DE102009043737A1

DE102009043737A1 - Cooling air dryer

Info

Publication number: DE102009043737A1
Application number: DE102009043737A
Authority: DE
Inventors: Hideaki Tsukubamirai-shi Aono
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2010-06-17
Also published as: CN101711940A; KR20100038138A; US20100083683A1; TW201020482A; JP2010088971A

Abstract

Ein Kühllufttrockner, der Druckluft durch Abkühlen der Luft an einem Kühler (13) durch Wärmetausch mit einem Kühlmittel entfeuchtet, umfasst einen ersten Wiederaufheizer (18) und einen zweiten Wiedererhitzer (19). Der erste Wiedererhitzer (18) weist eine Gestaltung auf, bei der warme und feuchte Primärluft, die entfeuchtet werden soll, durch Wärmetausch zwischen der Primärluft und entfeuchteter Luft mit niedriger Temperatur, die durch den Kühler (13) entfeuchtet wurde, vorgekühlt und zu dem Kühler (13) geführt wird. Gleichzeitig wird die Temperatur der befeuchteten Luft angehoben und die befeuchtete Luft wird zu dem zweiten Wiedererhitzer (19) geführt. Der zweite Wiedererhitzer (19) weist eine Gestaltung auf, bei welcher die befeuchtete Luft mit einer Temperatur, die durch den ersten Wiedererhitzer (18) angehoben wurde, durch Wärmetausch mit dem Hochtemperatur-Kühlmittel, welches durch den Kühlmittelkompressor (11) komprimiert wurde, erneut angehoben wird, woraufhin die entfeuchtete Luft als Sekundärluft nach außen abgegeben wird.A cooling air dryer that dehumidifies compressed air by cooling the air on a radiator (13) by heat exchange with a coolant includes a first reheater (18) and a second reheater (19). The first reheater (18) has a configuration in which hot and humid primary air to be dehumidified is pre-cooled by heat exchange between the primary air and dehumidified low-temperature air dehumidified by the radiator (13) and to the radiator (13). At the same time the temperature of the humidified air is raised and the humidified air is led to the second reheater (19). The second reheater (19) has a configuration in which the humidified air having a temperature raised by the first reheater (18) is re-exchanged by heat exchange with the high-temperature refrigerant compressed by the refrigerant compressor (11) is raised, whereupon the dehumidified air is discharged as secondary air to the outside.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kühllufttrockner, der Druckluft durch Kondensation von Feuchtigkeit in der Druckluft durch Kühlen der Druckluft entfeuchtet.The The present invention relates to a cooling air dryer, the compressed air by condensation of moisture in the compressed air by cooling the Dehumidified compressed air.

Bei einem Luftkompressorsystem, das Elektromagnetventile, Pneumatikzylinder und dgl. einsetzt, wird vorzugsweise die in der Druckluft enthaltene Feuchtigkeit vorab entfernt, um Schwierigkeiten zu vermeiden, die dadurch auftreten, dass in der Druckluft, die dem Luftkompressorsystem zugeführt wird, Feuchtigkeit enthalten ist. Um diese Feuchtigkeit zu entfernen, wird ein Kühllufttrockner eingesetzt.at an air compressor system, the electromagnetic valves, pneumatic cylinders and the like, is preferably contained in the compressed air Moisture removed in advance to avoid difficulties occur in that in the compressed air, which is the air compressor system is fed Moisture is contained. To remove this moisture, becomes a cooling air dryer used.

2 zeigt die Schaltung eines Kühlsystems und eines Luftsystems bei einem herkömmlichen Kühllufttrockner. Das Kühlsystem des Kühllufttrockners umfasst einen Kühlmittelkompressor 10, einen Kondensator 11, der ein Hochtemperaturkühlmittel kondensiert, welches durch den Kühlmittelkompressor 10 komprimiert und über eine Hochtemperatur-Kühlmittelleitung 22 übermittelt wurde, ein Entspannungsventil 12, welches das durch den Kondensator 11 kondensierte Kühlmittel durch adiabatische Expansion dekomprimiert, und einen Kühler 13, der die Luft, die durch einen in dem Luftsystem enthaltenen ersten Wiedererhitzer 14 vorläufig abgekühlt wurde, mit Hilfe des von dem Entspannungsventil 12 übertragenen Niedertemperatur-Kühlmittels wieder abkühlt, um die Luft zu entfeuchten. Das Kühlmittelsystem ist so gestaltet, dass das Kühlmittel von dem Kühler 13 über eine Kühlmittelrückführleitung 26 zu dem Kühlmittelkompressor 10 zurückgeführt wird. 2 shows the circuit of a cooling system and an air system in a conventional cooling air dryer. The cooling system of the cooling air dryer includes a refrigerant compressor 10 , a capacitor 11 condensing a high-temperature coolant passing through the refrigerant compressor 10 compressed and via a high temperature coolant line 22 was transmitted, a relaxation valve 12 that through the capacitor 11 condensed refrigerant decompressed by adiabatic expansion, and a cooler 13 , the air that comes through a first reheater contained in the air system 14 was preliminarily cooled, with the help of the relaxation valve 12 transferred low-temperature refrigerant cools again to dehumidify the air. The coolant system is designed so that the coolant from the radiator 13 via a coolant return line 26 to the refrigerant compressor 10 is returned.

Andererseits umfasst das Luftsystem einen Lufteinlass 20, der Primärluft, die warm und feucht und zu entfeuchten ist, in das Luftsystem fließen lässt, den Wiedererhitzer 14, welcher die durch den Kühllufteinlass 20 zugeführte Primärluft durch Wärmetausch mit der entfeuchteten Niedertemperaturluft nach den Entfeuchtung vorläufig abkühlt, den Kühler 13, der die durch den Wiedererhitzer 14 vorläufig abgekühlte Luft wieder kühlt, und einen Flüssigkeitsabscheider 16, der eine Flüssigkeit aus der so durch den Kühler 13 wieder abgekühlten Luft abscheidet und die Luft in einem entfeuchteten Zustand niedriger Temperatur zu dem Wiedererhitzer 14 überträgt. Das Luftsystem ist so gestaltet, dass der Wärmetausch an dem Wiedererhitzer 14 zwischen der entfeuchteten Luft und der Primärluft durchgeführt wird, wodurch die Primärluft vorläufig abgekühlt wird und dadurch die Temperatur der entfeuchteten Niedertemperaturluft wieder angehoben wird. Anschließend wird die entfeuchtete Luft als Sekundärluft nach außen abgegeben.On the other hand, the air system comprises an air inlet 20 The primary air, which is warm and humid and dehumidified, flows into the air system, the reheater 14 passing through the cooling air inlet 20 supplied primary air by heat exchange with the dehumidified low-temperature air after dehumidification cools the cooler for the time being 13 that by the reheater 14 cooled air again, and a liquid separator 16 which is a liquid from the sun through the radiator 13 again cooled air separates and the air in a dehumidified state of low temperature to the reheater 14 transfers. The air system is designed so that the heat exchange at the reheater 14 is performed between the dehumidified air and the primary air, whereby the primary air is preliminarily cooled and thereby the temperature of the dehumidified low-temperature air is raised again. Subsequently, the dehumidified air is discharged as secondary air to the outside.

