DE1261450B

DE1261450B - Verfahren zum Entfeuchten der Trocknungsluft fuer eine Trocknungsanlage

Info

Publication number: DE1261450B
Application number: DE1959B0054386
Authority: DE
Inventors: Dr Peter Hussmann
Original assignee: UTA PATENTVERWALTUNGS GmbH
Current assignee: UTA PATENTVERWALTUNGS GmbH
Priority date: 1959-08-10
Filing date: 1959-08-10
Publication date: 1968-02-15

Description

Verfahren zum Entfeuchten der Trocknungsluft für eine Trocknungsanlage Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfeuchten der Trocknungsluft für eine Trocknungsanlage, insbesondere nach Patent 1098 447, bei dem in zylindrischen Perioden gegeneinander vertauschbare Adsorptionsbetten und zum Rückgewinnen der Wärme aus diesem Wärmespeicher verwendet werden. Als Vorrichtung dienen dabei bekannte, mit einem Adsorptionsmittel, z. B. Kieselsäuregel, gefüllte periodisch zum Luftentfeuchten und Regenerieren gegeneinander vertauschbare Adsorptionsbetten in besonderer Zuordnung zu bekannten umschaltbaren, mit einem Wärmespeichermittel, z. B. Porzellan, gefüllten Wärmespeichern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sehr weitgehend entfeuchtete Trocknungsluft möglichst gleichbleibender niedriger Temperatur, z. B. von 35° C und So/o relativer Feuchte, unter geringstmöglichem Energie-, Bau- und Betriebsaufwand zu erzielen. Dabei soll während der durch das periodische Vertauschen der Adsorptionsbetten gebildeten Zyklen eine möglichst gleichmäßige Belastung der erforderlichen Wärmetauscher erreicht werden. Das ist deshalb schwierig, weil das Adsorptionsmittel durch die während der Regenerierung durch dieses geleitete Heißluft stark aufgeheizt wird, so daß die Regenerierabluft dieses Adsorptionsbettes dabei von etwa 50 auf etwa 1500 C erwärmt wird.
Nach der Erfindung wird die Trocknungsluft durch Adsorption in zwei Stufen entfeuchtet und nach der ersten Stufe die aufgenommene Wärme zurückgewonnen. Apparativ ergibt sich dabei der Vorteil, daß im Vergleich zu den bisher verwendeten zwei abwechselnd geschalteten Adsorptionsbetten eine um ein Viertel kleinere Adsorptionskapazität die gleiche Entfeuchtungsleistung liefert, denn die beiden von der Trocknungsluft nacheinander durchströmten Adsorptionsbetten entsprechen einem der bekannten Zwei-Adsorber-Anlagen, die beide wegen des abwechselnden Einsatzes zum Luftentfeuchten und Regenerieren gleiche Kapazität haben müssen, während bei der Erfindung das dritte Adsorptionsbett bzw. jedes der drei Betten nur die halbe Kapazität eines der bei Zwei-Adsorber-Anlagen erforderlichen Adsorber aufweist. Außerdem wird der bisher zum Regenerieren der Betten erforderliche Kühler eingespart.
Weiterhin sieht die Erfindung vor, auch aus der Abluft des zu regenerierenden Adsorptionsbettes Wärme zurückzugewinnen. Durch die Leitung der frischen Regenerierluft durch mehrere Wärmespeicher wird dabei erreicht, daß sie immer annähernd auf gleiche Temperatur vorgewärmt dem Wärmetauscher zur weiteren Aufheizung zuströmt. Die Erfindung wird demnach darin gesehen, das eingangs beschriebene Verfahren so auszubilden, daß bei jedem Zyklus die frische Trocknungsluft in einem vorher regenerierten Adsorptionsbett die Regenerierwärme aufnimmt, an einen Wärmespeicher wieder abgibt, durch ein zweites Adsorptionsbett und dann zur Trocknungsanlage strömt, während gleichzeitig die Regenerierluft über zwei weitere vorher aufgeheizte Wärmespeicher und einen Erhitzer einem dritten zu regenerierenden Adsorptionsbett zugeleitet und nach diesem über noch einen Wärmespeicher abgeführt wird.
Es wird also bei jedem Zyklus die frische Trocknungsluft, z. B. Außenluft, zuerst durch das im vorhergehenden Zyklus regenerierte Adsorptionsbett, dann durch das im vorhergehenden Zyklus von der frischen Trocknungsluft nur teilweise mit Feuchtigkeit beladene Adsorptionsbett geführt, während die Regenerierluft stets durch ein in zwei vorhergehenden Zyklen von der Trocknungsluft durchströmtes Adsorptionsbett geleitet wird. Es sind also je zwei Wärmespeicher gruppenweise stets dem zu regenerierenden und dem von der frischen Trocknungsluft zuerst durchströmten mit Feuchtigkeit beladenden Adsorptionsbett nachgeschaltet. Dabei wird zweckmäßig beim ersten zyklischen Vertausch und entsprechendem Wechsel der durchströmten Wärmespeicher das dritte Adsorptionsbett zum ersten, das erste zum zweiten und das zweite zum dritten.
Zum Ausgleich von je nach geographischer Lage unterschiedlichen tages- und jahreszeitlich bedingten Schwankungen der Temperatur der sowohl als Trocknungsluft als auch als Regenerierluft verwendeten Außenluft, die eine unterschiedliche Endtemperatur der Trocknungsluft zur Folge haben, kann bei jedem Zyklus die das letzte zu beladende Adsorptionsbett verlassende Trocknungsluft nur zeitweise durch den nächsten Wärmespeicher geleitet werden, durch den im gleichen Zyklus wechselweise die frische Regenerierluft vor Einleitung in die weiteren Speicher geleitet wird. Hierdurch wird auch eine Wärmerückgewinnung auf Grund einer kurz vor der Erschöpfung in einem Adsorptionsmittel eintretenden Temperaturerhöhung möglich. Schließlich kann die Trocknungsluft vor Einführung in die Trocknungsanlage zur genauen Einstellung der Trocknungstemperatur noch durch ein als Kühler oder Erhitzer zu schaltenden. Wärmetauscher geführt werden.
Die Anlage zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich demnach dadurch aus, daß bei jedem Zyklus dem zu regenerierenden Adsorptionsbett ein aufzuheizender Speicher einer ersten Wärmespeicherzweiergruppe zugeordnet ist, während dem von der frischen Trocknungsluft durchströmten Adsorptionsbett ein aufzuheizender Speicher einer zweiten Wärmespeicher-Zweiergruppe wechselweise zugeordnet ist.
Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entfeuchtungsanlage während eines Zyklus.
Als Adsorptionsbetten sind drei Kieselsäuregelbetten I, II und HI vorhanden und für den Wärmerückgewinn fünf mit Porzellankörpern gefüllte Wärmespeicher, von denen der Speicher 1 der ersten Speichergruppe (11, 2) dem zu regenerierenden Adsorptionsbett III zugeordnet .ist, während der Speicher 3 der zweiten Speichergruppe (3, 4) dem von der frischen Trocknungsluft durchströmten Adsorptionsbett 1 zugeordnet ist und der alternativ vorhandene Speicher 5 dem von der Trocknungsluft zuletzt durchströmten Adsorptionsbett 1I zugeordnet ist.
Die als Trocknungsluft zu verwendende Frischluft wird nach Durchführung durch das Filter F durch das Adsorptionsbett I geführt, erwärmt mit der dort aufgenommenen Wärme den Speicher 3, z. B. im Mittel auf 50° C, durchströmt dann das Adsorptionsbett II und wird über den im Bedarfsfall eingeschalteten Wärmetauscher Yr'2 der Trocknungsanlage, z. B. mit 35° C, zugeführt. Wahlweise kann sie in einem Zyklus, z. B. kurz vor Erschöpfung des Adsorptionsmittels des Adsorptionsbettes II, dem fünften zusätzlichen Wärmespeicher 5 zugeführt und von dort über den Wärmetauscher W2 in die Trocknungsanlage geleitet werden.
Die als Regenerierluft verwendete Frischluft wird zunächst im Speicher 4, z. B. im Mittel auf 40° C, dann im Speicher 2, z. B. auf 80° C, vorgewärmt und wird dann über einen Wärmetauscher W1 etwa mit 165° C dem zu regenerierenden Adsorptionsbett III zugeführt. Die Abluft des Adsorptionsbettes 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 keine Trocknungsluft geleitet wird, wird die Regenerierfrischluft zunächst durch diesen geleitet, so daß der Speicher 5 in jedem Zyklus zeitlich nacheinander von der Trocknungsluft aufgewärmt und von der Regenerierluft abgekühlt wird.
Adsorptionsbetten und Wärmespeicher werden bei Wechsel der Regenerierung zu einem anderen Bett, den vorstehenden Ausführungen entsprechend, umgeschaltet. Dabei wird Adsörber III zu II, II zu I und I zu IH usw., und es wird abwechselnd dem jeweiligen Adsorber IH der Speicher 11 oder 2, dem jeweiligen Adsorber I der Speicher 3 oder 4 nachgeschaltet.

