WO2004047957A1 - Kaltregenerierter adsorptionstrockner für feuchtigkeitsbeladene, gasförmige medien - Google Patents

Kaltregenerierter adsorptionstrockner für feuchtigkeitsbeladene, gasförmige medien Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a cold-regenerated adsorption dryer for moisture-laden, gaseous media with at least two parallel adsorption chambers filled with a desiccant, which can be switched in alternation from adsorption to desorption (regeneration) by means of valve combinations arranged on their inlet and outlet sides, the medium to be dehumidified the adsorption chamber ready for adsorption can be supplied under pressure by a blower via the inlet-side valve combination and the dehumidified medium can be divided from the outlet side of this adsorption chamber by means of the outlet-side valve combination into a main stream which can be supplied to a consumer via an open valve of the outlet-side valve combination, and into a partial flow which can be fed to the adsorption chamber with the desiccant to be regenerated via a throttle valve on its outlet side, the outlet-side vent Combination has two pairs of valves lying in parallel and acting in opposite directions and in pairs and the common connections of the valves of each pair are connected via a connecting line
  • Adsorption dryers of this type are both from practice and from DE 42 39 615 AI and DE 79 11 056 Ul as well as from the specialist literature ("Filtering and Drying" by Werner Strauß-Zunker - ISDN 300-000388-6, page 164 ff.
  • the advantage of such adsorption dryers is that they can continuously dehumidify moisture-laden gaseous media because they can be switched from adsorption to desorption.
  • the one adsorption chamber works in the adsorption mode, then with a partial flow of the dehumidified medium it becomes saturated with moisture
  • the desiccant in the other adsorption chamber regenerates by feeding it to the adsorption chamber on its outlet side and then flowing through the desiccant in countercurrent. This regeneration presupposes that the one adsorption chamber supplies a dehumidified medium. If no medium to be dehumidified is supplied to it, then also no partial flow of dehumidified medium is branched off and for regeneration of the desiccant are fed to the other adsorption chamber.
  • the invention has for its object a cold regenerated adsorption dryer at the beginning to further develop the type mentioned, so that desiccant laden with moisture can be regenerated with minimal effort even if the
  • Adsorption dryer is not supplied with a medium to be dehumidified during a break.
  • This object is achieved in that at the outlet of the adsorption dryer a store is arranged upstream of the consumer, from which dried medium can be supplied for regeneration when the supply of medium to be dehumidified is interrupted.
  • the dehumidified air stored in a storage at the outlet of the adsorption dryer is supplied for regeneration of the one adsorption chamber with the desiccant to be dehumidified, if no partial stream of dehumidifying medium can be provided by the other adsorption chamber , This means that in no case does the regeneration phase of the desiccant to be dehumidified in one adsorption chamber be interrupted.
  • a storage container can serve as storage. Depending on the design, the line network leading to the consumer can also be used for this.
  • an embodiment of the invention provides that the connecting line from the outlet-side valve combination with the throttle valve and the pair of oppositely acting valves, which are open from the connecting line, can be exchanged with a throttle valve as a structural unit against a structural unit consisting of a line connecting only the outlet sides of the adsorption dryer.
  • a throttle valve as a structural unit against a structural unit consisting of a line connecting only the outlet sides of the adsorption dryer.
  • FIG. 1 shows an adsorption dryer to which a medium to be dehumidified is supplied and in which the one adsorption chamber is operated in the adsorbing mode and the other adsorption chamber in the regenerating mode
  • FIG. 2 shows the adsorption dryer according to FIG. 1, to which no medium to be dehumidified is supplied, but in which the other adsorption chamber is operated in the adsorbing mode.
  • the drawing shows an adsorption dryer with two alternatingly operated adsorption chambers 1, 2, which are filled with a desiccant 3, 4.
  • a valve combination of a four-way switch valve 5 and a throttle valve 7 leading to a blow-out nozzle 6 is arranged on the inlet sides of the two adsorption chambers.
  • a medium loaded with moisture is supplied under pressure by a blower 8 to one or the other adsorption chamber 1, 2. 1, this is the adsorption chamber 1.
  • the medium to be dehumidified is dehumidified as it passes through the drying agent 3.
  • the difference between the medium loaded with moisture and the dehumidified medium is illustrated by thicker or thinner puncturing.
