DE60309501T2 - Vorrichtung zum gleichzeitigen Kühlen und Entfernen von Flüssigkeit aus einem Gas aus einem Kompressor - Google Patents

Vorrichtung zum gleichzeitigen Kühlen und Entfernen von Flüssigkeit aus einem Gas aus einem Kompressor Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Kühlen und Entfernen von Flüssigkeit aus verdichtetem Gas aus einem Verdichterelement oder aus mehreren Verdichterelementen, die entweder parallel und/oder in Serie miteinander verbunden sind oder nicht, welche Vorrichtung ein Druckgefäß umfasst, das in der Druckluftleitung aufgestellt ist und das unten mit einer Flüssigkeitsabfuhr, in einem Abstand über der letzteren mit einem Einlass für verdichtetes Gas und oben mit einem Gasauslass versehen ist.
  • In einem flüssigkeitseingespritzten Verdichterelement wird Wasser, Öl oder eine andere Flüssigkeit zwecks Schmierung, Kühlung und Abdichtung in die Einlassluft oder in die Rotorkammer eingespritzt. Die Flüssigkeit wird zusammen mit dem verdichteten Gas abgeführt und anschließend in einem Druckgefäß abgeschieden und in einem Wärmetauscher gekühlt, wonach sie wieder in das Verdichterelement eingespritzt wird.
  • Wenn ein Gas, das Dämpfe, wie etwa Wasserdampf, umfasst, verdichtet und anschließend gekühlt wird, kann es weniger von diesen Dämpfen enthalten, da der relative Beitrag des Dampfdrucks dieser Dämpfe zu dem Gesamtdruck abnimmt. In vielen Fällen führt dies dazu, dass das verdichtete Gas mit diesen Dämpfen gesättigt ist und ein Teil der Dämpfe während des Kühlens des verdichteten Gases kondensiert wird.
  • Für viele Anwendungen ist das Vorhandensein von Kondensat in dem verdichteten Gas sehr schädlich und ist das Risiko auf Beschädigung groß, wenn das Gas mit Dampf gesättigt ist. Deswegen wird in Verdichtern ein Kondensatabscheider nach dem Gaskühler vorgesehen, sowie in vielen Fällen ein extra Gastrockner, das heißt, eine Vorrichtung zur Senkung des Teildrucks des Dampfs in dem verdichteten Gas. Dieser Gastrockner besteht in vielen Fällen aus einem Gaskühler, der das Gas auf den erforderlichen Taupunkt der Dämpfe kühlt, und einem zusätzlichen Kondensatabscheider, wonach das Gas wieder aufgewärmt wird.
  • Aus dem Europäischen Patent 0.120.547 ist ein solcher Gastrockner bekannt, worin Druckluft in diesem Fall mittels direkten Kontakts mit Eiswasser durch Hochsprudeln getrocknet wird.
  • Der Nachteil dieses Gastrockners ist, dass die Wärmeübertragung nicht sehr effizient ist und dass außerdem Eis gebildet werden kann, wodurch ein großer thermischer Widerstand aufgebaut wird, der dafür sorgt, dass die Energie noch weniger effizient benutzt wird.
  • Noch ein Nachteil des Gastrockners von EP 0.120.547 ist, dass ein Luft-Luft-Wärmetauscher verwendet wird, der inhärent durch einen hohen Druckabfall im Verhältnis zu der wiedergewonnenen Energie gekennzeichnet ist.
  • Ein Nachteil von Gaskühlern im Allgemeinen ist, dass sie dem hohen Druck des verdichteten Gases widerstehen müssen, dass sie relativ teuer sind und einen relativ großen Druckverlust des verdichteten Gases verursachen.
  • Kondensatabscheider sind entweder eine relativ bedeutende Quelle von Druckverlust des verdichteten Gases, oder sie sind nicht sehr effizient. Dies gilt umso mehr, da die Fließmenge des verdichteten Gases stark variieren kann, wie dies beispielsweise bei Verdichtern mit einer variablen Drehzahl der Fall ist.
