CH659698A5

CH659698A5 - METHOD FOR PRE-COOLING A PLANT FOR GENERATING LOW TEMPERATURE GAS, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD.

Info

Publication number: CH659698A5
Application number: CH2091/82A
Authority: CH
Inventors: Saburo Hayakawa
Original assignee: Nippon Oxygen Co Ltd
Priority date: 1982-04-05
Filing date: 1982-04-05
Publication date: 1987-02-13
Also published as: FR2524623B3; DE3212708A1; FR2524623A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorkühlen einer Anlage zur Erzeugung von Tieftemperaturgas, wobei im Normalprozess dieses zu kühlende erste Gas unter Druck in einen ersten Gasweg gespiesen wird, welcher nacheinander über einen Entfeuchter, einen Trockner und einen Wärmetauscher führt, und bei welchem ein zweites Gas in Form eines kryogenen Flüssiggases einem zweiten Gasweg zugeführt wird, welcher zwecks Wärmeaustausches zwischen dem ersten Gas und dem zweiten Gas vom Wärmetauscher zum Entfeuchter führt, um dabei das erste Gas auf Tieftemperatur abzukühlen sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. The present invention relates to a method for pre-cooling a plant for the production of low-temperature gas, wherein in the normal process this first gas to be cooled is fed under pressure into a first gas path, which leads successively via a dehumidifier, a dryer and a heat exchanger, and in which a second Gas in the form of a cryogenic liquid gas is fed to a second gas path, which leads from the heat exchanger to the dehumidifier for the purpose of heat exchange between the first gas and the second gas, in order to cool the first gas to low temperature, and a device for carrying out the method.

Tieftemperaturgase, insbesondere Tieftemperaturluft, werden beispielsweise für medizinische Behandlungen, die Bearbeitung von Metallen und ähnlichem verwendet. Cryogenic gases, in particular cryogenic air, are used, for example, for medical treatments, the machining of metals and the like.

Vor kurzer Zeit wurde begonnen, Tieftemperaturgas, im speziellen kryogenes Gas, mit Temperaturen nicht höher als —100 °C für die Kühlung von Werkstückoberflächen und Kanten von Schneidwerkzeugen während des Schneidens von Metall zu verwenden oder für die Kühlung rheumatisch erkrankter Körperteile in medizinischen kryogenen Behandlungsübungen. Als kryogenes Gas kann z.B. ein kryogenes verflüssigtes Gas, z.B. flüssiger Stickstoff, verwendet werden; es ist jedoch der menschlichen Gesundheit nicht zuträglich, ein solches Gas in seine Umgebung entweichen zu lassen. Recently, low temperature gas, specifically cryogenic gas, with temperatures no higher than -100 ° C has been used to cool workpiece surfaces and cutting tool edges during metal cutting, or to cool rheumatic parts of the body in medical cryogenic treatment exercises. As a cryogenic gas e.g. a cryogenic liquefied gas, e.g. liquid nitrogen can be used; however, it is not conducive to human health to let such a gas escape into its surroundings.

Deshalb wurde üblicherweise ein Verfahren angewandt, bei welchem atmosphärische Luft genommen wird und diese unter Verwendung eines kryogenen verflüssigten Gases gekühlt wird, beispielsweise mittels flüssigen Stickstoffes o. dgl., worauf die Luft vorgegebener tiefer Temperatur dorthin geleitet wird, wo die kryogene Behandlung vorgenommen wird. Therefore, a method has conventionally been adopted in which atmospheric air is taken and cooled using a cryogenic liquefied gas such as liquid nitrogen or the like, whereupon the air of predetermined low temperature is directed to where the cryogenic treatment is being carried out.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Nachteile - Kondensation im Wärmetauscher - im Vorkühlen von Anlagen für die Produktion von Tieftemperaturluft zu beheben. Ferner ist das Erreichen folgender Ziele der Erfindung erwähnens-5 wert. The present invention aims to remedy the disadvantages - condensation in the heat exchanger - in the pre-cooling of plants for the production of low-temperature air. It is also worth mentioning that the following objects of the invention are achieved.

Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung für das Vorkühlen einer Anlage für die Produktion von Tieftemperaturluft, mittels welchem ein rasches und wasserausfallarmes Vorkühlen des Trockners erreicht werden kann, io Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung für die Vorkühlung einer Anlage zur Erzeugung von Tieftemperaturluft, bei welchem die Anlage rasch und wirkungsvoll auf eine Temperatur gekühlt werden kann, wie es für ihren Normalbetrieb bzw. die Tieftemperaturlufterzeugung nötig ist. 15 Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung für das Vorkühlen einer Anlage für die Erzeugung von Tieftemperaturluft, bei welchem die Wasserabsorptions-Kapazität eines Trockners verbessert wird, wobei die maximale Luftmenge, welche im Normalbetrieb behandelt werden kann, gesteigert 20 wird. Creation of a method and a device for the pre-cooling of a plant for the production of low-temperature air, by means of which a rapid and low-water pre-cooling of the dryer can be achieved, io creation of a method and a device for the pre-cooling of a plant for the production of low-temperature air, in which the System can be quickly and effectively cooled to a temperature that is necessary for normal operation or low-temperature air generation. 15 Creation of a method and a device for the pre-cooling of a plant for the generation of low-temperature air, in which the water absorption capacity of a dryer is improved, whereby the maximum amount of air which can be treated in normal operation is increased 20.

Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung für das Vorkühlen einer Anlage für die Erzeugung von Tieftemperaturluft, wobei das Verfahren vorzugsweise auf Anlagen angewandt wird, welchen Luft unter tiefem Druck geführt wird, 25 und bei denen der Entfeuchtungseffekt am Entfeuchter gering ist. Creation of a method and a device for the pre-cooling of a plant for the generation of low-temperature air, the method preferably being applied to plants which air is led under low pressure, 25 and in which the dehumidifying effect on the dehumidifier is low.

Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Vorkühlen einer Anlage für die Erzeugung von Tieftemperaturluft, mit deren Hilfe die Energiekosten für die Anlage 3o reduziert werden können. Creation of a method and a device for pre-cooling a plant for the generation of low-temperature air, with the help of which the energy costs for the plant 3o can be reduced.

In diesem Sinne wird ein Verfahren für das Vorkühlen einer Anlage zur Erzeugung von Tieftemperaturluft vorgeschlagen, worin ein erstes Gas z.B. Luft unter Druck nacheinander einem Entfeuchter, einem Trockner und einem Wärme-35 tauscher zugeführt wird, und bei welchem ein kryogenes, zweites Gas, ein Flüssiggas, einem Durchflusssystem zugeführt wird, welches über den Wärmetauscher zum Entfeuchter führt, um einen Wärmeaustausch zwischen Luft unter Druck und Flüssiggas zu erreichen und dabei die Luft unter 40 Druck zu kühlen, um Tieftemperaturluft zu erhalten. Dieses Verfahren umfasst folgende Schritte: In this sense, a method for precooling a plant for generating low-temperature air is proposed, in which a first gas e.g. Air under pressure is successively fed to a dehumidifier, a dryer and a heat exchanger, and in which a cryogenic, second gas, a liquefied gas, is fed to a flow system which leads to the dehumidifier via the heat exchanger in order to exchange heat between air under pressure and liquefied petroleum gas while cooling the air under 40 pressure to obtain cryogenic air. This procedure includes the following steps:

- Anhalten der Zufuhr des ersten Gases. - stopping the supply of the first gas.

- Zuführen des zweiten Gases in den zweiten Gasweg und über den Wärmetauscher in den Entfeuchter. - Feed the second gas into the second gas path and via the heat exchanger into the dehumidifier.

