SE429301B - Sett vid torkning av en gas samt apparat for genomforande av settet - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 8107882-6 i rotormassan vid regenereringen och föijer med rotorn in i torkzonen och bortiedes där. Den dei av regenereringsvär- men som på detta sätt konsumeras tiil annat än förångning av vattnet i rotorn biir en ren förïust och denna förlust blir större och större ju högre regenereringstemperaturen är. Vid fuktväxiarapparater av den typ, som innefattar en bädd e11er fyiimassa i form av en rotor, är det sålunda icke lönsamt att värma regenereringsiuften tili aiitför höga temperaturer, utan i stäiiet måste regenereringsgasmängden öka med därav föijande nackdeiar. Man kan även såsom ofta praktiseras föra bort en dei av den uppïagrade värmen i rotorn innan den träder in i torkzonen genom att en s k kyïzon införes me11an regenereringszon och torkzon i viiken kyïzon en mindre ïuftström kyier rotorn. Syftet är då of- tast primärt att se tili att rotorn biir avkyïd så att tork- iuften inte biir värmd.i onödan. man kan också utnyttja den värme som kyïïuften har upptagit genom att bïanda i den i regenereringsiuften men detta kräver specie11a åtgärder i form av en extra fiäkt eiier någon form av stryporgan som omedeïbart gör arrangemanget kompiicerat och dyrbart.

Huvudsyftet med uppfinningen är sâïunda att åstadkomma ett sätt och en anordning för torkning av gas, varvid rege- nereringsiuften fås att upptaga en större fuktmängd per viktsenhet än vid konventioneiia fuktväxiarapparater av den- na typ. Ett annat syfte är att åstadkomma en kyining av ro- tormassan innan denna från regenereringszonen inkommer i torkzonen utan att nâgra extra arrangemang i form av fiäk- tar eiier stryporgan behöver anordnas i fuktväxïarapparaten.

Dessa och andra ändamâi eiier syften med uppfinningen uppnås genom att sättet och anordningen erhâiïit de i de föïjande patentkraven angivna kännetecknen.

Uppfinningen kommer i det föijande att beskrivas när- mare i samband med ritningen som visar en föredragen utför- ingsform av en anordning för sättets genomförande. Figuren visar schematiskt i perspektiv en sprängskiss av de vitaia deiarna i tork- e11er fuktväxlaranrodningen för genomför- 10 15 20 25 30 35 8107882-6 ande av torkförloppet enligt uppfinningen.

I det följande skall torkapparaten beskrivas i sam- band med torkning av fuktig luft och det antages att även regenereringsgasen utgörs av luft även om uppfinningen na- turligtvis ej är begränsad härtill.

I figuren visas endast de vitala delarna i anordning- en medan för tydlighetens skull sådana delar som appara- tens hölje och fläktar för att åstadkomma respektive luft- strömmar är utelämnade. Torkanordningen innefattar sålunda en regenerativ torkrotor betecknad med 10 vilken innehål- ler en fyllmassa, som exempelvis består av omväxlande pla- na och korrugerade, tunna skikt av lämpligt material, så- som metall, exempelvis aluminium, glasfibermaterial eller liknande. Materialet har i sig självt fuktupptagande för- måga och/ eller är impregnerat med ett hygroskopiskt ämne, exempelvis litiumklorid eller även ett fast sorptionsmedel, såsom molekylsil eller dylikt. De omväxlande plana och kor- rugerade skikten är spiralformigt lindade på varandra till bildande av rotorkroppen 10 som sålunda uppvisar ett stort antal axiella kanaler som är öppna mot rotorns båda änd- ytor, Rotorn är i den visade utföringsformen invändigt ut- bildad med ett cylindriskt hålrum eller en cylindrisk axel 12 för ett ändamål, som beskrives närmare nedan. Rotorn 10 är rgterbart lagrad i det icke visade höljet, exempelvis på rullar som uppbär rotorn vid dess ytterperiferi och ro- torn 10 drivs med ett lågt varvtal i den av pilarna angiv- na rotationsriktningen exempelvis med tillhjälp av en motor- driven, ändlös rem som är lagd runt rotorns ytterperiferi.

Den luftström som skall torkas, huvudluftströmmen, pas- serar rotorn 10 från vänster till höger i figuren såsom an- ges med pilarna 14. Luftens 14 transport genom rotorns 10 torkzon åstadkommas exempelvis med en icke visad fläktan- ordning. Efter torkzonen är sett i rotorns 10 rotationsrikt- ning anordnad en regenereringszon i vilken den av rotorn 10 upptagna fukten avlägsnas med tillhjälp av förvärmd regene- reringsluft. 10 15 20 25 30 35 8107382-6 Enligt uppfinningen är regenererings- och kylzonerna uppbyggda på följande sätt: den vid pilen 16 införda luften uppdelas i två delströmmar 18, 20 av vilka den ena delström- men 18 som utgör regenereringsgas efter förvärmning medelst en värmare 22 passerar genom rotorn 10 medan den andra del- strömmen 20 som utgör kylgas utan föregående uppvärmning - passerar rotorn 10 efter den uppvärmda gasströmmen 18 sett i rotationsriktningen.

