DE7911056U1

DE7911056U1 - Kaltregenerierter Adsorptionstrockner

Info

Publication number: DE7911056U1
Application number: DE19797911056
Authority: DE
Original assignee: Bauer Kompressoren Heinz Bauer
Current assignee: Bauer Kompressoren Heinz Bauer
Priority date: 1979-04-14
Filing date: 1979-04-14
Publication date: 1986-06-26

Description

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Kaltregenerierter Adsorptionstrockner

Die Erfindung bezieht sich auf einen kaltregenerierten Adsorptionstrockner der im Oberbegriff des anspruchs 1 bezeichneten Art.

Das Prinzip der kaltregenerierten Adsorptionstrockner hat sich in der Pneumatik bewährt. Es beruht auf der physikalischen Eigenschaft der Trockenmittel Wasserdampf zu adsorbieren und zu desorbieren. Zu diesem Zweck werden zwei mit Trockenmittel gefüllte Behälter (= Adsorberbehälter) so geschaltet, daß das von einem Kompressor ankommende feuchte Gas im ersten Behälter getrocknet wird. Ein Teilstrom des getrockneten Gases wird abgezweigt, entspannt und regeneriert das Trockenmittel im zweiten Behälter. Eine automatische Zeitschalteinrichtung betätigt ein Wechselventil, womit die Durchflußrichtung des Gases durch die Behälter vor Erreichung der Sättigungsgrenze des Trockenmittels umgekehrt wird. Der Wechsel von Trocknung und Regeneration erfolgt in gleichmäßigen Intervallen.

Die vorbeschriebenen Adsorptionstrockner arbeiten zuverlässig und haben eine lange Betriebsdauer. Allerdings wird bei bekannten Anlagen, die auf einem Druckniveau von 10 bis 15 bar arbeiten, etwa ein Anteil von 15 % des getrockne ten Gases zur Regeneration des Trockenmittels verbraucht.

Bei gängigen Größen von Adsorberbehältern liegt der Umschaltzyklus bei wenigen Minuten. D. h. es wird jeweils nach wenigen Minuten ein Adsorberbehälter von hohem Druckniveau auf das niedrige Druckniveau gebracht, während der andere Behälter von niederem Druckniveau auf das hohe Druckniveau angehoben werden muß, wobei in beiden Fällen Kompressions- bzw. Drosselverluste entstehen. Da der Druckunterschied sich jedoch in Grenzen hält (1 bar bis 15 bar) sind diese Verluste tragbar. Das gleiche gilt für einen Druckabfall in der Druckleitung des feuchten Gases, wie er etwa bei Stillsetzen des Kompressors auftritt. In diesem Fall findet bei bekannten Adsorptionstrocknern ein Druckausgleich zwischen den beiden Adsorberbehältern statt, und es muß bei Wiederanfahren des Kompressors in einem Behälter wieder der hohe Druck aufgebaut werden. Auch die hierdurch sich ergebenden Verluste sind jedoch tragbar, da, wie oben bereits erwähnt, der Druckunterschied zwischen dem unteren und dem oberen Druckniveau relativ gering ist.

Ganz anders liegen die Verhältnisse jedoch dann, wenn der Adsorptionstrockner als Hochdruckanlage arbeiten soll, d. h. bei Drücken, die im Bereich von 100 bis 350 bar liegen. Zwar werden dem feuchten Gas bei der Verdichtung auf so hohe Drücke bereits 95 bis 98 % des enthaltenen Wassers entzogen, so daß eine im Vergleich zu den oben geschilderten Verhältnissen nur noch minimale Restfeuchte in dem Gas verbleibt; demnach ist eine Trocknung erforderlich. Dementsprechend werden bei der Adsorptionstrocknung nur mehr etwa 1/100 bis 1/350 des hochkomprimierten getrockneten Gases als Regnerationsmenge benötigt. Der ümschaltzyklus dauert dementsprechend sehr viel länger als bei einer oben beschriebenen niederdruckanlage, so daß während des Umschaltzykluses eine oder sogar mehrere Abschal-

tungea des Kompressors auftreten können. Bei bekanntten Anlagen findet dabei jedesmal ein Druckausgleich zwischen den Adsorberbehältern statt, was bei dem hohen Druckunterschied zwischen den beiden Adsorberbehältern sehr große Verluste hervorruft. Darüber hinaus ergeben sich aufgrund des hohen Druckniveaus auch dann Schwierigkeiten, wenn beim Wechsel des Zyklus die Adsorberbehälter von hohem auf das niedrige Druckniveau und umgekehrt umge-

schaltet werden müssen. So wird z. B. bei bekannten An- - · lagen im Regelfall ein Schalldämpfer für die Adsorber-

• behälter gebraucht, um beim Absenken des Druckes im Ad-. sorberbehälter vom hohen Niveau auf das niedrige Niveau das Ausströmgeräusch des Gases zu dämpfen.

■ Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Adsorptionstrockner der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der bei hohen Drücken im Bereich von 100 bis 400 bar verlustarm arbeitet, wobei gleichzeitig einfacher Aufbau und damit geringer Herstellungsaufwand erzielt werden soll.

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Zur Lösung dieser Aufgabe soll ein kaltregenerierter Ad-

Borptionstrockner der eingangs bezeichneten Art die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Pspruchs 1 auf- ^: · weisen.

Der Hauptvorteil eines erfindungsgemäßen Adsorptionstrockners besteht darin, daß beim Abschalten des Kompressors, d.

h. also bei Druckabfall in der Hochdruckleitung des feuchten Gases kein Druckausgleich zwischen den beiden Adsorberbehältern stattfinden kann und dadurch die Regenerationsmengen sehr niedrig gehalten werden können. Während des Stillstandes des Kompressors ist der Trockner also prak-

tisch nicht in Betrieb, so daß auch keine Regenerationsmenge anfällt.

Weitere Ausbildungen der Erfindung sowie bevorzugte Aus-' führungsformen eines erf indungsgensäßen Adsorptionstrockners sind in den tnSprüchen 2 bis 6 aufgezeigt.

Die Ausführung entsprechend Anspruch 2 hai¹ den Vorteil, daß kein Austritt von Hochdruckgas aus einem Adsorberbehälter ins Freie erfolgt, weshalb dann auch kein besonderer. Schalldämpfer benötigt wird. Außerdem werden auch hierdurch Verluste vermieden.

Die Ausführung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, daß die Regenerationsluftmenge auf einem niederen Druckniveau reguliert werden kann, wodurch sich eine sehr viel genauere und feinere Reguliermöglichkeit ergibt. Darüber hinaus sind dabei die in Kauf zu nehmenden Drosselverluste vernachlässigbar klein.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 5 wird durch die Zeitschaltung ein Weiterlaufen des jeweils als Trockner geschalteten Adsorberbehälters bewirkt bis der Regenerationsprozeß beendet ist. Somit steht bei neuerlichem Start des Kompressors ein vollkommen regeneriertes Trockenbett zur Verfügung. Durch diese Ausbildung können extrem niedrige Taupunktwerte bis unter -55 ⁰C noch wirtschaftlich erreicht werden.

Anhand der beigefügten Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Die Zeichnung zeigt das Schaltungschema eines erfindungsgemäßen kaitregenerierten Adsörptiöaströekners.

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Der in der Zeichnung dargestellte Adsorptionstrockner
umfaßt im wesentlichen zwei Adsorberbehälter 13, 14,
wobei der Behälter 13 über eine Leitung 3, der Behälter
14 über eine Leitung 2 mit einem als Vierwegeumschalthahn ausgebildeten Wechselventil 1 verbunden ist. Das . ί "Wechselventil 1 wird von einem pneumatischen Winkelan- ■

trieb 7 betätigt, wobei in der gezeichneten Stellung'die | das feuchte Gas führende Druckleitung ("EIN") mit der f

Leitung 3 verbunden ist, während die Leitung 2 über das f Wechselventil 1 ins Freie mündet. Die Adsorberbehälter ^

13, 14 sind über eine Verzweigungsschaltung mit zwei 1

Zweigleitungen miteinander verbunden, wobei im oberen |

Zweig die gegensinnig gerichteten Rückschlagventile 15 |

und 18 liegen, während im unteren Zweig die gegensinnig |- gerichteten Rückschlagventile 16, 17 liegen. An den unte- £ ren Zweig ist zwischen den Rückschlagventilen 16, 17 eine · Auslaßleitung für das trockene Gas angeschlossen ("AUS").
Der obere Zweig und der untere Zweig der Verzweigungs- ί

