DE4411644C1

DE4411644C1 - Device for humidifying and cleaning gases, partic. air

Info

Publication number: DE4411644C1
Application number: DE19944411644
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl Chem Dr Schwetje; Dieter Dipl Ing Kronauer
Original assignee: KRONAUER GmbH
Current assignee: KRONAUER GmbH
Priority date: 1994-04-02
Filing date: 1994-04-02
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2014-04-03

Abstract

The body (7) is of high temp.-fired aluminosilicate-oxidic ceramic with through pore structure, 0.1-1 mm pore dia., a pore vol. which greater than or equal to 30% and a surface greater than 100,000 m2/m3. The wetting device is a water drop-producing spray unit (6,8), the spray of which is directed to the air inlet side of the ceramic body (7). The ceramic body is built into a slide arrangement (4) which can be pushed in and out of the chamber (1). It comprises one or more plates, arranged transverse to the airflow. The thickness of the ceramic body in the flow direction of the gas to be humidified is less than 6 cm, pref. 3 cm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich tung zum Befeuchten und Reinigen von Gasen, insbesonde re Luft, bestehend aus einer von der zu befeuchtenden Luft durchströmten Kammer, in welcher mindestens ein von Wasser benetzter Körper großer Oberfläche und eine Benetzungsvorrichtung untergebracht ist.The invention relates to a method and a Vorrich device for humidifying and cleaning gases, in particular air, consisting of one of those to be humidified Air flowing through chamber, in which at least one body of large surface wetted by water and a Wetting device is housed.

Zur Befeuchtung von Gasen, insbesondere Luft setzt man bisher in erster Linie Vorrichtungen ein, die in einem Gasstrom Wasser versprühen und vernebeln, weil die an sich auch mögliche Befeuchtung durch Vorbeistreichen lassen von Luft an wasserbenetzten Oberflächen von Steinmaterial relativ großer Oberfläche, wie Blähton oder Bimsstein oder Lavagestein wenig effektiv ist und durch Algenbildung behindert ist. Auch das Vorbei- oder Durchstreichenlassen von Luft an wassergetränkten Fil termatten ist wenig effektiv. Die von Zeit zu Zeit notwendige Reinigung und Wartung, Algen müssen entfernt werden, Härtebildner des Wassers müssen abgeschlämmt werden, ist aufwendig und mühevoll durchzuführen. Die Versprühung und Vernebelung von Wasser im Gasstrom hat einen hohen Wasserverbrauch und einen erheblichen Anfall an nicht von dem Gas aufgenommenen Wasser, das man wegen in ihm enthaltener im Gasstrom aufgenommener Verunreinigungen nicht gern einer zweiten Versprühung oder Vernebelung unterzieht.For humidification of gases, especially air, one uses So far primarily devices that are in one Gas flow spray water and atomize, because the possible moistening by swiping leave air on water - wetted surfaces of Stone material of relatively large surface area, such as expanded clay or pumice stone or lava stone is not very effective and is hindered by algae formation. Also passing or Allowing air through on water-soaked fil term matting is not very effective. From time to time necessary cleaning and maintenance, algae must be removed water hardness must be drained off is complex and tedious to carry out. The Spraying and atomizing water in the gas stream high water consumption and considerable Accumulation of water not absorbed by the gas one because of the gas stream contained in it Impurities don't like a second spray or undergoes fogging.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfa chen Mitteln eine hochwirksame Befeuchtungseinrichtung von hoher Lebensdauer zu schaffen, die preiswert in der Anschaffung ist, problemlos im Betrieb arbeitet, leicht zu reinigen ist und bei der eine Algenbildung kaum auftritt.The invention avoids the disadvantages of the prior art Technology. It is the object of the invention with simple Chen means a highly effective humidifier to create a long life that is inexpensive in the Acquisition is easy, works without problems in the company is to be cleaned and with which an algae formation hardly occurs.

Die Erfindung besteht darin, daß man Luft durch einen Körper aus hochtemperaturgebrannter alumosilikat-oxidi scher Keramik mit durchgängiger Porenstruktur, 0,1-1 mm Porendurchmesser, einem Porenvolumen 30% und einer Oberfläche <100 000 m²/m³ strömen läßt und diesen Körper mit Wasser pulsartig benetzt.The invention is that air through one Body made of high-temperature burnt alumosilicate-oxidi ceramic with a continuous pore structure, 0.1-1 mm pore diameter, a pore volume of 30% and one Surface <100,000 m² / m³ can flow and this Body wetted with water in pulses.

