CS243224B1

CS243224B1 - Two-circuit compressor evaporation and condensing set

Info

Publication number: CS243224B1
Application number: CS848671A
Authority: CS
Inventors: Drahomir Jurajda
Original assignee: Drahomir Jurajda
Priority date: 1984-11-14
Filing date: 1984-11-14
Publication date: 1986-06-12
Also published as: CS867184A1

Abstract

Podstatou zařízení je, že pracovní kompresor (44) teplonosného plynu je sací větví napojen na pracovní komoru (01) a výtlačnou větví přes tepelné výměníky (45, 46, 43), odlučovač mlhoviny (47), expanzní ventil (49) a tepelný výměník (42) zpět na pracovní komoru (01). Oběhový ventilátor (2b) je sací větví napojen rovněž na pracovní komoru (01) a výtlačnou větví přes výměníky (48, 46) zpět na vstup do pracovní komory. Přitom pracovní komora (01), oběhový ventilátor (2b) i všechny prvky vlastní kondenzační jednotky (4) jsou od vnějšího okolí i od sebe navzájem tepelně izolovány.The essence of the device is that the working compressor (44) of the heat transfer gas is connected by a suction branch to the working chamber (01) and by a discharge branch via heat exchangers (45, 46, 43), mist separator (47), expansion valve (49) and heat exchanger (42) back to the working chamber (01). The circulating fan (2b) is also connected by a suction branch to the working chamber (01) and by a discharge branch via exchangers (48, 46) back to the entrance to the working chamber. In this case, the working chamber (01), the circulating fan (2b) and all elements of the condensing unit (4) are thermally insulated from the external environment and from each other.

Description

[54] Dvouokruhová kompresorová odpařovací a kondenzační souprava[54] Dual circuit compressor evaporation and condensation set

Podstatou zařízení je, že pracovní kompresor (44) teplonosného plynu je sací větví napojen na pracovní komoru (01) a výtlačnou větví přes tepelné výměníky (45, 46, 43), odlučovač mlhoviny (47), expanzní ventil (49) a tepelný výměník (42) zpět na pracovní komoru (01). Oběhový ventilátor (2b) je sací větví napojen rovněž na pracovní komoru (01) a výtlačnou větví přes výměníky (48, 46) zpět na vstup do pracovní komory. Přitom pracovní komora (01), oběhový ventilátor (2b) i všechny prvky vlastní kondenzační jednotky (4) jsou od vnějšího okolí i od sebe navzájem tepelně izolovány.The essence of the device is that the heat transfer gas working compressor (44) is connected via a suction line to the working chamber (01) and the discharge line via heat exchangers (45, 46, 43), nebula separator (47), expansion valve (49) and heat exchanger (42) back to the working chamber (01). The circulation fan (2b) is also connected to the working chamber (01) via the suction branch and via the discharge branch via the exchangers (48, 46) back to the inlet of the working chamber. The working chamber (01), the circulation fan (2b) and all the elements of the condensation unit (4) are thermally insulated from the outside and from each other.

Vynález se týká dvouokruhové kompresorové odpařovací a kondenzační soupravy a řeší problém účinného využití kondenzačního tepla kapalin odpařených v pracovních komorách, nebo pracovních zónách kontinuálních linek pro chemické úpravy, čištění a sušení výrobků, jako podstatného zdroje energie pro vlastní provoz těchto zařízení a zároveň problém ekonomicky výhodného zpětného získávání kapalin, odpařovaných v pracovních zónách zařízení. V případě speciálních sušáren se řeší problém zachování vysokého stupně čistoty vysoušené látky.The invention relates to a dual-circuit compressor evaporation and condensation kit and solves the problem of efficiently utilizing the condensation heat of liquids evaporated in the working chambers or working zones of continuous lines for chemical treatment, cleaning and drying products as an essential energy source for the operation of these plants. recovery of liquids vaporized in the working zones of the plant. In the case of special dryers, the problem of maintaining a high degree of purity of the dried substance is solved.

