AT504351A4

AT504351A4 - Vorrichtung zum befeuchten eines gasstromes

Info

Publication number: AT504351A4
Application number: AT20482006A
Authority: AT
Original assignee: Hauptkorn Herbert
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2008-05-15
Also published as: AT504351B1; AT504351B8

Description


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(34 850) II
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befeuchten eines Gasstromes mit einer Einrichtung zum Verdampfen von Wasser.
Üblicherweise werden zum Befeuchten von Gasströmen Einrichtungen zum Verdampfen von Wasser eingesetzt, wobei der Wasserdampf in einem entsprechenden Massenstromverhältnis der Gasströmung zugemischt werden muss.

   Soll zusätzlich eine vorgegebene Temperatur des befeuchteten Gasstromes eingehalten werden, so ergeben sich aufwendige Regelungen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Befeuchten eines Gasstromes der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass wenig aufwendige konstruktive Voraussetzungen für eine Gasbefeuchtung unter Einhaltung vorgegebener Feuchtigkeits- und Temperaturwerte geschaffen werden.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Einrichtung zum Verdampfen des Wassers wenigstens einen vom zu befeuchtenden Gasstrom durchströmten, offenporigen, nichtmetallischen Strömungskörper, der an eine Verteilereinrichtung für das zu verdampfende Wasser angeschlossen ist,

   sowie eine in den Strömungskörper abstrahlende Mikrowellenheizung umfasst.
Der Strömungskörper bietet zufolge seiner Offenporigkeit vorteilhafte Voraussetzungen für eine gleichmässige Befeuchtung des den Strömungskörper durchsetzenden Gasstromes, wenn mit Hilfe einer Verteilereinrichtung dafür gesorgt wird, dass innerhalb des Strömungskörpers eine an den Gasdurchsatz angepasste Wassermenge zur Verfügung steht, um im örtlichen Bereich der Poren einen entsprechenden Dampfeintrag in die Gasströmung sicherzustellen. Die Befeuchtung des Gasstromes kann dabei für Gasströme in unterschiedlichen Druckbereichen durchge 
führt werden. Die Mikrowellenheizung unterstützt die Verdampfung des Wassers und führt über die Wassererwärmung zu einer einfachen Einflussmöglichkeit auf die Temperatur des Gasstromes.

   Damit kann nicht nur eine sonst unvermeidbare Abkühlung des Gasstromes durch den Entzug der Verdampfungswärme ausgeglichen, sondern auch eine geforderte Temperatur des Gasstromes eingehalten werden. Zu diesem Zweck ist die über die Mikrowellenheizung einzutragende Energie gemäss den jeweiligen Temperaturanforderungen zu steuern. Im Hinblick auf die Mikrowellenheizung ist der offenporige Strömungskörper aus einem Werkstoff zu gestalten, der eine ausreichende Durchlässigkeit für die Mikrowellen aufweist und nicht an der Porenoberfläche reflektiert wird.

   Dies bedeutet, dass die Strömungskörper auf nichtmetallische Werkstoffe beschränkt werden müssen.
Damit unabhängig von Schwankungen der Temperatur- und Feuchtigkeitswerte des zu befeuchtenden Gasstromes vorgegebene Sollwerte der Temperatur und der Feuchtigkeit nach der Befeuchtung des Gasstromes in einem engen Toleranzbereich eingehalten werden können, kann der Verteilereinrichtung eine Dosiereinheit für das zugeführte Wasser zugeordnet werden, wobei die Dosiereinheit und die Mikrowellenheizung mit Hilfe einer Steuereinrichtung in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt und der Temperatur des befeuchteten Gasstromes ansteuerbar sind.

