DE4012636A1 - Verfahren und vorrichtung zur entnebelung von verkehrsraeumen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entnebelung von Verkehrsräumen, insbesondere Lande­ bahnen für Flugzeuge, Straßenabschnitte oder Hafenbe­ reichen.

Es ist bereits versucht worden eine Entnebelung von Ver­ kehrsräumen beispielsweise durch Versprühen von bestimmten Chemikalien zu erreichen, was aber mit einigen einschnei­ denden Nachteilen behaftet ist, die beispielsweise darin bestehen, daß derartige Verfahren vergleichsweise sehr kostspielig sind und außerdem im Bereich des so entnebelten Gebietes Rückstände zurückbleiben, die wiederum beseitigt werden müssen, was mit weiteren erheblichen Kosten ver­ bunden ist.

Andererseits sind die durch Nebel verursachten Schäden bekanntlich enorm hoch, wenn man in diesem Zusammenhang nur beispielsweise an die immer wieder auftretenden Massen­ auffahrunfälle an bestimmten nebelgefährdeten Strecken­ abschnitten von Autobahnen und Landstraßen denkt. Aber auch die häufig auftretenden Start- und Landeverbote an Flugplätzen aufgrund von dichtem Nebel verursachen enorm hohe Kosten und tragen außerdem zur Verschmutzung der Umwelt bei, da Flugzeuge, die einen Ziel-Flughafen erreicht haben, häufig längere Zeit über dem Flugplatzbereich kreisen müssen, bevor endlich eine Landeerlaubnis erteilt wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, welches bzw. welche die Möglichkeit bietet eine besonders schnelle und wirksame Entnebelung von Ver­ kehrsräumen durchführen zu können, die besonders kosten­ günstig realisiert werden kann.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß

• a) in einem Nebelgebiet Umgebungsluft ohne Veränderung der Temperatur dieser Luft über eine Entfeuchtungsanlage geschickt wird,
• b) die entfeuchtete Luft auf einen vorgegebenen Druck ge­ bracht wird, und
• c) die entfeuchtete unter Druck gesetzte Luft über eine Ver­ teilereinrichtung über den zu entnebelnden Verkehrsraum verteilt wird.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß eine feuchte angesaugte Luft sehr kosten­ günstig adsorbtiv getrocknet werden kann und daß darüber hinaus verhältnismäßig geringe adsorbtiv getrocknete Luft­ mengen erforderlich sind, um ein vergleichsweise großes Gebiet zu entnebeln bzw. nebelfrei zu halten.

Die vorliegende Erfindung basiert ferner auf der Erkennt­ nis, daß zwischen dem tiefen Taupunkt der Entfeuchtungs­ luft und dem hohen Taupunkt der Nebelluft ein hohes Dampf­ druckgefälle entsteht und in der zu entnebelnden Zone die schwebenden Wasser-Kondensationströpfchen (Aerosol) in die Gasform übergehen, so daß damit die Sichtfreiheit wieder hergestellt wird.

Bei diesem Verfahren ist überraschend, daß nicht etwa ein hoher Ventilatordruck (Blaseffekt) erforderlich ist, um eine wirksame Entnebelung zu erreichen, sondern daß ent­ scheidend für die Entnebelungswirkung der injizierte tiefe Taupunkt der Entfeuchtungsluft ist.

Die vorliegende Erfindung kann dadurch eine vorteilhafte Ausgestaltung erfahren, daß die entfeuchtete unter Druck gesetzte Luft über eine mit Verteilerdüsen ausgestattete Verteilereinrichtung über den zu entnebelnden Verkehrsraum verteilt wird. Zweckmäßigerweise wird dabei die entfeuchtete Luft über in regelmäßigem Abstand entlang dem Verkehrsraum angeordnete Verteilerdüsen über den Verkehrsraum verteilt.

