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Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung der Raumluft, insbesondere
in Kühlräumen Von den bisher bekannten Verfahren zur Trocknung der Raumluft konnten
sich in größerem Umfange nur diejenigen durchsetzen, bei welchen die Luft zunächst
auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei welcher die Dampfspannung des Wasserdampfes
unterhalb des Wertes lag, welchen man in dem zu trocknenden Raum erreichen wollte,
so daß sich der restliche Wasserdampf an der Kühleinrichtung niederschlägt, worauf
die getrocknete Luft wieder auf die Raumtemperatur erwärmt wird. Die Trocknung durch
wasseraufnehmende Stoffe oder durch starke Kompression haben der hohen Kosten wegen
nur geringere Bedeutung erlangt. Aber auch das zuerst erwähnte Verfahren besitzt
noch erhebliche Nachteile. Je höher der zu erreichende Trocknungsgrad ist, desto
tiefer unter Raumtemperatur muß die Kühlung erfolgen. Je niedriger aber die zu erreichende
Temperatur ist, um so höher werden die Kühlungskosten. Soweit man mit Wasserkühlung
arbeitet, wird infolge Verkleinerung des Temperaturgefälles die Kühleroberflüche
und der Kühlwasserverbrauch größer; muß man zu künstlicher` Kühlung greifen, so
nimmt die erforderliche Leistung der Kältemaschfne zu. Sobald Temperaturen unter
o° angewendet werden müssen, schlägt sich außerdem das Wasser in Form von Eis nieder,
so daß es allmählich den Wärmeübergang verschlechtert. Die Erfindung besteht nun
im wesentlichen darin, daß ein Teil der Raumluft am Boden des Raumes abgezweigt
und zunächst in einem Heizkanal auf eine über der mittleren Raumtemperatur liegende
Temperatur erwärmt, alsdann die erwärmte Luft unter der Decke des Raumes mit der
Raumluft in Berührung gebracht wird und dabei Feuchtigkeit aus der Raumluft aufnimmt
und schließlich die mit Feuchtigkeit angereicherte Luft unter Abfangen des sich
ausscheidenden Kondenswassers in einem Fallschacht wieder abgekühlt wird.
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Daß hierbei die gesamte Raumluft getrocknet wird, kann auf einen Diffusionsvorgang
zurückgeführt werden. Die erwärmte Luft hät zunächst gleichen absoluten Feuchtigkeitsgehalt
wie die übrige Raumluft, dagegen ist ihre relative Feuchtigkeit bedeutend geringer,
da der Sattdampfdruck des Wasserdampfes mit steigender Temperatur schnell wächst.
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Es findet nun ein Ausgleich der relativen Feuchtigkeit zwischen der
warmen, relativ trockenen Luft an der Decke und der kühlen feuchten Luft des Raumes
statt, so daß schließlich zum Kühler ein Luftstrom von hohem absolutem Feuchtigkeitsgehalt
und höherer Temperatur als die übrige Luft des Raumes gelangt. Die aufgenommene
Feuchtigkeit gibt die warme Luft nun am Kühler ab, wobei die Kühlung nicht tiefer
herunterzugehen braucht als bis zur Raumtemperatur.
Selbstverständlich
bleibt eine tiefere Kühlung unbenommen.
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Es ist klar, daß die obenerwähnten Nachteile des älteren Verfahrens
hierbei vermieden werden. Da die abgezweigte Luft bei bedeutend höherer als der
Raumtemperatur mit Feuchtigkeit angereichert wird, gibt sie schon bei Abkühlung
auf Raumtemperatur den größten Teil der in ihr enthaltenen, der Raumluft entzogenen
Feuchtigkeit ab. Man braucht also die Kühlung nicht wie bei dein früheren Verfahren
bis unter den Taupunkt der Raumluft durchzuführen, sondern kann sich mit der Abkühlung
bis auf Raumtemperatur begnügen. Liegt diese über derjenigen des zur Verfügung stehenden
Kühlwassers, so kann man auf eine künstliche Kühlung durch Kältemaschinen o. dgl.
verzichten. Wenn sie zwar unterhalb der Kühlwassertemperatur, aber oberhalb von
o° C liegt, so braucht man zwar eine Kälteanlage, jedoch besteht keine Gefahr einer
Vereisung der Kühlerrohre. Bei noch tieferen Raumtemperaturen ist die Vereisungsgefahr
zwar nicht völlig vermieden, jedoch bedeutend vermindert, da der größte Teil des
Wassers bei Temperaturen über o' C ausgeschieden wird und daher in flüssigem Zustande
abgeleitet werden kann.
