DK152337B - Fremgangsmaade og apparat til elektrisk styret gasfraktionering - Google Patents

Description

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til reduktion af en eller flere første gassers koncentration i en blanding af disse med en anden gas til under en maksimumsgrænsekoncentration af disse i den anden gas, hvilken fremgangsmåde er af den i krav l's indledning angivne art, samt et gasfraktioneringsapparat til udøvelse af fremgangsmåden og af den i krav 2's indledning angivne art.

Tørreapparater, der anvender et tørremiddel, har været forhandlet i mange år og er vidt udbredt over hele verdenen. Den almindelige type består af to tørremiddel-lejer, hvoraf det ene bliver regenereret, mens det andet befinder sig i tørrecyklen. Den gas, der skal tørres, ledes gennem det ene tørremiddelieje i tørrecyklen i én retning, og derefter bliver tilgangsgassen efter et forudbestemt tidsinterval, når det kan forventes, at tørremidlet har adsorberet så meget fugt, at der er fare for, at afgangsgassens krævede lave fugtighedsniveau ikke kan overholdes, omskiftet til det andet leje, og det brugte leje bliver regenereret ved hjælp af opvarmning og/eller udtømning og/eller ved at lede rense-afgangsgas igennem det, normalt i den modsatte strømretning.

De tørreapparater med tørremiddel, som'findes på markedet idag, er generelt af to typer, nemlig en type, som kan reaktiveres ved hjælp af varme, hvori der tilføres varme ved afslutningen af hver tørrecykliis med henblik på at regenerere det brugte tørremiddel, og et tørreapparat uden varme, hvori der ikke tilføres varme til at regenerere det brugte tørremiddel ved afslutningen af tørrecyklen, men som bygger på anvendelsen af en rensestrøm af tør gas, normalt afgangsgas fra lejet, der befinder sig i tørrecyklen, hvilken gas ledes gennem det brugte leje ved et lavere tryk og med en hurtig arbejdsgang med henblik på at bibeholde adsorptionsvarmen, så den bidrager til regenerationen af det brugte leje. Anvendelsen af rensegas til at regenere ved et lavere tryk end ledningstrykket for den gas, som tørres, er imidlertid ikke begrænset til tørreapparater uden opvarmning, men blev i mange år anvendt i tørreapparater med varme-reaktiveret tørremiddel før fremkomsten af typen uden opvarmning.

Begge typer af tørreapparater drives normalt med tørre- og regenerationscykler med faste varigheder, normalt lige lange, idet cyklernes længde fastsættes i overensstemmelse med det til rådighed værende tørremiddels volumen og tilgangsluftens fugtighedsindhold. Cyklustiden er fastlagt, så den ikke kan varieres, til et meget mindre tidsrum, end hvad der kunne tillades, for at sikre, at afgangsgassens fugtighedsindhold altid vil overholde systemets krav. Efterhånden som tørrecyklen skrider frem, mættes tørremiddellejet fremadskridende mere og mere fra tilgangsenden mod afgangsenden og bliver stadig mindre i stand til at adsorbere den fugt, som af tilgangsgassen føres gennem det. Fjernelse af fugtighed fra tilgangsgassen afhænger af gassens volumenhastighed, fugtadsorptionens hastighed og adsorptionsmaterialets fugtighedsindhold samt af gassens temperatur og tryk inden i lejet. Adsorptionshastigheden for tørremidlet kan aftage efterhånden som tørremidlet bliver fyldt. Da tilgangsgassens fugtighedsindhold sjældent er konstant, kan kravet til tørremiddellejet variere, somme tider meget hurtigt og somme tider inden for temmeligt vide grænser. Følgelig må en fast tørrecyklustid altid være tilstrækkelig kort til at give en sikker margin med henblik på fjernelse af fugt, når tilgangsgassen har maksimalt fugtighedsindhold, og dette medfører ofte, at en fast cyklustid må være temmelig kort for at sikre at den er afsluttet, før lejets disponible, resterende fugtkapacitet når et for lavt niveau. Dette betyder selvfølgelig, at i den gennemsnitlige cyklus udnyttes lejets fugtighedskapacitet ikke ordentligt.

Levetiden for et tørremiddel, som opvarmes med henblik på regeneration, er i betragtelig grad afhængig af regenerationsfrekvensen. Det er inden for faget en tommelfingerregel, at et tørremiddel· kan anvendes til et vist antal regenerationer og ikke mere. Det er således klart, at lejets effektive levetid afkortes unødvendigt, når fugtighedskapaciteten i hver tørrecyklus ikke udnyttes effektivt. Desuden medfører den -manglende evne til fuld udnyttelse af den effektive lejekapacitet4-! hver tørrecyklus, både i tilfældet med varmereaktiverede og ikke-opvarmede tørreapparater, at tørremiddellejets volumen må være større, end hvad der kunne kræves med henblik på at skabe den reservekapacitet, der er nødvendig for at adsorbere ekstreme, men af og til forekommende fugtighedsniveauer i tilgangsgassen under tørrecyklens faste tidsperiode.

Ineffektiv udnyttelse af fugtighedskapaciteten fører også til et betydeligt spild af rensegas i hver cyklus. Rensegassen afgrenes normalt fra afgangsgassen med henblik på regeneration af et brugt leje og reducerer afgangsudbyttet tilsvarende. Hver gang et leje overføres fra tørrecyklus til regenerationscyklus, bliver et volumen af rensegas, som svarer til lejebeholderens åbne volumen,, nødvendigvis udluftet og går tabt. Korte cyklustider medfører højere udluftningstab end lange cyklustider.

Disse tab er særligt store for uopvarmede tørreapparater, som kræver hyppigere omskiftninger. Faktisk bestemmes valget mellem varme-regenererede og uopvarmede tørreapparater Ofte· af'den ønskede recyklusfrekvens. Skar-strom beskriver i US-patentskrift nr. 2.944.627 en art uop-varmet tørreapparat, som påstås at være en forbedring af de nogle år tidligere af Wynkoop i US-patentskrift nr.

2.800.197 og i de britiske patentskrifter nr. 633.137 og 677.150 beskrevne. Skarstrom viste, at ved meget hurtig omskiftning mellem adsorption og desorption i de respektive områder kunne desorptionscyklen effektivt udnytte varmen fra adsorptionen til regeneration af det brugte tørremiddel. Skarstrom angav følgelig adsorptionscyklustider, som ikke overstiger to.' til tre minutter, fortrinsvis mindre end et minut og meget ønskeligt mindre end tyve sekunder. Disse cyklustider er selvfølgelig kortere end

Wynkoop's, som er af størrelsesordenen 30 minutter eller mere, som det fremgår af fig. 2, eller cyklustiderne, som i britisk patent nr. 633.137 ligger mellem fem og tredive minutter. Britisk patent nr. 677.150 angiver, at adsorptions- og desorptionscyklerne ikke behøver at være lige lange.

Ulempen ved Skarstroms system er imidlertid den meget betydelige mængde rensegas, som mistes i hver cyklus, og dette tab er meget større med en cyklustid på f.eks. ti sekunder sammenlignet med de britiske patenters fem til tredive minutter og Wynkoops tredive minutter eller længere. I de korte Skarstrom-cykler udnyttes tørremiddel-lejets kapacitet naturligvis meget dårligt, men når der ikke tilføres varme til at påvirke tørremidlets regeneration, bliver det vigtigere ikke at bringe adsorptionsmaterialets fugtighedsindhold over et vist maksimum i adsorptionscyklen, da det ellers vil være umuligt at regenerere adsorptionsmaterialet effektivt i regenerationscyklen.

Der er fremstillet tørreapparater med fugtigheds-detektorer i afgangsledningen til måling af dugpunkter i afgangsgassen. På grund af deres langsomme reaktionsevne og relative ufølsomhed ved lave dugpunkter er sådanne organer ikke blevet anvendt og kan ikke anvendes til at bestemme et tørreapparats omskiftning, når der ønskes en afgang med lavt dugpunkt eller lav relativ fugtighed, idet fronten er brudt gennem lejet på det tidspunkt, hvor detektoren har affølt fugtigheden i afgangen.

