NO157487B - Gass-fraksjoneringsapparat. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et gassfraksjoneringsapparat for reduksjon av konsentrasjon av en eller flere første gasser i en gassblanding med en andre gass under en maksimal konsentrasjonsgrense av gassen eller gassene i den annen gass, der blandingen ledes i kontakt med og fra en ende til den annen av et av to lag av et adsorpsjonsmiddel med en selektiv affinitet for den første gass, hvilket lag adsorberer den første gass for dannelse av en utgående gass, med en gasskonsentrasjon under det nevnte maksimum for dannelse av en konsentrasjonsgradient av den første gass i laget.

Gassfraksjoneringsapparatet er særlig beregnet til tørking av gasser og de apparater som finnes på markedet er av to hovedtyper, en varme-reaktiverbar type, hvor det benyttes varme for regenerering av det brukte tørkemiddel på slutten av tørkesyklusen og en varmefri type, hvor det ikke brukes varme for regenerering av det brukte tørke-

middel på slutten av tørkesyklusen, men hvor det brukes en rensestrømning av tørr gass, vanligvis utgangsgassen fra laget på tørkesyklusen som sendes gjennom det brukte lag ved lavere trykk og i hurtig syklus for bevaring av adsorpsjonsvarmen for å fremme regenereingen av det brukte lag. Bruk av en rensegass for regenerering ved lavere trykk enn ledningstrykket av gassen som tørkes, begrenser seg dog ikke til varmefrie tørkeapparater, men ble brukt i varme-reaktiverte tørkemiddel-tørkeapparater i mange år før den varmefrie type ble utviklet.

Begge tørkeapparattyper krever periodevis omkopling av lagene fra adsorpsjon til regenerering og tilbake til adsorpsjon. Syklustiden kan være faste eller variable, avhengig av det benyttede system. Enkelte tørkeapparater drives med faste tørke- og regenererings-syklustider, vanligvis med lik varighet. Syklustiden bestemmes gjerne avhengig av det tilgjengelige tørkemiddelvolum og den innkommende luftens fuktighet. Syklusvarigheten fastsettes alltid til langt kortere tid enn det som kunne tillates

for å sikre at den utgående gassens fuktighet alltid svarer til de stilte krav. Etterhvert som tørkesyklusen gjennomføres, blir tørkemiddellaget mer og mer mettet fra inntaket mot utløpsenden og mindre og mindre i stand til å adsorbere fuktigheten som føres med den innkommende gass. Fjernelse av fuktighet fra den innkommende gass avhenger av gassens strøm-ningshastighet og forholdet mellom fuktighetsadsorpsjon og fuktighetsinnhold i det adsorberende middel, likesom av temperatur og trykk av gassen i laget. Tørkemidlets adsorpsjonshastig-het kan avta etterhvert som tørkemidlet mettes. Ettersom fuktighet sinnholdet i en innkommende gass sjeldent er konstant kan kravet til tørkemiddellaget variere, undertiden ganske raskt og enkelte ganger innen nokså vide grenser. Følgelig må en fast tørkesyklusvarighet alltid være kort nok til å gi en sikkerhets-margin for fuktighetsfjernelse ved maksimalt fuktighetsinnhold i den innkommende gass. Dette betyr at en syklus med fast varighet må bli nokså kort, slik at den med sikkerhet er avsluttet før lagets resterende tilgjengelige fuktighetsopptaksevne blir for lav. Det betyr igjen at lagets fuktighetsopptaksevne ikke blir fullt ut utnyttet i en gjennomsnittssyklus.

Levetiden av et tørkemiddel som varmes opp for regenerering avhenger i høy grad av regenereringshyppigheten. Vanlig skjønn på området tilsier at et tørkemiddellag tåler et visst antall regenereringer. Den effektive levetid av et lag blir dermed åpenbart unødig forkortet, når fuktighetsopptaksevnen i hver tørkesyklus ikke blir effektivt utnyttet. Den manglende evne til å oppnå full utnyttelse av den effektive lagkapasi-teten under hver tørkesyklus, både når det gjelder varmereak-tiverte og varmefri tørkeapparater, betyr dessuten at tørke-middellagets volum må være større enn det som måtte kreves for den nødvendige reservekapasitet for adsorpsjon av ekstreme, men sjeldne fuktighetsnivåer av den innkommende gass under den faste tørkesyklustid.

Lite effektiv utnyttelse av fuktighetsopptaksevnen

leder også til betydelig tap av rensegass for hver syklus. Rense-

ga3s tappes vanligvis fra den utgående gass for regenerering av et brukt la*j og reduserer utbyttet av utgående gass tilsvarende. Hver gang et lag koples fra tørkesyklus til regenereringssyklus, blir et volum av rensegass som svarer til det åpne volum av beholderen for tørkemiddellaget nødvendigvis fjernet og går tapt. Korte sykluser betyr større tap enn lange sykluser.

Slike tap er særlig alvorlige ved varmefrie tørkeappa-rater som krever lang hyppigere sykluser. Valget mellom en varme-regenererert og en varmefri tørkeapparattype blir i realiteten ofte avgjort av den nødvendige syklushyppighet. I U.S. patentskrift 2.944.627 beskrives en varmefri tørkeapparattype, som sies å representere en bedring av de som ble beskrevet noen år tidligere i U.S. patentskrift 2.800.197 og i de britiske patentskrifter 633.137 og 677.150. I U.S. patentskrift 2.944.627 er det vist at ved meget hurtig skifte mellom adsorpsjon og desorpsjon i de respektive soner kunne desorpsjonssyklusen effektivt utnytte adsorpsjonsvarmen for regenerering av brukt tørkemiddel. Patentet anbefalte følgelig at adsorpsjonssyklusen ikke burde overstige to til tre minutter, fortrinnsvis burde være kortere enn ett min. og med stor fordel mindre enn tyve sekunder. Disse syklustider er kortere enn angitt i U.S. patentskrift 2.800.197, som utgjorde 30 min. eller mer, som vist i diagrammet i fig. 2. Ifølge britisk patentskrift 633.137 varierer syklusperiodene fra 5 til 30 min. I britisk patentskrift 677.150 er det vist at adsorpsjons- og desorpsjonsperiodene ikke må være like lange.

En ulempe ved systemet i U.S. patent 2.944.627 er dog

det meget betydelige rensegassvolum som går tapt ved hver syklus, og dette tap er langt større ved en syklusperiode på f.eks. 10 sek. enn ved den britiske periode på 5 til 30 min. og i U.S. patent 2.800.197 30 min. eller mer. Ved syklusene i U.S. patent 2.944.627 blir tørkemiddellagets kapasitet svært lite utnyttet, men når det ikke brukes varme for regenerering av tørkemidlet blir det viktigere at adsorpsjonsmidlets fuktighetsinnhold ikke overstiger et bestemt minimum ved adsorpsjonssyklus, ellers blir det umulig å regenerere adsorpsjonsmidlet effektivt under re-generasjonssyklusen.

Det er foreslått tørkeapparater med fuktighetsdetek-torer i utløpsledningen for måling av duggpunkt i den utgående gass. På grunn av langsom respons og relativ ufølsomhet overfor lave duggpunkter er slike detektorer dog ikke brukt og heller ikke brukbare for bestemmelse av syklusen hos et tørkeapparat, når en utgående gass med lavt duggpunkt eller lav relativ fuktighet er ønsket, ettersom fuktighetsfronten har brutt gjennom laget når detektoren registrerer fuktighet i den utgående gass.

U.S. patentskrift 3.448.561 angår en fremgangsmåte og et apparat for fraksjonering og spesielt tørking av gasser og uten bruk av varme under regenerering, hvor et tørkemiddellags fuktighetsopptaksevne blir bedre utnyttet ved at dette lag bare regenereres når lagets fuktighet gjør dette nødvendig, slik at det oppnås optimal effektivitet. Under hver adsorpsjonssyklus kan laget bringes til grensen for fuktighetsopptak og regenerering kan da gjennomføres under de tilgjengelige regenereringsfor-hold, det være seg ved eller uten bruk av varme og ved eller uten bruk av redusert trykk. Dette muliggjøres ved at fremryk-kingen av fuktighetsfronten i laget registreres på bakgrunn av fuktighetsinnholdet i gassen som tørkes og at tørkesyklusen stanses når fronten har nådd et bestemt punkt i laget, like før den bryter gjennom laget. Dette kan gjennomføres automatisk ved at det i tørkemiddellaget anordnes organer for registrering av fuktighetsinnholdet i gassen som tørkes og organer som reagerer på fuktighetsinnholdet for stansing av tørkesyklusen når et bestemt fuktighetsinnhold i gassen som tørkes er nådd ved dette punkt.

Det er nylig foreslått å unngå de vanskeligheter som følger bruk av varmefrie tørkeapparater ved at tørkeapparatet

tilkoples en mikroprosessor som er programmert slik at den registrerer driftsforholdene, inklusive strømningshastigheten, inntaks- og utløpstemperaturen og -trykket og regenereringstrykket. På bakgrunn av de således registrerte driftsbetingelser beregner den nødvendige rensingsmengde for regenerering av adsorberings-middellaget; styrer syklusperioden og kopler om tørkemiddel-lagene ved slutten av hver syklusperiode.

Prinsippet er å regulere det utkoblede adsorberings-middellagets rensestrømning og regenereringstid slik at de til-passes adsorberingslagets utmattingsgrad under innkoplet syklus. Den innkoplede syklustid kan deretter fastsettes uten ulemper: fordi det ikke skjer tap av rensestrømning under regenerering spiller det ingen rolle hvor hyppig lagene skifter syklus.

Fastsettelse av syklusperioden er et mindre problem, sammenliknet med den oppgave faktisk å utføre lagomkopling. Gasstrømmene både ved inntaket og utløpet for hvert tørkelag

må reverseres og koples om, ettersom strømningen under regenerering vanligvis går i motsatt retning av strømningen under adsorpsjon, slik at man unngår unødig belastning av nedstrøms adsorpsjonsmiddel under regenerering med gassen og adsorpsjon av fuktighet. Et stort antall ventiler må koples om og svikt i en enkelt ventil kan føre til svikt i hele tørkesystemet. Hvis det benyttes elektrisk drevne ventiler og syklusskifte skjer ofte, som ved varmefrie tørkeapparater, blir også energiomkost-ningene store og svikt på grunn av strømutfall eller lav spen-ning kan forekomme.

Hver gang et syklusskifte finner sted blir et lag trykk-utliknet ved ventilasjon til atmosfære, og dette kan medføre støy.

Det kan forårsake rystelser av adsoirps jon slaget og nedbrytning, endog pulverisering av adsorpsjonslagets partikler. Anordning av dempning- eller lydabsorberingsanordninger i forbindelse med avgassutløpsventilen har ikke kunnet redusere støyen til tåfelige nivåer når systemet drives med høye adsorp-sjonstrykk.

For tyve år siden ble adsorpsjonslags-fraksjoneringsapparater drevet med oppad- eller nedadrettet gasstrømning under adsorpsjon. Adsorpsjon ved oppadrettet strømning er i de senere år blitt standard fordi man antok at det da var mindre sannsynlig at det ville oppstå kanalisering i laget som følge' av hurtig strømning, hvilket forstyrrer adsorpsjonseffekten som følge ay strømningshastighetsvariasjoner, og reduseres sannsyn-ligheten for at gassen fikk kontakt med adsorpsjonsmiddelover-flaten mens den oasserte crjennom laget.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er i første rekke å oppheve de ovennevnte ulemper, noe som er oppnådd ved at apparatet som viktigste komponenter omfatter minst to beholdere som opptar adsorpsjonslagene og er tilpasset for vekselvis adsorpsjon og regenerering av adsorpsjonslagene i beholderene, slik at den ene beholder er koblet for adsorpsjonssyklus mens den andre beholder er koblet for regenereringssyklus, en an-anordning for tidsstyring av utløpet av valgte tidsintervaller for bestemmelse av den sykliske veksling av lagene mellom adsorpsjon og regenerering og avgivelse av et signal, minst en pneumatisk styrt strømningsstyreventil som kan beveges mellom åpen og lukket stilling, idet åpnings-eller lukke-bevegelsen styres av et gasstrykk, idet en styregassport,

en syklusstyreanordning som reagerer på det signal som avgis av tidsstyreanordningen og som innbefatter en styregassledning tilknyttet en trykkgasskilde for styring av ventilens åpnings-eller lukkebevegelse ved å la gasstrykket virke på ventilen gjennom styregassledningen, en anordning som presser ventilen til lukking eller åpning, idet motliggende ventilsider har forbindelse med oppstrøms-og nedstrømsgasstrykket i den ledning som kontrolleres av ventilen, og en av disse ventilsider har forbindelse med styregangsporten, og idet syklusstyreanordningen som respons på signalet raskt tilveiebringer et differensialtrykk over ventilen via styregassledningen, tilstrekkelig til å overvinne det herskende systemtrykk-differensial ved ventilen, slik at ventilen beveges til åpen eller lukket stilling, hvorved det tilveiebringes en veksling av lagene i samsvar med betjeningen av syklusstyreanordning og i samsvar med differensialtrykket, og ventilen ved avbrytning av slik gasstrykkpåvirkning via styregassledningen vil bevege seg til lukket eller åpen stilling under påvirkning av det herskende systemtrykkdifferensial over ventilen.

Særlig fordelaktige midler og utførelser av oppfinnelsen er omhandlet i underkravene 2 - 21.

Apparatet ifølge oppfinnelsen kan benyttes for "varmefrie" gass-fraksjoneringsapparater hvor det brukte lag regenereres uten varmetilførsel til laget og bare adsorpsjonsvarmen i laget utnyttes for desorpsjon under regenereringen.