Dementsprechend ist der Kühler 13 sowohl mit dem Kühlmittelsystem als auch mit dem Luftsystem verbunden und verbindet das Kühlmittelsystem und das Luftsystem funktional.Accordingly, the radiator 13 connected to both the coolant system and the air system and connects the coolant system and the air system functionally.

Es ist zu beachten, dass der Flüssigkeitsabscheider 16, der die Flüssigkeitsabscheidung durchführt, ein Drainageventil 15 aufweist, welches entstehende Wassertropfen nach außen abführt.It should be noted that the liquid separator 16 , which performs the liquid separation, a drainage valve 15 has, which dissipates resulting water droplets to the outside.

Bei dem herkömmlichen Kühllufttrockner beträgt die Temperatur des Hochtemperaturkühlmittels, das von dem Kühlmittelkompressor 10 über die Hochtemperaturkühlmittelleitung 22 in den Kondensator fließt, etwa 90°C. Die Temperatur des Kühlmittels, das über die Niedertemperatur-Kühlmittelleitung 23 nach der durch das Entspannungsventil 12 erreichten adiabatischen Expansion in den Kühler 13 fließt, beträgt etwa 5°C. Außerdem beträgt die Temperatur der Primärluft, die über den Lufteinlass 20 in den Wiedererhitzer 14 eingegeben wird, 40°C (Nenntemperatur). Die Temperatur der Luft, die über die Luftleitung 24 durch den Kühler 13 fließt, nachdem die Luft in dem Wiedererhitzer 14 vorläufig abgekühlt wurde, beträgt etwa 25°C. Die Temperatur der entfeuchteten Luft, die über den Flüssigkeitsabscheider 16 zu dem Wiedererhitzer 17 übertragen wird, nachdem die entfeuchtete Luft an dem Kühler 13 wieder abgekühlt wurde, beträgt etwa 10°C. Die Temperatur der Sekundärluft, die über die Auslassleitung 21 nach außen abgeführt wird, nachdem ihre Temperatur an dem Wiedererhitzer 17 angehoben wurde, beträgt etwa 30°C.In the conventional cooling air dryer, the temperature of the high-temperature coolant supplied from the refrigerant compressor is 10 over the high-temperature coolant line 22 flowing into the condenser, about 90 ° C. The temperature of the coolant flowing through the low temperature coolant line 23 after passing through the expansion valve 12 reached adiabatic expansion into the radiator 13 flows, is about 5 ° C. In addition, the temperature of the primary air is above the air inlet 20 in the reheater 14 is entered, 40 ° C (nominal temperature). The temperature of the air flowing over the air duct 24 through the radiator 13 flows after the air in the reheater 14 provisionally cooled, is about 25 ° C. The temperature of the dehumidified air flowing through the liquid separator 16 to the reheater 17 is transferred after the dehumidified air to the radiator 13 was cooled again, is about 10 ° C. The temperature of the secondary air, via the outlet pipe 21 discharged to the outside after its temperature at the reheater 17 was raised, is about 30 ° C.

Es ist zu beachten, dass die Hochtemperatur-Kühlmittelleitung 22, die den Kühlmittelkompressor 10 und den Kondensator 11 verbindet, und die Niedertemperatur-Kühlmittelleitung 20, die das Entspannungsventil 12 und den Kühler 13 verbindet, miteinander über eine Bypass-Kühlmittelleitung 25 mit einem Volumeneinstellventil 17, das eine einstellbare Öffnung aufweist, in Verbindung stehen. Die Bypass-Kühlmittelleitung 25 ist vorgesehen, um die Temperatur des Niedertemperatur-Kühlmittels beizubehalten, so dass diese nicht gleich oder kleiner wird als eine festgelegte Temperatur, indem ein Teil des Hochtemperatur-Kühlmittels, das von dem Kühlmittelkompressor 10 durch den Kondensator 11 fließt, mit dem Niedertemperatur-Kühlmittel in der Niedertemperatur-Kühlmittelleitung 23 gemischt wird, indem das Volumeneinstellventil 17 so eingestellt wird, dass es eine geeignete Öffnung aufweist. Dadurch wird verhindert, dass die Feuchtigkeit in der feuchten Druckluft, die von dem Wiedererhitzer 17 zu dem Kühler 13 über die Luftleitung 24 fließt, durch übermäßige Verringerung der Temperatur des Kühlmittels, das von dem Entspannungsventil 12 über die Niedertemperatur-Kühlmittelleitung 23 in den Kühler 13 fließt, in einem Fall, in dem die Last des Kühlers 13 nur klein ist, gefriert.It should be noted that the high temperature coolant line 22 holding the refrigerant compressor 10 and the capacitor 11 connects, and the low-temperature coolant line 20 holding the relaxation valve 12 and the radiator 13 connects to each other via a bypass coolant line 25 with a volume adjustment valve 17 having an adjustable opening in communication. The bypass coolant line 25 is provided to maintain the temperature of the low-temperature coolant so that it does not become equal to or less than a predetermined temperature, by a part of the high-temperature coolant supplied from the refrigerant compressor 10 through the capacitor 11 flows, with the low-temperature coolant in the low-temperature coolant line 23 is mixed by the volume adjustment valve 17 is adjusted so that it has a suitable opening. This will prevent the moisture in the moist compressed air coming from the reheater 17 to the radiator 13 over the air line 24 flows by excessively reducing the temperature of the coolant flowing from the expansion valve 12 via the low-temperature coolant line 23 in the cooler 13 flows, in a case where the load of the radiator 13 just small, freezes.

Der in 2 gezeigte herkömmliche Lufttrockner hat das Problem, dass die Leistung des Wiedererhitzers abhängig von den Betriebsbedingungen sind. Dies wird nachfolgend im Detail beschrieben. Zunächst wird auf den Zweck des Einsatzes des Wiedererhitzers 14 eingegangen.

1. Die Druckluft, die dem Lufttrockner zugeführt wird, wird durch den Wiedererhitzer vorläufig gekühlt, wodurch die Last, die auf den Kühlkreislauf (Kühlmittelsystem) aufgebracht wird, verringert wird (die Last des Kühlmittelkreises wird verringert, wodurch der Energieverbrauch reduziert wird).
2. Die Temperatur der Druckluft, die durch den Luftdruck nur entfeuchtet wird, wird mit Hilfe der Wärme der Primärluft, die neu über den Lufteinlass zugeführt wird, angehoben, wodurch eine Taupunktkondensation in der Sekundärluftleitung in dem Lufttrockner verhindert wird.

