DE3100788C2

DE3100788C2 - Kontinuierlich arbeitende Entfeuchtungsvorrichtung für Gase

Info

Publication number: DE3100788C2
Application number: DE19813100788
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Janetschek & Scheuchl 8038 Groebenzell De
Current assignee: Janetschek & Scheuchl 8038 Groebenzell De
Priority date: 1981-01-13
Filing date: 1981-01-13
Publication date: 1986-10-09
Also published as: DE3100788A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein kontinuierlich arbeitendes Entfeuchtungsgerät für Gase, welches zwei Hauptströmungskanäle umfaßt, von denen der eine das zu trocknende Gas führt und eine Filtereinrichtung enthält, während der andere Strömungskanal als Regenerationskreis dient, um abschnittsweise die verbrauchte Filtereinrichtung zu regenerieren. Der Regenerationskreis führt ein vorzugsweise erhitztes Regenerationsgas entweder in Richtung des zu trocknenden Gasstromes oder in Gegenstromrichtung. Um im Bereich der Filtereinrichtung eine vollständige Trennung von Regenerationsgas und dem zu trocknenden Gas zu gewährleisten, ist die Filtereinrichtung aus wenigstens einer Lochscheibe und aus mehreren Filterpatronen aufgebaut, die in der Lochscheibe in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß wenigstens eine der Filterpatronen in den Regenerationskreis geschaltet werden kann, während die anderen Filterpatronen in dem Strömungskanal liegen, der das zu trocknende Gas führt. Gemäß Fig. 1 ist die Lochscheibe (8) beispielsweise mit vier Filterpatronen bestückt, die mit Hilfe von zwei sich gegenüberliegenden Hauben (6, 6Δ) in den Regenerationskreis eingeschaltet werden können.

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Entfeuchtungsvorrichtung für Gase, bestehend aus

a) einem Strömungskanal für das zu trocknende Gas, in der eine Fiitereinrichtung aus wenigstens einer Lochscheibe und aus mehreren Filterpatronen angeordnet ist, die dem zu trocknenden Gas Feuchtigkeit entzieht,

b) aus einem Regenerationskreis, der durch eine der Filterpatronen verläuft und in dem ein vorzugsweise erhitztes Regenerationsgas entweder in Strömungsrchtung oder in Gegenstromrichtung des zu trocknenden Gases strömt, und der über eine Rohrleitung mit der wenigstens einen Lochscheibe verbunden ist und jede Filterpatrone in der Lochscheibe in einer Aufeinanderfolge in den Regenerationskreis gelangt und die wenigstens eine Lochscheibe auf einer oder beiden ihrer Hauptflächen als Dichtfläche ausgebildet ist und

c) aus wenigstens einer Gebläseeinrichtung zur Erzeugung der Strömungen durch die Filtereinrichtung.

Eine derartige kontinuierlich arbeitende Entfeuchtungsvorrichtung für Gase ist aus der DE-AS 20 25 205 bekannt. Diese bekannte Entfeuchtungsvorrichtung dient zur Absorption von Wasserdampf aus Gasen, vorzugsweise Luft. Die Filterpatronen dieser bekannten Entfeuchtungsvorrichtung bestehen aus einzelnen mit Absorptionsmittel gefüllten Kammern, von denen im Takt jeweils mindestens eine Kammer von dem zu trocknenden Gas und mindestens eine andere Kammer von erhitzter Luft zur Regeneration durchströmt wird. Das dieser bekannten Entfeuchtungsvorrichtung zugrundeliegende Verfahren besteht darin, daß die Regenerationsluft erst nach Ablauf eines Teiles des Regenerationstaktes einer Kammer wieder in diese Kammer und/oder in die zeitlich folgende, zu regenerierende Kammer zurückgeführt wird. Durch diese letztere Maßnähme kann der zur Erhitzung der Regenerationsluft benötigte Energieaufwand herabgesetzt werden.