Dazu benutzt man eine Vorrichtung, die aus einer von der zu befeuchtenden Luft durchströmten Kammer besteht, in welcher mindestens ein von Wasser benetzter Körper großer Oberfläche und eine Benetzungsvorrichtung unter gebracht ist, die sich dadurch auszeichnet, daß als Körper ein Körper aus hochtemperaturgebrannter alumosi likat-oxidischer Keramik mit durchgängiger Porenstruk tur, 0,1-1 mm Porendurchmesser, einem Porenvolumen 30% und einer Oberfläche <100 000 m²/m³ eingesetzt ist und daß die Benetzungsvorrichtung eine Wassertrop fen erzeugende Sprühvorrichtung ist, deren Sprührich tung auf die Lufteintrittsseite des Keramikkörpers ge richtet ist.To do this, use a device that consists of one of the chamber through which the air to be humidified flows, in which at least one body wetted by water large surface and a wetting device under is brought, which is characterized in that as Body a body made of high-temperature burnt alumosi likate-oxidic ceramics with a continuous pore structure tur, 0.1-1 mm pore diameter, a pore volume 30% and a surface area of <100,000 m² / m³ and that the wetting device is a drop of water fen generating spray device, the spray tion on the air inlet side of the ceramic body is aimed.

Auf diese Weise lassen sich Gase hervorragend mit wenig Aufwand befeuchten. Es ist überraschend, mit wie wenig Volumen des Keramikkörpers welche Mengen an Wasser ver dunstet werden und welche große Luftmengen extrem hoch befeuchtet werden können. Eine Algenbildung tritt, wenn überhaupt, so nur in sehr geringem Umfang auf. Denn auf den Keramikkörper aufteffendes Wasser wird sofort in den Keramikkörper eingesogen, verteilt sich dort über große Oberflächen und wird von diesen unmittelbar wie der abgedunstet, so daß nirgends Wasser längere Zeit stehen bleibt, Algen also gar keine Zeit haben sich zu bilden. Auch die pulsartige Zuführung des Wassers hin dert die Algenbildung, denn es gibt an jeder Stelle des Keramikkörpers immer wieder Trockenperioden, die, wenn sie auch sehr kurz sind, das Wachsen von Algen behin dern. Die Reinigung des Keramikkörpers ist außerordent lich einfach und auf vielerlei Art durchführbar: Man kann das Material abbrennen, man kann es abspülen, man kann es einer Hochdruckreinigung unterziehen und man kann es rückspülen.In this way, gases can be excellently with little Moisten effort. It's surprising how little Volume of the ceramic body ver what amounts of water are vaporized and what large amounts of air are extremely high can be moistened. Algae formation occurs when at all, so only to a very small extent. Because on the water rising in the ceramic body is immediately in sucked in the ceramic body, distributes itself over there large surfaces and is immediately liked by these which evaporates, so that nowhere water for a long time remains, so algae have no time at all form. Also the pulsed water supply algae formation because there is Ceramic body again and again dry periods, which if they are also very short, the growth of algae hinders them other. The cleaning of the ceramic body is extraordinary simple and feasible in many ways: Man can burn off the material, you can rinse it off, you can undergo a high pressure cleaning and one can backwash it.

Dieses Keramikmaterial zeichnet sich durch eine hohe Wasseraufnahmekapazität und eine hohe Wasserhaltekapa zität aus, dabei weist es einen sehr kleinen Druckver lust für durchströmende Medien auf. Es hat eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer. Es ist mechanisch sehr stabil.This ceramic material is characterized by a high Water absorption capacity and a high water holding capacity quality, it shows a very small pressure drop lust for flowing media. It has almost unlimited life. It is mechanically very stable.

Dieses Keramikmaterial ist an sich bekannt. Es wurde entwickelt für den Einsatz in Aquarien als Ersatz für dort verwendete und immer knapper werdende Korallen, die man in Aquarien benutzt, um dort gebildete Schwe fel- und Stickstoffverbindungen zu binden und mit den Korallen aus dem Aquarienwasser austragen zu können. Überraschenderweise läßt sich dieses Material in der Luftbefeuchtung mit unerwartetem Erfolg einsetzen.This ceramic material is known per se. It was developed for use in aquariums as a replacement for corals used there and becoming increasingly scarce, which are used in aquariums in order to to bind fur and nitrogen compounds and with the To be able to remove corals from the aquarium water. Surprisingly, this material can be used in the Use humidification with unexpected success.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch geringes Volumen und geringen Durchlaßwiderstand aus.The device according to the invention is characterized by small volume and low forward resistance.