The in 2 The conventional air dryer shown has a problem that the performance of the reheater is dependent on the operating conditions. This will be described in detail below. First, the purpose of the use of the reheater 14 received.

1. The compressed air supplied to the air dryer is preliminarily cooled by the reheater, thereby reducing the load applied to the refrigeration circuit (refrigerant system) (the load of the refrigerant circuit is reduced, thereby reducing the power consumption).
2. The temperature of the compressed air, which is only dehumidified by the air pressure, is raised by means of the heat of the primary air, which is newly supplied via the air inlet, whereby dew point condensation in the secondary air line in the air dryer is prevented.

In einem Fall, in dem die Primärluft mit einer niedrigen Temperatur (etwa 20°C) von dem Lufteinlass des Lufttrockners zugeführt wird, sinkt aber in manchen Fällen die Leistung des Wiedererhitzers, was dazu führt, dass die Temperatur der Sekundärluft, die über die Auslassleitung 21 angeführt wird, nicht auf eine Temperatur angehoben werden kann, bei welcher eine Taupunktkondensation in der Auslassleitung 21 verhindert werden kann. Dies ist ein wesentliches Problem der herkömmlichen Lufttrocknung. Im Allgemeinen werden die Luftleitungen in dem Lufttrockner aus Eisen (verzinkt) hergestellt. Dementsprechend können solche Luftleitungen durch das kondensierte Wasser beschädigt werden. Außerdem kann das kondensierte Wasser zu Pfützen auf dem Boden unterhalb des Bodens der Leitung oder ähnlichen Missständen führen. Die Wärmeisolation der Leitungen erfordert viel Arbeit und ist mit hohen Kosten verbunden.However, in a case where the primary air at a low temperature (about 20 ° C) is supplied from the air inlet of the air dryer, the performance of the reheater decreases in some cases, resulting in the temperature of the secondary air flowing through the exhaust duct 21 can not be raised to a temperature at which a dew point condensation in the outlet 21 can be prevented. This is a significant problem of conventional air drying. In general, the air ducts in the air dryer are made of iron (galvanized). Accordingly, such air ducts may be damaged by the condensed water. In addition, the condensed water can lead to puddles on the floor below the floor of the pipe or similar malpositions. The thermal insulation of the pipes requires a lot of work and is associated with high costs.

Es kann eine Anordnung in Betracht gezogen werden, bei welcher der Wiedererhitzer zwischen der Hochtemperatur-Kühlmittelleitung 22, die das durch den Kühlmittelkompressor 10 komprimierte Kühlmittel zu dem Kondensator 11 führt, und der Auslassleitung 21, über welche die entfeuchtete Luft von dem Flüssig keitsabscheider 16 nach außen abgeführt wird, vorgesehen wird. Dadurch kann die Temperatur der Sekundärluft, die über die Auslassleitung 21 abgeführt wird, ausreichend angehoben werden. In diesem Fall kann aber die Luft, die über den Lufteinlass 20 zugeführt wird (Primärluft) nicht vorgekühlt werden. Dementsprechend wird die gesamte thermische Last auf den Kühlkreislauf (Kühlmittelsystem) aufgebracht, was dazu führt, dass der Luftdurchsatz des Lufttrockners verringert wird. In einem Fall, in dem der Luftdurchsatz gegenüber dem in 2 gezeigten Lufttrockner erhöht wird, besteht die Notwendigkeit, die Größe des Kühlkreises zu erhöhen.An arrangement may be considered in which the reheater between the high-temperature coolant line 22 that through the coolant compressor 10 compressed coolant to the condenser 11 leads, and the outlet pipe 21 over which the dehumidified air from the liquid keitsabscheider 16 is discharged to the outside, is provided. This allows the temperature of the secondary air flowing through the outlet pipe 21 is discharged, sufficiently raised. In this case, however, the air that passes through the air intake 20 is supplied (primary air) can not be pre-cooled. Accordingly, the entire thermal load is applied to the refrigeration cycle (refrigerant system), resulting in that the air flow rate of the air dryer is reduced. In a case where the air flow rate is higher than in 2 increased air dryer is increased, there is a need to increase the size of the cooling circuit.

Die Verfahren zur Verringerung des Energieverbrauchs, die bei solchen herkömmlichen Kühllufttrocknern eingesetzt werden, umfassen: ein Verfahren, bei dem die Kapazität des Kondensators vergrößert wird; ein Verfahren, bei dem die Menge des Kühlmittels für den Kondensator erhöht wird; ein Verfahren, bei dem die Temperatur des Kühlmittels abgesenkt wird, und dgl. Diese Verfahren führen aber bspw. zu folgenden Nachteilen: größere Dimensionen des Trockners; größere Dimensionen der Kühlausstattung (Luftkonditioner, Kühlaggregat, Kühlturm etc.), erhöhter Energieverbrauch der Kühlausstattung.The Method of reducing energy consumption in such usual Cooling air dryers can be used include: a method in which the capacitance of the capacitor is increased; a method in which the amount of refrigerant for the condenser is increased; a method in which the temperature of the coolant is lowered, and The like. These procedures lead but, for example, to the following disadvantages: larger dimensions of the dryer; larger dimensions the cooling equipment (Air conditioner, refrigeration unit, Cooling tower, etc.), increased Energy consumption of the cooling equipment.

Um den Energieverbrauch des Kühllufttrockners zu verringern, wird die Relation des Inputs/Outputs von Energie der Hauptkomponenten des in 2 gezeigten herkömmlichen Kühllufttrockners untersucht. Wird die Wärmetauschleistung des Kühlers 13 (die Wärme wird durch den Kühlkreislauf aufgenommen) als Q1, der Stromverbrauch des Kühlmittelkompressors 10 (dessen Arbeit, die durch den Kühlmittelkompressor genutzt wird, um das Kühlmittel zu komprimieren, wird in Wärme umgewandelt) als Q2 und die Wärmetauschleistung des Kondensators 11 (Wärme wird von dem Kühlkreislauf abgeführt) als Q3 bezeichnet, so ergibt sich folgende Gleichung (1): Q3 = Q1 + Q2 (1) In order to reduce the energy consumption of the cooling air dryer, the relation of the input / output of energy of the main components of the in 2 examined conventional cooling air dryer examined. Is the heat exchange performance of the radiator 13 (the heat is absorbed by the cooling circuit) as Q1, the power consumption of the refrigerant compressor 10 (whose work is used by the refrigerant compressor to compress the refrigerant is converted into heat) as Q2 and the heat exchange capacity of the condenser 11 (Heat is removed from the cooling circuit) is referred to as Q3, the following equation (1) results: Q3 = Q1 + Q2 (1)

