DE3133452A1

DE3133452A1 - Drucklufttrockner

Info

Publication number: DE3133452A1
Application number: DE19813133452
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Suzaka Nagano Nanaumi; Hitoshi Nagano Nagano Tsukada
Original assignee: Orion Machinery Co Ltd
Current assignee: Orion Machinery Co Ltd
Priority date: 1980-09-19
Filing date: 1981-08-24
Publication date: 1982-04-15
Also published as: GB2085571B; JPS5758428U; GB2085571A; FR2490795A1

Description

<· ■* Ψ φ O

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Drucklufttrockner, bei dem ein Kühldurchlauf mit einem darin angeordneten Verdampfer eines Kühlzyklus', ein am Außenumfang des Kühldurchlaufs angeordneter Wärmetauschdurchlauf zur Durchführung des Wärmetauschs zwischen der getrockneten und gekühlten Luft und der dem Kühldurchlauf zugeführten Druckluft sowie ein Auslaß der Druckluft in einer Luftkammer vorgesehen sind, die mit einem Ausgang des Wärmetauschdurchlaufs verbunden ist. Die Erfindung betrifft damit einen Drucklufttrockner bzw. -entfeuchter, der die Druckluft durch Kühlen entfeuchtet.

Die von einem Kompressor abgegebene Druckluft weist eine höhere Temperatur und Feuchtigkeit als normale Luft, also Luft in einem Raum, Zim- mer usw. auf. Wenn diese Druckluft auf Zimmertemperatur abgekühlt wird, so wird ihre Feuchtigkeit im Rohrsystem verflüssigt und es ergibt sich Kondenswasser. Wenn das auf diese Weise gebildete Kondenswasser an verschiedene Luftbetriebseinrichtungen abgegeben wird, so hat es auf deren Betriebsweise einen negativen Effekt, wobei deren Haltbarkeit und Lebensdauer herabgesetzt bzw. beeinträchtigt wird.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde von den Erfindern bereits ein Trockner bzw. Entfeuchter vorgeschlagen. Zur besseren Erläuterung des Ausgangspunktes der Erfindung wird bereits an dieser Stelle auf Fig.

Bezug genommen. Dabei wird ein Kühlzyklus durch Verbinden eines Kondensators 2 über einen Kühlkompressor 1 mit einem Verdampfer 3 gebildet. Ein Kühlventilator 4 gibt gekühlte Luft an den Kondensator 2 ab und der Kühlzyklus weist weiterhin eine Kapillarrohre 5 und ein Kapazitätssteuerventil bzw. -rohr 6 auf.

Ein Außenmantel 9 ist außerhalb eines Innenmantels 8 angeordnet, der einen Kühldurchlauf 7 bildet, in dem wiederum der Verdampfer 3 angeordnet ist. Ein Wärmetauschdurchlauf 10 wird zwischen dem Innen- und Außenmantel 8, 9 gebildet. Am - in Fig. 1 - linken Ende des Wärme tauschdurc.nl aufs ist ein mit dem Auslaß eines Luftkompressors 11 ver bundener Lufteinlaß 12 ausgebildet, während das rechte Ende des Wärmetauschdurchlaufs 10 über eine im Innenmantel 8 vorgesehene Verbindungsöffnung 13 mit dem rechten Ende des Kühldurchlaufs 7 verbunden

ist. Im Wärmetauschdurchlauf 10 sind Wärmetauschröhren 15, die einen Auslaß (linkes Ende) des Kühldurchlaufs 7 mit einer am rechten Ende des Außenmantels 9 ausgebildeten Luftkammer 14 verbinden, so vorgesehen, daß zwischen der mit niedriger 7 gekühlten und im Klihldurchlauf 7 getrockneten bzw. entfeuchteten Luft und der mit hoher Temperatur durch den Wärmetauschdurchlauf 10 in den Kühldurchlauf 7 abgegebenen Luft ein Wärmetausch durchgeführt wird, wodurch die Luft mit hoher Temperatur vorgekühlt und gleichzeitig die Luft mit niedriger Temperatur erwärmt und diese von einem an der Luftkammer 14 vorgesehenen Luftauslaß 16 zu einem Luftrohrsystem (nicht dargestellt) abgegeben wird. Am Boden des Kühldurchlaufs 7 und des Wärmetauschdurchlauf s 10 sind Wasserentladungsöffnungen 17 vorgesehen.