Seibert og Verrando, US-patentskrift nr. 3.448.561, angiver en fremgangsmåde og et apparat til fraktionering og specielt til tørring af gasser med og uden tilførsel af varme under regeneration, hvilket apparat udnytter et tørre-middellejes fugtighedskapacitet bedre ved kun at regenerere dette, når fugtighedsindholdet i lejet kræver det, og derved opnår optimal effektivitet i driften. I hver adsorptionscyklus kan adsorptionslejet bringes til den begrænsende fugtighedskapacitet, ved hvilken regeneration kan udføres under de tilstedeværende regenerationsbetingelser, enten disse er med eller uden tilførsel af varme og med eller uden anvendelse af reduceret tryk. Dette er gjort muligt ved af-føling af fugtfrontens fremadskriden i lejet, som fremgår af fugtighedsindholdet i den gas, som tørres, og idet tørrecyklen standses, når fronten har nået et forudbestemt punkt i lejet, kort før den bryder ud af lejet. Dette kan udføres automatisk ved i tørremiddellejet at anbringe organer til afføling af fugtighedsindholdet i den gas, som tørres, og organer, der afhængigt af fugtighedsindholdet afbryder tørrecyklen, så snart der nås et forudbestemt fugtig-hedsindhold i den gas, som tørres, i dette punkt.

Dette apparat styrer omskiftningen afhængigt af udnyttelsesgraden af det leje, som befinder sig i hovedstrømmen, men det justerer ikke rensestrømmen med henblik på mindst mulig tab af rensegas i overensstemmelse med regenerationen af det brugte leje, som er afskåret fra hovedstrømmen. Desuden er det afhængigt af føleren med henblik på omskiftningen, og hvis føleren ikke fungerer eller fungerer fejlagtigt, stopper omskiftningsfunktionen, og fugtfronten kan bryde ud af lejet.

Det er opfindelsens formål at afhjælpe de ovenfor omtalte ulemper ved den kendte teknik. Dette formål opnås med en fremgangsmåde af den indledningsvis angivne art, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved de i krav l's kendetegnende del angivne foranstaltninger samt ved hjælp af et apparat til udøvelse af fremgangsmåden, hvilket apparat udmærker sig ved den i krav 2's kendetegnende del angivne udformning.

Apparatet ifølge opfindelsen er især egnet til tørring af gasser.

Skønt apparatet ifølge opfindelsen kan udformes med et tørremiddelleje, anvender det foretrukne apparat et par tørremiddellejer, som er anbragt i passende beholdere, der er forbundet med ledningerne til modtagelse af tilgangsgas, som skal fraktioneres, og til afgivelse af afgangsgas, der er fraktioneret.

Apparatet kan desuden indeholde en styreventil eller drøvleventil til det formål at reducere trykket under regeneration og flervejsventiler til omskiftningen af strømningen af tilgangsgas mellem lejerne og til modtagelse af strømningen af afgangsgas fra disse. Desuden kan anvendes en begrænsende ventil eller drøvleventil til afgrening af en del af den tørrede afgangsgas som rensegas i modstrøm gennem det leje, som bliver regenereret.

Den mængde af den første gas i adsorptionsmaterialet, der er bygget op i løbet af cyklens adsorptionsdel, afhænger af indholdet af den første gas i den anden gas, hvilket indhold kan variere, gassens volumenhastighed og tilgangs- og afgangstemperatur og -tryk. Hvis imidlertid lejet bliver fuldstændigt regenereret under cyklens regenerationsdel, betyder denne mængde ikke noget, forudsat at den første gas's koncentrationfront i lejet ikke bryder ud af lejet. Følgelig indstilles tidsgiveren til en cyklustid, for hvilken man under driftbetingelserne kan være sikker på, at fronten ikke er brudt ud af lejet méd fuldstændig udnyttelse af effektiviteten og størst mulig energibevarelse.

Følgelig fastsætter den i apparatet til gasfraktionering ifølge opfindelsen anvendte elektroniske sekvenstidsgiver en række faste tidsintervaller, hvorunder apparatet arbejder.

Den elektroniske sekvenstidsgiver er sammensat af en kombination af konventionelle og markedsførte elektroniske komponenter, hvoraf ingen i sig selv udgør nogen del af opfindelsen, men som i kombination i det kredsløb, der vil blive beskrevet, gør det muligt at fastlægge de faste tidsintervaller, som kræves for driften af apparatet til gas fraktionering.

Hjertet i det elektroniske system er en oscillator eller et tidsforsinkelsesorgan, som genererer elektriske impulser med valgte, temmelig korte tidsintervaller. Tidsgiveren er faktisk et selv-udstyrende elektronisk kredsløb, hvis udgangsspænding er en periodisk funktion af tiden. Oscillatoren bør kunne frembringe en række tidsintervalfor- sinkelser mellem impulserne for på denne måde at gøre det lettere af opnå de ønskede tidsintervaller, eftersom de af tidsgiveren eller oscillatoren frembragte, korte tidsintervalimpulser er de grundlæggende' byggeblokke, hvoraf de længere intervaller opbygges i den binære tæller.

I princippet genererer tidsgiveren impulser med valgte tidsintervaller. Disse ledes til en binær digital tæller, som tæller impulserne og er sammensat af et antal trin eller bit, som i kombination lagrer information om impulsantal ved multipla af tidsintervallerne. Et antal logiske porte, som er arrangeret i et logisk modul, anvendes til at fortolke tællerens udgangstilstande, reagere på visse valgte kombinati.oner af udgangssignaler svarende til de ønskede tidsintervaller og styre magnetspoledrivorganerne i overensstemmelse hermed, hvorved man får de valgte tidsintervaller for hvert af trinnene i gasfraktionerings-apparatets adsorptions- og desorptionscyklus.

En type tidsgiveroscillator anvender et kredsløb, som gør det muligt for den at trigge sig selv og svinge frit som en multivibrator. En ydre kondensator oplades gennem et sæt af modstande og aflades gennem et andet sæt. Således kan tidsgiverintervallet varieres inden for et ønsket område ved at variere værdierne af disse to sæt modstande, hvilket let kan udføres ved simpelthen at vælge modstande med den krævede impedans. Et eksempel på denne type oscillator er 555. Andre anvendelige typer omfatter flip/flop-multivibratorer, en kapacitetsforsinket operationsforstærker med positiv tilbagekobling og kapacitets-koblede IKKE ELLER-porte.

Den binære digitale tæller modtager impulserne fra tidsgiveroscillatoren og tæller dem. Tælleren kan omfatte et hvilket som helst antal informationsenheder, som er nødvendige for de tidsgiverintervaller, der skal fastsættes.

I det på tegningen viste system anvendes en binær tæller med 14 trin eller bit, idet denne type er let tilgængelig og helt tilfredsstillende. I den på tegningen viste tæller er hver tællertrin en statisk herre/slave-flip/flop, og tælleren fremtælles ét trin ved hver indgangsimpuls's negativt rettede overgang. Der kan imidlertid også anvendes andre typer.

Den binære tæller har en række trin hvert med én indgang og én udgang. Hvert trins udgang (0 ) er forbundet med det følgende trins indgang. Hvert trins logiske udgangssignal vender-f når dets indgangssignal gennemgår overgangen fra logisk 1 til logisk 0. Således kræver en hel cyklus af hvert trin to cykler af det foregående trin. Dette resul- 14 terer i en frekvensreduktion på 2 (eller 16.384:1) i denne binære tæller med 14 trin. Denne reduktion giver mulighed for at en 10 minutters cyklus drives af en 27,3 Hz oscillator. Som en almindelig regel er oscillatorer mere nøjagtige ved højere frekvenser.

Trinnene kaldes Q1 til Q14- Q14, som er denne tællers sidste (eller langsomste trin), deler den samlede cyclus i to halvdele. Under den første halvdel befinder den sig på logisk 0 og under den anden på logisk 1. På samme måde deler cyklen i kvarte, Q^ i ottendedele og i sekstendedele. Det kan bestemmes i hvilket af cyklens seksten lige store dele eller sekvenser tidsgiveren befinder sig ved overvågning af disse sidste fire trins udgang.

Denne valgte indretning af OG, IKKE OG, ELLER og IKKE ELLER--porte fortolker de fire udgangssignaler og driver passende udgangstransistorer, som på deres side forsyner magnetspole-ventilerne med strøm. Den binære tællers første ti trin (som ikke er ført ud af tælleren) tjener kun til frekvensreduktion. De kunne imidlertid anvendes til at opnå en finere inddeling af cyklusstiliingen, hvis dette er nødvendigt i mere krævende anvendelser.

