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Verfahren und Vorrichtung zum Entfeuchten des Trocknungsgases für eine Trocknungs- anlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfeuchten des Trocknungsgases für eine nach dem sogenannten Kühllufttrocknungs-Verfahren bei einer Trocknungsmittel-Temperatur von höchstens 60 C betriebene Trocknungsanlage. Dabei werden als Vorrichtung an sich bekannte mit einem Adsorptionsmittel, z. B. Kieselsäuregel, gefüllte periodisch gegeneinander vertauschbare Adsorber in besonderer Zuordnung zu an sich bekannten umschaltbaren, mit einem Wärmespeichermittel, z. B.
Porzellan, gefüllte Wärmespeicher verwendet.
Es liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein sehr weitgehendes entfeuchtetes Trocknungsgas möglichst gleichbleibender niedriger Temperatur, z. B. von 350 C und 5% rel. Feuchte unter geringst- möglichem Energieaufwand zu erzielen. Dabei soll während der durch das periodische Vertauschen der
Adsorber gebildeten Zyklen eine möglichst gleichmässige Belastung der erforderlichen Wärmetauscher erreicht werden.
Das ist an sich deshalb schwierig, weil bekanntlich das Adsorptionsmittel sich während der Dauer eines Zyklus bei der Regenerierung durch hindurchgeleitete Heissluft stark aufheizt, so dass die Abluft dieses Adsorbers dabei von etwa 500 C auf etwa 1500 C auf geheizt wird, und weil anderseits das aus dem zu beladenden Adsorber austretende Trocknungsgas nur im Anfang der Beladung eine nennenswerte Temperaturerhöhung erfährt.
Die Erfindung sieht daher vor, die Trocknungsgasentfeuchtung durch Adsorption in zwei Stufen vorzunehmen und nach der ersten Stufe eine Wärmerückgewinnung vorzunehmen. Apparativ gesehen ergibt sich dabei der Vorteil, dass im Vergleich zu zwei abwechselnd geschalteten Adsorbern eine um ein Viertel kleinere Adsorberkapazität die gleiche Entfeuchtungsleistung liefert, denn es entsprechen die beiden vom Trocknungsgas nacheinander durchströmten Adsorber einem Adsorber der bekannten Zwei-Adsorberanlagen, wobei selbstverständlich beide Adsorber gleiche Kapazität haben müssen, während bei der Erfindung der dritte Adsorber bzw. alle drei Adsorber nur die halbe Kapazität der Zwei-Adsorberanlagen erforderlichen Adsorber aufweisen.
Weiterhin sieht die Erfindung vor, auch aus der Abluft des zu entladenden Adsorbers eine Wärmerückgewinnung vorzunehmen. Durch die Verwendung der Wärmespeicher wird dabei erreicht, dass die frische Regenerierungsluft immer annähernd auf gleiche Temperatur vorgewärmt dem Wärmetauscher zur weiteren Aufheizung zuströmt.
Die Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zum Entfeuchten des Trocknungsgases für eine mit entfeuchtete Gas von höchstens 60 C betriebene Trocknungsanlage unter Verwendung von in Zyklen periodisch gegeneinander vertauschbarer Adsorber zum Gasentfeuchten und Wärmespeicher zum Wärmerückgewinnen.
Die Erfindung wird darin gesehen, dass während jedes Zyklus je zwei zu beladende Adsorber, von denen
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gases bewirkt werden kann, kann während eines Zyklus das den letzten Adsorber verlassende Trocknungsgas zeitweise durch einen weiteren zusätzlichen Wärmespeicher geleitet werden, durch den wechselweise im gleichen Zyklus die frische Regenerierungsluft vor Einleitung in die weiteren Speicher geleitet wird.
Hiedurch wird auch eine Wärmerückgewinnung auf Grund einer kurz vor der Erschöpfung in einem Adsorptionsmittel eintretenden Temperaturerhöhung möglich. Schliesslich kann das Trocknungsgas vor Einführung in die Trocknungsanlage zur genauen Einstellung der Trocknungstemperatur noch durch einen als Kühler oder Erhitzer zu schaltenden Wärmetauscher geführt werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich demnach dadurch aus, dass während jedes Zyklus dem zu entladenden Adsorber ein aufzuheizender Speicher einer ersten WärmespeicherZweiergruppezugeordnet ist, während dem vom frischen Trocknungsgas durchströmten Adsorber ein aufzuheizender Speicher einer zweiten Wärmespeicher-Zweiergruppe wechselweise zugeordnet ist. Nach den Alternatiworschlägen kann vom Trocknungsgas zuletzt durchströmten Adsorber ein zusätzlicher Wärmespeicher und gegebenenfalls ein Wärmetauscher nachgeordnet sein.
Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform der Entfeuchtungsanlage während eines Zyklus.
Es sind als Adsorber drei Kieselsäuregelbetten I, II, III vorhanden und für die Wärmerückgewinnung fünf mit Porzellankörpern gefüllte Wärmespeicher, von denen die Speicher 1 der ersten Speichergruppe 1, 2 dem zu entladenden Adsorber III zugeordnet ist, während der Speicher 3 der zweiten Speichergruppe 3,4 dem vom frischen Trocknungsgas durchströmten Adsorber I zugeordnet ist, und der nur alternativ vorhandene Speicher 5 dem vom Trocknungsgas zuletzt durchströmten Adsorber 11 zugeordnet ist.
Die als Trocknungsgas zu verwendende Frischluft wird nach Durchleitung durch das Filter F durch den Adsorber I geführt, erwärmt mit der dort aufgenommenen Wärme den Speicher 3, z. B. auf 50 C, durchströmt dann den Adsorber 11 und wird dann über den nur im Bedarfsfalle eingeschalteten Wärme-
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speicher 5 zugeführt und von dort in die Trocknungsanlage geleitet werden.
Die als Regenerierungsluft verwendete Frischluft wird zunächst im Speicher 4, z. B. auf 40 C, dann im Speicher 2, z. B. auf 80 C, vorgewärmt und wird dann über einen Wärmetauscher W 1 etwa mit 165 C dem zu entladenden Adsorber III zugeführt. Die Abluft des Adsorbers III wird über den Speicher 1, den sie z. B. auf 100 C aufheizt, als Fortluft abgeführt. In den Zeiträumen innerhalb eines Zyklus, in denen durch den Speicher 5 kein Trocknungsgas geleitet wird, wird die Frischluft der Regenerierung zunächst durch diesen geleitet, so dass der Speicher 5 in jedem Zyklus zeitlich nacheinander vom Trocknungsgas aufgewärmt und von der Regenerierungsluft abgekühlt wird.
Adsorber und Wärmespeicher werden bei Wechsel der Regenerierung zu einem andern Adsorber den vorstehenden Ausführungen entsprechend umgeschaltet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Entfeuchten des Trocknungsgases für eine mit entfeuchtetem Gas von höchstens 60 C betriebene Trocknungsanlage, unter Verwendung von in Zyklen periodisch gegeneinander vertauschbarer Adsorber, zum Gasentfeuchten und Wärmespeicher zum Wärmerückgewinnen, dadurch gekennzeichnet, dass während jedes Zyklus je zwei zu beladende Adsorber (I, 11), von denen der erste frisch entladen ist, nacheinander von dem zu entfeuchtenden Trocknungsgas vor dessen Einführung in die Trocknungsanlage unter Zwischenschaltung eines aufzuheizenden Wärmespeichers (3) durchströmt werden, während zugleich die Regenerierungsluft für einen dritten zu entladenden Adsorber (III) zunächst in einem im vorhergehenden Zyklus vom Trocknungsgas,
dann in einem im vorhergehenden Zyklus von der Abluft des in Entladung begriffenen Adsorbers aufgeheizten Wärmespeichers (4, 2) vorgewärmt wird, und nach zusätzlicher Aufheizung auf die erforderliche Regenerierungs-Temperatur in einem
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Method and device for dehumidifying the drying gas for a drying plant
The invention relates to a method and a device for dehumidifying the drying gas for a drying system operated according to the so-called cooling air drying method at a drying agent temperature of at most 60.degree. In this case, as a device known per se with an adsorbent such. B. silica gel, filled periodically interchangeable adsorbers in special assignment to known switchable, with a heat storage means, z. B.
Porcelain, filled heat storage is used.
It is the object of the invention to provide a very extensive dehumidified drying gas as constant as possible at a low temperature, e.g. B. from 350 C and 5% rel. To achieve moisture with the least possible expenditure of energy. During the periodic swapping of the
Adsorber formed cycles a uniform load of the required heat exchanger can be achieved.
