DK150635B - Gasfraktioneringsanlaeg med automatisk skiftning af lejerne - Google Patents

Description

i 150835 o

Opfindelsen angår et gasfraktioneringsapparat af den i krav l’s indledning angivne art.

Tørreapparater, hvori der anvendes et tørre-middel, har været forhandlet i mange år og er vidt udbredt 5 over hele verden. Den almindelige type består af to tørre-middellejer, hvoraf det ene bliver regenereret, mens det andet befinder sig i tørrecyklen. Den gas, der skal tørres, ledes gennem det ene tørremiddelleje i tørrecyklen i én retning, og derefter bliver tilgangsgassen efter et forud-10 bestemt tidsinterval, når det kan forventes, at tørremidlet har adsorberet så meget fugt, at der er fare for, at afgangsgassens krævede lave fugtighedsniveau ikke kan overholdes, omskiftet til det andet leje, og det brugte leje bliver regenereret ved hjælp af opvarmning og/eller udtømning 15 og/eller ved at lede renseafgangsgas igennem det, normalt i den modsatte strømretning.

De tørreapparater med tørremiddel, som findes på markedet idag, er generelt af to typer, nemlig en type , som kan reaktiveres ved hjælp af varme, hvori der tilføres 20 varme ved afslutningen af hver tørrecyklus med henblik på at regenerere det brugte tørremiddel, og et tørreapparat uden varme, hvori der ikke tilføres varme til at regenerere det brugte tørremiddel ved afslutningen af tørrecyklen, men som bygger på anvendelsen af en rensestrøm af tør gas/ 25 normalt afgangsgas fra lejet, der befinder sig i tørrecyklen, hvilken gas ledes gennem det brugte leje ved et lavere tryk og med en hurtig arbejdsgang med henblik på at bibeholde adsorptionsvarmen, så den bidrager til regenereringen af det brugte leje. Anvendelsen af rensegas til at regenerere 30 ved et lavere tryk end ledningstrykket for den gas, som tørres, er imidlertid ikke begrænset til tørreapparater uden opvarmning, men blev i mange år anvendt i tørreappa-ater med varme-reaktiveret tørremiddel før fremkomsten af typen uden opvarmning.

35 Begge typer af tørreapparater kræver periodisk omskiftning af lejerne fra adsorption til regeneration og 2 150635

O

tilbage til adsorption. Cyklustiderne kan være faste eller variable afhængigt af det anvendte system. Nogle tørreapparater arbejder med faste cyklustider for tørring og regenerering, normalt lige lange, idet cyklernes længde 5 fastsættes efter det disponible tørremiddels volumen og tilgangsluftens fugtighedsindhold. Cyklustiden er fastlagt, så den ikke kan varieres, til et meget mindre tidsrum, end hvad der kunne tillades, for at sikre, at afgangsgassens fugtighedsindhold altid vil overholde kravet til systemet.

10 Efterhånden som tørrecyklen skrider frem, mættes tørremid-dellejet fremadskridende mere og mere fra tilgangsenden mod afgangsenden og bliver stadig mindre i stand til at adsorbere den fugt, som af tilgangsgassen føres gennem det. Fjernelse af fugtighed fra tilgangsgassen afhænger af gassens 15 volumenhastighed, fugtadsorptionens hastighed og adsorptionsmaterialets fugtighedsindhold samt af gassens temperatur og tryk inden i lejet. Adsorptionshastigheden for tørremidlet kan aftage^, efterhånden som tørremidlet bliver fyldt. Da tilgangsgassens fugtighedsindhold sjældent er konstant, kan 20 kravet til tørremiddellejet variere, somme .tider meget hurtigt og somme tider inden for temmeligt vide gramser. Følgelig må en fast tørrecyklustid altid være tilstrækkelig kort til at give en sikker margin med henblik på fjernelse af fugt, når tilgangsgassen har maksimalt fugtighedsindhold, og dette 25 medfører ofte, at en fast cyklustid må være temmelig kort, for at sikre/ at den er afsluttet, før lejets disponible, resterende fugtkapacitet når et for lavt niveau. Dette betyder selvfølgelig, at i den gennemsnitlige cyklus udnyttes lejets fugtighedskapacitet ikke ordentligt.

30 Levetiden for et tørremiddel, som opvarmes med henblik på regeneration, er i betragtelig grad afhængig af regenerationsfrekvensen. Det er inden for faget en tommeir fingerregel, at et tørremiddel kan anvendes til et vist antal regenerationer og ikke mere. Det er således klart, at 35 lejets effektive levetid afkortes unødvendigt, når fugtig- 150635 o hedskapaciteten i hver tørrecyklus ikke udnyttes effektivt.

Desuden medfører den manglende evne til fuld udnyttelse af den effektive lejekapacitet i hver tørrecyklus, både i tilfældet med varmereaktiverede og ikke opvarmede tørreap-5 parater, at tørremiddellejets volumen må være større end, hvad der kunne kræves, med henblik på at skabe den reservekapacitet, der er nødvendig for at adsorbere ekstreme, men af og til forekommende fugtighedsniveauer i tilgangsgassen under tørrecyklens faste tidsperiode.

10 Ineffektiv udnyttelse af fugtighedskapaciteten fører også til et betydeligt spild af rensegas i hver cyklus. Rensegassen afgrenes normalt fra afgangsgassen med henblik på regeneration af et brugt leje og reducerer afgangsudbyttet tilsvarende. Hver gang et leje overføres fra tørre-15 cyklus til regenerationscyklus, bliver et volumen af rensegas, som svarer til lejebeholderens åbne volumen, nødvendigvis udluftet og går tabt. Korte cyklustider medfører højere udluftningstab end lange cyklustider.

Disse tab er særligt store for uopvarmede tørre-20 apparater, som kræver meget hyppigere omskiftninger. Faktisk bestemmes valget mellem varme-regenererede og uopvarmede tørreapparater ofte af den fornødne recyklusfrekvens.

Skarstrom beskriver i U.S.-patentskrift nr. 2.944.627 en art uopvarmet tørreapparat, som angives at være en forbed-25 ring af dem, der var beskrevet nogle år tidligere af

Wynkoop i U.S.-patentskrift nr. 2.800.197 og i de britiske patentskrifter nr. 633.137 og 677.150. Skarstrom viste, at ved meget hurtig omskiftning mellem adsorption og desorption i de respektive områder, kunne desorptionscyklen effektivt 30 udnytte varmen fra adsorptionen til regeneration af det brugte tørremiddel. Skarstrom angav følgelig adsorptionscyklustider, som ikke overstiger to til tre minutter, fortrinsvis mindre end et minut og meget ønskeligt mindre end tyve sekunder. Disse cyklustider er selvfølgelig kortere 35 end Wykoop's, som er af størrelsesordenen 30 minutter eller mere, som det fremgår af fig. 2, eller cyklustiderne, som i britisk patentskrift nr. 633.137 ligger mellem fem og tredive 150835 4

O

minutter. Britisk patentskrift nr. 677.150 angiver, at adsorptions- og desorptionscyklerne ikke behøver at være lige lange.

Ulempen ved Skårstroms system er imidlertid den 5 meget betydelige mængde rensegas, som mistes i hver cyklus, og dette tab er meget større med en cyklustid på f.eks. ti sekunder sammenlignet med de britiske p&tenters fem til tredive minutter og Wynkoops tredive minutter eller længere.

I de korte Skarstrom-cykler udnyttes tørremiddellejets ka-10 pacitet naturligvis meget dårligt, men når der ikke tilføres varme til at påvirke tørremidlets regeneration, bliver det vigtigere ikke at bringe adsorptionsmaterialets fugtigheds-indhold over et vist maksimum i adsorptionscyklen, da det ellers ville være umuligt at regenerere adsorptionsmateria-15 let effektivt i regenerationscyklen.

Der er blevet fremstillet tørreapparater med fugtighedsdetektorer i afgangsledningen til måling af dugpunkter i afgangsgassen. På grund af deres langsomme reaktionsevne og relative ufølsomhed ved lave.dugpunkter 20 er sådanne organer ikke blevet anvendt og kan ikke anvendes til at bestemme et tørreapparats omskiftning, når der ønskes en afgang med lavt dugpunkt eller lav relativ fugtighed, idet fronten er brudt gennem lejet på det tidspunkt, hvor detektoren har affølt fugtigheden i afgangen.

25 Seibert og Verrando, U.S.-patentskrift nr.

3.448.561, angiver fremgangsmåde og apparat til fraktionering og specielt til tørring af gasser med og uden tilføring af varme under regeneration, hvilket apparat udnytter et tørremiddellejes fugtighedskapacitet bedre ved kun at rege-30 nerere dette, når fugtighedsindholdet i lejet kræver det, og derved opnår optimal effektivitet i driften. I hver adsorptionscyklus kan adsorptionslejet bringes til den begrænsende fugtighedskapacitet, ved hvilken regeneration kan udføres under de tilstedeværende regenerationsbetingelser, 35 enten disse er med eller uden tilførsel af varme og med eller uden anvendelse af reduceret tryk. Dette er gjort muligt ved afføling af fugtfrontens fremadskriden i lejet,

O

5 150535 som fremgår af fugtighedsindholdet i den gas, som tørres, og idet tørrecyklen standses, når fronten har nået et forudbestemt punkt i lejet, kort før den bryder ud af lejet.

Dette kan udføres automatisk ved i tørremiddellejet at 5 anbringe organer til afføling af fugtighedsindholdet i den gas, som tørres, og organer, der afhængigt af fugtighedsindholdet afbryder tørrecyklen, så snart der nås et forudbestemt fugtighedsindhold i den gas, som tørres, ved dette punkt.

10 Det er fornylig blevet foreslået at undgå de vanskeligheder, som ledsager anvendelsen af uopvarmede tørreapparater, ved at kombinere tørreapparatet med en mikrodatamat, som er programmeret til at afføle driftsforholdene, indbefattet volumenhastighed, tilgangs- og 15 afgangstemperatur og -tryk samt regenerationstryk, og ud fra de således affølte driftsforhold at beregne mængden af den rensegas, som er nødvendig til at regenerere adsorptionslejet, at styre cyklustiden og omskifte adsorptionslejerne ved afslutningen af hver cyklusperiode.

20 Princippet er at justere rensestrømmen for det fra hovedstrømmen afskårne adsorptionsleje og regenerationstiden, så de passer med adsorptionslejets udnyttelsesgrad i cyklens hovedstrørnsde1. Hovedstrømmens cyklustid kan derefter fastsættes uden ulemper, og eftersom der ikke sker 25 noget spild af rensestrøm under regenerationen, er det uden betydning, hvor ofte lejerne omskiftes.

Fastsættelsen af cyklustiden er et mindre problem sammenlignet med den opgave faktisk at udføre omskiftningen af lejerne. Den gas, som strømmer ved både tilgang 30 °9 afgang i hvert tørreleje, skal både vendes og omskiftes, idet strømningen under regeneration normalt sker i modsat retning af strømningen under adsorption for således at undgå unødvendig belastning af nedstrøms beliggende adsorptionsmateriale under regeneration fra den gas, f.eks. fugt, 35 som bliver desorberet. Et formidabelt batteri af ventiler skal omstilles, og en fejl i en enkelt ventil kan resultere i en fejlfunktion af hele tørresystemet. Hvis der anvendes 6

O

150S35 elektrisk styrede ventiler og hyppig omskiftning, som det er tilfældet i uopvarmede tørreapparater, er energiomkostningerne også høje, og fejlfunktion på grund af en elektrisk fejl, strømsvigt eller lav spænding kan forekomme.

5 Hver gang der forekommer en omskiftning, udluftes et lejes tryk i atmosfæren, og dette kan være støjende.

Det kan også resultere i en omlejring af adsorptionslejet samt sønderdeling og endog pulverisering åf partiklerne i adsorptionslejet. Selv anvendelse af lyd-10 dæmpende eller lydabsorberende organer på udluftningsventi len har ikke med gunstigt resultat reduceret lufttrykbølgen til udholdelige niveauer, når systemet drives med høje adsorptionstryk.

Mens fraktioneringsapparater med adsorptionslejer 15 for tyve år siden enten blev drevet med opadrettet eller nedad-rettet gasstrøm under adsorptionen, er adsorption med opadrettet gasstrøm i de senere år blevet standardpraksis, fordi det blev betragtet som mindre sandsynligt, at det ville give anledning til dannelse af kanaler med høj strømningshastighed 20 i lejet, som ville påvirke adsorptionens effektivitet på grund af variationer i volumenhastighed og gøre det mindre sandsynligt, at gassen vil komme i kontakt med den adsor-berende overflade under passagen gennem lejet.

Det er på baggrund af ovenstående derfor opfin-25 delsens fomål at anvise en løsning på problemet med selve omskiftningen af fraktioneringslejer'ne samt styringen af den cykliske omskiftning. Det angivne formål opnås med et gasfraktioneringsapparat af den indledningsvis omhandlede art, som ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved den i krav 30 l's kendetegnende del angivne udformning.

Apparatet ifølge opfindelsen kan anvendes til den kategori af uopvarmede gasfraktioneringsapparater, hvori det brugte leje regenereres uden tilførsel af varme til lejet, idet kun varmen fra adsorptionen i lejet anvendes til 35 desorption under regeneration.

150835

O

7

Apparatet ifølge opfindelsen kan også anvendes i systemer, hvor en del af eller hele tørremiddellejet er opvarmet for at fremkalde regeneration i systemer, hvori regeneration fremkaldes ved at reducere trykket, i systemer, 5 der anvender en rensegasstrøm, og i systemer, som kombinerer en eller flere af disse teknikker.

