WO2010089315A2 - System for dehumidifying, heating and/cooling of a liquid - Google Patents

System for dehumidifying, heating and/cooling of a liquid Download PDF

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WO2010089315A2
WO2010089315A2 PCT/EP2010/051280 EP2010051280W WO2010089315A2 WO 2010089315 A2 WO2010089315 A2 WO 2010089315A2 EP 2010051280 W EP2010051280 W EP 2010051280W WO 2010089315 A2 WO2010089315 A2 WO 2010089315A2
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WO
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liquid
flow
exchange surface
absorber
collecting body
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/051280
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German (de)
French (fr)
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WO2010089315A3 (en
Inventor
Roland Heinzen
Ulrike Jordan
Klaus Vajen
Michael Krause
Original Assignee
Universität Kassel
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Filing date
Publication date
Application filed by Universität Kassel filed Critical Universität Kassel
Publication of WO2010089315A2 publication Critical patent/WO2010089315A2/en
Publication of WO2010089315A3 publication Critical patent/WO2010089315A3/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00Component parts of trickle coolers
    • F28F25/02Component parts of trickle coolers for distributing, circulating, and accumulating liquid

Definitions

  • the invention relates to a device for dehumidifying, heating and / or cooling a fluid, in which an exchange surface is acted upon by a stream of a liquid and a stream of a gas.
  • the fluid may be either the liquid or the gas.
  • an absorber only, wherein the same applies to other devices, in particular a regenerator.
  • the invention relates to a use of such a device.
  • two fluidic streams enter into operative connection with each other under chemical and / or physical reaction.
  • an absorbent liquid flows along an exchange surface or a textile web.
  • the stream of absorbing liquid meets a flow of air in a kind of cross flow.
  • the absorbing liquid can withdraw liquid from the air, which can be used to cool and / or heat the air.
  • a hygroscopic aqueous salt solution can be used as absorbing liquid.
  • the object of the absorber is to ensure an efficient transfer of material and heat between the absorbing liquid and the flow of the fluid with an exchange surface.
  • the cited document proposes to provide the trickling surfaces with holes, perforations and the like, whereby the liquid is forced to change the way in the area of the holes or perforations.
  • the holes lead to a strong mixing of the liquid film and a turbulent flow of the fluid, whereby the cooling effect is to be improved.
  • plastic fabric can be used according to this document, for example, cloths made of polyamide, polyvinyl chloride, polystyrene and the like, which are woven, knitted or knitted and no smooth, coherent cloths must be, but also can be loosened surfaces with many openings and spaces, whereby the Evaporation and convection serving exchange surface can be increased.
  • trickle surfaces are fixed to a frame with the aid of wooden strips guided at the ends in seams of the trickle surfaces and braced against this.
  • DE 2 050 898 discloses a dehumidifying device which is to be used in connection with a cooling and heating device for the interior of a motor vehicle.
  • a breathable with a hygroscopic substance, preferably Kathene, air-permeable belt is arranged, which passes steadily or intermittently at the fan outlet.
  • the cathode tape is regenerated by moving the cathode tape through a heater that causes evaporation of the water in the cathode tape.
  • DE 2 434 082 discloses a web for use in fabric or heat exchange devices having a fabric in which only monofilament threads are provided in one direction while only thin multifilament threads are inserted in the other direction.
  • the thicker monofilament threads may be made of a deformable plastic such as polypropylene with a diameter of, for example, 0.1 to 1 mm, and may be interwoven in the manufacture of the fabric.
  • the multifilament yarns are a yarn which is produced from continuous fibers or staple fibers, in particular from polypropylene or polyacrylonitrile. To create fabrics of such fabrics, they are subjected to a thermal treatment, wherein plastic threads are permanently deformed and folded "zigzag".
  • the thin multifilament yarns when used in the cloth or heat exchange device, are oriented transversely to the direction of flow of the liquid in order to bring about good liquid dispersion.
  • DE 2 537 887 describes a multi-layered cooling tower in which a contact body is used which has a large number of substantially parallel layers between which continuous channels are formed.
  • the liquid is supplied to the channels from above while the fluid is passed in countercurrent or crossflow through the channels.
  • the cooling is essentially due to evaporation, whereby the vapor content of the air increases.
  • the contact body is made in this case of planar layers whose position is fixed at predetermined intervals parallel to each other by spacers.
  • the layers themselves may be corrugated or otherwise provided with abutting projections which keep the layers apart.
  • the use of plastic or a fibrous material which has been rendered moisture-proof or water-impermeable by impregnation proposed.
  • DE 2 650 565 A1 proposes the use of webs for heat or material exchangers which are provided with a coating of a porous material such as a non-woven fabric, foamed plastic and the like.
  • the web may have a wave-shaped or zigzag-shaped cross section.
  • a metallic sheet can be used for the web. In order to keep individual tracks at a distance, about every 15 cm bridge pieces are used, have the slots, in the edge-side bends of the tracks are inserted and clamped.
  • DE 7 335 722 discloses a trickle-bed heat exchanger in which a liquid is supplied vertically from top to bottom of a plurality of distributed in the region of a ceiling lines via shut-off organs to an interior, there along parallel walls to form a
  • Films flows to a reservoir, from which the liquid is pumped out. Between - A -
  • the walls are formed transversely to the flow of liquid-oriented channels, which are traversed by air in a horizontal direction.
  • the walls are formed with a macroporous and / or hygroscopic material, for example a glass fiber fabric.
  • a distribution box is used, in which the lines are each connected to a chamber, which in turn is assigned in each case a set of walls and channels formed therebetween.
  • the valves associated with the lines can be controlled separately for the individual chambers. If necessary, a separate overflow may be provided for each chamber to keep the water level in the individual chambers constant.
  • DE 696 25 458 T2 discloses a cooling tower in which plate-shaped heat dissipation units are sprayed from above with water which originates from a water tank.
  • the plate-shaped réelleableitanneen are held by gutter-like cap members parallel to each other at a distance to form constant gaps or gaps between the plates, which can be flowed through by air to be heated or circulating water.
  • the water from the tanks is sprayed onto the roof portions of the cap members which direct the water into the spaces between the filler plates so that the water runs down uneven surfaces of the filler plates. The water comes in contact with the air, which flows horizontally through the spaces between the plates.
  • the object of the present invention is to propose a device, in particular an absorber or regenerator, in which the flow of the liquid through the exchange surface is improved, and to propose a use of such a device.
  • a solution of the problem underlying the invention is given for a device with the features of claim 1. Further embodiments of this solution are characterized by the features of the dependent claims 2 to 8. Another solution of the problem underlying the invention results according to the features of independent claim 9. Further embodiments of this solution are characterized by the features of the dependent claims 10 to 12. Another solution of the problem underlying the invention is a use of the device according to claim 13.
  • the device according to the invention serves for dehumidifying, heating and / or cooling a fluid.
  • a device designed as an absorber for example, a dehumidification of a gas by a moisture-absorbing liquid.
  • a liquid can be regenerated by the interaction with the gas, in particular by delivering moisture to the gas.
  • the absorber serves to treat air in a sorption storage system.
  • the absorber has for this purpose an exchange surface, which serves to cause an interaction between a liquid and a gas.
  • the exchange surface is formed by a textile web.
  • the liquid flows with a flow along the exchange surface.
  • the current can run as a kind of film outboard of the exchange surface.
  • at least a partial stream of the absorbing liquid moves through the body forming the exchange surface, in particular through the textile web in the region of pores, capillaries, fabric gaps and the like.
  • the exchange surface is acted upon by a flow of the gas, which can be done for example in a cross-flow between the liquid and the gas.
  • the invention pays particular attention to the delivery or application of the absorbent liquid to or onto the exchange surface.
  • spraying of the exchange surface is disadvantageous since, when sprayed, a mist of the absorbing liquid can be formed, which is entrained by the flow of the gas. This can lead to unwanted contamination of the gas, the absorber and downstream components with the liquid.
  • the present invention relates to a device such as an absorber or a regenerator, which serves for dehumidifying, heating and / or cooling a fluid.
  • a device such as an absorber or a regenerator, which serves for dehumidifying, heating and / or cooling a fluid.
  • a fluid designed as air is dehumidified, wherein the moisture of the air is transferred to a liquid formed as a salt-water solution.
  • the fluid to be dehumidified may be the liquid formed as a salt-water solution which is deprived of water by interaction with a gas, which may be suitably treated air.
  • Such an absorber or a regenerator has an exchange surface, which may be formed, for example, by a textile web. Along the exchange surface runs a stream of liquid. The exchange surface is further charged with a stream of gas.
  • a distribution device is proposed by means of which the liquid can reach the exchange surface via different paths.
  • the distribution device enables a kind of switching or division between the individual paths, wherein this switching takes place depending on the volume flow or mass flow supplied to the distribution device (hereinafter also referred to as "current").
  • current the volume flow or mass flow supplied to the distribution device
  • the path of the liquid through the distributor is thus not predetermined in a single defined manner. Rather, the distribution device according to the invention has qualitatively different ways by which the liquid can be supplied to the exchange surface. Depending on the different, the distribution device supplied currents of the liquid, in particular the amount of the volume or mass flow, according to the invention can be made an adjustment of the or used ways. While it is possible for the different paths to be in the form of a path deviating qualitatively from another route, the invention also encompasses an embodiment in which a group of qualitatively equivalent paths and at least one group of other paths of equal quality in the distribution device is provided.
  • the first path is used for the flow of liquid in a first region and "switched over" for a flow of liquid outside the first region in a second way
  • the distribution device is designed for a further proposal of the invention suitable to ensure different operating options:
  • the distributing device If an input-side stream of the liquid is in a first parameter range or below a threshold value, then the distributing device generates a largely constant stream of the liquid which is transferred to the exchange surface. This has the consequence that the distribution device in the first parameter range is a kind of "temporal filter" for the input-side current, so that dynamic changes of the input-side current are filtered out and despite the dynamic
  • Variations a largely constant flow of the liquid is caused to the exchange surface.
  • the requirement profile can be reduced to a delivery unit for the liquid in terms of the producible mass or volume flow and a constant flow rate.
  • the largely constant flow of liquid along the exchange surface which is ensured by the distributor in the first parameter range, also means that the interaction between the liquid and the gas is not time-varying, which would be the case if the gas sometimes with More and more would come into contact with less liquid, whereby a non-uniform dehumidification, heating and / or cooling would occur.
  • the absorber can not be operated only in the first parameter range, but rather is the application of the
  • Absorber also extends to currents outside the first parameter range.
  • the flow of liquid to the exchange surface may have any dependence on the input side current, for example a linear or arbitrary curvilinear dependence on mass or volumetric flow or may depend on a time change or derivative of such flow.
  • a "flow of the liquid in a first parameter range” is understood to mean not only the absolute value of, for example, a mass or volume flow or a time average thereof. Rather, the input-side current in a first parameter range can also designate temporal changes of the current within a parameter range, deviations from an average value, dynamic fluctuations of the current and the like.
  • a "largely constant flow of the liquid” is understood to mean a stream which does not follow the liquid flow supplied in proportion to the device, but at least reduces changes in the flow of the liquid supplied to the device.
  • the transfer is comparable to a funnel, which has a largely constant output current for a temporally fluctuating supplied liquid flow while changing the volume of the liquid stored in the funnel.
  • the distribution device has at least one collecting body.
  • This may be, for example, a kind of funnel.
  • the collecting body is acted upon on the input side with the flow of liquid and has an outlet channel via which a transfer of the liquid to the exchange surface takes place.
  • the collecting body is fluidically connected to a bypass. This connection is designed such that liquid is supplied via the bypass of the exchange surface for reaching a predetermined level in the collecting body or an overflow of the collecting body.
  • the collecting body or funnel moreover creates a kind of "deadtime member", since also for input-side currents above the first parameter range of the collecting body must first be filled, which causes a kind of "dead time", within which the level rises in the collecting body before a derivative of Fluid is passed through the bypass.
  • the size of this "dead time” can be specified.
  • collecting body can be provided in a one-part or multi-part distribution body, wherein the collecting body can be individual hollow chambers.
  • the collecting body or the bypass is formed with cut-outs of a distributor body.
  • Such cutouts can be formed in a particularly simple manner and space-saving, with a dense spatial distribution of the collecting body and the associated outlets to the exchange surface are possible.
  • the absorber is formed with a plurality of plate-like distributing bodies in which milling grooves are made to form collecting bodies and / or bypasses. The cross sections of collecting body and bypass can thus be limited in this case of the cutouts of the plate and an adjacent adjacent component.
  • the distributor body is multifunctional.
  • the distributor body lies flat on the exchange surface itself, so that the collecting body and / or the bypass is limited in cross-section of the exchange surface and the distributor body.
  • this embodiment has the advantage that even in the region of the collecting body and the bypass, the exchange surface is wetted with the liquid, so that there is a good transfer of the liquid to the exchange surface results and may be given a spatially compact embodiment.
  • a flow element is formed with a strip of material, which may be the same material as that of the textile web or another material.
  • the strip of material can be connected in any way with the textile web, for example by cohesive bonding, stapling, weaving, sewing and the like.
  • the material strip is oriented, for example, transversely to the flow direction of the liquid on the textile web. In the path of the liquid, the strip of material presents an obstruction which causes the flow of liquid to widen. It is also possible that the strip of material is oriented obliquely to the flow direction of the liquid, so that also a lateral deflection of the flow of the liquid and a pulling apart thereof takes place.
  • the strip of material may have a straight edge or an arbitrarily curvilinear edge, which in the latter case may, for example, run meander-shaped.
  • the edge facing the flow may be formed corresponding to the edge facing away from the flow or deviating from this.
  • the flow element is formed with a seam.
  • the seam itself can be the obstacle in the flow of liquid.
  • liquid may flow from one side of the web into or through the material of the web, which may also positively affect the liquid flow.
  • a seam is provided, over which a strip of material is sewn to the textile web. In this case, the described effects of the material strip on the one hand and the seam on the other hand are used cumulatively.
  • the invention has recognized that it is advantageous for specifying a desired, as constant as possible flow of the liquid along the textile web, if it does not have folds, bulges and the like.
  • the invention proposes to provide a tensioning device, via which the textile web or a plurality of parallel textile webs can be tensioned individually or jointly.
  • Fig. 1 shows a device according to the invention in training as an absorber in a schematic representation in side view.
  • FIG. 2 shows a schematic cross-section of a textile web forming a replacement surface with flow elements which can be used in an absorber according to FIG. 1.
  • Fig. 3 shows a side view of the textile web with flow elements according to Fig. 2 when exposed to a liquid.
  • FIG. 4 shows a schematic detail of a device according to the invention designed as an absorber with a tensioning device for joint tensioning of several textile webs.
  • Fig. 5 shows a distribution device for the transfer of the absorbent liquid to exchange surfaces of a device according to the invention in a horizontal section V-V.
  • FIG. 6 shows the distribution device according to FIG. 5 in a vertical detail section VI-VI.
  • Fig. 7 shows the alternative distributor in a vertical detail section.
  • Fig. 8 shows a Sorptions Appstrom, which can serve the heating of a building, with a device according to the invention designed as an absorber.
  • Fig. 9 shows a Sorptions Applange used for cooling and heating of a
  • Fig. 10 shows a schematic front view of another invention
  • FIG. 11 shows the distribution device according to FIG. 10 in a side view.
  • Fig. 12 shows a schematic front view of another invention
  • Distributor for the transfer of the absorbing liquid to exchange surfaces, wherein a supply of the absorbing liquid to the distributor takes place from the side.
  • FIG. 13 shows the distribution device according to FIG. 12 in a side view.
  • FIG. 14 shows a schematic side view of an absorber having a plurality of distributing devices, which are basically designed in accordance with the embodiments according to FIGS. 10 to 13.
  • Fig. 15 shows a top view of an absorber according to Fig. 14 with the supply of the absorbent liquid from above.
  • Fig. 16 shows a plan view of an absorber according to Fig. 14 with the supply of the absorbing liquid from the side.
  • FIG. 17 shows a schematic detail of a device according to the invention designed as an absorber with a clamping device modified in comparison to the embodiment according to FIG. 4 for jointly clamping a plurality of textile devices
  • the present invention relates to an absorber 1 which is used, for example, in a sorption storage system 2.
  • the absorber 1 is used for dehumidifying, heating and / or cooling supplied air.
  • the dehumidification of the air is based on a hygroscopic aqueous salt solution which is brought into contact with the supplied air.
  • the absorber 1 should provide as large a specific exchange surface 3 as possible in order to ensure efficient material and heat transfer between the air and the aqueous salt solution.
  • the absorber 1 When the air is heated, it is possible to use a lower molar mass flow in comparison with the air mass flow. By contrast, the ratio of the two fluid mass flows during cooling can be approximately the same.
  • the absorber 1 must ensure a uniform distribution of the brine mass flow on the exchange surface 3 in both cases. In the absorber 1 care must be taken to ensure that there is no mass transfer of the saline solution into the air
  • the device can also be used as a regenerator, in which in particular a regeneration of the liquid takes place by the contact with the gas, for example.
  • Dehumidification of the hygroscopic liquid is carried out by the air.
  • Fig. 1 shows an absorber 1 in a side view.
  • the absorber 1 is flowed through from top to bottom with the absorbing liquid for the illustrated embodiment, wherein a supply via at least one supply port 4 on the top of the absorber 1 takes place and a discharge of the liquid takes place after flowing through the absorber via a discharge port 5.
  • the liquid passes through a distributor 6, the exchange surface 3 and a collecting space 7 in the order listed.
  • the absorber 1 is horizontally and parallel to the plane of FIG. 1 flows through the gas, in particular the air, including the absorber 1 corresponding, not shown supply ports and discharge ports for the gas has.
  • the exchange surface 3 is formed with a plurality of parallel to the plane of FIG. 1 arranged textile webs 8, which form gap-like interstices 9, which can be traversed by the gas. 2 and 3 show such a textile web 8.
  • the textile web 8 can be folded over and / or sewn in the area of the lateral edges, whereby reinforcements 10 are formed.
  • the web 8 has flow elements 1 1.
  • the flow elements 1 1 serve to influence the flow of the liquid along the exchange surface 3 or the textile web 8. In particular, can be brought about by the flow elements, a slowing down of the flow. It is also possible for a liquid film 16 forming on a web 8 to be displaced and / or spread over the flow elements 11.
  • the flow elements 1 1 are formed with strips of material 12, which may consist of any material of constant or varying thickness.
  • the same material is used for the material strip 12 as for the textile web 8.
  • the material strip 12 is formed with an S-shaped fold of the textile web 8, ie as an integral part of the textile web 8, FIG 2 and 3 separately formed material strips 12, which can be materially connected to the textile web 8 and / or, as shown in Fig. 2 and 3, can be sewn to the textile web 8 via a seam 13.
  • the strips of material 12 are formed in a straight line with a constant width.
  • any other configurations of the geometry of the material strips 12 are possible, for example strips of material of constant or varying thickness, constant or varying width, straight, curved in one direction or meandering longitudinal axes of the material strips or a flow-facing edge 14 and / or one of the flow opposite edge 15.
  • the liquid film 16 forming on the web 8 is shown with the forming lateral boundaries 17, 18 of the liquid film 16. From the course of the boundaries 17, 18 can be seen that the liquid film 16 to a constriction, so reducing his Width, in the flow direction tends. However, it comes through the flow elements 11 again and again to a "spreading" of the liquid film 16. This spreading is simplified explained by the fact that the liquid film 16 respectively in the region of the edge facing the flow 14 accumulates or the flow is delayed, which with a Discharging subsequent liquid is connected to the outside. While in Figs. 2 and 3, the distance of the flow elements 1 1 in the flow direction of the liquid is constant, this may vary in a modified embodiment also.
  • Flow elements 1 1 are each formed differently.
  • Fig. 3 only a central liquid film 16 is sketched. It will be appreciated that a single liquid film 16 of constant or varying film thickness may extend across the entire width of the web 8 or a plurality of discrete liquid films 16 may flow side by side along the web 8. An association of separated individual liquid films 16 can also take place via the flow elements 11.
  • FIG. 4 shows the mounting of the webs 8 on a housing 19 of the absorber 1 via mounting plates 20, which according to FIG. 4 have a rectangular cross-section and preferably extend over the entire width of the absorber 1 shown in FIG.
  • the mounting plates 20 fulfill the following functions:
  • the attachment plates 20 serve for a planar alignment of the webs 8, which takes place on the one hand by the planar contact of the attachment plates 20 on the webs 8 in the end regions of the webs 8 and on the other hand by applying tensile forces in the vertical direction.
  • the spacing of the webs 8 is predetermined by the thickness of the fastening plates 20, ie ultimately the extension of the flow channels formed by the cavities 9 for the gas.
  • the attachment plates 20 can be connected as desired to the webs 8, in particular frictionally clamp a web 8 between two attachment plates 20 or can be connected in a materially coherent manner with an associated web or on both sides with two webs 8.
  • the clamping device 21 is formed with a tie rod 22 which passes through the housing 19, the webs 8 and the mounting plates 20.