Typickým případem energeticky náročných provozů tohoto typu jsou linky chemických předúprav a galvanovny. Například u obvyklé linky pro klasické odmašťování a fosfátování kovových detailů postřikem, s příkonem cca 250 kW, se většina tepla přiváděného do zařízení odvádí vodními párami do odvětrání linky. U zařízení pro odmašťování detailů v párách organických rozpouštědel se podstatná část tepla přiváděného do varné zóny bez užitku odvádí chladicí vodou, nebo u modernějších zařízení chladicím vzduchem. Některé principiálně výhodné metody čištění detailů postřikem organickými rozpouštědly se prakticky vůbec nerealizují, neboť kromě energetických nákladů jsou náklady na úhradu nefunkčně vypařených a ventilací odvedených rozpouštědel pro průmyslovou výrobu ekonomicky neúnosné.Typical cases of energy-intensive operations of this type are chemical pre-treatment lines and galvanizing plants. For example, in a conventional line for conventional degreasing and phosphating of metal details by spraying, with a power input of about 250 kW, most of the heat supplied to the plant is removed by water vapor to vent the line. In the device for degreasing details in organic solvent vapors, much of the heat supplied to the cooking zone is uselessly removed by cooling water, or in more modern devices by cooling air. Some of the principally advantageous methods of cleaning details by organic solvent spraying are virtually impossible at all, since in addition to energy costs, the cost of covering non-functional vaporized and vented solvents for industrial production is economically unbearable.

Stávající metody zpětného získávání tepla ze vzdušin odváděných do odvětrání jsou z energetického hlediska málo účinné, neboť získané teplo má vysoký podíl energie a je použitelné jen v topné sezóně, a to pouze pro snížení nákladů na vytápění. Ekonomicky vyčíslitelný přínos těchto zařízení není zdaleka měřítkem jejich dokonalosti, vyjadřuje spíše stupeň nedokonalosti stávajících technologických zařízení, produkujících tzv. odpadní teplo.Existing methods of recovering heat from the exhaust air are poorly energy efficient, since the heat recovered has a high energy content and is only applicable during the heating season and only to reduce heating costs. The economically quantifiable contribution of these devices is far from being a measure of their perfection, rather it expresses the degree of imperfection of existing technological devices producing so-called waste heat.

Uvedený problém v řadě případů řeší dvouokruhové kompresorová odpařovací a kondenzační souprava podle vynálezu, která teplo spotřebované na odpaření kapaliny v pracovní zóně zařízení předává v sérii kondenzačních výměníků jak přímo, tak nepřímo prostřednictvím vestavěného tepelného čerpadla zpět do okruhu teplonosného plynu cirkulujícího pracovní zónou. Podstata vynálezu spočívá v tom, že pracovní kompresor teplonosného plynu je sací větví napojen na pracovní komoru technologického zařízení a výtlačnou větví přes protiproudy výměník pro odvod tepla vzniklého adiabatickou kompresí na nekomprimovaným teplonosným plynem chlazený výměník, zajišťující částečnou kondenzaci kapaliny, a tento je napojen na kondenzační výměník chlazený výparníkem vestavěného tepelného čerpadla. Vývod stlačeného plynu z tohoto výměníku je napojen přes odlučovač mlhoviny na expanzní ventil a odtud na tepelný výměník vyhřívaný kondenzátorem vestavěného tepelného čerpadla. Vývod teplonosného plynu z tohoto výměníku je napojen na první protiproudy výměník pro odvod tepla vzniklého adiabatickou kompresí a odtud na vstup do pracovní komory. Oběhový ventilátor teplonosného plynu je sací větví napojen na pracovní komoru a výtlačnou větví přes výměník v nádrži kondenzátu kapaliny na druhý výměník, zajišťující částečnou kondenzaci par v komprimovaném teplonosném plynu a odtud na vstup do pracovní komory. Při tom pracovní komora, oběhový ventilátor i všechny prvky vlastní kondenzační jednotky jsou od vnějšího okolí i do sebe navzájem tepelně izolovány.This problem is in many cases solved by the dual-circuit compressor evaporation and condensation set according to the invention, which transfers the heat consumed for liquid evaporation in the working zone of the device in a series of condensation exchangers both directly and indirectly via a built-in heat pump back to the heat transfer gas circuit. SUMMARY OF THE INVENTION The heat transfer gas working compressor is connected by suction branch to the working chamber of the process equipment and by the discharge branch through a countercurrent heat exchanger for adiabatic compression of uncompressed heat transfer gas cooled exchanger providing partial condensation of liquid. the evaporator cooled by the built-in heat pump evaporator. The compressed gas outlet from this exchanger is connected via a nebula separator to an expansion valve and from there to a heat exchanger heated by the condenser of the embedded heat pump. The heat transfer gas from this exchanger is connected to the first countercurrent exchanger for the removal of heat generated by adiabatic compression and from there to the entrance to the working chamber. The heat transfer circulating fan is connected to the working chamber via the suction branch and through the discharge branch via a heat exchanger in the liquid condensate tank to a second heat exchanger providing partial condensation of vapors in the compressed heat transfer gas and from there to the inlet to the working chamber. The working chamber, the circulating fan and all the elements of the condensing unit itself are thermally insulated from the outside and into each other.