  • Die Wärmetauscher von Gastrocknern müssen dem hohen Druck des verdichteten Gases widerstehen, sie sind voluminös und relativ teuer. Diese Wärmetauscher, wie auch die Kondensatabscheider von Gastrocknern sind eine relativ bedeutende Quelle von Druckverlust für das verdichtete Gas.
  • Außerdem erfordert die zusammengebaute Vorrichtung aus Gaskühler, Kondensatabscheider und Gastrockner mehrere Verbindungsleitungen, die die Selbstkosten der Vorrichtung sowie den Druckverlust des verdichteten Gases weiter erhöhen.
  • US-B1-6470693 offenbart einen anderen Kühler-Abscheider, der eine indirekte Kühlvorrichtung und Heizvorrichtung umfasst.
  • Die Erfindung bezweckt eine Vorrichtung zum Kühlen des verdichteten Gases eines Verdichters und zum gleichzeitigen Entfernen von Kondensat aus dem verdichteten Gas und zum anschließenden Erwärmen des verdichteten Gases, die diese Nachteile nicht aufweist und eine sehr effiziente und hervorragende Kühlung und Kondensatentfernung gestattet, wobei sie einen geringen Druckverlust des verdichteten Gases verursacht, und auch beträchtlich kompakter und preisgünstiger als bestehende Vorrichtungen ist.
  • Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, indem in dem Druckgefäß, zwischen dem Einlass und dem Auslass des verdichteten Gases, eine Verteilervorrichtung vorgesehen wird, von wo aus ein Kühlfluid in dem verdichteten Gas verbreitet wird, während es in direktem Kontakt damit ist, und indem ein Wärmetauscher in dem Druckgefäß, zum Erwärmen des verdichteten Gases, das von dem Kühlfluid abgekühlt worden ist, vorgesehen wird.
  • Dank des direkten Kontakts zwischen dem Kühlfluid und dem heißen, verdichteten Gas wird das letztere abgekühlt, wodurch in dem Gas vorhandene Dämpfe kondensieren. Das Gas wird somit gleichzeitig gekühlt, und Dämpfe werden als Kondensat abgeschieden, das zusammen mit dem Kühlfluid nach unten strömt, wo es unten in dem Druckgefäß aufgefangen wird.
  • Das Kühlfluid wird dabei auf eine Temperatur abgekühlt, die vorzugsweise 20K oder mehr niedriger als die Temperatur des verdichteten Gases am Auslass der Vorrichtung ist. Durch Wiedererwärmen des verdichteten Gases nach dem direkten Kontakt mit diesem Kühlfluid mittels des oben erwähnten Wärmetauschers in dem Druckgefäß wird trockenes verdichtetes Gas erhalten, mit einem Taupunkt, der etwa 3K höher als die kälteste Temperatur des Kühlfluids ist.
  • Das verdichtete Gas und das Kühlfluid fließen vorzugsweise vertikal in Gegenstrom, da so die beste Wärmeübertragung und Massenübertragung erhalten werden.
  • Der direkte Kontakt zwischen verdichtetem Gas und Kühlfluid kann auf allerhand Arten und Weisen erhalten werden, wie etwa, nicht einschränkend, durch Versprühen oder Vernebeln des Kühlfluids in dem verdichteten Gas, oder indem man das Kühlfluid über oder durch einen Kontaktor fließen lässt, wobei dieser Kontaktor von einer Masse mit offener Struktur, entweder porös oder nicht, gebildet wird; oder von aufgestapelten Teilen, entweder porös oder nicht, gebildet wird, die entweder gemäß einem regelmäßigen Muster gestapelt sind oder nicht; oder von Schalen mit Öffnungen gebildet wird, wie sie zum Destillieren benutzt werden, über die das Kühlfluid fließt und wobei das verdichtete Gas durch die Löcher strömt; oder aus einer Kombination verschiedener Arten und Weisen gebildet wird.