Zweckmäßig geht man im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung so vor, daß man den Körper auf der Luft eintrittsseite mit Wassertropfen besprüht. Jeder auf treffende Wassertropfen wird von dem Keramikmaterial sofort begierig aufgesogen und sofort in das Innere des Keramikkörpers eingesogen und dort über große Oberflä chen verteilt, von denen das Wasser auch sofort wieder abdunstet. Nach dem Auftreffen des Wassertropfens ent steht anschließend eine kurze Trockenperiode an dieser Stelle, bis der nächste Wassertropfen an dieser glei chen Stelle auftrifft. So findet in dieser Weise eine pulsartige Wasserzuführung statt.Appropriately, one goes in the operation of the invention Device so that the body is on the air sprayed with water drops on the inlet side. Everyone on hitting water drops is from the ceramic material immediately eagerly absorbed and immediately inside the Ceramic body sucked in and over large surface Chen distributed, of which the water immediately again evaporates. After hitting the water drop ent then there is a short dry period on it Place until the next drop of water on this same Chen place. So find one in this way pulsed water supply instead.

Dabei kann es vorteilhaft sein, daß man die Besprühung von Zeit zu Zeit unterbricht und immer dann wieder er neut einsetzen läßt, wenn der durch den Körper durchge tretene Luftstrom weniger als 90% Luftfeuchte aufweist. Auf diese Weise kommt man mit sehr wenig Wasser bei der Befeuchtung aus und hat so gut wie kein ungenutztes Wasser, das man aus der Vorrichtung wieder abzuführen hätte.It can be advantageous that the spraying interrupts from time to time and then again and again can be used again when the body has penetrated stepped airflow has less than 90% humidity. This way you get very little water at the Humidification and has almost no unused Water that can be removed from the device would have.

Es kann vorteilhaft sein, daß man gleichzeitig mit der Besprühung mit Wasser eine Besprühung mit Chelaten und/ oder Clatraten vornimmt, um im Luftstrom vorhandene Gerüche zu binden. It can be advantageous that one with the Spraying with water a spraying with chelates and / or clatrates to existing airflow Bind odors.

Die Vorrichtung gestaltet man zweckmäßigerweise so, daß der Keramikkörper in eine Kulisse eingebaut ist, die in die Kammer ein- und ausschiebbar ist. Das erleichtert den Ein- und Ausbau des Keramikkörpers zu Reinigungs- und Regenerierzwecken.The device is expediently designed so that the ceramic body is built into a backdrop, which in the chamber can be pushed in and out. That makes it easier the installation and removal of the ceramic body for cleaning and regeneration purposes.

Dabei kann der Keramikkörper aus einer oder mehreren Platten bestehen, die quer zum Luftstrom angeordnet sind.The ceramic body can consist of one or more Panels exist that are arranged across the air flow are.

Der Keramikkörper kann aus einer Vielzahl von Keramik stücken bestehen, die von einem beidseitig mit Sieben oder Netzen bestückten Rahmen zusammengehalten sind. Auf diese Weise läßt sich sogar Abfall und Bruch von der Herstellung dieser Keramikkörper verwenden.The ceramic body can be made from a variety of ceramics pieces consist of one on both sides with sieves frames or nets are held together. In this way, even waste and breakage of use in the manufacture of this ceramic body.

Man kommt bei der Befeuchtung, bei der sich leicht 98 - 100% Luftfeuchte erzielen lassen, mit überraschend ge ringen Schichtdicken aus. Daher ist es zweckmäßig, daß die Stärke des Keramikkörpers in Strömungsrichtung des zu befeuchteten Gases weniger als 6 cm beträgt, vor zugsweise 3 cm.One comes with the humidification, in which 98 - Allow 100% humidity to be achieved, with surprisingly ge wring out layer thicknesses. It is therefore appropriate that the thickness of the ceramic body in the flow direction of the to less than 6 cm of humidified gas preferably 3 cm.

Für die Geruchsbindung ist es zweckmäßig, wenn der Befeuchtungsvorrichtung eine Dosiervorrichtung zur Zumischung von Chelaten und/oder Clatraten zugeordnet ist.For odor control, it is useful if the Moistening device for metering Addition of chelates and / or clatrates assigned is.