Den cykliske omskiftning af lejerne kan styres ved hjælp af konventionelle styreorganer, som ikke er genstand for opfindelsen. En fast cyklustid kan styres ved 10 hjælp af et mekanisk, pneumatisk, elektrisk eller elektronisk tidsorgan eller tidsgiverorgan, f.eks. en taktgiver.

Der kan anvendes et variabelt tidsorgan, som er baseret på fugtaffølende organer, som i U.S.-patent nr. 3.448.561.

Der kan anvendes en mikrodatamat, som afføler 15 driftsforholdene, herunder gassens volumenhastighed gennem lejet ved adsorption, tilgangs- og afgangstemperaturer, tilgangs- og afgangstryk, regenerationstrykket i lejet under regeneration, hvilken mikrodatamat beregner størrelsen af den rensestrøm, som er nødvendig til at regenerere adsorp-20 tionsmaterialet i det leje, som er under regeneration, beregner rensestrømmens volumenhastighed under driften, og derefter styrer regenerationstiden og stopper rensestrømmen, når lejet, som undergår regeneration, er regenereret, styrer cyklustiden til en periode, som ikke er kortere end regene-25 rationstiden, og omskifter adsorptionslejerne ved slutningen af cyklustiden. Da regenerationscyklen i et sådant system ikke behøver at have, og i de fleste tilfælde ikke har, en varighed, som er lig tørrecyklens, aflukkes det leje, der regenereres, og opvarmning, rensestrøm, udsugning eller det 30 regenerationssystem der nu anvendes, afbrydes, når regenerationen er fuldført. Det resterende af cyklustiden kan f.eks. anvendes til at afkøle det regenererede leje, så det har en for adsorption passende og effektiv temperatur, når strømmen af tilgangsgas til lejet skal genoptages.

35 Apparatet ifølge opfindelsen omfatter et antal pneumatisk styrede strømstyreventiler, som påvirkes af trykforskellen over dem og kan bevæges mellem for strømmen åbne og for strømmen lukkede stillinger afhængigt af til- Ί >-«/-<· =»-P λ4- /-\m 4- c-l-Trvr(/-rnr<+* vtrlr r* eftrrae o 8 150635 o cykluss tyreorganet og overvinder den i systemet forekommende trykforskel ved ventilen samt forspændingskraften fra et forspændingsorgan, hvis et sådant findes. Når tilledning af styregastryk afbrydes af styreorganet, vil ventilen således 5 returnere til sin oprindelige åbne eller lukkede stilling under påvirkning af den i systemet forekommende trykforskel over ventilen og/eller en eventuel forspændingskraft fra et forspændingsorgan, hvis et sådant findes. Da strømstyreven-tilerne er pneumatiske, er de ikke udsat for elektriske fejl-Ί q funktioner.

Fastholdelse af ventilen i enten den åbne eller den lukkede stilling styres af gastryk fra systemet påført den ene overflade af et stempel og/eller ved hjælp af forspændingsorganer , f.eks. en fjeder, og ventilens bevægelse 15 mod den anden, enten åbne.eller lukkede stilling, styres af styregastryk, som påføres den samme eller den modstående side af stemplet. Styregastryk tilledes, ved hjælp af cyklus s. tyreorganet med henblik på at bevæge ventilen. En overflade af stemplet står i forbindelse med opstrømsgastryk, og en 20 overflade med nedstrøms gastryk i den ledning, som styres af ventilen, og en af disse overflader står i forbindelse med styregasåbningen. Når der påføres gastryk til stemplets ene overflade gennem styregasåbningen under styreorganets styring, bevæges stemplet til dets modsatte enten åbne el-25 ler lukkede stilling.

Ved at forbinde styregasporten i adsorptionslejets og gasledningssystemets ledninger på passende måde, kan ventilen bringes til at åbne eller lukke afhængigt af trykforskel i forskellige trin af adsorptions- og regenerationscyk-lerne, og således sætte tilgangen og afgangen i forbindelse 30 på passende tidspunkter og åbne og lukke ledningen, som det ønskes, afhængigt af tilførslen af gastryk til styregasporten.

Apparatet ifølge opfindelsen omfatter desuden en udluftnings- eller udlukningsstyreventil, som regulerer __ eller begrænser udluftningsstrømmen fra et adsorptionsleje før regeneration, hvilket ikke kun reducerer støjen, men også reducerer udluftningsstrømmens volumenhastighed og omlejring og slid i adsorptionslejet under nedsættelsen af trykket.

150835

O

9

Denne ventil består af en spiralfjederventil, som har en trykpåvirket overflade, som er udsat for gastrykket i den ene af de to adsorptionslejkamre gennem afgangsventilen, og på den modsatte side har en trykpåvirket overflade, 5 som er udsat for atmosfæretryk, samt en kritisk åbning, som slipper gas forbi ventilen, når ventilen er lukket, og derved regulerer eller begrænser afgangsstrømmen fra kammeret. Når afgangsventilen åbner til atmosfæretryk, idet kammeret overgår fra adsorption til regeneration, og reducerer trykket 10 fra drifttryk til atmosfæretryk, trykkes spiralfjederen sammen til lukket stilling under påvirkning af den resulterende trykforskel over den, men strømning kan alligevel fortsætte gennem den kritiske åbning. Trykforskellen mindskes til under det, som kan resultere i skade på lejet. Fjederen 15 åbner gradvis og tillader strømning mellem spiralerne, efterhånden som trykforskellen mindskes.

Nedstrøms for udluftningsstyreventilen er anbragt en lyddæmper til spredning af strømmen, før den trænger ud i atmosfæren. Den indeholder også lydadsorberende 20 materiale og dæmper derved støjen. Det lydabsorberende materiale kan være af en hvilket som helst art til dette formål.

En udførelsesform af opfindelsen omfatter som de vigtigste dele ét eller flere organer i lejerne til affø-25 ling af gassens volumenhastighed gennem det leje, hvor der sker adsorption, tilgangs- og afgangsgastemperaturer og -tryk samt regenerationstryk, en mikrodatamat programmeret til at beregne mængden af den rensegas, som kræves til at regenerere adsorptionslejet, som er afskåret fra hovedstrøm-30 men med henblik på regeneration, beregne rensestrømmens volumenhastighed og på grundlag af disse beregninger styre regenerationstiden, sådan at rensestrømmen standser, når adsorptionslejet er blevet regenereret, styreorganer til styring af cyklustiden og omskiftning af adsorptionslejer 35 i slutningen af hver cyklusperiode, og mindst én udluftningsstrømstyreventil til reduktion af udluftningsgas-støj og -strømning i begyndelsen af nedsættelsen af trykket, hvilken o 150635 ίο strømstyreventil omfatter et ventilorgan i form af en konisk spiralformet snoet trådfjeder med en gennemgående central passage, hvis sider dannes af spiralens sider, med en kritisk åbning anbragt i passagen, hvilken trådfjeder under 5 påvirkning af udluftningsgassen kan bevæges mellem udvidet, åben stilling, i hvilken gassen kan strømme mellem fjederens snoninger, og en sammentrykket, lukket stilling med snoningerne sammentrykket og i kontakt med hinanden, hvorved passagens sider aflukkes, og al strømning gennem passagen 10 tvinges til at gå gennem den kritiske åbning, hvorved strømnings- og udluftningsstøj i begyndelsen af nedsættelsen af trykket reduceres, idet gas langsomt siver ud gennem åbningen og reducerer udluftningsgastrykket samt tillader fjederen gradvis at udvide sig til en helt åben stilling. Systemet er 15 særligt egnet til tørring af gasser.

Skønt apparatet ifølge opfindelsen kan sammensættes af tre eller flere tørremiddellejer, anvender det foretrukne apparat et par tørremiddellejer anbragt i to beholdere, som er forbundet med de ledninger, som modtager tilgangsgassen, 20 som skal fraktioneres, og afgiver den fraktionerede afgangsgas.

Apparatet kan også omfatte en tilbageslagsventil eller reguleringsventil med det formål, at reducere trykket under regeneration og ventiler med flere gennemgange til at omskifte strømmen af tilgangsgas mellem lejerne og til at mod-25 tage strømmen af afgangsgas fra disse. Yderligere kan der anbringes en måle- eller drøvleventil med henblik på at af-grene en del af den tørrede afgangsgas som rensegas ind gennem det leje, som bliver regenereret, i modsat strømretning.

30 Efter valg kan apparatet ifølge opfindelsen omfatte et eller flere organer i lejet til afføling af fugtfrontens ankomst i dette til et vist punkt i lejet, som ligger så langt fra dettes afgangsende, at det er muligt at afbryde cyklen, før fronten kan forlade lejet, som det er beskrevet 35 i U.S.-patent nr. 3.448.561.

11 150635 o

Efter valg kan apparatet også omfatte organer til påføring af varme under regenerationen. Disse organer kan udstrække sig til hele lejet eller kun til den del af adsorptionslejet, som har et højt fugtighedsindhold, at 5 størrelsesordenen 20% af dets fugtighedskapacitet eller højere, ved afslutningen af en tørrecyklus, dvs. til kun den del, som først bliver kontaktet af tilgangsstrøm under en tørre- eller adsorptionscyklus. I dette tilfælde er den resterende del af adsorptionslejet ikke opvarmet under rege-10 neration, og følgelig er der ikke anbragt varmeorganer i denne del. Den uopvarmede del af lejevolumet kan følgelig gøres så stor, som det ønskes. Almindeligvis fra 1/4 til 3/4 af lejets volumen, fortrinsvis fra 1/3 til 2/3 af volumenet vil være opvarmet.

15 Faktisk danner den uopvarmede del af et sådant leje et reserveleje, som måske slet ikke kræves i den normale tørrecyklus, og i hvilken adsorptionsmaterialet i alle tilfælde kun er tilbøjelig til at adsorbere en forholdsvis lille del, mindre end 20%, af dets fugtighedskapacitet, men som 20 findes for at forhindre, at der afgives afgangsgas med et uønsket højt fugtindhold, hvis det usandsynlige skulle ske, at fugtigheden ikke er adsorberet tilstrækkeligt i den del af lejet, som er forsynet med varmeorganer. Fugtadsorptionskapaciteten i lejets reservedel er så lidt brugt, at reserve-ad-25 sorptionsmaterialet regenereres af rensestrømmen, hvad enten rensestrømmen er opvarmet eller ikke, og eventuel fugtighed, som fra denne del føres fremad gennem lejet af rensestrømmen, fjernes selvsagt effektivt fra lejet efter at have passeret gennem dets opvarmede del.

30 En anden udførelsesforrø af opfindelsen anyen- der et mikrodatamat-system, som omfatter temperatur- og tryk-omsættere, en datasamlemodul, en inddata-og-uddata-modul, en mikrodatamat og datalagre. En hvilken som helst art mikrodatamat kan anvendes, omfattende hoyedramme-datamater (engelsk 35 betegnelse "main frame computers") og minidatamater, som anvender en mikrodatamat som central regneenhed.

12 0 150535 A. Eksempler på mikrodatamater: 1. Rockwell International - STC Universal Controller Module 2- Heurikon Corporation - MLP-8080 Microcomputer 3. Intel Corporation - SBC 80/20 Microcomputer eller 8080 A Microprocessor 4. Motorola, Inc. - Micromodule 1A microcomputer MC6800 Microprocessor 5. National Semiconductor - BLC 80-10 eller

10 INS8080A

6. Synertek - SY6502 Microprocessor 7. Zilog - A80 Microprocessor B. Eksempler på datalagre: 1. National Semiconductor - BLC 416/8432 15 2. Motorola Inc. - Micromodule 6 3. Intel - SBC016 C. Eksempler på strømforsyning: 1. National Semiconductor - BLC665 2. Motorola, Inc. - PLT820 20 D. Eksempler på inddata/uddata-moduler: 1. National Semiconductor - BLC 104/116 2. Intel - SBC519 E. Eksempler på datasamlemoduler:

25 1. National Semiconductor - ADS1216HC

2. Intel - SBC711 Analog Input Board F. Eksempler på dataskærme: 1. National Semiconductor - NSB5882 2. Litronix - DL-1416 30 3. Monsanto - MAN6710 G. Eksempler på trykomsættere:

1. National Semiconductor - LXO603D og LXO603GB

LX1601D og LX1730A

2. Cognition, Inc. (Div. og Emerson) dP6130, 35 aP6030 og gP6230 H. Eksempler på temperaturomsættere: 1. National Semiconductor - LM334H, LM334Z og

LM134H

9 _ Ί nrr Γ>ΩΤ7"ί r-Ώσ — Ά F> £ Q Λ .T 7\ Ο Π17 τνηπηητ 0 150635 13

Den mængde af den første gas i adsorptionsmaterialet, som er opbygget i løbet af cyklens adsorptionsdel, afhænger af indholdet af den første gas i den anden gas, hvilket indhold kan variere, af gassens volumenhastighed og af tilgangs- og afgangstemperaturer og -tryk. Hvis lejet imidlertid er helt regenereret under cyklens regenerationsdel, har denne mængde ingen betydning, forudsat at den første gas's koncentrationsfront i lejet ikke bryder ud af lejet.

Følgelig kan cyklustiden fastsættes til den længste tid, jq ved hvilken man under driftsbetingelserne kan være sikker på, at fronten ikke er brudt ud af lejet, med fuld udnyttelse af ydeevnen og optimal energibevarelse.