Obecnou výhodou zařízení podle vynálezu jsou podstatně nižší energetické náklady na vlastní technologický proces a zpětné získání odpařených rozpouštědel, nebo technické destilované vody. V případě speciálních aplikací může být konkrétní výhodou i přesně definované dosušování chemických produktů v ochranné atmosféře inertního plynu při zachování vysoké energetické úspornosti zařízení.The general advantage of the device according to the invention is substantially lower energy costs for the actual technological process and the recovery of evaporated solvents or technical distilled water. In the case of special applications, a specific advantage can also be a precisely defined after-drying of chemical products in an inert gas protective atmosphere while maintaining a high energy efficiency of the device.

Na obr. 1 je obecné schéma dvouokruhové kompresorové odpařovací a kondenzační soupravy bez konkrétní specifikace typu pracovní komory, ve které probíhá odpařování jímané látky. Na obr. 2 je příklad konkrétního využití dvouokruhové kompresorové odpařovací a kondenzační soupravy.Fig. 1 is a general diagram of a dual-circuit compressor evaporation and condensation set without a specific specification of the type of working chamber in which the collected substance is vaporized. Fig. 2 shows an example of a particular application of a dual-circuit compressor evaporation and condensation set.

Na obr. 1 je pracovní komora 01 znázorněna jako tepelně izolovaná a uzavřená komora s odpařovací plochou 02, kterou může být například povrch kapiček kapaliny rozstřikované v komoře. Pracovní kompresor 44 vlastní kondenzační jednotky 4 je sací větví napojen na výstup z pracovní komory 01 a výtlačnou větví na protiproudy výměník 45 pro odvod tepla dodaného teplonosnému plynu adiabatickou kompresí. Odtud je komprimovaný teplonosný plyn vyveden přes kondenzační výměníky 46 a 43 do odlučovače mlhoviny 47. Za odlučovačem mlhoviny je zařazen škrticí ventil 49 a expandovaný teplonosný plyn je vyveden přes výměník 42, dosud jako chladicí médium, do protiproudého výměníku 45 a odtud přes případně zařazenou směšovací komoru 8 na vstup do pracovní komory 01. Teplosměnnou plochu ve výměníku 43 tvoří lamely výparníku a ve výměníku 42 lamely kondenzátorů okruhu tepelného čerpadla s kompresorem 41.In Fig. 1, the working chamber 01 is shown as a thermally insulated and closed chamber with an evaporation surface 02, which may for example be the surface of the droplets of liquid sprayed in the chamber. The working compressor 44 of the actual condensing unit 4 is connected by a suction branch to the outlet of the working chamber 01 and the discharge branch to the countercurrent flow exchanger 45 for the removal of heat supplied to the heat transfer gas by adiabatic compression. From there, the compressed heat transfer gas is discharged via condensation exchangers 46 and 43 to the nebula separator 47. Downstream of the nebula separator, a throttle valve 49 is placed and the expanded heat transfer gas is discharged through the exchanger 42, still as a coolant. The heat exchanger surface in the exchanger 43 is formed by the evaporator fins and in the exchanger 42 by the heat pump circuit condenser with compressor 41.

Oběhový ventilátor 2b je sací větví napojen na výstup z pracovní komory 01 a výtlačnou větví přes výměník 48 v nádrži kondenzátu a výměník 43 pro částečnou kondenzaci par jímané látky zpět na vstup do pracovní komory 01.The circulating fan 2b is connected to the outlet of the working chamber 01 and the discharge branch via the exchanger 48 in the condensate tank and the exchanger 43 for partial condensation of the collected vapors back to the inlet to the working chamber 01.

