NL8000583A - Inrichting voor het afkoelen van een gas tot onder zijn dauwpunt. - Google Patents

Description

* r VO 0038

Titel: Inrichting voor het afkoelen van een gas tot onder zijn dauwpunt.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het afkoelen van een gas tot onder zijn dauwpunt door warmteuitwisseling met een vloeibaar gas met laag kookpunt.

Niet droge gassen zijn slechts tot boven hun dauwpunttenperatuur 5 af te koelen. Wordt namelijk de dauwpunttemperatuur onderschreden, dan zal het vocht in de vorm van ijs worden afgescheiden en de leidingen verstoppen. Dit geldt in het bijzonder voor het afkoelen van lucht, die voor veel industriële processen, bijvoorbeeld bij de buisfolievervaardiging of bij afkoelen van prof leibanden, als koelmedium noodzakelijk 10 is. Dient ijsvorming te worden vermeden, dan moet de lucht vooraf worden gedroogd, hetgeen zeer kostbaar is.

Zo kan bijvoorbeeld een uit het Duitse Gebrauchsmuster TT- 312^4-5 bekende inrichting voor het koelen van eindloze profielen, die in wezen uit een dubbelwandige koelhuis bestaat, in de ringvormige tussenruimte 15 waarvan een vloeibaar gas met laag kookpunt verdampt en naar let buis inwendige toestroomt, ook voor het afkoelen van een warm gas worden toegepast, evenwel slechts tot aan het dauwpunt. Wordt de dauwpunttemperatuur onderschreden, dan zal de buisdwarsdoorsnede in het gebied van de inblaas-opening voor het vloeibare gas laag kookpunt dicht gaan zitten met ijs.

20 Doel van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting van de bovengenoemde soort, waarmee een gas ook onder zijn dauwpunt kan worden af gekoeld, zonder dat het gevaar van een dicht gaan zitten met ijs van de koelhuisdwarsdoorsnede bestaat.

Er werd nu een inrichting voor het afkoelen van een gas onder zijn 25 dauwpunt door warmteuitwisseling met een vloeibaar gas met laag kookpunt, in principe bestaande uit een dubbelwandige koelhuis voor het af te koelen gas, waarvan de ringvormige tussenruimte een aansluiting naar de toevoer van het vloeibare gas met laag kookpunt bezit en een affcakleiding voor verdampt vloeibaar gas met laag kookpunt heeft , die in verbinding staat 30 met ten minste een inblaasopening voor vloeibaar gas met laag kookpunt in het gebied van de intredeopening van de koelhuis, gevonden, waarbij overeenkomstig de uitvinding aan de intredeopening van de koelhuis een ijsscheaper beweegbaar is aangebracht, die periodiek over de inblaasopening voor het verdampte vloeibare gas met laag kookpunt verschuifbaar is.

8000581

v w V

w r! -2-

Als de inblaas opening is uitgevoerd als een over de gehele omtrek verlopend ringvormig mondstuk, krijgt de ijsschraper op voordeel biedende wijze de vorm van een in axiale richting beweegbare cilindrische buis. Deze buis wordt dan periodiek gedurende een korte tijdsperiode over de 5 inblaasopening geschoven, waardoor het ijs, dat zich intussen gevormd heeft, wordt weggestoten. Het weggestoten ijs wordt door de afgekoelde gasstroom meegesleurd en blijft daarin achter in zoverre dit niet storend is. Mocht dit wel het geval zijn dan wordt het uitgescheiden.

Indien als inblaasopening daarentegen slechts êén of een klein 10 aantal over de omtrek verdeelde mondstukopeningen dienst doen, kan de ijsschraper ook als draaibare cilindrische buis zijn uitgevoerd, die in het bereik van de mondstukopeningen uitsparingen of boringen heeft, die gedurende het inblazen van verdampt vloeibaar gas met laag kookpunt met de mondstukopeningen stroken.' Voor het verwijderen van ijs wordt de ijs-15 schraper ietwat gedraaid, zodat de mondstukopeningen worden afgesloten. Deze uitvoeringsvorm is in zoverre minder voordelig, omdat hierbij de ijsschraper zich voortdurend bevindt in het gebied van de ijsvorming, waarbij zodoende de mogelijkheid.bestaat, dat er ook ijs wordt afgezet op de ijsschraper zelf. De periodieke beweging van de ijsschraper kan 20 met veelsoortige hulpmiddelen worden bewerkstelligd. Hierbij verdient het de voorkeur de beweging pneumatisch uit te voeren, aangezien een pneumatische cilinder eenvoudig en goedkoop is en perslucht in de meeste gevallen ter beschikking staat. Onder verwijzing naar een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld zal de inrichting volgens de uitvinding 25 thans nader worden toegelicht en verduidelijkt. De enkele figuur toont daarbij, in langsdoorsnede een uitvoeringsvorm, waarbij de periodieke beweging van de ijsschraper in axiale richting plaatsvindt.