Følgelig arbejder et mikrodatamat-styret gasfraktioneringsapparat ifølge opfindelsen med en fast tids-•^5 cyklus, mens rense-regenerationsstrømmen varieres inden for den faste cyklus's længde og automatisk justeres i overensstemmelse med belastningsgraden. Resultatet er, at en regenerationscyklus standses, når det er nødvendigt, og unødvendigt fortsættelse af adsorptionsmaterialets regeneration 2Q er elimineret. På samme tid holdes det rensegasvolumen, som mistes i hver cyklus, på et absolut minimum. Som følge heraf tidsindstiller et sådant gasfraktioneringsapparat automatisk sin regenerationscyklus i overensstemmelse med, hvad der kræves af tilgangsgassens indhold af den første gas, 25 og kan betegnes som et efter behov varierende cyklisk fraktioneringsapparat .

Mikrodatamaten overvåger følgende driftsforhold med henblik på at indsamle den information om tørreapparatets drift, som er nødvendig for at styre regenerationscyklens 2q længde. På tegningen er vist typiske anbringelsessteder for føleorganerne.

1. Tilgangsvolumenhastighed - Denne kan afføles enten ved hjælp af en trykforskelsomsætter, som afføler trykfaldet gennem et organ med kendt modstand, eller ved 25 hjælp af to trykomsættersignaler, et fra hver side af organet (som vist i fig. 2, P^ + P2 eller tilsvarende).

2. Tilgangstryk - Dette kan afføles ved hjælp af en trykomsætter (P^ i fig. 2) .

J D/*» w r» Λ 4— ·ν·τ rir Γ\ Λ 4— 4— Ir «** ·*"» « G G /A 1 λ « ri V» «ι -η 1 μ n G _ 150635 14 ° trykomsætter (Ρβ eller P^ i fig. 2) .

4. Renegerationstryk - Dette kan afføles ved hjælp af en trykomsætter (P4 eller Ρβ i fig. 2).

5. Gasblandingens temperatur ved tilgangen til det adsorptionsleje, hvor der foregår adsorption (T·^, Τβ i fig. 2) .

6. Gasblandingens temperatur ved afgangen fra det adsorptionsleje, hvor der foregår adsorption (T2 i fig. 2 eller efter valg i et punkt inden i lejet T2 i fig. 2).

7. Rensegassens temperatur ved tilgangen til det adsorptionsleje, hvor der foregår regeneration (T0 i fig. 2 10 « Δ eller efter valg i et punkt inden i lejet T2 i fig. 2).

8. Rensegassens temperatur ved afgangen fra det adsorptionsleje, hvor der foregår regeneration (Τβ,Τ^ i fig. 2).

Disse kan afføles ved hjælp af en temperaturom-15 sætter, et termoelement, en termistor eller RTD-føler.

Ud over de ovenfor nævnte kan også følgende driftsforhold overvåges: 9. Afgangsgassens afgangstryk.

10. Rensegassens afgangstryk.

20 11. Afgangsgassens dugpunkt - Dette kan afføles ved hjælp af en fugtaffølende sonde, som er forbundet med afgangsledningen. Der kan anvendes en enkelt trykomsætter og en enkelt temperaturomsætter med et alternerende signalgiverorgan i stedet for individuelle tryk- og temperaturomsættere.

25

Mikrodatamaten ville i så fald styre signalgiverorganet med henblik på at få de nødvendige inddata.

Mikrodatamaten kan med ovenstående information om driftsforholdene beregne den krævede rensetid ved hjælp af ligningen: -3/01/ on x tf Qf Cp Sg T2 (P4-e ) I^-Ty) Fy tp = --- P3 do^ ex

Ligningen for Tp er en kombination af følgende to ligninger: 35

1S063S

15

Of (P4-ex)Mg Cp

Tp = OD- Tf x -x~ x (T2 'Tl> x —--

" k8 x e qab x F

9 -1/2 og Qp = 86.1933 Kf x doz x Y x P3 (T2XS.G) hvor F^ = 29/(18 x qab x F x 86.1933 x Kf x Y)

Ligningen for Qp er en standardligning for strømning gennem en åbning.

x = (a/T3) + (b LnT3) + C

10 hvor tp = den krævede rensetid i min., tf = adsorptionstiden i min. (normalt 2 eller 5 min.),

Qf = tilgangsvolumenhastigheden i SCFM (standard kubikfod (eng.) pr. min.),

Cp = varmefylde i BTU/°F-lb (0,240 15 for atmosfærisk luft).

Sg = relativ rumvægt i forhold til atmosfærisk luft (Sg = 1 for atmosfærisk luft).

T3 (eller T-^) = rensegassens afgangs temperatur i °Rankine.

P4 (eller P3) = renegerationstryk i PSIA (eng. pund 20 pr. kvadratgomme, absolut).

T2 ^2. (eHer T3 T4) = adsorptions le jets temperaturstigning i °Rankine.

T2 (eller T4) = rensetemperatur i°Rankine.

P3 (eller P^) = rensetryk i PSIA.

25 do = renseåbningens diameter i eng. tommer.

F^ = proportionslitetskonstant.

a, b og c = konstanter i Rankine-formlen.

Værdien af e kan enten som vist beregnes efter Rankines formel eller efter Youngs formel. Værdierne kan også 30 findes i Keenan og Keyes, "Thermodynamic Properties of Steam", damptryks afhængighed af temperatur (T3).

Rankines formel: Py = e'5°-9195- - ^6576ln ] [16,7o — 1

Youngs formel:' Pv = e t 35 T = °Rankine

En anden ligning for den krævede rensetid, som 150635 16 ^ ikke tager hensyn til ændringer i fugtighedsindhold er: tf Qf P-l (Sg T2) 1/2 F2 tp =-;- do p4 P3 hvor tp = krævet rensetid i min., tf = adsorptionstid i rain.,

Qf = tilgangsvolumenhastighed i SCFM, P^ = tilgangstryk i PSIA, S_ = relativ rumvægt i forhold til atmosfærisk luft, y q j^q T2 (eller T^) = rense temperatur i uRankine, do = renseåbningens diameter i eng. tommer, P4 (eller P4) = regenerationstryk i PSIA, P2 (eller P^) = rensetryk i PSIA, F2 = proportionalitetskonstant.

15 Det bemærkes, idet det antages, at der er to adsorptionslejer I og II (som i fig. 1/, at ovenstående referencer for temperaturer og tryk gælder, når lejet I befinder sig i adsorptionscyklus og lejet II i regenerationscyklus på følgende måde: 20 = tilgangstemperatur, ?2 = afgangstemperatur, T3 = renseafganfstemperatur, P3 = rensetryk, P4 = regenerationstryk.

25

Efter omskiftning, når lejet II befinder sig i adsorptionscyklus og lejet I i regenerationscyklus, ændres betegnelserne til følgende: T-j = tilgangs temperatur, T4 = afgangstemperatur, ^ T1 = renseafgangstemperatur, P4 = rensetryk, P3 = regenerationstryk .

Mikrodatamaten beregner tilgangsvolumenhastighe-den ved anvendelse af ligningen: 1/2

Qf = C [ (Ρχ P2) P1Sg/T1] hvor QF = tilgangsvolumenhastighed i SCFM, P-£, P2 = tryktab i PSID (eng. pund pr. kvadrat tomme 0 150535 trykforskel) Ρ^ = tilgangstryk i PSIA,

Sg = relativ rumvægt i forhold til atmosfærisk luft, = tilgangstemperatur i °Rankin e, C = strømningskonstant.

5

Mikrodatamaten kan derefter beregne den energi, som er sparet pr. cyklus efter følgende ligning: KW-HR pr. tf = [Qd tf —η - tp do2P.3G( ΕΡχ 10 hvor Qd = planlagt tilgangsvolumenhastighed i SCFM, tf = adsorptionstid i min.,

Pd = planlagt tilgangstryk i PSIA, tp = rensetid i min., do = renseåbningens diameter i eng. tommer, 15 P3 (eller P4) = rensetryk i PSIA, G = konstant for renseåbningen,

Sg = relativ rumvægt i forhold til atmosfærisk luft, T2 (eller ) = rensetemperatur i °Rankine, E = KW - HR/SCF - PSIA, 20 p = tilgangstryk i PSIA.

I slutningen af hver adsorptionscyklus (tf) må mikrodatamaten lukke afgangsventilen (D eller C i fig. 1) på det kammer, som befinder sig i regenerationscyklus (hvis den ikke allerede er lukket). Når trykket i det kammer, som 25 er på regeneration, er øget til inden for 5% fra trykket i det kammer, som er på adsorption, (P^ i forhold til P3), må tilgangsomskiftningsventilerne påvirkes, sådan at kammeret på adsorption bliver regenerationskammer og omvendt.

Renseafgangsventilen må derefter åbnes på det kammer, som er 30 afskåret fra hovedstrømmen.

Mikrodatamaten tidsstyrer rensestrømmen, og når den krævede strøm er passeret gennem kammeret på regeneration, lukker den afgangsventilen.

Ved opstart fra en "kold" tilstand må mikrodata-35 maten overtage styringen af rensefunktionen svarende til 100 tørre-tidsperioder med henblik på at bringe adsorp- 150835 0 18 tionslejet i en passende tilstand.

Mikrodatamaten kan efter ønske udføre et antal fremvisningsfunktioner og kan fremvise følgende data på en digital dataskærm ved ordre fra en eller flere tryk-„ knapper.

1. tilgangsvolumenhastighed i SCFM = øjeblikkelig aflæsning, 2. tilgangstryk i PSIG = øjeblikkelig aflæsning, 2. tilgangstemperatur i °F = øjeblikkelig aflæsning, 4. energibesparelser = samlet kumulativ-værdi.

10 Mikrodatamaten kan også, hvis det ønskes, udføre et antal alarmfunktioner.

Styreorganet kan slutte to alarmkredse, i det tilfælde, at et af lejerne undlader af skifte over på det programmerede tidspunkt.

15 Styreorganet kan slutte to alarmkredse, i det tilfælde at afgangsfugtighedsføleren afføler en for høj koncentration af den første gas i afgangsgassen (i et tørresystem, dugpunktet (fugtighed) i afgangsgassen).

Styreorganet kan også slutte to alarmkredse i 20 det tilfælde, hvor der afføles en følerfejl.

Yderligere funktioner i mikrodatamaten kan omfatte: a. variation af tørretiden (tf) afhængig af volumenhastighed og krævet afgangsdugpunkt, 25 b. indføjelse af et automatisk afbryderprogram med gensigitt afhængig kompressorafbrydelse, c. afbrydelse af tørrecyklen ved manglende afgangsstrømning, d. visuel fremvisning af den samlede, daglige 30 lufttilgangsstrøm.

Et typisk kredsløb for ovennævnte funktioner er vist i fig. 2.

I det følgende skal opfindelsen forklares nærmere ved hjælp af nogle udførelseseksempler under henvis- 35 ning til tegningen, hvor..........

fig. 1 viser en skitse af en udførelse ifølge opfindelsen af et to-lejet, uopvarmet tørremiddel-tørreapparat 19 150535 o med nedadrettet strømning, hvori omskiftningen styres af et tidsorgan med fast cyklus, fig. 2 viser samme, men hvori omskiftningen styres af en datamat, ^ fig. 3 viser en detalje af mikrodatamatens føle- og styrekredsløb i tørreapparatet ifølge fig. 2, fig. 4 i detalje et langsgående snit gennem en tilgangslufts-trykforskelsventil i tilgangsgrebrøret i tørreapparaterne ifølge fig. 1 go 2, 10 fig. 5 i detalje et langsgående snit gennem en afgangs-trykforskelsventil i tilgangsgrenrøret i tørreapparaterne ifølge fig. 1 og 2, fig. 6 i detalje et langsgående snit gennem en afgangsventilenhed i det med fast tidscyklus styrede tørre-15 apparat ifølge fig. 1, set fra tørreapparatets bagside, fig. 7 viser set fra oven og delvis i snit afgangsventilenheden ifølge fig. 6, fig. 8 set fra siden og delvis i snit afgangsventilenheden ifølge fig. 6 og 7, 20 fig. 9 viser i detaljer og delvis i snit en afgangsventilenhed i det datamatstyrede tørreapparat ifølge fig. 2, set bagfra, fig. 10 i detaljer og delvis i snit afgangsventilenheden i det datamatstyrede tørreapparat ifølge fig. 2, 25 set fra oven, fig. 11 i detaljer et langsgående snit gennem afgangsventilenheden ifølge fig. 9 og 10, fig. 12 i detaljer et langsgående snit gennem udluftningsventilenheden i tørreapparatet ifølge fig. 1 og 2 og 30 fig. 13 i detaljer et tværsnit gennem samme langs linien 13 - 13 ifølge fig. 12.

Tørreapparatet ifølge fig. 1 er sammensat af et par tørretanke I og II. Disse tanke er anbragt vertikalt.

Hver tank indeholder et leje 1 med et tørremiddel, f.eks.

35 kiselgel eller aktiveret aluminiumoksyd. Tankene I og II er desuden forsynet med åbninger 8, 9 til udtømning og 20 150635 o' påfyldning af tørremateriale.

Ved toppen og bunden af hver tank er anbragt en aftagelig, tørreraateriale-understøttende sigte 25 udført af en perforeret metalcylinder, som tilbageholder tørrema-^ terialet i lejet 1 i tankene I og II. Dette tjener til at tilbageholde alle tørrematerialepartikler, som ellers kunne føres ud fra lejet 1 forbi tørrematerialesigten 25, med henblik på at holde afgangsventilerne 13 og 14 og resten af systemet fri for sådanne partikler.