Bei einer Ausführungsform dieser bekannten Entfeuchtungsvorrichtung gelangen mehrere Filterkammern zur Anwendung, die an den sich gegenüberliegenden Enden mit Rohrstutzen ausgestattet sind, über die die zu trocknende Luft bzw. auch die Regenerationsluft zugeführt wird. Über diesen Rohrstutzen sind zwei Lochscheiben montiert, zwischen denen vier mit Absorptionsmittel gefüllte Kammern angebracht sind. Ferner werden mit Hilfe von Federn zwei feststehende Steuerscheiben gegen die Lochscheiben angedrückt. Diese Steuerscheiben und die Lochscheiben bilden ein Flachschiebersystem, mit dem die einzelnen Kammern

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zyklisch in die verschiedenen Kreisläufe des Adsorptions- und des Regenerationstaktes eingeschaltet weiden können. Die mit dem Absortionsmittel gefüllten Kammern sind zusammen mit den zwei Lochscheiben um eine Welle drehbar angeordnet, wobei die verschiedenen Kammern relativ zu den feststehenden Steuerscheiben gedreht werden. Die zwei Lochscheiben sind fest an der drehbar gelagerten Welle montiert.

Aus der DE-AS 15 19 947 ist ein Entfeuchtungsgerät bekannt, tvclches eine Filtereinrichtung in Form von zwei auf Abstand zueinander angeordneten Lochscheiben, zwischen denen Rohre verlaufen, die mit einem Filtermaterial gefüllt sind, enthält. Bei diesem bekannten Entfeuchtungsgerät ist zwischen der Zuführleitung, in der das Regenerationsgas strömt, und der Lochscheibe eine Dichtungseinrichtung angeordnet, welche aus einem Zwischenrohrabschnitt besteht, der teleskopartig in der Zuführleitung verschiebbar angeordnet ist und mit Hilfe einer Feder aus der Zuführleitung herausgedrückt wird bzw. gegen die Lochscheibe gedrückt wird. Diese bekannte Dichtungskonstruktion ist nicht nur vergleichsweise aufwendig und schwer herstellbar, sondern sie ist zwangsläufig auch einem Verschleiß unterworfen und läßt sich nur bis zu einem relativ niedrigen Gasdruck wirksam einsetzen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine kontinuierlich arbeitende Entfeuchtungsvorrichtung für Gase der eingangs definierten Art zu schaffen, welche insbesondere im Bereich der Filtereinrichtung mit einfachen Mitteln eine sichere und vollständige Trennung von Regenerationsgas und dem zu trocknenden Gas gewährleistet, und zwar bei wesentlich verbesserter Dichtwirkung.

Ausgehend von der kontinuierlich arbeitenden Entfeuchtungsvorrichtung der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Dichtfläche der wenigstens einen Lochscheibe eine weitere Lochscheibe drehbar angeordnet ist, die den Filterpatronen in der wenigstens einen Lochscheibe zugeordnete Bohrungen aufweist, und daß über einer der Bohrungen der weiteren Lochscheibe die Rohrleitung bzw. Haube fest mit der weiteren Lochscheibe verbunden ist, wobei die Rohrleitung um die zentrale Längsmittelachse der Anordnung gedreht werden kann.

Durch die vorliegende Erfindung wird somit eine besonders einfach gestaltete Dichtungseinrichtung geschaffen, durch die eine hohe Dichtungslcistung gewährleistet wird und die andererseits auch besonders einfach hergestellt werden kann.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische schematische Darstellung einer kontinuierlich arbeitenden Entfeuchtungsvorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig.2 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie I-I in Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Filtereinrichtung; und

