BE1030816B1

BE1030816B1 - Inrichting en werkwijze voor het drogen van een samengeperst gas afkomstig van een compressor

Info

Publication number: BE1030816B1
Application number: BE20225665A
Authority: BE
Inventors: Danny Etienne Andree Vertriest
Original assignee: Atlas Copco Airpower Nv
Priority date: 2022-08-23
Filing date: 2022-08-23
Publication date: 2024-03-25
Also published as: WO2024042400A1; BE1030816A1

Abstract

Volgens een uitvoeringsvorm wordt er inrichting geopenbaard voor het drogen van een door een compressor (101) nat samengeperst gas (300, 700) bestaande uit een toevoer (100), adsorptiedroger (12, 103), een koeler (104), een waterafscheider (105), een afvoer (106) en leidingen en kleppen (200-208), de inrichting verder omvattende een uitwerpspruitstuk (107, 600) omvattende een hoofdkanaal (800) aansluitend op de toevoer (100), en aanzuigkanalen (802, 801) aansluitend op de adsorptiedrogers (102, 103), waarbij de leidingen en kleppen (200-208) zijn geconfigureerd om met het uitwerpspruitstuk (107, 600) een gedeelte van gedroogd samengeperst gas (301, 701) via de aanzuigkanalen (801, 802) tijdens een droogfase (402, 403, 502, 503) te vermengen met nat samengeperst gas (300, 700) aan de toevoer (100) via het hoofdkanaal (800).

Description

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET DROGEN VAN EEN

SAMENGEPERST GAS AFKOMSTIG VAN EEN COMPRESSOR

Technisch Gebied

[01] De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting en werkwijze voor het drogen van een samengeperst gas, en meer bepaald op een inrichting en werkwijze voor het drogen van een samengeperst gas afkomstig van een compressor.

Stand van de techniek

[02] Samengeperst gas, bijvoorbeeld lucht, afkomstig van de compressor heeft meestal een hoog vochtgehalte. Dit vocht kan nadelig zijn voor het leidingnetwerk en ongewenst zijn in bepaalde toepassingen. Daarom is er, zoals gekend, een nood aan een richting voor het drogen van een samengeperst gas.

[03] In BE1010132A3 wordt een werkwijze en inrichting geopenbaard voor het drogen van een door een compressor samengeperst gas. Hierbij wordt samengeperst gas gedroogd door het doorheen een droogmiddel te sturen, terwijl terzelfdertijd reeds gebruikt droogmiddel wordt geregenereerd door er een gedeelte van het door de compressor aangeleverde samengeperst gas doorheen te sturen.

[04] In BE1027364A1 wordt een gelijkaardige werkwijze en inrichting geopenbaard waarin een verwarmingsmiddel en venturi-ejector zijn voorzien om warmte uit te wisselen tussen het regeneratiegas en het inkomend samengeperst gas afkomstig van de compressor om zo de tijd van regeneratie in te korten.

[05] Nadelen van deze gekende werkwijzen en inrichtingen zijn dat oftewel regeneratietijden te lang duren, en/of dat de complexiteit van de gehele installatie toeneemt, samen met de regeltechnische aspecten om de installatie aan te sturen. Er dient met andere woorden steeds een afweging te worden gemaakt tussen enerzijds economische belangen van korte regeneratietiiden en anderzijds technische optimalisatie door het verminderen van de complexiteit van de installatie.

[06] Het is dan ook een doelstelling van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een inrichting en werkwijze dat één of meerdere van de omschreven nadelen van oplossingen uit de stand der techniek overwint. Meer specifiek is het een doelstelling van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een inrichting en methode die leidt kortere tijden van regeneratie van droogmiddelen zonder de inrichting en bijhorende werkwijze onnodig complex te maken.

Samenvatting van de uitvinding

[07] Volgens de onderhavige uitvinding wordt de hierboven geïdentificeerde doelstelling verwezenlijkt door, volgens een eerste aspect van de uitvinding, te voorzien in een inrichting volgens conclusie 1, de inrichting bestaande uit een toevoer geschikt voor het toevoeren van het nat samengeperst gas, en een eerste en een tweede adsorptiedroger geschikt om te worden gevuld met een droogmiddel en een koeler en een waterafscheider, een afvoer geschikt voor het afvoeren van gedroogd samengeperst gas, een set van leidingen en kleppen, waarbij de set van leidingen en kleppen is geconfigureerd om in een eerste respectievelijk tweede regeneratiefase het nat samengeperst gas achtereenvolgens te geleiden van de toevoer naar de eerste respectievelijk tweede adsorptiedroger, de koeler en de waterafscheider, de tweede respectievelijk eerste adsorptiedroger, en de afvoer; en verder geconfigureerd om in een eerste respectievelijk tweede droogfase het nat samengeperst gas achtereenvolgens te geleiden van de toevoer naar de koeler en de waterafscheider, de tweede respectievelijk eerste adsorptiedroger, en de afvoer, DAARDOOR

GEKENMERKT DAT de inrichting verder een uitwerpspruitstuk omvat omvattende een hoofdkanaal en eerste en tweede aanzuigkanaal, het hoofdkanaal aansluitend op de toevoer, en het eerste respectievelijk tweede aanzuigkanaal aansluitend op de eerste respectievelijk tweede adsorptiedroger, en waarbij de set van leidingen en kleppen verder zijn geconfigureerd om met het uitwerpspruitstuk een gedeelte van gedroogd samengeperst gas via de aanzuigkanalen tijdens de droogfase te vermengen met het nat samengeperst gas aan de toevoer via het hoofdkanaal.

