate the adsorbents contained in the chamber 7 can be.
Die geringer temperierte heiße Luft, die nun mit Feuchtigkeit gesättigt ist, fließt weiter zum Kühler 13, in dem die absorbierte Feuchte zu wesentlichen Teilen kondensiert und nachfolgend im Abscheider 15 abgeschieden wird.The lower temperature hot air, which is now saturated with moisture, flows on to the cooler 13, in in which the absorbed moisture condenses to a large extent and is subsequently deposited in the separator 15 will.
Dann strömt die kalte Luft zur Kammer 19, in der die letzte Trocknung vorgenommen wird. Die trockne Luft wird bei 2 abgeführtThen the cold air flows to the chamber 19, in which the final drying is carried out. The dry air is discharged at 2
Die Trocknung in der Kammer 19 kann viel länger dauern als die Reaktivierung. Diese Tatsache kann dazu benutzt werden, die durch die heiße Luft erwärmte Kammer 7 abzukühlen.The drying in the chamber 19 can take much longer than the reactivation. This fact can add to this be used to cool the heated by the hot air chamber 7.
Zu diesem Zweck wird die Vorrichtung in die in F! g. 2 dargestellte Position eingestellt. Das Ventil 3 istFor this purpose, the device is in the F! G. 2 position shown. The valve 3 is
ίο jetzt geschlossen, das Ventil 22 jedoch geöffnet, so daß die Leitung 1 mit der Leitung 21 verbunden ist, während die Verbindung mit der Leitung 4 unterbrochen ist Die heiße Luft kann nun direkt zum Kühler 13 strömen.ίο now closed, but the valve 22 is open, so that the line 1 is connected to the line 21, while the connection to the line 4 is interrupted hot air can now flow directly to the cooler 13.
Das Einweg-Ventil 11 verhindert, daß die Luft aus der Leitung 21 in den Umschalter 9 zurückströmt. Auch das Ventil 23 ist jetzt geöffnet, so daß infolge eines durch das Drosselventil 17 sich einstellenden, gewissen Druckabfalles ein Teil des Luftstromes aus Leitung 16 zur Leitung 10 und von hier zum Ende 8 von Kammer 7 hin fließen wird. Diese kalte Luft strömt nun im entgegengesetzten Sinn durch die heiße Kammer 7, so daß die Kühlung im Gegenstrom erfolgt.The one-way valve 11 prevents the air from flowing back into the switch 9 from the line 21. The valve 23 is now also open, so that as a result of a certain pressure drop established by the throttle valve 17, part of the air flow from line 16 to line 10 and from here to the end 8 of chamber 7 will flow. This cold air now flows in the opposite direction through the hot chamber 7, so that the cooling takes place in countercurrent.
Das andere Ende 6 ist mit der Leitung 4 verbunden, aber letztere ist durch das Ventil 3 geschlossen. Die Leitung 4 ist aber mit einer Hilfsleitung 24 verbunden, die zu einem Hilfskühler 25 führt, der mit einem Wasserabscheider 26 in Verbindung steht.The other end 6 is connected to the line 4, but the latter is closed by the valve 3. the Line 4 is, however, connected to an auxiliary line 24 which leads to an auxiliary cooler 25 which is equipped with a water separator 26 communicates.
Dessen anderes Ende ist an eine Leitung 27 angeschlossen, die wiederum über ein Ventil 28 mit der Leitung 16 verbunden ist, und zwar in dem hinter dem Drosselventil 17 gelegenen Leitungsteil.Its other end is connected to a line 27, which in turn via a valve 28 with the line 16 is connected, namely in the line part located behind the throttle valve 17.