45 - Anschliessendes Zuleiten des zweiten Gases vom Ausgang des Entfeuchters in den ersten Gasweg, um das zweite Gas nacheinander durch den Entfeuchter, den Trockner und den Wärmetauscher zu führen. 45 - Subsequently supplying the second gas from the outlet of the dehumidifier into the first gas path in order to pass the second gas in succession through the dehumidifier, the dryer and the heat exchanger.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden so Erfindung wird eine Vorrichtung für die Vorkühlung einer Anlage für die Erzeugung von Tieftemperaturluft vorgeschlagen, die entsprechend dem vorerwähnten Verfahren konzipiert ist, worin der Ausgang des zweiten Gasweges am Entfeuchter über ein Ventil mit dem Eingang des ersten Gaswe-55 ges am Entfeuchter verbunden ist. According to a further aspect of the present invention, a device for the pre-cooling of a plant for the generation of low-temperature air is proposed, which is designed according to the aforementioned method, in which the outlet of the second gas path at the dehumidifier via a valve with the inlet of the first Gaswe-55 is connected to the dehumidifier.

Die Erfindung, definiert im Patentanspruch 1, wird anschliessend beispielsweise anhand einer Zeichnung erläutert, welche das Flussdiagramm einer erfindungsgemässen Anlage darstellt. The invention, defined in claim 1, is subsequently explained, for example, with the aid of a drawing which shows the flow diagram of a system according to the invention.

60 Beim bekannten Verfahren wird der Anlage ein erstes Gas, z.B. Luft, durch eine Luftförderanordnung 1, z.B. ein Gebläse, einen Kompressor oder ähnliches zugeführt. Sie gelangt über ein Ventil 2 und eine Leitung 3 in einen Entfeuchter 4, welcher auf eine Temperatur nahe Null Grad 65 gekühlt ist, beispielsweise +1 °C, bei welcher in der Luft enthaltene Feuchtigkeit nicht gefrieren kann. Im Entfeuchter 4 kondensiert infolge Unterschreitung der Taupunkttemperatur der Luft Wasser, und dieses fällt aus der Luft aus. Es wird 60 In the known method, a first gas, e.g. Air, through an air delivery arrangement 1, e.g. a blower, a compressor or the like is supplied. It passes through a valve 2 and a line 3 into a dehumidifier 4 which is cooled to a temperature close to zero degrees 65, for example +1 ° C., at which moisture contained in the air cannot freeze. Water falls below the dew point temperature of the air in the dehumidifier 4, and this falls out of the air. It will

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über eine Leitung 5 und ein Ventil 6 abgeführt. Die entfeuchtete Luft wird dann einem Heizorgan 8 zugeführt, welches ausschliesslich bei der Regenerierung der Anlage aktiviert wird. Dann strömt sie durch eine Leitung 9 in einen Trockner 10, welcher eine Trocknungssubstanz, wie Alumina-Gel, Silica-Gel oder ähnliches enthält. Im Trockner 10 wird die Hauptmenge des noch vorhandenen Wasserdampfes aus der Luft entfernt und die getrocknete Luft anschliessend über Leitungen 11 und 12 einem Wärmetauscher 13 zugeführt, welcher ebenfalls mit einem kryogenen, verflüssigten zweiten Gas, z.B. flüssigem Stickstoff (Siedepunkt — 196 °C), gespiesen wird. Im Wärmetauscher 13 tauschen die Luft und das zweite Gas Wärme aus. Jene wird dadurch auf eine vorgegebene tiefe Temperatur abgekühlt, strömt dann durch eine Leitung 14 ab und wird über ein Ventil 15 dem Gebrauchsort zugeführt. Somit bilden die Leitungen 3, 7, 9,11, 12 und 14 den Luftweg. Die Bezugszeichen 16 und 17 bezeichnen Thermometer, die in den Luftweg im Bereich des Auslasses des Entfeuchters 4 und des Auslasses des Wärmetauschers 13 eingebaut sind. discharged via a line 5 and a valve 6. The dehumidified air is then fed to a heating element 8 which is activated exclusively when the system is regenerated. Then it flows through a line 9 into a dryer 10 which contains a drying substance such as alumina gel, silica gel or the like. In the dryer 10, the majority of the water vapor still present is removed from the air and the dried air is then fed via lines 11 and 12 to a heat exchanger 13, which is likewise mixed with a cryogenic, liquefied second gas, e.g. liquid nitrogen (boiling point - 196 ° C), is fed. The air and the second gas exchange heat in the heat exchanger 13. This is thereby cooled to a predetermined low temperature, then flows out through a line 14 and is supplied to the place of use via a valve 15. Lines 3, 7, 9, 11, 12 and 14 thus form the airway. The reference numerals 16 and 17 denote thermometers which are installed in the air path in the region of the outlet of the dehumidifier 4 and the outlet of the heat exchanger 13.