   Weichen die zu erfassenden Istwerte der Feuchtigkeit und der Temperatur des aus der Befeuchtungseinrichtung austretenden Gasstromes von den vorgegebenen Sollwerten ab, so wird mit Hilfe der Steuereinrichtung die Dosiereinheit und/oder die Mikrowellenheizung im Sinne eines Soll-Istwertabgleiches angesteuert.
Obwohl unterschiedlich aufgebaute Verteilereinrichtungen zur Versorgung des Strömungskörpers mit in die offenen Poren eindringendem Wasser vorgesehen werden können, ergeben sich besonders vorteilhafte Konstruktionsbedingungen, wenn die Verteilereinrichtung für das zu verdampfende Wasser einen wasserdurchlässigen Mantel des Strömungskörpers, vorzugsweise ein den Strömungskörper umhüllendes Vlies, aufweist. Die Verteilungsaufgabe kann aber selbstverständlich auch mit Hilfe einer entsprechenden Aussenschicht des Strömungskörpers selbst gelöst werden.

   Durch einen wasserdurchlässigen Mantel, der zugleich eine Verteilerfunktion für das aufgenommene Wasser über die Mantelfläche erfüllt, kann das I      '-"<>zu verdampfende Wasser über einen Grossteil der Aussenfläche des Strömungskörpers zugeführt werden und sich weitgehend gleichmässig im Strömungskörper durch die offenen Poren verteilen, was gute Voraussetzungen für das Verdampfen des Wassers und den gleichmässigen Eintrag des Wasserdampfes in den durch den Strömungskörper geleiteten Gasstrom schafft. Der nichtmetallische Strömungskörper kann dabei aus einem geschäumten Keramikwerkstoff hergestellt werden, der die Mikrowellen der Mikrowellenheizung kaum dämpft und daher für eine Verdampfung des Wassers unter Einfluss der Mikrowellen über das gesamte Porenvolumen sorgt.

   Um die keimtötende Wirkung der Mikrowellen zu verstärken, kann der Strömungskörper aus dem Keramikwerkstoff Silberionen enthalten. Zur Abschirmung der Mikrowellen nach aussen kann der Strömungskörper mit der Verteilereinrichtung in einem metallischen Gehäuse angeordnet werden, das Zu- und Ablaufanschlüsse für die Gasströmung sowie einen Wasseranschluss für die Verteilereinrichtung aufweist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Befeuchtung eines Gasstromes in einem schematischen Längsschnitt gezeigt.
Die dargestellte Vorrichtung zur Befeuchtung eines Gasstromes weist ein metallisches Gehäuse 1 mit einem Zulaufanschluss 2 und einem Ablaufanschluss 3 für den Gasstrom, beispielsweise Luft, sowie einen Wasseranschluss 4 auf.

   In das Gehäuse 1 ist ein nichtmetallischer Strömungskörper 5 aus einem offenporigen Werkstoff, vorzugsweise aus einem geschäumten Keramikwerkstoff, eingesetzt, der mit einem Mantel aus einem Vlies als Verteilereinrichtung 6 für das zu verdampfende Wasser umhüllt ist, das durch den Wasseranschluss 4 über eine Dosiereinheit 7 zugeführt wird, sich innerhalb des Gehäuses 1 über die Aussenfläche des Strömungskörpers 5 verteilt und durch die offenen Poren in den Strömungskörper unter Ausnützung der Kapillarwirkung eindringt.
In eine Längsbohrung 8 des Strömungskörpers 5 ist eine Elektrode 9 einer Mikrowellenheizung 10 eingesetzt, so dass die von einem Mikrowellengenerator erzeugten <>_4<*>-<** *>und von der Elektrode 9 abgestrahlten Mikrowellen den nichtmetallischen Strömungskörper 5 durchdringen und an der Gehäusewandung reflektiert werden.

   Aufgrund der Beaufschlagung des Strömungskörpers 5 mit Mikrowellen wird das in den Strömungskörper 5 eindringende Wasser verdampft und von der den Strömungskörper 5 durchsetzenden Gasströmung mitgenommen, die dadurch entsprechend befeuchtet und gegebenenfalls erwärmt wird.
Damit am Ablaufanschluss 3 konstante Werte des Feuchtigkeitsgehaltes und der Temperatur des Gasstromes sichergestellt werden können, ist an den Ablaufanschluss 3 ein Geber 11 für die jeweilige Feuchtigkeit und Temperatur des aus dem Gehäuse 1 austretenden Gasstromes vorgesehen. Dieser Geber 11 ist an eine Steuereinrichtung 12 angeschlossen, mit deren Hilfe einerseits die Mikrowellenheizung 10 und anderseits ein Stelltrieb 13 für die Dosiereinheit 7 angesteuert werden können.