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Auch wärmewirtschaftlich ist das neue Verfahren günstiger als das
übliche, was darauf beruht, daß die Dampfspannung des Wasserdampfes und damit die
Wasseraufnahmefähigkeit der Luft mit wachsender Temratur bedeutend stärker als linear
zunimmt.
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Auf der Zeichnung ist eine zur Ausführung des Verfahrens gemäß der
Erfindung geeignete Anlage schematisch dargestellt, und zwar in Seitenansicht, teilweise
im Schnitt. Auf einer Seite des zu kühlenden Raumes befindet sich eine Heizvorrichtung,
z.13. ein elektrischer Heizwiderstand b, auf der gegenüberliegenden Seite, vorzugsweise
in der diainetral gegenüberliegenden Ecke bzw. einer toten Ecke des Raumes, ein
Kühlkessel d.
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Würde man die Anlage in dieser einfach4en Form benutzen, so würde
zwar eine gewisse Luftströmung im Sinne der gezeichneten Pfeile und damit auch eine
gewisse Trocknung der Raumluft eintreten, jedoch würde der Wirkungsgrad gering sein,
weil die Erwärmung und Abkühlung nicht auf einen bestimmten Teil der Raumluft beschränkt
bleiben, sondern alle Luft des Raumes in mehr oder weniger starkem ':Maße ergreifen
würde. Es ist deshalb außer einer in bekannterWeise angeordneten, einen Kühlschacht
abtrennenden Leitwand f noch ein den Heizwiderstand umgebendes Rohr a vorgesehen,
welches den zu erwärmenden Teilstrom der Luft während der Erwärmung gegen die übrige
Luft abgrenzt und sowohl eine Durchmischung wie auch eine Wärmeleitung und Strahlung
nach außen verhindert. Das vorzugsweise isolierte Rohr c reicht zweckmäßig von der
Nähe des Fußbodens bis annähernd an die Decke des zu trocknenden Raumes. Es ist
so weit, daß auch rings um den Heizkörper herum genügend Platz für den Strom der
umlaufenden Luftmenge bleibt. Am unteren Ende kann zur besseren Führung der Luft
eine Platte c in einiger Entfernung vom offenen Ende des Rohres angesetzt sein,
während nicht dargestellte Drosselorgane eine Regelung des Luftdurchtritts durch
den Diffusor ermöglichen. Sobald der Heizwiderstand an Spannung gelegt wird, erwärmt
sich die Luft im Diffusorrohr a, %vorauf sich infolge der Schornsteinwirkung die
im Difftisorrohr befindliche Luft aufwärts bewegt. Die Drosselorgane werden so eingestellt,
daß die oben aus dem Diffusor austretende Luft bei Kühlräumen etwa eine Temperatur
voll 30° C hat. Diese warme Luft sammelt sich unterhalb der Raumdecke. Zwischen
der warmen, verhältnismäßig trockenen Luftschicht unter der Decke und der kalten,
relativ feuchten Luft des übrigen lZautnes tritt nun ein Ausgleich der relativen
Feuchtigkeit ein, so daß die beim Kühler ankommende warme Luft stark mit Feuchtigkeit
gesättigt ist. Bei der Abkühlung am K übler d gibt sie ihre aus dein Raum aufgenommene
Feuchtigkeit wieder ab.
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Betreibt man sowohl den Kühler wie die Diffusorbeheizung dauernd,
so bildet sich eine gleichmäßige Strömung aus, die an der Decke und am Boden langsam,
im Diffusorroter verhältnismäßig schnell ist. In Verbindung mit einer thermostatisch
geregelten periodisch arbeitenden Kältemaschine wäre es nun unzweckmäßig, wenn man
den Diftusormir während der Betriebszeiten der Kälteanlage beheizen, dagegen während
der' Betriebspausen der Kälteanlage die Heizung abstellen würde. Eine bessere Sättigung
der warmen Luft mit aus der Raumluft aufgenommener Feuchtigkeit erreicht man, wenn
man für den Diffusionsvorgang die Betriebspausen ausnutzt und folglich den Diffusor
während der Betriebspausen der Kälteanlage beheizt.
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Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der- Erfindung können außer
in Kühlräumen auch in beliebigen anderen Räumen zur Trocknung der Luft verwendet
werden, wobei gegenüber dem bisher üblichen Trocknungsverfahren in vielen Fällen
schon durch die Möglichkeit erheblicher Verkleinerung der Kühleroberfläche und den
geringeren Kühlwasserverbrauch (größeres ausnutzbares Temperaturgefälle)Ersparnisseerzielt
werden.