[08] De inrichting omvat middelen zoals gekend in de stand van de techniek, zoals twee adsorptiedrogers, een toe- en afvoer, en een koelinstallatie omvattende een koeler en een waterafscheider. Verder omvat de inrichting een set van leidingen en kleppen die de verschillende middelen of componenten met elkaar verbindt, en door de stand van de kleppen, ook verder ventielen genoemd, verschillende functies kan laten uitvoeren. Hierdoor kan de inrichting worden gebruikt voor het uitvoeren van zowel regeneratiefases als droogfases.

[09] Volgens een regeneratiefase zoals gekend in de stand van de techniek wordt warm en nat samengeperst gas rechtstreeks afkomstig van een compressor doorheen een adsorptiedroger gestuurd om het aanwezig droogmiddel op te warmen en zo vocht te onttrekken, terwijl de andere adsorptiedroger wordt gebruikt voor het drogen van het nat samengeperst gas van de compressor, nadat het is gekoeld en condensaat is uit onttrokken. De regeneratie- en droogfase kunnen tussen de adsorptiedrogers worden afgewisseld om zo de continuïteit van de droger te garanderen.

[10] Om te voldoen aan de nadelen gekend in de stand van de techniek zoals reeds opgesomd, omvat de inrichting verder een uitwerpspruitstuk.

[11] Een uitwerpspruitstuk, in het Engels een ejector-manifold genoemd, omvat een hoofdkanaal langs waar een fluidum kan stromen en twee aanzuigkanalen die in fluidum-mechanische verbinding staan met het hoofdkanaal. Door een fluïdum te laten stromen door het hoofdkanaal wordt een onderdruk gecreëerd aan de aanzuigkanalen, waardoor een fluidum aanwezig in het eerste en/of tweede aanzuigkanaal, of in leidingen hierop aangesloten, wordt aangezogen naar het hoofdkanaal door de gecreëerde onderdruk.

[12] Het uitwerpspruitstuk is zodanig geconfigureerd en aangesloten zodat nat samengeperst gas afkomstig van een compressor kan stromen door het hoofdkanaal.

De twee aanzuigkanalen zijn elk aangesloten op een aansluiting van een respectievelijke adsorptiedroger. Door het zonet toegelicht principe van de onderdruk in combinatie met de opstelling en stand van de ventielen, zal een gedeelte van het samengeperst gas dat al gekoeld is en door een adsorptiedroger is gegaan vermengd worden met nat en warm samengeperst gas rechtsreeks afkomstig van de compressor. Dit wordt verwezenlijkt door de set van kleppen in zulke stand te plaatsen dat dit gedeelte kan worden vermengd met het nat en warm samengeperst gas, terwijl het ander gedeelte, dus dat wat niet wordt vermengd, naar de afvoer wordt geleid.

[13] Het innovatief aspect van het gebruik van een enkel uitwerpspruitstuk in een inrichting voor het drogen van een door een compressor nat samengeperst gas kan volgens twee onderscheidde configuraties worden geplaatst in de inrichting.

[14] Volgens een eerste wize kan het uitwerpspruitstuk zodanig worden aangesloten op de adsorptiedrogers dat bij de twee droogfases het gedeelte dat zal worden vermengd via de aanzuigkanalen achtereenvolgens door de koeler en waterafscheider wordt geleid en door de tweede adsorptiedroger voor de eerste droogfase respectievelijk door de eerste adsorptiedroger voor de tweede droogfase.

Deze opstelling zal verder worden aangeduid als de eerste configuratie.

[15] Volgens een tweede wijze kan het uitwerpspruitstuk zodanig worden aangesloten op de adsorptiedrogers dat bij de tweede droogfases het gedeelte dat zal worden vermengd via de aanzuigkanalen achtereenvolgens door de koeler en waterafscheider wordt geleid en door de eerste adsorptiedroger voor de eerste droogfase respectievelijk door de tweede adsorptiedroger voor de tweede droogfase.

Deze opstelling zal verder worden aangeduid als de tweede configuratie.

[16] Volgens de eerste configuratie zal voor de regeneratiefases het nat samengeperst gas achtereenvolgens worden geleid voor wat betreft de eerste regeneratiefase naar de eerste adsorptiedroger, het eerste aanzuigkanaal, en de koeler en de waterafscheider, en voor wat betreft de tweede regeneratiefase naar de tweede adsorptiedroger, het tweede aanzuigkanaal, en de koeler en de waterafscheider. Met andere woorden, de standen van de kleppen of ventielen zijn voor de regeneratiefases zodanig ingesteld dat het hoofdkanaal van het uitwerpspruitstuk wordt afgesloten. 5 [17] Volgens de tweede configuratie zal voor de regeneratiefases het nat samengeperst gas voor wat betreft de eerste regeneratiefase worden geleid naar het eerste aanzuigkanaal, de eerste adsorptiedroger, de koeler en de waterafscheider, de tweede adsorptiedroger, en ten slotte de afvoer, terwijl voor wat betreft de tweede regeneratiefase het nat samengeperst gas worden geleid naar het tweede aanzuigkanaal, de tweede adsorptiedroger, de koeler en de waterafscheider, de eerste adsorptiedroger, en ten slotte de afvoer. Gelijkaardig aan de eerste configuratie wordt ook hier het hoofdkanaal van het uitwerpspruitstuk afgesloten.

[18] Het gedeelte van het gedroogd samengeperst gas dat zal worden vermengd met het nat en warm samengeperst gas bedraagt vijftien tot vijfentwintig procent van het gedroogd samengeperst gas, en bij voorkeur twintig procent hiervan. Anders geformuleerd, het volume of de massa nat en warm samengeperst gas aan de invoer komt overeen met honderd procent volume of massa, en hiervan zal vijftien tot vijfentwintig procent, en bij voorkeur twintig procent, intern circuleren en honderd procent langs de afvoer naar buiten stromen. Het dient evenwel te worden opgemerkt dat andere verhoudingen niet zijn uitgesloten afhankelijk van de belasting van de droger.