Bei diesem Drucklufttrockner wird das Kondenswasser, das im Wärmetauschdurchlauf 10 von der Feuchtigkeit abgeschieden wurde₅ an einem Boden 10a des Wärmetauschdurchlaufs 10 gesammelt und durch die Entladungsöffnung 17 nach außen abgegeben. Wenn die Außentemperatur jedoch hoch ist, so kann der Temperaturunterschied zwischen der Außentemperatur und der des Kondenswassers, d. h. der Temperaturunterschied zwischen der Innen- und der Außenseite des Außenmantels 9 zur Ausbildung von Tropfen und Feuchtigkeit führen, die sich am Außenumfang des Bodens ausbilden, wodurch Korrosion bewirkt wird.

Wie andere normale Gase verringert auch die Druckluft ihr Volumen, wenn sie gekühlt wird. Wenn damit die gekühlte und getrocknete Druckluft von dem Auslaß 16 abgegeben wird, bevor sie vollständig wieder erwärmt wurde, so besteht die Möglichkeit, daß sie der Wärmewirkung der Außenluft im Rohrsystem ausgesetzt wird, wodurch ihr Volumen expandiert;, was zu einer ungewöhnlichen Druckzunahme im Rohrsystem führt. Ein weiterer Nachteil besteht darin_s daß die Belastung des Luftkompressors 11 erhöht wird, da die Menge der vom Kompressor 11 dem Trockner zugeführten Druckluft erhöht wird.

Zur Vermeidung dieser Nachteile kann man den Wärmetauschwirkungsgrad im Durchlauf 10 verbessern oder die Wiedererwärmungsgeschwindigkeit der gekühlten und getrockneten Druckluft durch Verwenden eines Wärmetauschers im Trockner verbessern« Beide Möglichkeiten sind jedoch da-

hingehend nachteilig, daß bei der ersten Möglichkeit es schwierig ist, eine volle Wiedererwärmung durchzuführen, und zwar aufgrund der Gesamtkonzeption der Vorrichtung wie der Begrenzungen der Wärmequelle* die durch die vom Kompressor 11 abgegebene Flußmenge der Druckluft bewirkt wird. Im letzteren Fall wird durch das Vorsehen eines Wärmetauschers zur Wiedererwärmung.eine Vergrößerung und Verkomplizierung der Vorrichtung und damit eine Erhöhung der Kosten bewirkt, so daß keine der beiden Möglichkeiten praktisch durchführbar ist.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Ausbildung von Feuchtigkeit am Außenumfang des Trockners zu verhindern, und zwar ohne die Verwendung eines zusätzlichen speziellen Wärmetauschers, und die Betriebskosten eines derartigen Drucklufttrockners dadurch zu vermindern, daß die Belastung des Kompressors des Kühlzyklus' und des Luftkompressors vermindert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens ein Teil des hochdruckseitigen Rohrsystems von einem Kompressor des Kühlzyklus' zu einem Kondensator so angeordnet ist, daß er durch den Boden des Wärmetauschdurchlaufs und/oder durch die Luftkammer verläuft.

Damit wird erreicht, daß sich an der Außenfläche des Bodens des Drucklufttrockners keine Feuchtigkeit ausbildet. Darüber hinaus wird, da ein Wärmetausch zwischen dem Kühlgas und der getrockneten Luft in der Luftkammer stattfindet, die getrocknete Luft ausreichend wiedererwärmt - d. h. sie expandiert und ihr Volumen wird wiederhergestellt und damit die Belastung des Luftkompressors vermindert. Da gleichzeitig der Druck des Kühlgase.s vermindert wird, fuhrt dies wiederum zu einer weiteren Verminderung der Belastung des Kompressors. Damit wird durch die Erfindung ein wirtschaftlicher Trocknungsvorgang durch Einsparen von Energie bewirkt, die zum Betreiben des Kompressors erforderlich ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines herkömmlichen Trockners bzw. Entfeuchters und

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners bzw. Entfeuchters.