  • Der Effekt des direkten Kontakts ist auch besser, je größer erstens die Kontaktfläche zwischen Kühlfluid und verdichtetem Gas ist, und zweitens eine gute Mischung des Gases verwirklicht wird, beispielsweise durch turbulente Strömung, und drittens das Verhältnis der Gasflussmenge und der Fluidflussmenge überall identisch ist.
  • Die Flussmenge des Kühlfluids kann frei gewählt werden. Vorzugsweise wird sie so niedrig wie möglich gewählt, sodass die Temperatur des Kühlfluids nach dem direkten Kontakt mit dem verdichteten Gas zwischen 0 K und 5 K höher ist als die Temperatur des verdichteten Gases vor dem direkten Kontakt.
  • Um verdichtetes Gas zu erhalten, das frei von Kondensat ist, ist es wichtig, dass, nach dem direkten Kontakt mit dem Kühlfluid, das Gas so wenig Tropfen des Kühlfluids oder des Kondensats wie möglich enthält. Vorzugsweise wird dies verwirklicht, indem der folgenden Einschränkung entsprochen wird
    Figure 00050001
    wobei Vg die effektive Gasgeschwindigkeit, pg die Dichte des Gases und pv die Dichte des Kühlfluids, gemischt mit dem Kondensat, ist. Die Kondensatabscheidung wird weiter verbessert, indem man das Gas durch einen Entnebler strömen lässt, der in das Druckgefäß über der Verteilervorrichtung des Kühlfluids integriert ist.
  • Das Kühlfluid kann frei gewählt werden. Wenn jedoch seine Zusammensetzung gleich der Zusammensetzung des Kondensats ist, wird die Vorrichtung einfacher und preiswerter, da es dann nicht nötig ist, das Kühlfluid von dem Kondensat abzuscheiden.
  • Zum Trocknen der Druckluft wird sie vorzugsweise mittels eines Wärmetauschers erwärmt, der oben in dem Druckgefäß aufgestellt ist. Insbesondere in dieser Ausführung ist die Vorrichtung sehr kompakt. Da zu diesem Zweck erforderliche Wärme wird vorzugsweise aus dem Kühlfluid abgezogen, sodass weniger externe Kühlung erforderlich ist, um das Kühlfluid abzukühlen, bevor es in direktem Kontakt mit dem verdichteten Gas kommt. Insbesondere in der Ausführung, eingebaut im Druckgefäß und mit dem Kühlfluid als Wärmequelle, ist dieser Wärmetauscher viel preiswerter, da kein extra druckbeständiges Gehäuse erforderlich ist und außerdem der Konstruktionsdruck dieses Wärmetauschers niedrig sein kann, da er nicht durch den Gasdruck, sondern nur durch den hydrodynamischen Druckabfall im Kreislauf des Kühlfluids bestimmt wird.
  • Im Fall integrierter Gastrocknung wird das Druckgefäß vorzugsweise isoliert. Dies kann innerlich in dem Druckgefäß stattfinden, findet jedoch vorzugsweise äußerlich statt, um Zusammendrücken im Fall geschlossenzelligen Isoliermaterials zu vermeiden oder um im Fall offenzelligen Isoliermaterials Feuchtwerden zu vermeiden.
  • Die oben beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl auf Verdichter mit einem oder mehreren Verdichterelementen in Parallelanordnung, als auch auf Verdichter mit mehreren, in Serie angeordneten Elementen angewendet werden. Im Fall mehrerer Elemente in Serie wird die Vorrichtung vorzugsweise nach der höchsten Druckstufe vorgesehen, da die Vorrichtung dann am kompaktesten ist.
  • Zur besseren Erläuterung der Merkmale der Erfindung sind die folgenden bevorzugten Ausführungen eines Luftverdichters, der mit einer Vorrichtung zum Kühlen und Wasserentfernen versehen ist, und einer solchen erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben, nur als Beispiel und ohne auf irgendeine Art einschränkend zu sein, unter Verweis auf die begleitenden Zeichnungen, worin:
  • 1 schematisch einen wassereingespritzten Luftverdichter darstellt, der mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kühlen und Wasserentfernen versehen ist;
  • 2 schematisch einen öleingespritzten Luftverdichter darstellt, der mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kühlen und Entfernen von Wasser und Öl versehen ist.