[19] Een eerste voordeel van de zonet beschreven inrichting voor het drogen van een nat samengeperst gas afkomstig van een compressor is dat door het gebruik van een uitwerpspruitstuk maar één enkele koeler en waterafscheider nodig is. Dit maakt de inrichting niet alleen energie-efficiënter ten opzichte van gekende inrichtingen, maar ook minder duur en minder complex om te assembleren. Een extra component zoals een koeler en waterafscheider zoals gekend in de stand van de techniek maakt de configuratie van de set van leidingen en kleppen complexer, wat betekent dat de zonet beschreven innovatieve inrichting inderdaad minder ingewikkeld maakt om samen te stellen. Hierdoor vermindert verder het risico op het maken van fouten tijdens het productieproces van de drooginrichting.

[20] Zowel volgens de eerste als de tweede configuratie kunnen de adsorptiedrogers, en meer bepaald het aanwezig droogmiddel, worden gegenereerd met warm samengeperst gas.

[21] Bij de eerste configuratie kan tijdens de droogfase de adsorptiedroger waardoor het gedeelte van het afgeleid gedroogd en gekoeld samengeperst gas stroomt verder worden gegenereerd, wat een bijkomend voordeel is ten opzichte van de inrichting gekend volgens de stand van de techniek. Voor de eerste droogfase stemt dit overeen met de eerste adsorptiedroger, terwijl voor de tweede droogfase dit overeenstemt met de tweede adsorptiedroger. Dit is mogelijk omdat het gedeelte dat afgeleid is droog en gekoeld gas is, wat dus inderdaad zorgt voor het verder drogen van droogmiddel aanwezig in de respectievelijke adsorptiedroger.

[22] Een ander voordeel voor beide configuraties is dat de regeneratie- en de droogfases niet afhankelijk zijn van de aanwezige warmte in het warm samengeperst gas bij deellast of lage last van de compressor.

[23] Volgens een uitvoeringsvorm omvat de inrichting verder een meetmodule geconfigureerd voor het bepalen van een regeneratiestatus van de adsorptiedrogers.

[24] De meetmodule is, bijvoorbeeld, een dauwpuntmeter, en/of een set van een druk-, temperatuurs-, en drukverschilmeter. Via zulke set kan het dauwpunt indirect worden bepaald.

[25] Door het bepalen van de regeneratiestatus van de adsorptiedrogers kan dan worden bepaald wanneer er moet worden gewisseld tussen de verschillende regeneratie- en droogfases. Om dit te realiseren kan de inrichting verder een regelmodule omvatten die de set van kleppen of ventielen zal aansturen op basis van de bepaalde of afgeleide regeneratiestatussen. Alternatief kan de regelmodule ook extern zijn van de inrichting.

[26] Volgens een tweede aspect van de uitvinding wordt er voorzien in een werkwijze voor het drogen van een door een compressor samengeperst gas door

7 BE2022/5665 middel van een eerste respectievelijk een tweede adsorptiedroger elk omvattende een droogmiddel volgens conclusie 8, de werkwijze omvattende het afwisselend uitvoeren van een eerste respectievelijk tweede regeneratiefase in combinatie met een eerste respectievelijk tweede droogfase, de eerste respectievelijk tweede regeneratiefase sequentieel omvattende de stappen van het regenereren van de eerste respectievelijk tweede adsorptiedroger door middel van het samengeperst gas, het koelen en het afscheiden van condensaat van het samengeperst gas, het drogen van het samengeperst gas door middel van de tweede respectievelijk eerste adsorptiedroger, en de droogfase sequentieel omvattende de stappen van het koelen van het samengeperst gas en het afscheiden van condensaat daarbij verkrijgend gekoeld samengeperst gas, en het drogen van het gekoeld samengeperst gas door middel van de tweede respectievelijk eerste adsorptiedroger daarbij verkrijgend gekoeld gedroogd samengeperst gas DAARDOOR GEKENMERKT DAT de droogfase verder vooraf aan de stap van het koelen, de stappen omvat van het geleiden van een gedeelte van het gekoeld gedroogd samengeperst gas door de eerste respectievelijk tweede adsorptiedroger, het vermengen van het samengeperst gas met het gedeelte van het gekoeld gedroogd samengeperst gas.

[27] Deze werkwijze is toepasbaar voor de inrichting volgens de eerste configuratie zoals hierboven beschreven, waarbij de opgesomde voordelen eveneens van toepassing zijn.

[28] Volgens een derde aspect van de uitvinding wordt er voorzien in een werkwijze voor het drogen van een door een compressor samengeperst gas door middel van een eerste respectievelijk een tweede adsorptiedroger elk omvattende een droogmiddel volgens conclusie 9, de werkwijze omvattende het afwisselend uitvoeren van een eerste respectievelijk tweede regeneratiefase in combinatie met een eerste respectievelijk tweede droogfase, de eerste respectievelijk tweede regeneratiefase sequentieel omvattende de stappen van het regenereren van de eerste respectievelijk tweede adsorptiedroger door middel van het samengeperst gas, het koelen en het afscheiden van condensaat van het samengeperst gas, het drogen van het samengeperst gas door middel van de tweede respectievelijk eerste adsorptiedroger; en de droogfase sequentieel omvattende de stappen van het koelen van het samengeperst gas daarbij verkrijgend gekoeld samengeperst gas, en het drogen van het gekoeld samengeperst gas door middel van de tweede respectievelijk eerste adsorptiedroger daarbij verkrijgend gekoeld gedroogd samengeperst gas,

DAARDOOR GEKENMERKT DAT de droogfase verder vooraf aan de stap van het koelen, de stappen omvat van het geleiden van een gedeelte van het gekoeld samengeperst gas door de eerste respectievelijk tweede adsorptiedroger, het vermengen van het samengeperst gas met het gedeelte van het gekoeld samengeperst gas.