  • the tie rod 22 is guided together with a holding plate 23 for clamping in the vertical direction in the direction of a degree of freedom 24 slidably in a slot 25 of the housing 19 and has itself a slot 26.
  • the position of the tie rod 22nd be fixed in the tensioned state of the webs 8. So that the liquid can pass into the collecting space 7 after passing through the tracks 8, crossing cross sections are formed by the cavities 9 to the collecting space 7.
  • These crossing cross sections may be formed, for example, in a manner not shown by channels or holes of the mounting plates 20.
  • FIGS. 5 and 6 Illustrated in FIGS. 5 and 6 are exemplary details of a distributor 6 located upstream of the webs 8 and distributing the liquid to the webs 8 to form a liquid film 16 thereon.
  • the distributor 6 includes the upper end portions of the webs 8, wherein between adjacent webs 8 as shown in FIG. 5 visible distributor body 28 are interposed, which rest with a contact surface on the webs 8, for example, are materially connected to the webs 8 and / or via On the housing 19 supported tie rods 29, 30 are connected to the housing 19 and the webs 8 for fixing or braced.
  • the distributor bodies 28 have the cutouts 31, which can be seen in FIG. 6, with remaining bars 32 of constant height.
  • the cut surfaces of the webs 32 form under sealing the contact surfaces of the distributor body 28 with the tracks 8.
  • the cutouts provide channels 33 whose cross section in horizontal section is limited by a bottom 34 of the recesses 31, laterally by webs 32 and opposite the bottom 34 through the associated track 8.
  • webs 32a are U-shaped with a base leg 35 and two substantially parallel side legs 36, 37. With the base leg 35 is a top 38 of the distributor 6 is formed while side legs 36, 37 of adjacent webs 32a one vertically from the Limit upper side 38 downwardly oriented inlet channel 39. Furthermore, webs 32b, 32c are provided which jointly form a type V, whereby a kind of funnel or a collecting body 42 is formed with an inlet cross-section arranged in alignment with the inlet channel 39 in the region of the diverging end regions of the webs 32b, 32c and a first outlet channel 41 which is bounded by the spaced, approximate end portions of the webs 32b, 32c.
  • a crossing cross-section 43 or bypass 61 is formed between adjacent webs 32b, 32c, which is fluidically connected to a second outlet channel 44.
  • the outlet channels 41, 44 open into the intermediate spaces 9 with the impact of the webs 8 adjacent to the intermediate space 9.
  • the operation of the distributor 6 is as follows: From the supply port 4 liquid passes to the top 38 of the distributor 6, where the liquid is distributed. From the upper side 38, the liquid passes through the inlet channel 39 into the collecting body 42 and can enter the intermediate space 9 via the first outlet channel 41, the liquid preferably being applied to the textile web in the region of the distributor 6 in order to form a liquid film 16 ,
  • the liquid entering through the inlet channel 39 is insufficient to at least partially fill the collecting body, the liquid flow is conveyed almost unchanged from the inlet channel 39 through the first outlet channel 41.
  • Collecting body 42 is a kind of memory, since excess, not timely discharged via the outlet channel 41 amounts of liquid can be stored in the collecting body. Fluctuating fluid flows may manifest themselves here in altered levels in the collecting body 42. Nevertheless, via the first outlet channel 41, a discharge of the liquid with a substantially constant flow of
  • the collecting body 42 overflows, resulting in liquid not only leaving the distributing device 6 via the first outlet channel 41, but also via the crossing cross sections 43 and the bypass 61 via the second outlet channels 44th
  • the textile webs 8 may be cotton webs, for example.
  • the flow elements 11 may, in addition to the functions mentioned, serve to stiffen the web and prevent flapping of the cloths in the gas stream. It is possible to use hydrophobic textiles for the webs 8 and / or the material strips 12, in particular felt, fleece, polyester, acrylic, polyamide, lyocell.
  • the webs 8 preferably have a spacing of 5 mm ⁇ 2 mm, in particular 5 mm ⁇ 0.5 mm.
  • the distributing bodies 28 and / or the fixing plates 20 are preferably made of polycarbonate plates and may also be referred to as "spacers".
  • the housing 19 is preferably formed with 10 mm thick PC plates.
  • the collecting space 7 is formed with a kind of other collecting body or funnel 45 with a large opening angle, which is formed for the illustrated embodiment with two PC plates 46, 47 which are inclined relative to the horizontal by about 15 ° and in their facing end portions the discharge port 5 is arranged.
  • the discharge port 5 may be formed with a PC connector, in the bottom of a threaded hole is arranged so that a hose nozzle can be screwed directly hereby.
  • the collecting space 7 may be completed by a particular 10 mm thick base plate, which extend from the upper end of the mounting plates to the plates 46, 47 under sealing. It is possible that the collecting body 42 of the distributor 6 also acts as a kind of nozzle.
  • the liquid For flows of the liquid outside the first parameter range, the liquid accumulates at the narrow first outlet channel 41 and spreads over the crossover cross sections 43 to the second outlet channel 44, where a much lower pressure loss occurs due to the much larger cross section of the outlet channel 44 with respect to the outlet channel 41st This has the consequence that a larger volume flow emerges from the second outlet channel 44 than from the first outlet channel 41. In this way, a uniform distribution of the liquid can be ensured at greatly varying flow rates and low pressure losses.
  • the liquid is supplied via a first path 59 of the distributor device 6, which extends via the inlet channel 39, the collecting body 42 and the outlet channel 41. If, in contrast, the collecting body 42 overflows, the liquid is supplied to the webs 8 in addition to the passage via the first path 59 via a second path 60 with a bypass 61.
  • the paths 59, 60 are not cumulatively used, but rather a switch is made from the exclusive use of the path 59 to the exclusive use of the path 60.
  • the valve device 6 is formed so as to be sealed so that it can only be supplied with liquid through the supply port 4 and the liquid can only emerge from the outlet channel 41 and the outlet channel 44.
  • the entire absorber 1 is also dense, so that the absorber 1 horizontally flowing fluid can not escape undesirable.
  • the housing is formed in a known, but not shown, insulated manner, for example, by placing insulation boards on the housing 19 forming outer panels.
  • the insulation boards may be placed on the outer plates and locked by an outer sheet metal with the tie rods.
  • the size of the absorber 1 can be reduced.
  • the absorber according to the invention can for heating and cooling at the same time
  • Dehumidification can be used.
  • a modular construction is made possible, for which, for example by the use of webs 8 different geometry and combination of different Fixing plates 20 and distributor body 28 or duplication of the same, a simple
  • the absorber according to the invention enables easy maintenance.
  • Fig. 7 shows a modified embodiment of the distributor 6, in which the webs 32a are not formed U-shaped, but as a rectilinear webs with a rectangular end face.
  • the webs can not be worked out by cutouts from a plate material, but rather the webs can be made by material connection of film-like strips, so that the distributor body formed with a simple plate base material and the film strip glued thereto to form the webs could be.
  • the production can possibly be simplified.
  • FIGS. 8 and 9 show the integration of an absorber 1 according to the invention into a thermodynamic system, which can serve for the supportive or exclusive air-guided heating or cooling of low-energy buildings and passive houses.
  • the system is especially suitable for use in combination with a solar thermal heat source.
  • the system allows the use of a compact thermo-chemical storage system to store the heat generated in the solar collector in the form of highly concentrated saline solution over several months without loss.
  • the system may be designed as a combination system for drinking or hot water preparation and heating support and has in particular an absorber 1, an evaporative cooler 48, a regenerator 49 (which may be formed according to the previously described embodiments), a membrane brine tank or two brine tanks 50, 51st and heat exchangers 52, 53 for air side heat recovery.
  • the absorber 1 is arranged in the exhaust air duct of the system. Accordingly, moist air is taken from an interior 54 of a building, which comes into contact with the highly concentrated salt-water solution in the absorber 1, in particular lithium chloride (LiCl), which originates from the brine tank 51.
  • the salt-water solution is highly hygroscopic, so absorbing water vapor.
  • a phase change of the water from gaseous to liquid takes place, whereby condensation enthalpy is released.
  • Moisture-enriched air-water solution is supplied to the brine tank 50 from the absorber 1.
  • FIG. 8 and 9 the absorber 1 is arranged in the exhaust air duct of the system. Accordingly, moist air is taken from an interior 54 of a building, which comes into contact with the highly concentrated salt-water solution in the absorber 1, in particular lithium chloride (LiCl), which originates from the brine tank 51.
  • LiCl lithium chloride
  • the salt-water solution is highly hygroscopic, so absorbing
  • a mass flow of the salt-water solution is used which is low compared with the mass flow of the exhaust air, wherein preferably the ratio of the air mass flow to the mass flow of the salt-water solution is 20: 1 to 100: 1.
  • a temperature increase of the exhaust air can be achieved by 8-10 K.
  • the heated and dried exhaust air is supplied via the heat exchanger 52 of the environment 56.
  • fresh air removed in countercurrent to the aforementioned exhaust air stream is heated, which is then the interior 54, possibly with additional heating by the heater 55, is supplied. Due to the high mass flow ratio between air and salt water solution, the change in concentration of the SaIz water solution in the absorber 1 is very large, which may be about 15 percentage points.
  • a water tank 57 may optionally be coupled to a gas boiler and / or a solar system for additional heating.
  • an electronic heater 55 may be provided to effect supplemental heating of the fresh air.
  • the system according to FIG. 9 is operated for cooling, a quasi-isothermal reaction takes place in the absorber 1 between the salt-water solution, which originates from the salt solution tank 51 and can optionally be pre-cooled by a cooling device 58, with the exhaust air of the interior 54 It is also possible that a reduction in the temperature of the exhaust air already occurs in the absorber 1.
  • the dried exhaust air is supplied from the absorber 1 to the evaporative cooler 48, which has a high water absorption capacity with high evaporation potential, resulting in a good (complementary) cooling of the exhaust air results.
  • the evaporative cooler 48 forms a circuit with the cooling device 58. From the evaporative cooler, the cooled air is supplied to the heat exchanger 52 and discharged into the environment 56. In the heat exchanger 52 of the environment 56 fresh air removed in countercurrent to the cooled exhaust air is cooled. This cooled fresh air is then supplied to the interior 54.
  • Regeneration of the low-concentration salt-water solution from the brine tank 50 to high-concentration brine-water solution in the brine tank 51 is performed via the regenerator 49, which is connected to the water tank 57 via a circuit.
  • the regenerator 49 is supplied to the environment 56 fresh air taken through the heat exchanger 53.
  • the air leaving the regenerator is in turn supplied in counterflow to the heat exchanger 53 and discharged into the environment 56.
  • a mass flow of the salt-water solution which is approximately equal to the mass flow of the air is passed through the absorber 1.
  • the evaporative cooler 48 is designed as an indirect evaporative cooler and preferably cools to the wet bulb temperature or almost to the dew point temperature.
  • the indirect evaporative cooler 48 transmits the cooling power delivered to the fresh air side.
  • concentration about 0.005 percentage points
  • the regeneration of the salt-water solution takes place in order to enable a continuous operation of the system, for which purpose the water taken up in the dehumidifier in the absorber 1 is to be removed again from the salt-water solution.
  • solar-heated outdoor air is brought into contact with the low-concentration salt-water solution. The outside air recaptures some of the water from the salt-water solution, causing the concentration of the salt-water solution to increase again, so that the original absorption potential can be restored.
  • the described indirect heat or cold storage takes place by the storage of the enriched saline solution in a tank.
  • This form of storage has the advantage that no sensitive losses are released over the duration of storage and thus low-loss storage over the winter months is possible.
  • the illustrated sorption storage system 2 leads in particular to the following advantages:
  • the same components can be used for both heating and cooling.
  • the liquid desiccant (the salt-water solution) allows a constant high absorption potential.
  • the absorber 1 can be used for a gentle drying of agricultural goods, a dehumidification of the air in a swimming pool and the like.
  • the device according to the invention can be used, in particular in a sorption storage system 2, in conjunction with a two-phase storage tank in which the saline solution tanks 50, 51 are integrated, preferably such a tank according to the patent application filed by the applicant on the same filing date with the German Patent and Trademark Office is used.
  • FIG. 10 and FIG. 11 show a further embodiment possibility for a distributor 6.
  • This has chambers 62a, b, c, d, e, f arranged one above the other.
  • Above the uppermost chamber 62f may be disposed a sump or a collection chamber from which the fluid enters the tubes 63.
  • the chambers 62a to 62f are interconnected by crossing cross sections 64 arranged in the horizontal floor or ceiling area.
  • the chambers 62a, b, c, d, e, f are successively filled. Furthermore, the upper three chambers 62d to 62f outlet openings 65 which in the textile web 8 facing side walls of the chambers 62d to 62f are provided.
  • the outlet openings 65 are equidistantly provided in the respective chambers and at the same heights, it being entirely possible that a non-uniform distribution of the outlet openings 65 or arrangement thereof takes place at different heights.
  • the number or density of the outlet openings 65 can be different for the individual chambers 62d to 62f.
  • FIGS. 12 and 13 show a modified exemplary embodiment of the distributor device 6.
  • the tubes 63 are dispensed with for this exemplary embodiment.
  • a lateral supply of the fluid takes place directly into the lowermost chamber 62a, where the fluid can be distributed automatically and, with an increase in the filling level, successively into the chambers 62b to 62f breaks.
  • FIG. 14 shows the use of a plurality of distributing devices 6, which may optionally be designed in accordance with the exemplary embodiment according to FIGS. 10 and 11 or FIGS. 12 and 13, in an absorber 1 with a plurality of textile webs 8.
  • the distributing devices 6 with a comparison with FIGS. 10 to 13 deviating number of superimposed chambers formed, in which case in particular the chamber 62c is omitted.
  • a support region 66 is arranged, in which, in turn, with horizontal or vertical supply of the fluid, a distribution of the fluid can take place, so that it can be supplied through all provided pipes 63 of the lowermost chamber 62a.
  • the support portion 66 serves to support and retain the otherwise freely downwardly extending chambers 62a-62f.
  • a connection of the distributing devices 6 to adjacent components takes place via the carrying region 66 as outlined: spacing elements 67, 68 are interposed between the distributing devices 6 and the textile webs 8, wherein a spacing element 67, 68 is arranged on one side of the textile web.
  • the spacer elements 67, 68 hold the outlet openings 65 at a predetermined distance from the textile webs 8, so that fluid exiting from the outlet openings 65 is conducted or "sprayed" onto the textile webs 8 in a fluid flow.
  • FIG. 15 shows a horizontal section through a distributor device according to FIGS. 10 and 1 1, in which the vertically extending tubes 63, a chamber bottom and the textile Tracks 8 can be seen.
  • FIG. 16 shows a corresponding horizontal section for an embodiment according to FIGS. 12 and 13.
  • the distribution devices 6 shown in FIGS. 10 to 16 function as follows:
  • the chambers 62a to 62c are filled, which have no outlet openings 65. If the fill level continues to increase, so that the chamber 62d is filled, the fluid exits through the outlet openings 65 of the chamber 62d, whereby a first path 59 for the fluid in the direction of the textile webs 8 is formed.
  • the liquid level continues to increase until the chamber 62e is filled and in addition to the outlet openings 65 for the first way exit openings 65 of the chamber 62 e are effective, whereby a second path 60 of the fluid is given in the direction of the textile web 8.
  • the supplementary outlet openings 65 of the chambers 62e, 62f form bypasses 61 for the outlet openings 65 of the chamber 62d arranged therebelow. It goes without saying that any additional chambers can be added here.
  • the transfer of the fluid to the textile webs 8 can be influenced. In other words, depending on the use of the outlet openings
  • the chambers 62 of the distributing devices 6 according to FIGS. 10 to 16 are preferably formed with a double-web plate of polycarbonate or polypropylene. Except for a possible lateral feed opening 73 for the fluid to the lowermost chamber 62 a and the outlet openings 65, the chambers are laterally closed.
  • the outlet openings 65 can also be designed as a kind of perforation. Also possible is the use of a porous material which has a plurality of outlet openings with a porosity varying opening cross-section. Preferably, the number of holes per chamber increases towards the top. In this way, a constant distribution can be maintained with low pressure loss with increasing flow of the fluid. In the event that a lateral supply of the fluid is provided, the vertical space of the distributor 6 can be minimized. Furthermore, a possibly complex sealing of an uppermost chamber, via which a distribution of the fluid to the tubes 63, can be omitted in this way.
  • FIG. 17 shows a spatial representation of an absorber 1 in a partially assembled state, in which a tensioning device deviating from FIG. 4 is used.
  • a horizontally oriented L-profile 69 is attached to the housing 19 of the absorber 1.
  • Another L-profile 70 is bolted to the tie rods 22.
  • Clamping elements, in this case further tie rods 72, allow the L-profile 70 and herewith the tie rod 22 to pull down the attachment plates 20, which results in tensioning of the textile webs 8.
  • the tension of the textile webs 8 in the vertical direction can be influenced during assembly or during operation of the absorber or for maintenance purposes. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

The invention relates to an absorber (1) or a regenerator. A liquid in said absorber (1) runs across an exchange surface to interact with a gas for the exchange of humidity. The liquid is supplied to the exchange surface by a distribution device (6) wherein the liquid, depending on the volume flow, automatically takes a first path (59) towards the exchange surface (3) or cumulatively uses paths (59, 60). This allows different volume flows of the liquid to be taken into account while the exchange surface (3) is well and evenly wetted with the liquid. The absorber (1) according to the invention is especially suitable for use in a sorption reservoir system, for example for heating, cooling and/or dehumidifying a building.

Description

EINRICHTUNG ZUM ENTFEUCHTEN, ERWÄRMEN UND/ODER KÜHLEN EINES FLUIDS DEVICE FOR DEHUMIDIFYING, HEATING AND / OR COOLING A FLUID
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entfeuchten, Erwärmen und/oder Kühlen eines Fluids, bei der eine Austauschfläche mit einem Strom einer Flüssigkeit sowie einem Strom eines Gases beaufschlagt ist. Hierbei kann es sich bei dem Fluid entweder um die Flüssigkeit oder das Gas handeln. Beispielhaft wird im Folgenden auch lediglich auf einen Absorber Bezug genommen, wobei Entsprechendes für anderweitige Einrichtungen, insbesondere einen Regenerator, gilt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verwendung einer derartigen Einrichtung.The invention relates to a device for dehumidifying, heating and / or cooling a fluid, in which an exchange surface is acted upon by a stream of a liquid and a stream of a gas. In this case, the fluid may be either the liquid or the gas. By way of example, reference will also be made below to an absorber only, wherein the same applies to other devices, in particular a regenerator. Furthermore, the invention relates to a use of such a device.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
In gattungsgemäßen Absorbern treten zwei fluidische Ströme unter chemischer und/oder physikalischer Reaktion miteinander in Wirkverbindung. Beispielsweise strömt in einem Absorber einer Sorptionsspeicheranlage eine absorbierende Flüssigkeit entlang einer Austauschfläche bzw. einer textilen Bahn. Der Strom der absorbierenden Flüssigkeit trifft in einer Art Kreuzstrom auf einen Luftstrom. Die absorbierende Flüssigkeit kann der Luft Flüssigkeit entziehen, was zum Kühlen und/oder Erwärmen der Luft genutzt werden kann. Hierzu kann eine hygroskopische wässrige Salzlösung als absorbierende Flüssigkeit genutzt werden. Die Aufgabe des Absorbers ist es, mit einer Austauschfläche eine effiziente Stoff- und Wärmeübertragung zwischen der absorbierenden Flüssigkeit und dem Strom des Fluids zu gewährleisten.In generic absorbers, two fluidic streams enter into operative connection with each other under chemical and / or physical reaction. For example, in an absorber of a sorption storage system, an absorbent liquid flows along an exchange surface or a textile web. The stream of absorbing liquid meets a flow of air in a kind of cross flow. The absorbing liquid can withdraw liquid from the air, which can be used to cool and / or heat the air. For this purpose, a hygroscopic aqueous salt solution can be used as absorbing liquid. The object of the absorber is to ensure an efficient transfer of material and heat between the absorbing liquid and the flow of the fluid with an exchange surface.