Bei der weiteren Beschreibung von Fig. 2 wird auf eine Beschreibung der Teile verzichtet, die die gleiche Funktion wie bei der in Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Ausführungsform haben. Dabei wurden die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, wird das mit hoher Temperatur und Druck vom Kompressor 1 zum Kondensator 2 über ein hochdrucksei tiges Rohrsystem 18 geführt, das am Boden 10a des zwichen dem Innen- und Außenmantel 8, 9 gebildeten Wärmetauschdurchlaufs 10 und in der Luftkammer 14 vorgesehen ist, die alle Ausgänge der Wärmetauschröhren 15 mit dem Luftauslaß 16 verbindet. Durch Verwendung der Strahlungswirkung des hochdruckseitigen Rohrsystems 18 wird die Temperatur des im Boden des Wärmetauschdurchlaufs 10 gesammelten Kondenswasser erhöht, während die Wiedererwärmungsgeschwindigkeit der vorübergehend in der Kammer 14 gesammelten gekühlten und getrockneten Luft auch so erhöht wird, daß ihr Volumen expandiert und etwa wieder auf dieselbe Größe gebracht wird wie direkt nach der Abgabe von dem Luftkompressor 11.

Selbst wenn die Druckluft durch den im Kühldurchlauf 7 vorgesehenen Verdampfer 3 drastisch gekühlt wird, so wird die Temperatur der Druckluft in der Kammer 14 mindestens auf die gleiche Temperatur wiedererwärmt wie die der Außenluft und die Druckluft expandiert wieder voll., um den Luftdruck im Trockner relativ hoch zu halten. Damit wird eine Zunahme der Belastung des Kompressors 11 aufgrund der Zunahme der Menge der zugeführten Druckluft verhindert.

Aufgrund der Tatsache, daß das mit hoher Temperatur und Druck vom Kompressor 1 abgegebene Kühlgas durch das hochdruckseitige Rohrsystern 18 gekühlt wird, das durch den Boden 10a des Wärmetauschdurchlaufs 10 und die Kammer 14 verläuft, kann die Kapazität des Kondensators 2 vermindert werden. Wenn alternativ dazu die Größe des Kondensators 2 gleich gehalten wird wie bei den herkömmlichen Kondensa-

toren, so wird der Kondensatordruck vermindert,und die Belastung des Kompressors 1 ebenfalls vermindert.

Bei der dargestellten Ausführungsform führt das mit hoher Temperatur und Druck vom Kompressor 1 zum Kondensator 2 abgegebene Kühlgas einen Wärmetausch mit der Luft in der Kammer 14 durch, nachdem das gleiche mit dem Kondenswasser im Boden 10a des Wärmetauschdurchlaufs 10 durchgeführt wurde. Diese Reihenfolge des Wärmetauschs kann jedoch auch umgekehrt werden.

Auch wenn die Erfindung sich lediglich, dadurch auszeichnet, daß mindenstens ein Teil eines hochdruckseitigen Rohrsystems, das den Kompressor mit dem Kondensator des Kühl systems verbindet, durch den Boden des Wärmetauschdurchlaufs und die Luftkammer läuft, so wird dadurch doch bewirkt, daß der Temperaturunterschied zwischen dem im Boden des Wärmetauschdurchlaufs gesammelten Kondenswasser und der Außenluft praktisch nicht mehr besteht. Damit kann eine Ausbildung von Feuchtigkeit an der Außenfläche des Bodens des Trockners verhindert werden.

Da der Wärmetausch zwischen dem Kühlgas und der getrockneten Luft in der Luftkammer durchgeführt wird, wird die getrocknete Luft ausreichend wiedererwärmt, d. h. sie expandiert und erhält ihr ursprüngliches Volumen wieder, und die Belastung des Luftkompressors damit vermindert. Da gleichzeitig der Kondensationsdruck des Kühl gases vermindert wird, wird wiederum die Belastung des Kompressors weiterhin vermindert. Damit ermöglicht die Erfindung.einen wirtschaftlichen Trocknungsvorgang unter Einsparung: von Energie, die zum Betreiben des Kompressors benötigt wird.

Leerseite

Claims

Patentanspruch

Drucklufttrockner, bei dem ein Kühldurchlauf mit einem darin angeordneten Verdampfer eines Kühlzyklus', ein am Außenumfang des Kühldurchlaufs angeordneter Wärmetauschdurchlauf zur Durchführung des Wärmetauschs zwischen der getrockneten und gekühlten Luft und der dem Kühl durchlauf zugeführten Druckluft sowie ein Auslaß der Druckluft in einer Luftkammer vorgesehen sind, die mit einem Ausgang des Wärmetauschdurchlaufs. verbunden ist, dadurch g e kennzeichnet, . daß mindestens ein Teil des hochdrucksei tigen Rohrsystems (18) von einem Kompressor (1) des Kühlzyklus' zu einem Kondensator (2) so angeordnet ist, daß er durch den Boden (10a) des Wärmetauschdurchlaufs (10) und/oder die Luftkammer (14) verläuft.