  • a further valve combination is arranged on the outlet sides of the two adsorption chambers 1, 2. This consists of two pairs of parallel check valves 9, 10 and 11, 12 acting in opposite directions and a connecting line 13 with a throttle valve 14, via which connecting lines 15, 16 arranged between the check valves 9, 10 and 11, 12 of each pair are interconnected.
  • This output side The valve combination can be designed in whole or in part as an interchangeable unit in order to convert or upgrade conventional cold-regenerated adsorption dryers, which can only be regenerated if the medium to be dehumidified is continuously supplied.
  • the interchangeable complete valve combination is identified by bordering it with a dashed box.
  • the dehumidified medium can reach an accumulator 17 via the open check valve 9 and from there via a throttle valve 18 to a consumer.
  • the dehumidified medium can reach the other adsorption chamber 2 via the throttle valve 14 and the open check valve 12.
  • the throttle valve 14 causes the dehumidified medium to be divided into a main stream which is fed to the store 17 and a partial stream which is fed to the adsorption chamber 2.
  • the partial flow of the dehumidified medium supplied to the adsorption chamber 2 is represented in the drawing by small, empty circles.
  • This dehumidified medium is loaded with moisture as it passes through the drying agent 4, which is made clear graphically by the fact that the circles on the outlet side of the adsorption chamber 2 are filled. Via the valve 5 and the throttle valve 7, the medium then loaded with moisture reaches the blow-out nozzle 6.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen kaltregenerierten Adsorptionstrockner für feuchtigkeitsbeladene, gasförmige Medienmit zwei parallel liegenden, mit einem trockenen Mittel (3, 4) gefüllte Adsorptionskammern (1, 2), die im Wechsel von Adsorption auf Desorption (Regeneration) mittels an den Eintrittsseiten und Austrittsseiten der Adsorptionskammern (1, 2) vorgesehenen Ventilkombinationen umschaltbar sind. Um die Regeneration des Adsorptionsmittels in der einen oder anderen Adsorptionskammer (1, 2) auch dann durchführen zu können, wenn von der Eintrittsseite aus kein zu entfeuchtendes Medium dem Adsorptionstrockner zugeführt wird und deshalb kein aus dem Hauptstrom des getrockneten Mediums abgezweigter Teilstrom der Adsorptionskammer (1, 2) mit dem zu regenerierenden Medium zugeführt werden kann, wird über die austrittsseitige, mit einem Drosselventil (14) versehene Ventilkombination (9-12, 14) aus einem dem Adsorptionstrockner nachgeschalteten Speicher (17), dem zuvor aus dem Adsorptionstrockner getrocknetes Medium zugeführt wurde, getrocknetes Medium für die Regeneration des zu trocknenden Mittels (3, 4) in der einen oder anderen Adsorptionskammer (1, 2) zurückgeführt.

Description

Kaltregenerierter Adsorptionstrockner für feuchtigkeitsbeladene, gasförmige Medien
Die Erfindung betrifft einen kaltregenerierten Adsorptionstrockner für feuchtigkeitsbeladene, gasförmige Medien mit mindestens zwei parallel liegenden, mit einem Trockenmittel gefüllte Adsorptionskammern, die im Wechsel von Adsorption auf Desorption (Regeneration) mittels auf deren Eintrittseiten und deren Austrittseiten angeordneten Ventilkombinationen umschaltbar sind, wobei das zu entfeuchtende Medium der für die Adsorption bereiten Adsorptionskammer über die eintrittseitige Ventilkombination von einem Gebläse unter Druck zuführbar ist und das entfeuchtete Medium von der Austrittseite dieser Adsorptionskammer mittels der austrittseitigen Ventilkombination aufteilbar ist in einen Hauptstrom, der über ein geöffnetes Ventil der austrittseitigen Ventilkombination einem Verbraucher zuführbar ist, und in einen Teilstrom, der der Adsorptionskammer mit dem zu regenerierenden Trockenmittel über ein Drosselventil an deren Austrittseite zuführbar ist, wobei die austrittseitige Ventilkombination zwei Paar parallel liegende und paarweise und untereinander gegensinnig wirkende Ventile aufweist und die gemeinsamen Anschlüsse der Ventile eines jeden Paares über eine mit einem Drosselventil ausgestattete Verbindungsleitung verbunden sind. Adsorptionstrockner dieser Art sind sowohl aus der Praxis bzw. der DE 42 39 615 AI und DE 79 11 056 Ul als auch aus der Fachliteratur („Filtern und Trocknen" von Werner Strauß-Zunker - ISDN 