Det logiske modul omfatter et antal logiske porte, som er arrangeret i kombinationer, der er valgt til at give en udgangsstrøm, der forsyner magnetspoledrivorganerne i det foreskrevne tidsinterval for hver ventilfunktion. Idet OG, IKKE OG, ELLER og IKKE ELLER-portenes funktion er vel- kendte, og disse portes bestemte arrangement selvfølgelig vil afhænge af de valgte intervaller, den anvendte tidsgiveroscillator og de anvendte binære tælleorganer, vil det bestemte arrangement, som kan anvendes i et givet kredsløb, være indlysende for en fagmand. De på tegningen viste indretninger er eksempler på kombinationer, som kan udføres.

En mindre ændring ved kredsløbet kan give meget større nøjagtighed og repetitionsevne, når dette kræves.

Denne omfatter, at oscillatoren udelades, og at den binære tæller drives med en ufiltreret forbindelse til strømforsyningstransformatorens sekundære vikling . Herved anvendes frekvensen på strømforsyningsledningen i det væsentlige i stedet for oscillatoren. Skønt frekvensen på strømforsyningsledningen er ekstremt nøjagtig, er der den ulempe^ at denne frekvens ikke kan indstilles. Dette problem kan til en vis grad af bødes med en "dividere med n"-tæller.

Denne er et integreret kredsløb, som er indrettet til at give en udgangsimpuls for hver n. indgangsimpuls, hvor n kan være et helt tal fra-3 til 9. De forskellige kombinationer, der kan opnås ved at vælge det rigtige n og det rigtige antal af binære tællertrin efter dette, giver et temmeligt bredt udvalg af cyklustidernes varigheder.

Skønt denne elektroniske sekvenstidsgiver kan anvendes til at udføre en hvilken som helst tidsforsinkelse eller sekvensfunktion for et hvilken som helst tørreapparat, uanset om det omfatter hjælpestyreorganer eller føleorganer, om det er opvarmet eller uopvarmet, er dens vigtigste anvendelse som et selvstændigt tidsgiverstyreorgan til uopvarmede tørreapparater.

I det følgende skal opfindelsen forklares nærmere ved hjælp af udførelseseksempler under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et uopvarmet tørreapparat med to lejer med tørremiddel, fig. 2 viser kredsløbet for den elektroniske sekvenstidsgiver i det uopvarmede tørreapparat ifølge fig. 1, fig. 3 viser et logikdiagram, der illustrerer rækkefølgen af tidsgiverintervallerne fra tidsgiverkredsen ifølge fig. 2, fig. 4 viser et varmeregenereret tørreapparat med to lejer, som styres ved hjælp af en elektronisk tidsgiver, fig. 5 viser kredsløbet for den elektroniske frekvenstidsgiver i det varmereaktiverede tørreapparat ifølge fig. 4, fig. 6 viser et logikdiagram, der illustrerer rækkefølgen af tidsgiverintervallerne fra tidsgiverkredsløbet ifølge fig. 5, fig. 7 viser kredsløbet fra en anden elektronisk sekvenstidsgiver, som kan anvendes i tørreapparatet ifølge fig. 1 eller fig. 4, fig. 8 viser et logikdiagram, der illustrerer rækkefølgen af tidsgiverintervallerne fra tidsgiverkredsen ifølge fig. 7, fig. 9 viser kredsløbet fra en anden elektronisk sekvenstidsgiver, som kan anvendes i tørreapparatet ifølge fig. 1 eller fig. 4, og fig. 10 viser et logikdiagram, der illustrerer rækkefølgen af tidsgiverintervallerne fra tidsgiverkredsen ifølge fig. 9.

Tørreapparatet ifølge fig. 1 er sammensat af et par tørretanke I og II. Disse tanke er anbragt lodret.

Hver tank indeholder et leje 1 med et tørremiddel såsom kiselgel eller aktiveret aluminiumoxid. Tankene I og II er desuden forsynet med åbninger 8, 9 til udtømning og påfyldning af tørremateriale.

Der kræves kun to ledninger, som forbinder de to tanke ved henholdsvis top og bund, til tilledning af tilgangsgas, som indeholder den fugt, der skal fjernes, og til afgivelse af tør afgangsgas, som er befriet for fugt efter at have passeret gennem tørreapparatet, med de nødvendige ventiler A, B, C, D til omskiftning af strømmen af tilgangs- og afgangsgas til og fra hver tank.

De fire ventiler A, B, C, D er drevet pneumatisk ved hjælp af magnetspolepåvirkede styreventiler AD, BD, CD og DD, som er forbundet med og styret af den elektroniske sekvenstidsgiver T, hvis tidsforsinkelsesoscillator og binære tæller er forbundet som vist i fig. 9 med logikmodulet, hvis kredsløb er vist i fig. 2. Tidsintervallerne for magnetspoleventilerne AD, BD, CD og DD er vist i fig. 3.

Som det fremgår af fig. 9 fås en 24 volt jævnstrøm gennem en 36 volt transformator TI med midterudtag og ensrettere Dl og D2 og filtreres ved hjælp af en elek-trolytisk kondensator Cl med en kapacitet på 2.200 p' F.

Det lavspændte logikpotentiale opretholdes ved at forsyne én 6,2 volt, 0,4 W zenerdiode D10 gennem en belastningsmodstand Ri på 470.Q fra den filtrerede 24 volt jævnstrømforsyning. Skønt denne zener-regulering kombinerer fordelen ved støjisolering af strømforsyningen med den funktion at reducere forsyningsspændingen, er den ikke nødvendig, hvis den oprindelige filtrerede forsyningsspænding og magnetspolens arbejdsspænding ligger i funktionsområdet for de logiske integrerede kredsløb (15 volt eller mindre).

Denne lavspænding deles i to forsyningsgrene af dioderne D3 og D4, sådan at ladningen pa 250 μΒ-^ηάεη — satoren C2 kan anvendes til at opretholde en lille afledt strøm til det integrerede kredsløb IC2 til fastholdelse af information om cyklustillingen i tilfælde af en kort strømafbrydelse. De to dioder anvendes til at opretholde den samme forsyningsspænding (V ) på alle de logiske integrerede kredsløb (ca. 6 volt).

Den som integreret kredsløb udformede 555-tidsgiver IC1 bliver indstillet til at svinge med 68,26667 Hz for en 4 minutters tørrecyklus og med 27, 30667 HZ for en 10 minutters tørrecyklus ved passende valg af de præcisionsmodstande R2 og R3 og -kondensatoren C3, som anvendes i dens svingningskreds.

555-tidsgiveren er et meget stabilt organ til frembringelse af nøjagtige tidsforsinkelser eller svingning61 me^ i forhold til den mellemliggende tidsperiode langvarige eller kortvarige tidsgiverudgangssignaler på fra mikrosekunder til timer, og en indstillelig relativ driftstid, og den kan drives, både på astabile og monostabile måder.

I det viste system drives den på den astabile måde, så at tidsgiveren trigger sig selv og svinger frit som en multivibrator. Den ydre kondensator oplades gennem R2 + R3 og aflades gennem R3. Således kan den relative driftstid sættes nøjagtigt ved hjælp af forholdet mellem de to modstande, og modstandene kan ændres på den måde, som kræves til opnåelse af det ønskede forhold.

Kondensatoren oplades og aflades mellem 1/3 V

cc og 2/3 Vcc- Opladnings- og afladningstiderne og -frekvensen er uafhængige af forsyningsspændingen. Opladningstiden bestemmes af ligningen: = 0,693(R2 + R3)C3 og afladningstiden af ligningen t2 = 0,693(R3)C3 Således er den samlede periode T=t^ + t2 = 0,693 (R2 + 2R3)C3. Naturligvis kan der vælges en hvilken som helst tidscyklus, og IC1 indstilles i overensstemmelse hermed.

Oscillatorens udgangssignal driver første trin af en binær tæller IC2 med integreret kredsløb og 14 bit.