Med tillhjälp av ett ändlock 24, som är försett med mellanväggar 26 a - 26 d, uppdelas rotorn 10 i regenererings- zon, kylzon och torkzon på inom denna teknik vanligt sätt.

Den som kylluft använda delströmmen 20, som avkyler 2 rotorns fyllmassa innan den senare inträder i torkzonen, uppvärmes under sin passage genom rotorn 10 och den så värm- da luften förenas med regenereringsluftströmmen 18 efter del- strömmens passage genom rotorkroppen. Delströmmarna 18; 20 blandas därvid till en enda luftström 32 i en kanal 30 i ett ändlock 28 på rotorns 10 i figuren vänstra sida. Kanalen 30 vänder även denna luftström 32 och leder tillbaka densamma genom rotorns 10 hålrum eller axel 12. Den återcirkulerade strömmen 32 som inträder i rotoraxeln 12 värms medelst en värmare 34, schematiskt visad som en värmespiral vilken före- trädesvis är belägen i hålaxelns 12 inre. Den så uppvärmda luftströmmen 32 vändes vid rotorns 10 i figuren högra änd- yta med tillhjälp av en kanal 36 utformad i locket 24 och bringas att passera rotorn 10 i ytterligare en regenererings- zon, som avgränsas av mellanväggarna 26a och 26b i locket 24. Denna andra regenereringszon är sett i rotorns 10 rota- tionsriktning belägen före den första regenereringszonen, vilken avgränsas mellan väggarna 26b och 26d i ändlocket 24.

Avsikten med att låta regenereringsluftströmmen pas- sera rotorn flera gånger, såsom exemplets två gånger - luft- strömmarna 18, 32 - är att få den att ta upp en större fukt- mängd per kg än vad en konventionell tork tar, där regene- reringsluften endast får passera rotorn en gång.

Dm man som exempel antager att det gäller att torka luft av tillståndet 0° och 50% relativ fukt och att rege- l0 15 20 25 30 35 8107882-6 nereringsluften också har samma tillstånd kan man vid utnyttjande av ett konventionellt (en stegs) sätt att re- generera, värma regenereringsluften till exempelvis 700.

Teoretiskt skulle denna regenereringsluft då kunna nå ett utgångstillstånd av 340 och 50% relativ fukt, varvid den skulle öka i x-värde från ca 2 g/kg till 17 g/kg.

Om man i stället halverar regenereringsluftmängden men tillför lika mycket värme, uppdelat på två konseku- tiva steg, med lika stor värmetillförsel i varje steg, kom- mer första steget att väsentligen sammanfalla med det ovan beskrivna konventionella torkfärloppet. Sedan värmes denna luft som enligt ovan har en temperatur av 34° ännu en gäng 700 till 1040 och färes genom rotorn samt lämnar den med en temperatur av 510 och ett x-värde av 41 g/kg. I det andra torksteget tar då regenereringsluften upp 41-17 = 24g och sammanlagt tar regenereringsluften således upp 41-2 = 39 g/kg i stället för 15 g som i det "konventionella" fal- let. Regenereringsluften tar alltså upp mer än 2 x 15 g/kg och torken får därför en större kapacitet eller bättre ekonomi vid systemet med flera konsekutiva regenererings- steg. _ Teoretiskt kunde man naturligtvis tänka sig att vid en-stegsregenerering värma det till halva mängden reduce- rade regenereringsluftflödet till 1400 i ett enda steg.

Dock uppstår härvid stora förluster pga. den del av re- genereringsvärmen som lagras upp i rotormassan vid regene- reringen och som följer med rotorn in i torkzonen och bort- ledes där. Dessa förluster gör att det inte blir lönsamt att värma en reducerad regenereringsluftmängd till den i exemplet angivna temperatumm 1400.