In dem Kondensator 11 wird das Kühlmittel durch Luftkühlung oder Wasserkühlung kondensiert. Je niedriger die Temperatur des Kühlmittels am Auslass des Kondensators 11 ist, desto kleiner ist der elektrische Stromverbrauch 2 des Kühlmittelkompressors 10. Außerdem wird die Wärmetauschleistung Q1 des Kühlers 13, die der Kühlkapazität des Kühllufttrockners entspricht, festgelegt. In dem Fall der Verwendung eines luftgekühlten Kondensators ist die Umgebungstemperatur um den Kondensator festgelegt. In dem Fall der Verwendung eines wassergekühlten Kondensators ist die Temperatur des Kühlwassers festgelegt. Dementsprechend ist die Kapazität des Kondensators 11 festgelegt. Angenommen, dass der elektrische Stromverbrauch des Kühllufttrockners etwa gleich dem elektrischen Stromverbrauch des Kühlmittelkompressors 10 ist, gibt es in einem Fall, in dem der elektrische Stromverbrauch Q2 des Kühlmittelkompressors 10 durch Absenken der Temperatur des Kühlmittels am Auslass des Kondensators 11 verringert wird, lediglich ein Verfahren, bei dem die Wärmetauschleistung Q3 des Kondensators 11 verringert wird.In the condenser 11 the coolant is condensed by air cooling or water cooling. The lower the temperature of the coolant at the outlet of the condenser 11 is, the smaller is the electrical power consumption 2 of the refrigerant compressor 10 , In addition, the heat exchange efficiency Q1 of the radiator becomes 13 , which corresponds to the cooling capacity of the cooling air dryer. In the case of using an air-cooled condenser, the ambient temperature around the condenser is set. In the case of using a water-cooled condenser, the temperature of the cooling water is set. Accordingly, the capacity of the capacitor 11 established. Suppose that the electrical power consumption of the cooling air dryer is approximately equal to the electrical power consumption of the refrigerant compressor 10 There is, in a case where the electric power consumption Q2 of the refrigerant compressor 10 by lowering the temperature of the coolant at the outlet of the condenser 11 is reduced, only a method in which the heat exchange performance Q3 of the capacitor 11 is reduced.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Grundsätzlich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hohe Entfeuchtungsleistung bei geringem elektrischem Energieverbrauch zu erreichen, indem die Wärmetauschleistung Q3 des Kondensators in dem Kühllufttrockner verringert wird, d. h. die Wärmemenge, die von dem Kondensator abgeführt wird, indem die Energie in dem herkömmlichen Kühllufttrockner effizient genutzt wird. Dadurch soll ein energiesparender Kühllufttrockner erhalten werden.Basically, it is an object of the present invention to achieve a high dehumidification performance with low electrical energy consumption by reducing the heat exchange efficiency Q3 of the condenser in the cooling air dryer, that is, the amount of heat dissipated from the condenser by efficiently utilizing the energy in the conventional cooling air dryer. This is an energy-saving cooling air dryer to be obtained.

Im Einzelnen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kühllufttrockner zu schaffen, der eine stabile Entfeuchtungsleistung auch in einem Fall zeigt, in dem die Last der zu entfeuchtenden Druckluft groß ist (in einem Fall, in dem die Temperatur, die Feuchtigkeit oder die Strömungsmenge der Druckluft groß ist).in the It is an object of the present invention, a cooling air dryer to provide a stable dehumidification performance even in one case shows, in which the load of compressed air to be dehumidified is large (in a case where the temperature, humidity or flow rate the compressed air is large).

Das Auftreten einer Taupunktkondensation an der Ausgangsleitung, über welche die entfeuchtete Sekundärluft nach außen abgeführt wird, soll auch in einem Fall zuverlässig verhindert werden, in dem die Temperatur der Primärluft niedrig ist.The Occurrence of a dew point condensation on the output line, via which the dehumidified secondary air outward dissipated is to be prevented in a case reliably, in the temperature of the primary air is low.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved with the invention essentially by the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Gemäß der Erfindung umfasst ein Kühllufttrockner zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe ein Kühlmittelsystem mit einem Kühlmittelkompressor, einem Kondensator, der ein Hochtemperatur-Kühlmittel, das durch den Kühlmittelkompressor komprimiert wurde, kondensiert, einen Entlastungsmechanismus, der das Kühlmittel, das durch den Kondensator kondensiert wurde, durch adiabatische Expansion dekomprimiert, um dessen Temperatur zu senken, und einen Kühler, der die Luft wieder abkühlt, die durch einen ersten Wiedererhitzer in einem Luftsystem vorgekühlt wurde, wobei das Niedertemperatur-Kühlmittel, das von dem Entlastungsmechanismus übertragen wird, verwendet wird, um die Luft zu entfeuchten, und wobei das Kühlmittelsystem so ausgestaltet ist, dass das von dem Kühler übertragene Kühlmittel zu dem Kühlmittelkompressor geführt wird, und das Luftsystem einen Lufteinlass, der warme und feuchte Druckluft, die entfeuchtet werden soll, als Primärluft zuführt, wobei der erste Wiedererhitzer die Primärluft vorkühlt und die Temperatur der entfeuchteten Luft durch Wärmetausch zwischen der über den Lufteinlass zugeführten Primärluft und der von dem Kühler übertragenen entfeuchteten Niedertemperaturluft anhebt, und den Kühler aufweist, der die durch den ersten Wiedererhitzer vorgekühlte Primärluft wieder abkühlt, um die Primärluft zu entfeuchten, wodurch die entfeuchtete Luft mit niedriger Temperatur erhalten wird. Außerdem umfasst der Kühlluft trockner einen zweiten Wiedererhitzer, der Wärme zwischen der entfeuchteten Luft, deren Temperatur in dem ersten Wiedererhitzer durch Wärmetausch mit der Primärluft angehoben wurde, und dem Hochtemperaturkühlmittel, das durch den Kühlmittelkompressor komprimiert wurde, austauscht. Der Kühllufttrockner ist so gestaltet, dass die entfeuchtete Luft, deren Temperatur durch Wärmetausch an dem zweiten Wiedererhitzer angehoben wurde, als Sekundärluft über eine Auslassleitung ausgegeben wird.According to the invention includes a cooling air dryer to the solution the task described above, a coolant system with a coolant compressor, a condenser that compresses a high-temperature coolant through the refrigerant compressor was condensed, a relief mechanism that the coolant, condensed by the condenser, by adiabatic expansion decompressed to lower its temperature, and a cooler that the air cools down again, which was precooled by a first reheater in an air system, wherein the low-temperature coolant, that is transmitted by the unloading mechanism is used to dehumidify the air, and wherein the coolant system is configured is that transmitted from the radiator coolant to the refrigerant compressor to be led, and the air system has an air inlet, the warm and moist compressed air, which should be dehumidified as primary air feeds, with the first reheater the primary air precooling and the temperature of the dehumidified air through heat exchange between the over fed to the air inlet primary air and that transmitted from the radiator dehumidifies low-temperature air, and has the radiator, the cooled again by the first reheater primary air cooled again to the primary air to dehumidify, causing the dehumidified air at low temperature is obtained. Furthermore includes the cooling air dryer a second reheater, the heat between the dehumidified Air whose temperature in the first reheater through heat exchange with the primary air and the high-temperature coolant flowing through the coolant compressor compressed, exchanged. The cooling air dryer is designed that the dehumidified air, its temperature through heat exchange was raised at the second reheater, as secondary air over a Outlet line is output.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der zweite Wiedererhitzer vorzugsweise zwischen dem Kühlmittelkompressor und dem Kondensator angeschlossen. Außerdem wird das von dem Kühlmittelkompressor übertragene Kühlmittel vorzugsweise über den zweiten Wiedererhitzer zu dem Kondensator geführt.According to the present Invention, the second reheater is preferably between the refrigerant compressor and connected to the capacitor. In addition, the transmitted from the refrigerant compressor coolant preferably over passed the second reheater to the condenser.