[29] Deze werkwijze is toepasbaar voor de inrichting volgens de tweede configuratie zoals hierboven beschreven, waarbij de opgesomde voordelen eveneens van toepassing zijn.

[30] Volgens een uitvoeringsvorm van zowel het tweede als het derde aspect van de uitvinding wordt er verder voorzien in de stap van het regenereren van het droogmiddel van de eerste respectievelijk tweede adsorptiedroger met behulp van het gedeelte van het gas.

[31] Dit stem overeen met de droogfases van de inrichting volgens het eerste aspect van de uitvinding, waarbij het regenereren van het droogmiddel dus kan plaatsvinden tijdens de droogfases doordat er gekoeld en ontvochtigd gas door de respectievelijke adsorptiedrogers kan worden geleid.

[32] Volgens een uitvoeringsvorm van zowel het tweede als het derde aspect van de uitvinding wordt er verder voorzien in de stap van het bepalen van een regeneratiestatus van de eerste en/of tweede adsorptiedroger, en waarbij het afwisselend uitvoeren van de eerste respectievelijk tweede regeneratiefase in combinatie met de eerste respectievelijk tweede droogfase gebeurt op basis van de regeneratiestatus.

[33] Het afwisselend uitvoeren van de regeneratiefases en de droogfases gebeurt dan verder door het gericht aansturen van de kleppen of ventielen zodanig dat hun respectievelijke stand wordt gewijzigd tussen open en gesloten en omgekeerd.

[34] Volgens een vierde aspect van de uitvinding, wordt er voorzien in een uitwerpspruitstuk geschikt voor een inrichting volgens het eerste aspect, en/of geschikt voor het vermengen van samengeperst gas met een gedeelte van gekoeld gedroogd samengeperst gas volgens een methode volgens het tweede en/of derde aspect van de uitvinding.

[35] Volgens een vijfde aspect wordt het gebruik van het uitwerpspruitstuk volgens het vierde aspect geopenbaard.

[36] Volgens een zesde aspect wordt een compressorinstallatie omvattende een compressor met een uitlaat aangesloten op de inlaat van een inrichting volgens het eerste aspect geopenbaard.

Korte beschrijving van de tekeningen

De uitvinding zal verder worden geïllustreerd met verwijzing naar de figuren, waarbij

[37] Fig. 1 tot 4 een richting voor het drogen van een samengeperst gas volgens de eerste configuratie en bijnorende werkwijze illustreren; en

[38] Fig. 4 tot 8 een inrichting voor het drogen van een samengeperst gas volgens de tweede configuratie en bijnorende werkwijze illustreren; en

[39] Fig. 1 een eerste regeneratiefase volgens de eerste configuratie van de inrichting voor het drogen van een samengeperst gas en bijhorende werkwijze illustreert; en

[40] Fig. 2 een tweede regeneratiefase volgens de eerste configuratie van de inrichting voor het drogen van een samengeperst gas en bijhorende werkwijze illustreert; en

[41] Fig. 3 een eerste koel- en droogfase volgens de eerste configuratie van de inrichting voor het drogen van een samengeperst gas en bijhorende werkwijze illustreert; en

[42] Fig. 4 een tweede koel- en droogfase volgens de eerste configuratie van de inrichting voor het drogen van een samengeperst gas en bijhorende werkwijze illustreert; en

[43] Fig. 5 een eerste regeneratiefase volgens de tweede configuratie van de inrichting voor het drogen van een samengeperst gas en bijhorende werkwijze illustreert; en

[44] Fig. 6 een tweede regeneratiefase volgens de tweede configuratie van de inrichting voor het drogen van een samengeperst gas en bijhorende werkwijze illustreert; en

[45] Fig. 7 een eerste koelfase volgens de tweede configuratie van de inrichting voor het drogen van een samengeperst gas en bijnorende werkwijze illustreert; en

[46] Fig. 8 een tweede koelfase volgens de tweede configuratie van de inrichting voor het drogen van een samengeperst gas en bijhorende werkwijze illustreert; en

[47] Fig. 9 een uitwerpspruitstuk geschikt voor de inrichting zoals geïllustreerd in de vorige figuren illustreert.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvoeringsvormen

[48] De onderhavige uitvinding zal worden beschreven met betrekking tot bepaalde uitvoeringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen maar de uitvinding is daartoe niet beperkt en wordt enkel door de conclusies bepaald. De beschreven tekeningen zijn enkel schematisch en niet-beperkend. In de tekeningen kan de grootte van bepaalde elementen overdreven en niet op schaal getekend zijn voor illustratieve doeleinden. De afmetingen en de relatieve afmetingen stemmen niet noodzakelijk overeen met werkelijke praktijkuitvoeringen van de uitvinding.

[49] Bovendien worden de termen eerste, tweede, derde en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om onderscheid te maken tussen gelijkaardige elementen en niet noodzakelijkerwijze om een sequentiële of chronologische volgorde te beschrijven. De termen zijn onder passende omstandigheden onderling uitwisselbaar en de uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen in andere sequenties dan hierin beschreven of geïllustreerd toegepast worden.

[50] Daarenboven worden de termen bovenaan, onderaan, over, onder en dergelijke in de beschrijving en de conclusies gebruikt voor illustratieve doeleinden en niet noodzakelijkerwijze om relatieve posities te beschrijven. De aldus gebruikte termen zijn onder passende omstandigheden onderling uitwisselbaar en de hierin beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen in andere oriënteringen dan hierin beschreven of geïllustreerd worden toegepast.

[51] Verder dienen de verschillende uitvoeringsvormen, hoewel genoemd als “voorkeursvormen”, eerder te worden opgevat als wijze van voorbeeld waarop de uitvinding kan uitgevoerd worden dan als een beperking van de reikwijdte van de uitvinding.