Eine besonders vorteilhafte und sehr wirksame Ausführungs­ form besteht darin, daß die entfeuchtete Luft von entlang einer Verkehrsstraße in regelmäßigen Abständen und an sich gegenüberliegenden Seiten angeordneten Verteilerdüsen so über die Verkehrsstraße verteilt wird, daß ein nahezu ge­ schlossenes Luftströmungsdach über der Verkehrsstraße aus­ gebildet wird.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ergibt sich ein sogenannter "Tunneleffekt", gemäß welchem die Trockenluft in einem bestimmten Winkel zur Fahrbahn nach oben geblasen wird und zwar von sich gegenüberliegenden Seiten, so daß ein Strömungsdach über der Fahrbahn entsteht. Die Trocken­ luft sinkt dann aufgrund des höheren spezifischen Gewichtes nach unten, wobei das freie Wasser, welches als Aerosol in der Luft verteilt ist, wieder in die Gasform überführt wird.

Zweckmäßigerweise wird erfindungsgemäß die entfeuchtete Luft fächerförmig über den zu entnebelnden Verkehrsraum eingeblasen.

Die Erfindung betrifft ferner auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Vor­ richtung besteht aus einer Luftentfeuchtungsanlage, die so aufgebaut ist, daß sie kontinuierlich aus der Umgebung Luft ansaugt, diese kontinuierlich entfeuchtet und in einem ge­ wissen Ausmaß komprimiert. Ferner umfaßt die Vorrichtung ein Luftverteilungssystem, welches entlang einem Verkehrs­ raum, wie beispielsweise Fahrzeugstraße, Landebahn für Flugzeuge oder auch Schiffahrtsstraße verläuft und zur Ver­ teilung der von der Luftentfeuchtungsanlage gelieferten entfeuchteten Luft über dem betreffenden Verkehrsraum aus­ gebildet ist.

Die Entfeuchtungsanlage kann ein drehbar angeordnetes scheibenförmiges Filter aufweisen, welches einen Adsorptions­ abschnitt und einen Desorptionsabschnitt aufweist und welches kontinuierlich oder intermittierend um seine Zylinderachse gedreht wird, so daß mit Feuchtigkeit beladene Filterabschnitte kontinuierlich oder intermittierend in einen Desorptions­ abschnitt gelangen, in welchem der betreffende Filterabschnitt desorbiert wird.

Hinter dem Desorptionsabschnitt kann auch noch ein Kühl­ abschnitt vorgesehen sein, um den desorbierten Filterbereich, der durch Heißluft desorbiert wurde, wieder abzukühlen. Das Filter selbst kann aus wasserfestem Kieselgel, einem Mole­ kularsieb, Aluminiumoxid oder aufbereitete Aktivkohle gebildet bzw. diese enthalten. Das Desorptionsmittel besteht zweck­ mäßigerweise aus heißer Luft, die entweder in einem geschlosse­ nen Desorptionskreislauf geführt werden kann oder aber stromaufwärts von der Filterscheibe der angesaugten zu ent­ feuchteten Luft beigemischt werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform kann ferner das Luftverteilungs­ system aus einem seitlich entlang einer Fahrstrecke ange­ ordneten Kanal oder einem Rohr bestehen, das in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen mit einer Luftaustritts-Ver­ teilerdüse ausgestattet ist. Derartige Kanäle oder Rohre können zu beiden Seiten einer Fahrstrecke angeordnet sein, Ferner können die Kanäle oder Rohre entweder oberirdisch angeordnet sein oder aber beispielsweise im Falle einer Lande­ bahn auch unterirdisch angeordnet sein.

Im einzelnen kann die Erfindung dadurch eine vorteilhafte Ausgestaltung erfahren, daß die Kanäle oder Rohre zusammen mit der Entfeuchtungsanlage verfahrbar ausgebildet sind.

Für den Fall, daß die Kanäle oder Rohre unterirdisch ange­ ordnet sind, können die Luftaustritts-Verteilerdüsen aus in einem Bodenrost ausgebildeten Luftaustrittsschlitzen gebildet sein.

Die Luftabgabeleistung sollte zweckmäßigerweise einstellbar sein, um die Entnebelungsleistung den jeweils herrschenden Bedingungen anpassen zu können.

Schließlich kann das Luftverteilungssystem aus mehreren aneinander befestigbaren Rohrabschnitten aufgebaut sein, so daß ein Verlegen des Luftverteilungssystems an irgendeinem gefährdeten Streckenabschnitt schnell und problemlos vorge­ nommen werden kann.