  • 1 stellt einen Verdichter dar mit einem Schraubenverdichterelement 1, angetrieben von einem Motor 1A, und eine daran angeschlossene Vorrichtung zur Kühlung und Flüssigkeitsentfernung, spezieller Wasserentfernung aus dem verdichteten Gas, spezieller Druckluft.
  • Diese Vorrichtung umfasst hauptsächlich ein Druckgefäß 2 mit Isolation 2A mit darin Mitteln zur Sicherstellung eines direkten Kontakts zwischen der Druckluft und dem Kühlmedium, bevorzugt Wasser, welche Mittel aus einem Kontaktor 3 und einer Wasserverteilvorrichtung 4, und weiter, im Fall von Gastrocknung, auch einem Wärmetauscher 5 zum Wiedererwärmen des in dem Kontaktor 3 gekühlten Gases bestehen.
  • Das Druckgefäß 2 ist ein zylindrisches, aufrecht stehendes Gefäß mit, in einem Abstand über dem Boden, einem Einlass 6 für Druckluft, der mittels einer Druckluftleitung 7 mit dem Auslass des Verdichterelements 1 verbunden ist.
  • Unten ist dieses Druckgefäß mit einer Wasserabfuhr 8 versehen, die aus zwei Teilen 9A und 9B besteht, mit dazwischen einem Wärmetauscher 10, der mittels einer Rückführleitung mit dem Einspritzsystem des Verdichterelements 1 verbunden ist. Dieser Gegenstrom-Wärmetauscher 10 kühlt das Wasser mit Kühlwasser. In einer anderen Ausführung kann der Wärmetauscher 10 einen Ventilator umfassen, der das Wasser mit kühler Umgebungsluft kühlt.
  • Zwischen der Wasserabfuhr 8 und dem Einlass 6 ist ein Wasserabscheider 11 über einem bestimmten Niveau mit dem Druckgefäß 2 verbunden, um überschüssiges Wasser abzuführen.
  • Das oben erwähnte Kontaktor 3 befindet sich über dem Einlass 6, über dem gesamten Durchmesser des Druckgefäßes 2. Es besteht aus einem Schaum mit offenzelliger Struktur, wodurch ein geringer Druckabfall des Gases verursacht wird.
  • Dieser offenzellige Schaum ist inert für Druckluft und Wasser und verursacht vorzugsweise eine turbulente Strömung des Gases durch den Kontaktor 3. Er ist vorzugsweise absorbierend, wie ein Schwamm, und hat vorzugsweise eine große anfeuchtbare Oberfläche pro Volumen. Der Kontaktor ist entweder homogen, sodass die Erzeugung bevorzugter Wege für das Gas und das Wasser vermieden wird, oder er ist auf systematische Weise inhomogen, sodass das Wasser und die Druckluft unter allen Umständen entlang denselben Wegen strömen.
  • Anstelle aus Schaumstoff gemacht zu sein, kann der Kontaktor 3, einer Variante gemäß, aus einem Stapel loser, entweder poröser oder nicht poröser Partikel bestehen, die entweder in einem regelmäßigen Muster aufgestapelt sind oder nicht.
  • Gemäß noch einer anderen Variante kann der Kontaktor 3 teilweise oder als Ganzes durch Schalen ersetzt werden, wie sie zur Destillation verwendet werden.
  • Gemäß noch einer anderen Variante kann das Bett 3 teilweise oder als Ganzes aus einer vertikalen prismatischen Struktur von Röhren, beispielsweise in Wabenform, bestehen.
  • Die Verteilervorrichtung 4 besteht beispielsweise aus einem mit Düsen oder Sprühern 13, die direkt über dem Kontaktor 3 angeordnet sind, versehenen Rohr und ist mittels einer Leitung 12, die sich im Fall von Gastrocknung über einen Kühler 14 und den oben erwähnten Kühler 5 erstreckt, mit der Rückführleitung 9 verbunden.