Apparatet ifølge oppfinnelsen kan også brukes for systemer hvor en del eller hele tørkemiddellaget varmes opp for regenerering for systemer, hvor regenerering gjennomføres ved redusert trykk og for systemer, hvor en rensegasstrømning tas i bruk, samt for systemer hvor ett eller flere av de nevnte trekk kombineres.

I apparatet ifølge oppfinnelsen blir konsentrasjonen av en eller flere første gasser i en blanding av disse med en andre gass redusert under en begrensende maksimal konsentrasjon i den andre gassen ved at blandingen passerer i kontakt med og fra den ene ende til den andre av ett av to lag av adsorpsjonsmiddel med selektiv affinitet for første gass, slik at første gass adsorberes av laget for dannelse av en utgående gass med en konsentrasjon derav under maksimum, og slik at det dannes en konsentrasjonsgradient av første gass i laget, som progressivt avtar fra en ende til den andre etterhvert som adsorpsjonen fortsetter og slik at det dannes en økende konsentrasjon av første gass i laget, som begrenser en konsentrasjonsfront som progressivt skrider frem i laget fra den ene til den andre ende etterhvert som lagets adsorpsjonsevne avtar, mens en rensestrøm-ning av utgående gass passerer gjennom det andre av de to lag for desorpsjon av den første gass som er adsorbert og for til-baketrekning av konsentrasjonsfronten av første gass i laget, slik at det andre lag regenereres for en ny adsorpsjonssyklus, hvorpå lagene periodevis koples om slik at ett lag vekselvis regenereres mens det andre adsorberer.

Syklusvekslingen av lagene kan styres med konvensjonelle styreorganer som ikke utgjør noen del av oppfinnelsen. En fast syklustid kan påtrykkes med en mekanisk, pnevmatisk, elektrisk eller elektronisk timer eller tidsgiveranordning, som en ur-verkstidsgiver. Det kan benyttes en variabel tidsgiver, basert på fuktighetsregistreringsanordninger, som angitt i U.S.. patent 3.448.561. Det er mulig å benytte en mikroprosessor som registrerer driftsbetingelsene, inklusive gassens strømningshastig-het gjennom det lag som er koplet for adsorpsjon, inntaks- og utløpstemperaturer, inntaks- og utløpstrykk og regenereringstrykk i det lag som er koplet for regenerering, beregnet mengden av rensestrømning som kreves for regenerering av adsorpsjonsmidlet i det lag som er koplet for regenerering, beregnet rense-strømningens hastighet under driftsbetingelsene og deretter styrer regenereringstiden og stanser rensestrømningen når laget som regenereres er blitt regenerert, styrer syklustiden til en periode som ikke er kortere enn regenereringstiden og kopler om adsorpsjonslagene på slutten av hver syklusperiode. Ettersom regenereringssyklusen ikke må ha og i de fleste tilfelle ikke: har like lang varighet som tørkesyklusen i et slikt system, blir laget som er regenerert stengt av og oppvarming, rensing,, evakuering eller hva det måtte være blir stanset, når regenereringen er fullført. Den resterende syklustid kan f.eks. brukes for avkjøling av det regenererte lag, slik at det har en passende og effektiv temperatur for adsorpsjon når strømmen av inn-gående gass igjen blir slått på.

Et trekk ved apparatet ifølge oppfinnelsen er et antall pnevmatisk drevne strømningsstyreventiler som reagerer på trykkdifferensial og kan beveges mellom en stilling som åpner for strømning og en stilling som lukker for strømning, avhengig av et fastsatt styregasstrykk som styres av syklusstyreanordningen, og som overvinner det rådende systemtrykk-differensial ved ventilen og eventuell forspenningskraft fra et forspenningsorgan. Når utøvelse av styregasstrykk avbrytes av styreanordningen, vil ventilen således vende tilbake til sin opprinnelige åpne eller lukkede stilling under det rådende systemtrykkdifferensial på ventilen og/eller en eventuell forspenningskraft av et forspenningsorgan. Ettersom strømnings-styreventilene er pneumatiske påvirkes de ikke av elektrisitetssvikt.

Ventilen holdes i åpen eller lukket stilling, styrt av systemgasstrykket mot en stempelflate og/eller ved forspenningsorganer som en fjær, og ventilbevegelsen mot motsatt åpen eller lukket stilling styres av styregasstrykk som utøves mot samme eller en motstående stempelflate. Betegnelsen "styregass" omfatter gass fra en separat forsyningskilde og systemgass, og styregasstrykk utøves av syklusstyreanordningen for bevegelse av ventilen. En stempelflate er i forbindelse med oppstrøms og en stempelflate med nedstrøms gasstrykk i den ledning som styres av ventilen, og en av disse flater er også i forbindelse med styregassporten. Når gasstrykk utøves mot en stempelflate via styregassporten ved styring av styreanordningen, beveges stemplet til den andre stilling av sin åpne og lukkede stilling.

Ved passende strømningskommunikasjon mellom styregassporten og en ledning av adsorpsjonslagkammer- og gasslednings-systemet, kan ventilen åpnes henholdsvis lukkes, avhengig av trykkdifferensial ved forskjellige trinn av adsorpsjons- og regenereringssyklusene, og således sette inntaket og utløpet i forbindelse på passende tidspunkter og åpne eller lukke ledningen etter ønske, avhengig av det gasstrykk som påtrykkes styregassporten.

Et annet trekk ved apparatet ifølge oppfinnelsen er en tømme- eller utløpsstyreventil som regulerer eller begrenser utstrømningen fra et adsorpsjonslag før regenerering, ikke bare for å redusere støy, men også for å redusere tømmestrømnings-hastigheten og adsorpsjonslags-rystelser og slitasje under trykkutlikning.

Denne ventil omfatter en spiralfjærventil med en trykkmottagende flate som er utsatt for gasstrykket i ett av de to adsorpsjonslagkamrene via utløpsventilen, og på motstående side en trykkmottagende flate som er utsatt for atmosfæretrykk, og en kritisk åpning for tapping av gass forbi ventilen, når ventilen er lukket, for regulering eller begrensning av utstrøm-ningen fra kammeret. Når utløpsventilen åpner det kammer som skal regenereres mot atmosfæretrykk og reduserer trykket fra driftstrykk til atmosfæretrykk, blir spiralfjæren klemt sammen og lukket under det resulterende trykkdifferensial, men strøm-ningen kan fortsette gjennom den kritiske åpning. Trykkdifferensialet reduseres inntil det ligger under den verdi hvor skade på adsorpsjonslaget kan fremkalles. Fjæren åpnes gradvis for å tillate strømning gjennom spiralene etterhvert som trykkdifferensialet reduseres.

Nedstrøms av tømmestyreventilen er det anordnet en demper for spredning av strømningen før denne trer ut i atmosfæren. Den inneholder også lydabsorberende materiale og svekker derved støyen. Det lydabsorberende materiale kan bestå av et valgfritt, tilgjengelig materiale for dette formål.

Et foretrukket utførelseseksempel av gass-fraksjonerings-apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse, omfatter som viktigste komponenter minst to adsorpsjonslag tilpasset for vekselvis, periodevis og fortrinnsvis nedadrettet adsorpsjon, og periodevis regenerering, fortrinnsvis i motstrøm og med fordel oppadrettet; ett eller flere organer i laget for registrering av gass-strømningshastigheten gjennom laget ved adsorpsjon, inntaks- og utløpstemperaturer og -trykk og regenereringstrykk; og en mikroprosessor som er programmert for å beregne den rensestrømnings-mengde som kreves for regenerering av adsorpsjonslaget som er koplet for regenerering, beregne rensestrømningshastigheten og på grunnlag av beregningene å styre regenereringstiden, slik at rensestrømningen stanser når adsorpsjonslaget er regenerert; styreorganer for styring av syklustiden og omkopling av adsorpsjonslagene ved slutten av hver syklus; og minst en strømnings-styreventil som omfatter et ventilorgan som er montert for frem-og tilbakegående toveis bevegelse og på motstående sider har trykkmottagende flater som er åpne for oppstrøms og nedstrøms gasstrykk og er bevegelige i en av fce;retginge.Elmell6m.'-åpen og lukket ventilstilling mot et ventilsete, avhengig av trykk-dif f erensialet mellom dem; et valgfritt forspenningsorgan som forspenner ventilorganet i retning av lukket eller åpen stilling ved trykk opp til et fastsatt minimum og organer for å ut-øve et tilstrekkelig gasstrykk mot en av de trykkmottagende flater for overvinnelse av en eventuell forspenningskraft av et forspenningsorgan og for å bevege organet til lukket eller åpen stilling.

Et annet foretrukket utførelseseksempel av oppfinnelsen omfatter som viktigste komponenter minst to adsorpsjonslag tilpasset for vekselvis periodevis og fortrinnsvis nedadrettet adsorpsjon, og periodevis regenerering, fortrinnsvis i motstrøm og fortrinnsvis oppadrettet: ett eller et antall organer i lagene for registrering av gasstrømningshastigheten gjennom laget ved adsorpsjon, inntaks- og utløpstemperaturer og -trykk, samt regenereringstrykk; og en mikroprosessor som erprogrammert for å beregne menden av rensestrømning som kreves for regenerering av adsorpsjonslaget som er koplet for regenerering, beregne rensestrømningshastigheten og på grunnlag av disse beregninger å styre regenereringstiden, slik at rensestrømningen slutter når adsorpsjonsmidlet er regenerert; styreorganer for styring av syklusperioden og for omkopling av adsorpsjonslagene på slutten av hver syklus; og minst en utløpsstrømningsstyreventill. for reduksjon av utstrømning og gasstøy ved utstrømning i begynnelsen av trykkutlikningen, omfattende et ventilorgan i form av en konisk spiraltrådf jaer med en åpen, sentral passasje, hvor passasjesidene er begrenset av spiralsidene, med en kritisk åpning anordnet i passasjen og bevegelig under utstrømningsgass-trykk mellom en ekspandert, åpen stilling, hvor gass kan strømme mellom fjærspiralene og en sammentrykt, lukket stilling hvor spiralene er klappet sammen og i kontakt med hverandre, slik at passasjens sider lukkes og all strømning i passasjen tvinges til å passere gjennom den kritiske åpning, slik at strømning og utstrømningsstøy begrenses ved begynnelsen av trykkutlikningen, idet gass gradvis tappes via åpningen og reduserer ut-løpsgasstrykket og gradvis tillater fjæren å ekspandere til helt åpen stilling. Systemet er særlig anvendelig for tørking av gass.

Skjønt apparatet ifølge oppfinnelsen kan være sammensatt av tre eller flere tørkemiddellag, omfatter det foretrukne apparat et par tørkemiddellag anordnet i passende beholdere, som er koplet til ledningene for mottagelse av innkommende gass som skal fraksjoneres og for avgivning av utgående, fraksjonert gass.

Apparatet kan også omfatte en tilbakeslagsventil eller strupeventil for trykkreduksjon under regenerering, samt flere kanalventiler for kopling av den innkommende gasstrømning mellom lagene og for å motta den utgående gasstrømning derfra. I tillegg kan det anordnes en måle- eller strupeventil for omstyring av en del av den tørkede, utgående gass som rensegass i mot-strøm gjennom det lag som regenereres.

Valgfritt kan apparatet ifølge oppfinnelsen omfatte ett eller et antall organer i lagene for registrering av. den frem-rykkende fuktighetsfront ved et punkt i laget som er tilstrekkelig langt fra utløpsenden til at en syklus kan avsluttes før fuktighetsfronten forlater laget, som beskrevet i U.S. patentskrift 3.448.561 som det her refereres til.

Etter ønske kan apparatet også omfatte organer for på-føring av varme under regenerering. Disse organer kan strekke seg gjennom hele laget eller bare til den del av adsorpsjonslaget som har stort fuktighetsinnhold i størrelsesorden 20%

av fuktighetskapasiteten eller mer, ved slutten av en tørke-syklus, dvs. bare i den del som først får kontakt med innkommende strømning under en tørke- eller adsorpsjonssyklus. I

dette tilfellet blir resten av adsorpsjonslaget ikke varmet opp under regenerering og det er følgelig ikke, anordnet varmeelementer der. Den ikke oppvarmede del av lagets volum kan følge-lig være så stor det måtte ønskes. Vanligvis vil fra en fjerde-del til tre fjerdedeler av lagets volum, fortrinnsvis fra en tredjedel til to tredjedeler av volumet være oppvarmet.

Det uoppvarmede parti av et slikt lag danner i realiteten et reservelag som under en normal '; tørkesyklus ikke vil bli brukt i det hele tatt, men hvor adsorpsjonsmidlet iallfall er tilbøyelig til bare å adsorbere en forholdsvis liten andel, dvs. mindre enn 20% av dets fuktighetsopptakskapasitet, men som foreligger for å hindre avgivning av utgående gass med uønsket høyt fuktighetsinnhold i det usannsynlige tilfelle at fuktighet ikke adsorberes tilstrekkelig i den del av laget som er forsynt med varmeelementer. Fuktighetsopptakskapasiteten av lagets reservedel er så lite brukt at reservematerialet regenereres av rensestrømningen uansett om denne er oppvarmet og fuktighet som måtte bæres videre fra denne del av rensestrøm-ningen blir selvsagt effektivt fjernet fra laget etter strøm-ningens passasje gjennom den oppvarmede del av laget.