Funkce jednotlivých prvků vlastní kondenzační jednotky 4 i celého zařízení nebude za všech okolností úplně totožná. V případě, že pracovní komora 01 bude uzavřenou sušárnou, kde se po ukončení technologického pochodu budou sušit porézní výrobky na243324 sycené pracovní kcpalinou, bude funkce jednotlivých prvků /stému tato: V prvním období sušení pracovní kompresor 44 nasává teplonosný plyn s obsahem jímané látky o koncentraci blízké stavu nasycení a adiabaticky jej stlačuje. Část tepla vzniklého adiabatickou kompresí se stlačenému teplonosnému plynu odnímá v protiproudem výměníku 45 expandovaným, chlazeným a vysušeným plynem téhož okruhu. V kondenzačním výměníku 46 dochází navíc na teplosměnné ploše 02‘ potrubí cirkulujícího nestlačeného teplonosného plynu, dopravovaného ventilátorem 2b, k částečné kondenzaci par jímané látky.The function of the individual elements of the condensation unit 4 itself and of the whole device will not always be exactly the same. If the working chamber 01 is a closed drier, where porous products on 2423324 saturated with working liquid will be dried after the technological process, the function of the individual elements / system will be as follows: In the first drying period the working compressor 44 sucks in near the saturation state and adiabatically compresses it. A portion of the heat produced by adiabatic compression is removed by the compressed heat transfer gas in the countercurrent of the exchanger 45 by the expanded, cooled and dried gas of the same circuit. In the condensation exchanger 46, in addition, on the heat exchange surface 02 ‘of the piping of the circulating uncompressed heat transfer gas conveyed by the fan 2b, the condensation of the collected substance vapor is partially condensed.

V kondenzačním výměníku 43 dochází k dalšímu ochlazení komprimovaného teplonosného plynu a na lamelách výparníku tepelného čerpadla kondenzuje další podíl par jímané látky. Konečná koncentrace par jímané kapaliny v komprimovaném teplonosném plynu je předurčena stupněm komprese a nastavením odpařovací teploty chladivá ve výparníku tepelného čerpadla. Ochlazený teplonosný plyn se sníženým obsahem jímané látky je veden přes odlučovač mlhoviny 47 a odtud přes expanzní ventil 49 do výměníku 42. Adiabatickou expanzí proti atmosférickému tlaku ve škrticím ventilu 49 se teplonosný plyn dále ochladí a ve výměníku 42 odnímá teplo z kondezátoru v okruhu kompresoru 41 tepelného čerpadla. Množství tepla odebraného z kondenzátoru chladivá ve výměníku 42 je ve srovnání s teplem předaným výparníku ve výměníku 43 větší o mechanickou práci, vnesenou do okruhu kompresorem 41 a plyn vyvedený z výměníku 42 jako chladicí médium do protiproudého výměníku 45 je schopen odejmout jen část tepla z adiabaticky zahřátého komprimovaného teplonosného plynu z kompresoru 44. Zahřátý plyn z výměníku 45 se vede přes případně zařazenou směšovací komoru 8 na vstup do pracovní komory 01, kde se mísí s cirkulujícím plynem dopravovaným oběhovým ventilátorem 2b a podílí se svým teplem na odpařování jímané látky s povrchu sušených detailů 02. V této fázi sušení představuje okruh pracovního kompresoru 44 zvlášní případ tepelného čerpadla s klesajícím obsahem chladivá v okruhu, které je navíc transportováno ve směsi s teplonosným plynem.In the condensation exchanger 43, the compressed heat carrier gas is further cooled and a further proportion of the vapors of the collected substance condense on the heat pump evaporator fins. The final vapor concentration of the collected liquid in the compressed heat transfer gas is determined by the degree of compression and the setting of the evaporative temperature of the refrigerant in the heat pump evaporator. The cooled heat transfer gas with a reduced content of collected material is passed through the nebula separator 47 and from there via the expansion valve 49 to the exchanger 42. By adiabatic expansion against atmospheric pressure in the throttle valve 49 the heat transfer gas is further cooled and removed in the exchanger 42 from the condenser in the compressor circuit heat pump. The amount of heat removed from the refrigerant condenser in the heat exchanger 42 is greater than the heat delivered to the evaporator in the heat exchanger 43 by the mechanical work introduced into the circuit by the compressor 41 and the gas discharged from the heat exchanger 42 as coolant to the upstream heat exchanger 45 heated compressed heat transfer gas from the compressor 44. The heated gas from the exchanger 45 is passed through an optionally mixed mixing chamber 8 to the inlet of the working chamber 01, where it mixes with the circulating gas conveyed by the circulating fan 2b. At this stage of drying, the working compressor circuit 44 is a special case of a heat pump with decreasing coolant content in the circuit, which is additionally transported in a mixture with the heat transfer gas.