Een dubbelwandige koelhuis voor de inrichting wordt samengesteld uit een kernhuis 1 en een mantelbuis 2, die door een isolatie 3 is om-30 huid. Een door de kernhuis 1 en de mantelbuis 2 gevormde, ringvormige tussenruimte U is gedeeltelijk^gevuld met vloeibare stikstof, die wordt toegevoerd via aansluiting 5· De verdampte stikstof verlaat de ringvormige tussenruimte k via een onttrekleiding 6 en komt in een ringvormig mondstuk 7 terecht. Het ringvormige mondstuk 7 wordt in principe gevormd 35 uit twee ringvormige inzetstukken 8 en 9 en is geplaatst bij de ingang van de koelhuis. De verdampte stikstof treedt met grote snelheid uit het 8000583 -3- \, o ringvormige mondstuk 7 het inwendige van de koelhuis linnen en vermengd zich met de te koelen lucht, die met "behulp van een ventilator in de koelhuis wordt geblazen.

In het inwendige van de kernhuis 1 vindt een warmteoverdracht 5 door middel van convectie en straling plaats , waardoor de door de vermenging met de koude verdampte stikstof reeds afgekoelde lucht verder wordt afgekoeld en de vloeibare stikstof in de ringvormige tussenruimte k wordt verdampt.

De intensiefste afkoeling vindt echter plaats hij de inblaas-10 plaats van de koude verdampte stikstof in het gebied van het ringvormige mondstuk 7* Hier wordt het dauwpunt van de lucht onderschreden en in het bijzonder hier vindt een snelle ijsvorming plaats. Overeenkomstig de uitvinding wordt het gevormde ijs door een periodiek verschuifbare ijsschraper verwijderd.

15 De ijsschraper bestaat uit een cilindrische uitstootbuis 10, die in een geleidingsbuis 11 verschuifbaar is aangebracht. De geleidings-buis 11 is star met het ringvormige inzetstuk 9 verbonden.iade geleidingsbuis 11 bevindt zich een sleuf 12, waarin een op de uitstootbuis 10 bevestigd leistuk 13 verschuifbaar is aangebracht. Op het leistuk 13 is 20 een stang 1½ gelast, die is aangesloten op een pneumatische cilinder 15.

In de uitstootbuis 10 is verder een sleuf 16 aangebracht, die ervoor dient gedurende de slagbeweging van de uitstootbuis 10 een naar buiten stromen van verdampte, vloeibare stikstof uit het ringvormige mondstuk 7 in het inwendige van de koelhuis mogelijk te maken.

25 ’ Pijl 17 geefb de richting van de binnenkomende, af te koelen lucht in de inrichting aan, terwijl schroef ring 18 het demonteren van kernhuis 1 en mantelbuis 2 vanaf de afvoerzijde mogelijk maakt. Met behulp van een temperatuurvoeler 19 wordt de toevoer van vloeibaar stikstof door aansluiting 5 afhankelijk van de temperatuur van de lucht geregeld.

30 Dit is niet in detail weergegeven. Teneinde een koude doorgeleiding naar de uitstootbuis 10 te verhinderen, verdient het de voorkeur het ringvormige inzetstuk 9 uit een slecht warmtegeleidend materiaal, bijvoorbeeld een polyamide, te vervaardigen.

Wanneer in het gebied van het ringvormige mondstuk 7 ijs is ge-35 vormd, wordt door de pneumatische cilinder 15 de uitstootbuis 10 tob voorbij de uittredeopening van het ringvormige mondstuk 7 verschoven.

8000583 < -k-

Het ijs wordt hierdoor afgeschraapt en door de luchtstroom meegesleurd. Indien dit gewenst is, kan het ijs op bekende wijze uit de luchtstroom worden afgescheiden. Voor de meeste toepassingsgevallen is dit echter niet vereist.

5 Aansluitend wordt de uitstootbuis 10 door de pneumatische cilin der 1.5 teruggeschoven in zijn uitgangspositie. Het aantal periodieke slagbewegingen van de uitstootbuis 10 is afhankelijk van de mate van ijsvorming. Bij een in de praktijk gerealiseerde inrichting vond het afschrapen van het ijs ongeveer elke drie minuten plaats.

8 0 0 ö 5 ft 3

Claims (3)

1. Inrichting voor het afkoelen van een gas onder zijn dauwpunt door warmteuitwisseling met een vloeibaar gas met laag kookpunt, in principe bestaande uit een dubbelwandige koelhuis voor het af te koelen gas, waarbij de ringvormige tussenruimte van de dubbelwandige buis voorzien is 5 van een aansluiting voor het toevoeren van vloeibaar gas met laag kookpunt en een afvoerleiding voor verdampt gas met laag kookpunt, welke in verbinding staat met ten minste een inblaasopening voor vloeibaar gas met laag kookpunt in het gebied van de inlaatopening van de koelhuis, met het kenmerk, dat bij de inlaatopening van de koelhuis een ijsschra-10 per (10) beweegbaar is aangebracht, die periodiek verschuifbaar is langs de inblaasopening (?) voor het verdampte gas met laag kookpunt.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de inblaasopening is uitgevoerd als ringvormig mondstuk (7).

3· Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de ijs-15 schraper (10) een in axiale richting beweegbare, cilindrische buis is. k. Inrichting volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de ijsschraper pneumatisch (15) beweegbaar is. 8000583