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Hochdrucktrockner für Gase
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Die Erfindung betrifft einen Hochdrucktrockner für Gase mit zwei ein
Adsorptionsmittel aufweisenden Adsorbern und einem durch eine Steuervorrichtung
gesteuerte Ventile aufweisende Leitungssystem, das das zu trocknende komprimierte
Gas wechselweise durch einen der Adsorber führt und zur Regeneration des anderen
einen geringen Volumenanteil des getrockneten Gases entspannt durch diesen gibt.
Derartige Hochdrucktrockner werden zur Trock#nung von Gasen, bspw. Druckluft, eingesetzt,
indem zunächst das zu trocknende Gas auf hohe Drucke komprimiert wird und bereits
hier entsprechend seinem Taupunkt seinen wesentlichen Wasserinhalt abgibt und sodann
durch den eigentlichen Hochdrucktrockner geführt wird, der dem komprimierten Gas
durch Adsorption vermittels Trockenmittel wesentliche weitere Feuchtigkeit entzieht.
Zum Regenerieren des Trockenmittels wird dieses periodisch nach vorgegebenen Arbeitsintervallen
getrocknet, indem ein geringer Anteil des getrockneten Gases entspannt über das
Trockenmittel geführt wird, und ein praktisch kontinuierliches Arbeiten wird erreicht,
indem mindestens zwei das Trockenmittel aufweisende Adsorber vorgesehen sind, die
wechselweise alternierend trocknen bzw. regeneriert werden.
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Die bekannten Hochdrucktrockner weisen einen mehr oder weniger offenen
Aufbau auf, in dem die als Druckflaschen ausgebildeten Adsorber gehalten und vermittels
Rohrleitungen miteinander und mit den erforderlichen Ventilen verbunden sind. Beim
Aufbau der relativ aufwendigen Flaschen muß dafür Sorge getragen werden, daß das
Adsorptionsmittel einbringbar und austauschbar
ist, und es ist
hierbei zu berücksichtigen, daß dem Adsorptionsmittel zweckmäßig Filterschichten
zugeordnet werden, welche Fremdstoffe, bspw. von der Hochdruckpumpe herrührenden
ölnebel, von dem Adsorptionsmittel fernhalten. Damit ergibt sich ein relativ aufwendiger
Aufbau, und die erforderlichen Wartungsarbeiten, insbesondere das Austauschen des
Adsorptionsmittels und der vorgeordneten Filterschichten, erweisen sich als relativ
aufwendig.
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Es sind auch bereits Versuche unternommen worden, das Adsorptionsmittel
in Form von Patronen geschlossen einzuführen; unvorteilhaft macht sich hierbei bemerkbar,
daß die entsprechenden Adsorberflaschen ausreichend große und nach Einbringen des
Adsorbers druckdicht schließende und durch den Betriebsdruck mechanisch hochbeanspruchte
Verschlüsse aufweisen.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen Hochdrucktrockner der
angegebenen Gattung zu schaffen, der kompakt aufgebaut ist, bei hoher Stabilität
einen nur geringen Raumbedarf aufweist, und der sich bei geringem Aufwande zu Wartungsarbeiten
leicht zerlegen läßt.
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Gelöst wird diese Aufgabe, indem die Adsorber des der Gattung entsprechenden
Hochdrucktrockners durch parallel angeordnete Rohre gebildet sind, gegen deren Stirnfläche
eine Grund- und eine Aufbauplatte vermittels von sie durchgreifenden Zugankern gespannt
sind, und indem diese die zum Anschluß der Adsorber und der Ventile erforderlichen
Leitungswege aufweisen und gegebenenfalls durch den Rohren parallel angeordnete
Leitungsrohre verbunden sind. Durch diese Maßnahme werden relativ einfach aufgebaute
Rohre als Adsorber nutzbar, die glatt durchlaufend ausgebildet sind und daher nicht
nur einen geringen Aufwand erfordern, sondern auch das Einbringen bzw. Austauschen
des Adsorptionsmittels problemlos zulassen. Da die Leitungswege der Grund- und der
Aufbauplatte zugeordnet sind,
genügt es, nach Lösen der Zuganker
eine dieser Platten abzunehmen, um vollen Zugriff zu den Adsorbern zu haben. Diese
Vorteile werden bei geringem Raumbedarf erzielt, so daß auch der Transport und die
Unterbringung eines solchen Hochdrucktrockners relativ problemlos werden.