Außerdem kann eine Anordnung vorgesehen sein, bei welcher eine Hochtemperatur-Kühlmittelleitung, welche den Kühlmittelkompressor und den zweiten Wiedererhitzer verbindet, und eine Niedertemperatur-Kühlmittelleitung, welche den Entlastungsmechanismus und den Kühler verbindet, oder eine Kühlmittelrückführleitung, welche den Kühler und den Kühlmittelkompressor verbindet, so verbunden werden, dass sie miteinander über eine Bypass-Kühlmittelleitung mit einem Volumeneinstellventil, das eine einstellbare Öffnung aufweist, in Verbindung stehen. Dadurch kann in einem Fall, in dem die Last des Kühlers klein ist, ein Teil des Hochtemperaturkühlmittels, das durch den Kühlmittelkompressor komprimiert wird, direkt in die Niedertemperatur-Kühlmittelleitung oder die Kühlmittelrückführleitung fließen.In addition, can an arrangement may be provided in which a high-temperature coolant line, which the refrigerant compressor and the second reheater connects, and a low-temperature coolant line, which connects the relief mechanism and the radiator, or a coolant return line, which the cooler and the refrigerant compressor connects, so they are connected with each other via a Bypass coolant line with a volume adjustment valve having an adjustable opening, keep in touch. This can, in a case where the load the radiator small, part of the high-temperature coolant that passes through the coolant compressor is compressed, directly into the low-temperature coolant line or the coolant return line flow.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Kühllufttrockner außerdem vorzugsweise einen Flüssigkeitsabscheider in einem Durchflusskanal von dem Kühler bis zu dem ersten Wiedererhitzer, der dazu verwendet wird, aus der Luft, die durch den Kühler wieder abgekühlt wird, Drainagewasser abzutrennen.According to the present Invention includes the cooling air dryer Furthermore preferably a liquid separator in a flow passage from the radiator to the first reheater, which is used from the air, through the radiator again chilled is to separate drainage water.

Der Kühllufttrockner mit dem oben beschriebenen Aufbau verbindet eine Kombination des ersten Wiedererhitzers, der Wärme zwischen der Primärluft, die über den Lufteinlass zugeführt wird, und der entfeuchteten Niedertemperaturluft, die über den Kühler übertragen wird, tauscht, und des zweiten Wiedererhitzers, der Wärme zwischen dem Kühlmittel, dessen Temperatur durch Kompression in dem Kühlmittelkompressor angehoben wurde, und der entfeuchteten Luft, deren Temperatur durch die Vorkühlung der Primärluft in dem ersten Wiedererhitzer angehoben wurde, austauscht.Of the Cooling air dryer with the construction described above combines a combination of first reheater, the heat between the primary air that over the Air inlet supplied and the dehumidified low-temperature air flowing over the Radiator transferred is, exchanges, and the second re-heater, the heat between the coolant, its temperature is raised by compression in the refrigerant compressor was, and the dehumidified air, whose temperature is due to the precooling of the primary air in the first reheater was raised, exchanges.

Eine solche Anordnung weist somit eine hohe Entfeuchtungsleistung bei geringem elektrischem Stromverbrauch auf, indem die Wärmetauschleistung Q3 des Kondensators in dem Kühllufttrockner, d. h. die Wärmemenge, die von dem Kondensator abgeführt wird, verringert wird. Dies reduziert bspw. die thermische Last, die auf eine Kältequelle, bspw. einen Luftkonditionierer für einen luftgekühlten Kondensator, einen Kühlturm oder ein Kühlaggregat für einen wassergekühlten Kondensator oder dgl. aufgebracht wird. Dadurch wird eine Energieeinsparung erreicht. Außerdem zeigt eine solche Anordnung eine stabile Entfeuchtungsleistung auch in einem Fall, in dem die Last der Druckluft, die entfeuchtet werden soll, groß ist. Schließlich ist eine solche Anordnung in der Lage, das Auftreten einer Taupunktkondensation an der Ausgangsleitung, über welche die entfeuchtete Druckluft nach außen abgeführt wird, auch in einem Fall, in dem die Temperatur der Druckluft gering ist, zuverlässig zu verhindern.Such an arrangement thus has a high dehumidification performance with low electrical power consumption by the heat exchange performance Q3 of the condenser in the cooling air dryer, ie the amount of heat removed from the condenser is reduced. This reduces, for example, the thermal load which is applied to a cold source, for example an air conditioner for an air-cooled condenser, a cooling tower or a cooling unit for a water-cooled condenser or the like. This achieves energy savings. In addition, such an arrangement shows a stable dehumidifying performance even in a case where the load of the compressed air to be dehumidified is large. Finally, such an arrangement is able to reliably prevent the occurrence of dew point condensation on the output line, via which the dehumidified compressed air is discharged to the outside, even in a case where the temperature of the compressed air is low.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further developments, Advantages and applications The invention will become apparent from the following description an embodiment and the drawing. All are described and / or illustrated illustrated features for itself or in any combination the subject matter of the invention, independently from their summary in the claims or their dependency.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist ein Schaltbild, das einen Kühlkreislauf und einen Druckluftkreislauf eines Kühllufttrockners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 1 FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a refrigeration cycle and a compressed air circuit of a cooling air dryer according to an embodiment of the present invention. FIG.

2 ist ein Schaltbild, das einen Kühlkreislauf und einen Druckluftkreislauf eines herkömmlichen Kühllufttrockners darstellt. 2 is a circuit diagram illustrating a cooling circuit and a compressed air circuit of a conventional cooling air dryer.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformDetailed description the preferred embodiment

1 zeigt eine Ausführungsform eines Kühllufttrockners gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Kühllufttrockner gemäß der Ausführungsform umfasst ein Kühlsystem und ein Luftsystem, bei dem mehrere Komponenten die gleichen sind wie bei dem herkömmlichen Kühllufttrockner, der in 2 dargestellt ist. Dementsprechend werden in 1 die gleichen Komponenten wie in 2 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. 1 shows an embodiment of a cooling air dryer according to the present invention. The cooling air dryer according to the embodiment includes a cooling system and an air system in which a plurality of components are the same as in the conventional cooling air dryer, which in 2 is shown. Accordingly, in 1 the same components as in 2 denoted by the same reference numerals.

