DE2915336C2 - Kaltregenerierbarer Adsorptionstrockner - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen kaltregenerierbaren Adsorptionstrockner der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art

Das Prinzip der kaltregenerierbaren Adsorptionstrockner hat sich in der Pneti/natik iiwährt Es beruht auf der physikalischen Eigenschaft der Trockenmittel Wasserdampf zu adsorbieren und zu Jesorbieren. Zu diesem Zweck werden zwei mit Trockenmittel gefüllte Behälter (= Adsorberbehälter) so geschaltet daß das von einem Kompressor ankommende feuchte Gas im ersten Behälter getrocknet wird. Ein Teilstrom des getrockneten Gases wird abgezweigt, entspannt und regeneriert das Trockenmittel im zweiten Behälter. Eine automatische Zeitschalteinrichtung betätigt ein Wechselventil, womit die Durchflußrichtung des Gases durch die Behälter vor Erreichung der Sättigungsgrenze des Trockenmittels umgekehrt wird. Der Wechsel von Trocknung und Regeneration erfolgt in gleichmäßigen Intervallen.

Ein kaltregenerierbarer Adsorptionstrockner der vorbeschriebenen Bauart und mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE-OS 15 44 105 vorbekannt.

Bei solchen Adsorptionstrocknern, die auf niedrigem Druckniveau (15 bar) arbeiten, liegt der Umschaltzyklus bei wenigen Minuten. Das heißt es wird jeweils nach wenigen Minuten ein Adsorberbehälter vom höheren Druckniveau auf das niedrige Druckniveau gebracht, während der andere Behälter von niedrigem Druckniveau auf das höhere Druckniveau angehoben werden muß, wobei in beiden fällen Kompressions- bzw. Drosselverluste entstehen.

Aus der US-PS 29 44 627 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trennung von Gasgemischen durch Adsorption bekannt, bei dem ein kalt regenerierbarer Adsorptionstrockner der eingangs genannten Art verwendet wird. Zur Reduzierung des Druckes der Regenerationsgasmenge ist in der gleichsinnig durchströmten Verbindungsleitung des dort offenbarten Adsorptionstrockners ein Druckreduzierventil vorgesehen. Ein Nachteil dieser vorerwähnten Vorrichtung ist darin zu sehen, daß das dort vorgesehene Druckreduzierventil auf die höchste beim Betrieb der Anlage vorkommende Durchflußmenge an Regenerationsgas auszulegen ist Werden dann in etwa infolge veränderter Eingangstemperatur nurmehr niedrigere Regenerationsmengen gebraucht und dementsprechend ein geringerer Druck stromabwärts des Druckreduzierventils, so kann man sich während des Betriebes hierauf nur schlecht einstellen und es wird eine unnötigerweise große Regenerationsgasmenge verbraucht Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß der Regenerationsbehälter ständig bei einem gewissen Mindestdruck betrieben werden muß, der am Dnickregulien entil eingestellt ist Insoweit eignet sich auch die Adsorptionsanlage nach der vorbezeichneten US-PS vorzugsweise für den Betrieb bei niedrigem Druckniveau.

Wenn der Adsorptionstrockner als Hochdruckanlage arbeiten soll, d. h. bei Drücken, die im Bereich von 100 bis 400 bar liegen, dauert der Umschaltzyklus wegen der nur mehr geringen Restfeuchte im hochkomprimierten Gas sehr viel länger als bei einer oben beschriebenen Niederdruckanlage, so daß während des Umschaltzyklusses eine oder sogar mehrere Abschaltungen des Kompressors auftreten können. Bei der vorbekannten Vorrichtung befindet sich zwar in der gemeinsam durchströmten Verbindungsioitung zwischen beiden Adsorberbehältern ein Element zur Herabsetzung des Drukkes des getrockneten Gases in Form einer Druckminderungsdüse. Eine Druckminderungsdüse kann ihre Funktion, den Druck herabzusetzen, aber nur während des Strömens des Fluids erfüllen, nicht dagegen beim Stillstand. Im Stillstand läßt eine Druckminderungsdüse vollen Druckausgleich zu, so daß auf beiden Seiten gleicher Druck herrscht Deshalb findet bei jeder Abschaltung ein Druckausgleich zwischen den Adsorberbehältern statt, was bei dem hohen Druckunterschied zwischen den beiden Adsorberbehältern sehr große Verluste hervorruft Darüber hinaus ergeben sich aufgrund des hohen Druckniveaus auch dann Schwierigkeiten, wenn beim Wechsel des Zyklus die Adsorberbehälter von hohem auf das niedrige Druckniveau und umgekehrt umgeschaltet werden müssen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Adsorptionstrockner der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der bei hohen Drücken im Bereich von 100 bis 400 bar verlustarm arbeitet, wobei gleichzeitig einfacher Aufbau und damit geringer Herstellungsaufwand erzielt werden soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe soll ein kalt regenerierter Adsorptionstrockner der eingangs bezeichneten Art die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs aufweisen.