  • In dem angegebenen Beispiel ist der Kühler 14 ein Wärmetauscher, dessen Primärteil aus dem Verdampfer eines Kühlkreislaufs 15 besteht und dessen Sekundärteil von einem Teil 12A der Leitung 12 gebildet wird. Dieser Kühlkreislauf 15 kann eine herkömmliche Konstruktion aufweisen, wobei er außer besagtem Verdampfer auch einen Verdichter und einen Kondensator umfasst.
  • In dem angegebenen Beispiel ist der Kühler 5 ein Wärmetauscher, der aus einem Teil 12A der Leitung 12 besteht, die sich hin und her durch das Oberteil des Druckgefäßes 2 erstreckt, versehen mit äußerlichen Lamellen 17 zur Verbesserung des Wärmeaustauschs mit der Druckluft. Der Kühler 5 kann auch ein anderer Typ von Wärmetauscher sein und kann sich auch außerhalb des Druckgefäßes 2 befinden.
  • In der Leitung 12 ist eine Pumpe 16 zum Umlaufenlassen des Wassers durch Kühler 5 und 14 und zum Verteilen des Wassers über den Kontaktor 3 mittels der Verteilervorrichtung 4 aufgestellt.
  • Über dem Wärmetauscher 5 ist das Druckgefäß 2 mit einem Auslass 18 für Druckluft versehen.
  • Über der Verteilervorrichutng 4 kann ein Entnebler 19 aufgestellt sein, der aus einem Bett von Partikeln auf einem Rost bestehen kann.
  • Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt.
  • Mit Feuchtigkeit beladene Druckluft wird durch das Verdichterelement 1 durch die Druckluftleitung 7 in die untere Zone des Druckgefäßes 2 gepresst. Der Durchmesser des Druckgefäßes 2 ist so, dass die Geschwindigkeit des Gases in dieser Zone auf einen so niedrigen Wert sinkt, dass der größte Teil der Wassertropfen in der Druckluft sich aufgrund der Schwerkraft niederschlägt. Dieses Wasser wird unten in dem Druckgefäß 2 aufgefangen. Der Druckunterschied zwischen dem Druckgefäß 2 und dem Lufteinlass des Verdichterelements 1 drückt besagtes Wasser mittels der Rückführleitung 9 zu dem Einspritzsystem des Verdichterelements 1 zurück. In dem Kühler 10 wird die Verdichtungshitze aus dem besagten Wasser entfernt.
  • Ein Teil des besagten Wassers wird mittels der Pumpe 16 durch die Leitung 12 abgezweigt und über den Wärmetauscher 5 zu dem Kühler 14 gepumpt, wo es durch den Kühlkreislauf 15 bis auf beispielsweise 23 K unter der Umgebungslufttemperatur gekühlt wird, und von dort zu den Sprühern 13, die das gekühlte Wasser auf den Kontaktor 3 sprühen.
  • Durch Zusatz eines Gefrierschutzmittels zu dem Wasser kann das Wasser bis auf eine Temperatur unter 0°C gekühlt werden. Eine semipermeable Membran oder eine andere Abscheidungstechnik für den Wasserabscheider 11 kann verhindern, dass Gefrierschutzmittel mit dem überlaufenden Wasser verlorengeht.
  • Dieses gekühlte Wasser befeuchtet den Kontaktor 3 und kommt mit der aus der vorgenannten unteren Zone nach oben strömenden Druckluft in Kontakt, die von diesem Wasser stark gekühlt wird. Wasserdampf in dieser Druckluft kondensiert und das Kondensat strömt mit dem Wasser nach unten mit, wo es unten an dem Druckgefäß 2 aufgefangen wird.
  • Eventuell verbleibender Nebel in der Druckluft wird in dem Entnebler 19 entfernt.
  • Die stark gekühlte Druckluft strömt weiter aufwärts durch den Wärmetauscher 5, wo sie wieder erwärmt wird, sodass am Auslass 18 trockene Druckluft erhalten wird, mit einem Wassertaupunkt von etwa 20K unter der Umgebungslufttemperatur.
