NL8004287A

NL8004287A - Inrichting voor het drogen van perslucht.

Info

Publication number: NL8004287A
Application number: NL8004287A
Authority: NL
Original assignee: Grasso Koninkl Maschf
Priority date: 1980-07-25
Filing date: 1980-07-25
Publication date: 1982-02-16
Also published as: DE3162280D1; EP0045101A1; EP0045101B1; ATE6208T1

Description

- 1 - * - j;__ N.0.29.111

Inrichting voor het drogen van perslucht.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het drogen van perslucht, bestaande uit een eerste warmtewisselaar, waarin toegevoerde natte lucht indirect wordt afgekoeld met behulp van afgekoelde gedroogde lucht en uit een tweede warmtewisselaar, waarin de natte 5 perslucht verder wordt afgekoeld tot een gewenste temperatuur en als afgekoelde gedroogde lucht wordt toegevoerd naar de eerste warmtewisselaar en vandaar naar een verbruiker, waarbij beide warmtewisselaars boven elkaar zijn opgesteld in een gemeenschappelijk huis met de tweede warmtewisselaar onder de eerste warmtewisselaar. Een dergelijke inrich-10 ting is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 7411037. Hierbij zijn beide warmtewisselaars indirect werkende warmtewisselaars.

Als koelmedium voor de tweede warmtewisselaar wordt daarbij in het algemeen water gebruikt, hetgeen betekent dat de lucht in het algemeen niet kouder wordt dan ongeveer + 15°C.

15 Het is bekend, dat meer waterdamp uit de perslucht kan worden afgescheiden door de perslucht tot een lagere temperatuur af te koelen.

Men maakt dan bijvoorbeeld voor het koelen van de lucht in de tweede warmtewisselaar gebruik van freon of ammoniak, dat door een conventionele koelinstallatie tot aanzienlijk lagere temperaturen dan 0°C wordt afge-20 koeld en waarmede de perslucht in indirect warmtecontact wordt gebracht, zie bijvoorbeeld de Nederlandse octrooiaanvrage 287.597.

De uitvinding beoogt een inrichting te verschaffen, waarmede steeds het dauwpunt van 0°C wordt bereikt. Bij de ene bekende inrichting wordt deze temperatuur lang niet bereikt en bij de andere bekende in-25 richting wordt veel te diep gekoeld, wat onnodig veel energie kost.

Er zijn ook inrichtingen bekend, waarbij de compressor continu loopt. Wanneer geen koelvermogen wordt gevraagd, d.w.z. geen persgas wordt afgenomen, wordt het koelvermogen via een "by-pass" vernietigd.

De uitvinding beoogt dit doel te bereiken volgens de uitvinding, 30 doordat de tweede warmtewisselaar wordt gevormd door een ijswaterbad, in het benedendeel! van het geïsoleerde huis, waarmede de lucht in direct contact is, door welk bad buizen of dergelijke lopen, waardoor een koude-medium wordt gevoerd'vanaf een koelinstallatie, op dè buitenvlakken waarvan zich ijs kan vormen.

35 In het ijswaterbad bevindt zich dus een zgn. ijsaccumulator, die op zich bijvoorbeeld in de zuivelindustrie wel bekend is voor andere doeleinden. Een dergelijke ijsaccumulator is in feite een normale koelinstallatie, die een laag ijs vormt op de buizen of dergelijke in het 80042 87 - 2 - ♦ \ ijswaterbad. De watertemperatuur, waardoor de lucht wordt geleid, blijft dus constant op + 0°C, door de aanwezigheid van het ijs in het water.

Wanneer er weinig vraag is naar gedroogd persgas, dan werkt de koelinstallaite door tot een bepaalde ijsdikte is gevormd, dan slaat 5 de compressor af, maar het water in het geïsoleerde huis blijft op dezelfde temperatuur.

4

Wanneer weer.perslucht wordt afgenomen door een verbruiker, dan smelt eerst alle ijs, totdat de temperatuur van het water te hoog wordt en de compressor van de koelinstallatie weer wordt ingeschakeld.

10 In de tweede warmtewisselaar wordt dus altijd 0°C bereikt, niet hoger maar ook niet lager.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is het huis uitgevoerd als een verticaal opgesteld vat met cilindrische of veelhoekige dwarsdoorsnede, met daarin een centrale buis, wordt de te drogen 15 lucht aan het boveneinde in de buis toegevoerd, vormt het daarop aansluitende deel van de buis een deel van de eerste warmtewisselaar, welke buis aan het benedeneinde in open verbinding staat met het ijswaterbad en bevinden genoemde buizen of dergelijke zich om het zich in het ijswaterbad uitstrekkende deel van de buis.