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Bewährt hat es sich, die Leitungswege als Ausnehmungen der Grund-
bzw. der Aufbauplatte auszubilden, so daß gesonderte mehrteilige Rohrverbindungen
ebenso vermieden werden wie ein sperriger Aufbau. Zweckmäßig werden auch Ventile
sowie die Drossel in Ausnehmungen der Grund- bzw. der Aufbauplatte vorgesehen. Die
Mündungen der Rohre werden zweckmäßig durch Sintermetallscheiben abgedeckt, die
als verläßliche, stabile Filter einerseits das Eindringen von das Adsorbermjttel
schädigenden Fremstoffen in den Adsorber verhindern und beispielsweise Öltröpfchen
eines von der Hochdruckpumpe herrührenden ölnebels aufzufangen vermögen#, andererseits
verhindern sie, daß Teilchen des Adsorptionsmittels mit dem den Adsorber durchsetzenden
Gas ausgetragen werden können. Weiterhin wirken sie als Prallabscheider, welche
im zugeführten Druckgas eventuell noch ausgeschiedene Wassertröpchen aufzuhalten
vermögen.
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Zur Erzielung einer ausreichenden Abdichtung sind den Rohren, den
Sintermetallscheiben Und/oder -den Leitungsrohren Dichtungen zugeordnet. Ein sicheres
Einnehmen der vorgegebenen Lage wird erreicht, wenn die Grund- und/oder die Aufbauplatte
die Mündungen der Rohre und/oder der Leitungsrohre aufnehmende Ausnehmungen aufweisen.
Bei den Zugankern hat es sich bewährt, diese in Gewinde der Aufbauplatte eingreifen
zu lassen, während die Grundplatte vermittels von Muttern oder Schraubenköpfen hintergriffen
wird. In einer Anzahl von Montagefällen hat es sich bewährt, eine die Grundplatte
aufnehmende und mit ihr verbindbare Konsole vorzusehen.
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Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der Beschreibung
eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert
Es zeigen hierbei:
Figur 1 ein Blockschema des Hochdrucktrockners,
Figur 2 die teilweise geschnittene Ansicht des Hochdrucktrockners, Figur 3 eine
ebenfalls bereichweise in der Mittelebene geschnittene Seitenansicht des Hochdrucktrockners,
und Figur 4 eine Ansicht der Aufbauplatte des Hochdrucktrockners der Figuren 2 und
3 mit einer Andeutung der in ihr enthaltenen Leitungswege.
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In Fig. 1 ist schematisch ein Hochdrucktrockner dargestellt.
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Das komprimierte Gas tritt durch das Anschlußstück 1 in den Hochdrucktrockner
ein und gelangt zu zwei 3/2 Wegeventilen 2 und 3, deren Betätigungsmagnete durch
eine Zeitschaltvorrichtung der Steuervorrichtung alternierend betätigt werden.
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Beim Betätigen des Ventiles 3 gelangt das komprimierte Gas in den
Adsorber 4 und über das Rückschlagventil 7 zum Ausgangsanschluß 10. Ein geringer
Volumenanteil passiert die Drossel 11 und erreicht, entspannt, über das Rückschlagventil
8 den Adsorber 5 und vermag damit das in diesem enthaltene Adsorptionsmittel zu
trocknen bzw. zu regenerieren. Das nunmehr mit Wasserdampf beladene Gas tritt aus
dem oberen Anschluß des Adsorbers 5 aus und erreicht über das Ventil 2 das Anschlußstück
12 zum Austritt des entspannten zum Regenerieren verwendeten Gases. Nach einer gewissen
Betriebszeit bzw. ausreichender Aufnahme von Feuchtigkeit durch den Adsorber 4 werden
die Ventile 2 und 3 durch die nicht dargestellte Steuervorrichtung jeweils umgeschaltet.