Tilgangsledningen 6 fører tilstrømmende gas, som indeholder fugt, der skal fjernes, til det fordelende grenrør 7, som indeholder tilgangsventilerne 10, 11, som styrer tilgangsgasstrømmen til tankene I og II. Grenrøret 7 omfatter også afgangsventiler 17, 18, samt en udluftningsventil ^ 19 og en lyddæmper 20 gennem hvilke rense strøm udslippes til atmosfæren.

Ledningerne 2, 3 og 4, 5 forbinder de to tanke ved henholdsvis top og bund med henblik på indføring af tilgangsgas og afgivelse af tør afgangsgas, befriet fra fugt 2Q efter at have passeret gennem tankene, til afgangsgrenrøret 12, som indeholder afgangsventiler 13, 14 og rensestrømven-tiler 15, 16 til styring af rensestrømmen og afgangsstrømmen til og fra hver tank.

Fra afgangsgrenrøret 12 går forsyningsledningen 26, der fører tørret afgangsgas til det system, der skal forsy- 25 nes hermed. Der kan i ledningen 26 anbringes en afgangstrykmåler og et fugtighedsføleorgan, men dette er valgfrit og kan udelades.

En af ventilerne 10, 11 (idet den anden er lukket) fører tilgangsgassen til en af de to tilgangsledninger 2 eller 3, idet en af ledningerne 2, 3 altid fører tilgangsgas til toppen af en af tankene I, II, og den anden af ledningerne 2, 3 leder afhængigt af udledningsventilerne 17, 18 (idet den anden af udledningsventilerne er lukket) udrensningsstrømmen af regenererende, afgangsgas til udluft-35 ningsventilen 19 og lyddæmperen 20 til udslipning i atmosfæren.

Gasadsorptionscyklen sker med en nedadrettet strøm gennem o 21 150635 begge tanke.

En af ledningerne 4, 5 fører altid afgangsgas fra bunden af hver af tankfene I, II, og den anden af ledningerne 4, 5 fører altid, afhængigt af ventilerne 10, 11's 5 stilling, en rensestrøm af afgangsgas til bunden af hver tank med henblik på regeneration. Afgangsventilerne 13, 14 er bladfjederbelastede tilbageslagsventiler, som åbner afhængigt af differenstrykket over dem mellem ledningerne 4, 5 og afgangsledningen 26. Ventilerne 15, 16 er kon-10 ventionelle kugletilbageslagsventiler. Ventilerne 10, 11, 17 og 18 betjenes ved hjælp af tidsstyreenheden, mens ventilerne 13, 14, 15, 16 er trykstyrede, idet den bladfjeder-belastede plade eller kugle åbnes eller forskydes ved omskiftning og opstart af en fremadrettet strøm i ledning 15 4,5, idet den anden af bladfjederventilerne 13, 14 og kug leventilerne 15, 16 på omskiftningstidspunktet bevæger sig mod sit leje, så ventilen 13 eller 14 lukker den ledning, der fører til det kammer, som undergår regeneration ved reduceret tryk, og leder således hovedstrømmen til afgangs-20 ledningen 26, mens rensestrømmen via tilbageslagsventilen 15, 16 og ledningen 4, 5 strømmer til kammeret I eller II nu i den modsatte retning, i opadrettet retning.

Tørreapparatet har kun fire tidsorgan-aktiverede ventiler: tilgangsventilerne 10, 11 og afgangsventilerne 25 17, 18, alle i grenrøret 7. Alle andre ventiler aktiveres af differenstryk i systemet og er derfor automatisk i overensstemmelse med den gasstrøm, som via ventilerne 10, 11, 17, 18 går gennem tilgangsgrenrøret 7.

Hver af tilgangsventilerne 10, 11 er af halvau-30 tomatisk positivstrøm art, forstået sådan, at tilgangslufttrykforskel i den normale strømretning vil åbne ventilen i fraværet af tidsorganstyret gastryk, påført fra ledningerne henholdsvis 21, 22 i overensstemmelse med magnetspoleventilerne 51, 53's åbne eller lukkede stilling, som styres 35 af tidsorganenheden. Begge afgangsventilerne 17, 18 er af modsatvirkende, halvautomatisk art, idet tilgangslufttrykforskel i den normale strømretning holder ventilen lukket i o 22 150635 fravær af tidsorganstyret gastryk ppført fra ledningerne henholdsvis 23, 24 i overensstemmelse med magnetspoleventi-lerne 52, 54's åbne eller lukkede stilling, som styres af tidsorganenheden. Således resulterer afgang af gastryk i 5 ledningerne 21, 22, 23, 24 i, at ventilerne 10, 11 åbnes og ventilerne 17, 18 lukkes. Det er derfor op til tidsorganet at udføre lukningen af ventilerne 10, 11 og åbningen af ventilerne 17, 18 med henblik på rensestrøm. Imidlertid er kun én af ventilerne 10, 11 og kun én af ventilerne 17, 18 åben på 10 et givet tidspunkt.

Tilgangsventilen 11 ses bedst i fig. 4 (ventilen 10 er identisk, men vender i modsat retning), den omfatter et rørformet ventilhus 30 med en central boring 31, i hvilken et ventilstempel 32 bevæger sig fren og tilbage. Tilgangs-15 grenrørshuset 29 er forsynet med en tilgangsåbning 33 (forbundet med ledningen 6) og en afgangsåbning 34 (forbundet med ledningen 3), som er forbundet ved hjælp af gennemstrømningsåbningen 35, som er en fortsættelse af boringen 31 i huset 30. Ventilåbningen 35 og afgangsåbningen 34 står i 20 strømningsmæssig henseende i forbindelse med ventilkammeret .36, af hvilket en fremskudt del 37 langs boringen 35's periferi danner et ventilsæde, mod hvilket en elastisk tætningsring 28 ligger an, hvilken tætningsring 28 i den indsnævrede ende af stemplet 32 er fastholdt ved hjælp af en 25 cirkulær hætte 38, møtrikken 39 og underlagsskiven 40. Når stemplet skydes mod ventilsædet 37, giver tætningsringen 28 en effektiv tætning, idet den lukker åbningen 35 og afbryder strømningsforbindelsen mellem tilgangen 33 og afgangen 34 og dermed mellem ledningerne 6 og 3.

30 Huset 30 er indskruet i kammeret 36, og fungerer således også som muffe.

Ved den modsatte ende af stemplet 32 findes der i huset 30 et andet ventilkaramer 41, dannet af en udvidet del af boringen 31, og skiven 42, som er fastgjort til enden af 35 stemplet 32, giiver inden i kammeret 41. O-ringpakningen 43 i udsparingen 44 i stemplet 32 danner en tætning med boringen 31, og der er således inden strømningsforbindeIse 23 150835 ® mellem kamrene 36, 41. En U-formet pakning (eng. U-cup seal) 43' i en udsparing 44' i skiven 42 giver en tætning, som udelukker strømningsforbindelse mellem kammeret 41 og åbningen 46.

Kammeret 41's afgangsende er lukket ved hjælp 5 af et dæksel 45, som er skruet ind i huset og begrænser den udadrettede bevægelse af stemplet 32 og dets skive 42.

I dækslet 45 er der en åbning 46, som er i strømningsforbindelse med ledningen 22, gennem hvilken styretidsorganet fra tid til anden påfører skiven 42"s ydre overflase gas-tryk ved at åbne ventilen 51. Dette tryk stammer fra afgangsledningen 26 for den tørre gas, som udtages via ledningen 25 og filteret 27.

Ved tilledning af et tilstrækkeligt højt gastryk, som overvinder trykket i kammeret 36, via ledningen 22 og 15 åbningen 46 og ind i kammeret 46' til skiven 42, drives stemplet 32 til venstre og lukket ventilen.

En af ventilerne 10, 11 er altid i åben stilling, mens den anden holdes i lukket stilling af lufttryk, påført ved hjælp af tidsorganet, med henblik på at lede den 20 indstrømmende gas til en af de to tanke I, II via tilgangsledningerne 2, 3. En af ventilerne 10, 11 er således altid påført gastryk via en af ledningerne 21, 22, mens den anden ledning er åbnet til atmosfæren, og derfor forbliver ventilen åben, mens gastrykket i åbningen 35 ligger over

9 R

atmosfæretryk, og lukker, når den kraft, der påføres skiven 42 i kammeret 41 er større end den kraft, som påføres stemplet 32 i åbningen 35.

Afgangsventilen, som bedst ses i fig. 5 (afgangsventilen 17 er identisk hermed, men vender i den modsatte 3 0 retning), er af lignende konstruktion med den forskel, at trykgasåbningen åbner ind til den anden flade af stemplet og derfor tjener til at åbne ventilen i stedet for at lukke den, idet stemplet lukkes ved hjælp af en fjederfor- spænding. Som det fremgår af fig. 5, omfatter ventilen et 35 rørformet hus 50 med en indgangsåbning 51 og en afgangsåbning 52 samt en gennemstrømningsåbning 53 herimellem. Gennemstrømningsåbningen 53 er en fortsættelse af gennembo o 24 150635 ringen 54, i hvilken der er monteret et frem- og tilbagebevægeligt stemple 55, som er fjederforspændt til sin lukkede stilling, som er vist i fig. 5, ved hjælp af en spiraltrykfjeder 56.

5 Åbningen 53 munder ud i stempelkammeret 57, og en fremskudt del 58 af dettes væg langs åbningen 53's periferi danner et ventilsæde. Stemplet 55 har i din indsnævrede ende en tætningsring 59, som er fastholdt ved hjælp af en cirkulær hætte 60, en møtrik 61 og en underlagsskive 62.

10 Tætningsringen 59 slutter tæt mod ventilsædet 58, når stemplet er i sin lukkede stilling, som vist i fig. 5. Stemplet har en perifer udsparing 63, i hvilken der er anbragt en O-ringstætning 64, som danner en tætning mod boringens vægge og forhindrer strømningsforbindeIse mellem stempelkammeret 57 15 og stempelkammeret 65 på den anden side af stemplets tallerkendel 66.

Huset 50 er skruet ind i den åbne ende af kammeret 57 og er fastgjort til tilgangsgrenrørshuset 29 på denne måde.

Spiralfjederen 56 fastholdes i den ene ende i 20 udsaparingen 67 i tallerkenen 66 og i den anden ende af den fremskudte del 68 af dækslet 69, som er skruet ind i huset 50 og lukker enden af kammeret 65.

Dækslet 69 er låst til huset 50 ved hjælp af en klemring 71, som med bolte 77 er boltet til husets yderside 25 med en mellemliggende pakning 70.

Stemplet 55 har en gennemboring 72, som strækker sig mellem åbningen 53 og kammeret 65 og sætter dem i . strømningsforbindelse med hinanden, og dækslet 69 aflukker kammeret 65 og åbningen 72 mod atmosfæretryk. Boringen 72 30 indsnævres til kapillære dimensioner i den del 74, som munder ud i åbningen 53.

En tredie gasåbning 75, som er forbundet med åbningen 76, fører ind i kammeret 65 på den anden side af tallerkenen 66, sådant at tryk, som påføres her, har tendens 35 til at drive stemplet 55 til tøjre. U-formede pakninger 65' i udsparinger 66* tætner forbindelsen mellem de to dele af kammeret 65.

150635 0 25

jJ

I disse ventilers normale stilling, som er vist i fig. 5, holder lufttrykket fra adsorptionslejet i tilgangen 51, hjulpet af trykfjederen 56, ventilen 55 lukket, med ringen 59 sluttende tæt mod sædet 58, eftersom ventilsædearealet er større end stangarealet. Når tidsorganet åbner 5 ventilen 52, vil påføring af gastryk via åbningen 75 og åbningen 76 på den anden side af stempeltallerkenen 66 i kammeret 65, tilstrækkeligt til at overvinde både kammerlufttrykket og trykfjederen 56's forspændingskraft, bevæge ^ ventilen 55 til højre og åbne ventilen. Afgangsgastryk fra åbningen 75 og åbningen 76 gør det mulift for trykfjederen 56 at lukke ringen mod sædet.

Når udluftningsventilen 19 er lukket, fordi en strøm udluftes, dannes der modtryk i afgangsledningen, som fører til denne ventil på den anden side af ventilen 17, 18.

15

Dette modtryk ville gå i retning af at presse afgangsventilstemplet 55 ind i den åbne stilling, idet det kan være af en sådan størrelse, at det kan overvinde fjederen 56's forspændende kraft. Med henblik på at forhindre dette, fører ^ boringerne 72, 74 gennem ventilstemplet og legemet dette modtryk til den anden side af stemplet, så det neutraliseres eller udlignes og ikke går i retning af at åbne ventilen.

Hvis afgangsventilen 18 er blevet åbnet ved påføring af tryk gennem åbningen 75 og åbningen 76 til den anden side af tallerkenen 66, er det modtryk, som virker på tallerkenen 66's modsatte side, på grund af dimensionerne af ventildækselet og udsparingen 68, som giver et overfladeareal, som er mindre end det på den anden side af tallerkenen 66. Modtrykket overvinder derfor ikke virkningen af tryk via åbningerne 75, 76, og ventilen forbliver i denne situation i 30 aben stilling.

Udgangsventilorganerne 13, 14, som ses i fig. 6, 7 og 8 (kun 13 er vist, 14 er identisk, men anbragt på den modsatte side af huset), omfatter bladfjederbelastede tallerkener 130, som ses bedst i fig. 7, hvilke tallerkener 35 fungerer som tilbageslagsventiler og kun tillader ensrettet strømning af tør, afgangsgas til afgangen, kugletilbageslagsventiler 127 tillader kun ensrettet udluftningsstrømning, og 150635 0 26 spindelventilen 93 styrer størrelsen af rensestrømmen.

