Способ регулирования процесса разделения воздуха в криогенной установке

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 211080 (21) 3235298/23-26

<>947595

Р М Кп з

F 25 .Х 3/04

G 05 D 27/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 66.012-52(088.8) Опубликовано 300782. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 300782 р

Л.С. Проворный, A.C. Громов, Х.я. СВеп, Б.И. Рожинайий, A.Â. Абрамов и В.И. Сухов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ IIPOIJECCA РАЗДЕЛЕНИЯ

ВОЗДУХА В КРИОГЕННОЙ УС1АНОВКЕ

Изобретение относится к управлению технологическими процессами и может быть использовано в криогенной технике.

Известен способ регулирования процесса разделения воздуха в криогенной установке путем стабилизации количества исходного сырья, поступающего на разделение, и коррекции количества сырья по качеству и количеству продуктов разделения (1) .

Одйако осуществление данного спо:соба не обеспечивает заданные концентрацию и расход газообразного кислорода при одновременном получении жидких продуктов разделения, также для реализации данного способа в установках разделения воздуха необходимо применять турбокомпрессоры с регулируемой в широких пределах производительностью, которые не эффективны и не экономичны в эксплуатации на данных установках.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является спо соб регулирования процесса разделения воздуха в криогенной установке путем изменения холодопроизводительности детандера от расхода жидких продуктов разделения в зависимости от уровня жидкости в нижней ректификацнонной колонне при поддержании постоянного уровня в верхней колонне (2), Недостатком данного способа является поддержание постоянного максимального уровня жидкости в разделительных аппаратах при всех режимах, что снижает эффективность работы установки в режиме, отличном от режима с минимальной тепловой нагрузкой, и ведет к увеличению энергозат.рат на разделение воздуха.

Цель изобретения — уменьшение по15 терь и сокращение энергозатрат на разделение.воздуха эа счет повышения точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что холодопроизводительность детандера изменяют в зависимости от расхода газообразных продуктов разделения воздуха, а расход жидких продуктов разделения изменяют в зависимости от величины теплового дебаланса. При этом величину теплового дебаланса. определяют по приращению холодопроиэводительности детандера или по разности между количеством вырабатываемого холода и. сувеюарным

З() значением холодопотерь.

947595!

О

Формула изобретения

1. Способ регулирования процесса

30 разделения воздуха в криогенной установке путем изменения холодопроизводительности детандера и расхода жидких продуктов разделения, о т л и чающий с я тем, что, с

35 целью уменьшения потерь и сокраще ния энергозатрат на разделение воздуха за счет повышения точ ности регулирования, холодопроизводительность детандера изменяют

40 в зависимости от расхода газообразных продуктов разделения воздуха, а расход жидких продуктов разделения изменяют в зависимости от величины теплового дебаланса.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что величину теплового дебаланса определяют по приращению холодопроиэ водительности дет андера.

3, Способ по п. 1, о т л и ч а ю50 щ и и сятем,,что величину теплового дебаланса определяют по разности между количеством вырабатываемого холода и суммарным значением холодопотерь, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 266729, кл. В 01 D 3/42, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2813581/26, 60 кл. F 25 3 3/04, 1979.

На чертеже представлена схема для осуществления способа регулирования процесса разделения воздуха в криогенной установке.

Способ осуществляют следующим образом.

Воздухоразделительная установка содержит компрессор 1, верхнюю 2 и нижнюю 3 ректификационные колонны, конденсаторы 4, детандер 5, регулятор б конценТрации получаемого кисло рода с исполнительным органом 7 и газоанализатором 8, установленными на потоке газообразного кислорода иэ верхней колонны, регулятор 9 расхода получаемоro. кислорода с измерителем 10 расхода,, установленного на потоке газообразного кислорода, устройства 11-13 рассогласования, на входы которых подают соответственно текущее и требуемое количество получаемого кислорода, исполнительный орган 14, изменяющий холодопроизводительность детандера, регулятор

15 расхода жидкого кислорода с исполнительным органом 16 и измерителем

17 расхода жидкого кислорода, вычис— лительное устройство 18, соединенное с устройством 19, определяющим вели- чину. теплового дебаланса по приращению холодопроиэводительности и уставкой регулятора 15.

Регулятор б при помощи исполнительного органа 7 придерживает заданное значение концентрации получаемого газообразного кислорода.

Регулятор 9 при помощи исполнительного органа 14 поддерживает заданное значение расхода получаемого газообразного кислорода.

Регулятор 15 при помощи исполнительного оргаиа 16 поддерживает заданное значение расхода жидкого кислорода.

Вычислительное устройство 18 опре деляет необходимое заданное значение расхода жидкого кислорода.

Таким образом, при изменении требуемого количества газообразного кислорода регулятор 9 расхода получаемого кислорода в соответствии с сигналом рассогласования устройства

11 при помощи исполнительного органа

14 изменяет холодопроизводительность детандера 5. Изменение холодопроизводительности приводит к отклонению концентрации газообразного кислорода и регулятор б концентрации получаемо го кислорода при помощи исполнительного органа 7 изменяет расход газообразного кислорода. Процесс регулирования будет продолжаться до тех пор, пока текущее значение получаемого газообразного кислорода станет равным заданному.

Вычислительное устройство 19 определяет величину теплового дебаланса по приращению холодопроизводительности, а вычислительное устройство

18 определяет соответствующее данному тепловому дебалансу приращение расхода жидкого кислорода и изменяет задание регулятору 15 расхода жидкого кислорода, который при помощи исполнительного органа 16 изменяет расход отводимого жидкого кислорода на требуемую величину.

Использование предлагаемого способа позволяет существенно уменьшить потери газообразного кислорода.за счет получения дополнительных количеств жидких продуктов. Потери газообразного кислорода в этом случае будут сокращены на 6-8%.

Годовая экономия от использовани> предлагаемого способа на одной воз— духоразделительной установке типа

КАр-30 ориентировочно составляет

100 тыс.руб. в год.

Составитель О. Сырых

Редактор А. Мотыль Техред Т. Фанта Корректор И. Муска

Заказ 5606/59 Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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