NL8301084A

NL8301084A - Inrichting voor het drogen van perslucht.

Info

Publication number: NL8301084A
Application number: NL8301084A
Authority: NL
Original assignee: Grasso Koninkl Maschf
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1984-10-16
Also published as: ES531304A0; DK160604B; FI841210A0; FI79655C; EP0120547A1; ES8501494A1; DK146584D0; DK146584A; FI841210A; FI79655B; DK160604C

Description

N.O. 31722

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 5 en uit een tweede warmtewisselaar, die is uitgevoerd als een ijswaterbad, waarin de natte perslucht door direct contact wordt afgekögld tot een temperatuur van ongeveer 0 C en wordt toegevoerd naar de eerste warmtewisselaar en vandaar naar een verbruiker, waarbij beide warmtewisselaars boven 10 elkaar zijn opgesteld in een gemeenschappelijk huis met het ijswaterbad onder de eerste warmtewisselaar, door welk ijswaterbad buizen of dergelijke lopen, waardoor een koude-medium wordt gevoerd vanaf een koelinstallatie, op de buitenvlakken waarvan zich ijs kan vormen.

15 Een dergelijke inrichting is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 3004287 van Aanvraagster.

Een ijswaterbad is in feite niet meer dan een bak gevuld met water, waardoor buizen lopen.

Op de buizen vormt zich een laag ijs, waardoor het 20 water, waardoor de perslucht wordt geleid, ook een temperatuur van ongeveer 0°C heeft.

Het is bekend, dat meer waterdamp uit perslucht kan worden verwijderd door de perslucht tot een lagere temperatuur af te koelen, omdat de dichtheid van waterdamp af-25 neemt bij dalende temperatuur.

Zo is volgens de Handboeken de dichtheid van waterdamp bij + 35°C, 39,63 gram/m^ en bij 0°C 4,85 gram/m^.

Wanneer de perslucht dus met bijvoorbeeld +35°C aan de drooginrichting wordt toegevoerd, dan wordt in het ijs-30 waterbad per m^ 34,78 gram waterdamp verwijderd en blijft als water achter in het ijswaterbad.

Wanneer er weinig vraag is naar perslucht, bijvoorbeeld in een werkpauze, dan werkt de koelinstallatie door tot een bepaalde ijsdikte op de buizen is gevormd, waarna 35 hetzij de compressor automatisch wordt afgeschakeld, of een omloopleiding wordt geopend. Het water blijft dan op een j

_J

i 8301084 - 2 - temperatuur van ongeveer 0°C. De eerste methode verdient wat energieverbruik betreft vanzelsprekend de voorkeur boven de tweede.

Wanneer weer perslucht wordt afgenomen door een ver-5 bruiker, smelt eerst alle ijs, totdat de temperatuur van het water te hoog wordt en de compressor van de koelinstallatie weer wordt ingeschakeld, danwel de omloopleiding buiten bedrijf wordt gesteld.

Deze wijze van persluchtdrogen is zeer economisch, 10 omdat daarmede in zeer sterke mate wordt gedroogd met eenvoudige en goedkope middelen, terwijl de onttrokken waterdamp zonder meer achterblijft in het ijswaterbad.

In bepaalde gevallen is het gewenst nog meer waterdamp uit de perslucht te verwijderen.

15 Dit kan nu op zeer eenvoudige wijze worden bereikt, doordat in de ruimte binnen het huis boven het ijswaterbad en onder de eerste warmtewisselaar extra buizen of dergelijke lopen, waardoor eveneens het koudemedium wordt gevoerd .

20 Door de aanwezigheid van deze als het ware derde warmtewisselaar, wordt de uit het ijswaterbad opstijgende perslucht van ongeveer 0 C gekoeld tot bijvoorbeeld -4°C, waarbij een dichtheid behoort van 3,25 gram/m3, d.w.z. er wordt nog 1,65 gram/m waterdamp verwijderd. Dit is be-25 trekkelijk weinig, maar toch effectief. Bovendien kost dit nauwelijks meer energie, terwijl het afsmeltende ijs kan terugvallen in het ijswaterbad.

De uitvinding zal aan de hand van de tekening voor een uitvoeringsvoorbeeld nader worden toegelicht, welke 30 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.

De cilindrische wand van het huis ia aangegeven met 1.

35 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 trekbouten 4· met elkaar zijn verbonden.

De wand 1 en de deksels 2 en 3 zijn tegen warmte geïsoleerd.

8301084 - 3 - %

De isolatie van de wand 1 is met la aangegeven. 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 5 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 een bekende inrichting voor het maken van perslucht. Deze perslucht kan voor allerlei doeleinden worden 10 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 opgesteld. De buis 5 en/of de buis 9 15 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 yan de buis 5 is een koelspiraal 11 opgesteld, waarvan de aansluitingen door de bodem 2 voeren 20 naar een conventionele niet-getoonde koelinstallatie.

Deze koelinstallatie is op bekende wijze uitgevoerd met o.a. een aandrijfmotor en een compressor. Als koudemedium voor deze koelinstallatie wordt freon of ammoniak gebruikt.

