Способ автоматического регулирования температурного режима азотно-водяного охлаждения установки разделения газа

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i (> 1002761 (61 ) Допол н ительное к а вт. с вид-ву— (22) Заявлено 28. 10. 81 (21) 3349641/23-26 с присоединением заявки №, (23)Приоритет

Опубликовано 07 ° 03 ° 83 ° Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07.03.83 (51)М. Кл.

F 25 J 3/04

G 05 0 27/00 (53) УДК 66.012-52(088.8) ГесуАарстаеккый квмктет

СССР по делам изобретений и еткрытий

/ "--.

В.И.Зотов, А.М.Машанов и А.И.Сохнев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА АЗОТНО-ВОДЯНОГО

ОХЛАЖДЕНИЯ УСТАНОВКИ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗА

Изобретение относится к способам автоматического регулирования температурного режима установок разделения газа и преимущественно может быть использовано в установках разде. ления воздуха, в частности азотноводяном охлаждении воздуха.

Известен способ автоматического регулирования расхода теплоносителя в испаритель ректификационной колонны по величине заданного расхода с коррекцией по температуре паров, выходящих из испарителя 1) .

Данный способ достаточно точно поддерживает расход теплоносителя по температуре паров, выходящих из испарителя, но весь материальный баланс процесса разделения не закрывает.

Наиболее близким по технической сущности к изобретения является способ автоматического регулирования процесса разделения воздуха в установке разделения газа путем подачи исходной смеси в колонну по суммарному значению отклонений уровней в крип тоновой колонне и испарителе-конденсаторе и изменения отбора продукта из

5 испарителя-конденсатора по разности уровней в аппаратах (2 )

Недостаток указанного способа - повышенные энергозатраты из-за отсутствия стабилизации температурного режима процесса.

Целью изобретения является снижение энергозатрат.

Указанная цель достигается тем, что согласно данному способу количест во циркулирующего потока воды корректируют по температуре воздуха на выходе из воздушного скруббера.

На чертеже представлена блок-схема установки, реализующей данный способ.

Установка содержит воздушный

=круббер 1, связанный с трубопровоФормула изобретения

3 10027 дом 2 подачи воды в азотный скруббер

3, регуляторы 4, 5 и 6 расхода, регулятор 7 температуры, датчик 8 температуры, трубопроводы 9 и 10 циркулирующего и подпитывающего потоков воды.

Способ осуществляется следующим образом.

При нарушении материального баланса процесса теплообмена изменяется to величина разности Ь Н уровней жидкости в скрубберах с заданной величиной Н. Отработку этого рассогласования осуществляют возде =твием регулятора 4 на поток подачи воды в тру- 15 бопроводе 2 из воздушного скруббера 1 в „азотный скруббер 3. Одновременно с появлением материального дебаланса возникает тепловой деба. панс, который определяют по рассогласованию величины заданной температуры воздуха, по которой автоматически возникает рассогласование с программной величиной расхода циркуляционной воды. Отработку этого рассогласования 25 осуществляют воздействием на программное задание расхода регулятором 7, после чего осуществляют воздействие на циркуляционный поток воды трубопровода 10 в азотно-водяном охлажде- ЗО нии установки регулятором 6.

При дебалансе рабочего количества воды в азотно-водяном охлаждении изменяют величину суммы Н уровней в скрубберах. Отработку этого рассогла- з сования осуществляют воздействием на подпитывающий поток воды в трубопроводе 9 регулятором 5 расхода.

Необходимым условием поддержания температурного режима установки явля- gp ется поддержание уровней жидкости в скрубберах, которое сохраняет материальный баланс процесса теплообмена.

Холодопроизводительность установки азотно-водяного охлаждения зависит от расхода циркулирующего потока воды, который оптимизируется по минимальной возможной температуре воздуха на выходе из воздушного скруббера. Поэтому одновременное автоматическое поддержание уровней жидкости в скрубберах и расхода циркулирующей воды по заданной величине расхода, задание которого

61 4 автоматически программируется по температуре воздуха из воздушного скруббера, являются необходимыми и достаточными условиями для ведения процесса теплообмена.

Одновременное автоматическое поддержание уровней жидкости в скрубберах и расхода циркулирующей воды позволяет достаточно точно поддерживать заданную температуру воздуха из воздушного скруббера и выбрать оптимальный расход циркуляционной воды, а это в свою очередь снимает температурную

1 нагрузку с регенераторов воздухоразделительной установки, уменьшает "пет левой" и детандерный потоки, т.е. снижает энергозатраты.

Применение предложенного изобретения позволяет уменьшить потери продуктов разделения на 23 и при выпуске

4-5 установок в год экономический эффект составляет 1283925 тыс.руб./год.

Способ автоматического регулирования температурного режима азотно-водяного охлаждения установки разделения газа путем регулирования расхода воды из воздушного скруббера в азотный по величине заданной разности уровней жидкости в воздушном и азотном скрубберах, регулирования расхода подпитывающего потока воды в циркулирующий поток азотного скруббера по величине заданной суммы уровней воды в скрубберах. определения температуры воздуха на выходе из воздушного скруббера, о т л-и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат количество циркулирующего потока воды корректируют по температуре воздуха на выходе из воздушного скруббера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Крючков А.Д. Автоматизация установок разделения газов методом глубокого охлаждения. Л., "Химия", 1970, с. 146.

2. Авторское свидетельство СССР

N 697785, кл. F 25 J 3/04, 1977.

1002761

Составитель О.СырыхРедактор M.Äûëûí Техред А.Ач Корректор Г.Orap

Заказ 1522/16 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-.35, Раушская наб., д. 4/5

М

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4