Vid tvâ-stegsregenereringen enligt uppfinningen hål- ler man däremot temperaturen nere vid en lägre nivå, i första steget md 700, i andra steget vid 1040. Sammanta- get blir rotortemperaturen och därmed väremförlusten till torkluften därför betydligt lägre än vid 1400-fallet, sä att man fortfarande jämfört med det konventionella rege- 10 w 20 .8107882-6 6 nereringssättet med 700 temperatur i exempïet, åstadkom- mer en kapacitetshöjning eiier ekonomiförbättring. iTvå- eT1er fierstegsregenereringen se ovan ejbuden även stora fördeiar därigenom att kyisektoriuften 20 med en och samma fiäkt och utan extra tryckfaii kan föras ge- nom rotorn paraïieiit med första regenereringsstegets 1uft 18 för att sedan biandas med denna tiiï iuftströmmen 32 och värmas vidare före det andra regenereringssteget. Pâ detta sätt återföres och nyttiggöres den värme, som rotorn berövas i kyTzonen och kommer regenereringen tiii godo utan att man som vid konventioneiia torkar med regenerering i ett steg behöver använda extrafiäktar, styrporgan e11er iiknande för att åstadkomma kyiiuftens transport tiilbaka tiii rege- nereringszonen. .

Uppfinningen är givetvis icke begränsad tiii den visade utföringsformen utan kan varieras inom ramen av den till grund för uppfinningen iiggande idén. Såiunda kan naturiigt- vis återcirkuiationen av iuft tiil det andra regenererings- steget ske utanför rotorn i stäiiet för genom dess inre hâirum 12, men den visade uppbyggnaden av anordningen ger ett kompakt byggnadssätt samtidigt som kortaste strömningsvägar erhåiies.

Claims (7)

8107882-6 7 PATENTKRAV

1. Sätt vid torkning av gas som i en huvudström föres genom en torkzon i en regenerativ fuktväx1arappa- rat som har en kropp med en fuktabsorberande fyiïmassa, vi1ken fyïlmassa efter torkzonen sätts i förbindeïse med en regenereringszon i viïken en utanför kroppen värmd regenereringsgas bringas att passera fy11massan i mot- ström mot huvudströmmen, k ä n n e t e c k n a t av att regenereringsgasen sedan den passerat fuktväxïarapparatens fyïimassa återcirkuieras utan att passera fyïlmassan och bringas att efter förnyad värmning passera fy11massan i minst en ytterïigare regenereringszon. _

2. Sätt en1igt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att regenereringsgasen bringas att passera fyiïmassan i den e11er de ytteriigare regenereringszonerna innan fy11- massan sätts i förbindeïse med den förstnämnda regenere- ringszonen.

3. Sätt eniigt krav 1 e11er 2, k ä n n e t e c k - n a t av att para11e11t med regenereringsgasen en ky1- gas ïedes genom massan före dess återinträde i torkzonen och att den därvid uppvärmda kyïgasen b1andas med regene- reringsgasen från den förstnämnda regenereringszonen innan denna på nytt värmes och inïedes i den e11er de ytter- iigare regenereringszonerna.

4. Sätt enïigt något av kraven 1 - 3, k ä n n e - t e c k n a t av att regenereringsgasen från den första regenereringszonen återcirkuïeras via minst en separat ka- na1 i fuktväx1arapparaten.

5. Fuktväx1arapparat för torkning av gas enïigt något av kraven 1 - 4, innefattande en fuktväkiar- kropp i form av en kontinuer1igt roterande rotor (10) in- nefattande en fy11massa med fuktabsorberande förmåga, vilken fy11massa innefattar kana1er för att Ieda gas me11an två ändytor (24, 28) av rotorn samt de1ningsorgan (26a-26d, 30) a1oåas2-6 som uppdeïar nämnda ytor i sektorformade tork- resp. regenereringszoner, varvid gas (14) som ska11 torkas ïeds genom torkzonen och förvärmd regenereringsgas (18) Ieds genom regenereringszonen, k ä n n e t e c k n a d därav att ett kanaïsystem (30, 26a, 26b) är anordnat för att âtercirkuïera regenereringsgasen (18) sedan denna pas- serat rotorn (10) vid sidan av denna och för att på nytt ïeda regenereringsgasen genom rotorn i minst en ytterligare regenereringszon (26a, 26b), varvid uppvärmningsorgan (34) är anordnade att uppvärma'regenereringsgasen före dess återinträde i rotorn (10).

6. Anordning en1igt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av attden cyïindriska fuktväxïarrotorn (10) har ett centraït hâ1rum (12) genom viïket regenereringsgasen återcirkuïeras före sitt inträde i den ytterïigare regenereringszonen (26a, 26b). 1

7. Anordning enïigt krav 5 e11er 6, k ä n n e t e c k - n a d av att delningsorgan (26c, 26d) är anordnade för att åstadkomma en kyïzon i viïken en kyïgas (20) ïeds genom ro- torn (10) i rotationsriktningen före torkzonen och kanaï- organ (30) för att b1anda ky1gasen (20) och regenererings- gasen (18) från den förstnämnda regenereringszonen.