收集贮存器以及在吸附设备中回收工作介质的方法_3

文档序号:8287659阅读:来源:国知局
有效能的且因此可以被使用。
[0043]尤其优选的是,收集贮存器具有开口。优点是这保证压力与环境空气平衡。这样,如果惰性气体随同工作介质流入收集贮存器,没有正压产生,并且如果冷凝物被抽吸或引导回去,也没有真空压力产生。由于此开口,收集贮存器中的压力将总是被维持在环境压力水平。
[0044]在此连接中,优选地开口被保持的尽量小。这样它保证了全部工作介质可以从收集贮存器返回。这意味着工作介质只有由于从收集贮存器中蒸发到外界环境而丢失。这通过设置到环境的相对非常小的开口而被减小和防止。
[0045]尤其优化的是,工作介质被以液态形式返回。工作介质的蒸汽有利地凝结在收集贮存器的内表面。为了支持凝结或强化凝结,被改进的凝结热的排出可以是谨慎的。有益地,这通过如下方式实现:
[0046]通过散热片(被动散热,自然对流)和/或
[0047]通过风扇(主动散热,强制对流)和/或
[0048]通过连接到制冷源(压缩或吸附式制冷机,珀尔帖元件,但尤其是也连接到吸附设备的蒸发器或通过惰性气体分离器内的蒸发冷却)和/或
[0049]通过增大收集贮存器的热质量。
[0050]而且优选的是,吸附设备包括被依次布置的几个收集贮存器。这样,本发明也可以以几个阶段执行,从而多个收集贮存器被依次连接,或多个惰性气体分离器被顺序地或与一个或多个收集贮存器平行地连接。此实施例允许惰性气体特别有效地移除,同时,伴随其存在的工作介质几乎全部被回收。
[0051]在进一步优选的实施例中,本发明涉及一种以上述吸附设备的吸附过程来回收工作介质的方法,其中,在除去惰性气体期间漏出的流出工作介质被收集在收集贮存器中,并且从收集贮存器被返回到吸附设备的、不同于收集贮存器的部件中。
[0052]在此优选的是,收集贮存器处于环境压力下。这样,保证惰性气体可以经过收集贮存器中的开口流出。
[0053]优选地,该方法包括以下步骤:
[0054]a.将汽态的工作介质从解吸器或解吸单元引入到冷凝器中,其中工作介质在冷凝器中至少部分地凝结,并且惰性气体在冷凝器中聚集,
[0055]b.增大冷凝器中的压力,优选的通过加热增大冷凝器中的压力。
[0056]c.打开设置在冷凝器和收集贮存器之间的节流元件,从而使得惰性气体和工作介质从冷凝器流入收集贮存器中,
[0057]d.在收集贮存器中收集工作介质,
[0058]e.将工作介质返回到吸附设备的、不同于收集贮存器的部件中。
[0059]在现有技术中,工作介质将随着惰性气体流出到环境中。通常的目的是通过保证尽量少的工作介质随着惰性气体流出,而使得工作介质的丢失最小化。然而,本发明以不同方式解决了此问题。在此,由于工作介质被收集在收集贮存器中,工作介质优选地流出。只要保证工作介质被返回,该系统不会丢失任何工作介质。
[0060]由于在步骤b中冷凝器的加热,压力增大,从而一旦节流元件被打开,则惰性气体可以流入到收集贮存器中。
[0061]如果具有惰性气体分离器的吸附设备被使用,则该方法优选地包括以下步骤:
[0062](i)使用制冷元件将惰性气体分离器冷却到较低的温度,所述温度与冷凝器的温度相同或相似,
[0063](ii)将汽态的工作介质从解吸器或解吸单元引入到冷凝器中,其中,工作介质在冷凝器中至少部分地凝结,并且惰性气体在冷凝器中聚集,
[0064](iii)打开设置在冷凝器和惰性气体分离器之间的节流元件,从而使得惰性气体和汽态的工作介质流经冷凝器进入惰性气体分离器中,