Het huis is over ongeveer een derde deel van de hoogte 25 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 overloopbuis 12 aanwezig zijn, die via de bodem 2 naar buiten voert naar een niet-getoonde condens-pot, om leegblazen van de Inrichting te vermijden.

30 Een verdere koelspiraal 13 Is aangesloten op deze zelfde koelinstallatie en bevindt zich in de ruimte boven het niveau A van het water. Deze ruimte is aan de bovenzijde afgesloten door een tamelijk massieve plaat 14-.

In het bovendeel van de inrchting bevindt zich nog een 35 buis 15 binnen de wand 1. Deze buis 15 is aan de onderzijde

afgesloten door een bodem 16, die zich uitstrekt tot aan de I

i buis 5. De buis 10 loopt tot op enige afstand van de bodem 16. De ruimte tussen de buizen 10 en 15 kan eventueel 8301084 , - 4 - gevuld zijn met een op zich bekende vulmassa, bijvoorbeeld bestaande uit metaalspanen.

De afvoerstomp voor de gedroogde lucht is aangegeven met 17.

5 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 beneden langs de binnenwand van de buis 5 tot het benedeneinde van de buis 10 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 15 binnen. In deze ruimte zorgen de buizen 13 voor een verdere afkoeling van 0°C tot bijvoorbeeld 15 r4°C. Deze concentrische ruimte wordt aan het boveneinde verlaten, waarna de lucht tussen de buisen 15 en 10 omlaag beweegt door de eventueel aanwezig vulmassa en weer omhoog stijgt tussen de buisen 10 en 5 en tenslotte de inrichting verlaat via de afvoerstomp IT.

20 De buizen 5, 9 en 10 vormen de eerste warmtewisselaar, het ijswaterbad de tweede warmtewisselaar en de buizen 13 met de plaat 14· de derde warmtewisselaar. Het zal duidelijk zijn, dat in de eerste warmtewisselaar 5, 9, 10 de natte vial de buisstomp 8 binnenkomende lucht wordt afgekoeld door 25 de lucht, die afkomstig is van de tweede en derde warmtewisselaar .

Het ijswaterbad is voorzien van een z.g. ijsaccumu-lator, die o.a. wordt gebruikt in de zuivelindustrie. Op het buitenoppervlak van de buizen 11 wordt ijs gevormd, door-30 dat door de buizen 11 freon of ammoniak wordt gevoerd.

Door de aanwezigheid van het ijs zal het water van het ijswaterbad steeds een temperatuur hebben van ongeveer 0°C. Wanneer het ijs een zekere dikte bereikt, dan slaat de compressor van de koelinstallatie af of een omloop-35 leiding wordt in werking gesteld. 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 of de omloopleiding wordt uitgeschakeld. Dit alles kan bereikt worden met op zich bekende 8301084 - 5 - .

en algemeen gebruikelijke regelmiddelen.

Ook op de buizen 13 zet zich ijs af, waardoor de lucht van ongeveer 0°C verder wordt afgekoeld, waardoor nog wat waterdamp uit de perslucht wordt verwijderd.

5 Wanneer wordt aangenomen dat de natte perslucht binnentreedt bij +35°C, dan is de dichtheid van de waterdamp 39,63 gram/m^. In het ijswaterbad vindt een afkoeling tot 0°C plaats, waarbij een dichtheid van 4,85 behoort.

Het gecondenseerde water wordt opgenomen in het ijswater- 10 bad. Door de aanwezigheid van de buizen 13 en de vrij massieve plaat 14 vindt een nakoeling plaats tot bijvoorbeeld -4°C, waardoor nog wat waterdamp wordt verwijderd, dat na smelten van de ijslaag ook in het ijswaterbad terechtkomt. De dichtheid bedraagt dan 3,25 gram/m^.

15 In het algemeen is de afvoerstomp I7 verbonden 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 drie warmtewisselaars.

20 Wanneer op dat moment de koelinstallatie niet inwerking > is, dan blijft deze buiten werking totdat al het ijs gesmolten is. Pas dan wordt de koelisntallatie opnieuw in werking gesteld.

j 8301084

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, die is 5 uitgevoerd als een ijswaterbad, waarin de natte perslucht door direct contact wordt afgekoeld tot een temperatuur van ongeveer 0°C en wordt toegevoerd naar de eerste warmtewisselaar en vandaar naar een verbruiker, waarbij beide warmtewisselaars boven elkaar zijn opgesteld in een gemeen-10 siehappeli jk huis met het ijswaterbad onder de eerste warmtewisselaar, door welk ijswaterbad buizen of dergelijke lopen, waardoor een koudemedium wordt gevoerd vanaf een koelinstallatie, op de buitenvlakken waarvan zich ijs kan vormen, met het kenmerk, dat in de 15 ruimte binnen het huis boven het ijswaterbad en onder de eerste warmtewisselaar extra buizen of dergelijke lopen, waardoor eveneens het koudemedium wordt gevoerd.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk ,dat onder de bodem van de eerste warmte- 20 wisselaar een koude-accumulerende plaat aanwzig is. 8301084