DE3133368A1 - METHOD AND DEVICE FOR DEHUMIDIFYING COMPRESSED GAS, IN PARTICULAR AIR - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR DEHUMIDIFYING COMPRESSED GAS, IN PARTICULAR AIRInfo
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Description
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Die vor]iegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfeuchtung von komprimiertem Gas, insbesondere Lqft, wobei das Gas zuerst auf einen höheren Druck als den berechneten Enddruck komprimiert wird, und dass das Gas anschließend auf den Enddruck expandiert. Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens.The present invention relates to a method for dehumidifying compressed gas, especially Lqft, whereby the gas is first compressed to a pressure higher than the calculated final pressure, and that the gas then expanded to the final pressure. The invention also relates to a device for carrying out the method.
Es werden oft Forderungen hinsichtlich einerThere are often claims regarding one
gewissen maximalen Feuchtigkeit von komprimiertem Gas gestellt. Luft, die z.B. in Stahlflaschen aufbewahrt werden soll, die in Verbindung mit Taucherausrüstung oder Rauchtaucherausrüstung ■ benutzt werden sollen, muss vorzugsweise eine relative Feuchtigkeit von unter 70% haben. Die Ursache hierfür ist, dass man Bakterienbildung in der Luft, Eisbildung in Taucherventilen und Korrosion der Flasche zu vermeiden wünscht. In dem letzten Fall, ist der erhöhte Oxygenpartialdruck zu beachten.certain maximum humidity provided by compressed gas. Air that is to be stored in steel cylinders, for example, that is used in connection with diving equipment or smoking equipment should preferably have a relative humidity of less than 70%. The reason for this is that bacteria build up in the air, ice build-up in diving valves and desires to avoid corrosion of the bottle. In the latter case, the increased oxygen partial pressure is too note.
Von dem staatlichen Gewerbeaufsichtsamt liegen Vorschriften für den maximalen Feuchtigkeitsgrad vor. Diese Vorschriften lassen sich jedoch schwer erfüllen und haben. dazu geführt, dass man u.a. ein kostspieliges mechanisches Filtrieren vornehmen müssen hat.The state trade inspectorate has regulations for the maximum degree of humidity. These However, regulations are difficult to meet and have. led to an expensive mechanical Had to filter.
Die Ursache dessen, dass komprimiertes Gas,The cause of compressed gas,
insbesondere Luft, sehr feucht sein wird, wenn keine besonderen Massnahmen zur Entfeuchtung getroffen werden, ist, dass die Feuchtigkeit in demselben Verhältnis wie die Verdichtung oder die Kompression ansteigt. Wenn man 1 Liter Luft mit 50'έ Feuchtigkeit mit einem Druck von 1 Atmosphäre auf h T.itor mit einem Druck von 2 Atmosphären komprimiert, wird dio FouchLiykoit 100% betragen.Air, in particular, will be very humid if no special measures are taken to dehumidify, is that the humidity increases in the same proportion as the compression or compression. If you compress 1 liter of air with 50'έ moisture with a pressure of 1 atmosphere to h T.itor with a pressure of 2 atmospheres, the FouchLiykoit will be 100%.
„0 Es ist bekannt Gas, z.B. Luft, auf einen höheren“ 0 It is known that gas, for example air, is at a higher level
Druck als den berechneten Enddruck zu komprimieren und die Luft anschliessend auf den berechneten Enddruck expandieren zu lassen. Die Ursache hierzu ist selbstverständlich Erzielung einer Entfeuchtung der Luft. Wenn man z.B. die Luft auf 300 Bar 'omprimiert, die dann in komprimiertem Zustand selbstverständlich 100% Feuchtigkeit haben wird, und die Luft anschliessend auf 200 Bar expandieren lässt, wird dieCompress pressure as the calculated final pressure and then expand the air to the calculated final pressure allow. The reason for this is, of course, that the air is dehumidified. For example, if you open your air 300 bar 'compressed, which is then in a compressed state will of course have 100% moisture, and that Then lets the air expand to 200 bar, the
Luft bei diesem Enddruck ungefähr 66% Feuchtigkeit haben, was LOO χ 200 .Air at this final pressure will have about 66% humidity, which is LOO χ 200.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Verbesserung der oben genannten Methode, so dass man in einer einfachen und billigen Weise eine stärkere Entfeuchtung der Luft erzielen kann.The present invention aims to improve the above method so that in a simple one and cheap way can achieve a stronger dehumidification of the air.
Dies wird dadurch erzielt, dass das Gas abgekühlt wird, ehe es auf den Enddruck expandiert wird, indem die Kältewirkung bei der Expansion bei der Abkühlung benutzt wird. Man benutzt dann das physikalische Prinzip, dass die dem Gas bei der Komprimierung zugeführte Wärme bei der Expansion wieder verbraucht wird.This is achieved in that the gas is cooled before it is expanded to the final pressure by the Cold effect in expansion is used in cooling. One then uses the physical principle that the gas Heat supplied during compression is consumed again during expansion.
Beim Abkühlen des Gases, das einen höheren Druck als den berechneten Enddruck besitzt, wird Wasser ausgefällt, 1Γ und es ist ein Merkmal der Erfindung, dass diese ausgeschiedene Flüssigkeit vor der Expansionszone ausgefällt wird.When the gas, which has a higher pressure than the calculated final pressure, is cooled , water is precipitated, 1Γ and it is a feature of the invention that this precipitated liquid is precipitated before the expansion zone.