Ventilorganet omfatter et hus 84, som indeholder alle disse ventiler og som set i fig. 1 udgør et afgangsgrenrør. Bladfjederventilerne 130 er en del af ventilerne 5 13, 14, som styrer strømning til afgangsgasledningen 26, og kugletilbageslagsventilerne 127 er en del af ventilerne 15, 16, som styrer rensestrømmen, som ledes til den af ledningerne 4, 5, som leder til kammeret med lavt tryk, som gennemgår regeneration. Spindelventilen 93 styrer den af-2_q gangs gas strøm, som er afledt fra afgangen med henblik på rensestrømsregeneration. Ventilerne 13, 14 åbner kun, når det opadrettede strømtryk via ledningerne 4 eller 5 fra kammeret 1 eller 2 er større end det nedadrettede strømtryk i afgangsledningen 26 eller den anden af ledningerne 5 og 4, 25 som fører til det kammer med lavt tryk, som bliver regenereret. På andre tidspunkter forbliver de lukkede. Følgelig åbner de kun, når kammeret før ledningen 4 eller 5 er åbnet for adsorption.

Huset 122 har en tilgangsåbning 123, som modtager 2o ledningsforbindelsen 124 (forbundet med ledningen 4) og står i forbindelse med gennemstrømningsåbningen 125 i huset, åbnii gen 125 fører direkte til tværåbningen 126, for enden Ί af hvilken der er anbragt en bladfjeder-talierkenventil 130, som villader strømning fra åbningen 125 til åbningen 126, 25 men ikke i den modsatte retning.

Bladfjeder-tallerkenventilen 130 har en omvendt tallerken 120, som definerer en udsparing 78 med en ventilplade 79, som er fastholdt til tallerkenen 120 ved hjælp af en nitte 80 og en O-ring 81, som er fastholdt mellem pladen 20 79's ydre periferi og tallerkenen 120's indre periferi, for på denne måde at danne en tætning, når ventilpladen, som vist i fig. 6 presses mod ventilsædet 85 på åbningen 125's perifere kant, hvor den udmunder i åbningen 126. Ventilen fastholdes som vist i fig. 7, i denne stilling af bladfje-25 deren 82, hvis ene ende af en skrue 83 er fastholdt i åbningen 126's væg, og hvis anden ende ved hjælp af nitten 80 er fastholdt mod tallerkenen 120's yderside på en sådan måde, 150535 27 0 at fjederen 82 forspænder ventiltallerkenen mod sædet.

Ved en tilstrækkelig trykforskel over ventilpladen mellem åbningerne 125 og 126 på grund af, at det høje tryk i ledningen 4 sammenlignet med den nedadstrømmende gas's 5 afgangstryk i åbningen 126 og ledningen 26 overstiger bladfjederen 82's forudbestemte forspændingskraft, trykkes ventilen bort fra ventilsædet og åbner åbningerne 125 og 126 for gasstrøm fra ledningen 4 eller 5 til afgangsgasledningen 26.

10 Ensrettet rensestrøm sikres ved hjælp af kugle tilbageslagsventilen 127, som bedst ses i fig. 6. (Tegningen viser ventilen 16, ventilen 15 er identisk hermed og anbragt i den anden ende). Denne ventil er indeholdt i en anden del 84 af ventilhuset 122. Denne del 84 har en gennemstrøm-15 ningsåbning 85, som i sin ene ende via åbningen 86 står i strømningsforbindelse med huset 122's gasstrømningsåbning 125.

Tværs over strømningsåbningen 86 og før åbningen 85 er anbragt en kugletilbageslagsventil 127, bestående af en kugle 87, som inden i kammeret 89 kan bevæges mod og bort 20 fra ventilsædet 88.

Kugletilbageslagsventilen 16 er i fig. 6 vist i den åbne stilling, som er stillingen, når ventilen 13 er åben. Idet dens åbning 125 via åbningen 123, ledningsforbindelsen 124 og ledningen 5 fører til kammeret II, som undergår 25 regeneration og derfor har lavere tryk, indtager kugletil- bageslagsventilen denne stilling, fordi trykket i åbningerne 85 og 86 overstiger trykket i der åbning 125, og ventilen 16 giver derfor i denne stilling mulighed for strømning til renseformål til ledningen 5. Kugletilbageslagsventilen 15 30 på den anden side af afgangsgrenrøret 12 er imidlertid lukket, som vist med den punkterede linie i fig. 6, fordi trykket i dens åbning 125 overstiger trykket i åbningen 85, og derfor er rensestrømmen fra åbningen 86 blokeret mellem åbningerne 125 og 85.

35 Over en åbning 90, som også står i strømningsfor bindelse med åbningen 85, er der anbragt en med en åbning forsynet plade 91 med en gennemstrømningsåbning 92, som be- o 28 150635 grænser den maksimale strømning i åbningen 90 til detf som kan optages af åbningen 92. Åbningen 90 fører, som det ses i fig. 8, direkte til afgangsgassens afgangsledning 26 på den anden side af bladfjederventilen 130.

5 Opstrøms for den med åbning forsynede plade 91 er anbragt en stillingsvariabel, drejelig spindelventil 93 {jf. fig. 8), hvis ene ende rager ud fra huset 84, og som er forsynet med en pakmøtrik 95, som tætner spindelen i forhold til huset 84. Hætten omslutter spindelventilen over 10 en betragtelig strækning, og dens indre del 94 er skruet ind i huset 84's fatning 96. Åbningen 90 har i det punkt, hvor den møder boringen 96 et knæk, som er konisk ved 97 med henblik på at modtage ventilens koniske spids i en konisk lukning. Åbningen 90 er lukket, når spindelen 93 er drejet 15 helt ind i boringen, men ventilen kan fastholdes i en hvilken som helst stilling mellem en fuldt åben og en helt lukket stilling ved hjælp af skruegangsmonteringen og begrænser i en sådan stilling gennemgangen ved 97 til en ring mellem ventilens ydre periferi og åbningens væg og begrænser således 20 strømningen gennem åbningen 90 til mindre end det, der tillades af åbningen 92, hvis dette ønskes.

Gasstrømmen fortsætter, som det ses i fig. 8, fra afgangsledningen 26 ind i åbningen 90, forbi spindelventilen 93, gennem åbningen 92 og ind i åbningen 85, hvorfra den 25 fortsætter gennem den af kugletilbageslagsventilerne 127, som er åben, og ind i en af ledningerne 4 eller 5. I det tidligere antagne tilfælde ville dette være ledningen 5, gennem hvilken strømmen ville fortsætte som rensestrøm til kammeret II.

Det ses nu, at størrelsen af volumenet eller volumenhastighe-30 den af rensestrømmen er styret af åbningen 92 og nåleventilen 93.

Udluftningsventilen, som bedst ses i fig. 12 og 13, har et rørformet hus 100 med en gennemgående passage 101, som i sin øvre ende, som det er vist i fig. 12, fører fra 35 indgangsgrenrøret 7 til en lyddæmper 102 i den anden ende.

Lydpotten 102 har en skålformet del 103 med en labyrintpassage 104, som i midten strækker sig ned gennem røret 105, som står 29 150635 0 i strømningsforbindelse med enden af røret 100 og er anbragt koncentrisk med dette, til bunden af skålen 103, hvorfra den drejer og fortsætter som en cirkulær passage 109 op til afgangskammeret 106, som dannes mellem skålen 5 103's øvre væg, røret 100*s ydre væg og ledepladen 107, som i den ene ende er fastgjort til røret 100, strækker sig udad og derefter er bøjet på en sådan måde, at den strækker sig et stykke ned over toppen af skålen 103 i form af skærmen 108. Væggene i røret 105, skålen 103 og ledepladen 107 er foret med et lydisolerende materiale 110, f.eks. en ikke-vævet måtte af mineraluld, glasfiber eller plastskummateriale som polyuretan- eller polystyren-skum.

Mellem røret 105's øverste ende og røret 100's nederste ende er anbragt en holdeplade 111, som er fastgjort til disse, f.eks. ved svejsning, slaglodning eller lodning, hvilken holdeplade har en central åbning 112, som forbinder passagerne 101 og 104. Pladen 111 danner langs åbningen 112’s periferi en afsats 113, som tjener som understøtning for den ene ende af en konisk trykspiralfjeder 115. Fjederen 2Q strækker sig koncentrisk ind i passagen 101 i lidt over halvdelen af røret 100's længde. Fjederens sidste vinding bærer en med en åbning forsynet plade 116, idet vindingen fastholdes i pladens perifere udsparing 117. En åbning 118 strækker sig gennem pladen.

22 Spiralfjederen og den med en åbning forsynede plade danner tilsammen en variabel lukkeventil, som indtager et uendeligt antal stillinger mellem helt udstrakt, åben og helt sammentrykket, lukket stilling, afhængigt af trykforskellen over ventilen mellem passagerne 101 og 104. Idet passagen 104 er åben til atmosfæren ved udslipsåbningen 111 mellem skærmen 108 og skålen 103, begynder spiralfjederen 115 ved en vis minimumstrykforskel, når trykket i passagen 101 over fjederen 115 er større end atmosfæretryk, at blive trykket sammen i større eller mindre graf afhængigt af tryk-forskellen over den. Når trykforskellen overskrider et forudbestemt minimum, er fjederen trykket helt sammenf og 33 150535 0 30 den eneste åbning for gasstrømning forbi fjederen er gennem åbningen 118. Åbningen 118 tillader således altid en lille udluftningsstrøm selv i ventilens lukkede stilling. Dette reducerer trykket i passagen 101. Når trykforskellen aftager, x 5 på grund af udledningen af gas gennem åbningen 118, retter trykfjederen 115 sig efterhånden ud, og idet den gør dette, åbner der sig mellem dens vindinger mellemrum, som også tillader gasstrømning mellem passagerne 101 og 104, hvorved volumenhastigheden fra ventilens opstrømsside øges, og ud-10 tømningen af gas øges, hvorved gastrykkets faldhastighed øges og trykforskellen over ventilen mindskes. Følgelig fortsætter ventilen med at lukke sig op med stigende hastighed og når tilsidst den i fig. 12 viste, helt åbne stilling.

Hvis tanken I til venstre befinder sig i tørre-15 cyklen, og tanken II til højre befinder sig i regenerationscyklen, er ventilerne 10 og 18 åbne, 11 og 17 lukkede, og tørreapparatets arbejdsgang er følgende: våd tilgangsgas ved f.eks. 100 psig, med en volumenhastighed på 305 s.c.f.m. og mætningspunkt 80°F strømmer ind gennem tilgangsledningen 6, 20 fortsætter ind i tilgangsgrenrøret 7, passerer ventilen 10 (ventilen 11 er lukket) og strømmer ind i toppen af en første tank I og strømmer derfra nedad gennem lejet 1 af tørremateriale i denne, f.eks. kiselgel eller aktiveret aluminiumok-syd, til bunden af tanken og derfra gennem ledningen 4 og 25 ventilen 13 til afgangsledningen 26 for tør gas. Afgangsgas afgives der ved 95 psig og 265 s.c.f.m. og med dugpunkt -40°F. Ventilen 15 er lukket på grund af trykforskel over kuglen 87 mellem åbningen 85 og 86 og forhindrer indtrængen af tør gas i ledningen 5 undtagen gennem åbningen 90, spin-30 delventilen 93 og åbningen 92. Denne drøvlede mængde af den tørre afgangsgas, 40 s.c.f.m., afledes ind i ledningen 5, idet dens tryk reduceres til atmosfæretryk og passerer derefter gennem ledningen 5 til bunden af den anden tank II, som befinder sig i regenerationscyklen. Rensestrømmen passerer 35 opad gennem renselejet 1, strømmer ved toppen ind i ledningen 3 og passerer derfra gennem ventilen 18 til udluftningsventilen 19 og gennem lyddæmperen 20, hvor den udluftes til atmosfæren.

31 150535 0

Da den tid, i hvilken hvert leje vil befinde sig i tørrecyklen, normalt er længere end det tidsrum, der kræves til at regenerere det anvendte leje, påvirkes renseafgangsventilerne 17, 18 af det fast indstillede tidsorgan via 5 entilerne 52, 54 og ledningerne 23, 24 sådan, at de kun er åbnet i det tidsrum, der er nødvendigt til at fuldføre regenerationen af tørremidlet. Når denne tid er gået, bliver de lukket, og den regenererede tank II bliver derefter automatisk og langsomt igen påført tryk med tør afgangsgas gennem ledningerne 90 og 5.