Nunmehr erreicht das komprimierte Gas zunächst den Adsorber 5 und, nach Trocknung,
über das Rückschlagventil 9 den Ausgangsanschluß 1o. Der geringe, über die Drossel
11 entspannte Gasstrom tritt nunmehr über das Rückschlagventil 5 in den Adsorber
4 zur Regenerierung des #dsorrtit#k#r-ittel3 ein, #erI%Q?t¼ dies' am
oben
dargestellten Ende und wird über das Ventil 3 dem Anschlußstück 12 zugeführt.
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Die Manometer 13 und 14 gestatten, den jeweiligen Druckzustand der
Adsorber 4 und 5 abzulesen und damit den Trocknungsvorgang zu überwachen.
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Die praktische Ausführung des Hochdrucktrockners wird anhand der Figuren
2 bis 4 erläutert. Gemäß den Fig. 2 und 3 weist der Hochdrucktrockner eine Aufbauplatte
15 und eine Grundplatte 16 auf, die vermittels von Zugankern 17 gegen die Mündungen
der Rohre 18 und 19 verspannt sind. Weiterhin sind zwischen ihnen zwei Leitungsroh#re
20 mit eingespannt. Den Mündungen der Rohre 18 und 19 sind Sintermetallscheiben
21 bzw. 22 vorgeordnet, und durch Dichtungen 23 sind die Mündungen der Rohre 18
und 19 sowohl gegen die Aufbauplatte 15 und die Grundplatte 16 als auch gegen die
Sintermetallscheiben 21 und 22 ebenso abgedichtet wie die Enden der Leitungsrohre
20 gegen die Grund- und die Aufbauplatte. In den Rohren 18 und 19 ist das Adsorptionsmittel
24 vorgesehen. Das Einsetzen der Rohre wird erleichtert und deren vorgegebene zentrische
Lage gesichert, indem die Aufbau- und die Grundplatte jeweils mit die Mündungen
dieser Rohre und die Sintermetallscheiben aufnehmenden Ausnehmungen 25 ausgestattet
sind. In gleicher Weise führen die Leitungsrohre 20 in Ausnehmungen 27. Die in der
Grundplatte 16 vorgesehenen Ausnehmungen 25 und 26 weisen jeweils eine kurze, tiefer
führende Sackbohrung 27 auf, und die Enden jeweils zweier dieser Bohrungen sind
durch eine schräg verlaufende Leitungsbohrung 28 so miteinander verbunden, daß das
untere Ende des Rohres 18 mit dem vorderen der Leitungsrohre 20 und das untere Ende
des Rohres 19 mit dem hinter dem Leitungsrohr 20 liegenden Leitungsrohr verbunden
sind. Die freien Mündungen der Leitungsbohrungen sind durch Gewindestopfen verschlossen.
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In gleicher Weise sind Leitungswege in der Aufbauplatte 15 erstellt,
die mit dem Anschlußstück 1, dem Ausgangsanschluß lo, den als Magnetventile ausgebildeten
3/2 Wegeventilen 2 und 3, der Drossel 11, sowie den durch Platten 39 der Fig. 2
und 3 gehaltenen, nicht sichtbaren Rückschlagventilen 6 bis 9 der Fig. 1 ausgestattet
ist. Ein Überblick wird durch die Seitenansicht der Aufbauplatte 15 gemäß Fig. 4
erhalten, in der wesentliche Teile der Leitungswege jeweils durch unsichtbare Kanten
angedeutet sind. So ist in der Mittelebene ein Gewindeloch 29 für das Anschlußstück
1 vorgesehen, das sich als Sackbohrung nach rechts fortsetzt, und auf die von oben
zwei Sackbohrungen 30 stoßen, auf deren Mündungen jeweils der entsprechende Anschluß
der Ventile 2 und 3 abgedichtet zur Auflage gelangt. Ein gleichartig ausgeführtes,
hinter der Mittelebene in gleicher Höhe vorgesehenes Bohrungssystem verbindet je
einen Ausgang der Ventile 2 und 3 mit dem Gewindeloch für das Anschlußstück 12 zur
Abführung des trocknenden Gases. Die Gründe der jeweils in der Mittelebene liegenden
Ausnehmungen 25 sind durch vor dieser Mittelebene liegende Sackbohrungen 31 mit
einer an den Gewindeanschluß 32 für Manometer 13 bzw.