Fig.4 eine Draufsicht einer in Modulbauweise zusammengesetzten Filtereinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine kontinuierlich arbeitende Entfeuchtungsvorrichtung für Gase mit Merkmalen nach der Erfindung veranschaulicht Ein zu trocknendes Gas wird mit Hilfe einer Gebläseeinrichtung 2 in Richtung des Pfeiles A in einen ersten Raum 1 eingesaugt und gelangt von dort in einen zweiten Raum 3, in dem eine Filtereinrichtung angeordnet ist. Die Filtereinrichtung besteht bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Lochscheibe 8, die mit Filterpatronen 7 bestückte Bohrungen aufweist Auf der einen Hauptfiäche der Lochscheibe 8 ist eine weitere Lochscheibe 6a mit einer Haube 6 und einer Rohrleitung 5 angeordnet, die beispielweise im Uhrzeigersinn schrittweise so um die zentrale Längsmittelachse der Anordnung gedreht werden kann, daß die Haube 6 aufeinanderfolgend jeweils über einer Filterpatrone 7 zu liegen kommt. Auf der gegenüberliegenden Seite der Lochscheibe 8 ist eine gleichartige Anordnung aus einer weiteren Lochscheibe (nicht gezeigt) mit einer Haube 6' und einer Rohrleitung 9 angeordnet, die synchron mit der Haube 6 mitgedreht wird. Die Rohrleitungen 5 und 9 liegen in einem Regenerationskreis, der eine Filter- und Heizeinrichtung 13 in einem Raum 12 enthält. Das Regenerationsgas (beispielsweise Luft) wird mit Hilfe eines Gebläses 15 zunächst in Richtung des Pfeiles C angesaugt, wobei es durch die Filter-und Heizeinrichtung 13 hindurchgelangt Das so gereinigie und erhitzte Gas gelangt dann in einen Kanal 10 und von dort über die Rohrleitung 9 in die Haube 6'. Da die Haube 6' wie auch die Haube 6 in der geschilderten Weise an der Lochscheibe 8 abgedichtet ist, strömt das Regenerationsgas durch die unter den zwei Hauben 6 und 6' gelegene Filterpatrone, deren Filtermaterial dadurch regeneriert wird. Das Regenerationsgas strömt dann durch die Rohrleitung 5 in eine Leitung 4 und wird dann schließlich in Richtung des Pfeiles D abgegeben. Das erhitzte und feuchte Regenerätionsgas kann anschließend in eine Kühleinrichtung oder eine Einrichtung wie beispielsweise Wärmepumpe geleitet werden, um die Wärmeenergie des Regenerationsgases wieder zurückzugewinnen.

Das zu trocknende Gas strömt jedoch gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch drei Filterpatronen 7 hindurch und verläßt schließlich nach Durchtritt durch die Filterpatronen das Gerät in Richtung des Pfeiles B.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die gezeigte Gestalt der Haube 6 beschränkt ist, sondern daß diese Haube auch durch anders gestaltete Regenerationsgassektoren ersetzt werden kann oder auch aus einem erweiterten Rohrende bestehen kann.

Auch ist es für den Fachmann offensichtlich, daß anstelle einer schrittweisen Weiterdrehung der Rohrleitungen 5, 9 bzw. der Hauben 6, 6' und der weiteren Lochscheiben diese letzteren Elemente ortsfest angeordnet werden können, während die Lochscheibe 8 mit den Filterpatronen 7 drehbar angeordnet ist. F i g. 2 zeigt eine Schnittdarstellung gemäß der Linie I-I in Fig. 1. Die Lochscheibe 8 besteht in bevorzugter Weise aus einem gepreßten Melaminharz mid hat somit ausgezeichnete Isoliereigenschaften und eine für die Dichtigkeit zwischen Regenerationsweite und Adsorptionseite wichtige absolut plane Gleitfläche 16. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich die Haube 6 gerade über einer Filterpatrone T. Die Filterpatrone 7' ist ersichtlicherweise vollständig gegenüber den anderen Filterpatronen 7 isoliert, wenn sie sich im Regenerationskreis befindet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Haube 6 zusammen mit der weiteren Lochscheibe 6a im Uhrzeigersinn schrittweise weitergedreht werden, wobei die Haube 6 eine Zwischenstellung

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E erreicht, die mit strichlierter Linie dargestellt ist. Die Breite der Haube und der Winkelabstand der einzelnen Filterpatronen 7 ist so gewählt, daß bei der Weiterschaltung der Haube 6 bzw. der weiteren Lochscheibe 6a keine Überbrückung zweier benachbarter Filterpatronen 7 durch die Haube 6 möglich ist. Daher bleibt auch während des Weiterschaltens der Haube 6 die Regenerationsseite gegenüber der Adsorptionsseite isoliert und der Druck auf der Regenerationsseite kann stark von dem Druck der Adsorptionsseite abweichen.