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

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Fluglandebahn, die mit einer Entnebelungsanlage mit Merkmalen nach der Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 2 schematisch eine Fahrstraße, die mit einer Entnebelungs­ anlage mit Merkmalen nach der Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Luftverteilungssystems nach der Erfindung; und

Fig. 4 schematisch eine Luftentfeuchtungsanlage, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein­ gesetzt werden kann.

Fig. 1 zeigt schematisch bzw. im Schnitt eine Fluglandebahn, die allgemein mit 2 bezeichnet ist. Zu beiden Seiten dieser Fluglandebahn sind im Boden versenkt Luftverteilungsrohre 1a, 1b angeordnet, die an einem Ende oder auch an beiden Enden mit einer Luftentfeuchtungsanlage verbunden sind und von dieser mit getrockneter komprimierter Luft versorgt werden. In regelmäßigen Abständen in Längsrichtung der Rohre 1a und 1b sind Luft-Verteilerdüsen ausgebildet, über die jeweils ein Teil der im Inneren der Rohre geführten Trocken­ luft austritt. Die dabei angestrebte Strömungsrichtung kann entweder durch eine entsprechend seitliche Anordnung der Luftverteilungsdüsen erreicht werden oder aber mit Hilfe eines Bodenrostes mit Luftaustrittsschlitzen, die in Fig. 1 beispielsweise mit 3 bezeichnet sind.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird Trockenluft so in den Bereich oberhalb der Landebahn 2 eingeblasen, daß sich eine spitzdachförmige Luftströmung oberhalb der Lande­ bahn 2 ausbildet, wie dies mit Pfeilen in Fig. 1 angezeigt ist. Aufgrund des unterschiedlichen spezifischen Gewichtes der Trockenluft und der mit Nebel durchsetzten Luft fällt die Trockenluft gleichmäßig auf die Landebahn 2 herab, wo­ durch eine sehr schnelle und sehr wirksame Entnebelung erreicht wird. Es hat sich dabei herausgestellt, daß der Blasdruck verhältnismäßig gering gehalten werden kann, also die Blas­ wirkung nicht besonders hoch zu sein braucht.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel können an die Stelle der Rohre 1a und 1b auch in den Boden eingelassene Kanäle verwendet werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Entnebelungsan­ lage oberirdisch angeordnet. Das Luftverteilungssystem be­ steht hier aus beidseitig einer Fahrstraße 20 angeordneten Rohrleitungen 10a und 10b, die in einem nicht befahrenen Bereich 21 der Fahrstraße angeordnet sind. Jede dieser Rohr­ leitungen 10a und 10b ist mit einer Luftentfeuchtungsanlage oder auch mit einer gemeinsamen Luftentfeuchtungsanlage verbunden. In regelmäßigen Abständen entlang der Rohrlei­ tungen 10a und 10b sind Luftaustritts-Verteilerdüsen (nicht gezeigt) ausgebildet, die in vorteilhafter Weise so ausgebildet sind, daß sie einen fächerförmigen Austrittsstrahl erzeugen.

