DE3345109C2 - Vorrichtung zum Entfernen von Feuchtigkeit aus Gasen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Feuchtigkeit aus einem feuchten Gas, dessen Vermischung mit Luft unerwünscht ist und vermieden werden muß.

Es ist eine Vorrichtung zum Entfernen von Feuchtigkeit aus Luft bekannt, die einen wabenförmigen Rotor aufweist, der mit Lithiumchlorid oder einem ähnlichen wasserabsorbierenden Mittel getränkt oder imprägniert ist.

Fig. 2 zeigt ein typisches Beispiel für einen derartigen herkömmlichen Entfeuchter. Die dargestellte Vorrichtung besitzt eine luftdichte Kammer 6, die in einen Trocknungs­ durchgangsweg D und einen Regenerierungsdurchgangsweg R unterteilt ist. Ein Rotor 5 ist so ausgelegt, daß er sich durch diese beiden Durchgangswege hindurchdreht. Eine feuchte, zu behandelnde Luft T wird in die Kammer 6 von einem ihrer Enden her eingeführt, entfeuchtet, während sie durch den Rotor 5 hindurchströmt, und von dem anderen Kammer­ ende abgelassen. Der Rotor 5 dreht sich mit der von der Luft absorbierten Feuchtigkeit so, daß er seinen befeuch­ teten Teil ausgerichtet auf den Regenerierungsdurchgangsweg R bringt, wo dieser Teil entfeuchtet wird und mit getrockneter Luft A, die von einem Ende des Regenerierungsdurchgangsweges R zu dessen anderem Ende strömt, regeneriert wird. Mit dem Bezugszeichen 8 ist ein Gebläse und mit dem Bezugszeichen 10 ist eine Heizvorrichtung bezeichnet. Die durch die Heizvor­ richtung 10 erhitzte Luft A wird mit dem befeuchteten Teil des Rotors 5 in Kontakt gebracht, wodurch der Teil des Rotors 5 in wirksamer Weise regeneriert wird.

In dem in Fig. 2 dargestellten Entfeuchter wird ein Ab­ schnitt, bei dem der Rotor 5 mit dem Regenerierungsdurch­ gangsweg R ausgerichtet ist, mit einer ringförmigen Dichtung P abgedichtet, wobei üblicherweise jedoch kaum eine vollstän­ dige Abdichtung erreicht wird. Wenn Luft wie in den meisten Fällen entfeuchtet wird, ist es im allgemeinen tolerierbar, daß die Luft eine geringe Menge durch Lecks eingelassene Luft enthält. Der Einschluß von Leck-Luft muß jedoch bei anderen behandelten lasen als Luft, wie beispielsweise Stickstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, natürlichem Gas oder dergleichen, vermieden werden.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vor­ richtung zum Entfernen von Feuchtigkeit aus einem feuchten Gas (einem zu behandelnden Gas) zu schaffen, die drei von leckartiger Lufteinströmung in das zu behandelnde Gas ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch eine Vor­ richtung zum Entfernen von Feuchtigkeit aus einem feuchten Gas gelöst werden, die folgendes umfaßt: einen Durchgangsweg zum Zuführen von feuchtem Gas; eine Entfeuchtungskammer; einen Durchgangsweg zum Ablassen des entfeuchteten Gases, wobei die Kombination aus dem Durchgangsweg zum Zuführen von feuchtem Gas, der Entfeuchtungskammer und dem Durch­ gangsweg zum Ablassen des entfeuchteten Gases in dieser Reihenfolge angeordnet ist; einen wabenförmigen Rotor, der in der Entfeuchtungskammer zum Entfeuchten des feuchten Gases angeordnet ist, wobei der Rotor eine Entfeuchtungs­ zone in der Kammer in eine Einlaßzone und eine Auslaßzone trennt und mit einem Wasserabsorptionsmittel getränkt oder imprägniert ist; ein Paar Abzugshauben, die einander gegen­ überliegen und jeweils an den beiden Seiten des Rotors und gleitfähig in Kontakt mit einem Teil des Rotors angeordnet sind, wobei eine der Abzugshauben sich in der Einlaßzone befindet und mit einer Ausströmungsleitung verbunden ist, die mit dem Durchgangsweg für die Zuführung von feuchtem Gas verbunden ist, und die andere Haube in der Auslaßzone angeordnet ist und mit einer Einlaßleitung in die Auslaßzone verbunden ist; ein Gebläse zum Ableiten eines Teils des ent­ feuchteten Gases in der Auslaßzone zu der Einströmleitung; eine Heizvorrichtung zum Erhitzen des Gases, das in der Einströmleitung strömt, und einen Entfeuchtungskühler zum Abkühlen und Entfeuchten des Gases, das durch den Teil des Rotors zwischen dem aus den Abzugshauben gebildeten Paar geströmt ist.

Diese vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vor­ teile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nun folgenden Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt. Diese Zeichnungen dienen nur dem Zweck der Erläuterung und sollen in keiner Weise einschränkend sein.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht, die eine Entfeuch­ tungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in vertikalem Schnitt zeigt, und

Fig. 2 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für die herkömmliche Entfeuchtungsvorrichtung in vertikalem Schnitt zeigt.

Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen. Die Entfeuchtungs­ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Zuführungsweg 1 für ein feuchtes Gas, eine Entfeuchtungs­ kammer 6 mit einer Entfeuchtungszone 4 und einen Auslaßweg 7 für das entfeuchtete oder trockene Gas, wobei diese Bauteile in der angegebenen Reihenfolge angeordnet sind. Die Ent­ feuchtungszone 4 in der Kammer 6 ist in eine Einlaßzone 6a und eine Auslaßzone 6b durch einen wabenförmigen Rotor 5 unterteilt, der mit einem Absorptionsmittel für Wasser ge­ tränkt oder imprägniert ist. An jeder Seite des Rotors 5 ist eine Abzugshaube 12, 13 angeordnet, die zusammen ein Paar bilden und einander gegenüberliegen, um eine Regenie­ rungszone 3 zu bilden. Die Abzugshaube 12 ist mit einer Einlaßleitung 11 verbunden, die mit einer in der Auslaßzone 6b angebrachten Heizvorrichtung in Flüssigkeitsverbindung steht, und die Abzugshaube 13 ist mit dem Zuführungsweg 1 durch eine Auslaßleitung 14 über einen Entfeuchtungskühler 2 verbunden.

Der Kühler 2 kühlt das Gas G₃, das durch die Regenerierungs­ zone 3 strömt, wodurch der Taupunkt gesenkt wird und die Feuchtigkeit in dem Gas G₃ kondensiert wird, die demzufolge entfernt wird. Der dargestellte Kühler 2 ist eine hermetisch geschlossene Kammer, die mit einem gewundenen Rohr oder einer Rohrwendel 2a für den Durchgang von gekühltem Wasser oder Kühlsole und mit einem Abfluß 2b ausgestattet ist.

Der Rotor 5 in der Kammer 6 ist an sich bekannt, wie vor­ stehend bereits beschrieben wurde. Ein nicht dargestellter Motor treibt den Rotor 5 an. Der Rotor 5 umfaßt ein flaches Papierblatt und ein gewelltes Papierblatt, wobei das letztere oder beide mit Lithiumchlorid oder einem ähnlichen Wasser­ absorptionsmittel getränkt oder imprägniert ist bzw. sind, die konzentrisch um eine Rotorachse 5a zu einer zylindrischen Form mit abwechselnden Schichten gewickelt sind, um kleine Durchgangswege parallel zu der Mittelachse des Rotors zu liefern. Das Gas, das in der Regenerierungszone 3 und in der Leitung 14 strömt, wird durch den Zuführungsweg 1 zu der Einlaßzone 6a zurückgeführt und durch das Absorptionsmittel entfeuchtet, während es durch die zahlreichen Strömungswege in dem Rotor 5 strömt. Das so entfeuchtete Gas wird als ein trockenes Gas G₂ durch den Auslaßweg 7 abgelassen. Das Ein­ strömen und das Ausströmen des Gases kann durch ein nicht dargestelltes Gebläse oder Exhaustor unterstützt werden, der in dem Einström- oder Ausströmweg angeordnet ist.

Ein Teil des Gases, das beim Strömen durch den Rotor 5 ge­ trocknet worden ist, wird durch ein Gebläse 8 über eine Einströmleitung 9, die Heizvorrichtung 10 und die Leitung 11 zu der Abzugshaube 12 geführt. Das in der Auslaßzone 6b an­ geordnete Gebläse 8, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, kann alternativ auch als ein Absauggebläse in der Einlaßzone 6a angeordnet sein. Die Haube 12 ist mit dem Rotor 5 ausge­ richtet und steht mit der gegenüberliegenden Haube 13 über die zahlreichen Durchgangswege des Rotors 5 in der Regene­ rierungszone 3 in Strömungsverbindung. Auf diese Weise kann das Gas durch die Haube 13 und die Leitung 14 zu dem Zufüh­ rungsweg 1 zurückgeführt werden,
Ein Teil des durch den Rotor 5 in die Auslaßzone 6b strö­ menden Gases wird durch einen derartigen Rückführungsweg zu der Regenerierungszone 3 für den Rotor 5 zurückgeführt, damit ein Abschnitt des Rotors, der durch Behandlung des feuchten Gases selbst feucht geworden ist, regeneriert werden kann. Mit anderen Worten, der Rückführungsweg dient als Durchgangsweg für das Gas, um den Teil des Rotors 5 zu regenerieren. Die Heizvorrichtung 10 ist vorgesehen, um das Gas, das durch das Gebläse 8 zugeführt wird, auf eine Tempe­ ratur zu erhitzen- die für die Regenerierung des Rotors 5 erforderlich ,ist.