Der Hauptvorteil eines erfindungsgemäßen Adsorptionstrockners besteht darin, daß beim Abschalten des Kompressors, d. h., also bei Druckabfall in der Hochdruckleitung des feuchten Gases kein Druckausgleich zwischen den beiden Adsorberbehältern stattfinden kann und dadurch die Regenerationsmengen sehr niedrig gehalten werden können. Während des Stillstandes des Kompressors ist der als Regenerator geschaltete Adsorberbehälter also praktisch nicht in Betrieb, so daß auch keine Regenerationsmenge anfällt. Weiterhin kann die Regenerationsluftmenge auf einem niederen Druckniveau reguliert werden, wodurch sich eine selir viel genauere und feinere Reguliermöglichkeit ergibt. Darüber hinaus werden die in Kauf zu nehmenden Drosselverluste vernachlässigbar klein gehalten.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Die Zeichnung zeigt das Schaltungsschema eines erfindungsgemäßen kaltregenerierbaren Adsorptionstrockners.

Der in der Zeichnung dargestellte Adsorptionstrockner umfaßt im wesentlichen zwei Adsorberbehälter 13, 14, wobei der Behälter 13 über eine Leitung 3, der Behälter 14 über eine Leitung 2 mit einem als Vierwegeumschalthahn ausgebildeten Wechselventil 1 verbanden ist Das Wechselventil 1 wird von einem pneumatischen Winkelantrieb 7 betätigt, wobei in der gezeichneten Stellung die das feuchte Gas führende Druckleitung (»EIN«) mit der Leitung 3 verbunden ist, während die Leitung 2 über das Wechselventil ί ins Freie mündet Die Adsorberbehälter 13, 14 sind über eine Verzweigungsschaltung (4,5) mit zwei Zweigleitungen miteinander verbunden, wobei im oberen Zweig die gegensinnig gerichteten Rückschlagventile 15 und 18 liegen, während im unteren Zweig die gegensinnig gerichteten Rückschlagventile 16,17 liegen. An den unteren Zweig ist zwischen den Rückschlagventilen iö, 17 eine Ausiaßleitung für das trockene Gas angeschlossen (/»AUS«). Der obere Zweig und der untere Zweig der Verzweigungsschaltung (4,5) zwischen den Adsorberbehältern 13, 14 ist mit einer Verbindungsleitung 6 verbunden, wobei diese Verbindungsleitung 6 jeweils zwischen den Rückschlagventilen in den jeweiligen Zweig mündet Hierdurch wird erreicht, daß die Verbindungsleitung 6 unabhängig von der Richtung, in der die Adsorberbehälter 13, 14 durchströmt werden, immer gleichsinnig im gezeichneten Ausführungsbeispiel von unten nach oben, durchströmt wird. In der Verbindungsleitung 6 liegt ein Druckminderer 12, der im gezeichneten Ausführungsbeispiel von 350 bzw. 100 bar auf 8 bar herabmindert Dem Druckminderer 12 nachgeschaltet liegt in der Verbiiidungsieitung 6 ein DurchfluSrcguIicrvcntil 11, dem wiederum eine Heizvorrichtung 19 nachgeordnet ist Oberhalb der Mündung der Verbindungsleitung 6 in den oberen Zweig befindet sich ein Sicherheitsventil 10, das auf einen Abblasedruck von 10 bar eingestellt sein soll. Die Heizvorrichtung 19 soll das im Druckminderer 12 und im Durchflußregulierventil 11 stark abgekühlte Gas aufheizen, um so die Aufnahmefähigkeit für Wasserdampf vor der Durchströmung des als Regenerator geschalteten Adsorberbehälters zu erhöhen. Zur Betätigung des pneumatischen Winkelantriebs 7 sind Magnetventile 8, 9 vorgesehen, die von Gas niedrigen Druckes beaufschlagt werden. Die Umschaltung der Magnetventile 8,9 erfolgt durch eine Zeitschaltung 26.

Vom Wechselventil i aus führt eine gemeinsame Austrittsleitung für das abzuführende Regenerationsgas zu einem Absperrventil 21, das als Magnetventil ausgebildet ist. Dieses Absperrventil 21 ist so geschaltet, daß es gleichzeitig mit dem Stillsetzen des Kompressors schließt. Dadurch wird verhindert, daß feuchte Luft von hinten her in den jeweils als Regenerator geschalteten Absorberbehälter eindringt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kaltregenerierbarer Adsorptionstrockner zum Trocknen von Gasen bei Drücken in Bereichen von Ί00 bis 400 bar mit zwei Adsorberbehältern und einem Wechselventil, womit wechselweise jeweils ein Behälter an eine, feuchtes Gas führende Hochdruckleitung, der andere an eine ins Freie führende Austrittsleitung angeschlossen ist, und wobei dem einen Behälter ein aus dem anderen Behälter austretender Teil des getrockneten Gases zur Regeneration des Trockenmittels bei niederem Druck zugeführt wird, und mit einer unabhängig von der jeweiligen Schaltung immer gleichsinnig durchströmten Verbindungsleitung zwischen beiden Adsorberbehältern, in der ein Element zur Herabsetzung des Druckes liegt, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Element ein Druckminderer (12) ist, diesem stromabwärts in der Ve^rbindungs!eitung (6) ein Durchflußregulierventil (li> nachgeschaltet ist und daß in der Austrittsleitung ein Absperrventil (21) liegt, welches gleichzeitig mit dem Stillsetzen des Kompressors geschlossen ist

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