F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Filtereinrichtung, die zwei Lochscheiben 8a enthält. Die zwei Lochscheiben 8a sind auf Abstand zueinander angeordnet, so daß zwischen ihnen ein Raum 17 entsteht. Durch diesen Raum 17 erstrecken sich Filterpatronen 7a, die in entsprechende Bohrungen der Lochscheiben 8a mediumsdicht eingesetzt sind. Da bei dieser Ausführungsform die Filterpatronen 7a eine sehr viel größere Länge haben können als bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1, ist die Ausführungsform gemäß F i g. 3 für größere Leistungen geeignet Auch bei dieser Ausführungsform können sich entweder die Hauben 6 und 6' bzw. Rohrleitungen 5 und 9 mit den weiteren Lochscheiben 6a relativ zu den Lochscheiben 8a drehen oder die Hauben 6,6', Rohrleitungen 5,9 und weiteren Lochscheiben 6a können ortsfest sein, während die Lochscheiben 8a mit den Filterpatronen 7a schrittweise weitergedreht werden können.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 sind mehrere Filterpatroneneinheiten in einer einzigen Lochscheibe Sb zusammengefaßt. Jede Gruppe von Filterpatronen 7 ist mit einer eigenen Rohrleitung 5 und einer eigenen Haube 6 mit einer weiteren Lochscheibe ausgestattet, die beispielsweise im Uhrzeigersinn synchron weitergeschaltet werden können.

Gemäß einer weiteren Möglichkeit kann die Lochscheibe Sb jedoch aus vier einzelnen Lochscheiben zusammengesetzt sein, die von einer gemeinsamen Antriebsquelle in schrittweise Drehung versetzt werden, wobei dann die Rohrleitungen 5 und die Hauben 6 ortsfest angeordnet sind.

Es ist offensichtlich, daß die Ausführungsform gemäß F i g. 4 nach dem Prinzip gemäß F i g. 3 oder nach dem Prinzip gemäß F i g. 1 aufgebaut werden kann.

Die Rohrleitungen 5 bzw. Hauben 6 sind mit der weiteren Lochscheibe 6a starr verbunden, die auf der jeweiligen Lochscheibe 8,8a oder Sb gleitet und mit Bohrungen entsprechend der Lage der Filterpatronen 7 ausgestattet ist In den Lochscheiben 8, 8a oder Sb können zwischen jeweils zwei benachbarten Filterpatronen 7 Bohrungen ausgebildet sein, so daß bei einer Weiterdrehung entweder der Lochscheibe oder der Haube der Regenerationskreis nicht unterbrochen wird.

Je mehr Filterpatronen verwendet werden (bei größeren Gasmengen), desto kürzer wird die Zwischenzeit für die Regeneration der Filterpatronen. Mit zunehmender Zahl von Filterpatronen wird also der gesamte Vorgang von Regeneration und Zurückführung der Filterpatronen in den Adsorptionskreis immer kontinuierlicher. Sind es bei der kleinsten Einheit noch beispielsweise 11% Unregelmäßigkeit bei einem 75-Sekundentakt entsprechend einem 15-Minuten-Turnus, so sind es bei einer Trockeneinheit für z. B. 3600 mVh nur noch 2,8% im 19-Sekundentakt d. h. ab ca 3000 m³/h arbeitet die Entfeuchtungsvorrichtung nach der Erfindung absolut kontinuierlich. Aber auch bei der kleinsten Einheit ist die Feuchteschwankung der getrockneten Luft bzw. des getrockneten Gases kaum noch meßbar.