20 De uitvinding zal aan de hand van de tekening voor een uitvoerings- voorbeeld nader worden toegelicht, welke tekening een langsdoorsnede toont van de inrichting volgens de uitvinding, waarbij het inwendige van het huis in de linker helft als. doorsnede en in de rechterhelft gedeeltelijk als aanzicht is getoond.

25 De cilindrische wand van het huis is aangegeven met 1.

Het huis is aan het benedeneinde afgesloten door een deksel 2 en aan het boveneinde door een deksel 3, welke deksels 2 en 3 door trek-bouten 4- met elkaar zijn verbonden. De wand 1 en de deksels 2 en 3 zijn tegen warmte geïsoleerd. De isolatie van de wand 1 is met la aangegeven.

30 In het centrum van het huis verloopt een verticale buis 5, die zich door het deksel 3 uitstrekt. De buis 5 eindigt op korte afstand van het deksel 2 en/of is daar voorzien van uittredeopeningen 6. De buis 5 is aan het boveneinde afgesloten door een deksel 7, met daarin een toevoer 8 voor het toevoeren van te drogen perslucht. Deze perslucht is afkomstig van 35 een bekende inrichting voor het maken van perslucht. Deze perslucht kan voor allerlei doeleinden worden gebruikt, maar hieruit dient eerst de waterdamp zoveel mogelijk verwijderd te worden.

Over het bovendeel van de buis 5 is aan de binnenzijde een concentrische buis 9 en aan de buitenzijde een concentrische buis 10 op 800 42 87 - 3 - ~ : gesteld. De buis 5 en/of de buis 9 en/of de buis 10 is voorzien van op zich bekende middelen voor het verbeteren van de warmteoverdracht. Dergelijke middelen kunnen bestaan uit ribben, golvingen of dergelijke.

Rondom het benedendeel van de buis 5 is een koelspiraal 11 opge-5 steld, waarvan de aansluitingen door de bodem 2 voeren naar een conventionele niet-getoonde koelinstallatie. Deze koelinstallatie is op bekende wijze uitgevoerd met o.a. een aandrijf motor en een compressor.

Als koude-medium voor deze koelinstallatie wordt freon of ammoniak gebruikt.

10 Het huis is over ongeveer een derde deel van de hoogte gevuld met water. Dit water bevindt zich dus rondom de buis en binnen de buis 5 tot een hoogte aangegeven met A. Op bekende wijze kan een overloop-buis 12 aanwezig zijn, die via de bodem 2 naar buiten voert naar een niet-getoonde condenspot, om leegblazen van de inrichting te vermijden.

15 In het bovendeel van de inrichting bevindt zich nog een buis 13 binnen de wand 1. Deze buis 13 is aan de onderzijde afgesloten door een bodem 14, die zich uitstrekt tot aan de buis 5. De buis 10 loopt tot op enige afstand van de bodem 14. De ruimte tussen de buizen 10 en 13 kan eventueel gevuld zijn met een op zich bekende vulmassa, 20 bijvoorbeeld bestaande uit metaalspanen.

De afvoerstomp voor de gedroogde lucht is aangegeven met 15.

De bewegingsrichting van de te drogen en gedroogde lucht is met pijlen in de tekening aangegeven. De natte lucht komt binnen via de toevoerstomp 8 en beweegt in de ruimte tussen de buizen 5 en 9 naar 25 beneden langs de binnenwand van de buis 5 tot het benedeneinde van de buis 5, alwaar de lucht via de openingen 6 het ijswaterbad binnentreedt.

De lucht stijgt dan naar boven uit het ijswaterbad en treedt de ringvormige ruimte tussen de mantel 1 en de buis 13 binnen. Deze concentrische ruimte wordt aan het boveneinde verlaten, waarna de lucht tussen 30 de buizen 13 en 10 omlaag beweegt door de eventueel aanwezige vulmassa en weer omhoog stijgt tussen de buizen 10 en 5 en tenslotte de inrichting verlaat via de afvoerstomp 15.