Anderseits wird das Kühlmittel in Form des zweiten Gases für die zu kühlende Luft, beispielsweise ein kryogenes, Flüssiggas, z.B. flüssiger Stickstoff, einem Reservoir (nicht dargestellt) entnommen und über Leitungen 18,19, ein Ventil 20 und eine Leitung 21 dem Wärmetauscher 13 zugeführt. Die Menge zugeführten Kühlmittels wird durch entsprechende Steuerung des Durchlasses des Ventils 20 entsprechend der Temperatur im Thermometer 17 bestimmt, um die Temperatur der Luft, welche über die Leitung 14 und das Ventil 15 an den Bestimmungsort geführt wird, innerhalb bestimmter Temperaturgrenzen zu halten. Nachdem der flüssige Stickstoff die Luft im Wärmetauscher 13 gekühlt hat und dabei verdampft, gelangt er über eine Leitung 22 und eine Leitung 23 zur Kühlung der Luft in den Entfeuchter 4. Darauf wird der gasförmige Stickstoff über eine Leitung 24 und ein Ventil 25 in die Atmosphäre ausströmen. Somit bilden die Leitungen 19,21, 22,23,24 den Weg für das Gas. Es ist nötig, die Temperatur des Entfeuchters 4 auf ungefähr + 1 °C, wie vorgängig beschrieben, zu halten. Wenn die Menge des gasförmigen Stickstoffes, welche durch die Leitungen 22 und 23 strömt, zu gross wird und die Tendenz besteht, dass der Entfeuchter 4 auf eine Temperatur unter + 1 °C abgekühlt wird, wird überschüssiger Stickstoff durch Öffnen eines Ventils 27 der Leitung 26 und eine Hauptleitung 35 in die Atmosphäre abgeblasen. Falls aber die Durchflussmenge des gasförmigen Stickstoffes, welcher durch die Leitung 23 strömt, zu gering ist und die Temperatur am Entfeuchter 4 über den Wert von +1 °C anzusteigen droht, wird flüssiger Stickstoff durch Öffnen eines Ventils 29, welches einerseits an der Leitung 18 vom Reservoir (nicht dargestellt) angeschlossen ist und anderseits über eine Überbrückungsleitung mit den Leitungen 28 und 30 in die Leitung 22 mündet, in den Entfeuchter 4 gelangen. Somit wird die Temperatur am Entfeuchter 4 entsprechend der Temperatur am Thermometer 16 durch entsprechendes Öffnen oder Schliessen der Ventile 27 und 29 gesteuert. Die so aufbereitete Luft vorgegebener tiefer Temperatur, üblicherweise unter —100 °C, wird über die Leitung 14 und das Ventil 15 entnommen. On the other hand, the coolant is in the form of the second gas for the air to be cooled, for example a cryogenic, liquid gas, e.g. liquid nitrogen, taken from a reservoir (not shown) and fed to the heat exchanger 13 via lines 18, 19, a valve 20 and a line 21. The amount of coolant supplied is determined by correspondingly controlling the passage of the valve 20 in accordance with the temperature in the thermometer 17 in order to keep the temperature of the air which is led to the destination via the line 14 and the valve 15 within certain temperature limits. After the liquid nitrogen has cooled the air in the heat exchanger 13 and thereby evaporates, it reaches the dehumidifier 4 via a line 22 and a line 23 for cooling the air. Thereupon the gaseous nitrogen is released into the atmosphere via a line 24 and a valve 25 emanate. The lines 19, 21, 22, 23, 24 thus form the path for the gas. It is necessary to keep the temperature of the dehumidifier 4 at approximately + 1 ° C as previously described. If the amount of gaseous nitrogen flowing through lines 22 and 23 becomes too large and there is a tendency for the dehumidifier 4 to be cooled to a temperature below + 1 ° C., excess nitrogen becomes available by opening a valve 27 of line 26 and a main line 35 is blown off into the atmosphere. If, however, the flow rate of the gaseous nitrogen flowing through line 23 is too low and the temperature at the dehumidifier 4 threatens to rise above the value of +1 ° C., liquid nitrogen is released by opening a valve 29, which on the one hand is connected to line 18 is connected from the reservoir (not shown) and, on the other hand, leads into line 22 via a bridging line with lines 28 and 30, into which dehumidifier 4 reaches. The temperature at the dehumidifier 4 is thus controlled in accordance with the temperature at the thermometer 16 by opening or closing the valves 27 and 29 accordingly. The thus prepared air of a predetermined low temperature, usually below −100 ° C., is removed via line 14 and valve 15.