[52] De term “omvattend”, gebruikt in de conclusies, dient niet geïnterpreteerd te worden als zijnde beperkt tot de erna vermelde middelen of stappen; de term sluit andere elementen of stappen niet uit. De term dient geïnterpreteerd te worden als specificerend voor de aanwezigheid van de genoemde kenmerken, elementen, stappen of componenten waarnaar wordt verwezen, maar sluit de aanwezigheid of de toevoeging van één of meerdere andere kenmerken, elementen, stappen of componenten, of groepen daarvan niet uit. De draagwijdte van de uitdrukking “een inrichting omvattende middelen A en B” dient dus niet te worden beperkt tot inrichtingen die enkel uit de componenten A en B bestaan. De betekenis is dat met betrekking tot de onderhavige uitvinding alleen de componenten A en B van de inrichting opgesomd worden, en de conclusie dient verder zo geïnterpreteerd te worden dat ze ook equivalenten van deze componenten bevat.

[53] Fig. 1 tot 8 illustreren een richting voor het drogen van een samengeperst gas.

Meer bepaald illustreren Fig. 1 tot 4 de inrichting volgens de eerste configuratie, en

Fig. 5 tot 8 de inrichting volgens de tweede configuratie.

[54] Met referentie naar Fig. 1 en Fig. 4 zullen de verschillende componenten van de inrichting volgens de eerste configuratie worden besproken. Het dient dus te worden verstaan dat deze componenten of onderdelen ook aanwezig zijn in de Fig. 2 tot 4. Daar waar een verschil bestaat tussen de geïllustreerde inrichtingen in de verschillende figuren zal duiding hieromtrent worden gegeven.

[55] In Fig. 1 is een inrichting geïllustreerd voor het drogen van een samengeperst gas afkomstig van een compressor 101. Het dient echter te worden verstaan dat de compressor 101 zelf geen deel hoeft uit te maken van de inrichting zelf.

[56] De inrichting heeft een toevoer verbonden met punt 108. Vanuit punt 108 vertrekken drie leidingen naar respectievelijk drie ventielen, zijnde ventielen 202, 203, en 204. Verder zijn er tweede adsorptiedrogers 102 en 103 aanwezig. Adsorptiedroger 102 staat opgesteld tussen ventiel 202 en ventiel 205. Adsorptiedroger 103 staat opgesteld tussen ventiel 203 en 207. Verder staat adsorptiedroger 102 ook opgesteld tussen ventiel 200 en ventiel 206. Adsorptiedroger 103 staat op zijn beurt dan weer verder opgesteld tussen ventiel 201 en ventiel 208.

[57] Met andere woorden, een adsorptiedroger heeft twee aansluitingen om er een gas te kunnen laten doorstromen. Voor iedere adsorptiedroger in de inrichting worden dan per aansluiting twee ventielen voorzien. Voor de adsorptiedroger 102 zijn dit aan de ene aansluiting ventielen 200 en 202, en aan de andere aansluiting ventielen 205 en 206. Voor de adsorptiedroger 103 zijn dit aan de ene aansluiting ventielen 201 en 203, en voor de andere aansluiting ventielen 207 en 208.

[58] Verder omvat de inrichting geïllustreerd in Fig. 1 tot 4 een uitwerpspruitstuk 107. Dit uitwerpspruitstuk 107 is verder ook geïllustreerd in Fig. 9.

[59] Het uitwerpspruitstuk 107 zoals geïllustreerd in Fig. 9 is ook geschikt voor de inrichting volgens de tweede configuratie geïllustreerd in Fig. 5 tot 8 zoals verder zal worden toegelicht. Het uitwerpspruitstuk 107 omvat een hoofdkanaal met als ingang 800. Dit hoofdkanaal 800 loopt verder door naar uitgang 803. Hierbij dient er verder te worden opgemerkt dat bij uitgang 803 ook de twee aanzuigkanalen 801 en 802 samenkomen.

[60] De werking van het uitwerpspruitstuk 107 is als volgt. Door een fluidum, dus een gas of een vloeistof, te laten stromen door ingang 800 naar de uitgang 803, welke overeenstemt met het hoofdkanaal van het uitwerpspruitstuk 107, wordt er een onderdruk gecreëerd aan de aanzuigkanalen 801 en 802. Hierdoor zal een fluïdum aanwezig in een leiding aangesloten op de aanzuigkanalen 801 en 802 worden aangezogen. Het fluïdum in het hoofdkanaal 800 wordt dan vermengd met fluïda in de leiding aangesloten op de aanzuigkanalen 801 tot 802 en stroomt naar buiten langs uitgang 802.

[61] Het uitwerpspruitstuk 107 is zodanig aangesloten dat het hoofdkanaal met ingang 800 aangesloten is op ventiel 204, wat op zijn beurt dan weer aansluit op punt 108, en dan weer verder naar de toevoer 100. Door deze opstelling kan dus het warm en nat samengeperst gas afkomstig van de compressor 101 door het hoofdkanaal van het uitwerpspruitstuk 107 stromen wanneer de set van ventielen zodanig zijn ingesteld zoals verder zal worden toegelicht.

[62] De aanzuigkanalen van het uitwerpspruitstuk 107 zijn aangesloten op respectievelijk ventiel 205 en 207. De uitgang van het uitwerpspruitstuk 107, dus bij samenvloeiing van het hoofdkanaal en de twee aanzuigkanalen is aangesloten op een koeler 104. Na de koeler bevindt er zich een waterafscheider 105. Na de waterafscheider wordt er afgetakt naar ventielen 206 en 208.

[63] Tot slot heeft de inrichting nog een afvoer 106 die is afgetakt tussen de ventielen 200 en 201.

[64] De zonet beschreven inrichting met componenten, onderdelen, leidingen, en set van leidingen is naast Fig. 1 ook geïllustreerd in Fig. 2 tot 4.