Cyklen fortsætter indtil den fastsatte cyklustid er forløbet, hvorved det fast indstillede tidsorgan påvirker magnetspoleventilen 51 og afbryder magnetspoleventilen 53 og derved omstiller ventilerne 10 og 11, sådan at våd til-^ gangsgas, som strømmer ind gennem tilgangen 6, passerer gennem ventilledningen 3 til toppen af tanken II, mens magnetspoleventilen 54 påvirkes på en sådan måde, at afgangsventilen 17 omskiftes til at åbne ledningen 2 for renseafgangs-strøm (magnetspoleventilen 52 var lukket, så ventilen 18 lukker 2Q med henblik på igen at påføre kammeret II tryk). Ventilen 13 skifter til at lukke ledningen 4, mens ventilen 14 åbner, så tør afgangsgas nu kan passere fra bunden af tanken II til afgangsledningen 26 for tør gas, mens ledningen 4 er lukket, med undtagelse af den strøm af rensegas, som passerer ventilen 2^ 13 gennem åbningerne 90, 85 gennem ventilen 15. Rensegassen fortsætter gennem ledningen 4 til bunden af tanken I, som befinder sig i regenerationscyklen, derfra opad gennem lejet til ledningen 2 og derfra gennem afgangsventilen 17, udluftningsventilen 19 og lyddæmperen 12, hvor den lukkes ud i atmosfæren. Denne cyklus fortsætter, indtil tiden for regenerationscyklen er forløbet, hvorefter det fast indstillede tidsorgan afbryder magnetspoleventilen 54 og tømmer ledningen 23, sådan at afgangsventilen 17 lukker. Følgelig opbygger ledningen 4 igen langsomt tryk i tanken I. Systemet fortsætter med tanken II i tørrecyklus, indtil det fastsatte tidsrum for cyklen er forløbet, hvorefter det fast indstillede tidsorgan aktiverer magnetspoleventilerne 53, 52 og afbryder 03 o 32 150535 ventilen 51, hvilket omvender ventilerne 10, 11 og 18, og cyklen starter igen.

Almindeligvis udføres tørrecyklen ved et tryk, der ligger over atmosfæretryk, af størrelsesordenen 15 til 5 350 psig. Åbningen 92 og spindelventilen 93 i ledningen 90 sikrer sammen med renseafgangsventilerne 17, 18 og udluftningsventilen 19, at regenerationscyklen udføres ved et tryk, som er reduceret betydeligt i forhold til det, hvorved adsorptionscyklen udføres.

10 Det mikrodatamatstyrede tørreapparat ifølge fig. 2 er i de fleste henseender stort set magen til det i fig. 1, og derfor er der for ens dele anvendt ens referencenumre. Tørreapparatet er sammensat af et par tørretanke I og II, som indeholder et leje 1 med et tørremiddel, f.eks. kiselgel 15 eller aktiveret aluminiumoxyd. Tankene I og II er desuden forsynet med åbninger 8 og 9 til påfyldning og udtømning af tørremiddel.

I bunden og toppen af hver tank er anbragt en aftagelig, tørremiddeltilbageholdende sigte 25, udført af en 20 perforeret metalcylinder, som tilbageholder tørremidlet i lejet i i tankene I og II. Dette tjener til at tilbageholde alle tørremiddelpartikler, som ellers kunne føres ud i lejet 1 og forbi den tørremiddeltilbageholdende sigte 25 med henblik på at holde afgangsventilerne 13', 14' og resten af 25 systemet fri for sådanne partikler.

Tilgangsledningen 6 indeholder en venturi 6a, som ved sin indgang og sit snævreste punkt på midten har udtag til trykforskels- og strømmåling.

Der kræves kun to ledninger, som forbinder de to 30 tanke I og II henholdsvis i toppen og bunden, til indføring af tilgangsgas, som indeholder fugt, som skal fjernes, og til afgivelse af tør afgangsgas, som er befriet for fugt efter at j have passeret gennem tørreapparatet, med de nødvendige grenrørsventiler til omskiftning af strømmen af indstrømmende 35 og udstrømmende gas til og fra hver tank.

Disse ledninger er forsynet med føleorganer til at indsamle og tilsende mikrodatamaten information ved hjælp af 33 0 150635 det i fig. 3 viste kredsløb.Dette system omfatter en trykmåler P-^ og en.^P indikatormåler ved venturien 6a, en temperaturføler ved tilgangen til grenrøret 7 og en temperaturføler T3 ved afgangen fra grenrøret 7 til udluftningsventilen 19. Tilgangstrykforskellen er udtryk for tilgangs-5 strømhastigheden. Dette indikerer sammen med P·^ og gas-volumenhastigheden Qf. I stedet for venturien kan der anvendes en hvilken som helst anden art strømningsbegrænser, f.eks. en dyseåbning, måle- eller skovlhjul. Volumenhastigheden kan også bestemmes som en funktion af tryktabet over tørrelejet 1 eller over tilgangsventilerne 10, 11.

Ledningerne 2, 3 og 4, 5 forbinder de to tanke i henholdsvis toppen og bunden med henblik på tilførsel fra ledningen 6 af tilgangsgas, som indeholder fugt, som skal fjernes, gennem fordelingsgrenrøret 7, som indeholder tilgangsventilerne 10, 11, og med henblik på fra de to tanke at føre tør afgangsgas, som er befriet for fugt efter at have passeret gennem tørreapparatet, til afgangsgrenrøret 12, som indeholder afgangsventilerne 13', 14' og et par rense-strømsåbninger 15', 16' til styring af rensestrømmen og 20 afgangsstrømmen til og fra hver tank. Grenrøret 7 omfatter også afgangsventiler 17, 18, udluftningsventil 19 og lyddæmper 20, hvorigennem udluftningsstrømmen udledes til atmosfæren.

Ledningen 6 leder den fugtige tilgangsgas fra 25 venturien 6a til grenrøret 7 og tilgangsventilerne 10, 11.

En af ventilerne 10, 11 leder strømmen af tilgangsgas til en af de to tilgangsledninger 2, 3, idet én af ledningerne 2, 3 altid fører tilgangsgassen til toppen af én af tankene I, II, og den anden af ledningerne 2, 3 fører, afhængigt af afgangs-30 ventilerne 17, 18, rensestrømmen af regenererende, udstrømmende gas til afgangsventilen 19 og lyddæmperen 20, hvor den udledes i atmosfæren. Gassen fortsætter med en nedadrettet strømning gennem begge tanke. Afgangsledningerne 4 og 5 fra bunden af tankene henholdsvis I og II fører til afgangs-35

grenrøret 12. Fra afgangsgrenrøret 12 udgår forsyningsledningen 26 for tør afgangsgas med henblik på at lede tør afgangsgas til det system, som skal forsynes hermed. I

150635 0 34 ledningen 26 kan der være anbragt en afgangstrykmåler og et fugtighedsføleorgan, men dette er valgfrit og kan udelades.

Afhængigt af stillingen af ventilerne 10/ 11 fører én af ledningerne 4, 5 altid tør afgangsgas fra bunden af 2 en af tankene I, II til afgangsledningen 26, og den anden af ledningerne leder altid rensestrøm eller afgangsgas til bunden af en af tankéne I, II med henblik på regeneration. Afgangsventilerne 13', 14' er bladfjederbelastede tilbageslagsventiler, som åbner i overensstemmelse med trykfor--j^q skellen over dem mellem ledningerne 4, 5 og afgangsledningen 26. Ventilerne 10, 11, 17 og 18 er styregasstyrede, styret ved hjælp af mikrodatamaten, men ventilerne 13', 14' er trykstyrede, idet den bladfjederbelastede plade åbnes eller forskydes ved omskiftning og opstart en hovedstrøm i ledning 4, 5, mens den anden af bladfjederventilerne 13', 14' på et sådant omskiftningstidspunkt bevæger sig mod sædet, og ventilen 13' eller 14' aflukker den ledning, som fører til det kammer, som undergår regeneration ved reduceret tryk, og leder således den tørre, udstrømmende gas til afgangsled-2Q ningen 26, mens rensestrømmen flyder gennem åbningerne 15", 16" eller 16", 15" til kammeret I eller II, nu i den modsatte retning, i opadrettet strømning.

Opstrøms for afgangsventilen 13' er anbragt en trykføler P3, over ventilen 14' en anden trykføler P4 og 2<- nedstrøms herfor, ved afgangs ledningen 26, en tempera tur føler T2· Trykmålerne P3, P^ aflæser trykket ved afgangsventilerne 131, 14' og an giver således regenerationstrykket i hver tank, mens den undergår regeneration, mens T2 angiver den afstrømmende gas's temperatur.

2q Tørreapparatet har kun fire mikrodatamat-påvirkede ventiler: tilgangsventilerne 10, 11 og afgangsventilerne 17, 18, alle anbragt i tilgangsgrenrøret 7. Alle andre ventiler påvirkes af trykforskelle i systemet og er således automatiske, styret af gasstrømmen, som kommer gennem tilgangsgrenrøret via ventilerne 10, 11, 17, 18.

Begge tilgangsventilerne 10, 11 er af halvautomatisk, positiv-strøm type, idet tilgangslufttrykforskel i den normale strømretning vil åbne ventilen i fravær af 150835 0 3d mikrodatamatstyret gastryk, påført fra ledningerne henholdsvis 21, 22 i overensstemmelse med åben eller lukket stilling af magnetspoleventilerne 51, 53, som er styret af mikrodåtamaten. Begge afgangsventilerne 17, 18 er af den 5 modsatte, halvautomatiske type, idet tilgangslufttrykforskel i den normale strømretning holder ventilen lukket i fravær af mikrodatamatstyret gastryk, påført fra ledningerne henholdsvis 23, 24 i overensstemmelse med åben eller lukket stilling af magnetspoleventilerne 52, 54, som styres af 10 mikrodatamaten. Således resulterer udlukning af gastrykket i ledningerne 21, 22, 23, 24 i, at ventilerne 10, 11 bliver åbnet og ventilerne 17, 18 lukket. Det er derfor op til mikrodatamaten at udløse lukningen af ventilerne 10, 11 og åbningen af ventilerne 17, 18 til rensestrømmen. Imidlertid 15 er kun én af ventilerne 10, 11 og 17, 18 åbne på et givet tidspunkt.

Tilgangsventilen 11 ses bedst i fig. 4 (ventilen 10 er identisk, men vender i modsat retning), og der henvises til beskrivelsen ovenfor.

20 En af ventilerne 10, 11 står altid i åben stilling, mens den anden holdes i sin lukkede stilling ved hjælp af mikrodatamat-påført lufttryk, for således at lede tilgangsgassen til en af de to tanke I, II via tilgangsledningerne 2, 3. Således bliver der altid ledet gastryk til en af ven-25 tilerne 10, 11 via en af ledningerne 21, 22, mens den anden ledning er åben til atmosfæren, og ventilen forbliver derfor åben, mens gastrykket i åbningen 36 er over atmosfæretryk og lukker, når den kraft, som påføres skiven 42 i kammeret 41 er større end den kraft, som påføres stemplet 32 i kammeret 30 36.

Afgangsventilen 18 ses bedst i fig. 5 (afgangsventilen 17 er identisk og vender i modsat retning), og der henvises til beskrivelsen ovenfor. Afgangsventilen er af lignende konstruktion med den forskel, at trykgasåbningen 35 udmunder på den anden side af stemplet og derfor tjener til at åbne ventilen i stedet for at lukke den, idet stemplet er fjederforspændt til lukket stilling.

0

,c 15063B

JO

Afgangsventilerne 13', 14' ses bedst i fig. 9, 10 og 11 (kun 14' er vist, 13' er identisk, men anbragt på den modsatte side af huset). Disse ligner de i fig. 6, 7 og 8 viste, og der er derfor anvendt samme referencenumre 5 for ens dele. Disse ventiler omfatter bladfjederbelastede tallerkener 130, som bedst ses i fig. 7, og fungerer som tilbageslagsventiler, idet de kun tillader en ensrettet strømning af tør afgangsgas til afgangen, åbningerne 15" og 16" styrer størrelsen af rensestrømmen.

10 Ventilenheden omfatter et hus 132, som indeholder begge disse ventiler og, som det ses i fig. 2, danner afgangsledningsgrenrøret 12. Bladfjederventilen 130 styrer strømmen til afgangsgasledningen 26, og åbningerne 15" og 16" styrer rensestrømmen, der ledes direkte til den af led-15 ningerne 4, 5, som fører til det kammer med lavt tryk, som undergår regeneration. Ventilerne 13' og 14' åbner kun, når opstrømstrykket gennem ledningen 4 eller 5 fra kammeret I eller II er større end nedstrømstrykket i afgangsledningen 26 eller i den anden af ledningerne 5 og 4, som fører til 20 kammeret med lavt tryk, som bliver regenereret. På andre tidspunkter forbliver de lukkede. Følgelig åbner de kun, når kammeret før ledningen 4 eller 5 tilføres strømning med henblik på adsorption.

Huset 132 har en tilgangsåbning 123, som modtager 25 forbindelsesledningen 124 (som er forbundet med ledningen 4), der er forbundet med strømpassagen 125 i huset. Passagen 125 fører direkte til tværpassagen 126, i begge ender af hvilken der er anbragt en bladfjedertallerkenventil 130, som tillader strømning fra passagen 125 til passagen 126, men ikke i 30 modsat retning.

Bladfjederventilen 130 har en omvendt holder 120, som definerer en udsparing 78 med en ventilplade 79, som er fastholdt til holderen ved hjælp af en nitte 80 og med en O-ring 81, fastholdt mellem pladen 79's ydre periferi og 35 holderen 120's indre periferi for på denne måde at danne en tætning, når ventiltallerkenen, som vist i fig. 10, holdes mod ventilsædet 135 langs den perifere kant af passagen 125, 150535 0 37 hvor denne udmunder i passagen 126. Ventilen fastholdes i denne stilling, som det er vist i fig. 10, ved hjælp af bladfjederen 82, hvis ene ende fastholdes til væggen af passagen, 126 af en skrue 83, og hvis anden ende fastholdes til ^ holderens ydre flade ved hjælp af nitten 80 på en sådan måde, at fjederen 82 forspænder ventiltallerkenen mod sædet.