Ved et annet utførelseseksempel av oppfinnelsen benyttes et mikroprosessorsystem som omfatter temperatur- og trykktransduktorer, en datainnsamlingsmodul, en inn- og utmodul, en mikroprosessor og en lagringsenhet. En hvilken som helst mikroprosessor kan benyttes, inklusive hovedrammecomputere, mikro-computere og minicomputere med en sentral mikroprosessor-) behandlingsenhet.

A. Eksempler på mikroprosessorer:

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 IA microcomputer

MC 6800 Microprocessor

5. National Semiconductor - BLC 80-10 eller

INS8080A

6. Synertek - SY6502 Microprocessor

7. Zilog - Z80 Microprocessor

B. Eksempler på lagringsenheter.

1. National Semiconductor - BLC 416/8432

2. Motorola Inc. - Micromodule 6

3. Intel - SBC016

C. Eksempler på kraftforsyning.

1. National Semiconductor - BLC665

2. Motorola, Inc. - PLT82 0

D. Eksempler på inn/utmoduler.

1. National Semiconductor - BLC 104/116

2. Intel - SBC519

E. Eksempler på datasamlingsmoduler.

1. National Semiconductor - ADS1216HC

2. Intel - SBC711 Analog Input Board

F. Eksempler på fremvisningsskjermer.

1. National Semiconductor - NSB5882

2. Litronix - DL - 1416

3. Monsanto - MAN6710

G. Eksempler på trykktransduktorer.

1. National Semiconductor - LX0603D og LX0603GB

LX1601D og LX1730A

2. Cognition, Inc. (Div. of Emerson) dP6130, aP6030

og gP6230

H. Eksempler på temperaturtransduktorer.

1. National Semiconductor - LM334H, LM334Z og

LM134H

2. Analog Devices - AD590J, AD590K og AD590L. Belastningen av første gass på adsorpsjonsmidlet som bygges opp i løpet av syklusens adsorpsjonsdel avhenger av innholdet av første gass i andre gass, som kan variere,- gass-strømningshastigheten og inntaks- og utløpstemperaturen og -trykket. Hvis laget regenereres fullt ut under regenereringsdelen av syklusen, spiller belastningen ingen rolle forutsatt at konsentrasjbnsfronten av første gass i laget ikke bryter ut av laget. Følgelig kan syklustiden fastsettes til den lengste, tid hvor man ved driftsbetingelser kan være sikker på at fronten ikke er brutt gjennom laget ved full utnyttelseseffekt og optimal energisparing.

Et mikroprosessorstyrt gassfraksjoneringsapparat ifølge oppfinnelsen drives følgelig med fast syklustid, mens regenererings-rensestrømningen varieres innenfor den faste syklusperiode og automatisk reguleres i avhengighet av belastnings-graden. Følgen er at en regenereringssyklus avsluttes når dette er nødvendig, og unødig forlengelse av regenereringen av adsorpsjonsmidlet elimineres. Samtidig blir rensestrømnings-volumet som går tapt under hver syklus holdt på et absolutt minimum. Et slikt gass-fraksjoneringsapparat vil i realiteten fastsette varigheten av sin regenereringssyklus avhengig av påvirkningen av den innkommende gassens innhold av første gass og kan betraktes som et fraksjoneringsapparat med behovstil-passet syklus.

Mikroprosessoren overvåker følgende driftsbetingelser for oppnåelse av den nødvendige informasjon om tørkedriften for styring av regenereringssyklusens varighet. Typiske plas-seringer av registreringsorganene er vist i tegningen. 1. Inntaks-strømningshastigheten kan registreres enten ved en trykkdifferensialtransduktor som føler tapet via en anordning med kjent motstand, eller ved to trykktransduktor-signaler, ett fra hver side av anordningen (som vist i fig. 2, Pl+ P2 e^ er tilsvarende) . 2. Inntakstrykket kan registreres av en trykktransduktor (P1 i fig. 2). 3. Rensestrømningstrykket kan registreres av en trykktransduktor (P3 eller P4 i fig. 2). 4. Regenereringstrykket kan registreres av en trykktransduktor (P4 eller P^ i fig. 2). 5. Temperaturen av gassblandingen ved inntaket til adsorpsjonslaget ved adsorpsjonssyklus (T^, T^ i fig. 2). 6. Temperaturen av gassblandingen ved utløpet fra adsorpsjonslaget ved adsorpsjonssyklus ( T^ i fig. 2 eller valgfritt i et punkt i laget T'2 i fig. 2). 7. Temperaturen av rensegassen ved inntaket til adsorpsjonslaget ved regenereringssyklus ( T^ i fig- 2 eller valgfritt i et punkt i laget T'2 i fig. 2). 8. Temperaturen av rensegassen ved uttaket fra adsorpsjonslaget ved regenereringssyklus (T^, T^ i fig. 2).

Disse verdier kan registreres med en temperaturtransduktor, et termoelement, en termistor eller en RTD-sensor.

I tillegg til det som er angitt ovenfor, kan følgende driftsbetingelser overvåkes:

9. Utløpstrykket av den utgående gass.

10. Rensegassens utløpstrykk.

11. Den utgående gassens duggpunkt som kan registreres av en fuktighetsføler som er koplet til utløpsledningen. En enkelt trykktransduktor og en enkelt temperaturtransduktor kan benyttes sammen med en vekselsignalanordning i stedet for at det brukes separate trykk- og temperaturtransduktorer. Mikroprosessoren vil da styre signalanordningen for å oppnå de nød-vendige innganger.

Mikroprosessoren kan med de angitte informasjoner om driftsbetingelsene beregne den nødvendige rensetid ved bruk av likningen:

Likningen for t'p er en kombinasjon av følgende to likninger: hvor

Likning Qp er en standardlikning for strømning gjennom en åpning.

hvor

tp = den nødvendige rensetid i minutter tf = adsorpsjonstiden i minutter (normalt 2 eller 5 min.).. Qf. = inntaks-strømningshastigheten m<3>/min.

Cp = spesifikk varme, for luft

Sg = spesifikk vekt i forhold til luft

Sg = 1,0 for luft).

T 3 (eller T^) = rensegassens utløpstemperatur °Kelvin P^ (eller P^) = regenereringstrykk kp/cm<2>

T2 Tl ^e-L-'-er T3 T4^ = adsorpsjonslagets temperatur-stigning ° .Kelvin

T2 (eller T4) = rensetemperaturen °. Kelvin

P^ (eller P^) = rensetrykket kp/cm<2>

do = renséåpningsdiameter, cm

F, = proporsjonalitetskonstant

a,b og c = °Rankine formelkonstanter Verdien av ex kan beregnes enten på grunnlag av Rankines formel, som vist, eller med Youngs formel. Verdiene finnes også hos Keenan og Keyes, Thermodynamic Properties og Steam, vapor pressures vs. temperature (T3) .

Rankins formel:

Youngs formel:

En alternativ likning for den nødvendige rensetid som ikke tar hensyn til endringer i fuktighet er:

hvor

tp = nødvendig rensetid i minutter,

tf = adsorpsjonstid i minutter,

Qf = inntaks-strømningshastighet m 3/min.

P^ = inntakstrykk kp/cm<2>

Sg = spesifikk vekt i forhold til luft, T2 (eller T^) = rensestrømningens temperatur,

<0l>Kelvin

do = renseåpningens diameter, cm,

P^ (eller P^ = regenereringstrykk, kp/cm<2>

P^ = (éller P^) = rensestrømningens trykk kp/cm<2>

F^ = proporsjonalitetskonstant.

Det skal bemerkes at forutsatt at det brukes to adsorpsjonslag I og II (som i fig. 1), gjelder anførslene ovenfor om temperatur og trykk, når lag I er koplet for adsorpsjonssyklus og lag II er koplet for regenereringssyklus, som følger:

T 1 = inntakstemperatur

T2 = utløpstemperatur

T, = rensestrømningens utløpstemperatur

P 3 = rensestrømningens trykk

P^ = regenereringstrykk

Etter veksling, når lag II er koplet for adsorpsjon og lag I er koplet for regenerering, skifter betegnelsene som følger:

T- = inntakstemperatur

T. = utløpstemperatur

T.. = rensestrømningens utløpstemperatur

P4 = rensestrømningens trykk

P^ = regenereringstrykk Mikroprosessoren beregner inntaks-strømningshastigheten på grunnlag av likningen:

hvor

Qf = inntaksstrømningshastighet, m 3/min. P1,P2 = trykktap, PSID

2

P^ = inntakstrykk, kp/cm

Sg = spesifikk vekt relativt luft

T 1 = inntakstemperatur, c Kelvin

C = strømningskonstant.

Mikroprosessoren kan deretter beregne spart energi pr. syklus på grunnlag av følgende likning:

hvor

Qd = utformingens inntaks-strømningshastighet, m 3/min. tf = adsorpsjonstid i minutter

2

Pd = utformningens inntakstrykk, kp/cm

tp = rensetid i minutter

do = renseåpningsdiameter, cm

P3 (eller P4) = rensetrykk, kp/cm<2>

G = renseåpningskonstant

Sg = spesifikk vekt relativt luft

T ? (eller T^) = rensetemperatur °Kelvin

E = KWh/m<3> - kp/cm2

2

P^ = inntakstrykk, kp/cm

Ved slutten av hver adsorpsjonssyklus (tf), må mikroprosessoren lukke utløpsventilen (D eller C i fig. 1) på kammeret ved regenerering (dersom den ikke alt er lukket). Når trykket i kammeret ved regenerering er hevet til innenfor 5% av trykket i kammeret ved adsorpsjon (P^ mot P3), må inntaks-koplingsventilene betjenes, slik at det kammer som adsorberer blir regenereringskammer og omvendt. Renseutløpsventilen må deretter åpnes for det kammer som er koplet ut fra adsorpsjon.

Mikroprosessoren styrer rensetiden og når den nødvendige strømning har passert gjennom kammeret som regenereres, lukker den utløpsventilen.

Ved igangsetting fra "kald" tilstand må mikroprosessoren oppheve rensebetingelsesfunksjonen i hundre tørketidsperioder for å sørge for adsorpsjonslagets kondisjonering.

Mikroprosessoren kan etter ønske oppfylle en rekke frem-visningsfunksjoner og kan angi følgende data på separate eller enkelte visuelle digitalfremvisningsenheter, når ordre gis om dette ved betjening av flere trykknapper. 1. Inntaksstrømningshastighet i m 3/min. = momentan avlesning 2

2. Inntakstrykk i kp/cm = momentan avlesning

3. Inntakstemperatur i °C = momentan avlesning

4. Energibesparelse = total kumulativ verdi.

Mikroprosessoren kan også ha en rekke alarmfunksjoner dersom dette er ønskelig.

Styreanordningen kan slutte to varselkretser, dersom ett av lagene ikke blir koplet over på det programmerte tidspunkt.

Styreanordningen kan slutte to varselkretser, dersom,; utløpsfuktighetssensoren registrerer for høy konsentrasjon av første gass i den utgående gass (ved et tørkesystem, duggpunkt/fuktighet/i utgående gass).

Styreanordningen kan også slutte to varselkretser dersom det registreres en sensorsvikt.

Ytterligere funksjoner for mikroprosessoren omfatter:

a) Variasjon av tørketiden (tf) avhengig av strømningshastig-heten og det nødvendige duggpunkt ved utløpet. b) Inkludering av et automatisk avstengningsprogram med kom-pressorblokkering.

c) Avbrytelse av tørkesyklusen uten utløpsstrømning.

d) Visuell fremvisning av den totale, daglige inntaksstrømning.

Typiske kretser for de ovennevnte funksjoner er vist

i fig. 2.

Foretrukne utførelseseksempler av apparatet ifølge oppfinnelsen er illustrert i tegningene hvor: Fig. 1 er en skjematisk gjengivelse av et utførelses-eksempel av et tolags, varmefritt tørkemiddel-tørkeapparat med nedadgående strømning ifølge oppfinnelsen, hvor syklusen styres av en timer med fast syklus,

fig. 2 er en skjematisk gjengivelse av et annet ut-førelseseksempel av et tolags, varmefritt tørkemiddel,tørke-apparat med nedadgående strømning ifølge oppfinnelsen, hvor syklusen styres av en computer,

fig. 3 viser en detalj ved mikroprosessor-sensor/ styrekretsen for den varmefrie tørkemiddel-tørkeanordning ifølge fig. 2,

fig. 4 viser en detalj i lengdesnitt av en inntaksluft-trykkdifferensial-ventilenhet i inntaksmanifolden for tørke-apparater som vist i fig. 1 og 2,

fig. 5 viser en detalj i lengdesnitt av en utløps-trykkdifferensial-ventilenhet i inntaksmanifolden for tørke-apparater som angitt i fig. 1 og 2,

fig. 6 viser en detalj i lengdesnitt av en utløps-ventilenhet for tørkeapparatet med fast timer ifølge fig. 1, sett fra baksiden av apparatet,

fig. 7 er et oppriss av utløpsventilenheten ifølge fig. 6, delvis i snitt,

fig. 8 er et sideriss av utløpsventilenheten ifølge fig.

6 og 7, delvis vist i snitt,

fig. 9 er et baksideriss, delvis i snitt, av en utløps-ventilenhet for det computerstyrte tørkeapparat ifølge fig. 2,

fig. 10 er et detaljert toppriss, delvis i snitt, av utløpsventilenheten for det computerstyrte tørkeapparat som vist i fig. 2,

fig. 11 er et enderiss i lengdesnitt av utløpsventil-enheten ifølge fig. 9 og 10,

fig. 12 er.et lengdesnitt av tømningsventilenheten for tørkeapparatet ifølge fig. 1 og 2 og

fig. 13 er et tverrsnitt av tømningsventilenheten ifølge fig. 12, sett etter linjen 13-13 på fig. 12.