Auch bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird Trockenluft nach Art eines Daches über der Fahrbahn 20 ein­ geblasen, so daß der unter dem spitzdachförmigen Strömungs­ bereich befindliche Luftraum sehr schnell und wirksam ent­ nebelt wird.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht einer Rohrleitung 1a, bei der zwei Luft-Verteilerdüsen in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet sind. Die Verteilerdüsen sind so aus­ gebildet, daß sich ein fächerförmiger Austrittsstrahl er­ gibt, dessen Hauptebene parallel zur Längsachse der Rohr­ leitung 1a verläuft. In einem gewissen Abstand von der Rohr­ leitung 1a überschneiden sich die einzelnen fächerförmigen Bereiche A und B, so daß dadurch eine breitflächige Strömungs­ wand ausgebildet wird, die zu einem sehr wirksamen Entnebelungs­ effekt führt.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Luftentfeuchtungsanlage, die vorteilhafterweise zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden kann. Diese Luftentfeuchtungs­ anlage umfaßt eine rotierende Filterscheibe 5, von der ein Abschnitt mit der über eine Einlaßöffnung 11 angesaugten zu entfeuchtenden Luft beaufschlagt wird. Diese Luft kann bei 7 zunächst grob gefiltert werden, um ein Verstopfen der Filter­ poren der Filterscheibe 5 zu vermeiden. Die feuchte über den Einlaß 11 angesaugte Luft gelangt dann durch einen Filterabschnitt der Filterscheibe 5 und verläßt bei 13 die Anlage als getrocknete Luft. Diese getrocknete Luft kann dann entweder komprimiert werden und einem Luftverteilungs­ system zugeführt werden oder es kann auch bereits die an­ gesaugte Luft innerhalb des Abschnitts 7 komprimiert werden, um sie durch den Filterabschnitt hindurch zu pressen. Die Filterscheibe 5 wird entweder kontinuierlich in Drehung versetzt oder aber intermittierend gedreht, so daß Abschnitte der Filterscheibe, die mit Feuchtigkeit voll beladen sind, in einen Desorptionsbereich gelangen, in welchem eine Desorption durchgeführt wird. Das Desorptionsmittel besteht aus er­ hitzter Luft. Das Desorptionsmittel kann entweder in einem geschlossenen Desorptionskreislauf geführt sein oder aber in einem offenen Desorptionskreis geführt sein. Bei dem ge­ zeigten Ausführungsbeispiel strömt das Desorptionsmittel über einen Erhitzter 8 und wird dann einem Abschnitt der Filterscheibe 5 zugeführt, um diesen Abschnitt zu desorbieren. Die mit Feuchtigkeit beladene Desorptionsluft verläßt dann den Filterabschnitt und gelangt in einen Abscheider 6, in welchem die Feuchtigkeit aus dem heißen Desorptionsgas ab­ geschieden wird. Das so abgereicherte Desorptionsgas bzw. Desorptionsluft wird dann wieder in den Desorptionskreislauf bei 9 eingeleitet.

Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel einer Luftent­ feuchtungsanlage beschränkt ist. Die Luftentfeuchtungsanlage kann in sehr verschiedener Weise aufgebaut sein, und es kann beispielsweise das Desorptionsgas auch vom Auslaß 13 abgezweigt werden und dann nach dem Desorptionsvorgang zu­ mindest teilweise der bei 11 angesaugten feuchten Luft bei­ gemischt werden.

Auch ist die Erfindung keineswegs auf die Verwendung einer Filterscheibe beschränkt. Ferner besteht auch die Möglichkeit eine Luftentfeuchtungsanlage zu verwenden, die mehr als eine Filterscheibe 5 aufweist, was von der gewünschten Leistung der Anlage abhängig ist.

Die Filterscheibe selbst kann verschiedene Filterstoffe enthalten z. B. wasserfestes Kieselgel, ein Molekularsieb, Aluminiumoxid, Zeolithe, aufbereitete Aktivkohle.

Als ungeeignet für den Zweck der vorliegenden Erfindung sind zu betrachten: Chloride, Bromide, sonstige Salze. Bei diesen letzteren Stoffen wird das Salzkristall aufgrund der hohen Feuchtebelastung vom Aggregatszustand "fest" in den "flüssigen" Zustand umgewandelt und mit dem Luftstrom ausgetragen, so daß ein unkontrolliertes Leistungsende der Entfeuchtungsanlage abzusehen ist.

Erfindungsgemäß wird dann die getrocknete Luft, welche die Entfeuchtungsanlage bei 13 verläßt in ein Luftverteilungs­ system eingeleitet, wie es etwa in Fig. 1 oder Fig. 2 schematisch dargestellt ist.

Für den Fachmann sind eine Reihe von Abwandlungen und Änderungen des Erfindungsgegenstandes möglich, ohne jedoch dadurch den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. So besteht beispielsweise auch die Möglichkeit, die Luftentfeuchtungs­ anlage mit Nebelsensoren auszustatten, so daß die Anlage auto­ matisch eingeschaltet wird, wenn die Sichtweite eine bestimmte Grenze unterschreitet.