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14 anschließenden Sackbohrung verbunden, deren hinteres Ende durch
eine Sackbohrung 33 nach oben zur Anschlußplatte des Magnetventils 2 bzw. 3 geführt
ist. Die Gründe der beiden hintereinanderliegenden und symmetrisch zueinander angeordneten
Ausnehmungen 26 sind jeweils durch Sackbohrungen 34 mit einer durchgehenden Querbohrung
35 verbunden, die beidendig mit Rückschlagventilen 6 beziehungsweise 8 ausgestattet
wird, und an die sich drei in gleicher Höhe hintereinander geführte Längsbohrungen
anschließen. Die vor und die hinter der Mittelebene verlaufenden Bohrungen 36 werden
an ihren Enden 40 mit Rückschlagventilen ausgestattet und sind auf die Anschlußbohrung
41 für den Ausgangsanschluß 1o geführt. Die hierfür vorgesehene Querbohrung 42 führt
zur Drossel 11, die der dritten, in der Mittelebene geführten Längsbohrung 41 vorgeordnet
ist und durch die Spitze der Spindel 44 der Fig. 2 mit einstellbarer Drosselwirkung
abgeschlossen wird. Die Zuganker 17 sind gleichmäßig um den Umfang der Rohre 18
und 19
in Form der Eckpunkte zweier regelmäßiger Sechsecke so angeordnet,
daß auf den einander zugewandten Seiten ein gemeinsamer Zuganker vorgesehen ist
und damit insgesamt elf Zuganker eingesetzt sind. In Fig. 4 sind nur die Gewindelöcher
37 für die beiden extrem außenstehenden Zuganker 17 angegeben.
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Die Beschreibung zeigt, daß der Hochdrucktrockner entsprechend der
vorangestellten Aufgabe robust und raumsparend kompakt ausgeführt ist, und daß sich
Wartungsarbeiten im Bedarfsfalle leicht und einfach durchführen lassen. Die Ventile
und Manometer sind jeweils direkt mit der Aufbauplatte 15 verschraubt, wobei sie
teilweise von dieser geschützt aufgenommen sind. Die Anordnung läßt sich durch Abnehmen
der Grundplatte 16 leicht öffnen, und die als Adsorber vorgesehenen Rohre 18- und
19 stehen dann mit ihrem vollen Querschnitt zur Verfügung, so daß ein gegebenenfalls
erforderlicher Austausch des Adsorptionsmittels 24 ohne Schwierigkeiten erzielbar
ist. Hierbei sind auch die# Sintermetallscheiben 21 und 22 leicht reinigbar, und
es lassen sich Öl- und Staubansätze von deren Oberfläche ohne Schwierigkeiten und
ohne die Möglichkeiten des Verletzens und damit der Beeinträchtigung der Filterfläche
entfernen. Auch die Montage an Ort und Stelle gestaltet sich einfach: Die gesamte
Anordnung läßt sich auf eine Konsole 38 stellen, und die Grundplatte 16 läßt sich
zur festen Halterung mit dieser verschrauben. Diese Konsole kann entweder auf horizontale
Flächen gestellt oder aber mit vertikalen Flächen verbunden werden, so daß auch
hier sich eine weitgehende Raumausnutzung ermöglichen läßt. Die Steuervorrichtung
gestaltet sich einfach: Es genügt, Zeitschalter oder einen Motor geringer Leistung
vorzusehen, der wechselweise di#e Ventile 2 und 3 betätigt. Der bspw. den Motor
betätigende Schalter kann beim Abschalten auch gleichzeitig die Erregungsströme
der Magneten der Ventile abschalten, so daß diese bei abgeschalteter Einrichtung
in ihrer Grundstellung stehen.
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