  • Das Wasser, das der Verteilervorrichtung 4 zugeführt wird und das von dieser letzteren auf dem Kontaktor 3 verteilt wird, wird in drei Schritten gekühlt: zuerst in dem Wärmetauscher 10 und danach, im Fall von Gastrocknung, in dem Wärmetauscher 5 und in dem Kühler 14.
  • Die Vorrichtung ist sehr kompakt, und dank der turbulenten Strömungen in dem Kontaktor 3 und dank der niedrigen Gasgeschwindigkeiten wird verhindert, dass Wassertropfen mit der Druckluft mitgerissen werden.
  • Der Schaum oder die Partikel des Kontaktors 3 können mit einem Biozid beschichtet sein oder können selbst ein Biozid sein oder ein Biozid enthalten. Hierdurch kann biologische Verunreinigung des Wassers und der Druckluft verhindert werden.
  • Es ist auch möglich, ein Biozid in das Wasser einzuspritzen.
  • Dieses Biozid kann beispielsweise aus einem flexiblen Sack 20 verteilt werden, der mittels einer abschließbaren Leitung 21 mit der Leitung 12 verbunden ist, stromaufwärts von der Pumpe 16, und der in einem geschlossenen Reservoir 22 aufgestellt ist, das mittels einer Leitung 23 mit der Oberseite des Druckgefäßes 2 verbunden ist. Der Druckunterschied zwischen der Oberseite des Druckgefäßes 2 und der Leitung 12 ist relativ klein, wenn kein Wasser durch die Leitung fließt, da dann kein Druckabfall über den Wärmetauscher 10 vorhanden ist, wodurch somit keine Einspritzung von Biozid stattfindet, wenn das Verdichterelement 1 nicht arbeitet.
  • Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform die oben erwähnten Mittel zur Sicherstellung des direkten Kontakts zwischen der Druckluft und dem Kühlmedium einen Kontaktor 3 umfassen, ist es nicht ausgeschlossen, dass gemäß einer nicht dargestellten Variante kein Kontaktor 3 angewendet wird, sondern dass das Kühlmedium direkt von der Verteilervorrichtung 4 in den Raum des Druckgefäßes 2 vernebelt wird, um direkt mit der Druckluft in diesem Raum in Kontakt zu kommen.
  • Die in 2 dargestellte Ausführungsform des Verdichters unterscheidet sich von der in 1 dargestellten oben beschriebenen Ausführungsform dadurch, dass sie öleingespritzt statt wassereingespritzt ist.
  • Das bedeutet, dass zwei Flüssigkeiten, nämlich Öl und Wasser, aus dem verdichteten Gas, insbesondere der Druckluft, entfernt werden müssen.
  • Daher weicht das untere Teil des Druckgefäßes 2 etwas von der vorhergehenden Ausführungsform ab.
  • Direkt unter dem Ölpegel 24 in dem Druckgefäß 2 ist ein hydrophiler Koaleszenzfilter 25 aufgestellt, um kleine Wassertropfen aufzufangen und sie zu größeren Tropfen zu verbinden. Das Wasser wird unten aufgefangen, bis unter die Phasengrenze 26. Unter der Phasengrenze 26 ist ein ölanziehender Koaleszenzfilter 27 aufgestellt, um zu verhindern, dass Öl in das Wasser gelangt.
  • Das Teil 9A der Rückführleitung 9A-9B ist über der Phasengrenze 26 an das Druckgefäß 2 angeschlossen, und gegenüber dem Anschluss ist eine Abschirmplatte 28 angebracht, um zu verhindern, dass Wassertropfen mitgerissen werden.
  • Der Wasserabscheider 11 ist auch ein Schwimmerabscheider, jedoch liegt die Dichte seines Schwimmers zwischen der des Wassers und der von Öl. Der Schwimmerabscheider 11 schließt mit seiner Oberseite an das aufgefangene Öl an, zwischen dem Koaleszenzfilter 25 und der Phasengrenze 26, und mit seiner Unterseite an das aufgefangene Wasser, unter dem Koaleszenzfilter 27.