Der Hauptunterschied zwischen der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dem in 2 gezeigten herkömmlichen Kühllufttrockner besteht darin, dass die Erfindung einen ersten Wiedererhitzer 18 und einen zweiten Wiedererhitzer 19 einsetzt, um den elektrischen Stromverbrauch zu verringern, während der stabile Betrieb des Kühllufttrockners beibehalten wird.The main difference between the embodiment of the present invention and the in 2 shown conventional cooling air dryer is that the invention a first reheater 18 and a second reheater 19 is used to reduce the electrical power consumption while maintaining the stable operation of the cooling air dryer.

Das Kühlsystem in dem Kühllufttrockner gemäß 1 umfasst einen Kühlmittelkompressor 10, einen Kondensator 11, der ein Hochtemperaturkühlmittel, welches durch den Kühlmittelkompressor 10 komprimiert und über den zweiten Wiedererhitzer 19 von einer Hochtemperatur-Kühlmittelleitung 22 übertragen wurde, kondensiert, ein Entspannungsventil 12, welches das durch den Kondensator 11 kondensierte Kühlmittel durch adiabatische Expansion entspannt, um die Temperatur des Kühlmittels abzusenken, und einen Kühler 13, welcher die Luft, die durch den ersten Wiedererhitzer 18 in dem Luftsystem vorgekühlt wurde, wieder abzukühlen, indem er das von dem Entspannungsventil 12 zugeführte Niedertemperatur-Kühlmittel verwendet. Das Kühlmittelsystem ist so gestaltet, dass das von dem Kühler 13 zugeführte Kühlmittel über eine Kühlmittelrückführleitung 26 zu dem Kühlmittekompressor 10 zurückgeführt wird.The cooling system in the cooling air dryer according to 1 includes a refrigerant compressor 10 , a capacitor 11 containing a high temperature coolant passing through the refrigerant compressor 10 compressed and over the second reheater 19 from a high-temperature coolant line 22 was transferred, condensed, an expansion valve 12 that through the capacitor 11 condensed refrigerant by adiabatic expansion relaxed to lower the temperature of the coolant, and a cooler 13 passing the air through the first reheater 18 in the air system has been pre-cooled to cool again, passing it from the expansion valve 12 supplied low-temperature coolant used. The coolant system is designed to be that of the radiator 13 supplied coolant via a coolant return line 26 to the coolant compressor 10 is returned.

Man beachte, dass das Entspannungsventil 12 als ein Beispiel eines Entlastungsmechanismus dargestellt ist. Anstelle des Entspannungsventils können jedoch bspw. auch Kapillarrohre oder dgl. eingesetzt werden.Note that the expansion valve 12 is shown as an example of a release mechanism. However, instead of the expansion valve, for example, also capillary tubes or the like. Can be used.

Andererseits umfasst das Luftsystem des Kühllufttrockners einen Lufteinlass 20, über den warme und feuchte Primärluft (Nenntemperatur 40°C) die entfeuchtet werden soll, in das Luftsystem eingeführt wird, den ersten Wiedererhitzer 18, welcher die Primärluft vorkühlt und die Temperatur der entfeuchteten Luft durch Wärmetausch zwischen der Primärluft, die über den Lufteinlass 20 zugeführt wird, und der entfeuchteten Niedertemperaturluft, die von dem Kühler 13 zurückgeführt wird, anhebt, den Kühler, der mit Hilfe des Kühlmittels Luft, die durch den ersten Wiedererhitzer 18 vorgekühlt wurde, erneut kühlt, um die Feuchtigkeit zu kondensieren, einen Flüssigkeitsabscheider 16, der Flüssigkeit aus der durch den Kühler 13 abgekühlten Luft abtrennt und die Luft in einem Niedertemperatur- (etwa 10°C) und entfeuchteten Zustand zu dem ersten Wiedererhitzer 18 befördert, und den zweiten Wiedererhitzer 19, der die Temperatur der entfeuchteten Luft, deren Temperatur durch Wärmetausch mit der warmen Primärluft an dem ersten Wiedererhitzer 18 angehoben wurde, durch Wärmetausch mit dem Hochtemperatur-Kühlmittel wieder anhebt. Das Luftsystem ist so gestaltet, dass die entfeuchtete Luft, deren Temperatur durch den zweiten Wiedererhitzer 19 nochmals angehoben wurde, als Sekundärluft über die Auslassleitung 21 nach außen abgeführt wird.On the other hand, the air system of the cooling air dryer comprises an air inlet 20 , about which warm and humid primary air (nominal temperature 40 ° C) is to be dehumidified, into which air system is introduced, the first reheater 18 which pre-cools the primary air and the temperature of the dehumidified air by heat exchange between the primary air passing through the air inlet 20 is fed, and the dehumidified low-temperature air coming from the radiator 13 is returned, raises, the radiator, with the help of the coolant air, passing through the first reheater 18 was recooled, cooled again to condense the moisture, a liquid separator 16 , the liquid coming out of the cooler 13 cooled air is separated and the air in a low-temperature (about 10 ° C) and dehumidified state to the first reheater 18 promoted, and the second reheater 19 , which determines the temperature of the dehumidified air, its temperature by heat exchange with the warm primary air at the first reheater 18 was lifted by heat exchange with the high-temperature coolant raises again. The air system is designed so that the dehumidified air, its temperature through the second reheater 19 was raised again as secondary air via the outlet pipe 21 is discharged to the outside.

Dementsprechend werden der Kühler 13 und der zweite Wiedererhitzer 19 sowohl an das Kühlmittelsystem als auch an das Luftsystem angeschlossen und verbinden das Kühlmittelsystem funktional mit dem Luftsystem.Accordingly, the cooler 13 and the second reheater 19 Both connected to the coolant system and to the air system and connect the coolant system functionally with the air system.

Der Flüssigkeitsseparator 16, der die Flüssigkeitsabtrennung durchführt, umfasst ein Drainageventil 15, welches die sich ergebenden Wassertropfen nach außen abführt.The liquid separator 16 which performs the liquid separation comprises a drainage valve 15 which discharges the resulting drops of water to the outside.