Ved eh tilstrækkelig trykforskel over ventilpladen mellem passagerne 125 og 126 som følge af et højt tryk i ledningen 4 sammenlignet med den nedadrettede af-gangsgasstrøms tryk i passagen 126 og ledningen 26, en trykforskel som overstiger bladfjederen 82's forudbestemte forspændingskraft, trykkes ventilen væk fra ventilsædet og åbner passagerne 125, 126 for gasstrømning fra ledningen 4 til 5 til afgangsgasledningen 26.

^ Lnsrettet rensestrømning sikres ved hjælp af en anden bladfjederventil 130 (en del af afgangsventilen 13') i den modsatte ende af passagen 126, hvilken ventil er lukket på grund af højere tryk i passagen 126 end i ledningen 5 og kammeret II.

2q I huset 136 er en passage 137, som også er i strømningsforbindelse med passagen 125, og hvororver der er anbragt en med en åbning forsynet plade 138 med en gennemstrømningsåbning 139, som begrænser den maksimale strømning i passagen 137 til den, som kan optages af åbningen 139 og derved reducerer trykket på den anden side af åbningen. Passagen fører, som det ses i fig. 9, direkte til rensestrøm-passagen 140 på den anden side af åbningen 139. Der findes en lignende med en åbning forsynet plade 138', åbning 139' og passage 127' i strømningsforbindelse med strømningspas-^ sagen 125 i afgangsventilenheden 13' på den an den side af huset 136.

I begge ender af passagen 140 er anbragt en prop 141, som aflukker denne sådan, at strømningen gennem åbningen 139 fortsætter gennem passagen 140 og derefter gennem åb-ningen 139', passagen 137' og passagen 125, gennem åbningen 123 og ind i ledningen 5, idet dens tryk reduceres yderligere herved, og idet kammeret II har atmosfæretryk, når ventilen 18 og udluftningsventilen 19 er åbne. Strømningen fortsætter på 150S35

O

38 på denne måde, sålænge som trykket i ledningen 5 og kammeret II ligger under ledningstrykket i ledningen 4 og passagen 125.

Følgelig fortsætter rensegasstrømmen, mens denne trykforskel kan indtræde, fra ledningen 4, som det fremgår af ^ fig. 9, ind i passagen 125, 137, gennem åbningen 139 og ind i passagen 140, hvorfra den fortsætter gennem åbningen 139', passagen 137' og ind i ledningen 5. Når trykforskellen går i modsat retning, og når kamrene er omskiftet, vil strømmen fortsætte som rensestrøm til kammeret I gennem passagerne 125, 137', åbningen 139', passagen 140, åbningen 139, passagerne 137, 125 og ind i ledningen 4. Det ses nu, at rensestrømmens volumenmængde og volumenhastighed styres af åbningerne 139 og 139*.

Udluftningsventilen ses bedst i fig. 12 og 13 og 1 c er beskrevet ovenfor.

Hvis tanken I til venstre befinder sig i tørrecyklus, og tanken II til højre i regenerationscyklus, er ventilerne 10 og 18 åbne og 11 og 17 lukkede, og tørreappa-ratets arbejdsgang skrider frem på følgende måde: våd til- 9 fi gangsgas ved f.eks. 100 psig og med en volumenhastighed på 305 s.c.f.m., og mætningspunkt 80°F strømmer ind gennem tilgangsledningen 6, venturien 6a og ventilen 10 (ventilen 11 er lukket) og strømmer ind i toppen af den første tank I, nedad gennem lejet 1 med tørremiddel, f.eks. kiselgel eller aktive-25 ret alumina, til bunden af tanken og derfra gennem filteret 25, ledningen 4, ventilen 130 (13') og fortsætter gennem ledningen 16 til afgangsledningen 26 for tør gas. Afgangsgas afleveres her ved 95 psig og med 265 s.c.f.m. og dugpunkt -40°F. Ventilen 14' (den anden ventil 130) forhindrer, at tør 30 gas trænger ind i ledningen 5 undtagen gennem passagerne 13.7, 137’, åbningerne 139, 139' og passagen 140. Denne afmålte del af den tørre afgangsgasstrøm på 40 s.c.f.m. afledes gennem ledningen 5, idet dens tryk er reduceret til atmosfæretryk på den anden side af åbningen 1391, og ledes derefter 25 til bunden af den anden tank II, som befinder sig i regenerationscyklen. Rensestrømmen passerer opad gennem tørremiddel- 150535 0 39 lejet 1, strømmer i toppen ind i ledningen 3 og passerer derfra gennem ventilen 18 til udluftningsventilen 19 og lyddæmperen 20, hvor den udluftes til atmosfæren.

' Da det tidsrum, hvori hvert leje vil befinde sig i 5 tørrecyklus, normalt er større end det tidsrum, der kræves til at regenerere det brugte leje, påvirkes renseafgangsven-tilerne 17, 18 af mikrodatamaten på en sådan måde, at de kun åbnes i det tidsrum, som er nødvendigt for at fuldføre tørremidlets regeneration. Når dette tidsrum er forløbet, lukkes 2 g cl©/ og den regenererede tank II påføres derefter igen automatisk og langsomt tryk gennem ledningen 5.

Denne cyklus fortsætter indtil tidsrummet for cyklen, som bestemmes af mikrodatamaten eller et fast indstillet tidsorgan, er forløbet, hvorefter mikrodatamaten 25 omskifter ventilen 10, 11, sådan at våd tilgangsgas, som strømmer ind gennem ledningen 6, passerer gennem ledningen 3 til toppen af tanken II, mens tilbageslagsventilen 14' skifter til at åbne ledningen 5, hvorefter tilbageslagsventilen 13' skifter til at lukke ledningen 4, sådan at tør afgangsgas nu 2o kan passere fra bunden af tanken II til afgangsledningen 26, mens ledningen 4 er lukket undtagen for strømmen af rensegas, som passerer ventilen 13' gennem passagerne 137', 137, 140 og åbningerne 139', 139, nu i den modsatte retning. Rense-strømmen fortsætter gennem ledningen 4 til bunden af tanken I, 25 som befinder sig i regenerationscyklen, og derfra opad gennem lejet til ledningen 2 og derfra gennem ventilen 17, ventilen 19 og lyddæmperen 20, hvor den udluftes i atmosfæren. Denne cyklus fortsætter, indtil tiden for regenerationscyklen er forløbet, hvorefter mikrodatamaten lukker renseafgangsventilen 3Q 17. Følgelig påfører ledningen 4 langsomt igen tanken I tryk. Systemet fortsætter med tanken II i tørrecyklen, indtil den af mikrodatamaten bestemte eller den forudbestemte tørrecyklustid er forløbet, hvorpå mikrodatamaten omvender ventilerne 10, 11 og cyklen begynder igen.

35 Normalt udføres tørrecyklen med gas ved et tryk, der ligger over atmosfæretrykket, af størrelsesordenen 15 til 350 psig. Åbningerne sikrer, at regenerationscyklen udføres 40 0 150635 ved et tryk, som er reduceret væsentligt i forhold til det, hvorunder adsorptionscyklen udføres.

De elektriske kredsløbsforbindelser for mikrodatamaten er vist i fig. 3. Mikrodatamaten omfatter et data-indsamlingsmodul til indsamling af data fra temperatur- og trykomsættere, et inddata/uddata-modul til modtagelse og styring af ind- og uddata, mikrodatamaten, samt et lager med vilkårlig tilgang (RAM) og læselager (ROM) til oplagring af den information, som anvendes i styrefunktionen. Tilgangs-trykføleren P-^ kan også bruges til at udtrykke volumenhastigheden, og rense- og regenerationstrykfølerne Pg, P^ er forbundet med trykomsættere, som er forbundet med dataindsamlingsmodulet, som igen er forbundet med inddata/uddata-mo-dulet. Inddata/uddata-modulet er også forbundet med mikrodatamaten, og denne er forbundet med datalagrene.

15

Tilgangstemparaturføleren T^, afgangstemperaturføleren Tg og rensetemperaturføleren T3 er forbundet med temperaturomsættere, som igen er forbundet med dataindsamlingsmodulet.

2Q Ud over disse følere, som er nødvendige, kan der tilføjes en føler for atmosfæretryk og en afgangstrykføler Pg, begge forbundet med omsættere og dataomsættermodulet.

Alarmsystemet, som er valgfrit, kan afføle fugtighed via en fugtighedsføler H, fejl i en hvilken som helst af til- gangsgrenrørsventilerne 10, 11, 17, 18 og fejl i en hvilken 25 som helst af følerne, hvorved mikrodatamaten kan udsende et alarmsignal. Alarmsystemet er forbundet med inddata/uddata-modulet.

Der er også truffet foranstaltning til visuel fremvisning afde aflæsninger, som er affølt af føleorganerne og af de værdier, som er beregnet af mikrodatamaten på grund heraf, disse omfatter f.eks. tilgangsvolumenhastighed, tilgangstryk, tilgangstemperatur og den sparede energi/ Fremvisningsorganerne er forbundet med inddata/uddata-modulet.

^ Endelig er styresystemet, som styrer de fire ven tiler i tilgangsgrenrøret 7, i form af magnetspoleventiler og relæer forbundet med inddata/uddata-modulet. Det i fig. 3 viste mikrodatamat-styresystem fungerer på følgende måde: 150S35

O

41 A. Driftsdata overføres til dataindsamlingdmo-dulet fra de fjerntliggende tryk- og temperaturomsættere. Signalerne omsættes til digitale værdier og sendes til inddata/uddata-modulet.

5 B. Mikrodatamaten kalder data fra inddata/- uddata-modulet og udfører beregninger med disse data, baseret på de programmer, som er indeholdt i læselageret.

Foreløbige tal, som anvendes i beregningerne, lagres i lageret med vilkårlig tilgang eller "kladdehæftet" (eng.

10 "scratch" pad).

C På passende tidspunkter sender mikrodatamaten signaler gennem inddata/uddata-modulet med henblik på at styre systemet bestående af magnetspoleventilrelæerne.

D. Driftsdata og "fej1"-signaler sendes til 15 fremvisningsorganerne.

I fig. 3 indikerer tilgangstrykforskellen^Ap tilgangshastigheden. Denne giver sammen med P^ og T^, tilgangsvolumenhastigheden i SCFM.

P3 eller P4 anvendes, idet rensestrømsåb- 20 ningens størrelse og gassen er kendt, til at beregne den aktuelle rense-volumenhastighed i SCFM.

Regenerationstrykket og -temperaturen P^ eller P^ og T2 anvendes til at bestemme den mængde vand, som kan fjernes ved rensningen.

25 T2 minus T^ indikerer mængden af fugt i til gangsluften. Alternativt kan T2 afføles i tørremiddellejet, idet og anvendes i tankene I og II.

I en variation af fig. 3 er det også muligt at beregne trykket opstrøms for renseåbningen, når tilgangs-30 trykket Pij), volumenhastigheden og tryktabet gennem systemet kendes. Der kræves én trykomsætter mindre ved denne indretning.

I dette tilfælde er trykomsætterne P3, P4 udeladt og erstattet med en enkelt trykomsætter Pg i afgangslednin-35 gen før udluftningsventilen 19 og efter ventilerne 17, 18. Temperaturomsætterne er uforandrede ligesom trykomsætterne Pi, P2- Trykomsætteren Pq bestemmer regenerationstrykket ved

O

42 150535 afgangen fra den tank, som undergår regeneration, i stedet for ved indgangen som i systemet ifølge fig. 1.

Mikrodatamaten afføler tørreapparatets driftsforhold nøjagtigt, beregner præcist den rensestrøm, som er nød-ven dig til at regenerere et tørremiddelleje fuldstændigt, på grundlag af de affølte driftsforhold, og styrer både tørrecyklustiden på grundlag af et fastlagt tidsrum og regenerationstiden på grundlag af den beregnede, nødvendige rensestrøm. Som et resultat bruges der mindst mulig rensegas, ^ og tørreapparatet er mere økonomisk i drift end alle andre arter af dehydreringsanlæg til næsten alle formål.

Foruden dens styrefunktioner, kan mikrodatamaten eventuelt vise de vigtigste driftsdata på visuelle indikatorer.

Den overvåger også tørreapparatet med hensyn til korrekt drift. I tilfælde af en fejltilstand, diagnosticerer mikrodata. maten fejlen og viser en blinkende, kodet meddelelse på en alarmindikator. Således hjælper mikrodatamaten med til at vedligeholde tørreapparatsystemet og letter fejludbedring.

Følgende funktioner udføres af datamat-styresystemet: 20 A. Afføling af tørreapparatets driftsforhold: tilgangstryk, tilgangsvolumenhas tighed, tilgangstemperatur, adsorberet fugtighed, 25 regenerationstryk, B. Renseberegning: krævet rensning for fuldstændig regeneration, rensestrømmens volumenhastighed.

C. Styring af tørreapparatets funktion: 30 omskiftning af kamre på grundlag af en fastlagt tid, afbrydning af rensestrøm efter passage af den krævede strømning, rekonditionering af tørrematerialelejer ved 35 hjælp af et manuelt aktiveret igangsætningsprogram, 150635 0 43 frembringelse af maksimal rensestrøm ved høj afgangsfugtighed, (H kun efter valg) frembringelse af en gensidigt låst kompressorstandsning for at bidrage til at sikre et 5 luftforsyningssystem.

D. Fremvisning af øjeblikkelige driftsdata: tilgangsvolumenhastighed (SCFM), tilgangstryk (PSIG), ^ tilgangstemperatur (°F), akkumuleret energibesparelse (KW-HR).