Denne tæller er et binært CMOS tælle/divisionsorgan med fjorten trin af "ripple-carry"-typen og består af et indgangsimpulsformende kredsløb, en linie-tilbagestillingsdrivkreds oq fiorten binære tælletrin af "ripple carry"-typen. Bufferbehandlede udgangssignaler kan sendes ud af senderen fra trinnene 1 og 4 til 14. Tælleren tilbagestilles til tilstanden 0 over alt ved et højt niveau på tilbagestillings- og inverteringsindgangslinien. Denne tilbagestilling anvendes ikke i denne forbindelse. Alle tælletrinnene er en statisk herre/slave-flip/flop. Tælleren fremtælles et trin ved hver indgangsimpuls' negativ rettede overgang. Med dette integrerede kredsløb ændres hver bittilstand mellem logisk 0 og logisk 1, når den trigges af den impuls, der bliver negativ (logisk 1 til logisk 0 i det foregående trin). Hvert trin skifter derfor logisk tilstand med den halve frekvens af det foregående trin, idet det opretholder en hukommelse med 14 bit om, hvor enheden er i dens cyklus, som det fremgår af fig. 3. I den sidste del af tidsgivercyklen er alle 14 bit i en logisk tilstand 1. Oscillatorens næste negative udsving driver alle bit til den logiske tilstand 0, og den næste cyklus begynder. Tællerens sidste 4 bit Q^/ ®i2r ^13 °9 ^14 indeholder den krævede information til opdeling af cyklen i 16 lige store dele og til identifikation af, hvilken del enheden befinder sig i på alle tidspunkter.

Disse 4 bit ledes til logikmodulet, hvis kredsløb er vist i fig. 2, og som omfatter en serie logikporte, som bestemmer den korrekte kombination af logiktilstande, som tilfredsstiller de betingelser, som hver af de fem udgangssignaler (fire i 10 minutters cyklen) bør opfylde i deres drifttilstand.

Disse 4 bit ledes til serie logikporte,som bestemmer den korrekte kombination af logiktilstande, som tilfredsstiller de betingelser, som hver af de fem udgangssignaler (fire i 10 minutters cyklen) bør opfylde i deres drifttilstand.

Kredsløbet omfatter tre IKKE OG-porte NI, N2, N3 og og to OG-porte A4, A5.

En indgang på OG-porten A4 er forbundet med IKKE OG--porten N2, mens den anden er forbundet direkte med . Udgangen på A4 er gennem den drivende transistor forbundet med magnetspoleventilen AD. Kun hvis begge indgangssignaler er 1, aktiveres magnetspolen A.

Q14 er gennem den drivende transistor forbundet med magnetspoleventilen BD uden påvirkning fra nogen port.

Den aktiveres når udgangssignalet er 1. IKKE OG- -porten NI er gennem den drivende transistor forbundet med magnetspoleventilen CD, OG-porten AS er på lignende måde forbundet med magnetspoleventilen DD, og IKKE OG-porten N3 er på samme måde forbundet med magnetspoleventilen E.

Hver af IKKE OG-portene er af typen med tre indgange med det resultat, at det eneste tidspunkt, hvorpå der fremkommer udgangssignal 0, er når alle tre indgangssignaler er 1. Da imidlertid alle tre indgange på NI er forbundet med det samme trin, fungerer denne IKKE OG-port simpelthen som en inverter og giver et udgangssignal, som kun driver magnetspolen CD gennem sin udgangstransistor, når der kommer et udgangssignal 0 fra Ql4, men ellers ikke.

IKKE OG-porten N2 har sine tre indgange forbundet med trinnene Q-q' °9 ^13 giver derfor et udgangssignal 1, med mindre alle signalernes Q-^, Q·^ °9 Q·^ er 1.

IKKE OG-porten N3 bliver aktiveret fra IKKE OG--porten N2, og da alle tre indgange aktiveres på denne måde, tjener porten simpelthen som en inverter af udgangssignalet fra N2. Når udgangssignalet fra N2 derfor er 0, er N3' s udgangssignal 1, og dette udgangssignal overføres gennem udgangstransistoren til aktivering af magnetspoleventilen E.

'Magnetspoleventilen DD aktiveres gennem sin drivende transistor af OG-porten A5, som har to indgange/ en fra NI og en fra N2. Følgelig udsendes kun ét udgangssignal 1 fra A5 til magnetspoleventilen DD's drivende transistor, hvis både NI og N2 afgiver udgangssignaler 1.

IKKE OG-porten NI befinder sig på 1 i tidsrummet W og X og på 0 i tidsrummety og Z. IKKE OG-porten N2 befinder sig på 1 i tidsrummet W og Y og på 0 i tidsrummet X og Z. IKKE OG-porten N3 befinder sig på 1 i tidsrummet X og Z og på 0 i tidsrummet W og Y. OG-porten A4 befinder sig på 1 i tidsrummet Y og på 0 i tidsrummet W, X og Z. OG-porten A5 befinder sig på 1 1 tidsrummet W og på 0 i tidsrummet X, Y og Z.

På denne måde er de tidsintervaller, som bestemmes af tidsgiveren, vist i fig. 3. Magnetspoleventilen CD

aktiveres i intervallerne W og X, og magnetspoleventilen DD i intervallet W. Magnetspoleventilen E aktiveres i intervallerne X og Z. Magnetspoleventilen BD aktiveres i intervallerne Y og Z, og magnetspoleventilen AD i intervallet Y. Disse portes udgangsstrømme slukker og tænder for magnet-spoledrivorganerne eller de drivende transistorer Q^, Q^, Q3 / Q4 og Qj. gennem strømbegrænsende modstande R4, R5, R6, R7, og R8. Disse transistorer driver de i fig. 1 viste magnetspoleventiler AD, BD, CD, DD, E, og er beskyttet mod induktive tilbageløb ved hjælp af dioderne D5, D6, D7, D8 og D9.

Intervallerne W+X og Y+Z svarer til tørrecyklustiderne for tankene henholdsvis I og II.

Intervallerne W oq Y svarer til regenerationstrinet for tankene henholdsvis II og I, og intervallerne X og Z svarer til trinet med genopbygning af trykket, når regenerationen er færdig. Således styrer ventilerne A og D regenerationsstrømmen og stopper afgangsstrømmen fra kammeret, når regenerationen er fuldført, idet de tillader genopbygning af trykket, mens ventilernes B og C omskifter tilgangsstrømmen fra det ene kammer til det andet.

Ledningen 2 leder den fugtige tilgangsgas forbi trykfølerne P1 og P2 og trykreduktionsåbningen 3 til den firedelte tilgangsomskifterventil 4-, som omfatter ventilerne A, B, C, D. En af ventilerne C, B leder strømmen af tilgangsgas til den ene af de to tilgangsledninger 5 og 6, idet en af ledningerne 5, 6 altid leder den tilstrømmende gas til toppen af en af tankene I eller II, mens den anden af ledningerne 5 eller 6 afhængigt af ventilerne A, D leder rensestrømmen af regenerationsafgangsgas til udluftning gennem ledningen 11 og lyddæmperen 12, som udlufter den til atmosfæren. Temperaturfølerne T3 bestemmer gastemperaturen i ventilerne A, B, C, D, og føleren T2 bestemmer temperaturen i afgangsledningen 17.

I bunden af hver tank er anbragt en tørremiddelunder-støtning 7, som er fremstillet af en perforeret metalcylinder, som tilbageholder tørremiddellejet 1 i tankene I og II.

Afgangsledningerne 13 og 14 fra bunden af tankene henholdsvis I og II leder til et par kugletilbageslagsventiler 15, 16. Ventilen 4 styres ved hjælp af den elektroniske sekvenstidsgiver gennem sine magnetspolepåvirkede styreventiler mens ventilerne 15, 16 er trykstyrede. Kuglen i afgangsledningen fra den tank j. eller ιχ, der befinder sig i hovedstrømmen, forskydes ved omskiftning og opstart af en hovedstrømning i ledningerne 13 eller 14, mens den anden af kuglerne 151 eller 16' på omskiftningstidspunktet bevæger sig mod sædet og aflukker ledningen 13 eller 14, som leder til det kammer, der undergår regeneration ved reduceret tryk, og leder således hovedafgangsstrømningen gennem afgangsledningen 17.

I begge afgangsledningerne 13 og 14 er anbragt en udtagelig filterskærm, som også er fremstillet af sintret rustfrit trådnet. Denne tjener til at tilbageholde eventuelle tørremiddelpartikler, som ellers kunne blive ført ud fra lejeti forbi tørremiddelunderstøtningen 7 med henblik på at holde afgangsventilerne 15, 16 og resten af systemet fri for disse partikler.

Fra ventilerne 15, 16 udgår forsyningsledningen 17 til afgivelse af den tørrede afgangsgas fra tørreapparatet til det system, som forsynes hermed. I ledningen 17 kan være anbragt et afgangsmanometer og en fugtighedsføler H, men disse kan udelades.