DE 1 857 049 beschreibt als Stand der Technik Kühltürme mit Rieselflächen, die aus einem Kunststoffgewebe oder aus Folien in Form von Tüchern oder dünnen, durch geeigneteDE 1 857 049 describes as prior art cooling towers with trickling surfaces consisting of a plastic fabric or films in the form of wipes or thin, by suitable
Abstandhalter voneinander getrennten Platten bestehen. Dieser Stand der Technik wird dahingehend kritisiert, dass beim Durchströmen des Kühlturms mit Luft die Kunststoffgewebe, Folien oder Tücher flattern können, aneinander zur Anlage kommen und durch Adhäsion aneinander kleben. Dies hat zur Folge, dass ein Teil der Austauschfläche unwirksam wird sowohl hinsichtlich des Stroms der Flüssigkeit als auch der Strömung des Fluids. Andererseits wird kritisiert, dass Rieselflächen aus Kunststoff wasserabweisend sind und sich nicht benetzen lassen. Dadurch bildet sich auf den Rieselflächen kein zusammenhängender Film, sondern die Flüssigkeit zieht sich zu einer Vielzahl kleiner Rinnsale zusammen. Damit wird tatsächlich lediglich ein Teilbereich der Austauschfläche für die Wechselwirkung zwischen der Flüssigkeit und dem Fluid benutzt. Die genannte Druckschrift schlägt vor, die Rieselflächen mit Löchern, Perforationen und ähnlichem zu versehen, wodurch die Flüssigkeit gezwungen wird, im Bereich der Löcher oder Perforationen den Weg zu verändern. Andererseits führen die Löcher zu einer starken Durchmischung des Flüssigkeitsfilms und einer turbulenten Strömung des Fluids, wodurch die Kühlwirkung verbessert werden soll. Als Kunststoffgewebe können gemäß dieser Druckschrift beispielsweise Tücher aus Polyamid, Polyvinylchlorid, Polystyrol und dergleichen eingesetzt werden, die gewebt, gewirkt oder gestrickt sind und keine glatten, zusammenhängenden Tücher sein müssen, sondern auch aufgelockerte Flächen mit vielen Durchbrechungen und Zwischenräumen sein können, wodurch die der Verdunstung und Konvektion dienende Austauschfläche vergrößert werden kann. Andererseits erwähnt die Druckschrift, dass durch Einsatz einer rauen Oberfläche ein Aneinanderkleben von Rieselflächen aneinander verhindert werden kann. Die Rieselflächen werden mit Hilfe von endseitig in Säumen der Rieselflächen geführten Holzleisten an einem Rahmen befestigt und gegenüber diesem verspannt.Spacer consist of separate plates. This state of the art will criticized to the effect that when flowing through the cooling tower with air, the plastic fabrics, films or cloths can flutter, come to rest against each other and stick together by adhesion. As a result, part of the exchange surface becomes ineffective both in terms of the flow of the liquid and the flow of the fluid. On the other hand, it is criticized that trickle surfaces made of plastic are water-repellent and can not be wetted. As a result, no coherent film forms on the trickle surfaces, but the liquid contracts into a large number of small rivulets. Thus, only a portion of the exchange surface is actually used for the interaction between the liquid and the fluid. The cited document proposes to provide the trickling surfaces with holes, perforations and the like, whereby the liquid is forced to change the way in the area of the holes or perforations. On the other hand, the holes lead to a strong mixing of the liquid film and a turbulent flow of the fluid, whereby the cooling effect is to be improved. As plastic fabric can be used according to this document, for example, cloths made of polyamide, polyvinyl chloride, polystyrene and the like, which are woven, knitted or knitted and no smooth, coherent cloths must be, but also can be loosened surfaces with many openings and spaces, whereby the Evaporation and convection serving exchange surface can be increased. On the other hand, the document mentions that by using a rough surface, a sticking together of trickling surfaces to each other can be prevented. The trickle surfaces are fixed to a frame with the aid of wooden strips guided at the ends in seams of the trickle surfaces and braced against this.
DE 2 050 898 offenbart eine Entfeuchtungseinrichtung, die im Zusammenhang mit einer Kühl- und Heizeinrichtung für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges Einsatz finden soll. Am Ausgang eines Gebläses für ein zu trocknendes Fluid ist ein mit einer hygroskopischen Substanz, vorzugsweise Kathene, getränktes luftdurchlässiges Band angeordnet, welches stetig oder intermittierend am Gebläseausgang vorbeistreicht. Das Katheneband wird regeneriert durch Bewegung des Kathenebandes durch eine Heizvorrichtung, die ein Verdampfen des Wassers in dem Katheneband bewirkt.DE 2 050 898 discloses a dehumidifying device which is to be used in connection with a cooling and heating device for the interior of a motor vehicle. At the outlet of a blower for a fluid to be dried, a breathable with a hygroscopic substance, preferably Kathene, air-permeable belt is arranged, which passes steadily or intermittently at the fan outlet. The cathode tape is regenerated by moving the cathode tape through a heater that causes evaporation of the water in the cathode tape.
D E 2 434 082 offenbart eine Bahn für einen Einsatz in Stoff- oder Wärmeaustauschvorrichtungen, die ein Gewebe besitzt, bei dem in einer Richtung nur monofile Fäden vorgesehen sind, während in die andere Richtung nur dünne multifile Fäden eingesetzt sind. Die dickeren monofilen Fäden können aus einem verformbaren Kunststoff wie beispielsweise Polypropylen bestehen mit einem Durchmesser von beispielsweise 0,1 bis 1 mm und können bei der Herstellung des Gewebes mit eingewoben werden. Bei den multifilen Fäden handelt es sich um ein Garn, welches aus Endlosfasern oder Stapelfasern hergestellt ist, insbesondere aus Polypropylen oder Polyacrylnitril. Zur Schaffung von Flächengebilden aus derartigen Geweben werden diese einer thermischen Behandlung unterworfen, wobei Kunststofffäden bleibend verformt werden und "zickzackförmig" gefaltet werden. Die dünnen multifilen Fäden sind bei dem Einsatz in der Stoff- oder Wärmeaustauschvorrichtung quer zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit orientiert, um eine gute Flüssigkeitsausbreitung herbeizuführen.DE 2 434 082 discloses a web for use in fabric or heat exchange devices having a fabric in which only monofilament threads are provided in one direction while only thin multifilament threads are inserted in the other direction. The thicker monofilament threads may be made of a deformable plastic such as polypropylene with a diameter of, for example, 0.1 to 1 mm, and may be interwoven in the manufacture of the fabric. The multifilament yarns are a yarn which is produced from continuous fibers or staple fibers, in particular from polypropylene or polyacrylonitrile. To create fabrics of such fabrics, they are subjected to a thermal treatment, wherein plastic threads are permanently deformed and folded "zigzag". The thin multifilament yarns, when used in the cloth or heat exchange device, are oriented transversely to the direction of flow of the liquid in order to bring about good liquid dispersion.
DE 2 537 887 beschreibt einen Kühlturm in Vielschichten-Bauart, bei dem ein Kontaktkörper Einsatz findet, der eine große Anzahl von im Wesentlichen zueinander parallelen Schichten besitzt, zwischen denen sich durchgehende Kanäle bilden. Die Flüssigkeit wird den Kanälen von oben zugeführt, während das Fluid im Gegenstrom oder Querstrom durch die Kanäle geführt wird. Die Kühlung erfolgt im Wesentlichen durch Verdunstung, wobei der Dampfgehalt der Luft steigt. Der Kontaktkörper ist in diesem Fall aus ebenen Schichten hergestellt, deren Lage in vorbestimmten Abständen parallel zueinander durch Abstandshalter fixiert ist. Alternativ können die Schichten selbst gewellt oder in anderer Weise mit gegeneinander anstoßenden Vorsprüngen ausgestattet sein, die die Schichten auf Abstand halten. Als Werkstoff für die Schichten wird der Einsatz von Kunststoff oder einem faserigen Werkstoff, der durch Tränkung feuchtefest bzw. wasserundurchlässig gemacht worden ist, vorgeschlagen.DE 2 537 887 describes a multi-layered cooling tower in which a contact body is used which has a large number of substantially parallel layers between which continuous channels are formed. The liquid is supplied to the channels from above while the fluid is passed in countercurrent or crossflow through the channels. The cooling is essentially due to evaporation, whereby the vapor content of the air increases. The contact body is made in this case of planar layers whose position is fixed at predetermined intervals parallel to each other by spacers. Alternatively, the layers themselves may be corrugated or otherwise provided with abutting projections which keep the layers apart. As a material for the layers, the use of plastic or a fibrous material which has been rendered moisture-proof or water-impermeable by impregnation proposed.
DE 2 650 565 A1 schlägt den Einsatz von Bahnen für Wärme- oder Stofftauscher vor, die mit einer Beschichtung aus einem porösen Material wie einem Faservlies, Schaumkunststoff und ähnlichem versehen sind. Hierbei kann die Bahn einen wellenförmigen oder zickzackförmigen Querschnitt besitzen. Weiterhin kann für die Bahn ein metallisches Flächengebilde eingesetzt werden. Um einzelne Bahnen auf Abstand zu halten, werden etwa alle 15 cm Brückenstücke eingesetzt, die Steckschlitze besitzen, in die kantenseitige Umbiegungen der Bahnen eingesteckt und einklemmbar sind.DE 2 650 565 A1 proposes the use of webs for heat or material exchangers which are provided with a coating of a porous material such as a non-woven fabric, foamed plastic and the like. In this case, the web may have a wave-shaped or zigzag-shaped cross section. Furthermore, a metallic sheet can be used for the web. In order to keep individual tracks at a distance, about every 15 cm bridge pieces are used, have the slots, in the edge-side bends of the tracks are inserted and clamped.
DE 7 335 722 offenbart einen Rieselfilm-Wärmetauscher, bei welchem eine Flüssigkeit vertikal von oben nach unten von mehreren im Bereich einer Decke verteilten Leitungen über Absperr- organe einem Innenraum zugeführt wird, dort entlang paralleler Wände unter Ausbildung einesDE 7 335 722 discloses a trickle-bed heat exchanger in which a liquid is supplied vertically from top to bottom of a plurality of distributed in the region of a ceiling lines via shut-off organs to an interior, there along parallel walls to form a
Films strömt zu einem Sammelbecken, aus welchem die Flüssigkeit abgepumpt wird. Zwischen - A -Films flows to a reservoir, from which the liquid is pumped out. Between - A -
den Wänden sind quer zur Strömung der Flüssigkeit orientierte Kanäle gebildet, die von Luft in horizontaler Richtung durchströmt werden. Die Wände sind mit einem makroporösen und/oder hygroskopischen Material, beispielsweise einem Glasfasergewebe, gebildet. Zur Verteilung der Flüssigkeit auf die Wände im Bereich des Deckels kommt ein Verteilkasten zum Einsatz, in dem die Leitungen jeweils mit einer Kammer verbunden werden, denen wiederum jeweils ein Satz von Wänden und hierzwischen gebildeten Kanälen zugeordnet ist. Die den Leitungen zugeordneten Ventile können für die einzelnen Kammern getrennt gesteuert werden. Falls erforderlich kann für jede Kammer ein gesonderter Überlauf vorhanden sein, um das Wasserniveau in den einzelnen Kammern konstant zu halten.The walls are formed transversely to the flow of liquid-oriented channels, which are traversed by air in a horizontal direction. The walls are formed with a macroporous and / or hygroscopic material, for example a glass fiber fabric. For distributing the liquid on the walls in the region of the lid, a distribution box is used, in which the lines are each connected to a chamber, which in turn is assigned in each case a set of walls and channels formed therebetween. The valves associated with the lines can be controlled separately for the individual chambers. If necessary, a separate overflow may be provided for each chamber to keep the water level in the individual chambers constant.
DE 696 25 458 T2 offenbart einen Kühlturm, bei dem plattenförmige Wärmeableiteinheiten von oben mit Wasser besprüht werden , das einem Wassertank entstammt. Die plattenförmigen Wärmeableiteinheiten sind durch dachrinnenartige Kappenelemente parallel zueinander auf Abstand gehalten, um konstante Spalte oder Zwischenräume zwischen den Platten zu bilden, die von zu erwärmender Luft oder zirkulierendem Wasser durchströmt werden können. Im Bereich der Düsen wird das Wasser aus den Tanks auf die Dachabschnitte der Kappenelemente aufgesprüht, die das Wasser in die Zwischenräume zwischen den Füllplatten leiten, so dass das Wasser unebene Oberflächen der Füllplatten herunter läuft. Dabei kommt das Wasser mit der Luft in Kontakt, die horizontal durch die Zwischenräume zwischen den Platten strömt.DE 696 25 458 T2 discloses a cooling tower in which plate-shaped heat dissipation units are sprayed from above with water which originates from a water tank. The plate-shaped Wärmeableiteinheiten are held by gutter-like cap members parallel to each other at a distance to form constant gaps or gaps between the plates, which can be flowed through by air to be heated or circulating water. In the area of the nozzles, the water from the tanks is sprayed onto the roof portions of the cap members which direct the water into the spaces between the filler plates so that the water runs down uneven surfaces of the filler plates. The water comes in contact with the air, which flows horizontally through the spaces between the plates.
Eine Luftbefeuchtungsanlage, bei der ein nicht-hygroskopisches, nicht-zellulosisches und nicht biologisch abbaubares Material mit einem Gewebe aus Nylon-, Polyester-, Polypropylen- filamenten/Fäden/Fasern oder Glasfasern mit Wasser besprüht wird, ist aus EP 0 661 504 B1 bekannt.An air humidification system in which a non-hygroscopic, non-cellulosic and non-biodegradable material is sprayed with water from a nylon, polyester, polypropylene filament / filament / fiber or glass fiber fabric is known from EP 0 661 504 B1 ,
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung, insbesondere einen Absorber oder Regenerator, vorzuschlagen, bei welcher der Strom der Flüssigkeit über die Austauschfläche verbessert ist, sowie eine Verwendung einer derartigen Einrichtung vorzuschlagen. LÖSUNGThe object of the present invention is to propose a device, in particular an absorber or regenerator, in which the flow of the liquid through the exchange surface is improved, and to propose a use of such a device. SOLUTION
Eine Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist für eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gegeben. Weitere Ausgestaltungen dieser Lösung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche 2 bis 8 gekennzeichnet. Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ergibt sich entsprechend den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 9. Weitere Ausgestaltungen dieser Lösung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche 10 bis 12 gekennzeichnet. Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe stellt eine Verwendung der Einrichtung gemäß Patentanspruch 13 dar.A solution of the problem underlying the invention is given for a device with the features of claim 1. Further embodiments of this solution are characterized by the features of the dependent claims 2 to 8. Another solution of the problem underlying the invention results according to the features of independent claim 9. Further embodiments of this solution are characterized by the features of the dependent claims 10 to 12. Another solution of the problem underlying the invention is a use of the device according to claim 13.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Die erfindungsgemäße Einrichtung dient einem Entfeuchten, Erwärmen und/oder Kühlen eines Fluids. In einer als Absorber ausgebildeten Einrichtung erfolgt beispielsweise eine Entfeuchtung eines Gases durch eine die Feuchtigkeit aufnehmende Flüssigkeit. Hingegen kann für die Ausbildung der Einrichtung als Regenerator eine Flüssigkeit regeneriert werden durch die Wechselwirkung mit dem Gas, insbesondere durch Abgabe von Feuchte an das Gas abgeben. Stellvertretend für sämtliche möglichen erfindungsgemäßen Einrichtungen wird im Folgenden zwecks beispielhafter vereinfachter Erläuterung lediglich auf einen Absorber Bezug genommen. Insbesondere dient der Absorber der Behandlung von Luft in einer Sorptionsspeicheranlage.The device according to the invention serves for dehumidifying, heating and / or cooling a fluid. In a device designed as an absorber, for example, a dehumidification of a gas by a moisture-absorbing liquid. By contrast, for the formation of the device as a regenerator, a liquid can be regenerated by the interaction with the gas, in particular by delivering moisture to the gas. As an example of all possible devices according to the invention, reference will be made below to an absorber only for the sake of exemplary simplified explanation. In particular, the absorber serves to treat air in a sorption storage system.
Der Absorber besitzt hierzu eine Austauschfläche, die der Hervorrufung einer Wechselwirkung zwischen einer Flüssigkeit und einem Gas dient. Bspw. wird die Austauschfläche von einer textilen Bahn gebildet. In dem Absorber verläuft die Flüssigkeit mit einem Strom entlang der Austauschfläche. Hier kann der Strom als eine Art Film außenliegend von der Austauschfläche verlaufen. Ebenfalls möglich ist, dass sich zumindest ein Teilstrom der absorbierenden Flüssigkeit durch den die Austauschfläche bildenden Körper, insbesondere durch die textile Bahn im Bereich von Poren, Kapillaren, Gewebelücken und ähnlichem, bewegt. Die Austauschfläche ist mit einem Strom des Gases beaufschlagt, was beispielsweise in einem Kreuzstrom zwischen der Flüssigkeit und dem Gas erfolgen kann.The absorber has for this purpose an exchange surface, which serves to cause an interaction between a liquid and a gas. For example. the exchange surface is formed by a textile web. In the absorber, the liquid flows with a flow along the exchange surface. Here, the current can run as a kind of film outboard of the exchange surface. It is also possible that at least a partial stream of the absorbing liquid moves through the body forming the exchange surface, in particular through the textile web in the region of pores, capillaries, fabric gaps and the like. The exchange surface is acted upon by a flow of the gas, which can be done for example in a cross-flow between the liquid and the gas.
Die Erfindung widmet besonderes Augenmerk der Zufuhr oder der Aufbringung der absorbierenden Flüssigkeit zu oder auf die Austauschfläche. Hier haben Untersuchungen gezeigt, dass ein Besprühen der Austauschfläche nachteilig ist, da sich bei einem Besprühen ein Nebel der absorbierenden Flüssigkeit ausbilden kann, der von dem Strom des Gases mitgenommen wird. Dies kann zu einer unerwünschten Kontamination des Gases, des Absorbers und nachgeschalteten Bauelementen mit der Flüssigkeit führen.The invention pays particular attention to the delivery or application of the absorbent liquid to or onto the exchange surface. Here investigations have shown that spraying of the exchange surface is disadvantageous since, when sprayed, a mist of the absorbing liquid can be formed, which is entrained by the flow of the gas. This can lead to unwanted contamination of the gas, the absorber and downstream components with the liquid.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung wie einen Absorber oder einen Regenerator, der zum Entfeuchten, Erwärmen und/oder Kühlen eines Fluids dient. Beispielsweise wird in einem Absorber ein als Luft ausgebildetes Fluid entfeuchtet, wobei die Feuchtigkeit der Luft an eine als Salz-Wasser-Lösung ausgebildete Flüssigkeit übergeben wird. Hingegen kann in einem Regenerator das zu entfeuchtende Fluid die als Salz-Wasser-Lösung ausgebildete Flüssigkeit sein, der Wasser entzogen wird durch Wechselwirkung mit einem Gas, bei dem es sich um geeignet aufbereitete Luft handeln kann. Ein derartiger Absorber oder ein Regenerator verfügt über eine Austauschfläche, die beispielsweise von einer textilen Bahn gebildet sein kann. Entlang der Austauschfläche verläuft ein Strom einer Flüssigkeit. Die Austauschfläche wird weiterhin mit einem Strom des Gases beaufschlagt.The present invention relates to a device such as an absorber or a regenerator, which serves for dehumidifying, heating and / or cooling a fluid. For example, in an absorber, a fluid designed as air is dehumidified, wherein the moisture of the air is transferred to a liquid formed as a salt-water solution. On the other hand, in a regenerator, the fluid to be dehumidified may be the liquid formed as a salt-water solution which is deprived of water by interaction with a gas, which may be suitably treated air. Such an absorber or a regenerator has an exchange surface, which may be formed, for example, by a textile web. Along the exchange surface runs a stream of liquid. The exchange surface is further charged with a stream of gas.
Erfindungsgemäß wird eine Verteileinrichtung vorgeschlagen, mittels welcher die Flüssigkeit über unterschiedliche Wege zu der Austauschfläche gelangen kann. Die Verteileinrichtung ermöglicht eine Art Umschaltung oder Aufteilung zwischen den einzelnen Wegen, wobei diese Umschaltung je nach dem der Verteileinrichtung zugeführten Volumenstrom oder Massenstrom (im Folgenden auch "Strom") erfolgt. Mit den unterschiedlichen Wegen kann bspw. Schwankungen bei der Zufuhr der Flüssigkeit zu dem Absorber Rechnung getragen werden.According to the invention, a distribution device is proposed by means of which the liquid can reach the exchange surface via different paths. The distribution device enables a kind of switching or division between the individual paths, wherein this switching takes place depending on the volume flow or mass flow supplied to the distribution device (hereinafter also referred to as "current"). With the different ways, for example, fluctuations in the supply of the liquid to the absorber can be taken into account.