[0065](iv)加热惰性气体分离器,
[0066](V)打开设置在惰性气体分离器和收集贮存器之间的节流元件,惰性气体和工作介质经过该节流元件从惰性气体分离器流到收集贮存器中,
[0067](vi)在收集贮存器中收集工作介质,
[0068](vii)将工作介质返回到吸附设备的、不同于收集贮存器的部件中。
[0069]这些步骤基本类似。然而,惰性气体在此被初始地引入到惰性气体分离器中。在此分离器中,压力继而通过加热被增大,从而当节流元件被打开时,惰性气体可以流出收集贮存器。
[0070]优选地,工作介质从收集贮存器被传递回惰性气体分离器或冷凝器。该返回可以通过返回抽吸被执行,例如采用真空压力。
[0071]在上述两种情况中,必要的方法步骤可以被描述如下:
[0072]工作介质流出惰性气体分离器或冷凝器。此流出的工作介质可以是以液滴或者蒸汽的形式存在。这些液滴或蒸汽将会通过收集贮存器被收集,蒸汽在收集贮存器中凝结。经过一定时间之后,工作介质被引导回吸附设备。该返回优选地在收集贮存器中达到一定量的工作介质时发生。比如,这可以以如下方式实施:当前在收集贮存器中工作介质的量被测量,或该返回被以一定时间间隔(或周期)执行,它们可以与惰性气体分离器的操作模式同步。
[0073]在此收集贮存器中,当惰性气体流出时,自动随其流出的工作介质(优选地冷却剂,特别优选地水)被收集。工作介质可以以液滴或蒸汽的形式被收集,并且该蒸汽接着被凝结在收集贮存器中。在第二步骤中,水继而被返回到吸附系统中。
[0074]在此返回期间,有可能或者甚至非常可能的是空气和/或惰性气体也被抽吸或传递到系统中,尤其是到冷凝器中或到惰性气体分离器中。然而,这不会不利,因为惰性气体将会比被返回的工作介质更加频繁地被排出。例如,惰性气体的流出可以发生十次,并且继而工作介质的返回发生,从而九倍的惰性气体“净流出”将会发生。
[0075]这样,工作介质将会从多个惰性气体移除过程中被回收。优选的,收集贮存器与多种从现有技术所公知的吸附设备兼容,并且可以被普遍使用。抽吸的空气要么在工作介质返回后采用传统的方法被直接除去,要么可以被保留在系统中并且尤其可以与新产生的惰性气体一起被逐渐地除去。后者的可能性优选地只应用于当抽吸的空气很少且在除去的惰性气体和抽吸的空气之间的比率是正数的情况时。
[0076]特别地,抽吸气体的量是吸附设备的、工作介质被返回到的部分(例如冷凝器或惰性气体分离器)和环境空气之间的压差的函数。在室温时,惰性气体分离器的压力将会是例如大约50毫巴,而环境压力是1000毫巴。当节流元件被打开时,950毫巴的压差将导致工作介质被抽出收集贮存器。然而,在此相对较高的压差的情况中,大量空气也会被吸入。
[0077]因此优选地,吸附设备的、工作介质流入的部分,例如,惰性气体分离器,被加热。然而,在此情况中,需要考虑的是,一定量的真空压力仍保留是有利的,从而工作介质可以通过真空压力返回。然而,其他的返回方式也是可能的。
[0078]将吸附设备的、工作介质被返回到其中的部分,其意指例如惰性气体分离器,加热到50°C至90°C,尤其优选加热到80°C,被证明是尤其有利的。因此,压力上升到大约900毫巴。这意味着与环境压力的压差将会只是大约100毫巴而不是950毫巴。
[0079]尤其优选地,吸附设备的、工作介质被返回到其中的部分,其意指例如惰性气体分离器,设置有压力传
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