En tværledning 19 med en snæver passage forbinder afgangs ledningerne 13, 14 uden om ventilerne 15, 16, når en af disse er lukkede, og leder en rensestrøm til den ledning 13 eller 14, som fører til den tank, der er afskåret fra hovedstrømmen. Ledningen 19 har på grund af sin lille diameter en trykreducerende funktion, eftersom trykket nedstrøms herfor er reduceret til atmosfæretryk, når en af renseventilerne A eller D er åben, og den begrænser desuden volumenet af den rensestrømning, som afgrenes fra afgangsgassen ved ventilerne 15, 16 til regenerering af den brugte tank. Renseafgangsventilerne A, D styrer rensestrømningen gennem ledningerne 5, 6 i overensstemmelse med signaler fra den elektroniske tidsgiver, som åbner og lukker dem på passende tidspunkter ved hjælp af de på passende måde magnetspolepåvirkede styreventiler. Magnet-spoleventilen Έ på en anden begrænsede strømledning åbnes under genopbyggelse af trykket med heblik på at gøre denne proces hurtigere i tørreapparater med kortere cyklustider. Dette er valgfrit, idet det afhænger af størrelsen af og hastigheden i tørreapparatet.

Hvis tanken I til venstre befinder sig i tørrecyklen, og tanken II til højre befinder sig i regenerationscyklen, er ventilerne 4B og D åbne, 4C og A lukkede, og tørré-apparatets arbejdsgang er følgende : våd tilgangsgas ved f.eks. 7 bar (100 psig), med en volumenhastighed på 8,64 m /min (305 s.c.f.m.) og mætningspunkt 26,7°C (80°F), strømmer ind gennem tilgangsledningen 2, passerer ventilen 4 (idet

Q

ventilen er lukket) og strømmer ind i toppen af den første tank I, strømmer derfra ned gennem lejet 1 af tørremateriale i denne, f.eks. kiselgel eller aktiveret aluminiumoxid, til bunden af tanken og derfra gennem understøtningerne 7, ledningen 13 og ventilen 15 til afgangsledningen 17 for tør gas. Afgangsgas afgives der ved 7 bar (100 psig) og 7,5 ni /min (265 s.c.f.m.) og med et dugpunkt -73,3°C (-100°F). Kuglen 16' forhindrer at tør gas strømmer ind i ledningen 14 undtagen gennem ledningen 19. Denne afmålte mængde af den tørre afgangsgas, 1,13 m /min (40 s.c.f.m), afledes gennem ledningen 19, hvor dens tryk reduceres til atmosfæretryk, og passerer derefter gennem ledningen 14 til bunden af den anden tank II, som befinder sig i regenerationscyklen. Rensestrømmen passerer op gennem tørre-middellejet 1, strømmer ved toppen ind i ledningen 6 og passerer derfra gennem ventilen 4D til ledningen 11 og lydddæmperen 12, hvor den udluftes til atmosfæren.

Denne cyklus fortsætter indtil regenerationscyklusperioden W er udløbet, hvorefter den elektroniske tidsgiver lukker renseafgangsventilen D ved deaktivering af styreventilen DD. Følgelig genopbygger ledningen 19 langsomt trykket i tank II. Systemet fortsætter med tanken I i tørrecyklen, indtil den fastsatte cyklustid W + X er gået, hvorefter den elektroniske sekvenstidsgiver omskifter ventilerne 4C, B, og cyklen begynder igen med kamrene omskiftet.

Det tidsrum W+X (ogY+Z), hvori hvert leje vil befinde sig i tørrecyklen, er intervallet X (og Z) større end det tidsrum W (og Y), som kræves til at regenerere det brugte leje. Når regenerationstiden er gået, lukkes ventilen D (eller A), og trykket genopbygges langsomt i den regenererede tank gennem ledningen 19. Denne genopbygning af trykket kan eventuelt accelereres ved åbning af ventilen E.

Når den fastsatte cyklustid W + X er gået omskifter den elektroniske tidsgiver ventilerne 4C, B, på en sådan måde at våd tilgangsgas, som strømmer ind gennem tilgangsledningen 2, passerer gennem ledningen 6 til toppen af tanken II, mens tilbageslagsventilen 16 skifter og åbner linien 14, hvorefter tilbageslagsventilen 15 skifter og lukker linien 13, sådan at tør afgangsgas nu kan passere fra bunden af tanken II til forsyningsledningen 17 for tør gas, mens ledningen 13 er lukket med undtagelse af den strømning af rensegas, som passerer udenom ventilen 15 gennem tværledningen 19 nu i den modsatte retning. Rensestrømningen fortsætter gennem ledningen 13 til bunden af tanken I, som befinder sig i regenerationscyklen, og derfra opad gennem lejet til ledningen 5 og derfra gennem ventilen 4A, ledningen 11 og lyddæmperen 12, hvor den udluftes til atmosfæren.

Almindeligvis udføres tørrecyklen med gas ved et trysom ligger over atmosfæretryk, af størrelsesordenen 1 til 24,5 bar (15 til 350 psig). Gennemstrømningsåbningen i tværledningen 19 sikrer sammen med renseafgangsventilerne A og D, at regenerationscyklen udføres ved et tryk, som er betydelig reduceret i forhold til det tryk, hvorved adsorptionscyklen udføres.

Tørreapparatet i fig. 4 er indrettet til at regenerere et brugt tørremiddelleje med en rensestrøm af opvarmet afgangsgas. Til dette formål anvendes et elektrisk varmeapparat H^, H^ gennem hvilket en ledning 30 passerer i strømningsforbindelse med en ledning 34, som leder til bunden af hver beholder. 31, 33 fra skytteventilen 32 (shuttle valve) og afgreningsstrømningspassagen 36 gennem tilbageslagsventilerne 37, 38 og ledningen 39.

Tørreapparatet er sammensat af et par tørremiddel-beholdere 31, 33, som er anbragt lodret. Hver beholder indeholder et leje med tørremiddel 41 såsom aluminiumoxid eller kiselgel. I beholderne er desuden anbragt åbninger 42, 43 til udtagning eller påfyldning af tørremiddel. I bunden af hver beholder er anbragt en tørremiddelunderstøtning 44, som er udført af perforeret rustfrit stålplade, og ved toppen af hver beholder er ved afgangen fra denne anbragt en filtersigte 45, som kan være udtagelig, og er udført af rustfrit ståltrådsnet eller perforeret rustfri stålplade. Disse sigter tilbageholder de større tørremiddelpartikler, som ellers kunne blive ført ud fra beholderne, når beholderne befinder sig i hovedstrømmen, og holder resten af systemet fri fra sådanne partikler, men selvfølgelig frasier de ikke støv og fine partikler.

Der er anbragt fugtfølere 58 i hvert leje nær afgangsudløbet for at kunne detektere fugtfronten, før den bevæger sig ud af lejet.

Systemet omfatter en tilgangsledning 46, som leder til en firevejsventil 47, der omskiftes af et på-virkningsorgan 48, som påvirkes af magnetspoleventilen 27 der styres af den elektroniske sekvenstidsgiver, hvis kredsløb er vist i fig. 5, i overensstemmelse med de intervaller., der er foreskrevet af tidsdiagrammet i fig. 6.. Således leder ventilen 47 strømningen af tilgangsgas til den ene af de to tilgangsledninger 55 eller 56, som leder den indstrømmende gas til bunden af hver beholder 31, 33. Firevejsventilen 47 leder også rensestrømmen fra den beholder, der er afskåret fra hovedstrømmen og bliver regenereret, til den elektrisk påvirkede udluftningsvéntil 52 for rensestrømmen.

Tilbageslagsventilerne 37, 38 sikrer strømning i samme retning til den af beholderne 31 eller 33, som bliver regenereret. Lejet i hovedstrømmen befinder sig ved et højere tryk end trykket i ledningen før tilbageslagsventilerne, og det fra hovedstrømmen afskårne leje befinder sig ved et lavere tryk, derfor fortsætter strømningen kun gennem den tilbageslagsventil, som leder til det leje/ der er afskåret fra hovedstrømmen.

Ved toppen af hver beholder 31, 33 er anbragt en afgangsledning 28, 29/ som begge leder til skytteventilen 32 med frit rullende kugle.