Auch hat sich herausgestellt, daß die Entleuchtungsvorrichtung nach der Erfindung bei jeder gewünschten Leistungskapazität sehr viel energiesparsamer arbeitet als bekannte derartige Vorrichtungen.

Die Entfeuchtungsvorrichtung nach der Erfindung kann einfach so aufgebaut werden, daß jede beliebige Gerätegröße im Baukastensystem mit handelsüblichen Elementen aufgebaut werden kann und eine Trockneranlage daher auf sehr einfache Weise an die jeweils erforderliche Kapazität angepaßt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

31 OO 788 Patentansprüche:

1. Kontinuierlich arbeitende Entfeuchtungsvorrichtung für Gase, bestehend aus

a) einem Strömungskanal für das zu trocknende Gas, in der eine Filtereinrichtung aus wenigstens einer Lochscheibe und aus mehreren Filterpatronen angeordnet ist, die dem zu trocknenden Gas Feuchtigkeit entzieht,

b) aus einem Regenerationskreis, der durch eine der Filterpatronen verläuft und in dem ein vorzugsweise erhitztes Regenerationsgas entweder in Strömungsrichtung oder in Gegenstromrichtung des zu trocknenden Gases strömt, und der über eine Rohrleitung mit der wenigstens einen Lochscheibe verbunden ist und jede Filterpatrone in der Lochscheibe in einer Aufeinanderfolge in den Regenerationskreis gelangt und die wenigstens eine Lochscheibe auf einer oder beiden ihrer Hauptflächen als Dichtfläche ausgebildet ist und

c) aus wenigstens einer Gebläseeinrichtung zur Erzeugung der Strömungen durch die Filtereinrichtung,

dadurch gekennzeichnet, daß auf der Dichtfläche (16) der wenigstens einen Lochscheibe (8, 8a, Sb) eine weitere Lochscheibe (6a) drehbar angeordnet ist, die den Filterpatronen (7) in der wenigstens einen Lochscheibe (8; 8a; Sb) zugeordnete Bohrungen aufweist, und daß über einer der Bohrungen der weiteren Lochscheibe die Rohrleitung bzw. Haube fest mit der weiteren Lochscheibe verbunden ist, wobei die Rohrleitung um die zentrale Längsmittelachse der Anordnung gedreht werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (6) mit der weiteren Lochscheibe von einer Filterpatrone über die nächstfolgende Filterpatrone entsprechend einer Schrittbewegung weiterschaltbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube aus einer an ihrem Ende erweiterten Rohrleitung besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelabstand der Filterpatronen (7) in der wenigstens einen Lochscheibe (8; 8a; Sb) und die Breite der Haube (6) so aufeinander abgestimmt sind, daß bei der Weiterbewegung der Haube (6) und der weiteren Lochscheibe von einer Filterpatrone zur nächstfolgenden Filterpatrone keine Strömungsüberbrückung zweier benachbarter Filterpatronen durch die Haube (6) erfolgt.

5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere mit Filterpatronen (7) bestückte Lochscheiben (Sb) gruppenweise zusammengefaßt sind, wobei jede Lochscheibe mit einer eigenen Haube (6) ausgestattet ist (F ig. 4).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauben mit einer weiteren Lochscheibe durch einen gemeinsamen Antriebsmotor schrittweise drehbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheiben (8; 8a; Sb) aus gepreßtem Melaminharz bestehen.

8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung (5, 6, 7, 8; 7a, 8a, 6', 9; Sb) in Modulbauweise ausgeführt ist und in einem Gehäuseabschnitt eines Gehäusesystems herausnehmbar eingesetzt ist, welches Gebläse, Heizregister, Kühler, Economizer und ähnliche Einrichtungen enthält.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterpatronen in Winkelabständen von 90° in den Lochscheiben angeordnet sind.