Tørkeapparatet ifølge fig. 1 består av et par tørkemiddel-tanker I og II. Tankene er vertikalt anordnet. Hver tank inneholder et lag 1 av tørkemiddel, som silikagel eller aktivert alumina. I tankene I og II er det også anbrakt tørkemiddel-påfyllings- og uttagningsporter 8, 9 for påfylling, henholdsvis tømming av tørkemiddel.

Ved toppen og bunnen av hver tank foreligger en avtagbar tørkemiddel-støttesikt 25, bestående av en perforert metallsylinder, som holder tørkemiddellagene 1 i tankene I og II. Den holder igjen tørkemiddelpartikler som ellers kunne bli ført bort fra laget 1, forbi tørkemiddelstøtten 25, slik at utløps-ventilene 13, 14 og systemet forøvrig holdes rent for slike partikler.

Inntaksledningen 6 leder innkommende gass som inneholder fuktighet som skal fjernes til fordelingsmanifolden 7, som omfatter inntaksventiler 10, 11 som styrer den innkommende gasstrømning til tankene I og II. Manifolden 7 omfatter også utløpsventiler 17, 18, en tømmeventil 19 og en demper 20, gjennom hvilke rensestrømningen luftes til atmosfære.

Ledningene 2, 3 og 4,5 kopler de to tankene øverst henholdsvis nederst for tilførsel av innkommende gass og avgivning av tørr, utgående gass, som er fri for fuktighet etter å ha passert gjennom tankene, til utløpsmanifolden 12, som omfatter utløpsventiler 13, 14 og rensestrømningsventiler 15, 16, for styring av rensestrømningen og utgående gasstrømning til og fra hver tank.

Fra utløpsmanifolden 12 forløper utgående gassledning

2 6 for levering av tørket, utgående gass til systemet som forsynes med denne. I ledningen 26 kan det anbringes en utløps-trykkmåler og en fuktighetsmåler, men dette er valgfritt og kan unnlates.

En av ventilene 10, 11 (den andre er lukket) retter

den innkommende gasstrøm mot en av to inntaksledninger 2 og 3. En av ledningene 2,3 leder alltid den innkommende gass mot toppen av en tank I, II mens den andre ledning 2,3 avhengig av utløpsventilene 17, 18 (den andre utløpsventil er lukket) leder rensestrømningen av regenererende utgående gass til utløps-ventilen 19 og demperen 20 for lufting til atmosfære. Ved ad-sorps jonssyklusen strømmer gassen ned gjennom tanken.

En av ledningene 4, 5 leder alltid utgående gass fra bunnen av en tank I, II, og den andre ledningen 4, 5 vil av-henge av ventilenes 10, 11 stilling,alltid lede en rensestrøm-ning av utgående gass til bunnen av en tank I, II for regenerering. Utløpsventilene 13, 14 er bladfjærbelastede tilbakeslagsventiler som åpner avhengig av trykkdifferensialet gjennom dem mellom ledningene 4,5 og utløpsledningen 26. Ventilene 15, 16 er konvensjonelle kuleventiler. Ventilene 10, 11, 17 og 18 drives ved timestyring, mens ventilene 13, 14, 15, 16 er trykkdrevet, idet den bladfjærbelastede skive eller kule åpnés eller forskyves ved omkopling og igangsetting av innstrømningsled-ningen 4,5, mens den andre av de bladfjærbelastede ventiler 13, 14 og kuleventilene 15, 16' ved slik omkopling beveges mot sitt sete. Ventilen 13 eller 14 lukker ledningen til det kammer som regenereres ved redusert trykk og den utgående hovedstrømning ledes således til utløpsledningen 26, mens en rensestrømning fortsetter via kuleventilen 15, 16 og deretter gjennom ledningen 4 eller 5 til kammer I eller II, nå i omvendt retning, dvs. oppad.

Tørkeapparatet omfatter bare fire timer-betjente ventiler, inntaksventilene 10, 11 og utløpsventilene 17, 18, alle i inntaksmanifolden 7. Alle øvrige ventiler er betjent av systemets trykkdifferensial og virker således automatisk, avhengig av gasstrømningen, slik den opprettes via inntaksmanifolden 7 via ventilene 10, 11, 17, 18.

Hver innløpsventil 10, 11 er av halvautomatisk, positiv strømningstype, idet inntaksluft-trykkdifferensial i normal strømningsretning vil åpne ventilen i fravær av timer-styrt gasstrykk fra ledningene 21, henholdsvis 22, avhengig av den åpne eller lukkede stilling av solenoidventiler 51, 53, som drives av timerenheten. Hver utløpsventil 17, 18 er av motsatt halvautomatisk type, idet inntaksluft-trykkdifferensial i den normale strømningsretning holder ventilen lukket i fravær av timer-styrt gasstrykk som utøves fra ledningene 2 3 henholdsvis 24, avhengig av den åpne eller lukkede stilling av solenoidventiler 52, 54 som drives av timerenheten. Utløps-gasstrykk i ledningene 21, 22, 23, 24 fører således til at ventilene 10, 11 åpnes og ventilene 17, 18 lukkes. Det er dermed timerenheten som betjener lukkingen av ventilene 10, 11 og åpningen av ventilene 17, 18 for rensestrømning. Men bare en av ventilene 10, 11 og bare en av ventilene 17, 18 er åpen på et gitt tidspunkt.

Inntaksventilen 11 sees tydeligst i fig. 4 (ventilen 10 er identisk, men vender i motsatt retning) og omfatter et rør-formet ventilhus 30 med en sentral boring 31, i hvilken et ventilstempel 32 går frem og tilbake. Inntaksmanifoldhuset 29 er forsynt med en inntaksport 33 (koplet til ledningen 6) og en utløpsport (koplet til ledning 3) som er koplet av en gjennomgående passasje 35, som er en fortsettelse av boringen 31 i huset 30. Ventilpassasjen 35 og utløpsporten 34 står i strømningskommunikasjon med ventilkammeret 36, av hvilken et tilbakeløpsparti 37 ved boringens 35 omkrets danner et ventilsete, mot hvilket en elastisk tetningsring 28 hviler og holdes på plass av den ringformede hette 38 og i den avsmalnende ende av stemplet 32 ved hjelp av mutteren 39 og skiven 40. Når stemplet beveges mot ventilsetet 37, danner ringen 28 en effektiv tetning, lukker passasjen 35 og stanser strømningskommuni-kasjonen mellom inntaket 33 og utløpet 34 og dermed ledningene 6 og 3.

Huset 30 er skrudd inn i kammeret 36, som således også virker som holder.

I motsatt ende av stemplet 32 i huset 30 er det et andre ventilkammer 41, begrenset av et forstørret parti av boringen 31. Hetten 42 som er festet til stemplets 32 ende glir i dette kammer 41. Pakningen v, 43 i en fordypning 44 i stemplet 32 danner en lekkasjetett forsegling mot boringen 31, slik at det ikke er noen strømningskommunikasjon mellom kamrene 36 og 41. En U-skåltegning 42' i en fordypning 44' i hetten 42 danner en lekkasjesikker tetning som hindrer strømningskommuni-kas jon mellom kammeret 41 og porten 46.

Kammerets 41 utløpsende er lukket med dekslet 45 som er skrudd inn i huset og begrenser den utadrettede bevegelse av stemplet 32 og dets hette 42. Gjennom dekslet 45 er det tatt ut en port 46, som står i strømningsforbindelse med ledningen 22, og gjennom hvilken styretimeranordningen fra tid til annen utøver gasstrykk mot ytre flate av hetten 42 ved åpning av ventilen 51. Dette trykk kommer fra utløpsledningen 26 for tørr gass, som tappes via ledningen 25' og filteret 27.

Når et tilstrekkelig gasstrykk som overvinner trykket i kammeret 36 utøves via ledningen 22 og porten46 mot kammeret 46' og hetten 42, drives stemplet mot venstre og lukker ventilen.

En av ventilene 10, 11 er alltid åpen mens den andre holdes i lukket stilling ved timer-utøvet lufttrykk, slik at innkommende gass ledes til en av de to tankene I, II via inn-løpsledningene 2,3. Det utøves således alltid -gasstrykk mot en av ventilene 10, 11 via en av ledningene 21, 22, mens den andre ledning er åpen mot atmosfære. Derfor forblir ventilen åpen, mens gasstrykket i passasjen 35 er høyere enn atmosfæretrykket, og lukkes når den kraft som utøves mot hetten 42 i kammeret 41 er større enn den kraft som utøves mot stemplet 32 i passasjen 35.

Utløpsventilen 18 som er tydeligst vist i fig. 5 (utløpsventilen 17 er identisk, men vender i motsatt retning), har en liknende konstruksjon, med den forskjell at trykkgassporten åpner mot den andre stempelflate og derfor tjener til å åpne ventilen, i stedet for å lukke den, mens stemplet lukkes ved fjærforspenning. Som vist i fig. 5, omfatter ventilen et rørformet hus 50 med en inntaksport 51 og en utløps-port 52 og med en strømningspassasje 53 mellom portene. Strøm-ningspassasjen 53 er en fortsettelse av den gj ennorngående boring 54, i hvilken et frem- og tilbakebevegelig stempel 55 er montert og f j^Erforspent i retning av lukket stilling. Dette er i fig. 5 antydet ved spiralfjæren 56.

Passasjen 53 munner i stempelkammeret 57. En innadgående endedel 58 av kammerets 57 vegg danner et ventilsete ved passasjens 53 omkrets. Stemplet 55 har en tetningsring 59 som er fastholdt av den ringformede hette 60 og blir holdt godt fast på den avsmalnende ende av stemplet 55 mot den ringformede hette ved hjelpe av skruemutteren 61 og en skive 62. Tetnings-ringen 59 tetter mot ventilsetet 58 med stemplet i lukket stilling, som vist i fig. 5. Stemplet har en omkretsfordypning 63 der en pakning 64 er fastholdt og danner en lekkasjesikker tetning mot boringens vegg,for å hindre væskekommunikasjon mellom stempelkammeret 57 og stempelkammeret 65 på den andre siden av stemplets hetteparti 66.

Huset 50 er skrudd i den åpne ende av kammeret 57 og således festet til inntaksmanifoldhuset 29.

Spiralfjæren 56 er i en ende fastholdt i fordypningen 67 i hetten 66 og er i den andre ende fastholdt av det innadgående parti 68 av dekslet 69, som er skrudd fast på huset 50 og dermed lukker kammerets 65 ende.

Dekslet 69 er fastlåst mot huset 50 ved en klemring 71, som er boltet fast i husets ytterflate med bolter 77 og med mellomlagt pakning 70.

Stemplet 55 har en gjennomgående boring 72, som strekker seg mellom passasjen 53 og kammeret 65 og oppretter strømnings-forbindelse mellom disse. Dekslet 69 hindrer kammeret 65 og passasjen 73 fra kommunikasjon med atmosfære. Boringen 72 smalner av til kapillardimensjoner i partiet 74 som munner mot passasjen 53.

En tredje gassport 75 i forbindelse med passasjen 76 munner i kammeret 65 på den andre siden av hetten 66, slik at trykk som utøves der tenderer til å drive stemplet mot høyre. U-skåltetninger 65' i fordypninger 66' tetter de to delene

av kammeret 65 mot hverandre.

Ved normal stilling av disse ventiler som vist i fig. 5, vil adsorpsjonslagkammerets lufttrykk ved inntaket 51, støttet av trykkfjæren 56, holde ventilen 55 lukket, med ringen 59 tettende mot setet 58, idet ventilsetearealet er større enn stavarealet. Når timeren åpner ventilen 52, vil utøvelse av gasstrykk via porten 75 og passasjen 76 mot den andre siden av stempelhetten 66 i kammeret 65 strekke til for å overvinne både kammerets lufttrykk og fjærens 65 forspenningskraft og bevege ventilen 55 mot høyre og åpne den. Utløpsgasstrykk fra porten 75 og passasjen 76 tillater fjæren 56 å lukke ventil-røret (poppet) mot setet.

Når tømmeventilen 19 er lukket fordi strømning tømmes, dannes et mottrykk i utløpsledningen som leder til denne ventil bortenfor ventilen 17, 18. Dette mottrykk vil tendere til å tvinge utløpsventilrøret 55 i åpen stilling, idet mottrykket kan ha slik styrke at det overvinner fjærens 56 forspennings-kraf t. For at dette skal unngås leder boringene 72, 74 gjennom ventilrøret og dekslet dette mottrykk til den andre siden av stemplet, slik at det nøytraliseres eller avbalanseres og ikke tenderer til å åpne ventilen.

Dersom utløpsventilen 18 er blitt åpnet ved utøvelse av trykk gjennom porten 75 og passasjen 76 mot den andre flaten av hetten 69, blir mottrykket som virker mot motstående side av hetten 69 arealbegrenset som følge av dimensjonene av ventil-hetten og fordypningen 68, som frembyr et flateareal som er mindre enn på den andre siden av hetten 66. Mottrykket overvinner således ikke virkningen av trykket via porten 75, 76 og ventilen forblir i åpen stilling i en slik situasjon.

Utløpsventilenhetene 13, 14 som vist i fig. 6, 7 og 8 (bare 13 er vist, 14 er identisk, men på motstående side av huset) omfatter bladfjærbelastede skiver 130, som tydeligst vist i fig. 7, som virker som tilbakeslagsventiler og fremtvinger ensrettet strømning av tørr, utgående gass mot utløpet, kule-tilbakeslagsventiler 127, som fremtvinger ensrettet rense-strømning og spindelventiler 93 som styrer mengden av rense-strømningen.