Ventilen 47 betjenes af trykluftcylinderen 48, som føres frem og tilbage af trykluft styret af magnetspoleventilen 27 i overensstemmelse med et signal fra den elektroniske sekvenstidsgiver. Ventilen 32 reagerer simpelthen på ændringen i strømningen gennem beholderne 31, 33, når ventilen 47 omskiftes. Fra ventilen 32 ved afgangsåbningen 49 udgår forsyningsledningen 53 for afgangsgas til levering af den tørrede afgangsgas fra tørreapparatet til det system, der forsynes hermed.

Den elektroniske sekvenstidsgiver vil påvirke ventilen 47 ved afslutningen af det på forhånd bestemte tidsinterval for tørringen W + X eller Y + Z, som det ses i fig. 6.

Imidlertid er regenerationstiden, dvs. W eller Y, mindre end tørretiden, og den elektroniske sékvenstidsgiver vil således ved afslutningen af dette interval lukke af gangs ventilen 52 og give mulighed for at den regenererede beholder 31 eller 33 får genopbygget trykket.

Tørreapparatets arbejdsgang er følgende. Våd indstrømmende gas ned ledningstryk indføres gennem ledningen 46 til firevejsomskifterventilen 47, hvor den ledes til en af beholderne 31 eller 33. Hvis beholderen 31 befinder sig i tørrecyklen, stilles firevejsomskifterventilen 47 til at lede den indstrømmende gas gennem ledningen 55 til bunden af beholderen 31. Tilgangsgassen passerer opad gennem tørremiddelunderstøtningen 44 op gennem tørremiddellejet 41 til toppen, idet fugten bliver absorberet på tørremidlet, mens dette sker, og den tørre gas ledes til og gennem afgangsledningen 28 til skytteventilen 32 med frit rullende kugle. Når trykforskellen over kuglen når den på forhånd bestemte grænse, blæser den kuglen af sit. sæde, åbner ledningen fra beholderen 31 og lukker ledningen til beholderen 33, og gasstrømmen fortsætter derefter gennem •ventilen 32 til forsyningsledningen 53.

Rensestrømningen fortsætter forbi ventilen 32 gennem ledningen 39 til ventilen 38 og derfra gennem ledningen 34 og varmeapparatet H2 til toppen af beholderen 33, hvorfra den fortsætter nedad gennem lejet 41, ledningen 56 og gennem ventilen 47 til udluftning. Ved afslutningen af intervallet H2 deaktiverer den elektroniske sekvenstidsgiver triacen S2, som afbryder strømforsyningen til opvarmningselementet H2/ hvorved lejet får mulighed for at afkøle den resterende del af rensecyklen. Dette fortsætter i intervallet U2 eller i den resterende del af intervallet W, hvorefter tidsgiveren lukker renseudluftningsventilen 52 og giver mulighed for, at beholderen 33 igen påføres tryk.

Tørreapparatet fortsætter i denne cyklus, indtil den foreskrevne tørretid W + X (eller Y + Z) er gået, hvorefter tidsgiveren påvirker ventilen 27 til at føre stemplet i cylinderen 48 frem og tilbage, hvorved ventilen 47 omskiftes til den næste 90° forskudte stilling. Det vil ændre strømningen af tilgangsgas, som strømmer ind gennem ledningen 46, fra ledningen 55 til ledningen 56 og ind i bunden af den anden beholder 33, afgangsgassen strømmer ud af beholderen 33 gennem ledningen 29. Når denne afgangsstrømning passerer ventilen 32, blæses kuglen fra sit sæde, åbner ledningen fra beholderen 33 og lukker ledningen til beholderen 31, og strømningen fortsætter gennem ventilkammeret til forsyningsledningen 53.

Rensegas ledes nu fra ventilen 32 gennem ledningen 34 til bunden af beholderen 31, hvorfra den passerer opad gennem varmeapparatet og derefter nedad gennem adsorptionslejet 41 i beholderen 31's adsorptionskammer, kommer ud ved bunden af beholderen og passerer derefter gennem ledningen 55 og ventilen 47 til renseudluftningsventilen 52.

Ved afslutning af intervallet deaktiverer den elektroniske sekvenstidsgiver triacen S^/ som afbryder strømforsyningen til varmeelementet og giver mulighed for, at rensegassen afkøler lejet.

Denne rensestrømning foresætter derefter, indtil intervallet Y er udløbet, hvorefter tidsgiveren lukker renseudluftningsventilen 52 og giver mulighed for, at beholderen 31 igen får påført tryk. Ved afslutning af intervallet Z er det på forhånd bestemte maksimalt tilladelige fugtighedsniveau i afgangsgassen fra beholderen 33 nået, hvorefter tidsgiveren deaktiverer ventilen 27. Ventilen 47 drejes 90° til sin oprindelige stilling, og den første cyklus gentages.

Kredsløbet for tidsgiveren i det varmereaktiyerede varméapparat i fig. 4 er vist i fig. 5. Kredsløbet er magen til dét i fig. 2 viste med undtagelse af det logiske portmodul, og følgelig vil kun denne del af kredsløbet blive beskrevet.

Som det fremgår af fig. 5 er tælletrinnene Q^q og forbundet som indgange til IKKE OG-porten 1, hvis anden indgang er forbundet med IKKE OG-porten 2's udgang. Trinnene Q-^2 °9 Q13 er forbundet som indgang til IKKE OG-porten 3, idet Q13 er forbundet med to indgange på denne port. Hver af disse trin giver ét. eller to af de tre indgangssignaler til disse IKKE OG-porte. Det sidste trin Q14 er forbundet med magnetspoleventilen 27 gennem dens drivende transistor og desuden som en indgang til IKKE ELLER-portene 5 og 6.

IKKE OG-porten 2 har alle tre indgange forbundet til Q og gennem IKKE OG-porten 3. Resultatet er, at IKKE 0G--porten 2 tjener som en inverter for IKKE OG-porten 3.

Følgelig giver IKKE OG-porten 1 altid et udgangssignal 1, medmindre alle trinnene Qog IKKE OG-porten 2 giver udgangssignaler på 1, i hvilke tilfælde udgangssignalet o er 0. IKKE OG-porten 2 giver samme reaktion, men fordi den inverterer IKKE OG-porten 3, er dens udgangssignal kun 1, når både Ql2 og Q13 giver udgangssignaler på 1.

IKKE OG-porten 11 s udgang er forbundet med den ene indgang på IKKE ELLER-porten 4, mens den anden indgang er forbundet med jord, sådan at IKKE ELLER-porten 4 tjener som en inverter for dette udgangssignal, og denne giver kun et udgangssignal på 1, når IKKE ELLER-porten 1 giver et udgangssignal på 0. IKKE ELLER-porten 4 driver renseudluftnings-magnetspoleventilen 52 gennem dens drivende transistor.

Udgangssignalet fra IKKE OG-porten 2 ledes som det ene indgangssignal til IKKE OG-porten 1 og som det ene indgangssignal til IKKE ELLER-portene 6 og 7. Den anden indgang på IKKE ELLER-porten 5 er forbundet med jord, og det andet indgangssignal til IKKE ELLER-porten 6 stammer fra trinnet . Den anden indgang på IKKE ELLER-porten 7 er forbundet med udgangen på IKKE ELLER-porten 5, som følgelig tjener som en inverter for trinnet Q-^·

Triacen g får sit indgangssignal fra IKKE ELLER-porten 7 og triacen S2 får sit indgangssignal fra IKKE ElLER-porten 6. Triacen S-^ styrer varmeapparatet og triacen S2 styrer varmeapparatet Η2· Vekselstrømsforsyningskilden er betegnet P.

IKKE OG-porten 1 qiver følgeligt et udgangssignal på 0 under intervallerne X og Z (som det ses i fig. 6) og på 1 under intervallerne W og Y.

IKKE OG-porten 2 giver et udgangssignal på 1 under intervallerne U2, X, U^ og Z og på 0 under intervallerne H·^ og H2· IKKE OG-porten 3 giver et udgangssignal på 0 under de samme intervaller U2, X^r U^ og Z og et udgangssignal på 1 under de samme intervaller og H2· IKKE ELLER-porten 4 giver et udgangssignal på 1 under intervallerne X og Z og et udgangssignal på 0 under intervallerne W og Y.

IKKE ELLER-porten 5 giver et udgangssignal på 1 under intervallet W + X og et udgangssignal på 0 under intervallet Y + Z.

