Rotationsentfeuchter
Ein Rotationsentfeuchter ist eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Entfeuchtung einer Luftströmung unter Einsatz von hygroskopischen Materialien.
Funktionsaufbau
Der Rotationsentfeuchter beinhaltet als Hauptelement ein Rad das mit hygroskopischen Materialien versehen wird. Er zeichnet sich durch folgende Bauprinzipien aus:
- Hygroskopische Oberfläche - Strömt ein feuchter relativ kühler Luftstrom an einer hygroskopischen Oberfläche vorbei, so nimmt die Oberfläche die Feuchtigkeit bis zur Sättigung des hygroskopischen Materials auf.
- Oberflächenmaximierung - Um die hygroskopische Oberfläche möglichst groß gegenüber des an ihr vorbeiströmenden Luftstroms zu machen, wird die Innenwand eines Rohres mit geringem Durchmesser (oder Querschnittsfläche) als Trägerfläche verwendet. Um die Oberfläche weiterhin zu vergrößern, lässt man die Luft durch mehrere Rohre gleichzeitig strömen.
- Diskontinuierliche Entfeuchtung - Das aktive Material besitzt eine Sättigungskapazität, d.h. um ein kontinuierliches Entfeuchten zu gewährleisten, muss das Material wieder entfeuchtet (regeneriert) werden. Dies geschieht dadurch, dass man einen heißen trockenen Luftstrom durch die einzelnen Röhrchen leitet, nachdem die Sättigung erreicht ist.
- Kontinuierlicher Prozess - Um die Prozesse Entfeuchten-Befeuchten zu automatisieren, werden die Röhrchen kreisförmig auf einem Rad befestigt. Wenn sich das Rad dreht passiert jedes Einzelröhrchen einen Bereich mit einer feuchten Luftstömung. Dort wird es beladen und die vorbeiströmende Luft entladen. Danach passiert das Einzelröhrchen einen heißen trockenen Luftstrom. Es wird entladen, die Luft wird befeuchtet. Nun wird die Luft ohne Pause (kontinuierlich) entfeuchtet.
Zur Regeneration des feuchtebeladenen Sorptionsmittels (hygroskopisches Material) sind Temperaturen von > 60°C erforderlich. Trocknungssektor und Regenerationssektor sind durch Dichtungen voneinander getrennt. Da das Speichermaterial des Rotors während der Regeneration erwärmt wird, findet neben der Feuchteübertragung auch eine Wärmeübertragung statt. Die sogenannte Schleppwärme aus dem Regenerationssektor führt zu einer Aufheizung der Luft im Trocknungssektor um 7 bis 11 K je nach Regenerationstemperatur. Die Zustandsänderung im Trockner verläuft daher nicht isenthalp, wie es bei der Adsorption annähernd der Fall ist. Da der Adsorptionsprozeß nicht direkt gekühlt werden kann, läuft der Trocknungsvorgang bei recht ungünstigen Temperaturen ab. Die mit einem Rotationsentfeuchter erreichbaren Entfeuchtungsleistungen sind dadurch begrenzt.