[65] De kleur van de ventielen illustreert een mogelijke stand tussen gesloten en open. Zo zijn in Fig. 1 ventielen 200, 203 204, 206, en 207 geïllustreerd met een vol gevuld zwart oppervlak, terwijl ventielen 201, 202, 205 en 208 zijn geïllustreerd met een leeg wit oppervlak. Het verschil tussen beide illustraties is dat een gevuld zwart oppervlak een gesloten ventiel illustreert, terwijl een leeg wit oppervlak een geopend ventiel illustreert.

[66] In Fig. 1 duiden de illustraties van de ventielen bijgevolg op gesloten ventielen 200, 203 204, 206, en 207, en op open ventielen 201, 202, 205 en 208. In Fig. 2 heeft men dan een tegenovergestelde situatie, zijnde open ventielen 200, 203, 206, en 207, en gesloten ventielen 201, 202, 205 en 208. In beide situaties blijft ventiel 204 gesloten.

[67] De verschillende regeneratie- en droogfases voor de eerste configuratie zullen nu verder worden besproken. In Fig. 1 tot 4 wordt warm en nat samengeperst gas rechtstreeks afkomstig van de compressor 101 geïllustreerd door de lijnen met markering zoals lijn 300, en gekoeld en ontvochtigd samengeperst gas door de lijnen met markering zoals lijn 301.

[68] Fig. 1 illustreert een eerste regeneratiefase 400 voor de eerste configuratie van de inrichting. Hierbij zijn ventielen 201, 202, 205 en 208 geopend, en ventielen 200, 203 204, 206, en 207 gesloten. Nat en warm samengeperst gas 300 van de compressor 101 wordt via de invoer 100 geleid naar de eerste adsorptiedroger 102 om het droogmiddel hierin aanwezig te regenereren. Dan stroomt het gas via ventiel 205, en via een aanzuigkanaal van het uitwerpspruitstuk 107 naar de koeler 104 en waterafscheider 105. Vervolgens wordt dit gekoeld en ontvochtigd gas 301 nog verder gedroogd door adsorptiedroger 103 en naar de afvoer geleid 106.

[69] In Fig. 2 wordt de tweede regeneratiefase 401 voor de eerste configuratie van de inrichting geïllustreerd. Ook hier blijft ventiel 204 gesloten waarmee het hoofdkanaal aan de ingang 800 van het uitwerpspruitstuk 107 afgesloten blijft. Door de open ventielen 200, 203, 206, en 207, en andere gesloten ventielen 201, 202, 205 en 208, wordt het nat en warm samengeperst gas 300 eerst door de tweede adsorptiedroger 103 geleid voor regeneratie van het aanwezig droogmiddel. Na koeling en ontvochtiging 301 wordt het gas geleid naar de eerste adsorptiedroger voor verder droging hiervan.

[70] Fig. 3 illustreert een eerste droogfase 402 van de eerste configuratie van de inrichting, en Fig. 4 illustreert een tweede droogfase van deze eerste configuratie.

Hierbij valt op te merken dat voor beide fases ventiel 204 geopend is, en ventielen 202 en 203 gesloten zijn. Door deze instelling zal het nat en warm samengeperst gas 300 door het hoofdkanaal 107 van het uitwerpspruitstuk 107 langs de ingang 800 vloeien.

Hierdoor wordt er een onderdruk gecreëerd aan beide aanzuigkanalen 801, 802.

Echter, doordat ventiel 207 is gesloten, wordt enkel het gas aan de zijde van ventiel 205 aangezogen.

[71] Het nat en warm samengeperst gas 300 wordt gekoeld 104, het water wordt afgescheiden 105 en vervolgens geleid naar adsorptiedroger 103 voor verdere droging. Vervolgens wordt een gedeelte van het gedroogd gas 301 afgeleid naar de eerste adsorptiedroger 102 en een ander gedeelte naar de afvoer 106. Dit is geïllustreerd door het aftakpunt tussen ventielen 200 en 201. Het gedeelte dat wordt afgeleid, stroomt dus door ventiel 200 naar de adsorptiedroger 102, door ventiel 205, om dan te worden aangezogen via het aanzuigkanaal van het uitwerpspruitstuk 107, waar het wordt vermengd met het warm en nat samengeperst gas 300 komende van het hoofdkanaal. Door het gedeelte van het gedroogd gas 301 door de eerste adsorptiedroger 102 te geleiden, zal het droogmiddel hierin aanwezig verder kunnen worden gegenereerd.

[72] In Fig. 4 heeft men een gelijkaardige situatie, waarmee ditmaal de tweede droogfase 403 van de eerste configuratie van de inrichting wordt geïllustreerd. Hierbij zal het gedroogd gas 301 eerst worden geleid naar de eerste adsorptiedroger 102, en een gedeelte afgeleid naar de tweede adsorptiedroger 103 voor verdere regeneratie van het aanwezig droogmiddel, gelijkaardig aan de eerste droogfase 402.

[73] De tweede configuratie van de inrichting zal nu verder worden geïllustreerd met verwijzing naar Fig. 5 tot 8.

18 BE2022/5665

[74] Zoals is te zien in Fig. 5 gebeurt de aansluiting van het uitwerpspruitstuk in de tweede configuratie verschillend dan voor de eerste configuratie. Het uitwerpspruitstuk 600 is opnieuw met het hoofdkanaal aangesloten op de toevoer 100, maar ditmaal vóór ventiel 204 vanuit een fluidum-mechanisch standpunt. De aanzuigkanalen 801, 802 van het uitwerpspruitstuk 600 zijn aangesloten op ventielen 202 en 203. Verder heeft men punt 601 waar drie leidingen samenkomen, zijnde één afkomstig van ventiel 204, één van ventiel 205, en één van ventiel 207. Wat betreft de overige componenten en onderdelen heeft men een gelijkaardige werking zoals voor de eerste configuratie, en zoals verder zal worden toegelicht.