IKKE ELLER-porten 6 giver et udgangssignal på 1 under intervallet H2 og et udgangssignal på 0 under intervallerne U2 + X + Ηχ + ϋχ + Z.

IKKE ELLER-porten 7 giver et udgangssignal på 1 under intervallet og et udgangssignal på 0 under intervallerne H2 + U2 + X og U-, + Z.

Resultatet er følgelig at påvirkningscylinderen 48 for ventilen 47 påvirkes ved enden af intervallerne W + X og Y + Z af magnetspoleventilen 27, mens renseudluftnings-ventilen 52 påvirkes ved enden- af intervallet W og ved enden af intervallet Y.

Fig. 7, 8, 9 og 10 viser to alternative udførelser af et logisk portmodul og dets tidsmæssige intervalrækkefølge for enten tørreapparatet ifølge fig. 1 til 3 eller tørre-apparatet ifølge fig. 4 til 6.

Det kredsløb, hvori det logiske portmodul ifølge fig. 7 er anvendt, er identisk med det i fig. 9 viste med undtagelse af det logiske portmodul, og følgelig er kun den del af kredsløbet vist.

Kredsløbet omfatter tre IKKE OG-porte NI, N2 og N3, to OG-porte A4, A5 og to invertere 16, 17.

Alle IKKE OG-portene NI, N2 og N3 har tre indgange.

IKKE OG-porten NI modtager som indgangssignal udgangssignalerne fra trinnene Q^q, Q^2 ogr Q13. IKKE OG-porten N2 modtager udgangssignalerne fra trinnene Q^, Q^2 °9 Q·^· IKKE OG--porten N3 modtager kun udgangssignalerne fra IKKE OG-portene Ni og N2, idet den sidste er ledt til to af indgangene på N3.

Udgangssignalet fra IKKE OG-porten N3 driver magnetspoleventilen E gennem dens drivende transistor. Det ledes også til inverteren 16, som leder det inverterede udgangssignal til det ene af indgangene på OG-portene A4 og A5. Den: anden indgang på porten A4 får tilledt det sidste tællertrin En indgang på porten A5 får også tilledt det sidste trin men gennem inverteren 17. Den anden indgang på porten A5 får gennem inverteren 16 tilledt udgangssignalet fra IKKE OG-porten N3.

Følgelig afgiver IKKE OG-porten NI et udgangssignal på 0 under intervallerne X^, X^, Z^ og Z^ og på 1 under'intervallerne W, X2, Y og Z^.

IKKE OG- porten N2 giver et udgangssignal på 0 under intervallerne X^t X3, °9 Z3 og et udgangssignal på 1 under intervallerne W, X^ Y og Z^.

IKKE OG-porten N3 giver et udgangssignal på 1 under X og Z og et udgangssignal på 0 under W og Y.

OG-porten A4 giver et udgangssignal på 1 under Y og et udgangssignal på 0 under W, X og Z.

OG-porten A5 giver et udgangssignal på 1 under W og et udgangssignal på 0 under X, Y og Z. Inverteren 16 giver et udgangssignal på 0 under X og z og et udgangssignal på 1 under W og Y, og inverteren 17 giver et udgangssignal på 1 under W og X og på 0 under Y og Z.

Dette kredsløb illustrerer således, at varigheden af tidsintervallerne X og Z ikke behøver at være begrænset til sådanne dele af cyklen, som kan opnås ved succesiv halvering af cyklerne. I denne indretning er både X og Z 3/32 af hele cyklustiden.

Dette Opnås som vist ved at opdele disse intervaller i tre delintervaller, som hver har en længde på i/32 cyklus. Trinnene til..Q^ er forøget med trinnet Q^q til findre opdeling af cyklen. IKKE OG-porten Ni bliver skiftet til logisk 0 under den første og den tredje af disse delintervaller, og IKKE OG-porten N2 under det andet og tredje. Enhver kombination af disse begivenheder tillader IKKE OG-porten N3 at skifte til et udgangssignal på logisk 1 og danner således de nye intervaller for X og Z.

Som det fremgår af fig. 9, er tællertrinnet forbundet som en indgang til hver af IKKE OG-portene A og B. Trinnet er også forbundet på denne måde, og det samme er trinnet Q-^° Hver af disse trin giver følgelig et af de fire indgangssignaler til disse IKKE OG-porte. Det sidste trin er forbundet direkte som den fjerde indgang til IKKE OG-porten A men kun indirekte som de to indgange gennem IKKE OG-porten C til den fjerde indgang på IKKE OG--porten B. Resultatet er at IKKE OG-porten B tjener som en inverter, idet begge dets indgange er forbundet med trinnet ^14' følgelig gives IKKE OG-porten A altid et udgangssignal på 1, med mindre alle trinnene Q^r 0^2' ®13 og ®14 9*ver udgangssignaler på 1, i hvilke tilfælde udgangssignalet er 0. IKKE OG-porten B reagerer på samme måde men på grund af inverter en, IKKE OG-porten C, forekommer dette kun, når Ql4 er i den modsatte tilstand af, hvad der påvirker porten A, dvs. et udgangssignal 0.

IKKE OG porten A er ledt til den ene indgang på IKKE OG-porten E, mens den anden indgang forsynes direkte fra det sidste trin Q14/ hvorved porten E følgelig giver et udgangssignal, når et af udgangssignalerne fra A og trinnet Q^4 eller begge er 0.

IKKE OG-porten F tjener som en inverter for dette udgangssignal og er tilledt magnetspoleventilen AD gennem denned drivende transistor Q2.

Magnetspoleventilen BD forsynes gennem transistoren Q2 af det sidste tællertrin Q^4.

Magnetspoleventilen CD forsynes ligeledes gennem transistoren Q4 af det sidste tællertrin Q^4 inverteret ved hjælp af IKKE OG-porten C.

Udgangssignalet fra IKKE OG-porten B ledes som et indgangssignal til IKKE OG-porten G, idet det andet indgangssignal er det inverterede udgangssignal fra det sidste trin Q^4, hvor invertionen udføres ved hjælp af IKKE OG-porten C.

Som det fremgår af fig..'10, afgiver IKKE OG-porten A følgelig et udgangssignal på 1 under intervallerne VJ + X + Y og på 0 kun under intervallet Z.

IKKE OG-porten B afgiver et udgangssignal på 1 under intervallerne w og Y + Z og på 0 kun under intervallet X.

IKKE OG-porten E afgiver et udgangssignal på 1 og F et udgangssignal på 0 under intervallet W + X og Z og et udgangssignal på 0, F er 1, under intervallet Y.

IKKE-OG porten G afgiver et udgangssignal på 0 (og IKKE OG-porten H et udgangssignal på 1) under intervallet W og et udgangssignal på 1 (mens H afgiver et udgangssignal på 0) under intervallerne X + Y + Z.

IKKE OG-porten C afgiver et udgangssignal på 1 under intervallet W + X og et udgangssignal på 0 under intervallet Y + Z.

Resultatet er følgelig at påvirkningscylinderen for strømningsstyreventilen påvirkes ved afslutningen af intervallerne W + X og Y + Z, mens renseudluftningsventilen påvirkes ved afslutningen af intervallet W ved afslutningen af intervallet Y.

Det er følgelig klart, at der kan udformes et stort antal kombinationer af logiske porte til opnåelse af de samme tidsgiverintervaller, og at en hvilken som helst kombination af rækkefølger og tidsgiverintervaller er mulig ved et passende valg af logiske porte af OG-, IKKE OG-, ELLER- og IKKE ELLER-arterne, i mulige kombinationer med invertere.

I tørreapparatsystemet ifølge opfindelsen kan anvendes en hvilken som helst art absorptionsmateriale, som er egnet til at absorbere fugt og gasser. Aktivt kul aluminiumoxid, kiselgel, magnesia, forskellige metaloxider, lerarter, valkejord, benkul, "Mobilbeads" og lignende fugt-adsorberende materialer kan anvendes som tørremiddel.

Der kan også anvendes molekylære sier, idet disse i mange tilfælde har fugtfjernende egenskaber. Denne materialetype omfatter zeolitter, både naturligt forekommende og syntetiske, hvori- porernes diameter kan variere fra nogle få Ångstrøm til fra 12 til 15 Ångstrøm eller mere. Chabasit og analcit er repræsentative for de naturligt forekommende zeolitter, som kan anvendes. De syntetiske zeolitter, som kan anvendes, omfatter dem, som er beskrevet i USA-patentskrifterne nr. 2.442.191 og 2.306.610. Alle disse materialer er velkendte som tørremiddel, og detaljerede beskrivelser af disse findes i faglitteraturen.