Ventilenheten omfatter et hus 84 som rommer alle disse ventilene og, som vist i fig. 1, danner en utløpsmanifold. De bladfjærbelastede ventiler 130 utgjør en del av ventilene 13, 14 som styrer strømningen til utgående gassledning 26. Kuletilbakeslagsventilen 127 utgjør en del av ventilene 15, 16 som styrer rensestrømningen som forbindes direkte med den av ledningene 4, 5 som leder til lavtrykkskammeret som regenereres. Spindelventilen 93 styrer utgående gasstrømning fra gassutløpet for rensestrømningsregenerering. Ventilene 13, 14 åpner bare når oppstrøms trykk via ledningen 4 eller 5 fra kammer 1 eller 2 er større enn nedstrøms trykk i utløpsledningen 2 6 eller den andre av ledningene 5, 4 leder til lavtrykkskammeret som re-generes. På andre tidspunkter forblir de lukket. Følgelig åpnes de bare når kammeret foran ledningen 4 eller 5 er innkoplet for adsorpsjon.

Huset 122 har en innløpsport 123 som mottar ledningsfor-bindelsen (koplet til ledningen 4) som kommuniserer med strøm-ningspassasjen 125 i huset. Passasjen 125 leder direkte til tverrpassasjen 126, hvor det i hver ende er en bladfjærpåvirket skiveventil 130 som tillater strømning fra passasjen 12 5 til passasjen 12 6, men ikke omvendt.

Den bladfjærpåvirkede skiveventil 130 omfatter en omvendt beholder 120, som begrenser en fordypning 78 med en ventilplate 79 som er festet til beholderen 120 med en nagle 80

og hvor en O-ring 81 er opptatt mellom ytre omkrets av platen 79 og indre omkrets av beholderen 120, slik at det dannes en lekkasjesikker tetning når ventilskiven, som vist i fig. 6, holdes mot ventilsetet 85 i omkretskanten av passasjen 125, hvor denne møter passasjen 126. Ventilen holdes i denne stilling som vist i fig. 7, av bladfjæren 82, hvis ene ende er fastholdt i passasjens 12 6 vegg med en skrue 83 og hvis annen ende er fastholdt av naglen 80 mot ytre flate av beholderen 120, på en slik måte at fjæren 82 forspenner ventilskiven mot setet.

Ved tilstrekkelig trykkdifferensial på ventilskiven mellom passasjene 125 og 126, som følge av høyt trykk i passasjen 4, sammenliknet med det nedstrøms gassutløpstrykk i passasjen 126 og ledningen 26, som overstiger den fastsatte forspenningskraft av bladfjæren 82, blir ventilen skjøvet bort fra sitt sete, slik at passasjen 125, 126 åpner for gass-strømning fra ledningen 4 eller 5 til gassutløpsåpningen 26.

Ensrettet rensestrømning sikres av kule-tilbakeslagsventilen 127, som tydeligst ses i fig. 6. (Tegningen viser ventilen 16. Ventilen 15 er identisk i den andre enden). Denne ventil er opptatt i et annet parti 84 av ventilhuset 122. Partiet 84 har en gjennomgående passasje 85 som i en ende, via passasjen 86, står i strømningsforbindelse med gasstrømnings-passasjen 125 for huset 122. På tvers av strømningspassasjen 86, foran passasjen 85, er kule-tilbakeslagsventilen 127 anordnet. Den består av en kule 87 som er bevegelig mot og fra ventilsetet 88 i kammeret 89.

Kule-tilbakeslagsventilen 16, som vist i fig. 6, er i åpen stilling, dvs. den stilling hvor ventilen 13 er åpen. Ettersom dens passasje 125 leder via porten 123 og lednings-forbindelsen 124, via ledningen 5 til kammeret II, som regenereres og derfor har lavere trykk, vil kule-tilbakeslagsventilen innta denne stilling fordi trykket i passasjen 85 og 86 overstiger trykket i passasjen 125. I denne stilling vil ventilen 16 således tillate strømning for renseformål til ledning 5. Kule-tilbakeslagsventilen 15 på den andre siden av utløpsmani-folden 12 befinner seg imidlertid i lukket stilling, som vist med stiplet strek i fig. 6, fordi trykket i dens passasje 125 overstiger trykket i passasjen 85. Dermed blokkeres rensestrøm-ningen fra passasjen 86 mellom passasjene 125 og 85.

I strømningsforbindelse med passasjen 85 står også en passasje 90 med en hullplate 91 tvers over passasjen 90. Platen 91 har en gjennomgående åpning 92 som begrenser den maksimale strømning i passasjen 90 til det som kan opptas i åpningen 92. Denne passasje leder direkte til gassutløpspas-sasjen 26 på den andre side av bladfjærventilen 130, som vist i fig. 8.

Oppstrøms av hullplaten 91 foreligger en ventil 93 med dreibar spindel for variable stillinger (tydeligst vist i fig.

8), som i en ende rager utenfor huset 84 og er forsynt med en pakningsmutter 95, som tetter spindelen mot huset 84. Hetten omslutter spindelventilen over en betydelig strekning og er med indre parti 94 skrudd inn i holderen 96 for huset 94. I det punkt hvor passasjen 90 møter boringen 96 har den en knekk (dog-leg) som er avsmalnende ved 97, slik at den koniske spiss av ventilen opptas i en avsmalnende tetning. Passasjen 90 er lukket, når spindelen 93 er dreid helt inn i boringen, men ventilen kan holdes i en hvilken som helst stilling mellom fullt åpen og fullt lukket stilling, som følge av gjenge-forbindelsen, og vil da begrense passasjen 97 til en ringformet passasje mellom ytre omkrets av ventilen og passasje-veggen, slik at strømningen gjennom passasjen 90 begrenses til mindre enn det åpningen 92 tillater, hvis dette er ønskelig.

Gasstrømningen fortsetter fra utløpsledningen 26, som vist i fig. 8, til passasjen 90, forbi spindelventilen 93 og åpningen 92 til passasjen 85, hvoretter den fortsetter gjennom den kule-tilbakeslagsventil 127 som er åpen til en av ledningene 4 eller 5. I det ovenfor forutsatte tilfelle vil det være en ledning 5, gjennom hvilken strømningen vil fortsette som en rensestrømning til kammer II. Det vil nå fremgå at volumet og strømningshastigheten av denne rensestrømning styres av åpningen 92 og nålventilen 93.

Tømmeventilen, som tydeligst fremgår av fig. 12 og 13, har et rørformet hus 100 med en gjennomgående passasje 101, som i øvre ende som vist i fig. 12, leder fra inntaksmani-foldene 7 til en demper 10 2 i den andre enden. Demperen 102 har et skålparti 103 med en labyrintpassasje som strekker seg ned langs rørets 10 5 sentrum og står i strømningsforbindelse med enden av røret 100 og konsentrisk med dette med bunnen av skålen 10 3, hvor den snur og fortsetter som en ringformet passasje 109 opp til utløpskammeret 106, som er begrenset mellom øvre vegg av skålen 10 3, ytre vegg av røret 100 og en ledeplate 107, som er festet til røret 100 i en ende og strekker seg utover og deretter er bøyd, slik at den rager delvis over toppen av skålen 103 i form av et skjold 108. Veggene av røret 105, skålen 103 og ledeplaten 107 er foret med lydisolerende materiale 110, f.eks. en ikke-vevet matte av mineralull eller glassfiber eller plastskumstoff, som polyuretan eller poly-styrenskumstoff.

Mellom øvre ende av røret 105 og nedre ende av røret 100 foreligger en støtteplate 111 med en sentral åpning 112 som forbinder passasjene 101 og 104. Støtteplaten 111 er f.eks. sveiset, slagloddet eller loddet fast på de nevnte rør. Øvre flate av platen 111 ved omkretsen av åpningen 112 danner en avsats 113, som virker som støtte for en ende av en konisk spiralfjær 115. Fjæren strekker seg konsentrisk gjennom passasjen 101 over noe mer enn halve rørets 100 lengde. Ende-spiralen av fjæren avstøtter en hullplate 116, idet spiralen er opptatt i en omkretsfordypning 117 av platen. En åpning 118 strekker seg gjennom platen.

Spiralfjæren og hullplaten danner sammen en variabel av-stengningsventil som kan innta et uendelig antall stillinger mellom en fullt utspilt, åpen stilling og en fullt sammentrykt, lukket stilling, avhengig av trykkdifferensialet i ventilen mellom passasjene 101 og 104. Forsåvidt som passasjen 104 er åpen mot atmosfære ved utløpspassasjen 111 mellom skjoldet 108 og skålen 103, vil spiralfjæren 115 begynne å presses sammen allerede ved et minimalt trykkdifferensial, når trykket i passasjen 101 ovenfor fjæren er høyere enn atmosfæretrykket. Fjæren presses sammen i større eller mindre grad, avhengig av trykkdifferensialet. Når trykkdifferensialet overstiger et bestemt minimum, er fjæren helt sammentrykt og den eneste åpning for gasstrømning forbi fjæren dannes av åpningen 118.. Åpningen 118 tillater således en ringe tapningsstrømning til enhver tid, selv når ventilen er i lukket stilling. Dette reduserer trykket i passasjen 101. Når trykkdifferensialet avtar, som følge av gassfjernelse gjennom åpningen 118, vil spiralfjæren 115 gradvis ekspandere oppover og det vil da åpnes plass mellom spiralene, slik at gass kan strømme mellom passasjene 101 og 104. Slik økes strømningshastigheten fra oppstrøms side av ventilen og gasstappingen økes, og dermed økes hastigheten av gass-trykkreduksjonen og trykkdifferensialet i ventilen reduseres. Følgelig vil ventilen ekspandere med økende hastighet for til slutt å nå sin helt åpne stilling, som vist i fig. 12.

Hvis venstre tank I er koplet for tørkesyklus og høyre tank II er koplet for regenereringssyklus, er ventilene 10

og 18 åpne, 11 og 17 er lukket og tørkeapparatet viiker som følger: Våt innkommende gass, f.eks. ved 7,0 kp/cm <3>og en strøm-ningshastighet på 8,637 m^/min. som er mettet ved 26,67°C,

trer inn gjennom inntaksledningen 6, fortsetter til inntaks-manif olden 7, passerer gjennom ventilen 10 (ventil 11.er lukket)

og trer inn øverst i første tank I for så å passere ned gjennom tørkelaget 1, ' f. eks. silikagel eller aktivert alumina, til bunnen av tanken og videre gjennom ledningen 4, ventilen 13 til tørrgassutløpsledningen 26.Utgående gass leveres her ved 13,7 kp)cm<3> og 7,504 m<3>/min. med duggpunkt -40°C. Ventilen

15 er lukket under trykkdifferensialet i kulen 87 mellom passasjen 85 og 86, slik at tørr gass ikke kan komme inn i ledningen 5, bortsett fra via ledningen 90, spindelventilen 93

og åpningen 92. Denne tilmålte porsjon av tørr, utgående gass, 1,133 m /min., tappes til ledningen 5, mens dens trykk reduseres til atmosfæretrykk, og passerer deretter gjennom ledning 5 til bunnen av andre tank II, som er koplet for regenereringssyklus. Rensestrømningen passerer opp gjennom tørkemiddellaget

1 og trer øverst inn i ledningen 3, passerer gjennom ventilen

18 til tømmeventilen 19 og gjennom demperen 20, hvor den luftes til atmosfære.

Ettersom den tid hvert lag er koplet til tørkesyklus normalt er lengre enn den tid som kreves for regenerering av det brukte lag, blir renseutløpsventilene 17, 18 påvirket slik at den faste timer via ventilene 52, 54 og ledningene 23, 24, at de bare er åpne i den nødvendige tidsperiode for fullføring av tørkemidlets regenerering. Når denne periode er over, blir ventilene stengt og den regenererte tank II blir automatisk, langsomt satt under trykk med tørr, utgående gass via ledningene 90 og 5.

Denne syklus fortsetter inntil den faste syklustid er gått, hvorpå den faste timer påvirker solenoidventilen 51 og kopler ut solenoidventilen 53. Derved koples ventilene 10, 11 om slik at våt innkommende gass fra inntaket 6, passerer gjennom ventilledningen 3 til toppen av tanken II, mens solenoidventilen 54 betjenes, slik at utløpsventilen 17 koples om for å åpne ledning 2 for renseutløpsgass (solenoidventilen 52 var lukket, slik at ventilen 18 lukkes for ny trykkoppbygning i kammer II). Ventilen 13 kopler om for å lukke ledning 4, mens ventilen 14 åpner, slik at tørr, utgående gass kan passere fra bunnen av tanken II til tørrgass-utleveringsledningen 26, mens ledning 4 er lukket, bortsett fra rensegasstrømningen som passerer forbi ventilen 13 via ledningene 90, 85 og gjennom ventilen 15. Rensegasstrømningen fortsetter via ledningen 4 til bunnen av tanken I, som er koplet inn for regenereringssyklus, og deretter opp gjennom laget til ledningen 2 og videre gjennom utløpsventilen 17, tømmeventilen 19 og demperen 12, hvor gassen luftes til atmosfære. Denne syklus fortsetter inntil regenereringsperioden er fullført, hvorpå den faste timer kopler ut solenoidventilen 54 og tømmer ledningen 23, slik at renseutløpsventilen 17 lukkes. Følgelig vil ledning 4 langsomt sette tank I under trykk. Systemet fortsetter med tank II koplet til tørkesyklus inntil den faste syklustid har gått, hvorpå den faste tAmer betjener solenoidventilene 53, 52 og kopler ut ventil 51, slik at ventilene 10, 11 og 18 koples om og en ny syklus tar til.