Chladivém je přitom vlastní jímaná látka, výparníkem vysušovaný detail 02. Ve schématu na obr. 1 je teplosměnná plocha 02, potrubí cirkulujícího teplonosného plynu transportovaného ventilátorem 2b ve výměníku 46 zakreslena rovněž symbolem, vyhrazeným v oblasti chladicí techniky pro výparník. Prostřednictvím cirkulujícího plynu v okruhu ventilátoru 2b je totiž chlad vzniklý odpařením kapaliny na sušeném tělese 02 přenášen na teplosměnnou plochu 02‘. Z hlediska tohoto zvláštního případu „vnitřního“ tepelného čerpadla reprezentovaného okruhem kompresoru 44, je výměník 46 kondezátorem a současně zprostředkovaně i výparníkem. V prvních fázích sušení, kdy rosný bod teplonosného plynu v okruhu ventilátoru 2b bude vyšší než teplota kondenzátu, kterou je veden výměník 48, bude úsek potrubí 02‘ plnit i fyzicky funkci výparníku. Ve výměníku 48 dojde totiž k částečné kondenzaci jímané látky a tato ve formě mlhoviny bude teplonosným plynem transportována do výměníku 46, kde se v úseku 02‘ znovu odpaří.In the diagram of FIG. 1, the heat exchange surface 02, the circulating heat transfer gas conduit transported by the fan 2b in the exchanger 46 is also represented by a symbol reserved in the evaporator cooling technology. In fact, by means of the circulating gas in the fan circuit 2b, the cold produced by the evaporation of the liquid on the dried body 02 is transferred to the heat exchange surface 02 ‘. In view of this particular case of the "internal" heat pump represented by the compressor circuit 44, the exchanger 46 is a condenser and, at the same time, indirectly an evaporator. In the first drying phases, when the dew point of the heat transfer gas in the fan circuit 2b is higher than the condensate temperature through which the exchanger 48 is guided, the pipe section 02 ‘will also physically function as an evaporator. In fact, in the exchanger 48 there is a partial condensation of the collected substance and this in the form of a nebula will be transported by heat transfer gas to the exchanger 46, where it evaporates again in the section 02 ‘.

S postupujícím vysoušením tělesa 02 bude obsah par jímané látky v cirkulujícím teplonosném plynu klesat a výměník 46 bude sloužit pouze pro předběžné ochlazení komprimovaného a ohřátí cirkulujícího teplonosného plynu. V pokročilém stadiu sušení, kdy teplo uvolněné kondenzací jímané látky ve výměníku 43 bude menší, než teplo odebrané komprimovanému plynu, převládne u tepelného čerpadlo s kompresorem 41 funkce chladicí sušky teplonosného plynu, ovšem v důsledku zařazení kondenzátoru 42 do okruhu kompresoru 44, sušky pracující velmi úsporně.As the body 02 dries, the vapor content of the collected substance in the circulating heat transfer gas will decrease and the exchanger 46 will only serve to pre-cool the compressed and heat circulating heat transfer gas. In the advanced stage of drying, when the heat released by condensation of the collected substance in the exchanger 43 will be less than the heat removed from the compressed gas, the heat pump with compressor 41 will be dominated by the heat transfer refrigerant dryer function. economically.