[75] Fig. 5 illustreert de eerste regeneratiefase 500 voor de tweede configuratie van de inrichting. Hierbij zijn ventielen 200, 203, 204, 206, en 207 gesloten, en ventielen 201, 202, 205, en 208 geopend.

[76] Het warm en samengeperst gas, nu geïllustreerd door lijn met markering zoals lijn 700, zal nu via het hoofdkanaal 800 van het uitwerpspruitstuk 600 via het aanzuigkanaal naar de eerste adsorptiedroger 102 worden geleid. Vervolgens wordt het geleid naar de koeler 104 en waterafscheider 105, en het gekoeld gas, verder geïllustreerd door de lijnen zoals markering 701, wordt geleid naar de adsorptiedroger 103 voor verdere droging en vervolgens naar de afvoer 106.

[77] In Fig. 6 is de tweede regeneratiefase 501 van de tweede configuratie geïllustreerd, waarbij het warm gas 700 naar de tweede adsorptiedroger 103 wordt geleid voor regeneratie van het aanwezig droogmiddel, en het gekoeld gas 701 naar de eerste adsorptiedroger 102 voor verdere droging alvorens het naar de afvoer 106 wordt geleid.

[78] Fig. 7 illustreert de eerste droogfase 502 en Fig. 8 de tweede droogfase 503 voor de tweede configuratie van de inrichting.

[79] Het verschil tussen de eerste en de tweede configuratie door de opstelling van het uitwerpspruitstuk 600 is dat in de tweede configuratie het gekoeld gas 701 meteen na de koeler 104 en waterafscheider 105 wordt afgeleid, terwijl in de eerste configuratie dit pas plaatsvindt nadat eerst door een adsorptiedroger is gestroomd. In de tweede configuratie zal in elke adsorptiedroger 102, 103 nooit meer dan honderd procent van de inkomende toevoer van het gas vloeien.

In de eerste configuratie kan er door een adsorptiedroger 102, 103 tot honderdvijfentwintig procent van het inkomende volume of de inkomende massa vloeien en dient men bij het ontwerp hiermee rekening te houden.

Claims

CONCLUSIES

1.- Inrichting voor het drogen van een door een compressor (101) nat samengeperst gas (300, 700), de inrichting bestaande uit: - een toevoer (100) geschikt voor het toevoeren van het nat samengeperst gas (300, 700); en - een eerste (102) en een tweede (103) adsorptiedroger geschikt om te worden gevuld met een droogmiddel; en - een koeler (104) en een waterafscheider (105), - een afvoer (106) geschikt voor het afvoeren van gedroogd samengeperst gas (301, 701); - een set van leidingen en kleppen (200-208); waarbij de set van leidingen en kleppen (200-208) is geconfigureerd om in een eerste (400, 500) respectievelijk tweede regeneratiefase (401, 501) het nat samengeperst gas (300, 700) achtereenvolgens te geleiden van de toevoer (100) naar de eerste (102) respectievelijk tweede (103) adsorptiedroger, de koeler (104) en de waterafscheider (105), de tweede (103) respectievelijk eerste (102) adsorptiedroger, en de afvoer (106); en verder geconfigureerd om in een eerste (402, 502) respectievelijk tweede (403, 503) droogfase het nat samengeperst gas (300, 700) achtereenvolgens te geleiden van de toevoer (100) naar de koeler (104) en de waterafscheider (105), de tweede (103) respectievelijk eerste (102) adsorptiedroger, en de afvoer (106); DAARDOOR GEKENMERKT DAT de inrichting verder een uitwerpspruitstuk (107, 600) omvat omvattende een hoofdkanaal (800) en eerste (802) en tweede (801) aanzuigkanaal, het hoofdkanaal (800) aansluitend op de toevoer (100), en het eerste (802) respectievelijk tweede (801) aanzuigkanaal aansluitend op de eerste (102) respectievelijk tweede (103) adsorptiedroger, en waarbij de set van leidingen en kleppen (200-208) verder zijn geconfigureerd om met het uitwerpspruitstuk (107, 600) een gedeelte van gedroogd samengeperst gas (301, 701) via de aanzuigkanalen (801, 802) tijdens de droogfase

(402, 403, 502, 503) te vermengen met het nat samengeperst gas (300, 700) aan de toevoer (100) via het hoofdkanaal (800).

2.- Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het eerste (802) respectievelijk tweede (801) aanzuigkanaal aansluit op de eerste (102) respectievelijk tweede (103) adsorptiedroger zodanig dat bij de eerste (402) respectievelijk tweede (403) droogfase het gedeelte achtereenvolgens wordt geleid door de koeler (104) en de waterafscheider (105), de tweede (103) en de eerste (102) adsorptiedroger, respectievelijk door de koeler (104) en de waterafscheider (105), de eerste (102) en de tweede (103) adsorptiedroger.

3.- Inrichting volgens conclusie 2, waarbij de set van leidingen en kleppen (200-208) verder is geconfigureerd om in de eerste (400) respectievelijk tweede (401) regeneratiefase het nat samengeperst gas (300) achtereenvolgens te geleiden naar de eerste (102) respectievelijk tweede (103) adsorptiedroger, het eerste (802) respectievelijk tweede (801) aanzuigkanaal, de koeler (104) en waterafscheider (108), de tweede (103) respectievelijk eerste (102) adsorptiedroger, en de afvoer (106).

4.- Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het eerste (802) respectievelijk tweede (801) aanzuigkanaal aansluit op de eerste (102) respectievelijk tweede (103) adsorptiedroger zodanig dat bij de eerste (502) respectievelijk tweede (503) droogfase het gedeelte achtereenvolgens wordt geleid door de koeler (104) en de waterafscheider (105) en de eerste (102) adsorptiedroger, respectievelijk door de koeler (104) en de waterafscheider (105) en de tweede (103) adsorptiedroger.