Um mit einem Minimum an Wasser auszukommen, ist es zweckmäßig, wenn hinter dem Keramikkörper ein Feuchte messer angeordnet ist, dessen Ausgang an einen die Befeuchtung der Lufteintrittsseite des Keramikkörpers steuernden Regler angeschlossen ist.To get by with a minimum of water, it is useful if there is moisture behind the ceramic body knife is arranged, the output of which the Humidification of the air inlet side of the ceramic body controlling controller is connected.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei spieles näher erläutert:
In der Kammer 1 mit dem Lufteinlaß 2 und dem Luftauslaß 3 befindet sich eine Kulisse 4 in Form eines ein- und ausschiebbaren Rahmens, der beidseitig mit einem Gitter 5 versehen ist. Zwischen den Gittern 5 befindet sich eine Füllung mit Keramikkörpern 7. Diese werden von Düsen 6 von Sprührohren 8 mit Wasser besprüht. Hinter den Keramikkörpern 7 befindet sich im Luftstrom ein Feuchtemesser (Feuchtegeber) 11, dessen Ausgang an ei nen Regler 9 angeschlossen ist. Dieser betätigt ein im Wasserzuführungsrohr 10 angeordnetes Ventil 12 derart, daß er für eine Weile das Ventil 12 schließt und dann öffnet, wenn der Feuchtemesser 11 eine geringere Feuch tigkeit als 90% meldet. Der Befeuchtungsvorrichtung, die aus einem Wassertank 14, einer Pumpe 15 und ei ner zu den Düsen 6 am Sprührohr 8 führenden Leitung 16 besteht, kann eine Dosiervorrichtung 13 zur Zu mischung von Chelaten und/oder Clatraten zugeordnet sein.The essence of the invention is explained below with reference to a game schematically shown in the drawing Ausführungsbei:
In the chamber 1 with the air inlet 2 and the air outlet 3 there is a backdrop 4 in the form of a frame which can be pushed in and pushed out and which is provided on both sides with a grid 5 . There is a filling with ceramic bodies 7 between the grids 5 . These are sprayed with water from nozzles 6 of spray tubes 8 . Behind the ceramic bodies 7 there is a moisture meter (moisture sensor) 11 in the air stream, the output of which is connected to a regulator 9 . This actuates a valve 12 arranged in the water supply pipe 10 such that it closes the valve 12 for a while and then opens when the moisture meter 11 reports a lower humidity than 90%. The moistening device, which consists of a water tank 14 , a pump 15 and egg ner leading to the nozzles 6 on the spray tube 8 line 16 , can be assigned a metering device 13 for mixing chelates and / or clatrates.

Ergebnis von VergleichsversuchenResult of comparative tests

Es wurden Vergleichsversuche bei einer Temperatur von 20°C in ein und demselben Gehäuse mit gleicher Kulisse (Speichervolumen 20 l) mit verschiedenen Füllkörpern (Filtermatten, Bimsstein, Blähton und die erfindungs gemäße Keramik) durchgeführt und bei allen Versuchen bei konstantem Speichervolumen, nämlich 20 l Füllkör per), das Gewicht der Füllkörper, die Wasseraufnahme des Speichers und die Effizienz gemessen. Die Effizienz wurde dadurch bestimmt, daß ermittelt wurde, wieviel m³ Luft mit mehr als 90% Feuchte bei 20° in der Zeit einheit verließen.Comparative experiments were carried out at a temperature of 20 ° C in the same housing with the same backdrop (Storage volume 20 l) with different packing elements (Filter mats, pumice, expanded clay and the Invention according to ceramics) and in all tests with constant storage volume, namely 20 l filler per), the weight of the packing, the water absorption of memory and efficiency measured. The efficiency was determined by determining how much m³ Air with more than 90% humidity at 20 ° in time unit left.

Die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Keramik tritt deutlich hervor.The superiority of the ceramic according to the invention occurs clearly.

Hinzu kommt der Vorteil der Algenfreiheit und der leichten Reinigung.Added to this is the advantage of freedom from algae and easy cleaning.

BezugszeichenlisteReference list

1 Kammer
2 Lufteinlaß
3 Luftauslaß
4 Kulisse
5 Gitter
6 Düse
7 Keramikkörpern
8 Sprührohren
9 Regler
10 Wasserzuführungsrohr
11 Feuchtemesser
12 Ventil
13 Dosiervorrichtung
14 Wassertank
15 Pumpe
16 Leitung 1 chamber
2 air intake
3 air outlet
4 backdrop
5 grids
6 nozzle
7 ceramic bodies
8 spray pipes
9 controllers
10 water supply pipe
11 moisture meters
12 valve
13 dosing device
14 water tank
15 pump
16 line