Der Weg der Flüssigkeit durch die Verteileinrichtung ist also nicht auf eine einzige definierte Weise vorgegeben. Vielmehr verfügt die Verteileinrichtung erfindungsgemäß über qualitativ unterschiedliche Wege, über die die Flüssigkeit der Austauschfläche zugeführt werden kann. Je nach den unterschiedlichen, der Verteileinrichtung zugeführten Strömen der Flüssigkeit, insbesondere dem Betrag des Volumen- oder Massenstroms, kann erfindungsgemäß eine Anpassung des oder der genutzten Wege erfolgen. Während möglich ist, dass die unterschiedlichen Wege als jeweils ein qualitativ von einem anderen Weg abweichender Weg ausgebildet sind, umfasst die Erfindung auch eine Ausführungsform, bei der eine Gruppe qualitativ gleichwertiger Wege sowie mindestens eine Gruppe anderer, jeweils qualitativ gleich- wertiger Wege in der Verteileinrichtung vorgesehen ist. Während durchaus denkbar ist, dass für den Strom der Flüssigkeit in einem ersten Bereich der erste Weg genutzt wird und für einen Strom der Flüssigkeit außerhalb des ersten Bereichs "umgeschaltet" wird auf einen zweiten Weg, schlägt eine besondere Ausführungsform der Erfindung vor, dass für den der Verteileinrichtung zugeführten Strom der Flüssigkeit außerhalb des ersten Bereichs kumulativ der erste Weg sowie der zweite Weg genutzt wird. Hierdurch kann die Aufnahme- und Weitergabekapazität der Verteileinrichtung für die Flüssigkeit an die Austauschfläche anpassbar gestaltet werden.The path of the liquid through the distributor is thus not predetermined in a single defined manner. Rather, the distribution device according to the invention has qualitatively different ways by which the liquid can be supplied to the exchange surface. Depending on the different, the distribution device supplied currents of the liquid, in particular the amount of the volume or mass flow, according to the invention can be made an adjustment of the or used ways. While it is possible for the different paths to be in the form of a path deviating qualitatively from another route, the invention also encompasses an embodiment in which a group of qualitatively equivalent paths and at least one group of other paths of equal quality in the distribution device is provided. While it is quite conceivable that the first path is used for the flow of liquid in a first region and "switched over" for a flow of liquid outside the first region in a second way, proposes a particular embodiment of the invention that for the the flow supplied to the distribution device of the liquid outside the first region cumulatively the first way and the second way is used. In this way, the absorption and transfer capacity of the distribution device for the liquid can be made adaptable to the exchange surface.
Die Verteileinrichtung ist für einen weiteren Vorschlag der Erfindung geeignet gestaltet, um unterschiedliche Betriebsmöglichkeiten zu gewährleisten:The distribution device is designed for a further proposal of the invention suitable to ensure different operating options:
- Liegt ein eingangsseitiger Strom der Flüssigkeit in einem ersten Parameterbereich oder unterhalb eines Schwellwertes, so erzeugt die Verteileinrichtung einen weitestgehend konstanten Strom der Flüssigkeit, der an die Austauschfläche übergeben wird. Dies hat zur Folge, dass die Verteileinrichtung in dem ersten Parameterbereich eine Art "zeitlichen Filter" für den eingangsseitigen Strom darstellt, so dass dynamische Änderungen des eingangsseitigen Stroms herausgefiltert werden und trotz der dynamischenIf an input-side stream of the liquid is in a first parameter range or below a threshold value, then the distributing device generates a largely constant stream of the liquid which is transferred to the exchange surface. This has the consequence that the distribution device in the first parameter range is a kind of "temporal filter" for the input-side current, so that dynamic changes of the input-side current are filtered out and despite the dynamic
Schwankungen ein weitestgehend konstanter Strom der Flüssigkeit zu der Austauschfläche hervorgerufen wird. Somit kann erfindungsgemäß das Anforderungsprofil an ein Förderaggregat für die Flüssigkeit hinsichtlich des herbeiführbaren Massen- oder Volumenstroms und einer konstanten Förderrate reduziert werden. Andererseits führt der weitestgehend konstante Strom der Flüssigkeit entlang der Austauschfläche, der durch die Verteileinrichtung in dem ersten Parameterbereich gewährleistet wird, dazu, dass auch die Wechselwirkung zwischen der Flüssigkeit und dem Gas nicht zeitlich schwankend ist, was der Fall wäre, wenn das Gas mal mit mehr und mal mit weniger Flüssigkeit in Kontakt kommen würde, wodurch eine ungleichmäßige Entfeuchtung, Erwärmung und/oder Kühlung auftreten würde.Variations a largely constant flow of the liquid is caused to the exchange surface. Thus, according to the invention, the requirement profile can be reduced to a delivery unit for the liquid in terms of the producible mass or volume flow and a constant flow rate. On the other hand, the largely constant flow of liquid along the exchange surface, which is ensured by the distributor in the first parameter range, also means that the interaction between the liquid and the gas is not time-varying, which would be the case if the gas sometimes with More and more would come into contact with less liquid, whereby a non-uniform dehumidification, heating and / or cooling would occur.
Überschreitet erfindungsgemäß allerdings der Strom der Flüssigkeit den Schwellwert oder liegt dieser Strom außerhalb des ersten Parameterbereiches, wird ein größerer Strom der Flüssigkeit an die Austauschfläche übergeben. Daher kann durch Einsatz der Verteileinrichtung gewährleistet werden, dass der Absorber nicht lediglich in dem ersten Parameterbereich betrieben werden kann, sondern vielmehr wird der Einsatzbereich desHowever, according to the invention, if the flow of the liquid exceeds the threshold value or if this flow is outside the first parameter range, a larger flow of the liquid is transferred to the exchange surface. Therefore, it can be ensured by using the distribution device that the absorber can not be operated only in the first parameter range, but rather is the application of the
Absorbers auch auf Ströme außerhalb des ersten Parameterbereichs erstreckt. Außerhalb des ersten Parameterbereichs kann der Strom der Flüssigkeit zu der Austauschfläche eine beliebige Abhängigkeit zu dem eingangsseitigen Strom aufweisen, beispielsweise eine lineare oder beliebig kurvenförmige Abhängigkeit vom Massen- oder Volumenstrom oder kann abhängen von einer zeitlichen Änderung oder Ableitung eines derartigen Stroms.Absorber also extends to currents outside the first parameter range. Outside the first parameter range, the flow of liquid to the exchange surface may have any dependence on the input side current, for example a linear or arbitrary curvilinear dependence on mass or volumetric flow or may depend on a time change or derivative of such flow.
Unter einem "Strom der Flüssigkeit in einem ersten Parameterbereich" wird nicht nur der absolute Wert beispielsweise eines Massen- oder Volumenstroms oder eines zeitlichen Mittelwertes desselben verstanden. Vielmehr kann der eingangsseitige Strom in einem ersten Parameterbereich auch zeitliche Änderungen des Stroms innerhalb eines Parameterbereiches, Abweichungen von einem Mittelwert, dynamische Schwankungen des Stroms und ähnliches bezeichnen.A "flow of the liquid in a first parameter range" is understood to mean not only the absolute value of, for example, a mass or volume flow or a time average thereof. Rather, the input-side current in a first parameter range can also designate temporal changes of the current within a parameter range, deviations from an average value, dynamic fluctuations of the current and the like.
Unter einem "weitestgehend konstanten Strom der Flüssigkeit" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Strom verstanden, welcher nicht proportional dem der Einrichtung zugeführten Flüssigkeitsstrom folgt, sondern Änderungen des der Einrichtung zugeführten Stroms der Flüssigkeit zumindest vermindert weitergibt. Als ein mögliches Beispiel erfolgt die Weitergabe vergleichbar mit einem Trichter, welcher für einen zeitlich schwankenden zugeführten Flüssigkeitsstrom unter Veränderung des in dem Trichter gespeicherten Volumens der Flüssigkeit einen weitestgehend konstanten Ausgangsstrom besitzt.For the purposes of the present invention, a "largely constant flow of the liquid" is understood to mean a stream which does not follow the liquid flow supplied in proportion to the device, but at least reduces changes in the flow of the liquid supplied to the device. As a possible example, the transfer is comparable to a funnel, which has a largely constant output current for a temporally fluctuating supplied liquid flow while changing the volume of the liquid stored in the funnel.
Für die konstruktive oder regelungstechnische Ausgestaltung der Verteileinrichtung gibt es vielfältige Möglichkeiten, beispielsweise mit dem Einsatz von Sensoren, die den eingangsseitigen Strom erfassen, einer Regelungseinrichtung sowie regelbaren Ventilen, die zwischen der Eingansseite des Absorbers und einer Übergabestelle zu der Austauschfläche vorgesehen sind. Eine besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich allerdings, wenn die Verteileinrichtung mindestens einen Sammelkörper aufweist. Hierbei kann es sich beispiels- weise um eine Art Trichter handeln. Der Sammelkörper wird eingangsseitig mit dem Strom der Flüssigkeit beaufschlagt und besitzt einen Austrittskanal, über den eine Ü bergabe der Flüssigkeit zu der Austauschfläche erfolgt. Der Sammelkörper ist fluidisch mit einem Bypass verbunden. Diese Verbindung ist derart gestaltet, dass für das Erreichen eines vorgegeben Pegels in dem Sammelkörper oder ein Überlaufen des Sammelkörpers Flüssigkeit über den Bypass der Austauschfläche zugeführt wird. Liegt der eingangsseitige Strom der Flüssigkeit in dem ersten Parameterbereich, so führt dies nicht zu dem Erreichen des vorgegebenen Pegels oder einem Überlaufen. Folge hiervon ist, dass die Flüssigkeit ausschließlich über den Austrittskanal des Sammelkörpers an die Austauschfläche übergeben wird. Hier führt der Einsatz des Sammelkörpers oder eines Trichters dazu, dass der Strom der Flüssigkeit durch den Austrittskanal weitestgehend unabhängig von einem Pegelstand der Flüssigkeit in dem Sammelkörper ist oder sich nur unwesentlich ändert. Übersteigt allerdings der eingangsseitige Strom einen Schwellwert oder liegt dieser außerhalb des ersten Parameterbereiches, so wird der vorgegebene Pegel in dem Sammelkörper überschritten oder es erfolgt ein Überlaufen des Sammelkörpers. Folglich wird - neben der Zufuhr von Flüssigkeit über den Austrittskanal des Sammelkörpers zu der Austauschfläche - auch Flüssigkeit über den Bypass auf einem separaten Weg zu der Austauschfläche übergeben. Der Sammelkörper oder Trichter schafft darüber hinaus eine Art "Totzeitglied", da auch für eingangsseitige Ströme oberhalb des ersten Parameterbereiches der Sammelkörper zunächst gefüllt werden muss, was eine Art "Totzeit" bedingt, innerhalb welcher der Pegel in dem Sammelkörper ansteigt, bevor eine Ableitung von Flüssigkeit über den Bypass erfolgt. Über die Größe des Sammelkörpers kann die Größe dieser "Totzeit" vorgegeben werden.There are many possibilities for the design or control technology of the distribution device, for example, with the use of sensors that detect the input side current, a control device and controllable valves that are provided between the input side of the absorber and a transfer point to the exchange surface. A particularly simple embodiment of the invention, however, results if the distribution device has at least one collecting body. This may be, for example, a kind of funnel. The collecting body is acted upon on the input side with the flow of liquid and has an outlet channel via which a transfer of the liquid to the exchange surface takes place. The collecting body is fluidically connected to a bypass. This connection is designed such that liquid is supplied via the bypass of the exchange surface for reaching a predetermined level in the collecting body or an overflow of the collecting body. If the input-side current of the liquid in the first parameter range, this does not lead to the achievement of the predetermined level or an overflow. The consequence of this is that the liquid is transferred exclusively via the outlet channel of the collecting body to the exchange surface. Here, the use of the collecting body or a funnel to the fact that the flow of liquid through the outlet channel is largely independent of a level of the liquid in the collecting body or changes only insignificantly. However, if the input-side current exceeds a threshold value or is outside the first parameter range, then the predetermined level in the collecting body is exceeded or the collecting body overflows. Consequently, in addition to the supply of liquid via the outlet channel of the collecting body to the exchange surface, liquid is also transferred via the bypass on a separate path to the exchange surface. The collecting body or funnel moreover creates a kind of "deadtime member", since also for input-side currents above the first parameter range of the collecting body must first be filled, which causes a kind of "dead time", within which the level rises in the collecting body before a derivative of Fluid is passed through the bypass. About the size of the collecting body, the size of this "dead time" can be specified.
Für die Ausgestaltung des Sammelkörpers gibt es vielfältige Möglichkeiten. Beispielsweise können Sammelkörper in einem ein- oder mehrteilig gebildeten Verteilkörper vorgesehen sein, wobei die Sammelkörper einzelne hohle Kammern sein können. Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung ist der Sammelkörper oder der Bypass mit Ausfräsungen eines Verteilkörpers gebildet. Derartige Ausfräsungen können auf besonders einfache Weise und platzsparend gebildet werden, wobei auch eine dichte räumliche Verteilung der Sammelkörper und der zugeordneten Auslässe zu der Austauschfläche möglich sind. Beispielsweise ist der Absorber mit mehreren plattenartigen Verteilkörpern gebildet, in die zur Bildung von Sammelkörpern und/oder Bypässen Einfräsungen eingebracht sind. Die Querschnitte von Sammelkörper und Bypass können in diesem Fall somit von den Ausfräsungen der Platte und einem angrenzenden benachbarten Bauelement begrenzt sein.There are many possibilities for the design of the collecting body. For example, collecting body can be provided in a one-part or multi-part distribution body, wherein the collecting body can be individual hollow chambers. For a particular proposal of the invention, the collecting body or the bypass is formed with cut-outs of a distributor body. Such cutouts can be formed in a particularly simple manner and space-saving, with a dense spatial distribution of the collecting body and the associated outlets to the exchange surface are possible. For example, the absorber is formed with a plurality of plate-like distributing bodies in which milling grooves are made to form collecting bodies and / or bypasses. The cross sections of collecting body and bypass can thus be limited in this case of the cutouts of the plate and an adjacent adjacent component.
Für einen weiteren Vorschlag der Erfindung ist der Verteilkörper multifunktional. In diesem Fall liegt der Verteilkörper flächig an der Austauschfläche selber an, so dass der Sammelkörper und/oder der Bypass im Querschnitt von der Austauschfläche und dem Verteilkörper begrenzt ist. Dies ergibt eine besonders kompakte Ausgestaltung. Darüber hinaus hat diese Ausgestaltung den Vorteil, dass bereits im Bereich des Sammelkörpers und des Bypasses die Austauschfläche mit der Flüssigkeit benetzt wird, so dass sich ein guter Transfer der Flüssigkeit zu der Austauschfläche ergibt und unter Umständen eine räumlich kompakte Ausführungsform gegeben ist.For a further proposal of the invention, the distributor body is multifunctional. In this case, the distributor body lies flat on the exchange surface itself, so that the collecting body and / or the bypass is limited in cross-section of the exchange surface and the distributor body. This results in a particularly compact design. In addition, this embodiment has the advantage that even in the region of the collecting body and the bypass, the exchange surface is wetted with the liquid, so that there is a good transfer of the liquid to the exchange surface results and may be given a spatially compact embodiment.
Für eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird die einmal einer Austauschfläche in Form einer textilen Bahn zugeführte absorbierende Flüssigkeit auf dem Weg durch den Absorber nicht sich selbst überlassen. Vielmehr hat die Erfindung erkannt, dass die Flüssigkeit unter Umständen dazu neigt, sich nicht flächig in der Art eines breiten Flüssigkeitsfilms über die Bahn zu bewegen , sondern dass sich vielmehr der Flüssigkeitsfilm in stromabwärtige Richtung verjüngt, schlimmstenfalls bis zu einem sehr schmalen Rinnsal. Dieser Erkenntnis trägt die Erfindung dadurch Rechnung, dass die textile Bahn Strömungselemente aufweist, über die der Strom der Flüssigkeit entlang der Bahn beeinflusst wird. Diese Beeinflussung besteht insbesondere in einem Aufspreizen des Stroms der Flüssigkeit bzw. des Flüssigkeitsfilms. Andererseits kann über die genannten Strömungselemente alternativ oder kumulativ bewirkt werden, dass sich der Strom der Flüssigkeit entlang der Bahn verlangsamt, so dass über die Strömungselemente ein weiterer konstruktiver Beeinflussungsfaktor gegeben ist, um die Wechselwirkung zwischen der Flüssigkeit und dem Gas vorzugeben.For a further solution of the problem underlying the invention, once an exchange surface in the form of a textile web supplied absorbent liquid on the way through the absorber is not left to itself. Rather, the invention has recognized that under some circumstances the liquid tends to not move across the web in the manner of a wide liquid film, but rather that the liquid film tapers in the downstream direction, in the worst case to a very narrow trickle. This knowledge is taken into account by the invention in that the textile web has flow elements via which the flow of the liquid along the web is influenced. This influence is in particular in a spreading of the flow of the liquid or the liquid film. On the other hand, it can alternatively or cumulatively be effected via the flow elements mentioned that the flow of the liquid along the path slows down, so that via the flow elements a further constructive influencing factor is given in order to predetermine the interaction between the liquid and the gas.
Für eine Weiterbildung dieser erfindungsgemäßen Lösung ist ein Strömungselement mit einem Materialstreifen gebildet, bei welchem es sich um dasselbe Material wie das der textilen Bahn handeln kann oder ein anderweitiges Material. Der Materialstreifen kann auf beliebige Weise mit der textilen Bahn verbunden sein, beispielsweise durch stoffschlüssiges Anbinden, Klammern, Einweben, Vernähen und ähnliches. Der Materialstreifen ist beispielsweise quer zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit auf der textilen Bahn orientiert. In dem Weg der Flüssigkeit stellt der Materialstreifen ein Hindernis dar, welches veranlasst, dass sich der Strom der Flüssigkeit verbreitert. Ebenfalls möglich ist, das der Materialstreifen schräg zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit orientiert ist, so dass auch ein seitliches Ablenken des Stroms der Flüssigkeit und ein Auseinanderziehen desselben erfolgt. Der Materialstreifen kann eine gerade Kante oder eine beliebig kurvenförmig verlaufende Kante aufweisen, die im letztgenannten Fall bspw. mäanderförmig verlaufen kann. Hierbei kann die der Strömung zugewandte Kante korrespondierend zu der der Anströmung abgewandten Kante ausgebildet sein oder abweichend zu dieser.For a further development of this solution according to the invention, a flow element is formed with a strip of material, which may be the same material as that of the textile web or another material. The strip of material can be connected in any way with the textile web, for example by cohesive bonding, stapling, weaving, sewing and the like. The material strip is oriented, for example, transversely to the flow direction of the liquid on the textile web. In the path of the liquid, the strip of material presents an obstruction which causes the flow of liquid to widen. It is also possible that the strip of material is oriented obliquely to the flow direction of the liquid, so that also a lateral deflection of the flow of the liquid and a pulling apart thereof takes place. The strip of material may have a straight edge or an arbitrarily curvilinear edge, which in the latter case may, for example, run meander-shaped. Here, the edge facing the flow may be formed corresponding to the edge facing away from the flow or deviating from this.
Ebenfalls möglich ist, dass das Strömungselement mit einer Naht ausgebildet ist. Hierbei kann die Naht selber das Hindernis in dem Strom der Flüssigkeit darstellen. Die Naht kann darüber hinaus unter Umständen die Flüssigkeit von einer Seite der Bahn in oder durch das Material der Bahn führen, was auch zu einer positiven Beeinflussung des Flüssigkeitsstroms führen kann. Ebenfalls möglich ist, dass eine Naht vorgesehen ist, über die ein Materialstreifen an die textile Bahn angenäht ist. In diesem Fall kommen die geschilderten Wirkungen des Materialstreifens einerseits und der Naht andererseits kumulativ zum Einsatz.It is also possible that the flow element is formed with a seam. Here, the seam itself can be the obstacle in the flow of liquid. The seam can over it In addition, liquid may flow from one side of the web into or through the material of the web, which may also positively affect the liquid flow. It is also possible that a seam is provided, over which a strip of material is sewn to the textile web. In this case, the described effects of the material strip on the one hand and the seam on the other hand are used cumulatively.
Selbstverständlich ist auch der Einsatz beliebiger anderweitiger Strömungselemente, Hindernisse oder Ablenkelemente oder Spreizelemente im Bereich der textilen Bahnen denkbar.Of course, the use of any other flow elements, obstacles or baffles or spreading in the field of textile webs is conceivable.
Weiterhin hat die Erfindung erkannt, dass es für die Vorgabe eines gewünschten, möglichst konstanten Stroms der Flüssigkeit entlang der textilen Bahn von Vorteil ist, wenn diese nicht über Falten, Aufwölbungen und ähnliches verfügt. Um derartige Abweichungen von einer gewünschten Strömungskontur zu vermeiden, schlägt die Erfindung vor, eine Spanneinrichtung vorzusehen, über die die textile Bahn oder mehrere parallele textile Bahnen einzeln oder gemeinsam spannbar sind.Furthermore, the invention has recognized that it is advantageous for specifying a desired, as constant as possible flow of the liquid along the textile web, if it does not have folds, bulges and the like. In order to avoid such deviations from a desired flow contour, the invention proposes to provide a tensioning device, via which the textile web or a plurality of parallel textile webs can be tensioned individually or jointly.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind denAdvantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the introduction to the description are merely exemplary and can come into effect alternatively or cumulatively, without the advantages having to be achieved by embodiments according to the invention. Other features are the
Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen derDrawings - in particular the geometries shown and the relative dimensions of several components to each other and their relative arrangement and operative connection - to refer. The combination of features of different embodiments of the
Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicherInvention or features of different claims is also different from the chosen relationships of the claims possible and is hereby stimulated. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also vary with features
Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführteClaims are combined. Likewise, listed in the claims
Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen. KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENFeatures for further embodiments of the invention omitted. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.In the following the invention will be further explained and described with reference to preferred embodiments shown in the figures.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung in Ausbildung als Absorber in schematischer Darstellung in Seitenansicht.Fig. 1 shows a device according to the invention in training as an absorber in a schematic representation in side view.
Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt einer eine Austauschfläche bildenden textilen Bahn mit Strömungselementen, die Einsatz finden kann in einem Absorber gemäß Fig. 1.FIG. 2 shows a schematic cross-section of a textile web forming a replacement surface with flow elements which can be used in an absorber according to FIG. 1.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der textilen Bahn mit Strömungselementen gemäß Fig. 2 bei Beaufschlagung mit einer Flüssigkeit.Fig. 3 shows a side view of the textile web with flow elements according to Fig. 2 when exposed to a liquid.
Fig. 4 zeigt ein schematisches Detail einer als Absorber ausgebildeten erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer Spanneinrichtung zum gemeinsamen Spannen mehrerer textiler Bahnen.4 shows a schematic detail of a device according to the invention designed as an absorber with a tensioning device for joint tensioning of several textile webs.
Fig. 5 zeigt eine Verteileinrichtung für die Übergabe der absorbierenden Flüssigkeit zu Austauschflächen einer erfindungsgemäßen Einrichtung in einem Horizontalschnitt V-V.Fig. 5 shows a distribution device for the transfer of the absorbent liquid to exchange surfaces of a device according to the invention in a horizontal section V-V.
Fig. 6 zeigt die Verteileinrichtung gemäß Figur 5 in einem vertikalen Detailschnitt Vl-Vl.FIG. 6 shows the distribution device according to FIG. 5 in a vertical detail section VI-VI.
Fig. 7 zeigt die alternative Verteileinrichtung in einem vertikalen Detailschnitt.Fig. 7 shows the alternative distributor in a vertical detail section.
Fig. 8 zeigt eine Sorptionsspeicheranlage, die der Heizung eines Gebäudes dienen kann, mit einer erfindungsgemäßen als Absorber ausgebildeten Einrichtung.Fig. 8 shows a Sorptionsspeicheranlage, which can serve the heating of a building, with a device according to the invention designed as an absorber.
Fig. 9 zeigt eine Sorptionsspeicheranlage, die zur Kühlung und Heizung einesFig. 9 shows a Sorptionsspeicheranlage used for cooling and heating of a
Gebäudes dienen kann und in der eine erfindungsgemäße Einrichtung in Ausbildung als Absorber sowie eine erfindungsgemäße Einrichtung in Ausbildung als Regenerator eingesetzt ist. Fig. 10 zeigt eine schematische Vorderansicht einer weiteren erfindungsgemäßenCan serve building and in which a device according to the invention is used in training as an absorber and a device according to the invention in training as a regenerator. Fig. 10 shows a schematic front view of another invention
Verteileinrichtung für die Übergabe der absorbierenden Flüssigkeit zu Austauschflächen, wobei eine Zuführung der absorbierenden Flüssigkeit zu der Verteileinrichtung von oben erfolgt.Distributor for the transfer of the absorbent liquid to exchange surfaces, wherein a supply of the absorbing liquid to the distributor takes place from above.
Fig. 11 zeigt die Verteileinrichtung gemäß Fig. 10 in einer Seitenansicht.FIG. 11 shows the distribution device according to FIG. 10 in a side view.
Fig. 12 zeigt eine schematische Vorderansicht einer weiteren erfindungsgemäßenFig. 12 shows a schematic front view of another invention
Verteileinrichtung für die Übergabe der absorbierenden Flüssigkeit zu Austauschflächen, wobei eine Zuführung der absorbierenden Flüssigkeit zu der Verteileinrichtung von der Seite erfolgt.Distributor for the transfer of the absorbing liquid to exchange surfaces, wherein a supply of the absorbing liquid to the distributor takes place from the side.
Fig. 13 zeigt die Verteileinrichtung gemäß Fig. 12 in einer Seitenansicht.FIG. 13 shows the distribution device according to FIG. 12 in a side view.
Fig. 14 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Absorbers mit mehreren Verteileinrichtungen, die grundsätzlich entsprechend den Ausführungsformen gemäß Figuren 10 bis 13 ausgebildet sind.FIG. 14 shows a schematic side view of an absorber having a plurality of distributing devices, which are basically designed in accordance with the embodiments according to FIGS. 10 to 13.
Fig. 15 zeigt eine Draufsicht auf einen Absorber entsprechend Fig. 14 mit Zuführung der absorbierenden Flüssigkeit von oben.Fig. 15 shows a top view of an absorber according to Fig. 14 with the supply of the absorbent liquid from above.
Fig. 16 zeigt eine Draufsicht auf einen Absorber entsprechend Fig. 14 mit Zuführung der absorbierenden Flüssigkeit von der Seite.Fig. 16 shows a plan view of an absorber according to Fig. 14 with the supply of the absorbing liquid from the side.
Fig. 17 zeigt ein schematisches Detail einer als Absorber ausgebildeten erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 4 abgewandelten Spanneinrichtung zum gemeinsamen Spannen mehrerer textilerFIG. 17 shows a schematic detail of a device according to the invention designed as an absorber with a clamping device modified in comparison to the embodiment according to FIG. 4 for jointly clamping a plurality of textile devices
Bahnen.Tracks.
FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Absorber 1 , der beispielsweise Einsatz findet in einer Sorptionsspeicheranlage 2. Der Absorber 1 dient einer Entfeuchtung, Erwärmung und/oder Kühlung zugeführter Luft. Die Entfeuchtung der Luft geschieht auf Basis einer hygroskopischen wässrigen Salzlösung, die mit der zugeführten Luft in Kontakt gebracht wird. Hierzu soll der Absorber 1 eine möglichst große spezifische Austauschfläche 3 zur Verfügung stellen, um eine effiziente Stoff- und Wärmeübertragung zwischen der Luft und der wässrigen Salzlösung zu gewährleisten. Bei der Erwärmung der Luft kann ein im Vergleich zum Luftmassenstrom geringer Solemassenstrom eingesetzt werden. Hingegen kann das Verhältnis der beiden Fluidmassenströme bei der Kühlung ungefähr gleich groß sein. Somit muss der Absorber 1 eine gleichmäßige Verteilung des Solemassenstroms auf der Austauschfläche 3 in beiden Fällen sicherstellen. In dem Absorber 1 ist dafür Sorge zu tragen, dass es zu keiner Stoffübertragung der Salzlösung in die Luft kommt, umIn particular, the present invention relates to an absorber 1 which is used, for example, in a sorption storage system 2. The absorber 1 is used for dehumidifying, heating and / or cooling supplied air. The dehumidification of the air is based on a hygroscopic aqueous salt solution which is brought into contact with the supplied air. For this purpose, the absorber 1 should provide as large a specific exchange surface 3 as possible in order to ensure efficient material and heat transfer between the air and the aqueous salt solution. When the air is heated, it is possible to use a lower molar mass flow in comparison with the air mass flow. By contrast, the ratio of the two fluid mass flows during cooling can be approximately the same. Thus, the absorber 1 must ensure a uniform distribution of the brine mass flow on the exchange surface 3 in both cases. In the absorber 1 care must be taken to ensure that there is no mass transfer of the saline solution into the air
- eine unerwünschte Kontaminierung mit der Salzlösung zu vermeiden,- to avoid undesirable contamination with the saline solution,
Wartungskosten gering zu halten und eine Beschädigung von Bauelementen, welche dem Absorber 1 nachgeschaltet sind und die von der Luft durchströmt werden, zu verhindern.Keep maintenance costs low and damage to components that are downstream of the absorber 1 and are traversed by the air to prevent.
Im Wesentlichen in Umkehrung des Wirkprinzips bei im Wesentlichen entsprechender konstruktiver Ausgestaltung kann die Einrichtung auch als Regenerator eingesetzt werden, in dem insbesondere eine Regeneration der Flüssigkeit durch den Kontakt mit dem Gas erfolgt, bspw. eine Entfeuchtung der hygroskopischen Flüssigkeit durch die Luft erfolgt.Substantially in reversal of the principle of action in substantially corresponding structural design, the device can also be used as a regenerator, in which in particular a regeneration of the liquid takes place by the contact with the gas, for example. Dehumidification of the hygroscopic liquid is carried out by the air.
Fig. 1 zeigt einen Absorber 1 in einer Seitenansicht. Der Absorber 1 wird für das dargestellte Ausführungsbeispiel von oben nach unten mit der absorbierenden Flüssigkeit durchströmt, wobei eine Zufuhr über mindestens einen Zufuhranschluss 4 auf der Oberseite des Absorbers 1 erfolgt und eine Abfuhr der Flüssigkeit nach dem Durchströmen des Absorbers über einen Abfuhranschluss 5 erfolgt. Auf dem Weg zwischen dem Zufuhranschluss 4 und dem Abfuhranschluss 5 passiert die Flüssigkeit eine Verteileinrichtung 6, die Austauschfläche 3 und einen Sammelraum 7 in der aufgeführten Reihenfolge. Der Absorber 1 wird horizontal und parallel zur Zeichenebene gemäß Fig. 1 von dem Gas, insbesondere der Luft durchströmt, wozu der Absorber 1 entsprechende, hier nicht dargestellte Zufuhranschlüsse und Abfuhranschlüsse für das Gas besitzt.Fig. 1 shows an absorber 1 in a side view. The absorber 1 is flowed through from top to bottom with the absorbing liquid for the illustrated embodiment, wherein a supply via at least one supply port 4 on the top of the absorber 1 takes place and a discharge of the liquid takes place after flowing through the absorber via a discharge port 5. On the way between the supply port 4 and the discharge port 5, the liquid passes through a distributor 6, the exchange surface 3 and a collecting space 7 in the order listed. The absorber 1 is horizontally and parallel to the plane of FIG. 1 flows through the gas, in particular the air, including the absorber 1 corresponding, not shown supply ports and discharge ports for the gas has.
Die Austauschfläche 3 ist mit mehreren parallel zur Zeichenebene gemäß Fig. 1 angeordneten textilen Bahnen 8 gebildet, welche spaltartige Zwischenräume 9 bilden, die von dem Gas durchströmt werden können. Fig. 2 und 3 zeigen eine derartige textile Bahn 8. Wie in Fig. 3 beispielhaft dargestellt ist, kann die textile Bahn 8 im Bereich der seitlichen Ränder umgeschlagen und/oder vernäht sein, wodurch Verstärkungen 10 gebildet sind. Darüber hinaus verfügt die Bahn 8 über Strömungselemente 1 1. Die Strömungselemente 1 1 dienen einer Beeinflussung des Stroms der Flüssig- keit entlang der Austauschfläche 3 bzw. der textilen Bahn 8. Insbesondere kann über die Strömungselemente eine Verlangsamung der Strömung herbeigeführt werden. Ebenfalls möglich ist, dass über die Strömungselemente 1 1 ein sich auf einer Bahn 8 ausbildender Flüssigkeitsfilm 16 verlagert und/oder aufgespreizt wird.The exchange surface 3 is formed with a plurality of parallel to the plane of FIG. 1 arranged textile webs 8, which form gap-like interstices 9, which can be traversed by the gas. 2 and 3 show such a textile web 8. As shown by way of example in FIG. 3, the textile web 8 can be folded over and / or sewn in the area of the lateral edges, whereby reinforcements 10 are formed. In addition, the web 8 has flow elements 1 1. The flow elements 1 1 serve to influence the flow of the liquid along the exchange surface 3 or the textile web 8. In particular, can be brought about by the flow elements, a slowing down of the flow. It is also possible for a liquid film 16 forming on a web 8 to be displaced and / or spread over the flow elements 11.
Für das in Fig. 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel sind die Strömungselemente 1 1 mit Materialstreifen 12 gebildet, die aus einem beliebigen Material konstanter oder variierender Dicke bestehen können. Vorzugsweise wird für die Materialstreifen 12 dasselbe Material verwendet wie für die textile Bahn 8. Während durchaus möglich ist, dass der Materialstreifen 12 mit einer S-förmigen Faltung der textilen Bahn 8, also als integraler Bestandteil der textilen Bahn 8 ausgebildet ist, zeigen die Fig. 2 und 3 separat ausgebildete Materialstreifen 12, die stoffschlüssig mit der textilen Bahn 8 verbunden sein können und/oder, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, über eine Naht 13 mit der textilen Bahn 8 vernäht sein können. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sind die Materialstreifen 12 geradlinig mit konstanter Breite ausgebildet. Möglich sind allerdings auch beliebige anderweitige Gestaltungen der Geometrie der Materialstreifen 12, beispielsweise Materialstreifen mit konstanter oder variierender Dicke, konstanter oder variierender Breite, geradliniger, in eine Richtung gekrümmte oder mäanderförmige Längsachsen der Materialstreifen oder einer der Strömung zugewandten Kante 14 und/oder einer der Strömung abgewandten Kante 15.For the embodiment shown in Fig. 2 and 3, the flow elements 1 1 are formed with strips of material 12, which may consist of any material of constant or varying thickness. Preferably, the same material is used for the material strip 12 as for the textile web 8. While it is quite possible that the material strip 12 is formed with an S-shaped fold of the textile web 8, ie as an integral part of the textile web 8, FIG 2 and 3 separately formed material strips 12, which can be materially connected to the textile web 8 and / or, as shown in Fig. 2 and 3, can be sewn to the textile web 8 via a seam 13. For the illustrated embodiment, the strips of material 12 are formed in a straight line with a constant width. However, any other configurations of the geometry of the material strips 12 are possible, for example strips of material of constant or varying thickness, constant or varying width, straight, curved in one direction or meandering longitudinal axes of the material strips or a flow-facing edge 14 and / or one of the flow opposite edge 15.
In Fig. 3 ist der sich auf der Bahn 8 ausbildender Flüssigkeitsfilm 16 dargestellt mit den sich ausbildenden seitlichen Begrenzungen 17, 18 des Flüssigkeitsfilms 16. Aus dem Verlauf der Begrenzungen 17, 18 ist ersichtlich, dass der Flüssigkeitsfilm 16 zu einer Einschnürung, also Verringerung seiner Breite, in Fließrichtung neigt. Allerdings kommt es durch die Strömungselemente 11 immer wieder zu einem "Aufspreizen" des Flüssigkeitsfilms 16. Diese Aufspreizung ist vereinfacht dadurch zu erklären, dass sich der Flüssigkeitsfilm 16 jeweils im Bereich der der Strömung zugewandten Kante 14 staut oder die Strömung verzögert wird, was mit einem Ausweichen nachfolgender Flüssigkeit nach außen verbunden ist. Während in den Fig. 2 und 3 der Abstand der Strömungselemente 1 1 in Strömungsrichtung der Flüssigkeit konstant ist, kann dieser in abgewandelter Ausführungsform auch variieren. Ebenfalls denkbar ist, dass die Strömungselemente 1 1 jeweils unterschiedlich ausgebildet sind. In Fig. 3 ist lediglich ein zentraler Flüssigkeitsfilm 16 skizziert. Es versteht sich, dass sich ein einziger Flüssigkeitsfilm 16 mit konstanter oder variierender Filmdicke über die gesamte Breite der Bahn 8 erstrecken kann oder mehrere einzelne Flüssigkeitsfilme 16 nebeneinander entlang der Bahn 8 fließen können. Auch eine Vereinigung separierter einzelner Flüssigkeitsfilme 16 kann über die Strömungselemente 1 1 erfolgen.In FIG. 3, the liquid film 16 forming on the web 8 is shown with the forming lateral boundaries 17, 18 of the liquid film 16. From the course of the boundaries 17, 18 can be seen that the liquid film 16 to a constriction, so reducing his Width, in the flow direction tends. However, it comes through the flow elements 11 again and again to a "spreading" of the liquid film 16. This spreading is simplified explained by the fact that the liquid film 16 respectively in the region of the edge facing the flow 14 accumulates or the flow is delayed, which with a Discharging subsequent liquid is connected to the outside. While in Figs. 2 and 3, the distance of the flow elements 1 1 in the flow direction of the liquid is constant, this may vary in a modified embodiment also. It is also conceivable that the Flow elements 1 1 are each formed differently. In Fig. 3, only a central liquid film 16 is sketched. It will be appreciated that a single liquid film 16 of constant or varying film thickness may extend across the entire width of the web 8 or a plurality of discrete liquid films 16 may flow side by side along the web 8. An association of separated individual liquid films 16 can also take place via the flow elements 11.
Fig. 4 zeigt die Montage der Bahnen 8 an einem Gehäuse 19 des Absorbers 1 über Befestigungsplatten 20, welche gemäß Fig. 4 einen rechteckigen Querschnitt besitzen und sich vorzugsweise über die gesamte, in Fig. 1 dargestellte Breite des Absorbers 1 erstrecken. Die Befestigungsplatten 20 erfüllen folgende Funktionen:FIG. 4 shows the mounting of the webs 8 on a housing 19 of the absorber 1 via mounting plates 20, which according to FIG. 4 have a rectangular cross-section and preferably extend over the entire width of the absorber 1 shown in FIG. The mounting plates 20 fulfill the following functions:
Die Befestigungsplatten 20 dienen einer ebenen Ausrichtung der Bahnen 8, die einerseits durch die flächige Anlage der Befestigungsplatten 20 an den Bahnen 8 in den Endbereichen der Bahnen 8 erfolgt und andererseits durch ein Aufbringen von Zugkräften in vertikaler Richtung.The attachment plates 20 serve for a planar alignment of the webs 8, which takes place on the one hand by the planar contact of the attachment plates 20 on the webs 8 in the end regions of the webs 8 and on the other hand by applying tensile forces in the vertical direction.
- Andererseits wird durch die Dicke der Befestigungsplatten 20 der Abstand der Bahnen 8 vorgegeben, also letztendlich die Erstreckung der mit den Hohlräumen 9 gebildeten Strömungskanäle für das Gas.On the other hand, the spacing of the webs 8 is predetermined by the thickness of the fastening plates 20, ie ultimately the extension of the flow channels formed by the cavities 9 for the gas.
Die Befestigungsplatten 20 können beliebig mit den Bahnen 8 verbunden sein, insbesondere reibschlüssig zwischen zwei Befestigungsplatten 20 eine Bahn 8 einklemmen oder stoff- schlüssig mit einer zugeordneten Bahn oder beidseits mit zwei Bahnen 8 verbunden sein.The attachment plates 20 can be connected as desired to the webs 8, in particular frictionally clamp a web 8 between two attachment plates 20 or can be connected in a materially coherent manner with an associated web or on both sides with two webs 8.
Die Befestigungsplatten 20 - und mit diesen die Bahnen 8 - sind über eine Spanneinrichtung 21 nach unten beaufschlagt, so dass die Bahnen 8 auf Zug beansprucht sind, gestrafft sind und möglichst eben ausgebildet sind. Für das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel ist die Spanneinrichtung 21 mit einem Zuganker 22 ausgebildet, welcher das Gehäuse 19, die Bahnen 8 und die Befestigungsplatten 20 durchsetzt. Der Zuganker 22 ist gemeinsam mit einer Halteplatte 23 zum Verspannen in vertikaler Richtung in Richtung eines Freiheitsgrades 24 verschieblich in einem Langloch 25 des Gehäuses 19 geführt und besitzt selber ein Langloch 26. Durch Verspannen des Zugankers 22 und einer Befestigungsschraube 27 kann die Position des Zugankers 22 in gespanntem Zustand der Bahnen 8 fixiert werden. Damit die Flüssigkeit nach dem Passieren der Bahnen 8 in den Sammelraum 7 gelangen kann, sind Übertrittsquerschnitte von den Hohlräumen 9 zu dem Sammelraum 7 gebildet. Diese Übertrittsquerschnitte können beispielsweise in nicht dargestellter Weise durch Kanäle oder Bohrungen der Befestigungsplatten 20 gebildet sein.The mounting plates 20 - and with these the tracks 8 - are acted upon by a tensioning device 21 down, so that the webs 8 are claimed to train, are streamlined and as flat as possible. For the embodiment shown in Fig. 4, the clamping device 21 is formed with a tie rod 22 which passes through the housing 19, the webs 8 and the mounting plates 20. The tie rod 22 is guided together with a holding plate 23 for clamping in the vertical direction in the direction of a degree of freedom 24 slidably in a slot 25 of the housing 19 and has itself a slot 26. By tightening the tie rod 22 and a fixing screw 27, the position of the tie rod 22nd be fixed in the tensioned state of the webs 8. So that the liquid can pass into the collecting space 7 after passing through the tracks 8, crossing cross sections are formed by the cavities 9 to the collecting space 7. These crossing cross sections may be formed, for example, in a manner not shown by channels or holes of the mounting plates 20.