Während der Erzeugung der Tieftemperaturluft absorbiert der Trockner 10 Wasserdampf aus der Luft, deren restlicher Wasseranteil im wesentlichen beim Durchströmen des Wärmetauschers 13 kondensiert und gefroren wird. Daher ist ein Regenerationsgang notwendig, um Wasser und Eis, im Trockner 10 und im Wärmetauscher 13 angesammelt, nach einer vorgegebenen Betriebszeit der Anlage zu entfernen. Bei diesem Regenerationsschritt wird die Zufuhr flüssigen Stickstoffes gestoppt, indem die Ventile 20 und evtl. 29 geschlossen werden. Die Luft, welche mittels des Gebläses 1 durch den During the generation of the low-temperature air, the dryer 10 absorbs water vapor from the air, the remaining water portion of which is essentially condensed and frozen when it flows through the heat exchanger 13. A regeneration cycle is therefore necessary in order to remove water and ice accumulated in the dryer 10 and in the heat exchanger 13 after a predetermined operating time of the system. In this regeneration step, the supply of liquid nitrogen is stopped by closing the valves 20 and possibly 29. The air, which by means of the blower 1 through the

Luftweg strömt, wird erhitzt, indem das Heizorgan 8 in Betrieb genommen wird, worauf die Luft dem Trockner 10 für dessen Aufheizung zugeführt wird. Hierauf strömt die Luft über die Leitung 11 ab, verzweigt sich, und ein Teil davon strömt über eine Leitung 31 und ein Ventil 32 in die Atmosphäre. Die verbleibende Luft wird über die Leitung 12 dem Wärmetauscher 13 zugeleitet, wobei sie diesen erwärmt und darin abgesetztes Eis schmilzt. Das Wasser wird durch die Luft abgeführt und über die Leitungen 14 und 33, ein Ventil 34 sowie die Leitung 35 in die Atmosphäre ausströmen. Air flows, is heated by putting the heater 8 into operation, whereupon the air is supplied to the dryer 10 for heating it. The air then flows out via line 11, branches, and a part thereof flows into the atmosphere via line 31 and valve 32. The remaining air is fed via line 12 to the heat exchanger 13, where it heats it up and melts ice deposited therein. The water is discharged through the air and flows out into the atmosphere via lines 14 and 33, a valve 34 and line 35.