   Der Steuereinrichtung 12 können über eine Eingabestufe 14 die jeweils geforderten Sollwerte für die Feuchtigkeit und die Temperatur des Gasstromes vorgegeben werden. Weicht der vom Geber 11 erfasste Istwert der Feuchtigkeit und/oder der Temperatur von den eingegebenen Sollwerten ab, so werden die Mikrowellenheizung 10 und/oder die Dosiereinheit 7 durch die Steuereinrichtung 12 im Sinne eines Soll-Istwertabgleiches beaufschlagt und die abweichenden Istwerte wieder auf die Sollwerte zurückgeführt.
 <EMI ID=4.1>

Claims

Patentanwalt Dipl.-Ing. Helmut Hübscher Spittelwiese 7, A-4020 Linz (34 850) II Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Befeuchten eines Gasstromes mit einer Einrichtung zum Verdampfen von Wasser, die wenigstens einen vom zu befeuchtenden Gasstrom durchströmten, offenporigen, nichtmetallischen Strömungskörper, der an eine Verteilereinrichtung für das zu verdampfende Wasser angeschlossen ist, sowie eine Heizeinrichtung für den Strömungskö[phi]er umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung aus einer in den Strömungskörper (5) abstrahlenden Mikrowellenheizung (10) besteht und dass die Verteilereinrichtung (6) für das zu verdampfende Wasser einen wasserdurchlässigen Mantel des Strömungskörpers (5), vorzugsweise ein den Strömungskö[phi]er (5) umhüllendes Vlies, aufweist.

1. Vorrichtung zum Befeuchten eines Gasstromes mit einer Einrichtung zum r

Verdampfen von Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Verdampfen des Wassers wenigstens einen vom zu befeuchtenden Gasstrom durchströmten, offenporigen, nichtmetallischen Strömungskörper (5), der an eine Verteilereinrichtung (6) für das zu verdampfende Wasser angeschlossen ist, sowie eine in den Strömungskörper (5) abstrahlende Mikrowellenheizung (10) umfasst.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilereinrichtung (6) eine Dosiereinheit (7) für das zugeführte Wasser zugeordnet ist und dass die Dosiereinheit (7) und die Mikrowellenheizung (10) mit Hilfe einer Steuereinrichtung (12) in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt und der Temperatur des befeuchteten Gasstromes ansteuerbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilereinrichtung (6) für das zu verdampfende Wasser einen wasserdurchlässigen Mantel des Strömungskörpers (5), vorzugsweise ein den Strömungskörper (5) umhüllendes Vlies, aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtmetallische Strömungskörper (5) aus einem geschäumten Keramikwerkstoff hergestellt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskörper (5) aus dem Keramikwerkstoff Silberionen enthält.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskörper (5) mit der Verteilereinrichtung (6) in einem metallischen Gehäuse (1) angeordnet ist, das Zu- und Ablaufanschlüsse (2, 3) für die Gasströmung sowie einen Wasseranschluss (4) für die Verteilereinrichtung (6) aufweist.

Linz, am 11. Dezember 2006 Herbert Hauptkorn durch: : d Mrlv ^

Patentanwalt Dipl.-Ing. Helmut Hübscher Spittelwiese 7, A-4020 Linz

2B A 2048/2006; F24F Reinschrift der Patentansprüche

(34 850) II

P a t e n t a n s p r ü c h e :

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtmetallische Strömungskö[phi]er (5) aus einem geschäumten Keramikwerkstoff hergestellt ist, der Silberionen enthält.

Linz, am 10. Dezember 2007 Herbert Hauptkorn durch: /

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