De tørreapparater, som er beskrevet og vist på tegningen, er alle indrettet til rensestrømsregeneration med rensestrømmen gående modsat den våde tilgangsgas's strømretning. Dette er, som det er kendt, den mest effektive måde, at anvende et tørremiddelleje på. Når den våde gas passerer gennem tørremiddellejet i en retning, aftager tørremidlets fugtighedsindhold gradvis, og normalt vil der være adsorberet mindst fugtighed i afgangsenden af lejet. Følgelig er det kun sund ingeniørpraksis at indføre den regenererede rensegas fra afgangsenden, således at det undgås at drive fugt fra lejets: mere våde del ind i lejets mere tørre del og derved forlænge den krævede regenerationscyklustid. Hvis rensetidsstrømmen bliver tilført i udtagsenden, vil den fugtighed, som befinder sig der, skønt det måske kun er en lille mængde, blive fjernet af rensestrømmen og bragt nedad mod den mere våde ende af lejet. Således bliver lejet regenereret fremadskridende fra udtagsenden, og al fugtigheden transporteres den mindst mulige afstand gennem lejet, før den når frem til indtagsenden.

Til nogle formål kan det imidlertid være ønskeligt at lede rensestrømmen i den samme retning som tilgangsstrømmen.

Skønt opfindelsen er blevet beskrevet med hovedvægten lagt på et tørremiddelapparat og en fremgangsmåde til tørring af gasser, vil det for fagfolk være indlysende, at dette apparat med et passende valg af adsorptionsmaterialet kan anvendes til udskillelse af en eller flere luftforminge komposanter fra en luftformig blanding. I et sådant tilfælde kan den adsorberede komposant fjernes fra adsorptionsmaterialet ved en trykreduktion under regeneration uden tilførsel af varme. Således kan fremgangsmåden anvendes til udskillelse af hydrogen fra petroleum-hydro-carbon-strømme og andre gasblandinger, som indeholder dette, til udskillelse af hydrogen fra nitrogen, til udskillelse af olefiner fra mættede hydrocarboner og lignende.

Adsorptionsmaterialer, som kan anvendes til dette formål, vil være kendte for fagfolk.

I mange tilfælde kan adsorptionsmaterialer, som an-vendes til at fjerne fugtighed fra luft, også fortrinsvis anvendes til at adsorbere en eller flere gaskomposanter fra en blanding af disse, f.eks. aktiveret carbon, glasuld, adsorberende bomuld, metaloxider, lerarter som f.eks. attapulgit og bentonit, valkejord, benkul samt naturligt forekommende og syntetiske zeolitter. Zeolitterne er særligt effektive til fjernelse af nitrogen, hydrogen og olefiner som ethylen eller propylen fra en blanding med propan og højere parafinhydrocarboner, buten eller højere olefiner. En zeolits udvælgelsesevne er afhængig af materialets porestørrelse. Den tilgængelige litteratur angiver den selektive adsorptionsevne for tilgængelige zeolitter, så valget af et materiale til et bestemt formål er temmelig simpelt og udgør ikke en del af opfindelsen.

I nogle tilfælde kan adsorptionsmaterialet anvendes til at udskille et antal stoffer ved en enkelt gennemgang. Aktiveret aluminiumoxid vil f.eks. adsorbere både fugtdampe og kultveilte i modsætning til "Mobilbeads", som kun vil adsorbere vanddamp i en sådan blanding.

Claims (7)

1. Fremgangsmåde til reduktion af en eller flere første gassers koncentration i en blanding af disse med en anden gas til under en maksimumsgrænsekoncentration af disse i den anden gas, idet blandingen føres i kontakt med og fra den ene ende til den anden i et af to lejer af et adsorptionsmateriale, som har en større affinitet til den første gas, hvilken fremgangsmåde omfatter at den første gas adsorberes herpå med henblik på at skabe en luftformig afgangsgas med en koncentration mindre end maksimummet, og at der derefter dannes en koncentrationsgradient af den første gas i lejet, som progressivt aftager fra den ene til den anden ende, efterhånden som adsorptionen skrider frem, og en stigende koncentration af den første gas i lejet, som afgrænser en koncentrationsfront, der progressivt skrider frem i lejet fra den ene ende til den anden, efterhånden som adsorptionsmaterialets kapacitet herfor aftager, og derpå, mens der ledes en rensestrøm af luftformig afgangsgas gennem det andet af de to lejer af adsorptionsmaterialet med henblik på at desorbere den første, herpå adsorberede gas og vende den første gas's koncentrationsfronts fremadskridende retning i lejet, regenereres det andet leje for en anden adsorptionscyklus, hvorefter lejerne periodisk omskiftes, så at alternativt et leje befinder sig i cyklens regenerationsdel og det andet leje befinder sig i cyklens adsorptionsdel, kendetegnet ved, at a) omskiftningen tidstyres i fastsatte tidsintervaller, som er ens for hver cyklus i rækkefølgen, og som bestemmes elektronisk ved hjælp af en kombination af digitale integrerede kredsløb, der omfatter en tidsforsinkelsesoscillator, som frembringer elektriske impulser ved valgte tidsintervaller, en binær tæller, som modtager og tæller de elektriske impulser fra oscillatoren og lagrer information ved multipla af tidsintervallerne, og et logisk modul med et antal logikporte, som fortolker og virker i afhængighed af valgte udgangskombinationer fra tælleren svarende til ønskede faste tidsintervaller for adsorptions- og regenerationscyklusomskiftningen, hvilket logiske modul styrer cyklustiden til en periode, der ikke er kortere end regenerationstiden, og b) adsorptionslejerne omskiftes ved afslutningen af denne cyklustid.

2. Apparat til gasfraktionering til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, hvilket apparat som de vigtigste dele omfatter i det mindste et adsorptionsmiddelleje, som er indrettet til alternerende periodisk trinvis adsorption og regeneration, i det mindste én magnetspole-ventil, som kan bevæges mellem stillinger, der åbner og lukker for gasstrømningen gennem lejet eller lejerne under adsorption og regeneration, et drivorgan for magnet-spoleventilen, kendetegnet ved en elektronisk sekvenstidsgiver, som tidsstyrer cyklusomskiftningen af lejerne til adsorption og regeneration i en rækkefølge af faste tidsintervaller, som er ens for hver cyklus i rækkefølgen, og som bestemmes elektronisk, hvilken sekvenstidsgiver omfatter en kombination af en tidsforsinkelsesoscillator, der frembringer elektriske impulser ved valgte tidsintervaller, en binær tæller, der modtager og tæller de elektriske impulser fra oscillatoren og lagrer information ved multipla af tidsintervallerne, og et logisk modul med et antal logikporte, der fortolker og virker i afhængighed af valgte udgangskombinationer fra tælleren svarende til ønskede faste tidsintervaller for adsorptions- og regenerationscyklusomskiftningen, idet det logiske modul funktionsmæssigt er forbundet med drivorganet for magnetspoleventilen og styrer gasstrømningen gennem det adsorberende gasfraktioneringssystem i overensstemmelse med de elektronisk bestemte faste cyklustidsintervaller .

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at oscillatoren er et selv-udstyrende elektronisk kredsløb, hvis udgangssignaler er en periodisk funktion af tiden.

4. Apparat ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at tidsgiveroscillatoren udnytter et multi-vibratorkredsløb, som trigger sig selv, er fritsvingende og har en ydre kondensator, der oplades gennem et sæt af modstande og aflades gennem et andet sæt, sådan at tidsgiverintervallet kan varieres inden for et ønsket område ved at variere impedansen af disse to sæt af modstande eller kapaciteten af den ydre kondensator.

5. Apparat ifølge krav 2-4, kendetegnet ved, at den binære digitale tæller omfatter et antal trin, som i kombination lagrer antallet af impulser ved multipla af tidsintervallerne.

6. Apparat ifølge krav 2-4, kendetegnet ved, at den binære tæller er en binær digital tæller af "ripple-carry"-typen med "ripple-carry"-tælletrin, som multiplicerer tidsgiverintervallet fra et trin til det næste.

7. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at hvert tællertrin er en statisk herre/slave-flip/-flop, og at tælleren fremtælles i trin ved hver indgangs-impuls' negativt rettede overgang.