E. Indikering af fejltilstande: høj afgangsfugtighed (H kun efter valg), omskiftnings fejl, følerfejl, omskifter- eller tilbageslagsventilfejl, fejl i elektronisk kredsløb, lavt tilgangstryk, for stor volumenhastighed, ^ for stor tilgangstemperatur, snavset lyddæmper.

Som beskrevet tidligere har de forskellige rense- og regenerationsføleorganer for tilgang og afgang flere funktioner, afhængigt af hvilket leje, der befinder sig i 25 dsorptionscyklus, og hvilket leje, der befinder sig i regenerationscyklus, idet et givet føleorgan i én cyklus feks. vil afføle tilgangstemperatur, mens det i en anden cyklus vil afføle afgangstemperatur. Hvilket føleorgan, der vil af føle hvilken funktion i hvilken cyklus,, fremgår af 3q denne del af beskrivelsen.

I tørreapparatsystemet ifølge opfindelsen kan anvendes en hvilken som helst art adsorptionsmateriale, som er egnet til at adsorbere fugt fra gasser. Aktivt kul, aluminia, kiselgel, magnesia, forskellige metaloxyder, 35 lerarter, valkejord, benkul, "Mobilbeads" og lignende fugt-adsorberende materialer kan anvendes som tørremiddel.

Der kan også anvendes molekylære sier, da disse i 44

O

150835 mange tilfælde har fugtfjernende egenskaber. Denne materialetype omfatter zeolitter, både naturligt forekommende og syntetiske, hvori porernes diameter kan variere fra størrelsesordenen nogle Ångstrøm til fra 12 til 15 Å eller mere.

5 Chabasit og analeit er repræsentative for naturligt forekommende zeolitter, som kan anvendes. De syntetiske zeolitter, som kan anvendes, omfatter dem, som er beskrevet i US-patentskrifterne nr. 2.442.191 og 2.306.610. Alle disse materialer er velkendte som tørremidler, og detaljerede be-10 skrivelser af disse findes i faglitteraturen.

De tørreapparater, som er beskrevet og vist på tegningen, er alle indrettet til rensestrømregeneration med rensestrømmen gående modsat den våde tilgangsgas' strømretning. Dette er, som det er kendt, den mest effektive måde at 15 anvende et tørremiddelleje på. Når den våde gas passerer gennem et tørremiddelleje i én retning, aftager tørremidlets fugtighedsindhold gradvist, og normalt vil der være adsor-beret mindst fugtighed i afgangsenden af lejet. Følgelig er det kun sund ingeniørpraksis at indføre den regenererende 20 rensegas fra afgangsenden, således at det undgås at drive fugt fra lejets mere våde del ind i lejets mere tørre del og derved forlænge den krævede regenerationscyklustid. Hvis rensestrømmen bliver tilført i udtagsenden, vil den fugtighed, som befinder sig der, skønt det måske kun er en lille mængde, 25 blive fjernet af rensestrømmen og bragt nedad mod den mere våde ende af lejet. Således bliver lejet regenereret fremadskridende fra udtagsenden, og al fugtigheden transporteres den mindst muligt afstand gennem lejet, før den når frem til indtagsenden.

30 Til nogle formål kan det imidlertid være ønske ligt at lede rensestrømmen i den samme retning som tilgangsstrømmen. Ifølge opfindelsen er det muligt at føre tørre-midlets fugtighedsindhold op til et meget højt niveau - meget højere end det normalt er muligt - på grund af mikrodatamatens 35 beskyttende funktion, som gør det muligt at sikre regeneration i et tidsrum, som er mere præcist afmålt i forhold til fug-tighedsniveauet end det tidligere har været muligt. Følgelig er der i mange tilfælde, hvis lejet helt igennem er bragt nær 150635 0 45 mætningspunktet, lille forskel på om rensestrømmen strømmer ind i tilgangsenden eller i afgangsenden, og opfindelsen omfatter begge funktionsmåder, skønt modsat rettet regenerationsstrømning selvsagt foretrækkes i de fleste tilfælde.

I det følgende gives et eksempel på et foretrukket tørreapparat og en fremgangsmåde til drift af et tørresystem ifølge opfindelsen.

Eksempel.

Et to-lejers tørreapparat uden opvarmning af den ^ art, som er vist i fig. 2, med to tørremiddellejer, 50 eng. tommer lange og 9,25 eng. tommer i diameter, hvor hvert leje indeholdt 75 eng. punk aktiveret aluminiumoxyd blev anvendt til at tørre luft med 70% relativ fugtighed, 67°F til 70°F og 80 p.s.i.g. tilgangstryk. Luftens overfladiske strømningshastighed var 55 eng. fod pr. min.

15

Der blev indsamlet data fra et antal tørrecykler, som blev gennemført ved anvendelse af dette apparat. Af disse data fremgik det, at mikrodatamaten styrede regenerationscyklustiden hensigtsmæssigt med henblik på at regenerere adsorptionslejet fuldstændigt, og at denne styring med den faste cyklustid lig 10 min. - 5 min. for hvert leje, - gjorde det muligt at slutte tørrecyklustiden ved et sikkert fug-tighedsniveau i afgangsgassen. Ud fra de forskellige cyklustider var det også klart, at mikrodatamaten justerede regenerationscyklens længde til at passe med variationer i tilgangsluftens fugtighedsniveau og reducerede spildt renseluft ved at nedskære mængden af renseluft, idet kun den renseluft, der krævedes ved hver regeneration, anvendtes.

Skønt opfindelsen er blevet beskrevet med hovedvægten lagt på et tørremiddelapparat og en proces til tørring 30 af gasser, vil det for fagfolk være indlysende, at dette apparat med et passende valg af adsorptionsmateriale kan anvendes til udskillelse af én eller luftformige komponenter fra en luftformig blanding. I et sådant tilfælde kan den adsorberede komponent fjernes fra adsorptionsmaterialet ved en trykreduktion under regeneration uden tilførsel af varme.

Således kan processen anvendes til udskillelse af hydrogen fra 46 0 150635 petroleumhydrocarbon-strømme og andre gasblandinger, som indeholder dette, til udskillelse af oxygen fra nitrogen, til udskillelse af olefiner fra mættede hydrocarboner og lignende. Adsorptionsmaterialer, som kan anvendes til dette formål, vil være kendte for fagfolk.

I mange tilfælde kan adsorptionsmaterialer, som anvendes til at fjerne fugtighed fra luft, også anvendes fortrinsvis til at adsorbere en eller fler gaskomponenter fra en blanding af disse, f.eks. aktiveret carbon, glasuld, adsorberende bomuld, metaloxider, lerarter som f.eks.

10 attapulgit og bentonit, valkejord, benkul, samt naturligt forekommende og syntetiske zeolitter. Zeolitterne er særligt effektive til fjernelse af nitrogen, hydrogen og olefiner som ethyoen eller propylen fra en blanding med propan og ^ højere paraffinhydrocarboner, buten eller højere olefiner.

En zeolits udvælgelsesevne er afhængig af porestørrelsen eller materialet. Den tilgængelige litteratur angiver den selektive adsorptionsevne for tilgængelige zeolitter, så valget af et materiale til et bestemt formål er temmelig sim-^ pelt og udgør ikke en del af opfindelsen.

Claims (6)

150835 O • . 47 P a t e- n t· k r a: v.

1. Gasfraktioneringsapparat til reduktion af én eller flere første gassers koncentration i en blanding af disse med en anden gas til under en maksimumsgrænsekoncen-5 tration af disse i den anden gas, idet blandingen føres i kontakt med og fra den ene ende til den anden i ét af to lejer af et adsorptionsmateriale, som har en større affinitet til den første gas, og som adsorberer den første gas med henblik på at skabe en luftformig afgang med en kon-10 centration mindre end maksimumet og danner en koncentrationsgradient af den første gas i lejet, som progressivt aftager fra den ene til den anden ende, efterhånden som adsorptionen skrider frem og danner en stigende koncentration af den første gas i lejet, idet der defineres en kon-15 centrationsfront, som progressivt skrider frem i lejet fra den ene ende til den anden ende, efterhånden som adsorptionsmaterialets kapacitet herfor aftager - idet der samtidigt ledes en rensestrøm af luftformig afgangsgas gennem det andet af de to lejer af adsorptionsmateriale med henblik 20 på at desorbere den første herpå adsorberede gas og vende den første gas's koncentrationsfronts fremadskridende retning i lejet, idet det andet leje regenereres for en anden adsorptionscyklus - og derefter periodisk omskifte lejerne således, at ét leje skiftevis undergår regeneration, 25 og det andet befinder sig i cyklens regenerationspart, hvilket gasfraktioneringsapparat omfatter a) mindst to beholdere (I,II), som indeholder adsorptionslejerne og er indrettet til skiftende, periodisk adsorption i og regeneration af de heri indeholdte ad- 30 sorptionslejer på en sådan måde, at én (I,II) beholder befinder sig i cyklens adsorptionsdel, mens den anden (II,I) beholder befinder sig i cyklens regenerationsdel, b) organer til styring af den cykliske omskiftning af lejerne, hvilke organer indbefatter organer til be- 35 stemmelse af, hvornår den cykliske omskiftning af lejerne mellem adsorption og regeneration skal finde sted/ og til 150835 o afgivelse af et signal/ når omskiftningen skal ske, kendetegnet ved c) mindst én pneumatisk styret strømstyreventil (10,11,17,18), idet hver ventil kan aktiveres mellem en for 5 strømmen åben og en for strømmen lukket stilling og kan forspændes i en af disse to stillinger ved hjælp af den i systemet forekommende trykforskel (36,57) og/eller andre forspændingsorganer (56), idet hver ventil har modsat beliggende sider, som står i forbindelse med opstrøms- hen-10 holdsvis nedstrømsgastrykket i den af ventilen styrede ledning, idet hver ventil aktiveres til den anden stilling udelukkende ved hjælp af gastrykket (26) i systemet gennem en styregasledning (21-24), hvilket gastryk påtrykkes en styregasåbning (46,75) i afhængighed af det af cyklussty-15 reorganerne afgivne signal, hvorved omskiftningen af lejerne udføres, og ved afbrydelse af denne påtrykning af gastryk gennem styregasledningen (21-24) vender ventilen tilbage til sin tidligere stilling.

2. Gasfraktioneringsapparat ifølge krav 1, kende-20 tegnet ved, at gastrykket i systemet ved styregasåb- ningen (46,75) påføres et med ventilen (10,11,17,18) forbundet fjederforspændt stempels (32,55) overflade, idet fjederen (56) forspænder ventilen (10,11,17,18) i enten den lukkede eller den åbne stilling, og idet modstående overfla-25 der på stemplet er forbundet med opstrøms og nedstrøms gastryk i den ledning (2,3,6), som styres af ventilen (10,11,17, 18), og en af disse overflader står i forbindelse med styre-gasåbningen (46,75), hvorved stemplet (32,55) ved en tilstrækkelig trykforskel over dette, suppleret til at overstige 30 et forudbestemt minimum gennem styregasporten (46,75) ved styring fra cyklusstyreorganerne, bevæges til enten den åbne eller den lukkede stilling.

3. Gasfraktioneringsapparat ifølge krav 1 elier 2, kendetegnet ved, at sådanne ventiler (10,11,13, 35 14,15,16,17,18) er anbragt i hver tilgangs- og afgangsled ning (2,3,4), som fører til eller fra hvert tørremiddelleje-kammer, og at ventilerne er indrettet til at åbne eller lukke O 150635 afhængigt af trykforskellen i udyalgte faser af adsorptions- og regenerationscyklerne og sætte apparatets tilgang og afgang i forbindelse med valgte lejer med henblik på adsorptions- og regenerationsgasstrømning afhængigt af 5 påtrykning af gastryk til styregasåbningen (46,75) ved hjælp af cyklusstyreorganerne.

4. Gasfraktioneringsapparat ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved en udluftningsstyreventil (19), som regulerer eller begrænser udluftningsstrømmen fra et 10 tørremiddelleje under nedsættelse af trykket efter adsorption og før regeneration og reducerer støj, udluftningsvolumenhastighed samt ophvirvling og slid i adsorptionslejet under nedsættelse af trykket.

5. Gasfraktioneringsapparat ifølge krav 4, k e n-15 detegnet ved, at udluftningsstyreventilen (19) omfatter en spiralfjederventil, som på en side har en trykpåvirket overflade, som er udsat for gastrykket i den ene af de to adsorptionslejekamre gennem afgangsventilen, og på den modsatte side har en trykpåvirket overflade, som er 20 udsat for atmosfæretryk gennem afgangsventilen, samt en kritisk åbning, som slipper gas forbi ventilen, når ventilen er lukket og derved begrænser afgangsstrømmen fra kammeret, hvorved spiralfjederen, når afgangsventilen åbner til atmosfæretryk, idet kammeret overgår fra adsorp-25 tion til regeneration og reducerer trykket fra driftstryk til atmosfæretryk, trykkes sammen til lukket stilling under påvirkning af den resulterende trykforskel over den, idet strømning alligevel kan fortsætte gennem den kritiske åbning, sådan at trykforskellen mindskes, og efterhånden 30 som dette sker, åbner fjederen gradvis og tillader en stadig forøget strømning mellem vindingerne.

6. Gasfraktioneringsapparat ifølge krav 1-5, kendetegnet ved organer i lejerne til afføling af gassens volumenhastighed gennem det leje, hvor der sker ad- 35 sorption, tilgangs- og afgangsgastemperaturer og -tryk samt regenerationstryk, og en mikrodatamat programmeret til at