Vanligvis gjennomføres tørkesyklusen med gass ved overtrykk i størrelsesorden 1,05 til 24,6 kp/cm 2. Åpningen 92 og spindelventilen 93 i ledningen 9 0 i kombinasjon med rense-utløpsventilene 17, 18 og tømmeventilen 19 sikrer at regenereringssyklusen gjennomføres ved et trykk som er betydelig lavere enn trykket ved adsorpsjonssyklusen.

Det mikroprosessorstyrte tørkeapparat ifølge fig. 2 er

i det store og hele likt apparat ifølge fig. 1 og like hen-visningstall er benyttet for like deler. Tørkeapparatet omfatter et par tørkemiddeltanker I og II, som inneholder et lag 1 av tørkemiddel, som silikagel eller aktivert alumina. I tankene I og II finnes det også porter 8,9 for fylling og tøm-ming av tørkemiddel.

I bunnen og toppen av hver tank er det en avtagbar tørkemiddelstøttesil 25 i form av en perforert metallsylinder, som holder tørkemiddellaget 1 i tankene I og II på plass. Dermed vil tørkemiddelpartikler som ellers kunne føres ut fra laget 1 og forbi støttesilen 25 bli holdt borte fra utløps-ventilene 13' og 14' og det øvrige system.

Inntaksledningen 6 omfatter en venturi 6a, som har målere ved inntaket og det trangeste punkt ved midten for måling av trykkdifferensial og strømning.

Det kreves bare to ledninger for forbindelse av de to tankene I og II øverst og nederst for tilførsel av innkommende gass som inneholder fuktighet og for tørr gass som har passert gjennom tørkeapparatet, med de nødvendige manifoldventiler for kopling av innkommende og utgående gasstrømning til og_ fra hver tank. Disse ledninger er utstyrt med sensorer for innsamling og sending av informasjon til mikroprosessoren via kretsene som er vist i fig. 3. Dette apparat omfatter en inntaktstrykk-måler P^ og en AP trykkindikator ved venturi 6a, en temperatur-føler ved inntaket til manifoldene 7 og en temperaturtøler ved utløpet fra manifoldene 7 til tømmeventilen 19. Inntaks-trykkdifferensial angir inntaks-strømningshastigheten.P^ og angir gasstrømningshastigheten Qf. I stedet for venturien kan en annen valgfri strømningshemning benyttes, f.eks. en dyse,

et doserings- eller skovlhjul. Strømningshastigheten kan også bestemmes som en funksjon av trykkfallet gjennom tørkemiddel-laget 1 eller gjennom inntaksventilene 10, 11.

Ledningene 2,3 og 4,5 forbinder de to tankene øverst og nederst for tilførsel av innkommende gass fra inntaksledningen 6. Denne gass inneholder fuktighet som skal fjernes og ledes via fordelingsmanifolden 7 med inntaksventilene 10, 11. De andre ledningene tjener til avgivning av tørr, utgående gass fra de to tankene. Denne gass er fri for fuktighet etter å ha passert gjennom tørkeanordningen. Den går til utløpsmanifolden 12, som omfatter utløpsventilene 13', 13' og et par rense-strømningsåpninger 15', 16' for styring av rensestrømning og utgående strømning til og fra hver tank. Manifolden 7 omfatter også utløpsventilene 17, 18, tømmeventilen 19 og demperen 20, gjennom hvilke rensestrømning blir luftet til atmosfære.

Ledningen 6 leder den fuktige, innkommende gass fra venturien 6a til manifolden 7 og til inntaksventilene 10, 11. En av ventilene 10, 11 retter den innkommende gasstrøm til en av de to inntaksledninger 2 og 3, idet en av ledningene 2,3 til enhver tid leder innkommende gass til toppen av den ene tank I, II, mens den andre ledning 2,5 til utløpsventilene 17, 18 som leder rensestrømning, regenererings-utløpsgass, til utløps-ventilen 19 og demperen 20, som lufter ut atmosfære. Gassen strømmer nedad i hver tank. Utløpsledningene 4 og 5 fra bunnen av tanken I henholdsvis II leder til utløpsmanifolden 12. Fra utløpsmanifolden 12 går en tørrgass-utløpsledning 26 for levering av tørket, utgående gass til den anordning som skal forsynes med den. I ledningen 2 6 kan det anbringes en utløps-måler og en fuktighetsføler, men dette er valgfritt og kan unnværes.

Avhengig av ventilenes 10, 11 stilling vil en av ledningene 4,5 til enhver tid lede tørr, utgående gass fra bunnen av en tank I, II til utløpsledningen 26, og den andre ledning 4,5 vil til enhver tid lede rensestrømning av utgående gass til bunnen av en tank I,II for regenerering. Utløpsventilene 13', 14' er bladfjærbelastede tilbakeslagsventiler som avhengig av trykkdifferensialet i dem åpner mellom ledningene 4,5 og utløpsledningen 26. Ventilene 10, 11, 17 og 18 er styregass-drevet, styrt av mikroprosessoren, men ventilene 13', 14' er trykkdrevet, idet den bladfjærbelastede skive åpner eller forskyves ved omkopling eller igangsetting av en innkoplet gass-strømning i ledningen 4,5, mens den andre av de bladfjærbelastede ventiler 13', 14' ved slik omkopling beveges mot setet, slik at ledningen som leder til det kammer som gjennomgår regenerering under redusert trykk stenges. Dermed ledes tørr, utgående gass til utløpsledningen 26, mens rensestrømningen går via åpningene 15", 16" eller 16", 15" til kammer I eller II,

nå med motsatt retning, dvs. i oppadgående strømning.

Oppstrøms av utløpsventilen 13' foreligger en trykk-sensor P., og ovenfor ventilen 14' foreligger en andre trykk-sensor P^. Nedstrøms ved utløpsledningen 26 foreligger en tempe-raturføler T2. Trykkmålerne P^, P^ avleser trykket ved utløps-ventilene 13', 14', og angir således regenereringstrykket i hver tank, når denne regenereres, mens T2 angir den utgående gassens temperatur.

Tørkeapparat omfatter bare fire mikroprosessorbetjente ventiler: inntaksventilene 10, 11 og utløpsventilene 17, 19, alle i inntaksmanifolden 7. Alle øvrige ventiler er betjent av apparatets trykkdifferensial og er dermed automatiske, avhengig av gasstrømningen som opprettes gjennom inntaksmanifolden via ventilene 10, 11, 17 og 18.

Hver inntaksventil 10, 11 er av den halvautomatiske, positive strømningstype idet inntaks-lufttrykkdifferensial i normal strømningsretning vil åpne ventilen i fravær av et mikroprosessorstyrt gasstrykk fra ledningene 21, henholdsvis 22, avhengig av den åpne eller lukkede stilling av solenoidventiler 51, 53, som drives av mikroprosessoren. Hver utløpsventil 17, 18 er av motsatt, halvautomatisk type, idet inntaks-lufttrykkdifferensial i normal strømningsretning holder ventilen lukket ved fravær av mikroprosessorstyrt gasstrykk fra ledningene 23 henholdsvis 24, avhengig av den åpne eller lukkede stilling av solenoidventilene 52, 54 som drives av mikroprosessoren. Utløp av gasstrykk i ledningene 21, 22, 23, 24 vil således medføre at ventilene 10, 11 er åpne og ventilene 17, 18 lukket. Det er dermed opp til mikroprosessoren å utløse lukking av ventilene 10, 11 og åpning av ventilene 17, 18 for rensestrøm-ning. Men bare en av ventilene 10, 11 og 17, 18 er åpen på et gitt tidspunkt.

Inntaksventilen 11 fremgår best av fig. 4 (ventilen 10 er identisk, men vender i motsatt retning) og det vises til ovenstående omtale av fig. 4.

En av ventilene 10, 11 er til enhver tid åpen mens den andre holdes lukket av mikroprosessorutøvet lufttrykk, slik at innkommende gass ledes til en av de to tankene I, II via inntaksledningene 2,3. Gasstrykk utøves dermed alltid mot en av ventilene 10, 11 via en av ledningene 21, 22, mens den andre ledning er åpen mot atsmosfære. Derfor forblir ventilen åpen, mens gasstrykket i passasjen 36 er over atmosfæretrykk. Ventilen lukker nar den kraft som utøves mot hetten 42 i kammer 41 er større enn den kraft som utøves mot stemplet 32 i kammer 36.

Utløpsventilen 18 ses best i fig. 5(utløpsventilen 17 er identisk, men vender i motsatt retning) og det vises til ovenstående omtale av fig. 5. Utløpsventilen er av liknende konstruksjon, med den forskjell at trykkgassporten åpner mot den andre stempelflate og derfor vil åpne ventilen i stedet for å lukke den, mens stemplet lukkes ved fjærforspenning.

Utløpsventilenhetene 13', 14' fremgår best av fig. 9, 10 og 11 (bare 14' er vist. 13' er identisk med på motstående

side av huset). Disse er lik de ventilene som er vist i fig. 6, 7 og 8 og likehenvisningstall er derfor brukt for like deler.

Disse ventiler omfatter bladfjærforspente skiver 130, som tydeligst vist i fig. 7, som virker som tilbakeslagsventiler, som fremkaller ensrettet utgående gasstrømning mot utløpet. Åpningene 15" og 16" styrer rensestrømningsmengden.

Ventilenheten omfatter et hus 132, som opptar begge ventiler og, som vist i fig. 2, danner en utløpsledningsmanifold 12. Bladfjærventilen 130 styrer strømningen til utgående gassledning 26 og åpningene 15", 16" styrer rensestrømningen som forbindes direkte med den av ledningene 4,5 som går til lavtrykkskammeret som regenereres. Ventilene 13", 14" åpner bare når oppstrøms trykk via ledningen 4 eller 5 fra kammer I eller II er større enn nedstrøms trykk i utløpsledningen 2 6 eller den andre av ledningene 5, 4 som leder til lavtrykkskammeret som regenereres. På andre tidspunkter forblir disse ventiler lukket. Følgelig åpnes de bare når kammeret foran ledningen 4 eller 5

er koplet inn for adsorpsjon.

Huset 132 har en inntaksport 123 som mottar lednings-forbindelsen 124 (koplet til ledningen 4), som kommuniserer med strømningspassasjen 135 i huset. Passasjen 12 5 leder direkte til tverrpassasjen 126, som i hver ende har en bladfjærbelastet skiveventil 130, som tillater strømning fra passasjen 125 til passasjen 126, men ikke i motsatt retning.

Den bladfjærbelastede ventil 130 har en omvendt beholder 120 som begrenser en fordypning 78 med en ventilplate 79 fastholdt til beholderen 120 ved naglen 80 og med en 0-ring 81 anbrakt mellom ytre omkrets av platen 79 og indre omkrets av beholderen 120, slik at det dannes en lekkasjesikker tetning når ventilskiven, som vist i fig. 10, holdes mot ventilsetet 135 ved omkretskanten av passasjen 12 5 der denne støter mot passasjen 126. Ventilen holdes i denne stilling, som vist i fig. 10, av bladfjæren 82, som har en ende holdt til passasje-veggen 12 6 med en skrue 83 og har sin annen ende fastholdt av naglen 80 mot beholderens 120 ytterflate på en slik måte at fjæren 82 forspenner ventilskiven mot tegningen.

Ved et tilstrekkelig trykkdifferensial gjennom ventilskiven mellom passasjen 125 og 126, som følge av høyt trykk i passasjen 4 sammenliknet med det nedstrøms utgående gasstrykk

i passasjen 126 og ledningen 26, slik at den fastsatte forspenningskraft av bladfjæren 82 overvinnes, blir ventilen skjøvet bort fra sitt sete og åpner passasjene 125, 126 for strømning av gass fra ledningen 4 til 5 til utgående gassledning 26.

Ensrettet rensestrømning sikres av den andre bladfjærbelastede ventil 130 (en del av utløpsventilen 13") ved motstående ende av passasjen 126, som lukkes som følge av høyere trykk i passasjen 12 6 enn i ledningen 5 og kammeret II.

Strømningsforbindelse med passasjen 12 5 i huset 136

har også en passasje 137 med en hullplate 138 tvers over led-

ningeri med et gjennomgående hull 139 som begrenses av den maksimale strømning i passasjen 137 til en verdi som kan opptas av hullet 139, slik at trykket bortenfor hullet reduseres. Passasjen 137 leder direkte til rensestrømningspassasjen 140

på den andre siden av åpningen 139, som vist i fig. 9. Det er en tilsvarende hullplate 138' med en åpning 139' og en passasje 137' i strømningsforbindelse med strømningspassasjen 125 for utløpsventilenheten 13' i den.andre siden av huset 136.

Ved hver ende av passasjen 140 er en propp 141 som lukker passasjen, slik at strømning gjennom hullpassasjen 139 går langs passasjen 140 og deretter gjennom åpningen 139', passasjen 137' og passasjen 125, via porten 123 til ledningen 5 og utsettes for ytterligere trykkreduksjon underveis. Kammeret II står under atmosfæretrykk når utløpsventilen 18 og tømmeventilen 19 er åpne. Strømning går slik sålenge trykket i ledningen 5 og kammeret II ligger under trykket i ledningen 4 og passasjen 125.

Mens dette trykkdifferensial kan bestå, vil rensegass-strømning følgelig gå fra ledningen 4, som vist i fig. 9, til passasjene 125, 137, gjennom åpningen 139 til passasjen i40, videre gjennom åpningen 139' og passasjen 137' til ledningen 5. Når trykkdifferensialet er i motsatt retning når kamrene er koplet om, vil slik strømning gå som rensestrømning til kammer I via passasjene 125, 137', åpningen 130', passasjen 140, åpningen 139 og passasjene 137, 125 til ledningen 4. Det fremgår at volumet og strømningshastigheten av denne rensestrømning styres av åpningene 139, 139'.