5.- Inrichting volgens conclusie 4, waarbij de set van leidingen en kleppen (200-208) verder is geconfigureerd om in de eerste (500) respectievelijk tweede (501) regeneratiefase het nat samengeperst gas (700) achtereenvolgens te geleiden naar het eerste (802) respectievelijk tweede (801) aanzuigkanaal, de eerste (102) respectievelijk tweede (103) adsorptiedroger, de koeler (104) en waterafscheider

(105), de tweede (103) respectievelijk eerste (102) adsorptiedroger, en de afvoer (106).

6.- Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattende een meetmodule geconfigureerd voor het bepalen van een regeneratiestatus van de eerste (102) en/of tweede (103) adsorptiedroger.

7.- Inrichting volgens conclusie 6, verder omvattende een regelmodule geconfigureerd voor het regelen en aansturen van de set van kleppen (200-208) op basis van de regeneratiestatus.

8.- Werkwijze voor het drogen van een door een compressor (101) samengeperst gas door middel van een eerste (102) respectievelijk een tweede (103) adsorptiedroger elk omvattende een droogmiddel, de werkwijze omvattende het afwisselend uitvoeren vaneen eerste (400) respectievelijk tweede (401) regeneratiefase in combinatie met een eerste (402) respectievelijk tweede (403) droogfase, de eerste (400) respectievelijk tweede (402) regeneratiefase (400,401) sequentieel omvattende de stappen van: - het regenereren van de eerste (102) respectievelijk tweede (103) adsorptiedroger door middel van het samengeperst gas (300); - het koelen (104) en het afscheiden (105) van condensaat van het samengeperst gas; - het drogen van het samengeperst gas door middel van de tweede (103) respectievelijk eerste (102) adsorptiedroger; en de droogfase (402, 403) sequentieel omvattende de stappen van: - het koelen (104) van het samengeperst gas en het afscheiden (105) van condensaat daarbij verkrijgend gekoeld samengeperst gas (301); en - het drogen van het gekoeld samengeperst gas door middel van de tweede (103) respectievelijk eerste (102) adsorptiedroger daarbij verkrijgend gekoeld gedroogd samengeperst gas;

DAARDOOR GEKENMERKT DAT de droogfase (402, 403) verder vooraf aan de stap van het koelen, de stappen omvat van: - het geleiden van een gedeelte van het gekoeld gedroogd samengeperst gas (301) door de eerste (102) respectievelijk tweede (103) adsorptiedroger,; - het vermengen (107) van het samengeperst gas (300) met het gedeelte van het gekoeld gedroogd samengeperst gas (301).

9.- Werkwijze voor het drogen van een door een compressor (101) samengeperst gas door middel van een eerste (102) respectievelijk een tweede (103) adsorptiedroger elk omvattende een droogmiddel, de werkwijze omvattende het afwisselend uitvoeren van een eerste (500) respectievelijk tweede (501) regeneratiefase in combinatie met een eerste (502) respectievelijk tweede (503) droogfase, de eerste (500) respectievelijk tweede (501) regeneratiefase sequentieel omvattende de stappen van: - het regenereren van de eerste (102) respectievelijk tweede (103) adsorptiedroger door middel van het samengeperst gas (700); - het koelen (104) en het afscheiden (105) van condensaat van het samengeperst gas; - het drogen van het samengeperst gas door middel van de tweede (103) respectievelijk eerste (102) adsorptiedroger; en de droogfase (502, 503) sequentieel omvattende de stappen van: - het koelen van het samengeperst gas daarbij verkrijgend gekoeld samengeperst gas (701); en - het drogen van het gekoeld samengeperst gas door middel van de tweede (103) respectievelijk eerste (102) adsorptiedroger daarbij verkrijgend gekoeld gedroogd samengeperst gas; DAARDOOR GEKENMERKT DAT de droogfase (502, 503) verder vooraf aan de stap van het koelen, de stappen omvat van:

- het geleiden van een gedeelte van het gekoeld samengeperst gas door de eerste (102) respectievelijk tweede adsorptiedroger (103); - het vermengen van het samengeperst gas met het gedeelte van het gekoeld samengeperst gas.

10.- Werkwijze volgens één van de conclusies 8 of 9, waarbij de droogfase (502, 503) verder de stap omvat van: - het regenereren van het droogmiddel van de eerste (102) respectievelijk tweede (103) adsorptiedroger met behulp van het gedeelte van het gas.

11.- Werkwijze volgens één van de conclusies 8 tot 10, waarbij het regenereren door de regeneratiefase (400, 401, 500, 501) het opwarmen omvat van het droogmiddel met behulp van compressiewarmte van het samengeperst gas.

12.- Werkwijze volgens één van de conclusies 8 tot 11, verder omvattende de stap van: - het bepalen van een regeneratiestatus van de eerste (102) en/of tweede (103) adsorptiedroger; en waarbij het afwisselend uitvoeren van de eerste (400, 500) respectievelijk tweede regeneratiefase (401, 501) in combinatie met de eerste (402, 502) respectievelijk tweede (403, 503) droogfase gebeurt op basis van de regeneratiestatus.

13.- Uitwerpspruitstuk (107, 600) geschikt voor een inrichting volgens één van de conclusies 1 tot 7, en/of geschikt voor het vermengen van samengeperst gas met een gedeelte van gekoeld samengeperst gas volgens een methode volgens één van de conclusies 8 tot 12.

14.- Gebruik van een uitwerpspruitstuk (107, 600) volgens conclusie 13.

15.- Compressorinstallatie omvattende een compressor (100) met een uitlaat aangesloten op de inlaat van een inrichting volgens één van de conclusies 1 tot 7.