Claims

1. Verfahren zum Befeuchten und Reinigen von Gasen, insbesondere Luft, dadurch gekennzeichnet, daß man Luft durch einen Körper aus hochtempera turgebrannter alumosilikat-oxidischer Keramik mit durchgängiger Porenstruktur, 0,1-1 mm Poren durchmesser, einem Porenvolumen 30% und einer Oberfläche <100 000 m²/m³ strömen läßt und diesen Körper mit Wasser pulsartig benetzt.1. A method for moistening and cleaning gases, in particular air, characterized in that air through a body made of high-temperature burned alumosilicate-oxide ceramic with a continuous pore structure, 0.1-1 mm pore diameter, a pore volume of 30% and a surface < 100,000 m² / m³ can flow and this body is pulsed with water.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Körper auf der Lufteintrittsseite mit Wassertropfen besprüht.2. The method according to claim 1, characterized, that you have the body on the air intake side Water drops sprayed.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Besprühung von Zeit zu Zeit unter bricht und immer dann wieder einsetzen läßt, wenn der durch den Körper durchgetretene Luftstrom weniger als 90% Luftfeuchte aufweist.3. The method according to claim 1 and 2, characterized, that the spraying from time to time is under breaks and can be used again and again if the flow of air that has passed through the body has less than 90% humidity.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man gleichzeitig mit der Besprühung mit Wasser eine Besprühung mit Chelaten und/oder Clatraten vornimmt.4. The method according to claim 1, characterized, that you can spray with water at the same time spraying with chelates and / or clatrates makes.

5. Vorrichtung zum Befeuchten und Reinigen von Gasen, insbesondere Luft, bestehend aus einer von der zu befeuchtenden Luft durchströmten Kammer, in wel cher mindestens ein von Wasser benetzter Körper großer Oberfläche und eine Benetzungsvorrichtung untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Körper (7) ein Körper aus hochtemperatur gebrannter alumosilikat-oxidischer Keramik mit durchgängiger Porenstruktur, 0,1-1 mm Poren durchmesser, einem Porenvolumen 30% und einer Oberfläche <100 000 m²/m³ eingesetzt ist und daß die Benetzungsvorrichtung eine Wasser tropfen erzeugende Sprühvorrichtung (6, 8) ist, deren Sprührichtung auf die Lufteintrittsseite des Keramikkörpers (7) gerichtet ist.5. Apparatus for humidifying and cleaning gases, in particular air, consisting of a chamber through which the air to be humidified flows, in which at least one body with a large surface wetted by water and a wetting device is accommodated, characterized in that the body ( 7 ) a body made of high-temperature fired alumosilicate-oxidic ceramic with a continuous pore structure, 0.1-1 mm pore diameter, a pore volume of 30% and a surface area <100,000 m² / m³ and that the wetting device is a water-dropping spray device ( 6 , 8 ), the spray direction of which is directed towards the air inlet side of the ceramic body ( 7 ).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikkörper (7) in eine Kulisse (4) eingebaut ist, die in die Kammer (1) ein- und ausschiebbar ist.6. The device according to claim 5, characterized in that the ceramic body ( 7 ) is installed in a backdrop ( 4 ) which can be pushed in and out in the chamber ( 1 ).

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikkörper (7) aus einer oder mehreren Platten besteht, die quer zum Luftstrom angeord net sind.7. The device according to claim 5, characterized in that the ceramic body ( 7 ) consists of one or more plates which are net angeord transversely to the air flow.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikkörper (7) aus einer Vielzahl von Keramikstücken besteht, die von einem beidseitig mit Gittern (5), Sieben oder Netzen bestückten Rahmen (4) zusammengehalten sind, oder der Kera mikkörper aus einem in einen Rahmen passenden Stück besteht.8. The device according to claim 5, characterized in that the ceramic body ( 7 ) consists of a multiplicity of ceramic pieces which are held together by a frame equipped on both sides with grids ( 5 ), sieves or nets ( 4 ), or the ceramic body from one there is a piece fitting into a frame.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Keramikkörpers in Strömungs richtung des zu befeuchtenden Gases weniger als 6 cm beträgt, vorzugsweise 3 cm.9. The device according to claim 5, characterized, that the strength of the ceramic body in flow direction of the gas to be humidified less than 6 cm, preferably 3 cm.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Befeuchtungsvorrichtung (6, 8) eine Dosier vorrichtung (13) zur Zumischung von Chelaten und/ oder Clatraten zugeordnet ist.10. The device according to claim 5, characterized in that the moistening device ( 6 , 8 ) is associated with a metering device ( 13 ) for admixing chelates and / or clatrates.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Keramikkörper (7) ein Feuchtemesser (11) angeordnet ist, dessen Ausgang an einen die Befeuchtung der Lufteintrittsseite des Keramik körpers (7) steuernden Regler (9) angeschlossen ist.11. The device according to claim 5, characterized in that a moisture meter ( 11 ) is arranged behind the ceramic body ( 7 ), the output of which is connected to a controller ( 9 ) controlling the humidification of the air inlet side of the ceramic body ( 7 ).