Tømmeventilen fremgår best av fig. 12 og 13 og er beskrevet ovenfor.

Dersom venstre tank I er koplet for tørkesyklus og

høyre tank II er koplet for regenereringssyklus, er ventilene 10 og 18 åpne, 11 og 17 lukket og tørkeapparatets drift er som følger: Våt, innkommende gass, f.eks. ved 7,0 3 kp/cm 3 og med en strømningshastighet på 8,637 m<3>/min. og mettet ved 26,67°C, trer inn gjennom inntaksledningen 6, passerer gjennom venturien 6a og ventilen 10 (ventilen 11 er lukket) og trer inn øverst i første tank I. Deretter passerer gassen ned gjennom laget av tørkemiddel 1, f.eks. silikagel eller aktivert alumina, til bunnen av tanken og gjennom filteret 25 og åpningsledningen 4,

ventilen 130 (13') og videre gjennom ledningen 16 til tørr-gassutløpet 26. Utgående gass leveres her ved 6,67 kp/cm 2 og 7,504 m<3>/min. med et duggpunkt på -40°C. Ventilen 14' (den andre ventil 130) hindrer den tørre gassen fra å tre inn i ledningen 5, bortsett fra gjennom passasjene 137, 137', åpningene 139, 139' og passasjen 40. Denne tilmålte porsjon av den tørre, utgående gass med en hastighet på 1,133 m 3/min tappes gjennom ledningen 5, med et trykk som er redusert til atmosfæretrykk på den andre siden av åpningen 139', og passerer deretter til bunnen av annen tank II, som er koplet for regenerering. Rensestrømningen passerer opp gjennom tørke-middellaget 1 og går øverst ut i ledningen 3. Den passerer deretter gjennom ventilen 18 til tømmeventilen 19 og demperen 20, hvor gassen luftes til atmosfære.

Ettersom den tid hvert tørkemiddellag er koplet for tørking normalt er lengre enn den tid som kreves for regenerering av det brukte lag, blir renseutløpsventilene 17, 18 betjent slik at mikroprosessoren at de bare åpnes i den nødvendige tidsperiode for regenerering av tørkemidlet. Når denne tid er gått, lukkes de og regenereringstanken II blir automatisk og langsomt satt under trykk igjen gjennom ledningen 5.

Denne syklus fortsetter inntil syklustiden som er bestemt av mikroprosessoren eller den faste timer er gått. Mikroprosessoren kopler da om ventilene 10, 11,, slik at våt, innkommende gass fra inntaket 6,passerer gjennom ledningen 3 til toppen av tanken II, mens tilbakeslagsventilen 14' beveges for åpning av ledningen 5, hvorpå tilbakeslagsventilen 13' beveges for lukking av ledningen 4, slik at tørr, utgående gass nå kan passere fra bunnen av tanken II til tørrgassutløpsledningen 26, mens ledningen 4 er lukket, bortsett fra strømningen av rensegass som strømmer forbi ventilen 13' via passasjene 137', 137, 140 og åpningene 139', 139 nå i motsatt retning. Rense-strømningen går via ledningen 4 til bunnen av tanken I, som er koplet for regenereringssyklus, og deretter opp gjennom tørkemiddellaget til ledningen 2 og derfra gjennom ventilen 17, ventilen 19 og demperen 20, hvor den er luftet til atmosfære. Denne syklus fortsetter inntil regenereringssyklusen er fullført, hvorpå mikroprosessoren lukker rensestrømnings-utløpsventilen 17. Følgelig vil ledningen 4 langsomt sette

tanken I under trykk. Systemet fortsetter med tanken II

koplet for tørkesyklus, inntil mikroprosessorens bestemte eller faste syklustid er omme, hvorpå mikroprosessoren kopler om ventilene 10, 11 og en ny syklus tar til.

Vanligvis gjennomføres tørkesyklusen med gass ved overtrykk i størrelsesorden 1,05-24,6 kp/cm 2. Åpningene sikrer at regenereringssyklusen gjennomføres ved et betydelig redusert trykk i forhold til trykket ved.tørking.

De elektriske koplinger for mikroprosessoren er vist i fig. 3. Mikroprosessoren omfatter en datainnsamlingsmodul for innsamling av data fra temperatur- og trykktransduktorene, en inn/ut-modul for mottagelse og styring av inn/ut-data, mikroprosessoren og RAM og ROM lagringsenheter for lagring av informasjon som benyttes for styring. Inntakstrykkføleren P,

kan også benyttes for å fastslå strømningshastigheten,og rense-og regenereringstrykkfølerne P^, P^ er koplet til trykktransduktorer, som er koplet til datainnsamlingsmodulen, som er direkte koplet til inn/ut-modulen. Inn/ut-modulen er også koplet til mikroprosessoren, og denne er koplet til lagrings-enhetene.

Inntakstemperaturføleren T^, utløpstemperaturføleren T 2 og rensetemperaturføleren er koplet til temperaturtrans-duktorene som i sin tur er koplet til datainnsamlingsmodulen.

I tillegg til disse sensorer som er av grunnleggende betydning,kan det også koples til en atmosfæretrykkføler og en utløpstrykkføler P,-, som alle koples til transduktorene og datainnsamlingsmodulen.

Varselsysternet som er valgfritt, kan registrere fuktighet via fuktighetsføleren H, svikt av noen av inntaksmanifold-ventilene 10, 11, 17, 18 og svikt av noen av sensorene, hvorpå mikroprosessoren kan gi et varselsignal. Varselsystemet er koplet til inn/ut-modulen.

Det er også sørget for visuell fremvisning av den informasjon som registreres av sensorene og ventileksitering som beregnes av mikjcjrosessoren på dette grunnlag, f.eks. inntaks-strømningshastighet, inntakstrykk, inntakstemperatur og spart energi. Disse fremvisere er koplet til inn/ut-modulen.

Endelig er det, system som kontrollerer styringen av

de fire ventiler i inntaksmanifolden 7 i form av solenoid-

ventiler og releer koplet til inn/ut-modulen.

Mikroprosessor-styresystemet som er vist i fig. 3, virker som følger:

A. Driftsdata overføres til datainnsamlingsmodulen

fra de fjerne trykk- og temperaturtransduktorer. Signalene omdannes til digitale størrelser og ledes til inn/ut-modulen.

B. Mikroprosessoren bestiller data fra inn/ut-modulen og foretar beregninger med disse data basert på programmer i ROM-lagringsenheten. Midlertidige tall som benyttes i beregningene er lagret i RAM-lagringsenheten eller "kladdelagret". C. På egnede tidspunkter sender mikroprosessoren sig-naler gjennom inn/ut-modulen for styring av systemets solenoid-ventilreleer. D. Driftsdata og "feil"-signaler overføres til visuell fremvisning.

I fig. 3 angir inntaks-trykkdifferensialet Ap, inntaks-hastigheten. Denne pluss P, og T.. gir inntaks-strømningshas-tigheten i m 3/min.

P^ eller P^ og T., blir brukt til beregning av den faktiske rensestrømningshastighet i m"Vmin. på bakgrunn av at renseåpningen og gassen er kjent.

Regenereringstrykket og temperaturen P^ eller P^ og T2 brukes til bestemmelse av den vannmengde som kan fjernes ved rensingen.

T2 minus angir mengden av fuktighet i inntaksluften. Alternativt kan T2 registreres i tørkelagene ved bruk av T" 2 og T"2 i tankene I og II.

Ved en variasjon av fig. 3 er det også mulig å beregne trykket oppstrøms av renseåpningen når inntakstrykket P^.og strømningshastigheten og trykktapet i systemet er kjent. I denne forbindelse kan man klare seg med en trykktransduktor mindre.

I dette tilfellet faller trykktransduktorene P^, P^ bort og erstattes av en enkelt trykktransduktor Pfi i utløps-ledningen foran tømmeventilen 19 og etter ventilene 17, 18. Temperaturtransduktoren forblir den samme, og det samme gjelder trykktransduktorene P^ P2. Trykktransduktoren Pg bestemmer regenereringstrykket ved utløpet fra tanken som utsettes for regenerering i stedet for ved innløpet som ved systemet ifølge fig. 1.

Mikroprosessoren registrerer tørkeapparatets betingelser nøyaktig, beregner omhyggelig den nødvendige rensestrømning for gjennomgående regenerering og styrer både tørkesyklusen på fast periodebasis og regenereringsperioden basert på den nødvendige, beregnede rensestrømning. Følgelig forbrukes minimalt av rensegass og tørkeapparatet er. mer økonomisk i drift enn noen annen type dehydreringsaaordninger for så å si alle formål.

I tillegg til styrefunksjonene kan mikroprosessoren

også angi de viktigste driftsdata visuelt. Den overvåker tørke-apparatets korrekte drift. I tilfelle av en svikt, finner mikroprosessoren frem til feilen og viser en blafrende, kodet melding på en varselindikator. Mikroprosessoren bidrar således til å opprettholde tørkesystemet og letter opprettelse av feil.

Følgende funksjoner utføres av computerstyresystemet:

A. Registrering av tørkeapparatets driftsbetingelser.

- Inntakstrykk

- Inntaksstrømningshastighet

- Inntakstemperatur

- Adsorbert fuktighet

- Regenereringstrykk

B. Beregning av rensingen.

- Nødvendig rensing for fullstendig regenerering.

- Rensestrømningshastighet

C. Styring av tørkeapparatets drift.

-Omkopling av kamre basert på faste tidsperioder.

- Stansing av rensingen etterat den nødvendige strømning har passert

- Rekondisjonering av tørkemiddellag ved et manuelt

betjent igangsettingsprogram

- Sørger for maksimal rensing ved høy utgangsfuktighet

(bare H-opsjon)

- Sørger for kompressorsperring for å bidra til å sikre

et anleggsluftsystem

D. Fremvisning av momentane driftsdata

- Inntaksstrømningshastigheten (m 3/min)

2

- Inntakstrykk (kp/cm )

- Inntakstemperatur (°C)

- Samlet energisparing (KWH)

E. Angivelse av feiltilstander

- Høy utgangsfuktighet (bare H-opsjon)

- Omkoplingssvikt

- Sensorsvikt

- Omkoplings- eller tilbakeslagsventilsvikt

- Elektronisk kretssvikt

- Lavt inntakstrykk

- For stor stEømningshastighet

- For høy inntakstemperatur

- Forurenset demper.

Som tidligere nevnt har de forskjellige inntaks- og utløpsrense- og regenereringssensorer flere funksjoner, avhengig av hvilket lag som er koplet for adsorpsjonssyklus og hvilket som er koplet for regenereringssyklus, idet en gitt føler i en syklus f.eks. vil registrere inntakstemperatur, mens den i den andre syklus vil registrere utløpstemperatur. Hvilken føler som registrerer hvilken funksjon fremgår av denne del av beskrivelsen.

Tørkesystemet ifølge oppfinnelsen kan benyttes med en hvilken som helst type tørkemiddel som er tilpasset for adsorpsjon av fuktighet fra gasser. Aktivert kull, alumina, silikagel, forskjellige metalloksyder, leiretyper, Fuller's jord, benkull og mobilperler (Mobilbeads) og liknende fuktighets-adsorberende forbindelser kan brukes som tørkemiddel.

Det kan også benyttes molekylsiler, idet disse i mange tilfelle har evne til å fjerne fuktighet. Denne materialtype omfatter zeolitter-, både naturlige og kunstige, hvor porene kan variere i diameter i størrelsesorden flere Ångstrømenheter til 12-15 Å eller mer. Chabasitt og analsitt er representa-tive naturlige zeolitter som kan benyttes. Syntetiske zeolitter som kan brukes omfatter dem som er omtalt i U.S. patent-skriftene 2.442.191 og 2.306.610. Alle disse materialer er velkjent som tørkemidler og en detaljert beskrivelse av dem finnes i litteraturen.-

Tørkeapparatene som er beskrevet og vist i tegningen er tilpasset for rensestrømnings-regenerering med rensestrømning i motstrøm mot den våte, innkommende gass. Som kjent er dette den mest effektive måte å utnytte et tørkemiddellag på. Når våt gass passerer gjennom et tørkemiddellag i en retning, vil fuktighetsinnholdet i tørkemidlet progressivt avta, og normalt blir siste fuktighetsmengde adsorbert ved lagets utløps-ende. Følgelig er det rimelig å innføre regenererings-rensegassen fra utløpsenden, slik at man unngår å drive fuktighet fra den våteste del av laget inn i den tørrere del av laget og dermed forlenger den nødvendige regenéreringssyklustid.

Hvis rensestrømning innføres i utløpsenden vil fuktigheten der, selv om det kan være en liten mengde, fjernes av rensestrøm-ningen og føres ned mot den våtere ende av laget. Slik regenereres laget Brogressivt fra utløpsenden og all fuktighet føres en minst mulig strekning gjennom laget før den trer ut ved inntaksenden.

Ikke desto mindre kan det for enkelte formål være ønskelig å lede rensestrømningen i samme retning som den innkommende gasstrømning. Ifølge oppfinnelsen er det mulig å la fuktighetsinnholdet i tørkemidlet stige til et meget høyt nivå, langt høyere enn normalt mulig, på grunn av mikroprosessorens beskyttende virkning. Den gjør det mulig å sikre regenerering på et tidspunkt som er mer nøyaktig avhengig av fuktighetsnivået enn det hittil har vært mulig. I mange tilfelle kan laget følgelig nærme seg metningspunktet i hele tørkemiddellaget. Det vil da gjøre liten forskjell om rense-strømningen trer inn ved inntaksenden eller ved utløpsenden,

og i forbindelse med oppfinnelsen kan begge driftsmåter tas i bruk, skjønt motstrømsregenerering i mange tilfelle foretrekkes.