Der Wiedererhitzer 19 ist zwischen dem Kühlmittelkompressor 10 und dem Kondensator 11 vorgesehen, und ist eine Komponente, die die Temperatur der entfeuchteten Luft durch Wärmetausch zwischen dem Hochtemperaturkühlmittel, das durch den Kühlmittelkompressor 10 komprimiert wurde, und der entfeuchteten Luft, deren Temperatur durch den ersten Wiedererhitzer 18 schon angehoben und die über die Luftleitung 28 übermittelt wird, aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen diesen Medien entfeuchtet. Dementsprechend umfasst der zweite Wiedererhitzer 19 die Hochtemperaturkühlmittelleitung 22, über welche das Kühlmittel, dessen Temperatur durch den Kühlmittelkompressor 10 angehoben wurde, zu dem zweiten Wiedererhitzer 19 übertragen wird, und die Auslassleitung 21, über welche die entfeuchtete Luft mit einer Temperatur, die durch Wärmetausch mit diesem Kühlmittel angehoben wurde, nach außen abgeführt wird.The reheater 19 is between the refrigerant compressor 10 and the capacitor 11 provided, and is a component that reduces the temperature of the dehumidified air by heat exchange between the high-temperature coolant flowing through the refrigerant compressor 10 was compressed, and the dehumidified air, its temperature through the first reheater 18 already raised and the over the air line 28 is dehumidified due to the temperature difference between these media. Accordingly, the second reheater includes 19 the high-temperature coolant line 22 over which the coolant, its temperature through the coolant compressor 10 was raised to the second reheater 19 is transferred, and the outlet 21 via which the dehumidified air is discharged to the outside at a temperature that has been raised by heat exchange with this coolant.

Die Temperatur des Kühlmittels und der Druckluft an jeder Komponente des Kühlmittelsystems und des Luftsystems in dem Kühllufttrockner sind etwa die gleichen wie bei dem in 2 gezeigten herkömmlichen Kühllufttrockner bis auf die Tatsache, dass die Temperatur der Druckluft (Sekundärluft) an der Ausgangsleitung 21 etwa 45°C beträgt. Es besteht aber ein großer Unterschied in der Stabilität dieser Temperaturen.The temperature of the coolant and the compressed air at each component of the coolant system and the air system in the cooling air dryer are about the same as those in FIG 2 shown conventional cooling air dryer except for the fact that the temperature of the compressed air (secondary air) on the output line 21 is about 45 ° C. But there is a big difference in the stability of these temperatures.

Die Hochtemperatur-Kühlmittelleitung 22, welche den Kühlmittelkompressor 10 und den zweiten Wiedererhitzer 19 verbindet, und die Niedertemperatur-Kühlmittelleitung 23, welche das Entspannungsventil 12 und den Kühler 13 verbindet, stehen miteinander über eine Bypass-Kühlmittelleitung 25 mit einem Volumeneinstellventil 17, das eine einstellbare Öffnung aufweist, in Verbindung. Die Bypass-Kühlmittelleitung 25 ist vorgesehen, um die Temperatur des Niedertemperatur-Kühlmittels so zu halten, dass sie nicht gleich oder kleiner wird als eine festgelegte Temperatur, indem ein Teil des Hochtemperatur-Kühlmittels von dem Kühlmittelkompressor 10 mit dem Niedertemperatur-Kühlmittel in der Niedertemperatur-Kühlmittelleitung 23 vermischt wird, wobei der zweite Wiedererhitzer 19, der Kondensator 11 und das Entspannungsventil 12 umgangen werden, indem das Volumeneinstellventil 17 so eingestellt wird, dass es eine geeignete Öffnung hat. Hierdurch wird verhindert, dass Feuchtigkeit in der feuchten Luft, die von dem ersten Wiedererhitzer 18 über die Luftleitung 24 zu dem Kühler 13 fließt, durch übermäßige Verringerung der Temperatur des von dem Entspannungsventil 12 zu dem Kühler 13 über die Niedertemperatur-Kühlmittelleitung 23 fließenden Kühlmittels gefriert, wenn die Last des Kühlers 13 klein ist. Dementsprechend ist die Bypass-Kühlmittelleitung 25 eine Komponente, welche die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den zweiten Wiedererhitzer 19, den Kondensator 11 und das Entspannungsventil 12 fließt, einstellt. Durch Einstellung der Strömungsrate ist diese Anordnung in der Lage, eine Situation zu verhindern, bei welcher die Temperatur der entfeuchteten Luft in dem Wiederaufheizungsschritt im Wiedererhitzer 19 übermäßig angehoben wird.The high-temperature coolant line 22 , which the refrigerant compressor 10 and the second reheater 19 connects, and the low-temperature coolant line 23 which the relaxation valve 12 and the radiator 13 connects to each other via a bypass coolant line 25 with a volume adjustment valve 17 having an adjustable opening in communication. The bypass coolant line 25 is provided to maintain the temperature of the low-temperature refrigerant so that it does not become equal to or less than a predetermined temperature by a part of the high-temperature refrigerant from the refrigerant compressor 10 with the low temperature coolant in the low temperature coolant line 23 is mixed, the second reheater 19 , the capacitor 11 and the relaxation valve 12 be bypassed by the volume adjustment valve 17 is adjusted so that it has a suitable opening. This will prevent moisture in the humid air coming from the first reheater 18 over the air line 24 to the radiator 13 flows by excessively reducing the temperature of the expansion valve 12 to the radiator 13 via the low-temperature coolant line 23 flowing coolant freezes when the load of the radiator 13 is small. Accordingly, the bypass coolant line 25 a component representing the flow rate of the coolant passing through the second reheater 19 , the condenser 11 and the relaxation valve 12 flows, stops. By adjusting the flow rate, this arrangement is able to prevent a situation in which the temperature of the dehumidified air in the reheating step in the reheater 19 is raised excessively.

Man beachte, dass die Bypass-Kühlmittelleitung 25 mit der Hochtemperatur-Kühlmittelleitung 22 und der Kühlmittelrückführleitung 26, welche den Kühler 13 und den Kühlmittelkompressor 10 verbindet, verbunden werden kann. In diesem Fall wird die Strömungsrate des durch den Kühler 13 fließenden Kühlmittels verringert, wodurch der gleiche Vorteil erreicht wird, wie er durch die oben be schriebene Anordnung erreicht wird, d. h. das Einfrieren der Feuchtigkeit, die in der durch den Kühler 13 gekühlten Luft enthalten ist, wird verhindert.Note that the bypass coolant line 25 with the high-temperature coolant line 22 and the coolant return line 26 which the cooler 13 and the refrigerant compressor 10 connects, can be connected. In this case, the flow rate of the through the radiator 13 flowing coolant, whereby the same advantage is achieved, as it is achieved by the above-described arrangement be, ie the freezing of the moisture in the through the radiator 13 cooled air is contained, is prevented.

Um einen Vergleich mit der Relation der Zufuhr/Abfuhr von Energie der Hauptkomponenten des in 2 gezeigten herkömmlichen Kühllufttrockners zu ermöglichen, wird die Beziehung der Zufuhr/Abfuhr der Energie für die Ausführungsform gemäß 1 in gleicher Weise dargestellt.To compare with the relation of the supply / dissipation of energy of the main components of the in 2 In the conventional cooling air dryer shown, the relation of the supply / dissipation of the energy for the embodiment according to FIG 1 represented in the same way.