300-000388-6, Seite 164 ff. ) bekannt. Der Vorteil solcher Adsorptionstrockner ist, daß sie kontinuierlich feuchtigkeitsbeladene gasförmige Medien entfeuchten können, weil sie im Wechsel von Adsorption auf Desorption schaltbar sind. Arbeitet die eine Adsorptionskammer im Adsorptionsbetrieb, dann wird mit einem Teilstrom des durch sie entfeuchteten Mediums das mit Feuchtigkeit gesättigte Trockenmittel der anderen Adsorptionskammer regeneriert, indem es dieser Adsorptionskammer an deren Austrittseite zugeführt wird und dann im Gegenstrom das Trockenmittel durchströmt. Eine solche Regeneration setzt voraus, daß die eine Adsorptionskammer ein entfeuchtetes Medium liefert. Wird ihr kein zu entfeuchtendes Medium mehr zugeführt, dann kann auch kein Teilstrom entfeuchteten Mediums abgezweigt und zur Regeneration des Trockenmittels der anderen Adsorptionskammer zugeführt werden. Da es in der Praxis allerdings immer wieder vorkommt, daß nicht dauernd zu entfeuchtendes Medium dem Adsorptionstrockner zugeführt wird, kann das Trockenmittel nicht immer ohne Unterbrechung regeneriert werden. In DE 79 11 056 Ul wird daher vorgeschlagen, mit Hilfe einer Zeitschaltung das Umschalten der Adsorptionskammern so zu steuern, daß bis zum Abschluss der Regeneration getrocknete Luft durch die in Regeneration befindliche Kammer geführt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kaltregenerierten Adsorptionstrockner der eingangs genannten Art weiterzubilden, so daß mit minimiertem Aufwand mit Feuchtigkeit beladenes Trockenmittel auch dann weiter regeneriert werden kann, wenn dem
Adsorptionstrockner in einer Pause kein zu entfeuchtendes Medium zugeführt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Ausgang des Adsorptionstrockners ein Speicher dem Verbraucher vorgeordnet ist, aus dem bei Unterbrechung der Zufuhr von zu entfeuchtendem Medium getrocknetes Medium zur Regeneration zuführbar ist.
Bei einem solchen Adsorptionstrockner wird mit geringem apparativen Aufwand erreicht, daß die in einem Speicher am Ausgang des Adsorptionstrockners bevorratete entfeuchtete Luft zur Regeneration der einen Adsorptionskammer mit dem zu entfeuchtenden Trockenmittel zugeführt wird, wenn von der anderen Adsorptionskammer kein Teilstrom entfeuchtenden Mediums zur Verfügung gestellt werden kann. Das bedeutet, daß in keinem Fall die Regenerationsphase des zu entfeuchtenden Trockenmittels in der einen Adsorptionskammer unterbrochen werden muß. Als Speicher kann dabei ein Vorratsbehälter dienen. Je nach Auslegung kann aber auch dafür das zum Verbraucher führende Leitungsnetz ausgenutzt werden.
Da nicht jeder Betreiber eines kaltregenerierten Adsorptionstrockners fordert, daß auch bei Unterbrechung der Zufuhr eines zu entfeuchtenden Mediums zum Adsorptionstrockner die Regeneration des Trockenmittels fortgeführt werden muß, würde die Auslegung mit einer unveränderlichen Ventilkombination für diese Verbraucher einen, wenn auch geringen, aber doch zusätzlichen apparativen Aufwand bedeuten. Um dem Hersteller die Möglichkeit zu geben, mit möglichst wenig Aufwand den Adsorptionstrockner sowohl in der einen als auch anderen Ausführung liefern zu können, ohne daß dafür eine grundsätzlich andere Konstruktion erforderlich ist, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß von der austrittseitigen Ventilkombination die Verbindungsleitung mit dem Drosselventil und das Paar gegensinnig wirkender Ventile, die von der Verbindungsleitung aus offen sind, als Baueinheit gegen eine Baueinheit aus nur die Austrittseiten der Adsorptionstrockner verbindende Leitung mit einem Drosselventil austauschbar ist. Aus konstruktiven Gründen kann es die einfachste Lösung sein, wenn sowohl die austauschbare Baueinheit mit dem Paar gegensinnig wirkender Ventile und der Verbindungsleitung mit dem Drosselventil als auch die austauschbare Baueinheit mit der Verbindungsleitung und dem Drosselventil das andere Paar gegensinnig wirkender Ventile umfassen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 einen Adsorptionstrockner, dem ein zu entfeuchtendes Medium zugeführt wird und bei dem die eine Adsorptionskämmer im adsorbierenden Betrieb und die andere Adsorptionskammer im regenerierenden Betrieb betrieben werden, Fig. 2 den Adsorptionstrockner gemäß Fig. 1, dem kein zu entfeuchtendes Medium zugeführt wird, bei dem aber die andere Adsorptionskammer im adsorbierenden Betrieb betrieben wird.