De buizen 5, 9 en 10 vormen de eerste warmtewisselaar en het ijswaterbad vormt de tweede warmtewisselaar. Op de bodem 14 kan nog een 35 afvoerslang 16 aansluiten om condensdruppels, die zijn gevangen in de vulmassa af te voeren naar het ijswaterbad. Het zal duidelijk zijn, dat in de eerste warmtewisselaar 5, 9t 10 de natte via de buisstomp 8 binnenkomende lucht wordt afgekoeld door de lucht, die afkomstig is van de tweede warmtewisselaar, t.w. het ijswaterbad.

--------------800 4 2 87 6 r“ . . ή. -

Het ijswaterbad is voorzien van een z.g. ijsaccumulator, die o.a. wordt gebruikt in de zuivelindustrie. Op het buitenoppervlak van de buizen 11 wordt ijs gevormd, doordat door de buizen freon of ammoniak wordt gevoerd. Door de aanwezigheid van het ijs zal het water van het 5 ijswaterbad steeds een temperatuur hebben van ongeveer 0°C. Wanneer het ijs een zekere dikte bereikt, dan slaat de compressor van de koelinstallatie af. Het ijs kan dan gaan smelten, waarbij het bad toch steeds de temperatuur houdt van ongeveer 0°C. Wanneer al het ijs is gesmolten, dan slaat de compressor weer aan. Dit alles kan bereikt worden 10 met op zich bekende en algemeen gebruikelijke regelmiddelen.

De inrichting volgens de uitvinding werkt zeer economisch, daar de lucht niet verder gekoeld wordt dan nodig is. Verder is de koelinstallatie buiten werking, wanneer geen gedroogde lucht door de verbruiker wordt gevraagd. In het algemeen is de afvoerstomp 15 verbonden 15 met een opslagvat voor perslucht. Wanneer perslucht nodig is, dan wordt eerst het opslagvat verbruikt. Wanneer nog meer perslucht nodig is, dan wordt perslucht toegevoerd via de toevoerstomp 8 en gedroogd door de beide warmtewisselaars. Wanneer op dat moment de koelinstallatie niet in werking is, dan blijft deze buiten werking totdat al het ijs ge-20 smolten is. Pas dan wordt de koelinstallatie opnieuw in werking gesteld, > 800 4 2 87

Claims

1. Inrichting voor het drogen van perslucht, bestaande uit een eerste warmtewisselaar, waarin toegevoerde natte lucht indirect wordt afgekoeld met behulp van afgekoelde gedroogde lucht en uit een tweede warmtewisselaar, waarin de natte perslucht verder wordt afgekoeld tot 5 een gewenste temperatuur en als afgekoelde gedroogde lucht wordt toegevoerd naar de eerste warmtewisselaar en vandaar naar een verbruiker, waarbij beide warmtewisselaars boven elkaar zijn opgesteld in een gemeenschappelijk huis met de tweede warmtewisselaar onder de eerste warmtewisselaar, met het kenmerk, dat de tweede warmte-10 wisselaar wordt gevormd door een ijswaterbad, in het beneden8elï°vanr$et / huis, waarmede de lucht in direct contact is, door welk bad buizen of dergelijke lopen, waardoor een koudemedium wordt gevoerd vanaf een koelinstallatie, op de buitenvlakken waarvan zich ijs kan vormen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het ken 15 merk, dat het huis is uitgevoerd als een verticaal opgesteld vat met cilindrische of veelhoekige dwarsdoorsnede, met daarin een centrale buis, dat de te drogen lucht aan het boveneinde in de buis wordt toegevoerd, dat het daarop aansluitende deel van de buis een deel vormt van de eerste warmtewisselaar, welke buis aan het benedeneinde in open 20 verbinding staat met het ijswaterbad en dat de genoemde buizen of dergelijke zich bevinden om het zich in het ijswaterbad uitstrekkende deel van de buis.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de eerste warmtewisselaar wordt gevormd door een deel 25 van de wand van de genoemde buis, waarbij de natte perslucht langs de binnenzijde van de wand stroomt en de van het ijsbad afkomstige perslucht langs de buitenzijde stroomt naar een uitlaat aan het. boveneinde van het huis.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het ken· 30 me r k , dat voor het geleiden van de perslucht langs, de buiten- en de binnenzijde van de wand concentrische geleidebuizen aanwezig zijn, die zich uitstrekken over de hoogte van de eerste warmtewisselaar.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat één of meerdere buizen voorzien is van de warmteoverdracht 35 bevorderende middelen. —[—800 4287