This is difficult in itself because, as is well known, the adsorbent heats itself up during the regeneration cycle by passing hot air through it, so that the exhaust air of this adsorber is heated from around 500 C to around 1500 C, and on the other hand that is off The drying gas escaping from the adsorber to be loaded experiences a significant temperature increase only at the beginning of the loading process.
The invention therefore provides for drying gas dehumidification by adsorption to be carried out in two stages and for heat recovery to be carried out after the first stage. In terms of apparatus, this has the advantage that, compared to two alternately switched adsorbers, an adsorber capacity which is a quarter smaller delivers the same dehumidification performance, because the two adsorbers through which the drying gas flows one after the other correspond to an adsorber of the known two-adsorber systems, whereby both adsorbers are of course the same Must have capacity, while in the invention the third adsorber or all three adsorbers have only half the capacity of the two adsorber adsorber required.
The invention also provides for heat recovery to be carried out from the exhaust air from the adsorber to be discharged. The use of the heat accumulator ensures that the fresh regeneration air is always preheated to approximately the same temperature and flows to the heat exchanger for further heating.
The invention accordingly relates to a method for dehumidifying the drying gas for a drying system operated with dehumidified gas of at most 60 ° C. using adsorbers for gas dehumidification and heat storage for heat recovery, which are periodically interchangeable in cycles.
The invention is seen in the fact that two adsorbers to be loaded during each cycle, of which
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gases can be effected, the drying gas leaving the last adsorber can be temporarily passed through a further additional heat accumulator during a cycle, through which the fresh regeneration air is passed alternately in the same cycle before being introduced into the further memory.
This also enables heat recovery due to a temperature increase occurring shortly before exhaustion in an adsorbent. Finally, before it is introduced into the drying system, the drying gas can also be passed through a heat exchanger which is to be switched as a cooler or heater for precise setting of the drying temperature.
The device for carrying out the method is characterized in that, during each cycle, the adsorber to be discharged is assigned an accumulator to be heated to a first group of heat accumulators, while the adsorber through which the fresh drying gas flows is assigned to an accumulator to be heated to a second group of heat accumulators. According to the alternative proposals, the adsorber through which the drying gas flows last can be followed by an additional heat store and, if necessary, a heat exchanger.
The drawing shows an embodiment of the dehumidifying system during a cycle.
There are three silica gel beds I, II, III available as adsorbers and five heat accumulators filled with porcelain bodies for heat recovery, of which the memory 1 of the first storage group 1, 2 is assigned to the adsorber III to be discharged, while the memory 3 is assigned to the second storage group 3, 4 is assigned to the adsorber I through which the fresh drying gas flows, and the memory 5, which is only available as an alternative, is assigned to the adsorber 11 through which the drying gas last flows.
The fresh air to be used as drying gas is passed through the filter F through the adsorber I, and the heat absorbed there heats the memory 3, e.g. B. to 50 C, then flows through the adsorber 11 and is then switched on only when required heat
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memory 5 and fed from there to the drying system.
The fresh air used as regeneration air is first stored in memory 4, e.g. B. to 40 C, then in memory 2, z. B. to 80 C, preheated and is then fed via a heat exchanger W 1 at around 165 C to the adsorber III to be discharged. The exhaust air from the adsorber III is via the memory 1, which it z. B. heated to 100 C, discharged as exhaust air. In the periods within a cycle in which no drying gas is passed through the memory 5, the fresh air of the regeneration is first passed through it so that the memory 5 is warmed up by the drying gas and cooled by the regeneration air in each cycle.
When the regeneration is switched to another adsorber, the adsorber and the heat accumulator are switched over as described above.
PATENT CLAIMS:
1. A method for dehumidifying the drying gas for a drying system operated with dehumidified gas at a maximum of 60 C, using adsorbers which are periodically interchangeable in cycles, for gas dehumidification and heat storage for heat recovery, characterized in that two adsorbers to be loaded (I. , 11), the first of which is freshly discharged, are flowed through in succession by the dehumidified drying gas prior to its introduction into the drying plant with the interposition of a to be heated heat accumulator (3), while at the same time the regeneration air for a third to be unloaded adsorber (III) first into one of the drying gas in the previous cycle,
is then preheated in a heat accumulator (4, 2) heated in the previous cycle by the exhaust air of the adsorber being discharged, and after additional heating to the required regeneration temperature in one
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