Die Zeichnung zeigt einen Adsorptionstrockner mit zwei im Wechselbetrieb betriebenen Adsorptionskammern 1, 2, die mit einem Trockenmittel 3, 4 gefüllt sind. An den Eintrittseiten der beiden Adsorptionskammern ist eine Ventilkombination aus einem Vierwege-Umschaltventil 5 und einem zu einer Ausblasdüse 6 führenden Drosselventil 7 angeordnet. Je nach Schaltstellung des Umschaltventils 5 wird von einem Gebläse 8 der einen oder anderen Adsorptionskammer 1, 2 ein mit Feuchtigkeit beladenes Medium unter Druck zuge ührt . Beim Betrieb gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist dies die Adsorptionskammer 1. Das zu entfeuchtende Medium wird beim Passieren des Trockenmittels 3 entfeuchtet. In der Zeichnung ist der Unterschied zwischen dem mit Feuchtigkeit beladenen Medium und dem entfeuchteten Medium durch dickere oder dünnere Punktierung verdeutlicht.
An den Austrittseiten der beiden Adsorptionskammern 1, 2 ist eine weitere Ventilkombination angeordnet. Diese besteht aus zwei Paar parallel liegenden, paarweise gegensinnig wirkenden Rückschlagventilen 9, 10 bzw. 11, 12 und einer Verbindungdleitung 13 mit einem Drosselventil 14, über die zwischen den Rückschlagventilen 9, 10 bzw. 11, 12 eines jeden Paares angeordnete Verbindungsleitungen 15, 16 miteinander verbunden sind. Diese ausgangsseitige Ventilkombination kann ganz oder teilweise als austauschbare Einheit gestaltet sein, um auch herkömmliche kaltregenerierte Adsorptionstrockner, die nur bei dauernd zugeführtem, zu entfeuchtenden Medium regeneriert werden können, um- bzw. aufzurüsten.
Im Ausführungsbeispiel ist die austauschbare komplette Ventilkombination durch Umrandung mit einem gestrichelten Kasten kenntlich gemacht.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Betrieb kann das entfeuchtete Medium über das offene Rückschlagventil 9 zu einem Speicher 17 und von hier über ein Drosselventil 18 zu einem Verbraucher gelangen. Außerdem kann das entfeuchtete Medium über das Drosselventil 14 und das offene Rückschlagventil 12 zu der anderen Adsorptionskammer 2 gelangen. Das Drosselventils 14 bewirkt eine Aufteilung des entfeuchteten Mediums in einen Hauptstrom, der dem Speicher 17 zugeführt wird, und einen Teilstrom, der der Adsorptionskammer 2 zugeführt wird. Der der Adsorptionskammer 2 zugeführte Teilstrom des entfeuchteten Mediums ist in der Zeichnung durch kleine, leere Kreise dargestellt. Dieses entfeuchtete Medium wird beim Passieren des Trocknenmittels 4 mit Feuchtigkeit beladen, was grafisch dadurch deutlich gemacht ist, daß die Kreise an der Austrittseite der Adsorptionskammer 2 gefüllt sind. Über das Ventil 5 und das Drosselventil 7 gelangt das dann mit Feuchtigkeit beladene Medium zu der Ausblasdüse 6.
Wird dem Adsorptionstrockner dagegen kein zu entfeuchtendes Medium zugeführt, wie Fig. 2 zeigt, dann kann das mit Feuchtigkeit beladene Trockenmittel 4 in der Adsorptionskammer 2 gleichwohl regeneriert werden. Dafür bedarf es nicht einmal einer gezielten Umschaltung der ausgangsseitigen Ventilkombination 9 bis 13. Wie Fig. 2 zeigt, gelangt nämlich in diesem Fall das getrocknete Medium aus dem Speicher 17 über das Drosselventil 14 und das offene Rückschlagventil 12 in den Adsorptionstrockner 2 und von hier über das Vierwege-Umschaltventil 5 und das Drosselventil 7 zu der Ausblasdüse 6. So ist es möglich, die Regeneration des Trockenmittels 4 in der Adsorptionskammer 2 auch dann zu Ende zu führen, wenn von der Adsorptionskammer 1 kein getrocknetes Medium zugeführt werden kann.