Claims

Patentansprache: 1. Verfahren zum Entfeuchten der Trocknungsluft für eine Trocknungsanlage, insbesondere nach Patent 1098 447, bei dem in zyklischen Perioden gegeneinander vertauschbare Adsorptionsbetten und zum Rückgewinn der Wärme aus diesen Wärmespeicher verwendet werden, d adurch gekennzeichnet, daß bei jedem Zyklus die frische Trocknungsluft in einem vorher regenerierten Adsorptionsbett die Regenerierwärme aufnimmt, an einen Wärmespeicher wieder abgibt, durch ein zweites Adsorptionsbett und dann zur Trocknungsanlage strömt, während gleichzeitig die Regenerierluft über zwei weitere vorher aufgeheizte Wärmespeicher und einen Erhitzer einem zu regenerierenden Adsorptionsbett zugeleitet und nach diesem über noch einen Wärmespeicher abgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten zyklischen Vertausch, bei dem mit entsprechendem Wechsel der durchströmten Wärmespeicher das dritte Adsorptionsbett zum ersten, das erste zum zweiten und das zweite zum dritten wird, und durch einen entsprechenden zyklischen zweiten Austausch.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zyklus zuerst die frische Regenerierluft und dann die vom jeweils zweiten Adsorptionsbettkommende Trocknungsluft durch einen fünften Wärmespeicher geführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 608 464, 846 095; deutsche Auslegeschrift Nr. 1049 312; britische Patentschrift Nr. 510 046.