Følgende eksempel representerer etter oppfinnerens opp-fatning et foretrukket utførelseseksempel av tørkeapparatet og driftsmetoden for et tørkeapparat ifølge oppfinnelsen.

Eksempel.

Et tolags, varmefritt tørkeapparat av den type som er vist i fig. 2, med to tørkemiddellag som er 127 cm lange og har en diameter på 2 0,95 cm og hvor hvert lag inneholder 340,648 kg aktivert alumina, ble brukt for tørking av luft med 70% relativ fuktighet, en temperatur på 19,44-21,11°C og med et inngangstrykk pa 5,6 kp/cm 2. Overflatestrømningshastig-heten av luften var 16,76 m/min.

Det ble samlet data for et antall tørkesykluser som ble gjennomført i dette apparat. Av disse data fremgikk at mikroprosessoren styrte regenererings-syklusperioden tilfreds-stillende for full regenerering av adsorpsjonsmiddellaget og at denne styring med fast syklustid på, 10 min, 5 min for hvert lag, gjorde det mulig å avslutte tørkesyklusen ved et trygt fuktighetsnivå i den utgående gass. Det fremgikk også av de forskjellige syklustider at mikroprosessoren regulerte regene-reringssykluslengden slik at den var tilpasset fuktighetsnivået i den innkommende luft og reduserte rensestrømningstapet ved å redusere rensestrømningen, idet bare den nødvendige rensestrøm-ning for hver regenerering ble brukt.

Skjønt oppfinnelsen er beskrevet med spesiell vekt på et tørkemiddel-tørkeapparat og en fremgangsmåte for tørking av gasser, vil det være innlysende for fagfolk at dette apparat med et hensiktsmessig valg av tørkemiddel kan benyttes for separasjon av en eller flere gasskomponenter fra en gassblanding. I dette tilfelle kan den adsorberte komponent fjernes fra adsorpsjonsmidlet ved redusert trykk under regenerering, uten varmepåføring. Metoden kan således benyttes for separasjon av hydrogen fra petroleum-hydrokarbonstrømning og andre gass-blandinger som inneholder det samme for separasjon av oksygen fra nitrogen, for separasjon av olefiner fra mettede hydro-karboner m.v. Fagfolk vil kjenne adsorpsjonsmidler som kan benyttes for dette formål.

I mange tilfelle kan adsorpsjonsmidler som er brukbare for fjernelse av fuktighet fra luft også benyttes, fortrinnsvis for adsorpsjon av en eller flere gasskomponenter fra en gassblanding, som aktivert karbon, glassull, adsorberende bomull, metalloksyder og leirtyper, som atapulgitt og bento-nitt, Fuller's jord, benkull og naturlige og syntetiske zeolitter. Zeolittene er særlig effektive for fjernelse av nitrogen, hydrogen og olefiner som etylen eller propylen, fra en blanding med propan og høyere parafinhydrokarbonater, eller buten eller høyere olefiner. Zeolittens selektivitet avhenger av porestørrelsen eller materialet. Tilgjengelig litteratur viser den selektive adsorpsjonsevne av de tilgjengelig zeolitter, slik at valget av materiale for et spesielt formål blir enkelt og ikke utgjør noen del av oppfinnelsen.

Claims (21)

1. I. Gass-fraksjoneringsapparat for reduksjon av konsentrasjonen av en eller flere første gasser i en gassblanding med en andre gass under en maksimal konsentrasjonsgrense av gassen eller gassene i den annen gass, der blandingen ledes i kontakt med og fra en ende til den annen av et av de to lag (1) av et adsorpsjonsmiddel med en selektiv affinitet for den første gass, hvilket lag adsorberer den første gass for dannelse av en utgående gass, med en gasskonsentrasjon under det nevnte maksimum for dannelse av en konsentrasjonsgradient av den første gass i laget, hvilken gradient ved fortsatt adsorpsjon avtar progressivt fra den ene til den annen ende, samtidig med at det dannes en•konsentrasjonsfront med stigende konsentrasjon av den første gass i laget,hvilken konsentrasjonsfront skrider progressivt frem fra den ene til den annen ende av laget hvis adsorpsjonskapasitet avtar mens man leder en gassformet rengjøringsstrøm gjennom det annet av de to lag (l),for å desorbere den der adsorberte gass,mens fremadskridningen av konsentrasjonsfronten for den første gass i laget (1) vendes om,hvorved det annet lag (1) regenereres for en ytterligere adsorpsjonssyklus,hvorpå lagene (1) periodisk veksler, slik at et lag avvekslende befinner seg i regenereringsdelen av syklusen og det annet lag i adsorpsjonsdelen av syklusen, der det er anordnet minst to kar (I,II) som inneholder adsorpsjonslagene som periodisk alter-nerende kan adsorbere og regenerere slik at et kar (I,II) befinner seg i adsorpsjonsdelen av syklusen,mens det annet kar (I,II) befinner seg i regenereringsdelen av syklusen og med en styreinnretning for syklusene som også bestemmer når syklusveksling skal finne sted for lagene (1) mellom adsorpsjon og regenerering og som avgir et signal når omkoblingen skal foregå, karakterisert ved at det er anordnet flere pneumatisk styrte strømningsstyreventiler (10, II, 17,18) som hver kan stilles for åpning eller lukning av en strøm og som i en av disse to stillinger forspennes av den fremherskende trykkforskjell (36,57)i systemet og/eller med en syklusstyreanordning som reagerer på det signal som avgis av tidsstyreanordningen og som innbefatter en styregassledning (21, 22) tilknyttet en trykkgasskilde for styring av ventilens åpnings-eller lukkebevegelse ved å la gasstrykket virke på ventilen gjennom styregassledningen,

   en anordning som presser ventilen til lukking eller åpning, idet motliggende ventilsider har forbindelse med oppstrøms-og nedstrømsgasstrykket i den ledning (6, 2, 3) som kontrolleres av ventilen, og en av disse ventilsider har forbindelse med styregassporten, og idet syklusstyreanordningen som respons på signalet raskt tilveiebringer et differensialtrykk over ventilen via styregassledningen (21, 22), tilstrekkelig til å overvinne det herskende systemtrykkdifferensial ved ventilen, slik at ventilen beveges til åpen eller lukket stilling, hvorved det tilveiebringes en veksling av lagene i samsvar med betjeningen av syklusstyreanordningen og i samsvar med differensialtrykket, og ventilen ved av-bryting av slik gasstrykkpåvirkning via styregassledningen vil bevege seg til lukket eller åpen stilling under påvirkning av det herskende systemtrykkdifferensial over ventilen.
2. 2. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at åpnings-eller lukke-bevegelsen av ventilen (18) styres av gasstrykk ved styregassporten, utøvet mot flaten av et fjærforspent stempel (55, 56) som er festet til ventilen, hvor fjæren (56) forspenner ventilen i den ene lukkede eller åpne stilling, hvor motstående flater av stemplet (55) står i forbindelse med oppstrøms og nedstrøms gasstrykk i ledningen som styres av ventilen og hvor en av disse flater er i forbindelse (75, 76) med styregassporten, slik at stemplet (55) beveges til åpen eller lukket stilling ved et tilstrekkelig trykk-dif f erensial over stemplet, utøvet for å overstige et bestemt minimum via styregassporten, styrt av syklusstyreanordningen.
3. 3. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at det omfatter en styre-ventil (19) for tømming som regulerer eller begrenser den utgående strømning fra et adsorpsjonslag under trykkutlikning etter adsorpsjon og før. regenerering, slik at støy og tømmestrømningshastighet, rystelser og slitasje på adsorpsjonslaget reduseres under trykkutlikning.
4. 4.. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det omfatter en ventil (13, 14) som reduserer trykket i adsorpsjonsmiddellaget under regenerering.
5. 5. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det omfatter en ventil (13, 16) som omstyrer en del av den tørkede, utgående gass som rensegass i motstrømning gjennom det lag som regenereres .
6. 6. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved organer i lagene for registrering av ankomsten av fuktighetsfronten i det ved et punkt i laget som er langt nok fra dets utløpsende til å tillate avslutning av syklusen før fronten kan forlate laget .
7. 7. Gass-frak-sjoneringsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved organer for utøvelse av varme under regenerering.
8. 8. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at beholderne er varmefrie .
9. 9. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved en uavhengig forsyningskilde for trykkgass til styregassporten.
10. 10. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved en ventil (27) som omstyrer en del av systemgassen til styregassporten.
11. 11. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 10, karakterisert ved at ventilen omstyrer utgående gass til styregassporten.
12. 12. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 10, karakterisert ved at ventilen omstyrer innkommende gassblanding til styregassporten.
13. 13. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 10, karakterisert ved trykkreduksjonsorganer som reduserer systemgasstrykket som utøves mot styregassporten.
14. 14. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 10, karakterisert ved en pneumatisk styreanord-ning som styrer trykkgassutøvelsen mot porten.
15. 15. Gass-fraksjonsapparat ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved en tømmestyreventil (15) som omfatter en skruefjærbelastet ventil, som på en side har en trykkmottagende flate som er utsatt for gasstrykket i ett av de to adsorpsjonslagkamrene, via utløps-ventilen, og på motstående side har en trykkmottagende flate som er utsatt for atmosfæretrykk via utløpsventilen (17, 18), og videre har en kritisk åpning (118) hvor gass tappes forbi ventilen når ventilen er lukket, slik at utløps-strømningen fra kamret begrenses, slik at når utløps-ventilen åpner mot atmosfæretrykk og kamret koples fra adsorpsjon til regenerering og trykket reduseres fra driftstrykk til atmosfæretrykk, vil skruefjæren (115) under det resulterende trykkdifferensial på tvers av den kompri-meres til lukket stilling, mens strømningen kan fortsette via den kritiske åpning (118), slik at trykkdifferensialet reduseres og fjæren gradvis åpnes mens så skjer, og tillater

    økende strømning mellom vindingene.
16. 16. Gass-fraksjoneringsapparat som' angitt i krav 15, karakterisert ved at det nedstrøms av styreventilen for tømming har en demper (20) som sprer strømningen før denne trer ut i atmosfæren og derved demper støyen.
17. 17. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 15, karakterisert ved minst en pneumatisk drevet strømningsstyreventil (10, 11, 17, 18) som fremkaller omkopling av lagene som respons på betjening av organene og som respons på trykkdifferensial gjennom den, og som er bevegelig mellom en åpen' og en lukket stilling avhengig av påtrykkingen mot den av et bestemt utløpsgasstrykk som styres av syklusstyreorganene og overvinner det rådende systemtrykkdifferensial ved ventilen, slik at ventilen ved styrt påtrykking av utløpsgasstrykk fra styreanordningen vil beveges til lukket eller åpen stilling og Ved avbrudd av slikt påtrykk vil bevege seg til den andre åpne eller lukkede stilling under det rådende system-trykkdifferensial gjennom ventilen.
18. 18. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 17, karakterisert ved at en av åpnings-eller lukkebevegelsene av ventilen (18) styres av gasstrykket ved en styregassport (75) som utøves mot flaten av et fjærbelastet stempel (55) som er festet til ventilen, idet fjæren (56) forspenner ventilen til lukket eller åpen stilling, at motstående flater av stemplet står i forbindelse med oppstrøms og nedstrøms gasstrykk i ledningen som styres av ventilen, og at en av disse flater står i forbindelse med styregassporten (75), slik at stemplet (55) ved utøvelse av tilstrekkelig trykkdifferensial mot stemplet, supplert av gasstrykk som utøves mot en flate . av stemplet via styregassporten under styring av syklusstyreanordningen, beveges til den andre av den åpne og lukkede stilling.
19. 19. Gass-fraksjoneringsanordning som angitt i et av krav-ene 2-18, karakterisert ved at det foreligger slike ventiler (10, 11, 17, 18) i hver inntaks-og utløps-gasstrømningsledning til eller fra hvert adsorpsjonslagkammer, at ventilene er anordnet slik at de åpnes eller lukkes avhengig av trykkdifferensial i valgte faser av adsorpsjons-og regenereringssyklusene og setter apparatets inntak og utløp i forbindelse med valgte lag for adsorpsjon og regenereringsgasstrømning, avhengig av ut-øvelse av gasstrykk mot styregassporten fra syklusstyreanordningen .
20. 20. Gassfraksjoneringsanordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved organer i lagene for registrering av gasstrømningshastigheten gjennom laget ved adsorpsjon, av inntaks-og utløpstemperatur og trykk og regenereringstrykk, og ved en mikroprosessor som er programmert slik at den beregner den rensemengde som er nødvendig for regenerering av adsorpsjonslaget som er koplet for regenerering, beregner rensestrømnings-hastigheten og, basert på disse beregninger, styrer regene-reringsvarigheten slik at rensestrømmen slutter når adsorp->' sjonslaget er blitt regenerert og styreorganer for styring av syklusvarigheten og for omkopling av adsorpsjonslagene på slutten av hver.syklusperiode.
21. 21. Gass-fraksjoneringsapparat som angitt i krav 20, karakterisert ved forspenningsorganer (56) som forspenner ventillegemet (59) til åpen eller lukket stilling ved trykk, opp til et fastsatt minimum, og at organene av gasstrykk utøver tilstrekkelig gasstrykk til å overvinne forspenningsorganets forspenningskraft.