Nachdem die erwähnte Regeneration beendet ist, kann die Anlage wieder gestartet werden. Es ist jedoch für die Erzeugung von Luft von vorgegebener tiefer Temperatur notwendig, die Anlage während einer bestimmten Zeitspanne vorzukühlen. Dazu wird flüssiger Stickstoff durch die Leitungen 21 und 23 dem Wärmetauscher 13 und dem Entfeuchter 4 zugeleitet, während die Luft, welche mit Hilfe des Gebläses 1 zugeführt wird und durch den Luftweg strömt, abgekühlt und durch Öffnen des Ventils 34 bei geschlossenem Ventil 15 in die Luft abgeblasen wird. Nachdem das Thermometer 17 zeigt, dass die Temperatur der Luft, welche durch das Ventil 34 strömt, durch das Vorkühlen während einer genügend langen Zeitspanne auf die vorgegebene Temperatur abgefallen ist, wird die Entnahme von Tieftemperaturluft durch Schliessen des Ventils 34 und Öffnen des Ventils 15 wieder gestartet. After the aforementioned regeneration has ended, the system can be started again. However, in order to generate air of a predetermined low temperature, it is necessary to pre-cool the system for a certain period of time. For this purpose, liquid nitrogen is fed through the lines 21 and 23 to the heat exchanger 13 and the dehumidifier 4, while the air, which is fed in with the aid of the blower 1 and flows through the airway, is cooled and by opening the valve 34 with the valve 15 closed in the Air is blown off. After the thermometer 17 shows that the temperature of the air flowing through the valve 34 has dropped to the predetermined temperature due to the precooling for a sufficiently long period of time, the removal of low-temperature air by closing the valve 34 and opening the valve 15 again started.

In der vorbeschriebenen Tieftemperatur-Lufterzeugungs-Anlage wird, während die Anlage vorgekühlt wird, Luft mit einer Temperatur über Normaltemperatur direkt in den Trockner 10 geleitet. Daher kann diese grosse Feuchtigkeitsmenge in der zugeführten Luft nicht genügend absorbiert werden, so dass diese bekannten Anlagen beim Vorkühlen den Nachteil besitzen, dass ein Grossteil des Wassers im Wärmetauscher 13 kondensiert. In the cryogenic air generation system described above, while the system is being pre-cooled, air at a temperature above normal temperature is fed directly into the dryer 10. Therefore, this large amount of moisture cannot be absorbed sufficiently in the supplied air, so that these known systems have the disadvantage during pre-cooling that a large part of the water condenses in the heat exchanger 13.

Demzufolge ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die erwähnten Nachteile beim Vorkühlen von Anlagen für die Erzeugung von Tieftemperaturluft zu beheben. Accordingly, it is an object of the present invention to remedy the disadvantages mentioned in the pre-cooling of plants for the generation of low-temperature air.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Vorkühlen der Anlage wird anschliessend beispielsweise erläutert. The method according to the invention for precooling the system is subsequently explained, for example.