  • Dem Öl wird ein emulsionsbrechendes Additiv zugesetzt.
  • Die Funktionsweise ist analog zu dem in Bezug auf 1 Beschriebenen, mit dem hauptsächlichen Unterschied, dass durch die Schwerkraftabscheidung unten an dem Druckgefäß 2 hauptsächlich Öl aus der Druckluft abgeschieden wird und dass die Flüssigkeit, die in dem Kühler 14 gekühlt und durch die Verteilervorrichtung 4 auf dem Bett 3 angebracht wird, ebenfalls Öl ist anstatt Wasser.
  • Feinere Ölteilchen, die von dem Kontaktor 3 aufgehalten werden, und Wasserdampf, der durch das über den Kontaktor 3 herunterströmende kalte Öl kondensiert wird, fließen nach unten.
  • Unter dem Flüssigkeitspegel werden das Öl und das Wasser abgeschieden. Nur Öl wird mittels der Rückführleitung 9A-9B abgeführt.
  • Der Kühler 14, wie auch der Wärmetauscher 5, kann in dem Druckgefäß 2 angebracht sein.
  • Die Erfindung ist keineswegs auf die als Beispiel angeführten und in den begleitenden Zeichnungen dargestellten, oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, vielmehr kann eine solche Vorrichtung zum gleichzeitigen Abkühlen und Entfernen von Flüssigkeit aus dem Gas eines Verdichterelements in allen Arten von Varianten verwirklicht werden, ohne die Reichweite der Erfindung zu verlassen.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum gleichzeitigen Kühlen und Entfernen von Flüssigkeit aus verdichtetem Gas aus einem Verdichterelement (1) oder aus mehreren Verdichterelementen (1), die entweder parallel und/oder in Serie miteinander verbunden sind oder nicht, welche Vorrichtung ein Druckgefäß (2) umfasst, das unten mit einer Flüssigkeitsabfuhr (8), in einem Abstand über der letzteren mit einem Einlass (6) für verdichtetes Gas und oben mit einem Auslass (18) für verdichtetes Gas versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Druckgefäß (2), zwischen dem Einlass (6) und dem Auslass (18) für verdichtetes Gas, eine Verteilervorrichtung (4) zum Verbreiten eines Kühlfluids in direktem Kontakt mit dem verdichteten Gas vorgesehen ist, und dadurch, dass ein Wärmetauscher (5) in dem Druckgefäß (2) vorgesehen ist, um das verdichtete Gas, das durch das Kühlfluid abgekühlt wurde, zu erwärmen.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlfluid im Gegenstrom in dem verdichteten Gas verbreitet wird.
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktor (3) zwischen dem Einlass (6) und der Verteilervorrichtung (9) vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktor (3) hauptsächlich aus einem Stapel loser, entweder poröser oder nicht poröser Partikel besteht, die entweder gemäß einem regelmäßigen Muster aufgestapelt sind oder nicht.
  5. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktor (3) hauptsächlich aus einer Masse mit einer offenen Struktur besteht, entweder porös oder nicht.
  6. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktor (3) hauptsächlich aus Schalen besteht.
  7. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktor (3) aus einer Kombination verschiedener Typen von Kontaktoren besteht.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (5) zum Erwärmen des Gases oben in dem Druckgefäß (2) aufgestellt ist.
  9. Vorrichtung gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilervorrichtung (4) für Kühlfluid eine Leitung (12) umfasst, die auf den Kontaktor (3) in dem Druckgefäß (2) mündet und sich über einen Kühler (14) erstreckt.
  10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (14) ein Wärmetauscher ist, dessen Primärteil Teil eines Kühlkreislaufs (15) ist und dessen Sekundärteil ein Teil (12a) der Leitung (12) ist.
  11. Vorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (12) der Verteilervorrichtung (4) an eine Rückführleitung (9) der Wasserabfuhr (8) des Druckgefäßes (2) zu einem Einspritzsystem des Verdichterelements (1) anschließt.