schaltung zwischen den Adsorberbehältern 13, 14 ist mit
einer Verbindungsleitung 6 verbunden, wobei diese Verbindungsleitung 6 jeweils zwischen den Rückschlagventilen _e in den jeweiligen Zweig mündet. Hierdurch wird erreicht, j daß die Verbindungsleitung 6 unabhängig von der Richtung, ; in der die Adsorberbehälter 13, 14 durchströmt werden, ^;

immer gleichsinnig im gezeichneten Ausführungsbeispiel
von unten nach oben, durchströmt wird. In der Verbindungsleitung 6 liegt ein Druckminderer 12, der im gezeichneten . Ausführungsbeispiel von 350 bzw. 100 bar auf 8 bar herabmindert. Dem Druckminderer 12 nachgeschaltet liegt in der

Verbindungsleitung 6 ein Durchflußregulierventil 11, dem
wiederum eine Heizvorrichtung 19 nachgeordnet ist. Die
Heizvorrichtung 19 soll das im Druckminderer 12 und im
Durchflußregulierventil 11 stark abgekühlte Gas aufheizen, |

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um so die Aufnahmefähigkeit für Wasserdampf vor der Durchströmung des als Trockner geschalteten Adsorberbehälters zu erhöhen. Zur Betätigung des pneumatischen Winkelantriebs 7 sind Magnetventile 8, 9 vorgesehen, die von Gas niedrigen Druckes beaufschlagt werden. Die Umschaltung der Magnetventile 8, 9 erfolgt durch eine Zeitschaltung 26.

Vom Wechselventil 1 aus führt eine gemeinsame Austrittsleitung- für das abzuführende Regenerationsgas zu einem Absperrventil 21, das als Magnetventil ausgebildet ist. Dieses Absperrventil 21 ist so geschaltet, daß es gleichzeitig mit dem Stillsetzen des Kompressors schließt. Da= durch wird verhindert, daß feuchte Luft von hinten her in den jeweils als Trockner geschalteten Absorberbehälter eindringt.

Claims

Ansprüche

1. Kaltregenerierter Adsorptionstrockner mit zwei Adsorberbehältern und einem Wechselventil, womit wechselweise jeweils ein Behälter an eine, feuchtes Gas führende Hochdruckleitung anschließbar ist, während dem anderen Behälter ein aus dem ersten Behälter austretender Teil des getrockneten Gases (Regenerationsmenge) zur Regeneration des Trockenmittels bei niederem Druck zuführbar xst, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Adsorberbehältern (13, 14) eine gemeinsame, unabhängig von der jeweiligen Schaltung der Behälter immer gleichsinnig durchströmte Verbindungsleitung

(6) vorgesehen ist,, in der ein Druckminderer mit Rückflußverhinderer (12) liegt.

2. Adsorptionstrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorberbehälter (13, 14) über eine VerzwexgungsSchaltung mit zwei Zweigleitungen verbunden sind, wobei in jedem Zweig zwei gegensinnig gerichtete Rückschlagventile (15, 18 und 16, 17) vorgesehen sind, und die Verbindungsleitung (6) die beiden Zweige jeweils zwischen den Rückschlagventilen verbindet.

3. Adsorptionstrockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts des Druckminderers (12) ein Durchflußregulierventil (11) in der Ver-' bindungsleitung (6) liegt.

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4. Adsorptionstrockner nach den Ansprüchen 1 bis 3, da-

i durch gekennzeichnet, daß stromabwärts des Druck-

J . minderers (12) oder des Durchflußregulierventils (11)

eine Heizvorrichtung (19) angeordnet ist.

5. Adsorptionstrockner nach den Ansprüchen 1 bis 4, da-

i durch gekennzeichn -t, daß an das Wechselventil (1),

I wie an sich bekannt, eine gemeinsame Austrittsleitung

i ' für das von den Adsorberbehältern (13, 14) aiiZuführen-

I de Regenerationsgas angeschlossen ist, in der ein

I . Absperrventil (21) liegt, und daß dieses Absperrventil

I (21) gleichzeitig mit dem Stillsetzen des Kompressors

f abschließbar ist.

Adsorptionstrockner nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitschaltung (26) vorgesehen ist, die bei Abfall des Druckes in der das feuchte Gas führenden Hochdruckleitung noch so lange getrocknete Luft durch den als Trockner geschalteten Adsorberbehälter führt bis das Trockenmittel voll regeneriert ist und danach das Wechselventil (1) zur Umschaltung der Adsorberbehälter (13, 14) betätigt.