Es versteht sich, daß über das als Vierwege-Umschaltventil 5 in Verbindung mit der ausgangsseitigen Ventilkombination 9 bis 14 auch ein umgekehrter Betrieb der Adsorptionskammern 1, 2 möglich ist, indem der Adsorptionskammer 2 zu entfeuchtendes Medium zugeführt wird und das Trockenmittel in der Adsorptionskammer 1 regeneriert wird.
Um gemäß der Lehre der Erfindung den Adsorptionstrockner umrüsten zu können, braucht lediglich ein Bausatz mit dem Ventilpaar 11, 12, dem Drosselventil 14 und den zugehörigen Verbindungsleitungen 13 , 16 ausgetauscht zu werden gegen eine zu dem Paar Rückschlagventilen 9, 10 un der Verbindungsleitung 15 parallel liegende Leitung mit integriertem Drosselventil. Alternativ ist es auch möglich, die gesamte Ventilkombination 9 bis 12 und 14 mit Verbindungsleitungen 13, 15 und 16 auszutauschen gegen eine Ventilkombination mit den Ventilen 9, 10 mit zugehöriger Verbindungsleitung 15 und einer dazu parallel liegenden Verbindungsleitung mit einem integrierten Drosselventil .

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Kaltregenerierter Adsorptionstrockner für feuchtigkeitsbeladene, gasförmige Medien mit mindestens zwei parallel liegenden, mit einem Trockenmittel (3, 4) gefüllte Adsorptionskammern (1, 2) , die im Wechsel von Adsorption auf Desorption (Regeneration) mittels auf deren Eintrittseiten und deren Austrittseiten angeordneten Ventilkombinationen (5, 7, 9-12, 14) umschaltbar sind, wobei das zu entfeuchtende Medium der für die Adsorption bereiten Adsorptionskammer (1) über die eintrittseitige Ventilkombination (5, 7) von einem Gebläse (8) unter Druck zuführbar ist und das entfeuchtete Medium von der Austrittseite dieser Adsorptionskammer (1) von der austrittseitigen Ventilkombination (9-12, 14) aufteilbar ist in einen Hauptstrom, der über ein geöffnetes Ventil (9) der austrittseitigen Ventilkombination (9-12, 14) einem Verbraucher zuführbar ist, und in einen Teilstrom, der der Adsorptionskammer (2) mit dem zu regenerierenden Trockenmittel (4) über ein Drosselventil (14) an deren Austrittseite zuführbar ist, wobei die austrittseitige Ventilkombination (9-12, 14) zwei Paar parallel liegende und paarweise und untereinander gegensinnig wirkende Ventile (9, 10 bzw. 11, 12) aufweist und die gemeinsamen Anschlüsse der Ventile (9-13) eines jeden Paares (9, 10 und 11, 12) über eine mit einem Drosselventil (14) ausgestattete Verbindungsleitung (13) verbunden sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß am Ausgang des Adsorptionstrockners ein Speicher (17) dem Verbraucher vorgeordnet ist, aus dem bei Unterbrechung der Zufuhr von zu entfeuchtendem Medium getrocknetes Medium zur Regeneration zuführbar ist.
Adsorptionstrockner nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß von der austrittseitigen Ventilkombination (9-12, 14) die Verbindungsleitung (13) mit dem Drosselventil (14) und das Paar gegensinnig wirkender Ventile (11, 12) , die von der Verbindungsleitung (13) aus offen sind, als Baueinheit gegen eine Baueinheit aus nur die Austrittseiten der Adsorptionskammern (1, 2) verbindende Leitung mit einem Drosselventil austauschbar ist.
Adsorptionstrockner nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß sowohl die austauschbare Baueinheit mit dem Paar gegensinnig wirkender Ventile (11, 12) und der Verbindungsleitung (13) mit dem Drosselventil (14) als auch die austauschbare Baueinheit mit der Verbindungsleitung und dem Drosselventil das andere Paar gegensinnig wirkender Ventile (9, 10) umfassen.
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