  12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühler (10) in der Rückführleitung (9) aufgestellt ist.
  13. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil (12B) der Leitung (12) der Verteilervorrichtung (4) Teil des Wärmetauschers (5) zum Wiedererwärmen des Gases ist.
  14. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Entnebler (19) in dem Druckgefäß (2) über dem Kontaktor (3) umfasst.
  15. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (5) und der Kontaktor (3) thermisch isoliert sind und dass die Isolation (2A) vorzugsweise an der Außenseite des Druckgefäßes (2) angebracht wird.
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BE200200652 2002-11-18
PCT/BE2003/000195 WO2004045746A1 (en) 2002-11-18 2003-11-13 Device for simultaneously cooling and removing liquid from a gas from a compressor

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Publication Number Publication Date
DE60309501D1 DE60309501D1 (de) 2006-12-14
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US (1) US7275737B2 (de)
EP (1) EP1562689B1 (de)
JP (1) JP4210262B2 (de)
KR (1) KR100701910B1 (de)
CN (1) CN100558447C (de)
AT (1) ATE344099T1 (de)
AU (1) AU2003286005B2 (de)
BE (1) BE1015186A3 (de)
BR (1) BR0316379B1 (de)
DE (1) DE60309501T2 (de)
DK (1) DK1562689T3 (de)
NO (1) NO334581B1 (de)
WO (1) WO2004045746A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8986430B2 (en) 2009-08-03 2015-03-24 Fluor Technologies Corporation Low-energy waste gas cooling using direct contact condenser
JP5615019B2 (ja) * 2009-11-20 2014-10-29 株式会社神戸製鋼所 熱間等方圧加圧装置
CN103573758B (zh) * 2013-11-14 2015-06-17 上海三一重机有限公司 一种液压油调温系统及工程机械
CN103727009B (zh) * 2014-01-22 2017-01-04 上海理工大学 一种空气除湿压缩系统
CN106714937B (zh) * 2014-05-29 2020-05-19 机械工业独资股份公司 用于被压缩空气的冷却干燥器和对应的方法
WO2015188266A1 (en) * 2014-06-10 2015-12-17 Vmac Global Technology Inc. Methods and apparatus for simultaneously cooling and separating a mixture of hot gas and liquid
CN107261776A (zh) * 2017-08-16 2017-10-20 浙江长华汽车零部件有限公司 高效的裂解气水汽去除装置
US11071929B2 (en) * 2018-06-19 2021-07-27 Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. Gas-water separation system and methods

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2079562A (en) * 1934-03-26 1937-05-04 Crane Co Air conditioning unit
US3621652A (en) * 1970-07-02 1971-11-23 John S Demaree Exhaust gas washing apparatus
US3714790A (en) * 1971-04-13 1973-02-06 Fmc Corp Apparatus and method for handling volatile liquids
JPS5221744B2 (de) * 1972-03-07 1977-06-13
DE2352561C2 (de) * 1973-10-19 1983-02-17 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren zum Abführen der beim Verdichten eines Gasgemisches anfallenden Kompressionswärme
US4420317A (en) * 1981-10-29 1983-12-13 Nelson Stewart Process for recovering vaporized solvent which eliminates heat exchangers
DE3214958C2 (de) * 1982-04-22 1986-10-30 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Regenerativer Gas-Gas-Wärmetauscher in Kolonnenbauweise mit wärmeübertragenden Elementen als Wirbelschicht
NL8301084A (nl) * 1983-03-28 1984-10-16 Grasso Koninkl Maschf Inrichting voor het drogen van perslucht.
CN2104324U (zh) * 1991-08-03 1992-05-13 于崇文 压缩空气除油水装置
DE19623245C2 (de) * 1996-05-30 1999-07-29 Herbst Donald Wärmetauscher
US6470693B1 (en) * 2001-07-11 2002-10-29 Ingersoll-Rand Company Compressed air refrigeration system

Also Published As

Publication number Publication date
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