Eine Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens umfasst eine Leitung für Gas mit hohem Kompressionsdruck sowie ein Expansionsventil, und das Kennzeichnende besteht darin, dass die Leitung für das Gas mit hohem Kompressionsdruck in gutem wärmeleitenden Kontakt mit dem Expansionsventil steht.A device for carrying out the method comprises a line for gas with high compression pressure as well as an expansion valve, and the characteristic is that the line for the gas with high compression pressure is in good thermally conductive contact with the expansion valve stands.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kannAccording to one embodiment of the invention, can
dieser gute wärmeleitende Kontakt dadurch verwirktlicht werden, dass ein Flüssigkeitskreislauf in wärmeaustauschendem Kontakt mit der Hochdruckleitung und mit dem Expansionsventil steht.this good heat-conducting contact can be achieved by virtue of the fact that a fluid circuit is in heat-exchanging contact with the high pressure line and with the expansion valve.
Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, [lass dio Hochdruckleitung z.B. dadurch mit dem Expansionsventil in direkt mechanisch wärmeleitendem Kontakt steht, dass die Leitung in einer Spirale (schraubenlinienförmig) um das. Ventil gelegt ist.Another embodiment is characterized by [Leave the high pressure line e.g. in direct mechanically heat-conducting contact with the expansion valve it says that the line is laid in a spiral (helical shape) around the valve.
Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein physikalisches Prinzip zu nahezu kostenloser Entwässerung von komprimiertem Gas, insbesondere Luft, ausgenutzt, und ο,- derart erübrigt sich das früher erwähnte kostspielige und lästige Filtrieren.By means of the method according to the invention a physical principle for almost free dehydration of compressed gas, especially air, is exploited, and ο, - so the previously mentioned expensive and unnecessary annoying filtering.
Die Erfindung wird nachstehend näher unter BezugnahmeThe invention is described in greater detail below with reference
31333883133388
auf die Zeichnung erklärt/ welche inexplained on the drawing / which in
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Einrichtung und inFig. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention and in
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Einrichtung
zeigt.2 shows a second embodiment of a device according to the invention
shows.
In Fig. 1 kommt eine Leitung 1 von einem^-Kompressor, und die Luft besitzt einen Druck von z.B. 300 Bar. Die Leitung 1 ist in einer Schraubenwicklung 2 durch eine Kältekammer 3 geführt. Von der Kältekammer geht die Leitung 1 durch einen Wasserausscheider 4 mit einem Zapfkran 5. Von dem Ausscheider 4 geht die Leitung 1 zu einem Expansionsventil 6, das den Druck der Luft auf z.B. 200 Bar in der abgehenden Leitung 7 senkt» Dies ist dann der erwünschte Enddruck. Um das Expansionsventil 6 ist eine Flüssigkeitskammer 8 vorgesehen, die durch eine Leitung 9 und eine Retourleituncj 10 einen Kreislauf mit der Kältekammer 3 bildet. Das Ganze ist in einem wärmeisolierten Gehäuse 11 placiert.In Fig. 1, a line 1 comes from a ^ compressor, and the air has a pressure of e.g. 300 bar. The line 1 is in a helical winding 2 through a Cold chamber 3 out. From the cold chamber, the line 1 goes through a water separator 4 with a Dispensing crane 5. Line 1 is connected from separator 4 an expansion valve 6, which lowers the pressure of the air to e.g. 200 bar in the outgoing line 7 »This is then the desired final pressure. To the expansion valve 6, a liquid chamber 8 is provided through a line 9 and a return line 10 forms a circuit with the cold chamber 3. The whole thing is in a thermally insulated Housing 11 placed.
Die Einrichtung wirkt in folgender Weise: Die warme, feuchte Hochdruckluft, die in der Leitung 1 von dem Kompressor kommt, gibt Wärme an die Flüssigkeit in der Kältekammer 3 ab. Diese Flüssigkeit wird durch die Retourleitung 10 transportiert und mit Hilfe der Kältewirkung von der Expansion in dem Expansionsventil 6 gekühlt. Diese abgekühlte Flüssigkeit wird dann durch die Leitung 9 zu der Kammer 3 geführt. Dieser Kreislauf kann mittels einer Pumpe 12 aufrechterhalten werden. Durch Drehung der Einrichtung um 90° mit der Kammer 3 zuunterst wird man eine Thermosiphonwirkung erhalten können, sodass die Pumpe 12 fortgelassen werden kann.The facility works in the following way: The warm, moist high pressure air in line 1 of the Compressor comes, gives off heat to the liquid in the cold chamber 3. This liquid gets through the return pipe 10 transported and cooled with the aid of the cooling effect of the expansion in the expansion valve 6. These cooled liquid is then fed through line 9 to chamber 3. This cycle can by means of a Pump 12 can be maintained. By rotating the device by 90 ° with the chamber 3 at the bottom, a thermosiphon effect can be obtained, so that the pump 12 is omitted can be.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform gezeigt, indem die Leitung 1 von dem Kompressor, welche feuchte und warme Luft führt, in einer Wickelung 13 um das Expansionsventil geführt ist und mit diesem in gutem wärmeleitenden Kontakt steht. Dadurch wird die Luft in der Wickelung 13 abgekühlt und darnach durch das Expansionsventil 6 zu dem Auslass 7In Fig. 2, another embodiment is shown by the line 1 from the compressor, which moist and leads warm air, is guided in a winding 13 around the expansion valve and with this in good heat-conducting contact stands. As a result, the air in the winding 13 is cooled and then through the expansion valve 6 to the outlet 7
geführt. Auch in diesem Fall ist ein Wasserausscheider mit einem Ventil 5 vorgesehen, ehe das Hochdruckgas in das Expansionsventil geht.guided. In this case, too, a water separator with a valve 5 is provided before the high-pressure gas enters the Expansion valve goes.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
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- 1981-08-28 FR FR8116511A patent/FR2510422A1/en not_active Withdrawn
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