In den Fig. 5 und 6 sind beispielhafte Details einer Verteileinrichtung 6 dargestellt, welche stromaufwärts der Bahnen 8 angeordnet ist und die Flüssigkeit an die Bahnen 8 verteilt unter Ausbildung eines Flüssigkeitsfilms 16 auf diesen. Die Verteileinrichtung 6 schließt die oberen Endbereiche der Bahnen 8 ein, wobei zwischen benachbarten Bahnen 8 wie in Fig. 5 ersichtlich Verteilkörper 28 zwischengeordnet sind, die mit einer Kontaktfläche an den Bahnen 8 anliegen, beispielsweise stoffschlüssig mit den Bahnen 8 verbunden sind und/oder über am Gehäuse 19 abgestützte Zuganker 29, 30 mit dem Gehäuse 19 und den Bahnen 8 zur Fixierung verbunden oder verspannt sind. Die Verteilkörper 28 besitzen die in Fig. 6 erkennbaren Ausfräsungen 31 mit verbleibenden Stegen 32 konstanter Höhe. Die Stirnflächen der Stege 32 bilden unter Abdichtung die Kontaktflächen der Verteilkörper 28 mit den Bahnen 8. Die Ausfräsungen geben Kanäle 33 vor, deren Querschnitt im Horizontalschnitt begrenzt ist durch einen Boden 34 der Ausfräsungen 31 , seitlich durch Stege 32 und gegenüberliegend dem Boden 34 durch die zugeordnete Bahn 8.Illustrated in FIGS. 5 and 6 are exemplary details of a distributor 6 located upstream of the webs 8 and distributing the liquid to the webs 8 to form a liquid film 16 thereon. The distributor 6 includes the upper end portions of the webs 8, wherein between adjacent webs 8 as shown in FIG. 5 visible distributor body 28 are interposed, which rest with a contact surface on the webs 8, for example, are materially connected to the webs 8 and / or via On the housing 19 supported tie rods 29, 30 are connected to the housing 19 and the webs 8 for fixing or braced. The distributor bodies 28 have the cutouts 31, which can be seen in FIG. 6, with remaining bars 32 of constant height. The cut surfaces of the webs 32 form under sealing the contact surfaces of the distributor body 28 with the tracks 8. The cutouts provide channels 33 whose cross section in horizontal section is limited by a bottom 34 of the recesses 31, laterally by webs 32 and opposite the bottom 34 through the associated track 8.
Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sind Stege 32a U-förmig gebildet mit einem Grundschenkel 35 sowie zwei im Wesentlichen parallelen Seitenschenkeln 36, 37. Mit dem Grundschenkel 35 ist eine Oberseite 38 der Verteileinrichtung 6 gebildet, während Seitenschenkel 36, 37 benachbarter Stege 32a einen vertikal von der Oberseite 38 nach unten orientierten Eintrittskanal 39 begrenzen. Weiterhin sind Stege 32b, 32c vorhanden, die gemeinsam eine Art V bilden, wodurch eine Art Trichter oder ein Sammelkörper 42 gebildet ist mit einem fluchtend zu dem Eintrittskanal 39 angeordneten Eintrittsquerschnitt im Bereich der auseinander weisenden Endbereiche der Stege 32b, 32c sowie einem ersten Austrittskanal 41 , welcher durch die beabstandeten, sich annähernden Endbereiche der Stege 32b, 32c begrenzt ist. Außerhalb des Sammelkörpers 42 ist zwischen benachbarten Stegen 32b, 32c ein Übertrittsquerschnitt 43 oder Bypass 61 gebildet, der fluidisch mit einem zweiten Austrittskanal 44 verbunden ist. Die Austrittskanäle 41 , 44 münden in die Zwischenräume 9 mit Beauf- schlagung der an den Zwischenraum 9 angrenzenden Bahnen 8.For the illustrated embodiment, webs 32a are U-shaped with a base leg 35 and two substantially parallel side legs 36, 37. With the base leg 35 is a top 38 of the distributor 6 is formed while side legs 36, 37 of adjacent webs 32a one vertically from the Limit upper side 38 downwardly oriented inlet channel 39. Furthermore, webs 32b, 32c are provided which jointly form a type V, whereby a kind of funnel or a collecting body 42 is formed with an inlet cross-section arranged in alignment with the inlet channel 39 in the region of the diverging end regions of the webs 32b, 32c and a first outlet channel 41 which is bounded by the spaced, approximate end portions of the webs 32b, 32c. Outside the collecting body 42, a crossing cross-section 43 or bypass 61 is formed between adjacent webs 32b, 32c, which is fluidically connected to a second outlet channel 44. The outlet channels 41, 44 open into the intermediate spaces 9 with the impact of the webs 8 adjacent to the intermediate space 9.
Die Funktionsweise der Verteileinrichtung 6 ist wie folgt: Von dem Zufuhranschluss 4 gelangt Flüssigkeit auf die Oberseite 38 der Verteileinrichtung 6, wo sich die Flüssigkeit verteilt. Von der Oberseite 38 gelangt die Flüssigkeit durch den Eintrittskanal 39 in den Sammelkörper 42 und kann über den ersten Austrittskanal 41 in den Zwischenraum 9 eintreten, wobei sich im Bereich der Verteil- einrichtung 6 vorzugsweise die Flüssigkeit an die textile Bahn anlegt zwecks Ausbildung eines Flüssigkeitsfilms 16.The operation of the distributor 6 is as follows: From the supply port 4 liquid passes to the top 38 of the distributor 6, where the liquid is distributed. From the upper side 38, the liquid passes through the inlet channel 39 into the collecting body 42 and can enter the intermediate space 9 via the first outlet channel 41, the liquid preferably being applied to the textile web in the region of the distributor 6 in order to form a liquid film 16 ,
Reicht die durch den Eintrittskanal 39 eintretende Flüssigkeit nicht aus, um den Sammelkörper zumindest teilweise zu füllen, wird der Flüssigkeitsstrom nahezu unverändert von dem Eintrittskanal 39 durch den ersten Austrittskanal 41 gefördert.If the liquid entering through the inlet channel 39 is insufficient to at least partially fill the collecting body, the liquid flow is conveyed almost unchanged from the inlet channel 39 through the first outlet channel 41.
- Für größere Volumenströme der Flüssigkeit durch den Eintrittskanal 39 stellt derFor larger volume flows of the liquid through the inlet channel 39, the
Sammelkörper 42 eine Art Speicher dar, da überschüssige, nicht über den Austrittskanal 41 rechtzeitig abgeführte Flüssigkeitsmengen in dem Sammelkörper gespeichert werden können. Schwankende Flüssigkeitsströme können sich hier in veränderten Pegelständen in dem Sammelkörper 42 äußern. Dennoch erfolgt über den ersten Austritts- kanal 41 eine Abgabe der Flüssigkeit mit einem im Wesentlichen konstanten Strom derCollecting body 42 is a kind of memory, since excess, not timely discharged via the outlet channel 41 amounts of liquid can be stored in the collecting body. Fluctuating fluid flows may manifest themselves here in altered levels in the collecting body 42. Nevertheless, via the first outlet channel 41, a discharge of the liquid with a substantially constant flow of
Flüssigkeit. Hierbei ist dem Fachmann bekannt, dass über den Sammelkörper auch kurzzeitige große Ströme aufgenommen werden können, solange diese Ströme nicht über einen Zeitraum vorliegen, der ein Überfließen des Sammelkörpers 42 zur Folge hat. Der zuvor erläuterte Betriebszustand liegt vor, wenn der Strom der Flüssigkeit durch einen Eintrittskanal 39 in einem ersten Parameterbereich liegt, für welchen der Sammelkörper 42 nicht überläuft.Liquid. In this case, it is known to the person skilled in the art that short-term large currents can also be absorbed via the collecting body, as long as these currents are not present over a period of time which results in an overflow of the collecting body 42. The operating state explained above is present when the flow of the liquid through an inlet channel 39 is within a first parameter range for which the collecting body 42 does not overflow.
Liegt hingegen der Strom der Flüssigkeit außerhalb und oberhalb des ersten Parameterbereichs, kommt es zu einem Überlaufen des Sammelkörpers 42, welches zur Folge hat, dass Flüssigkeit nicht nur über den ersten Austrittskanal 41 die Verteileinrichtung 6 verlässt, sondern auch über die Übertrittsquerschnitte 43 und den Bypass 61 über die zweiten Austrittskanäle 44.If, on the other hand, the flow of the liquid lies outside and above the first parameter range, the collecting body 42 overflows, resulting in liquid not only leaving the distributing device 6 via the first outlet channel 41, but also via the crossing cross sections 43 and the bypass 61 via the second outlet channels 44th
Es versteht sich, dass bei einer nicht gleichförmigen Verteilung der Flüssigkeit auf der Oberseite 38 der Verteileinrichtung 6 unterschiedliche Ströme durch die unterschiedlichen Eintrittskanäle 39 hindurchtreten können. Bei den textilen Bahnen 8 kann es sich beispielsweise um Baumwollbahnen handeln. Die Strömungselemente 1 1 können zusätzlich zu den genannten Funktionen einer Versteifung der Bahn und einer Vermeidung eines Flatterns der Tücher in dem Gasstrom dienen. Möglich ist der Einsatz hydrophober Textilien für die Bahnen 8 und/oder die Materialstreifen 12, insbe- sondere Filz, Flies, Polyester, Acryl, Polyamid, Lyocell. Vorzugsweise besitzen die Bahnen 8 durch Vorgabe der Dicken der Befestigungsplatten 20 und der Verteilkörper 28 einen Abstand von 5 mm ± 2 mm, insbesondere 5 mm ± 0,5 mm. Die Verteilkörper 28 und/oder die Befestigungsplatten 20 sind vorzugsweise aus Polykarbonat-Platten hergestellt und können auch als "Spacer" bezeichnet werden. Das Gehäuse 19 ist vorzugsweise mit 10 mm starken PC-Platten gebildet. Der Sammelraum 7 ist mit einer Art weiterer Sammelkörper oder Trichter 45 mit einem großen Öffnungswinkel gebildet, welcher für das dargestellte Ausführungsbeispiel mit zwei PC-Platten 46, 47 gebildet ist, die gegenüber der Horizontalen um ca. 15° geneigt sind und in deren zugewandten Endbereichen der Abfuhranschluss 5 angeordnet ist. Der Abfuhranschluss 5 kann mit einem PC-Verbindungsstück gebildet sein, in dessen Boden eine Bohrung mit Gewinde angeordnet ist, so dass eine Schlauchtülle direkt hiermit verschraubt werden kann. Der Sammelraum 7 kann abgeschlossen sein durch eine insbesondere 10 mm starke Grundplatte, die sich von dem oberen Ende der Befestigungsplatten zu den Platten 46, 47 unter Abdichtung erstrecken. Möglich ist, dass der Sammelkörper 42 der Verteileinrichtung 6 auch als eine Art Düse wirkt.It goes without saying that, given a non-uniform distribution of the liquid on the upper side 38 of the distributor device 6, different streams can pass through the different inlet channels 39. The textile webs 8 may be cotton webs, for example. The flow elements 11 may, in addition to the functions mentioned, serve to stiffen the web and prevent flapping of the cloths in the gas stream. It is possible to use hydrophobic textiles for the webs 8 and / or the material strips 12, in particular felt, fleece, polyester, acrylic, polyamide, lyocell. By specifying the thicknesses of the fastening plates 20 and the distributor bodies 28, the webs 8 preferably have a spacing of 5 mm ± 2 mm, in particular 5 mm ± 0.5 mm. The distributing bodies 28 and / or the fixing plates 20 are preferably made of polycarbonate plates and may also be referred to as "spacers". The housing 19 is preferably formed with 10 mm thick PC plates. The collecting space 7 is formed with a kind of other collecting body or funnel 45 with a large opening angle, which is formed for the illustrated embodiment with two PC plates 46, 47 which are inclined relative to the horizontal by about 15 ° and in their facing end portions the discharge port 5 is arranged. The discharge port 5 may be formed with a PC connector, in the bottom of a threaded hole is arranged so that a hose nozzle can be screwed directly hereby. The collecting space 7 may be completed by a particular 10 mm thick base plate, which extend from the upper end of the mounting plates to the plates 46, 47 under sealing. It is possible that the collecting body 42 of the distributor 6 also acts as a kind of nozzle.
Für Ströme der Flüssigkeit außerhalb des ersten Parameterbereichs staut sich die Flüssigkeit an dem engen ersten Austrittskanal 41 und breitet sich über die Übertrittsquerschnitte 43 zu dem zweiten Austrittskanal 44 aus, wo ein wesentlich geringerer Druckverlust auftritt infolge des deutlich größeren Querschnitts des Austrittskanals 44 gegenüber dem Austrittskanal 41. Dies hat zur Folge, dass aus dem zweiten Austrittskanal 44 ein größerer Volumenstrom austritt als aus dem ersten Austrittskanal 41 . Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit sichergestellt werden bei stark variierenden Volumenströmen und geringen Druckverlusten.For flows of the liquid outside the first parameter range, the liquid accumulates at the narrow first outlet channel 41 and spreads over the crossover cross sections 43 to the second outlet channel 44, where a much lower pressure loss occurs due to the much larger cross section of the outlet channel 44 with respect to the outlet channel 41st This has the consequence that a larger volume flow emerges from the second outlet channel 44 than from the first outlet channel 41. In this way, a uniform distribution of the liquid can be ensured at greatly varying flow rates and low pressure losses.
Für Ströme im ersten Bereich erfolgt eine Zufuhr der Flüssigkeit über einen ersten Weg 59 der Verteileinrichtung 6, welcher über den Eintrittskanal 39, den Sammelkörper 42 und den Austrittskanal 41 verläuft. Läuft hingegen der Sammelkörper 42 über, wird die Flüssigkeit zusätzlich zu der Durchleitung über den ersten Weg 59 über einen zweiten Weg 60 mit einem Bypass 61 den Bahnen 8 zugeführt. In einer abweichenden, nicht dargestellten Ausführungs- form ist es ebenfalls möglich, dass für große Ströme der Flüssigkeit nicht kumulativ die Wege 59, 60 genutzt werden, sondern vielmehr eine Umschaltung von der ausschließlichen Nutzung des Weges 59 zu der ausschließlichen Nutzung des Weges 60 erfolgt.For streams in the first region, the liquid is supplied via a first path 59 of the distributor device 6, which extends via the inlet channel 39, the collecting body 42 and the outlet channel 41. If, in contrast, the collecting body 42 overflows, the liquid is supplied to the webs 8 in addition to the passage via the first path 59 via a second path 60 with a bypass 61. In a different, not shown embodiment It is also possible that, for large flows of the liquid, the paths 59, 60 are not cumulatively used, but rather a switch is made from the exclusive use of the path 59 to the exclusive use of the path 60.
Die Ventileinrichtung 6 ist an sich abgedichtet ausgebildet, so dass dieser lediglich Flüssigkeit durch den Zufuhranschluss 4 zuführbar ist und die Flüssigkeit lediglich aus dem Austrittskanal 41 und dem Austrittskanal 44 austreten kann. Der gesamte Absorber 1 ist auch dicht ausgebildet, so dass das den Absorber 1 horizontal durchströmende Fluid nicht unerwünscht entweichen kann. Um den Absorber thermisch von der Umgebung zu entkoppeln, ist das Gehäuse auf an sich bekannte, aber nicht dargestellte Weise gedämmt ausgebildet, beispielsweise durch Aufsetzen von Dämmplatten auf das Gehäuse 19 bildende Außenplatten. Hierbei können die Dämmplatten auf die Außenplatten aufgesetzt sein und über ein außen liegendes Blech mit den Zugankern arretiert sein.The valve device 6 is formed so as to be sealed so that it can only be supplied with liquid through the supply port 4 and the liquid can only emerge from the outlet channel 41 and the outlet channel 44. The entire absorber 1 is also dense, so that the absorber 1 horizontally flowing fluid can not escape undesirable. To decouple the absorber thermally from the environment, the housing is formed in a known, but not shown, insulated manner, for example, by placing insulation boards on the housing 19 forming outer panels. Here, the insulation boards may be placed on the outer plates and locked by an outer sheet metal with the tie rods.
Mögliche Vorteile der erfindungsgemäßen Ausgestaltung lassen sich wie folgt zusammenfassen:Possible advantages of the embodiment according to the invention can be summarized as follows:
- Es ist eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit auf der Austauschfläche 3 mit den textilen Bahnen 8 sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Massen- oder Volumenströmen möglich.- It is a uniform distribution of the liquid on the exchange surface 3 with the textile webs 8 possible both at low and at high mass or volume flows.
Es sind hohe Speicherdichten erreichbar.There are high storage densities achievable.
Es erfolgt ein verminderter oder kein Stoffübertrag der Flüssigkeit an das den Absorber 1 in horizontaler Richtung durchströmende Gas, insbesondere Luft.There is a reduced or no substance transfer of the liquid to the absorber 1 in the horizontal direction by flowing gas, in particular air.
Es ist ein niedriger Hilfsenergieeinsatz erforderlich infolge der erwähnten geringenIt is a low auxiliary energy required due to the mentioned low
Druckverluste.Pressure losses.
Es ist eine hohe spezifische Austauschfläche erreichbar mit bis zu 360 m2/m3.It is a high specific exchange surface achievable with up to 360 m 2 / m 3 .
Durch eine geringe Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit kann die Baugröße des Absorbers 1 reduziert werden.By a low flow rate of the liquid, the size of the absorber 1 can be reduced.
Der erfindungsgemäße Absorber kann zur Heizung und Kühlung bei gleichzeitigerThe absorber according to the invention can for heating and cooling at the same time
Entfeuchtung eingesetzt werden.Dehumidification can be used.
Es ist die Verwendung kostengünstiger Materialien möglich.It is possible to use inexpensive materials.
Erfindungsgemäß ist auch ein modularer Aufbau ermöglicht, für den, beispielsweise durch Einsatz von Bahnen 8 unterschiedlicher Geometrie und Kombination unterschiedlicher Befestigungsplatten 20 und Verteilkörper 28 oder Vervielfältigung derselben, eine einfacheAccording to the invention, a modular construction is made possible, for which, for example by the use of webs 8 different geometry and combination of different Fixing plates 20 and distributor body 28 or duplication of the same, a simple
Erweiterung für höhere Leistungen möglich ist.Extension for higher performance is possible.
Der erfindungsgemäße Absorber ermöglicht eine einfache Wartung.The absorber according to the invention enables easy maintenance.
Fig. 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Verteileinrichtung 6, bei welcher die Stege 32a nicht U-förmig ausgebildet sind, sondern als geradlinige Stege mit rechteckiger Stirnfläche. Insbesondere in diesem Fall können die Stege nicht durch Ausfräsungen aus einem Plattenmaterial herausgearbeitet werden, sondern vielmehr können die Stege durch stoffschlüssige Verbindung von folienartigen Streifen hergestellt werden, so dass die Verteilkörper mit einem einfachen Platten-Grundmaterial und den hierauf aufgeklebten Folienstreifen zur Bildung der Stege gebildet sein können. Hierdurch kann die Fertigung unter Umständen vereinfacht werden.Fig. 7 shows a modified embodiment of the distributor 6, in which the webs 32a are not formed U-shaped, but as a rectilinear webs with a rectangular end face. In particular, in this case, the webs can not be worked out by cutouts from a plate material, but rather the webs can be made by material connection of film-like strips, so that the distributor body formed with a simple plate base material and the film strip glued thereto to form the webs could be. As a result, the production can possibly be simplified.
Fig. 8 und 9 zeigen die Integration eines erfindungsgemäßen Absorbers 1 in ein thermo- dynamisches System, welches der unterstützenden oder ausschließlichen luftgeführten Heizung oder Kühlung von Niedrigenergiegebäuden und Passivhäusern dienen kann. Das System ist speziell für die Nutzung in Kombination mit einer solarthermischen Wärmequelle geeignet. Neben der Funktion des Heizens und Kühlens ermöglicht das System durch Einsatz eines kompakten thermochemischen Speichers, die an den strahlungsintensiven im Solarkollektor erzeugte Wärme in Form von hochkonzentrierter Salzlösung über mehrere Monate verlustfrei zu speichern. Das System kann als Kombinationssystem zur Trink- oder Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung ausgebildet sein und besitzt insbesondere einen Absorber 1 , einen Verdunstungskühler 48, einen Regenerator 49 (welcher entsprechend den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen ausgebildet sein kann), einen Membran-Salzlösungstank oder zwei Salzlösungstanks 50, 51 und Wärmetauscher 52, 53 zur luftseitigen Wärmerückgewinnung.FIGS. 8 and 9 show the integration of an absorber 1 according to the invention into a thermodynamic system, which can serve for the supportive or exclusive air-guided heating or cooling of low-energy buildings and passive houses. The system is especially suitable for use in combination with a solar thermal heat source. In addition to the heating and cooling function, the system allows the use of a compact thermo-chemical storage system to store the heat generated in the solar collector in the form of highly concentrated saline solution over several months without loss. The system may be designed as a combination system for drinking or hot water preparation and heating support and has in particular an absorber 1, an evaporative cooler 48, a regenerator 49 (which may be formed according to the previously described embodiments), a membrane brine tank or two brine tanks 50, 51st and heat exchangers 52, 53 for air side heat recovery.