Wenn nun das Ventil 28 offen ist, kann die Kühlluft aus Kammer 7 durch den Kühler 25 fließen, so daß dessen Temperatur wieder gesenkt und die Feuchte zu wesentlichen Teilen abgeschieden wird. Nachfolgend fließt diese Luft zusammen mit der aus Leitung 16 kommenden Luft zur als Trockner wirkenden Kammer 19. Wenn gegen Ende der Kühlperiode die Kammer 19 als Trockner noch wirksam arbeitet, werden die Ventile 23 und 28 geschlossen, so daß die gesamte Luft nun direkt durch die Kammer 19 fließt, während die Kammer 7 außerhalb des Luftstromes bleibt und auf den nächsten Trockenvorgang vorbereitet wird. Um zur Trockenkammer 7 umzuschalten, wird lediglich das Ventil 3 geöffnet und das Ventil 22 geschlossen. Weiter werden beide Umschalter 5 und 9 umgeschaltet. Danach wird vorbeschriebene Arbeitsweise wiederholt, wobei die Kammer 7 als Trockenkammer dient und Kammer 19 reaktiviert wird. Es ist natürlich auch möglich, sofort nach dem Ende des Kühlens des reaktivierten Trockners umzuschalten.If now the valve 28 is open, the cooling air from chamber 7 can flow through the cooler 25, so that its temperature is lowered again and the moisture is separated to a large extent. Below this air flows together with the air coming from line 16 to chamber 19, which acts as a dryer. When the chamber 19 is still operating effectively as a dryer towards the end of the cooling period, the valves 23 and 28 are closed, so that all of the air now flows directly through chamber 19, while chamber 7 remains outside the air flow and is prepared for the next drying process. To the drying chamber 7 to switch, only valve 3 is opened and valve 22 is closed. Get further both changeover switches 5 and 9 switched. Thereafter, the above-described procedure is repeated, with the Chamber 7 serves as a drying chamber and chamber 19 is reactivated. It is of course also possible immediately to switch over after the cooling of the reactivated dryer has ended.
Die Abzweigleitung 24 kann auch mit nur einem Ventil versehen, und zur umgebenden Luft hin offen sein. Die gezeigte Konstruktion ist aber vorteilhafter, da in der Abführungsleitung 2 immer dieselbe Luftmenge anfällt. The branch line 24 can also be provided with only one valve and be open to the surrounding air. The construction shown is, however, more advantageous, since the same amount of air always occurs in the discharge line 2.
Falls die durch Leitung 1 geführte Luft sehr heiß ist, kann es vorteilhaft sein, einen Teil davon direkt gleich zu Anfang in den Kühler 13 zu leiten. Dazu wird das Ventil 22 ein wenig geöffnet und Ventil 3 entsprechend geschlossen, um die gewünschte Verteilung zu erreichen. If the air passed through line 1 is very hot, it can be advantageous to directly equal part of it to lead into the cooler 13 at the beginning. For this purpose, valve 22 is opened a little and valve 3 is opened accordingly closed to achieve the desired distribution.
Es soll deutlich gemacht werden, daß solche eine Vorrichtung für die Entfernung beliebiger Dämpfe aus beliebigem heißen Gas dient, wobei letzteres einen entsprechenden Druck zum Durchführen durch die verschiedenen Vorrichtungsteile hat, wobei ferner das Adsorptionsmittel natürlich dem zu entfernenden DampfIt should be made clear that such a device is used for the removal of any vapors from any hot gas, the latter being a corresponding one Pressure to pass through the various parts of the device, further comprising the adsorbent of course the steam to be removed
angepaßt sein muß. Weiterhin können verschieden Teile der Vorrichtung modifziert werden. Zum Beispiel können die Ventile 3 und 22 durch ein Dreiweg-Verteilungs-Ventil ersetzt werden. Die verschiedenen gleichzeitig zu betätigenden Ventile können in geeigneter Weise gekoppelt werden. Des weiteren können die Umschalters und 9 durch gleichwirkende Gebilde einzelner Bauteile und, wenn erforderlich, durch aneinandergefügte Einzelventile ersetzt werden. Die Betätigung der verschiedenen Umschalter und Ventile kann automatisch unter Kontrolle eines Zeitschalters oder entsprechender, die Gaszusammensetzung abtastender Sensoren erfolgen.must be adapted. Furthermore, different parts of the device can be modified. For example can the valves 3 and 22 can be replaced by a three-way distribution valve. The different at the same time too actuating valves can be coupled in a suitable manner. Furthermore, the toggle switches and 9 through identical structures of individual components and, if necessary, through joined-together individual valves be replaced. The actuation of the various changeover switches and valves can be carried out automatically Control of a timer or corresponding sensors that scan the gas composition take place.
Die Strömungsrichtung in Kammer 7 und 19 ist nur beispielsweise angegeben. Sie kann erforderlichen Falles umgekehrt werden.The direction of flow in chambers 7 and 19 is only given as an example. She can if necessary be reversed.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
2020th
2525th
3030th
3535
4040
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5050
5555
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: SPALTE 1, ZEILE 25 "LUFTSTROMES" AENDERN IN "GASSTROMES" |