Pro případ, že by zařízení bylo postaveno pouze pro případ přesně definovaného dosušování, bylo by možno vypustit ventilátor 2b a výměníky 46 a 48, přičemž by si zařízení stále zachovalo charakter dvouokruhové soupravy. Naopak, v případě, že v pracovní komoře 01 se bude v důsledku technologického procesu trvale udržovat koncentrace par pracovní kapaliny na hodnotě blízké stavu nasycení, je možno tepelné čerpadlo s výměníky 42 a 43 vypustit a zařízení se změní na jednookruhovou odpařovací a kondenzační soupravu. Okruh teplonosného plynu dopravovaného kompresorem 44 a ventilátorem 2b nemusí být v principu uzavřený a v případě aplikace zařízení na kontinuálních technologických linkách s dopravníkem není ani zcela uzavřený okruh technicky realizovatelný. Takový případ je schematicky znázorněn na obr. 2, kde pracovní komorou soupravy jsou tři zóny 01, 12a, 12 vratného technologického tunelu 7 pro postřik kovových detailů organofosfatizačním roztokem, oddělené od sebe vzduchovými clonami ventilátorů 1, ,2a, 2. Teplonosný plyn (vzduch) s obsahem rozpouštědel o koncentraci ci je pracovním kompresorem 44 odebírán ze sekundární větve vzduchové clony 1, naopak ochuzený vzduch o koncentraci c_K z vlastní kondenzační jednotky 4 je do tunelu přiváděn přes směšovací komoru 8, vyústěnou do styčné zóny 12. Další transport teplonosného plynu se sníženým obsahem ředidel i transport přisávaného čistého vzduchu je zprostředkován v důsledku ejektorového efektu vzduchových clon kaskády.In case the device was built only in the case of a precisely defined after-drying, it would be possible to omit the fan 2b and the exchangers 46 and 48, while still retaining the character of a dual-circuit set. Conversely, if the working process vapor concentration of the working liquid is kept close to the saturation state due to the technological process 01, the heat pump with the exchangers 42 and 43 can be drained and the device is changed to a single-circuit evaporation and condensation set. The circuit of the heat transfer gas conveyed by the compressor 44 and the fan 2b need not in principle be closed and, in the case of application of the equipment on continuous technological lines with a conveyor, even a completely closed circuit is not technically feasible. Such a case is schematically illustrated in Fig. 2, where the working chamber of the kit are three zones 01, 12a, 12 of the return technological tunnel 7 for spraying metal details with an organophosphatization solution, separated by air curtains of fans 1, 2a, 2. ) containing a concentration of solvent or working compressor 44 is withdrawn from the secondary branch of the air curtain 1 while air is depleted in the concentration c of _K self condensation unit 4 is fed into the tunnel through a mixing chamber 8 opens into the contact zone 12. Further transport of the heat carrier gas with reduced solvent content, the transport of sucked in clean air is mediated by the ejector effect of the cascade air curtains.

Technologické zařízení uspořádané podle obr. 2 pracuje takto: V pracovní zóně 01 jsou výrobky projíždějící na podvěsném dopravníku 71 postřikovány fosfatizačním roz243224 tokem dopravovaným do sprch pracovním čerpadlem 5 ze zásobní nádrže 6. V pracovní zóně 01 se ustaví rovnovážná koncentrace ředidel blízká stavu nasycení. Vzduchové clony vytvářené ventilátory 1, 2a, 2, oddělují jednotlivé zóny od sebe jenom částečně, neboť v důsledku ejekčního účinku proudů vzduchu z výdechové štěrbiny vzduchové clony je za jednotku času z každé strany clony přisáváno určité množství vzduchu V_R. Pro zachování vyrovnané hmotnostní bilance musí být na výtlačné straně ventilátorů 1, 2a, 2, přisáté množství vzduchu odvedeno (tzn. celkem 2V_R. U ventilátoru 1 první vzduchové clony je situace řešena tak, že polovina přisátého množství vzduchu je ze sekundární větve výtlaku odvedena zpět do sprchové komory 01 (kde se opět podílí na nefunkčním odpařování ředidel), druhá část je vyvedena na sání pracovního kompresoru 44. Součin V_R . ci vyjadřuje množství ředidla transportovaného sekundárními větvemi první vzduchové clony jak zpět do pracovní komory 01, tak do