In 1 gilt bei Verwendung der gleichen Q1 bis Q3 wie in 2, wenn die Wärmetauschleistung des zweiten Wiedererhitzers 19 (von dem Kühlkreislauf wird Wärme an die Druckluft abgegeben) als Q4 bezeichnet wird, die folgende Gleichung (2): Q3 + Q4 = Q1 + Q2 Q3 = Q1 + Q2 × Q4 (2) In 1 applies when using the same Q1 to Q3 as in 2 when the heat exchange capacity of the second reheater 19 (heat is given to the compressed air from the refrigeration cycle) is referred to as Q4, the following equation (2): Q3 + Q4 = Q1 + Q2 Q3 = Q1 + Q2 × Q4 (2)

Ein Vergleich zwischen der Gleichung 1 und der Gleichung 2 zeigt, dass der Kühllufttrockner gemäß 1 die Wärmemenge Q3 liefert, die kleiner ist als die Wärmemenge Q4 als bei dem herkömmlichen Kühllufttrockner in 2. Dies verringert auch die Wärmemenge Q2, wodurch der Energieverbrauch verringert wird.A comparison between equation 1 and equation 2 shows that the cooling air dryer according to 1 provides the amount of heat Q3, which is smaller than the amount of heat Q4 than in the conventional cooling air dryer in 2 , This also reduces the amount of heat Q2, which reduces energy consumption.

Man beachte, dass die von dem Kühllufttrockner abgeführte Wärme durch Temperaturmanagementausrüstungen, wie einen Luftkonditionierer, Kühlturm, Kühlaggregat und dgl. beeinflusst wird.you Note that from the cooling air dryer dissipated Heat through Temperature management equipment, like an air conditioner, cooling tower, cooling unit and the like. Is influenced.

Der Kühllufttrockner mit dem oben beschriebenen Aufbau verringert den Energieverbrauch in der beschriebenen Weise, wodurch eine hohe Entfeuchtungsleistung bei geringem elektrischem Stromverbrauch erreicht wird. Im Einzelnen ist eine solche Anlage in der Lage, die Wärmetauschleistung des Kondensators (die von dem Kondensator abgegebene Wärmemenge) zu verringern, wodurch die Wärmelast, die auf eine Kältequelle (Luftkonditionierer für einen luftgekühlten Kondensator, Kühlturm oder Kühlaggregat für einen wassergekühlten Kondensator) reduziert wird. Auch in einem Fall, in dem die Last der zugeführten feuchten Druckluft groß ist, ermöglicht eine solche Anordnung eine stabile Entfeuchtung. Es verbessert die Kapazität des Kühllufttrockners, wodurch eine erhöhte kritische Last erreicht wird, die durch eine Schutzrelaisschaltung benutzt wird, um den Betrieb des Kühlers in einem Fall zu unterbrechen, in dem die Last zu groß wird. Außerdem verhindert eine solche Anordnung das Auftreten einer Taupunktkondensation an der Sekundärluftleitung des Lufttrockners in zuverlässiger Weise.The cooling air dryer with the structure described above reduces the power consumption in the manner described, whereby a high dehumidification performance is achieved with low electrical power consumption. Specifically, such a system is capable of controlling the heat exchange performance of the capacitor (the one delivered by the capacitor Amount of heat), thereby reducing the heat load that is reduced to a cold source (air conditioner for an air-cooled condenser, cooling tower or chiller for a water-cooled condenser). Even in a case where the load of the supplied moist compressed air is large, such an arrangement enables stable dehumidification. It improves the capacity of the cooling air dryer, whereby an increased critical load is used, which is used by a protective relay circuit to interrupt the operation of the cooler in a case where the load becomes too large. In addition, such an arrangement prevents the occurrence of dew point condensation on the secondary air duct of the air dryer in a reliable manner.

Claims

Cooling air dryer with: a coolant system with a coolant compressor ( 10 ), a capacitor ( 11 ), which is a high-temperature coolant, which through the coolant compressor ( 11 ) was condensed, a relaxation mechanism ( 12 ) containing the coolant passing through the condenser ( 11 ) was condensed by adiabatic expansion to lower its temperature, and a cooler ( 13 cooling the air, which has been pre-cooled by a first reheater in an air system, using the low-temperature coolant generated by the expansion mechanism (FIG. 12 ) is used to dehumidify the air, and wherein the coolant system is designed so that that of the radiator ( 13 ) transferred coolant to the refrigerant compressor ( 10 ) and the air system with an air inlet ( 20 ), over which warm and moist compressed air, which is to be dehumidified, can be supplied as primary air, the first reheater ( 18 ) which pre-cools the primary air and the temperature of the dehumidified air by heat exchange between the primary air passing through the air inlet ( 20 ) and low temperature dehumidified air coming from the radiator ( 13 ), lifts, and the radiator ( 13 ), which controls the primary air passing through the first reheater ( 18 ) was recooled, again cooled to dehumidify the primary air and thereby obtain dehumidified low temperature air, the cooling air dryer also having a second reheater (FIG. 19 ), which heat between the dehumidified air, the temperature in the first reheater ( 18 ) was angeho ben by heat exchange with the primary air, and the high-temperature coolant, which by the refrigerant compressor ( 10 ), and wherein the dehumidified air, the temperature of which through the heat exchange at the second reheater ( 19 ) was again raised, via an outlet conduit ( 21 ) is discharged as secondary air.

Cooling-air dryer according to claim 1, characterized in that the second reheater ( 19 ) between the refrigerant compressor ( 10 ) and the capacitor ( 11 ) and that the coolant coming from the coolant compressor ( 10 ), via the second reheater ( 19 ) to the capacitor ( 11 ) to be led.

Cooling air dryer according to claim 2, characterized in that a high-temperature coolant line ( 22 ), which the coolant compressor ( 10 ) and the second reheater ( 19 ), and a low-temperature coolant line ( 21 ), which the relaxation mechanism ( 12 ) and the radiator ( 13 ), or a coolant return line ( 26 ), which the cooler ( 13 ) and the coolant compressor ( 10 ) are connected so that they communicate with each other via a bypass coolant line ( 25 ) with a volume adjusting valve ( 17 ) having an adjustable opening communicating therewith, whereby a portion of the high-temperature coolant passing through the refrigerant compressor ( 10 ) was compressed directly into the low-temperature coolant line ( 28 ) or the coolant return line ( 26 ) can flow when the load of the radiator ( 13 ) is small.

Cooling-air dryer according to one of the preceding claims, characterized in that in a flow channel of the cooler ( 13 ) to the first reheater ( 18 ) a liquid separator ( 16 ), which is used from the through the radiator ( 13 ) cooled air to separate liquid.