Nachdem das Gebläse bzw. der Kompressor 1 gestoppt ist, wird flüssiger Stickstoff durch Öffnen des Ventils 20 über die Leitung 21 in den Wärmetauscher 13 geschickt, wo er (bei etwa — 196 °C) verdampft. Das gasförmige Stickstoff wird nun durch die Leitungen 22 und 23 dem Entfeuchter 4 zugeleitet, um letzteren zu kühlen. Dann wird das Stickstoffgas aus dem Entfeuchter 4 über die Leitung 24, und nicht über Ventil 25, in die Atmosphäre abgeblasen. Dazu wird es in eine Zweitleitung 101 geführt und dann über ein Ventil 102, welch letzteres nur für diese Vorkühlungsoperation geöffnet wird, bei geschlossenem Ventil 2 in die Leitung 3, welche Teil des Luftweges bildet, eingespiesen. Darauf strömt der Stickstoff über den Luftweg, d.h. durch den Entfeuchter 4 und den Trockner 10 in den Wärmetauscher 13. Von dort wird er durch Öffnen des Ventils 34 bei geschlossenem Ventil 15 von der Leitung 14 über die Leitungen 33 und 35 in die Atmosphäre abgeblasen. Diese Operation wird solange fortgesetzt, bis die Temperatur des Entfeuchters 4 auf + 1 °C abgefallen ist. Das Stickstoffgas, welches über die Leitung 101 in den Luftweg eingeblasen wird, ist verdampfter, ehemals flüssiger Stickstoff. Er enthält daher wenig Wasserdampf, da der Taupunkt dieses Gases nicht höher als -70 °C (Wassergehalt 2,5 PPM) liegt. Somit wird die Vorkühlung in dem Sinne sehr sanft durchgeführt, als sie den Trockner 10 bezüglich Wasseranfall nur wenig belastet. Sie bewirkt auch weiter keine Nachteile, wie z.B. die Kondensation von Wasser im Wärmetauscher 13. Ferner kann der Trockner 10 auf einfache Weise vorgekühlt werden, da er während eines solchen Vorkühlvor-ganges wenig Absorptionswärme erzeugt. Sobald die Temperatur im Entfeuchter 4 auf + 1 °C gefallen ist, wird das Ventil After the blower or the compressor 1 has stopped, liquid nitrogen is sent by opening the valve 20 via the line 21 into the heat exchanger 13, where it evaporates (at about -196 ° C.). The gaseous nitrogen is now fed through lines 22 and 23 to the dehumidifier 4 in order to cool the latter. Then the nitrogen gas from the dehumidifier 4 is blown off into the atmosphere via line 24 and not via valve 25. For this purpose, it is led into a second line 101 and then fed via a valve 102, the latter being opened only for this precooling operation, into line 3, which forms part of the airway, with valve 2 closed. The nitrogen then flows over the air, i.e. through the dehumidifier 4 and the dryer 10 into the heat exchanger 13. From there it is blown off from the line 14 via the lines 33 and 35 into the atmosphere by opening the valve 34 with the valve 15 closed. This operation continues until the temperature of the dehumidifier 4 has dropped to + 1 ° C. The nitrogen gas that is blown into the airway via line 101 is vaporized, formerly liquid nitrogen. It therefore contains little water vapor, since the dew point of this gas is not higher than -70 ° C (water content 2.5 PPM). Thus, the pre-cooling is carried out very gently in the sense that it only slightly loads the dryer 10 with regard to the amount of water. It also has no disadvantages, e.g. the condensation of water in the heat exchanger 13. Furthermore, the dryer 10 can be pre-cooled in a simple manner, since it generates little heat of absorption during such a pre-cooling process. As soon as the temperature in the dehumidifier 4 has dropped to + 1 ° C, the valve

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102 geschlossen und das Gebläse 1 wieder gestartet, um in normalen Verfahren Luft zuzuführen. 102 closed and the blower 1 started again to supply air in normal procedures.

Während der genannten Vorkühloperation kann ein Teil des Stickstoffgases, welcher vom Trockner 10 in die Leitung 11 geleitet wird, durch Öffnen des Ventils 32 über die Leitungen 31 und 35 in die Atmosphäre abgeblasen werden, wodurch die Vorkühlung des Trockners 10 beschleunigt werden kann. Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich, wird erfindungsgemäss der Nachteil des Standes der Technik, gemäss welchem Wasser im Wärmetauscher 13 während der Vorkühloperation kondensiert, eliminiert, und der Trockner 10 kann, bedingt durch die sehr geringe Wasserdampfmenge im Stickstoff, sanft vorgekühlt werden. Die Anlage nach der vorliegenden Erfindung kann rasch und wirkungsvoll auf die für den normalen Betrieb notwendige Temperatur gekühlt werden. Im speziellen eignet sich die vorliegende Erfindung für die Anwendung auf eine Tieftemperaturanlage, welche mit einem Luftzuführorgan 1 mit tiefem During the aforementioned pre-cooling operation, part of the nitrogen gas which is conducted from the dryer 10 into the line 11 can be blown off into the atmosphere by opening the valve 32 via the lines 31 and 35, whereby the pre-cooling of the dryer 10 can be accelerated. As can be seen from the preceding description, the disadvantage of the prior art according to which water condenses in the heat exchanger 13 during the pre-cooling operation is eliminated according to the invention, and the dryer 10 can be gently pre-cooled due to the very small amount of water vapor in the nitrogen. The plant according to the present invention can be quickly and effectively cooled to the temperature necessary for normal operation. In particular, the present invention is suitable for use on a low-temperature system, which has an air supply element 1 with a deep