kondenzační jednotky 4. V sušicí zóně 12a probíhá sušení projíždějících výrobků recirkulujícím vzduchem v okruhu ventilátoru 22b. V zóně 12a se udržuje rovnovážná koncentrace Cj_2a • (ci_2a<Cij. K ustavení rovnováhy dochází jak v důsledku kontinuálního přísunu nových smočených výrobků, tak přívodem vzduchu z výtlaku ventilátoru 2a oddělovací vzduchové clony (v množství 2V_R) a odsáváním vzduchu ze zóny 12a do obou sousedních vzduchových clon. V oddělovací vzduchové cloně s ventilátorem 2a se ustavuje rovnovážná koncentrace ředidel c_2a (c_2a < < c_12a). Součin 2V_R . c_2a vyjadřuje množství ředidla transportovaného za jednotku času do zóny 12a (tj. proti směru koncentračního spádu v tunelu). Ve směšovací komoře 8 a styčné zóně 12 dochází k částečnému smísení vzduchu o koncentraci c_K odváděného z kondezační jednotky 4) a vzduchu přiváděného ze sekundární větve výtlaku další vzduchové clony s ventilátorem 2 (o koncentraci čaj. Koncentrace ředidel ciz ve vzduchu přisávaném směrem od zóny 12 do oddělovací clony s ventilátorem 2a bude tudíž menší než c_K a naopak vyšší než rovnovážná koncentrace ve vzduchové cloně s ventilátorem 2 (c_2a > C|₂ > c₂). Množství ředidla, které za jednotku času skondenzuje v kondenzační jednotce 4 se rovná hodnotě V_r(Ci-Ck). Množství nefunkčně odpařeného ředidla v pracovní zóně 01 je rovno součinu V_R(Coi-Ci). Má-li se například zajistit, aby složení lázně v zásobní nádrži 6 zůstalo konstantní, musí být kaskáda vzduchových clon v technologickém tunelu s kondenzační jednotkou 4 seřízena tak, aby platila podmníka:The process equipment according to FIG. 2 operates as follows: In the working zone 01, the products passing on the overhead conveyor 71 are sprayed with a phosphatizing stream flowing into the showers through the working pump 5 from the storage tank 6. In working zone 01 an equilibrium solvent concentration close to saturation is established. The air curtains formed by the fans 1, 2a, 2 only partially separate the zones from each other, because, due to the ejection effect of the air streams from the air curtain exhalation slot, a certain amount of air V _{R is} sucked in per unit of time. In order to maintain a balanced mass balance, the suction air volume must be discharged on the discharge side of fans 1, 2a, 2 (ie a total of 2V _R) . For the fan 1 of the air curtain the situation is solved back to the shower chamber 01 (where it again participates in non-functional evaporation of solvents), the second part is led to the suction of the working compressor 44. Product V _R ci expresses the amount of solvent transported by secondary branches of the first air curtain both back to the working chamber 01 In the drying zone 12a, the passing products are dried with recirculated air in the fan circuit 22b. In zone 12a, the equilibrium concentration is maintained Cj _2a • (ci _2a <Cij.) The equilibrium is established both as a continuous supply of new wetted products and air from discharge valve 2a _R and by extracting air from zone 12a into both adjacent air curtains. An equilibrium concentration of diluents c _2a (c _2a < c _12a ) is established in the vent curtain 2a. Product 2V _R. c _2a expresses the amount of diluent transported per unit of time into zone 12a (ie upstream of the tunnel). In the mixing chamber 8 and the contact zone 12, a partial mixing of air with a concentration C _K discharged from kondezační unit 4) and the air supplied from the secondary branch discharge the additional air curtain fan 2 (a concentration of the tea. Concentration Solvent CIZ air sucked away from the zone 12 to a separating air curtain fan 2a will be smaller than c _K and higher than the equilibrium concentration in the air curtain fan 2 (C _2> C | _2> c _2). the amount of diluent which per unit time is condensed in the condensing unit 4, equals V _r (Ci-Ck) The amount of non-functional vaporizer in working zone 01 is equal to the product V _R (Coi-Ci) For example, to ensure that the composition of the bath in storage tank 6 remains constant, the cascade of air orifices in the process tunnel with condensing unit 4 adjusted to apply the conditioner:

Coi — Ci = Ci—C_K.Coi - C 1 = C 1 - C _K.

Konkrétní řešení kaskády vzduchových clon pro technologické tunely i konkrétní konstrukce vzduchové clony se sníženým efektivním ejekčním účinkem jsou předmětem samostatných vynálezů. Na obr. 2 jsou pouze naznačeny sekundární výdechové štěrbiny snižující nežádoucí ejekční účinek hlavního proudu vzduchu (vývody k rozvodné komory nad hlavní výdechovou štěrbinou nasměrované šikmo k hlavnímu proudu vzduchuj.Specific solutions of the air curtain cascade for process tunnels as well as concrete designs of the air curtain with reduced effective ejection effect are the subject of separate inventions. In Fig. 2, only the secondary exhalation slots are shown to reduce the unwanted ejection effect of the main air stream (outlets to the manifold chamber above the main exhalation slot directed obliquely to the main air stream).

Na obr. 2 není naznačena izolace pracovních zón technologického tunelu 7 od vnějšího okolí.In FIG. 2 the insulation of the working zones of the technological tunnel 7 from the external environment is not indicated.

Při této konkrétní aplikaci kombinovaného odmašťování a organického fosfátování v jedné lázni je totiž možno pracovat při teplotě dílny. Navíc je celé zařízení řešeno tak, aby množství vzduchu odváděného do vlastní kondenzační jednotky 4, bylo zredukováno na technicky dosažitelné minimum (průtok vzduchu kompresorem 44 je mnohonásobně menší, než objem recirkulujícího vzduchu v zóně 12a, dopravovaného ventilátorem 2b). Ztráty tepla v zóně 12a v důsledku funkčního odpaření rozpouštědel s povrchu detailů projíždějících na dopravníku 71 jsou kompenzovány teplem z kondenzačního výměníku 43, ztráty tepla ve sprchové komoře 01 v důsledku nefunkčně odpařovaného ředidla z fosfatizačního činidla jsou kompenzovány rovněž ohřátým vzduchem, transportovaným do zóny 01 sekundární větve vzduchové clony ventilátoru 1. Střední teplota v pracovních zónách 01, 12 a 12a se bude jen nepatrně lišit od teploty dílny. Nákladná a v principu méně účinná izolace velkých ploch technologického tunelu nebude nutná, naopak účinná izolace kompaktní a poměrně malé vlastní kondenzační jednotky 4 je technicky snadno realizovatelná.Indeed, in this particular application of the combined degreasing and organic phosphating in one bath, it is possible to work at the workshop temperature. Moreover, the whole device is designed so that the amount of air exhausted to the condenser unit 4 is reduced to a technically achievable minimum (the air flow through the compressor 44 is many times smaller than the volume of recirculating air in zone 12a conveyed by the fan 2b). Heat loss in zone 12a due to functional evaporation of solvents from the surface of details passing through conveyor 71 is compensated by condensation heatheat exchanger 43, the heat loss in the shower chamber 01 due to a non-functioning vaporizer diluent from the phosphatizing agent is also compensated by heated air transported to zone 01 of the secondary branch of the air curtain 1. The mean temperature in the working zones 01, 12 and 12a will differ from workshop temperature. Expensive and in principle less efficient insulation of large areas of the technological tunnel will not be necessary, on the contrary effective insulation of the compact and relatively small own condensing unit 4 is technically easy to implement.

Kromě uvedené aplikace je možno dvouokruhové kompresorové odpařovací a kondenzační soupravy využít pro řadu jiných aplikací. Jednou z možností je provozně úsporná suška prádla do domácností. Pro tuto aplikaci je možno zařízení ve srovnání se schématem na obr. 1 zjednodušit vypuštěním všech prvků okruhu ventilátoru 2b i výměníku 45 a náhradou kompresoru 44 vysokotlakým ventilátorem. Celé zařízení bude možno řešit jako kompaktní izolovanou skříň, kde v izolovaném strojním prostoru budou umístěny cirkulujícím vzduchem chlazený kompresor 41, výměníky 42 a 43 a odlučovač mlhoviny 47. Taková suška bude pracovat velmi úsporně, neboť kromě vysoké tepelné účinnosti tepelného čerpadla bude provozní náklady snižovat i produkce destilované vody, jejíž hodnota může být v pricipu vyšší, než náklady na elektrickou energii potřebnou k pohonu sušky.In addition to this application, dual-circuit compressor evaporation and condensation kits can be used for many other applications. One option is an operationally economical household clothes dryer. For this application, the device can be simplified compared to the diagram in Fig. 1 by omitting all of the elements of the fan circuit 2b and the exchanger 45 and replacing the compressor 44 with a high pressure fan. The whole equipment can be designed as a compact insulated housing, where the circulating air-cooled compressor 41, heat exchangers 42 and 43 and the nebula separator 47 will be located in the insulated machine space. Such a dryer will work very economically because in addition to high heat pump efficiency the production of distilled water, the value of which may in principle be higher than the cost of the electricity required to drive the dryer.

Jinou možnou aplikací vynálezu jsou laboratorní i průmyslové, hermeticky uzavřené, sušárny speciálních hmot v ochranné atmosféře cirkulujícího inertního plynu.Another possible application of the invention are laboratory and industrial hermetically sealed dryers of special materials in a protective atmosphere of circulating inert gas.

Claims

SUBJECT

A two-circuit compressor evaporation and condensation set consisting of a working chamber for evaporating the collected substance by recirculating heat transfer gas and the actual condensing unit with a built-in heat pump, characterized in that the heat transfer compressor (44) is connected via suction to the working chamber (01j); through the counter-flow through the countercurrent exchanger (45), the condensation exchanger (46), the condensation exchanger (43), the heat pump evaporator cooled, the nebula separator (47), the expansion valve (49), the heat exchanger converter (42) the heat pump compressor (41) and via the upstream heat exchanger (45) back to the working chamber (01) and the heat transfer gas circulating fan (2b) connected to the working chamber (01) and the discharge branch via a condensate cooled exchanger (43) and condensing exchanger (46) back to the entrance to the working chamber (01 ), the working chamber (01), the circulating fan (2b) and all the elements of the actual condensing unit (4) are thermally insulated from the outside and from each other.