Gemäß Fig. 8 und 9 ist der Absorber 1 im Abluftkanal des Systems angeordnet. Demgemäß wird einem Innenraum 54 eines Gebäudes feuchte Luft entnommen, die in dem Absorber 1 in Kontakt mit hochkonzentrierter Salz-Wasser-Lösung kommt, insbesondere Lithiumchlorid (LiCI), welche dem Salzlösungstank 51 entstammt. Die Salz-Wasser-Lösung ist stark hygroskopisch, also Wasserdampf aufnehmend. Bei Absorption des in der feuchten Luft enthaltenen Wasserdampfs in der Salz-Wasser-Lösung findet ein Phasenwechsel des Wassers von gasförmig zu flüssig statt, wodurch Kondensationsenthalpie freigesetzt wird. Mit Feuchtigkeit angereicherte Luft-Wasser-Lösung wird dem Salzlösungstank 50 von dem Absorber 1 zugeführt. Im Heizfall gemäß Fig. 8 wird ein gegenüber dem Massenstrom der Abluft geringer Massenstrom der Salz- Wasser-Lösung verwendet, wobei vorzugsweise das Verhältnis des Luftmassenstroms zu dem Massenstrom der Salz-Wasser-Lösung 20:1 bis 100:1 beträgt. In dem Absorber 1 kann eine Temperaturerhöhung der Abluft um 8-10 K erreicht werden. Die erwärmte und getrocknete Abluft wird über den Wärmeaustauscher 52 der Umgebung 56 zugeführt. In dem Wärmetauscher 52 wird der Umgebung 56 entnommene Frischluft im Gegenstrom zu dem zuvor genannten Abluftstrom erwärmt, die dann dem Innenraum 54, ggf. unter ergänzender Erwärmung durch die Heizeinrichtung 55, zugeführt wird. Aufgrund des hohen Massenstrom- verhältnisses zwischen Luft und Salz-Wasser-Lösung ist die Konzentrationsänderung der SaIz- Wasser-Lösung im Absorber 1 sehr groß, die ca. 15 Prozentpunkte betragen kann. Somit kann auch eine hohe Speicherdichte im Bereich von 200-300 kWh/m3 erreicht werden. Ein Wassertank 57 kann optional mit einer Gastherme und/oder einer Solaranlage zwecks ergänzender Erwärmung gekoppelt sein. Optional kann eine elektronische Heizeinrichtung 55 vorgesehen sein, um eine ergänzende Erwärmung der Frischluft zu bewirken.According to FIGS. 8 and 9, the absorber 1 is arranged in the exhaust air duct of the system. Accordingly, moist air is taken from an interior 54 of a building, which comes into contact with the highly concentrated salt-water solution in the absorber 1, in particular lithium chloride (LiCl), which originates from the brine tank 51. The salt-water solution is highly hygroscopic, so absorbing water vapor. Upon absorption of the water vapor contained in the moist air in the salt-water solution, a phase change of the water from gaseous to liquid takes place, whereby condensation enthalpy is released. Moisture-enriched air-water solution is supplied to the brine tank 50 from the absorber 1. In the heating case According to FIG. 8, a mass flow of the salt-water solution is used which is low compared with the mass flow of the exhaust air, wherein preferably the ratio of the air mass flow to the mass flow of the salt-water solution is 20: 1 to 100: 1. In the absorber 1, a temperature increase of the exhaust air can be achieved by 8-10 K. The heated and dried exhaust air is supplied via the heat exchanger 52 of the environment 56. In the heat exchanger 52 of the environment 56 fresh air removed in countercurrent to the aforementioned exhaust air stream is heated, which is then the interior 54, possibly with additional heating by the heater 55, is supplied. Due to the high mass flow ratio between air and salt water solution, the change in concentration of the SaIz water solution in the absorber 1 is very large, which may be about 15 percentage points. Thus, a high storage density in the range of 200-300 kWh / m 3 can be achieved. A water tank 57 may optionally be coupled to a gas boiler and / or a solar system for additional heating. Optionally, an electronic heater 55 may be provided to effect supplemental heating of the fresh air.
Wird das System gemäß Fig. 9 für eine Kühlung betrieben, erfolgt in dem Absorber 1 eine quasi isotherme Reaktion zwischen der Salz-Wasser-Lösung, die dem Salzlösungstank 51 entstammt und optional über eine Kühleinrichtung 58 vorgekühlt sein kann, mit der Abluft des Innenraums 54. Ebenfalls möglich ist, dass bereits in dem Absorber 1 eine Verringerung der Temperatur der Abluft eintritt. Die getrocknete Abluft wird von dem Absorber 1 dem Verdunstungskühler 48 zugeführt, der ein hohes Wasser-Aufnahmevermögen besitzt mit großem Verdunstungspotential, woraus eine gute (ergänzende) Kühlung der Abluft resultiert. Der Verdunstungskühler 48 bildet mit der Kühleinrichtung 58 einen Kreislauf. Von dem Verdunstungskühler wird die gekühlte Luft dem Wärmetauscher 52 zugeführt und in die Umgebung 56 abgeleitet. In dem Wärmetauscher 52 wird der Umgebung 56 entnommene Frischluft im Gegenstrom zu der gekühlten Abluft gekühlt. Diese gekühlte Frischluft wird dann dem Innenraum 54 zugeführt.If the system according to FIG. 9 is operated for cooling, a quasi-isothermal reaction takes place in the absorber 1 between the salt-water solution, which originates from the salt solution tank 51 and can optionally be pre-cooled by a cooling device 58, with the exhaust air of the interior 54 It is also possible that a reduction in the temperature of the exhaust air already occurs in the absorber 1. The dried exhaust air is supplied from the absorber 1 to the evaporative cooler 48, which has a high water absorption capacity with high evaporation potential, resulting in a good (complementary) cooling of the exhaust air results. The evaporative cooler 48 forms a circuit with the cooling device 58. From the evaporative cooler, the cooled air is supplied to the heat exchanger 52 and discharged into the environment 56. In the heat exchanger 52 of the environment 56 fresh air removed in countercurrent to the cooled exhaust air is cooled. This cooled fresh air is then supplied to the interior 54.
Eine Regeneration der Salz-Wasser-Lösung niedriger Konzentration aus dem Salzlösungstank 50 zu Salz-Wasser-Lösung hoher Konzentration in dem Salzlösungstank 51 erfolgt über den Regenerator 49, der über einen Kreislauf an den Wassertank 57 angeschlossen ist. Dem Regenerator 49 wird der Umgebung 56 entnommene Frischluft über den Wärmetauscher 53 zugeführt. Die den Regenerator verlassende Luft wird wiederum im Gegenfluss dem Wärmetauscher 53 zugeführt und in die Umgebung 56 abgegeben. In dem Kühlfall gemäß Fig. 9 wird ein gegenüber dem Massenstrom der Luft ungefähr gleich großer Massenstrom der Salz-Wasser-Lösung durch den Absorber 1 geleitet. Der Verdunstungskühler 48 ist als indirekter Verdunstungskühler ausgebildet und kühlt vorzugsweise bis an die Feuchtkugeltemperatur bzw. bis nahezu an die Taupunktemperatur. Gleichzeitig überträgt der indirekte Verdunstungskühler 48 die erbrachte Kühlleistung an die Frischluftseite. Bei der Kühlung findet eine nur sehr geringe Konzentrationsänderung statt (ca. 0,005 Prozentpunkte), so dass die Salz-Wasser-Lösung noch weitere Male zur Kühlung oder auch zur Heizung eingesetzt werden kann. Die Regeneration der Salz-Wasser-Lösung erfolgt, um einen kontinuierlichen Betrieb des Systems zu ermöglichen, wozu das bei der Entfeuchtung in dem Absorber 1 aufgenommene Wasser aus der Salz-Wasser-Lösung wieder zu entfernen ist. Im Regenerator 49 wird dazu solarthermisch erhitzte Außenluft in Kontakt mit der Salz-Wasser- Lösung mit niedriger Konzentration gebracht. Die Außenluft nimmt einen Teil des Wassers aus der Salz-Wasser-Lösung wieder auf, wodurch die Konzentration der Salz-Wasser-Lösung wieder ansteigt, so dass das ursprüngliche Absorptionspotential wieder hergestellt werden kann.Regeneration of the low-concentration salt-water solution from the brine tank 50 to high-concentration brine-water solution in the brine tank 51 is performed via the regenerator 49, which is connected to the water tank 57 via a circuit. The regenerator 49 is supplied to the environment 56 fresh air taken through the heat exchanger 53. The air leaving the regenerator is in turn supplied in counterflow to the heat exchanger 53 and discharged into the environment 56. In the cooling case according to FIG. 9, a mass flow of the salt-water solution which is approximately equal to the mass flow of the air is passed through the absorber 1. The evaporative cooler 48 is designed as an indirect evaporative cooler and preferably cools to the wet bulb temperature or almost to the dew point temperature. At the same time, the indirect evaporative cooler 48 transmits the cooling power delivered to the fresh air side. During cooling, there is only a very small change in concentration (about 0.005 percentage points), so that the salt-water solution can be used even more times for cooling or for heating. The regeneration of the salt-water solution takes place in order to enable a continuous operation of the system, for which purpose the water taken up in the dehumidifier in the absorber 1 is to be removed again from the salt-water solution. In the regenerator 49, solar-heated outdoor air is brought into contact with the low-concentration salt-water solution. The outside air recaptures some of the water from the salt-water solution, causing the concentration of the salt-water solution to increase again, so that the original absorption potential can be restored.
Die erläuterte indirekte Wärme- bzw. Kältespeicherung erfolgt durch die Lagerung der angereicherten Salzlösung in einem Tank. Diese Speicherform hat den Vorteil, dass keine sensiblen Verluste über die Dauer der Einlagerung abgegeben werden und somit auch eine verlustarme Speicherung über die Wintermonate möglich ist.The described indirect heat or cold storage takes place by the storage of the enriched saline solution in a tank. This form of storage has the advantage that no sensitive losses are released over the duration of storage and thus low-loss storage over the winter months is possible.
Die dargestellte Sorptionsspeicheranlage 2 führt insbesondere auf die folgenden Vorteile:The illustrated sorption storage system 2 leads in particular to the following advantages:
Es ist eine verlustfreie chemische Speicherung von Sonnenenergie möglich mit hohen CC>2-Einsparungen zwischen 60 % und 100 % gegenüber einer konventionell betriebenen Kühl- und/oder Heiztechnik im Niedrighaus- oder Passivhausbereich. Die erläuterte Heizung und Kühlung des Luftstroms vereinfacht die Installation in die bestehende Gebäudetechnik bei Niedrigenergiegebäuden und Passivhäusern.It is a loss-free chemical storage of solar energy possible with high CC> 2 savings between 60% and 100% compared to a conventionally operated cooling and / or heating technology in the low-house or passive house area. The illustrated heating and cooling of the air flow simplifies the installation in the existing building technology in low-energy buildings and passive houses.
Gleiche Komponenten können sowohl für die Heizung als auch für die Kühlung eingesetzt werden.The same components can be used for both heating and cooling.
In dem Regenerator 49 sind geringe Antriebstemperaturen zwischen 500C und 800C gegeben. Hohe Energiedichten bei der saisonalen Speicherung zwischen 250-300 kWh/m3 bedingen kleine Speichervolumina und damit einfache Integrationen der Technik in das Gebäude.In the regenerator 49 low drive temperatures between 50 0 C and 80 0 C are given. High energy densities in the seasonal storage between 250-300 kWh / m 3 require small storage volumes and thus easy integration of technology into the building.
Das flüssige Trockenmittel (die Salz-Wasser-Lösung) erlaubt ein konstant hohes Absorptionspotential.The liquid desiccant (the salt-water solution) allows a constant high absorption potential.
Eine Verwendung von unter Umständen günstigen Kunststoffen und ein weitgehender Verzicht auf eine Isolierung bei den Komponenten ermöglicht geringe Herstellungskosten. Absorber und Regenerator können baugleich nur in unterschiedlichen Dimensionen gefertigt werden. - Ein Stoffübertrag kann vermieden werden.A use of cheap plastics under certain circumstances and a substantial absence of insulation in the components allows low production costs. Absorber and regenerator can be manufactured identical only in different dimensions. - A substance transfer can be avoided.
Es ergibt sich eine hohe Nutzungszeit des Absorbers durch Einsatz sowohl im Heiz- als auch im Kühlfall.This results in a long service life of the absorber by use both in heating and cooling.
Neben einer Sorptionsspeicheranlage 2 kann der Absorber 1 Einsatz finden für eine schonende Trocknung von landwirtschaftlichen Gütern, eine Entfeuchtung der Luft in einem Schwimmbad und dgl.In addition to a sorption storage system 2, the absorber 1 can be used for a gentle drying of agricultural goods, a dehumidification of the air in a swimming pool and the like.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann Einsatz finden, insbesondere in einer Sorptionsspeicheranlage 2, in Verbindung mit einem Zweiphasenspeichertank, in welchen die Salzlösungstanks 50, 51 integriert sind, wobei vorzugsweise ein derartiger Tank gemäß der von der Anmelderin am selben Anmeldetag bei Deutschen Patent- und Markenamt eingereichten Patentanmeldung zum Einsatz kommt.The device according to the invention can be used, in particular in a sorption storage system 2, in conjunction with a two-phase storage tank in which the saline solution tanks 50, 51 are integrated, preferably such a tank according to the patent application filed by the applicant on the same filing date with the German Patent and Trademark Office is used.
Fig. 10 und Fig. 11 zeigen eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit für eine Verteileinrichtung 6. Diese besitzt übereinander angeordnete Kammern 62a, b, c, d, e, f. Eine Zuführung des Fluids zu der untersten Kammer 62a erfolgt über Rohre 63, die sich in vertikaler Richtung durch sämtliche Kammern 62b bis 62f erstrecken und in die unterste Kammer 62a münden. Oberhalb der obersten Kammer 62f kann ein Sammelbehälter oder eine Sammelkammer angeordnet sein, aus welcher das Fluid in die Rohre 63 eintritt. Die Kammern 62a bis 62f sind durch im horizontalen Boden- bzw. Deckenbereich angeordnete Übertrittsquerschnitte 64 miteinander verbunden. Mit zunehmender Befüllung der Verteileinrichtung 6 und zunehmendem Volumen des Fluids in dieser sowie ansteigendem Füllpegel werden somit sukzessive die Kammern 62a, b, c, d, e, f gefüllt. Weiterhin besitzen die oberen drei Kammern 62d bis 62f Austrittsöffnungen 65, die in den der textilen Bahn 8 zugewandten Seitenwandungen der Kammern 62d bis 62f vorgesehen sind. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sind die Austrittsöffnungen 65 äquidistant in den jeweiligen Kammern vorgesehen sowie in gleichen Höhen, wobei durchaus möglich ist, dass eine nicht gleichmäßige Verteilung der Austrittsöffnungen 65 oder Anordnung derselben in unterschiedlichen Höhen erfolgt. Weiterhin ist in Fig. 10 zu erkennen, dass die Zahl bzw. Dichte der Austrittsöffnungen 65 für die einzelnen Kammern 62d bis 62f unterschiedlich sein kann.FIG. 10 and FIG. 11 show a further embodiment possibility for a distributor 6. This has chambers 62a, b, c, d, e, f arranged one above the other. A supply of the fluid to the lowermost chamber 62a via pipes 63 which extend in the vertical direction through all the chambers 62b to 62f and open into the bottom chamber 62a. Above the uppermost chamber 62f may be disposed a sump or a collection chamber from which the fluid enters the tubes 63. The chambers 62a to 62f are interconnected by crossing cross sections 64 arranged in the horizontal floor or ceiling area. With increasing filling of the distributor 6 and increasing volume of the fluid in this and increasing filling level, the chambers 62a, b, c, d, e, f are successively filled. Furthermore, the upper three chambers 62d to 62f outlet openings 65 which in the textile web 8 facing side walls of the chambers 62d to 62f are provided. For the illustrated embodiment, the outlet openings 65 are equidistantly provided in the respective chambers and at the same heights, it being entirely possible that a non-uniform distribution of the outlet openings 65 or arrangement thereof takes place at different heights. Furthermore, it can be seen in FIG. 10 that the number or density of the outlet openings 65 can be different for the individual chambers 62d to 62f.
Fig. 12 und Fig. 13 zeigen ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Verteileinrichtung 6. Bei ansonsten Figuren 10 und 1 1 entsprechender Ausgestaltung sind für dieses Ausführungsbeispiel die Rohre 63 entfallen. Anstelle einer Zuführung des Fluids durch die Kammern 62b bis 62f in die unterste Kammer 62a erfolgt in diesem Fall eine seitliche Zuführung des Fluids unmittelbar in die unterste Kammer 62a, wo sich das Fluid automatisch verteilen kann und mit Erhöhung des Füllpegels sukzessive in die Kammern 62b bis 62f übertritt.FIGS. 12 and 13 show a modified exemplary embodiment of the distributor device 6. In the case of FIGS. 10 and 11 of a similar design, the tubes 63 are dispensed with for this exemplary embodiment. In this case, instead of supplying the fluid through the chambers 62b to 62f into the lowermost chamber 62a, a lateral supply of the fluid takes place directly into the lowermost chamber 62a, where the fluid can be distributed automatically and, with an increase in the filling level, successively into the chambers 62b to 62f breaks.
Fig. 14 zeigt den Einsatz mehrerer Verteileinrichtungen 6, die wahlweise entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 und 1 1 oder Fig. 12 und 13 ausgebildet sein können, in einem Absorber 1 mit mehreren textilen Bahnen 8. Allerdings sind gemäß Fig. 14 die Verteileinrichtungen 6 mit einer gegenüber den Fig. 10 bis 13 abweichenden Zahl von übereinander liegend angeordneten Kammern ausgebildet, wobei hier insbesondere die Kammer 62c entfallen ist. Oberhalb der Kammer 62f ist ein Tragbereich 66 angeordnet, in welchem wiederum bei horizontaler oder vertikaler Zuführung des Fluids eine Verteilung des Fluids erfolgen kann, so dass dieses durch sämtliche vorgesehene Rohre 63 der untersten Kammer 62a zugeführt werden kann. Darüber hinaus dient der Tragbereich 66 dem Tragen und Halten der ansonsten sich frei nach unten erstreckenden Kammern 62a bis 62f. Darüber hinaus erfolgt über den Tragbereich 66 wie skizziert ein Verbinden der Verteileinrichtungen 6 mit benachbarten Bauelementen: Zwischen die Verteileinrichtungen 6 und die textilen Bahnen 8 sind Distanzelemente 67, 68 zwischengeschaltet, wobei jeweils ein Distanzelement 67, 68 auf einer Seite der textilen Bahn angeordnet ist. Die Distanzelemente 67, 68 halten die Austrittsöffnungen 65 in einem vorgegebenen Abstand zu den textilen Bahnen 8, so dass aus den Austrittsöffnungen 65 austretendes Fluid in einem Fluidstrom auf die textilen Bahnen 8 geleitet oder "gespritzt" wird.FIG. 14 shows the use of a plurality of distributing devices 6, which may optionally be designed in accordance with the exemplary embodiment according to FIGS. 10 and 11 or FIGS. 12 and 13, in an absorber 1 with a plurality of textile webs 8. However, as shown in FIG. 14, the distributing devices 6 with a comparison with FIGS. 10 to 13 deviating number of superimposed chambers formed, in which case in particular the chamber 62c is omitted. Above the chamber 62f, a support region 66 is arranged, in which, in turn, with horizontal or vertical supply of the fluid, a distribution of the fluid can take place, so that it can be supplied through all provided pipes 63 of the lowermost chamber 62a. In addition, the support portion 66 serves to support and retain the otherwise freely downwardly extending chambers 62a-62f. In addition, a connection of the distributing devices 6 to adjacent components takes place via the carrying region 66 as outlined: spacing elements 67, 68 are interposed between the distributing devices 6 and the textile webs 8, wherein a spacing element 67, 68 is arranged on one side of the textile web. The spacer elements 67, 68 hold the outlet openings 65 at a predetermined distance from the textile webs 8, so that fluid exiting from the outlet openings 65 is conducted or "sprayed" onto the textile webs 8 in a fluid flow.
Fig. 15 zeigt einen Horizontalschnitt durch eine Verteileinrichtung gemäß Fig. 10 und 1 1 , in der die sich in vertikaler Richtung erstreckende Rohre 63, ein Kammerboden sowie die textilen Bahnen 8 zu erkennen sind. Hingegen zeigt Fig. 16 einen entsprechenden Horizontalschnitt für eine Ausführungsform gemäß den Fig. 12 und 13.Fig. 15 shows a horizontal section through a distributor device according to FIGS. 10 and 1 1, in which the vertically extending tubes 63, a chamber bottom and the textile Tracks 8 can be seen. On the other hand, FIG. 16 shows a corresponding horizontal section for an embodiment according to FIGS. 12 and 13.