4 4th

Zuführdruck, entsprechend einer Wassersäule von einigen 10 mm, z.B. einem Gebläse, arbeitet. Bei einer solchen Anlage ist beim erfindungsgemässen Vorkühlen der Effekt besonders gut, da beim bekannten Verfahren bei Verwendung von Supply pressure, corresponding to a water column of some 10 mm, e.g. a blower, works. In such a system, the effect is particularly good in the precooling according to the invention, since in the known method when

5 Gebläsen grössere Wassermengen ausfallen, als bei Kompressoren. Der Entfeuchtungseffekt (Ausfall von Wasser) ist im Entfeuchter 4 für das erfindungsgemässe Verfahren daher noch relativ geringer als bei Kompressoren. Wie nämlich aus dem i-x-Schaubild von Mollier für Luft/Wasserdampf her- 5 blowers fail to produce more water than compressors. The dehumidification effect (loss of water) in the dehumidifier 4 for the method according to the invention is therefore still relatively less than with compressors. As can be seen from the Mollier i-x diagram for air / water vapor.

io vorgeht, steigt mit zunehmendem Druck für einen bestimmten Wassergehalt x die Taupunkttemperatur. Es wird m.a.W. bei höherem Druck die Taupunkttemperatur beim Abkühlvorgang eher erreicht und daher bei der Abkühlung bis zu einer vorbestimmten Temperatur mehr Wasserdampf kondensieren io, the dew point temperature rises with increasing pressure for a certain water content x. It is m.a.W. at higher pressure, the dew point temperature tends to reach during the cooling process and therefore more water vapor condenses when cooling to a predetermined temperature

15 als bei niedrigerem Gesamtdruck. Die vorliegende Erfindung kann ferner Energiekosten einsparen, da das Luftzuführorgan während der Vorkühlung der Anlage nicht läuft. 15 than at lower total pressure. The present invention can also save energy costs because the air supply member does not run during the pre-cooling of the system.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. Method for precooling a plant for the production of low-temperature gas, whereby in the normal process this first gas to be cooled is fed under pressure (1) into a first gas (3), which is successively used via a dehumidifier (4), a dryer (10) and a heat exchanger (13), and in which a second gas in the form of a cryogenic liquid gas is fed to a second gas path (18) which leads from the heat exchanger (13) to the dehumidifier (4) for the purpose of heat exchange between the first gas and the second gas in order to cool the first gas to low temperature, characterized in that the following process steps are provided for pre-cooling the system:

- stopping the supply (1) of the first gas,

- supplying the second gas into the second gas path (18) and via the heat exchanger (13) into the dehumidifier (4),

- Subsequent supply of the second gas from the outlet of the dehumidifier (4) in the first gas path in order to pass the second gas in succession through the dehumidifier (4), the dryer (10) and the heat exchanger (13).

2. The method according to claim 1, characterized in that at least part of the second gas at the outlet of the dryer (10) is blown off directly into the atmosphere.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the outlet (24) of the second gas path on the dehumidifier (4) is connected via a valve (102) to the inlet (3) of the first gas path on the dehumidifier (4) .

4. The device according to claim 3, characterized in that the output (11) of the first path on the dryer (10) via a valve member (32) is connected to the atmosphere.