Durch das System nach der vorliegenden Erfindung können be­ sonders gefährdete Streckenabschnitte im Straßenverkehr wirk­ sam und besonders kostengünstig nebelfrei gehalten werden, wobei die Kosten für eine derartige Anlage im Vergleich zu den Kosten, die jährlich durch Massenkarambolagen an bestimmten Streckenabschnitten entstehen, äußerst niedrig sind.

Claims (17)

1. Verfahren zur Entnebelung von Verkehrsräumen, insbesondere Landebahnen für Flugzeuge, Straßenabschnitten oder Hafen­ bereichen, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) in einem Nebelgebiet Umgebungsluft ohne Veränderung der Temperatur dieser Luft über eine Entfeuchtungs­ anlage geschickt wird,
• b) die entfeuchtete Luft auf einen vorgegebenen Druck gebracht wird, und
• c) die entfeuchtete unter Druck gesetzte Luft über eine Verteilereinrichtung über den zu entnebelnden Verkehrs­ raum verteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die entfeuchtete unter Druck gesetzte Luft über eine mit Verteilerdüsen ausgestattete Verteilerein­ richtung über den zu entnebelnden Verkehrsraum verteilt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die entfeuchtete Luft über in regel­ mäßigem Abstand entlang dem Verkehrsraum angeordnete Ver­ teilerdüsen über dem Verkehrsraum verteilt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entfeuchtete Luft von entlang einer Verkehrsstraße in regelmäßigen Ab­ ständen und an sich gegenüberliegenden Seiten angeordneten Verteilerdüsen so über die Verkehrsstraße verteilt wird, daß ein nahezu geschlossenes Luftströmungsdach über der Verkehrsstraße gebildet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die entfeuchtete Luft fächerförmig über den zu entnebelnden Verkehrsraum ein­ geblasen wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch

• a) eine Luftentfeuchtungsanlage (Fig. 4), die kontinuier­ lich aus der Umgebung Luft ansaugt, diese kontinuier­ lich entfeuchtet und komprimiert, und
• b) durch ein Luftverteilungssystem (1a, 1b; 10a, 10b), welches entlang einem Verkerrsraum, wie Fahrzeugstraße, Landebahn für Flugzeuge oder Schiffahrtsstraße ver­ läuft und zur Verteilung der von der Luftentfeuchtungs­ anlage (Fig. 4) gelieferten entfeuchteten Luft über den betreffenden Verkehrsraum ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Entfeuchtungsanlage (Fig. 4) ein dreh­ bar angeordnetes scheibenförmiges Filter (5) aufweist, welches einen Adsorptionsabschnitt und einen Desorptions­ abschnitt aufweist und welches kontinuierlich oder intermittierend um seine Zylinderachse gedreht wird, so daß mit Feuchtigkeit beladene Filterabschnitte kontinuierlich oder intermittierend in einen De­ sorptionsabschnitt gelangen, in welchem der betreffende Filterabschnitt desorbiert wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Filter (5) aus wasserfestem Kieselgel, einem Molekularsieb, Aluminiumoxid oder auf­ bereiteter Aktivkohle gebildet ist bzw. diese enthält.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Desorptionsmittel aus heißer Luft besteht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen sich an den Desorptionsabschnitt des Filters anschließenden Kühlabschnitt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftverteilungs­ system aus einem seitlich entlang einer Fahrstrecke angeordneten Kanälen oder Rohren besteht, die in regel­ mäßigen oder unregelmäßigen Abständen mit einer Luft­ austritts-Verteilerdüse ausgestattet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kanäle oder Rohre (1a, 1b) oberirdisch angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kanäle oder Rohre (10a, 10b) unterirdisch angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kanäle oder Rohre (1a, 1b) zusammen mit der Entfeuchtungsanlage verfahrbar aus­ gebildet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Luftaustritts-Verteiler­ düsen aus in einem Bodenrost ausgebildeten Luftaus­ trittsschlitzen gebildet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Luftabgabeleistung der Luft­ entfeuchtungsanlage einstellbar ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß das Luftver­ teilungssystem aus mehreren aneinander befestigbaren Rohrabschnitten aufgebaut ist.