Die in den Fig. 10 bis 16 dargestellten Verteileinrichtungen 6 funktionieren wie folgt:The distribution devices 6 shown in FIGS. 10 to 16 function as follows:
Mit einer Befüllung der Verteileinrichtung 6 mit Fluid und steigendem Füllpegel werden zunächst die Kammern 62a bis 62c gefüllt, die über keine Austrittsöffnungen 65 verfügen. Steigt der Füllpegel weiter an, so dass auch die Kammer 62d gefüllt ist, tritt das Fluid durch die Austrittsöffnungen 65 der Kammer 62d aus, wodurch ein erster Weg 59 für das Fluid in Richtung der textilen Bahnen 8 gebildet ist. Wird weiterhin mehr Fluid zu der untersten Kammer 62a zugeführt durch die seitliche Zuführung oder die Rohre 63 als über die Austrittsöffnungen 65 der Kammer 62d abgeführt werden kann, steigt der Flüssigkeitspegel weiter an, bis auch die Kammer 62e gefüllt ist und ergänzend zu den Austrittsöffnungen 65 für den ersten Weg Austrittsöffnungen 65 der Kammer 62e wirksam werden, womit ein zweiter Weg 60 des Fluids in Richtung der textilen Bahn 8 gegeben ist. Während somit für einen Flüssigkeitspegel bis zur Kammer 62d in dem ersten Weg lediglich ein Gesamt-Austrittsquerschnitt entsprechend der Summe der Austrittsquerschnitte 65 der Kammer 62d gebildet ist, ergibt sich für Pegelstände bis zu der Kammer 62e eine vergrößerte Gesamt-Austrittsfläche, die sich aus der Addition der beiden Wege 59, 60, also der Addition der Querschnittsflächen der Austrittsquerschnitte 65 der Kammern 62d und 62e ergibt. Entsprechend kann mit einer weiteren Erhöhung der Pegelstände ein dritter Weg geschaffen werden durch die Austrittsquerschnitte 65 der weiteren Kammer 62f. Nochmals anders gesagt, bilden mit einer Erhöhung des Pegelstands die ergänzenden Austrittsöffnungen 65 der Kammern 62e, 62f Bypässe 61 für die Austrittsöffnungen 65 der darunter angeordneten Kammer 62d. Es versteht sich, dass hier beliebig weitere Kammern ergänzt werden können. Über die Vorgabe der Zahl der Austrittsöffnungen 65 der jeweiligen Kammern kann die Weitergabe des Fluids an die textilen Bahnen 8 beeinflusst werden. Anders gesagt, ergibt sich je nach Nutzung der AustrittsöffnungenWith a filling of the distributor 6 with fluid and increasing filling level, first the chambers 62a to 62c are filled, which have no outlet openings 65. If the fill level continues to increase, so that the chamber 62d is filled, the fluid exits through the outlet openings 65 of the chamber 62d, whereby a first path 59 for the fluid in the direction of the textile webs 8 is formed. Further, if more fluid is supplied to the lowermost chamber 62a through the side feeder or the tubes 63 than can be discharged via the outlet openings 65 of the chamber 62d, the liquid level continues to increase until the chamber 62e is filled and in addition to the outlet openings 65 for the first way exit openings 65 of the chamber 62 e are effective, whereby a second path 60 of the fluid is given in the direction of the textile web 8. Thus, while for a liquid level up to the chamber 62d in the first path only an overall outlet cross-section corresponding to the sum of the outlet cross-sections 65 of the chamber 62d is formed, resulting in water levels up to the chamber 62e an increased total exit area resulting from the addition the two paths 59, 60, ie the addition of the cross-sectional areas of the outlet cross-sections 65 of the chambers 62 d and 62 e results. Accordingly, with a further increase of the water levels, a third way can be created by the outlet cross sections 65 of the further chamber 62f. Stated another way, with an increase in the level, the supplementary outlet openings 65 of the chambers 62e, 62f form bypasses 61 for the outlet openings 65 of the chamber 62d arranged therebelow. It goes without saying that any additional chambers can be added here. By specifying the number of outlet openings 65 of the respective chambers, the transfer of the fluid to the textile webs 8 can be influenced. In other words, depending on the use of the outlet openings
nur der Kammer 62d, der beiden Kammern 62d und 62e oder der drei Kammer 62d, 62e, 62fonly the chamber 62d, the two chambers 62d and 62e or the three chamber 62d, 62e, 62f
eine sprunghafte Veränderung der wirksamen Austrittsquerschnitte der Austrittsöffnungen 65. Durch Variation der Höhen der Austrittsöffnungen 65 in den einzelnen Kammern 62d bis 62f kann hier ein beliebiger Verlauf der wirksamen Austrittsquerschnitte in Abhängigkeit von dem Pegelstand herbeigeführt werden. Weitere Variationsmöglichkeiten bestehen in der Gestaltung der Querschnitte der jeweiligen Austrittsöffnungen 65 selber, wobei diese beispielsweise unterschiedliche Öffnungsquerschnitte oder Öffnungsdurchmesser oder düsenartige Gestaltungen besitzen können.a sudden change in the effective outlet cross sections of the outlet openings 65. By varying the heights of the outlet openings 65 in the individual chambers 62d to 62f Here, an arbitrary course of the effective outlet cross sections depending on the water level can be brought about. Further variations exist in the design of the cross sections of the respective outlet openings 65 themselves, wherein these may have, for example, different opening cross-sections or opening diameters or nozzle-like configurations.
Die Kammern 62 der Verteileinrichtungen 6 gemäß Fig. 10 bis 16 sind vorzugsweise mit einer Doppelstegplatte aus Polycarbonat oder Polypropylen gebildet. Bis auf eine etwaige seitliche Zuführöffnung 73 für das Fluid zu der untersten Kammer 62a und die Austrittsöffnungen 65 sind die Kammern seitlich geschlossen. Die Austrittsöffnungen 65 können auch als eine Art Perfo- ration ausgebildet sein. Ebenfalls möglich ist der Einsatz eines porösen Materials, welches eine Vielzahl von Austrittsöffnungen mit entsprechend der Porosität variierendem Öffnungsquerschnitt besitzt. Vorzugsweise nimmt die Anzahl der Bohrungen je Kammer nach oben hin zu. Auf diese Weise kann bei zunehmendem Strom des Fluids eine gleichbleibende Verteilung bei geringem Druckverlust erhalten bleiben. Für den Fall, dass eine seitliche Zuführung des Fluids vorgesehen ist, kann der vertikale Bauraum der Verteileinrichtung 6 minimiert werden. Weiterhin kann sich auf diese Weise eine unter Umständen aufwändige Abdichtung einer obersten Kammer, über welche eine Verteilung des Fluids auf die Rohre 63 erfolgt, entfallen.The chambers 62 of the distributing devices 6 according to FIGS. 10 to 16 are preferably formed with a double-web plate of polycarbonate or polypropylene. Except for a possible lateral feed opening 73 for the fluid to the lowermost chamber 62 a and the outlet openings 65, the chambers are laterally closed. The outlet openings 65 can also be designed as a kind of perforation. Also possible is the use of a porous material which has a plurality of outlet openings with a porosity varying opening cross-section. Preferably, the number of holes per chamber increases towards the top. In this way, a constant distribution can be maintained with low pressure loss with increasing flow of the fluid. In the event that a lateral supply of the fluid is provided, the vertical space of the distributor 6 can be minimized. Furthermore, a possibly complex sealing of an uppermost chamber, via which a distribution of the fluid to the tubes 63, can be omitted in this way.
Möglich ist weiterhin, dass die horizontale Trennwand zwischen mindestens zwei benachbarten Kammern entfällt, so dass in einer größeren Kammer Reihen mit Austrittsöffnungen in unter- schiedlichen Höhen angeordnet sind. Im Extremfall kann auch nur eine einzige Kammer vorgesehen sein mit mehreren derartigen Reihen.It is also possible that the horizontal partition between at least two adjacent chambers omitted, so that in a larger chamber rows with outlet openings are arranged at different heights. In extreme cases, only a single chamber may be provided with several such rows.
Fig. 17 zeigt eine räumliche Darstellung eines Absorbers 1 in teilmontiertem Zustand, bei welchem eine abweichend zu Fig. 4 ausgebildete Spanneinrichtung zum Einsatz kommt. Für diese Ausgestaltungsform ist an dem Gehäuse 19 des Absorbers 1 ein horizontal orientiertes L- Profil 69 befestigt. Ein weiteres L-Profil 70 ist mit dem Zugankern 22 verschraubt. Spannelemente, hier weitere Zuganker 72, erlauben es, das L-Profil 70 und hiermit den Zuganker 22, die Befestigungsplatten 20 nach unten zu ziehen, womit ein Spannen der textilen Bahnen 8 einhergeht. Mittels der Spannelemente 71 kann bei der Montage oder auch während des Betriebs des Absorbers oder aus Wartungszwecken die Spannung der textilen Bahnen 8 in vertikaler Richtung beeinflusst werden. BEZUGSZEICHENLISTEFIG. 17 shows a spatial representation of an absorber 1 in a partially assembled state, in which a tensioning device deviating from FIG. 4 is used. For this embodiment, a horizontally oriented L-profile 69 is attached to the housing 19 of the absorber 1. Another L-profile 70 is bolted to the tie rods 22. Clamping elements, in this case further tie rods 72, allow the L-profile 70 and herewith the tie rod 22 to pull down the attachment plates 20, which results in tensioning of the textile webs 8. By means of the clamping elements 71, the tension of the textile webs 8 in the vertical direction can be influenced during assembly or during operation of the absorber or for maintenance purposes. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Absorber 31 AusfräsungAbsorber 31 Milling
Sorptionsspeicheranlage 32 StegSorption storage system 32 bar
Austauschfläche 33 KanalExchange area 33 channel
Zufuhranschluss 34 BodenSupply connection 34 ground
Abfuhranschluss 35 GrundschenkelDischarge connection 35 base legs
Verteileinrichtung 36 SeitenschenkelDistributor 36 side legs
Sammelraum 37 Seitenschenkel textile Bahn 38 OberseiteCollection chamber 37 side legs textile web 38 top side
Zwischenraum 39 EintrittskanalInterspace 39 inlet channel
Verstärkung 40 EintrittsquerschnittReinforcement 40 inlet cross-section
Strömungselemente 41 AustrittskanalFlow elements 41 outlet channel
Materialstreifen 42 SammelkörperMaterial strip 42 collecting body
Naht 43 ÜbertrittsquerschnittSeam 43 Crossover cross section
Kante 44 AustrittskanalEdge 44 exit channel
Kante 45 SammelkörperEdge 45 collection body
Flüssigkeitsfilm 46 PlatteLiquid film 46 plate
Begrenzung 47 PlatteLimit 47 plate
Begrenzung 48 VerdunstungskühlerLimit 48 evaporative cooler
Gehäuse 49 RegeneratorHousing 49 regenerator
Befestigungsplatte 50 SalzlösungstankMounting plate 50 brine tank
Spanneinrichtung 51 SalzlösungstankClamping device 51 brine tank
Zuganker 52 WärmetauscherTie rod 52 heat exchanger
Halteplatte 53 WärmetauscherRetaining plate 53 heat exchanger
Freiheitsgrad 54 InnenraumDegree of freedom 54 interior
Langloch 55 HeizeinrichtungLong hole 55 heating device
Langloch 56 UmgebungSlot 56 environment
Befestigungsschraube 57 WassertankRetaining screw 57 Water tank
Verteilkörper 58 KühleinrichtungDistributor 58 Cooling device
Zuganker 59 I . WegTie rod 59 I. path
Zuganker 60 2. Weg BypassTie rod 60 2nd way bypass
Kammerchamber
Rohrpipe
ÜbertrittsquerschnittTransfer cross section
Austrittsöffnungoutlet opening
Tragbereichsupport area
Distanzelementspacer
Distanzelementspacer
L-ProfilL-profile
L-ProfilL-profile
Spannelementclamping element
Zugankertie rods
Zuführöffnung feed

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Einrichtung, insbesondere Absorber (1 ) oder Regenerator, zum Entfeuchten, Erwärmen und/oder Kühlen eines Fluids, insbesondere von Luft in einer Sorptionsspeicheranlage (2), a) mit einer Austauschfläche (3), die insbesondere von einer textilen Bahn (8) gebildet ist, aa) entlang welcher ein Strom einer Flüssigkeit verläuft und ab) welche mit einem Strom eines Gases beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass b) stromaufwärts der Austauschfläche (3) eine Verteileinrichtung (6) für die Flüssigkeit vor- gesehen, die über unterschiedliche Wege (59, 60) für die Beaufschlagung der Austauschfläche (3) mit der Flüssigkeit verfügt, wobei für unterschiedliche der Verteil- einrichtung (6) zugeführte Ströme unterschiedliche Wege (59, 60) genutzt werden.1. Device, in particular absorber (1) or regenerator, for dehumidifying, heating and / or cooling a fluid, in particular air in a Sorptionsspeicheranlage (2), a) with an exchange surface (3), in particular of a textile web (8 aa) along which a stream of a liquid passes and from) which is acted upon by a stream of a gas, characterized in that b) upstream of the exchange surface (3) provides a distributor device (6) for the liquid, the has different ways (59, 60) for the admission of the exchange surface (3) with the liquid, wherein for different of the distribution device (6) supplied currents different paths (59, 60) are used.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für einen eingangsseitigen Strom der Flüssigkeit und/oder Schwankungen des Stroms der Flüssigkeit in einem ersten Bereich ein erster Weg (59) genutzt wird, während für einen eingangsseitigen Strom der Flüssigkeit und/oder Schwankungen des Stroms der Flüssigkeit außerhalb des ersten Bereichs der erste Weg (59) und ein zweiter Weg (60) genutzt wird.2. Device according to claim 1, characterized in that for an input-side stream of liquid and / or fluctuations in the flow of the liquid in a first region, a first path (59) is used, while for an input-side stream of liquid and / or fluctuations of Streams of liquid outside the first area of the first path (59) and a second path (60) is used.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteileinrichtung (6) a) für einen eingangsseitigen Strom der Flüssigkeit und/oder Schwankungen des Stroms der Flüssigkeit in einem ersten Bereich einen weitestgehend konstanten Strom der Flüssigkeit an die Austauschfläche (3) übergibt, b) während für einen eingangsseitigen Strom der Flüssigkeit und/oder Schwankungen des Stroms der Flüssigkeit außerhalb des ersten Bereichs ein größerer Strom der Flüssigkeit an die Austauschfläche (3) übergeben wird.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the distribution device (6) a) for an input-side flow of the liquid and / or fluctuations in the flow of the liquid in a first region a largely constant flow of the liquid to the exchange surface (3) b) while for an input-side stream of liquid and / or fluctuations in the flow of the liquid outside the first region, a larger flow of liquid is transferred to the exchange surface (3).
4. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass a) die Verteileinrichtung (6) einen Sammelkörper (42) aufweist, der einen Austrittskanal (42) zu der Austauschfläche (3) besitzt und fluidisch mit einem weiteren Austrittskanal (44) derart verbunden ist, dass für das Überschreiten eines vorgegebenen Pegels in dem Sammelkörper (42) oder ein Überlaufen des Sammelkörpers (42) Flüssigkeit über den weitere Austrittskanal (44) der Austauschfläche (3) zugeführt wird, b) wobei für einen eingangsseitigen Strom der Flüssigkeit und/oder Schwankungen des Stroms der Flüssigkeit in dem ersten Bereich die Flüssigkeit ausschließlich über den Austrittskanal (41 ) des Sammelkörpers (42) an die Austauschfläche (3) übergeben wird, c) während für einen eingangsseitigen Strom der Flüssigkeit und/oder Schwankungen des Stroms der Flüssigkeit außerhalb des ersten Bereichs der Strom der Flüssigkeit sowohl über den weiteren Austrittskanal (44) als auch über den Austrittskanal (41 ) des Sammelkörpers (42) an die Austauschfläche (3) übergeben wird.4. Device according to claim 1, characterized in that a) the distributor device (6) has a collecting body (42) which has an outlet channel (42) to the exchange surface (3) and fluidly with a further outlet channel (44) is connected such that for exceeding a predetermined level in the collecting body (42) or an overflow of the collecting body (42) liquid via the further outlet channel (44) of the exchange surface (3) is supplied, b) wherein for an input side Stream of liquid and / or fluctuations in the flow of liquid in the first region, the liquid is transferred exclusively via the outlet channel (41) of the collecting body (42) to the exchange surface (3), c) while for an input-side stream of liquid and / or Variations of the flow of the liquid outside the first region of the flow of liquid is passed both via the further outlet channel (44) and via the outlet channel (41) of the collecting body (42) to the exchange surface (3).
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkörper (42) und/oder der Austrittskanal (44) mit einem Verteilkörper (28) mit Stegen (32) gebildet ist/sind.5. A device according to claim 4, characterized in that the collecting body (42) and / or the outlet channel (44) with a distributor body (28) with webs (32) is / are formed.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammel- körper (42) und/oder der Austrittskanal (44) mit Ausfräsungen (31 ) eines Verteilkörpers (28), insbesondere einer Platte, gebildet ist/sind.6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the collecting body (42) and / or the outlet channel (44) with cut-outs (31) of a distributor body (28), in particular a plate, is / are formed.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilkörper (28) flächig an der Austauschfläche (3) anliegt und der Sammelkörper (42) und/oder der Austritts- kanal (44) im Querschnitt von der Austauschfläche (3) und dem Verteilkörper (28) begrenzt ist/sind.7. Device according to claim 6, characterized in that the distributor body (28) lies flat against the exchange surface (3) and the collecting body (42) and / or the outlet channel (44) in cross section of the exchange surface (3) and Distributor (28) is limited / are.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass a) mehrere übereinander angeordnet und fluidisch miteinander verbundene Kammern (62a -62f) vorgesehen sind, die zumindest teilweise Austrittsöffnungen (65) besitzen, so dass b) für einen ersten Pegel des Fluids das Fluid über Austrittsöffnungen (65) einer Kammer (62d) der textilen Bahn (8) zuführbar ist, womit der erste 'Weg (59) gebildet ist, und c) für einen zweiten Pegel, der höher ist als der erste Pegel, das Fluid über Austrittsöffnungen (65) von zumindest zwei Kammern (62d, 62e) der textilen Bahn (8) zuführbar ist, womit der zweite Weg (60) gebildet ist. 8. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a) a plurality of superimposed and fluidly interconnected chambers (62a -62f) are provided which have at least partially outlet openings (65), so that b) for a first level the fluid can be supplied via the outlet openings (65) to a chamber (62d) of the textile web (8), whereby the first path (59) is formed, and c) for a second level which is higher than the first level, the fluid can be fed via outlet openings (65) from at least two chambers (62d, 62e) of the textile web (8), with which the second path (60) is formed.
9. Einrichtung zum Entfeuchten, Erwärmen und/oder Kühlen eines Fluids, insbesondere von Luft in einer Sorptionsspeicheranlage, mit einer von einer textilen Bahn (8) gebildeten Austauschfläche (3), entlang welcher ein Strom einer Flüssigkeit verläuft und welche mit einem Strom eines Gases beaufschlagt ist, insbesondere Absorber oder Regenerator mit den Merkmalen eines des Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Bahn (8) Strömungselemente (11 ) aufweist, über die der Strom der Flüssigkeit entlang der Bahn (8) beeinflusst wird.9. Device for dehumidifying, heating and / or cooling a fluid, in particular of air in a Sorptionsspeicheranlage, with one of a textile web (8) formed exchange surface (3), along which a stream of liquid and which flows with a stream of a gas absorber or regenerator having the features of one of claims 1 to 8, characterized in that the textile web (8) has flow elements (11) via which the flow of the liquid along the web (8) is influenced.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungselement (1 1 ) mit einem quer oder schräg zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit orientierten Material- streifen (12), insbesondere einem textilen Bahnstreifen, gebildet ist.10. Device according to claim 9, characterized in that the flow element (1 1) with a transversely or obliquely to the flow direction of the liquid oriented material strips (12), in particular a textile web strip is formed.
1 1. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungs- element (11 ) mit einer Naht (13) gebildet ist.1 1. Device according to claim 9 or 10, characterized in that the flow element (11) is formed with a seam (13).
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spanneinrichtung (21 ) vorgesehen ist, über die eine textile Bahn (8) oder mehrere parallele textile Bahnen (8) spannbar sind.12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a clamping device (21) is provided, via which a textile web (8) or more parallel textile webs (8) can be tensioned.
13. Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in Verbindung mit einer Sorptionsspeicheranlage (47), einer Heizeinrichtung, einer Kühleinrichtung, einer Entfeuchtungseinrichtung und/oder einer Solaranlage. 13. Use of a device according to one of claims 1 to 12 in conjunction with a Sorptionsspeicheranlage (47), a heater, a cooling device, a dehumidifier and / or a solar system.
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