Das Gas, das durch den Rotor 5 in die Auslaßzone 6b geströmt ist, besitzt im allgemeinen eine Temperatur von etwa 30 bis etwa 60°C. Wenn solch ein Gas auf etwa 100 bis etwa 140°C durch die Heizvorrichtung 10 wie beispielsweise eine elek­ trische Heizvorrichtung 10a oder eine Heizvorrichtung mit einem Wärmemedium erhitzt wird und gezwungen wird, durch den Abschnitt des Rotors 5 in der Regenerierungszone 3 zu strömen, wird die in dem Lithiumchlorid oder dem ähnlichen Absorptionsmittel absorbierte Feuchtigkeit schnell entfernt, wodurch der Abschnitt des Rotors 5 regeneriert wird.

Während das Gas G₂ durch den Abschnitt des Rotors 5 strömt, wird es durch das in dem Abschnitt des Rotors absorbierte Wasser befeuchtet und strömt dann als G₃ in der Leitung 14, um eine Stelle des Kühlers 2 zu erreichen, an der die Feuchtigkeit in dem Gas G₃ kondensiert und entfernt wird. Danach wird das Gas G₃ mit dem Gas G₁ vereinigt.

Wie es mit gestrichelten Linien in Fig. 1 gezeigt ist, kann ein zusätzlicher Entfeuchtungskühler 2′ mit einem gewundenen Rohr oder einer Rohrwendel 2a′ und einem Abfluß 2b′ in dem Zuführungsweg 1 angeordnet sein, um teilweise die Feuchtigkeit in dem zu behandelnden Gas zu kondensieren und zu entfernen, wodurch die vorliegende Vorrichtung eine er­ höhte Entfeuchtungswirkung ausüben kann. Der zusätzliche Kühler 2′ ist jedoch kein wesentliches Bauteil der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der nasse Abschnitt des Rotors regeneriert werden, indem ein Teil des Gases, das durch den Rotor getrocknet worden ist, abgezweigt wird, und zwar im Unterschied zu dem herkömmlichen Entfeuchter, bei dem der nasse Rotorabschnitt durch die Verwendung von Luft, die getrocknet und von außerhalb der Vorrichtung ein­ geleitet worden ist, regeneriert wird. Wie aus Fig. 1 er­ sichtlich ist, kann die Entfeuchtungszone aus der Kammer gebildet werden, die leicht abzudichten ist, und dadurch kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Aufbau besitzen, der im wesentlichen frei von Luftlecks ist.

Wenn Gaslecks an dem Teil des Rotors auftreten sollten, die in gleitfähigem Kontakt mit den Abzugshauben stehen, führt das Leck nur zur Vermischung von homogenen oder gleichen Gasen, die etwas verschieden in ihrem Feuchtigkeitsgehalt sind, so daß tatsächlich keine ernsten Schäden entstehen können. Demzufolge ist die vorliegende Erfindung insbesondere brauchbar für die Entfernung von Feuchtigkeit aus Gas ohne Mischung von Luft im Verlauf des Entfeuchtungsverfahrens.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Entfernen von Feuchtigkeit aus einem feuchten Gas, gekennzeichnet durch:
einen Zuführungsweg für feuchtes Gas (1);
eine Entfeuchtungskammer (6);
einen Auslaßweg für entfeuchtetes Gas (7), wobei die Kombination aus dem Zuführungsweg (1) für feuchtes Gas, die Entfeuchtungskammer (6) und dem Auslaßweg (7) zum Ablassen von entfeuchtetem oder trockenem Gas in der angegebenen Reihenfolge angeordnet ist;
einen wabenförmigen Rotor (5), der in der Entfeuch­ tungskammer (6) angeordnet ist, zum Entfeuchten des feuchten Gases, wobei der Rotor eine Entfeuchtungs­ zone (4) in der Kammer (6) in eine Einlaßzone (6a) und eine Auslaßzone (6b) trennt und mit einem wasserabsorbierenden Mittel getränkt oder imprägniert ist;
ein Paar Abzugshauben (12, 13), die einander gegenüber­ liegend an den beiden Seiten des Rotors (5) ange­ ordnet sind und mit einem Teil des Rotors gleitfähig in Kontakt stehen, wobei eine der Hauben (13) in der Einlaßzone (6a) angeordnet ist und mit einer Auslaß­ leitung (14) verbunden ist, die mit dem Zuführungsweg (1) für feuchtes Gas in Flüssigkeitsverbindung steht oder kommuniziert und die andere Haube (12) in der Auslaßzone (6b) angeordnet ist und mit einer Einlaß­ leitung (11) in der Auslaßzone (6b) verbunden ist; ein Gebläse (8) zum Ableiten eines Teils des entfeuch­ teten Gases in der Auslaßzone (6b) zu der Einlaßlei­ tung (11);
eine Heizvorrichtung (10) zum Erhitzen des in der Einlaßleitung (11) strömenden Gases und einen Entfeuchtungskühler (2) zum Kühlen und Entfeuch­ ten des Gases, das durch den Teil des Rotors (5) zwischen dem Abzugshaubenpaar (12, 13) hindurchge­ strömt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein zusätzlicher Kühler (2′) zum Kühlen und Entfeuchten des Gases in dem Zuführungsweg (1) für feuchtes Gas zwischen der Kammer (6) und einem Punkt, an dem die Auslaß­ leitung (14) auf den Zuführungsweg (1) für feuchtes Gas trifft und ihn schneidet, vorgesehen ist.