CS201833B1 - Způsob automatické regulace délky přepínací doby regenerátorů seřízení na dělení vzduchu a zapojení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

Vynález ae týká způsobu automatické regulace délky přepínací doby přepínacích výměníků tepla (dále jen regenerátorů) zařízení na hlubokoteplotní dělení vzduchu a zapojení k provádění tohoto způsobu.

U zařízení na hlubokoteplotní dělení vzduchu ae provádí hlavní výměna tepla mezi vstupujícím vzduchem a vystupujícími produkty dělení vzduchu v regenerátorech. Zde teplo přestupuje náplní, která v časovém období, které nazýváme teplou periodou, akumuluje teplo vstupujícího vzduchu a v druhém období, které nazýváme studenou periodou, toto teplo předává produktu dělení vzduchu. V tomto seskupení vždy střídavě jedním regenerátorem proudí vstupní vsduoh, který se stykem s náplní nehlasuje ( teplá perioda), a druhým regenerátore® vystupující produkt dělení (kyslík v regenerátorech kyslíkových a dusík v dusíkových regenerátore®!»)„ který se stykem s náplní ohřívá (studená perioda). Studená a teplá perioda twří přepínací cyklus dvojice regenerátorů, časová délka studená, respektive teplá periody, se nazývá p$@píaaef doba dvojice regenerátorů. Přepínací cyklus je potom dvojnásobek přepínací doby. Z technologického hlediska regenerátory jednak zabezpečují výměnu tepla a jednak čistí vzduch, nebol vodní pára a fysličník uhličitý, obsažená ve vzduchu, usazují ae ne náplni regenerátorů v pevné formě a při následující periodě jsou strhávány produkty děl®ní vzduchu® Regenerátory se přepínají obvykle přepínacími ventily (na teplých koncích), poháněnými pneumatickými eervopohony. Správná činnost regenerátorů je možná pou201 833

201 833 μ tehdy· jeatliže teplotní rozdíl mezi vstupní· vzduohem výstupním produktem dělení, měřený ve dvou po eobě následujících periodách na teplák konci regenerátoru· nedosahuje přilil velkých hodnot. Jinak je pochybná opětná odpaření arážená vodní páry, nehledě ke ztrátě chladu. Podobně, je-li teplotní rozdíl na studeném konci příliě velký, nemůže při studeně periodě úplně eublimovat kysličník uhličitý a regenerátory ee zanášejí. V případě správného provozu regenerátorů je tento teplotní rozdíl u věech regenerátorů stejný. Velikost tohoto teplotního rozdílu lze měnit změnou přepínací doby. Dosavadní systém přepínání a automatická regulace regenerátorů je založen na skutečnosti, že ae provádí rytmická přepínání jednotlivých dvojic regenerátorů, která je přesazeno o tu část periody, která je dána přepínací dobou dělenou počtem dvojic regenerátorů. Jak bylo uvedeno, studená a teplá perioda tvoří přepínací cyklua dvojice regenerátorů, který je pevně daný. Automatická regulace teplotního režimu regenerátorů ee provádí tak, že se srovnává teplotní režim uvnitř jednotlivých dvojic regenerátorů změnou délky přepínací doby a dále se automaticky rozděluje vstupující vzduch na jednotlivá dvojice regenerátorů. Regulace uvnitř jednotlivých dvojic regenerátorů změnou délky přepínací doby je prováděna tak, že se v pevně stanovených maximálních mezích posouvá časový okamžik mezi koncem teplá a začátkem studené periody při pevně daném přepínacím cyklu. Výsledkem automatické regulace teplotního režimu regenerátorů je potom stejný teplotní rozdíl mezi teplotou vystupujícího vzduchu a teplotou vstupujícího produktu dělení na studeném konci regenerátorů,popřípadě tyto rozdíly mohou být automaticky regulovány v určitém poměru vůči sobě. Absolutní dálka přepínací doby, respektive přepínacího oyklu není podle dosavadního způsobu regulována a je dána ručním nastavením na přepínacím atroji, přičemž nebyla doposud známasžádná vazba pro automatickou regulaci délky přepínací doby. Regulace přepínací doby ae prováděla doposud pouze ručně podle zkušeností operátora. Dále u doposud známých řeěení přepínacích zařízení je možné většinou měnit přepínací dobu pouze stupňovitě. Přepínání dvojice regenerátorů jako nutný technologický proces ae provádí tak, že z počátečního stavu, kdy jedním regenerátorem proudí vstupů ní vzduch o přetlaku 0,5 MPa a druhým téměř beztlaký produkt dělení vzduch» se provede vyrovnáním tlaku v obou regenerátorech přepuětěním vzduchu i do druhého regeaarátoru. Odtlakování regenerátoru, kterým v delěi periodě bude proudit produkt dělení se provádí odpuštěním do atmosféry. Před zapojením pro dělení do sítě je nutné jistou dobu profukovat regenerátor, aby produkt do sítě nebyl znečištěn vzduchem, který byl v předchozí periodě v tomto regenerátoru. Každé přepínání tedy znamená ztrátu vzduchu odfukem a dále ztrátu produkce profukem. Minimalizace těchto ztrát znamená tedy řízení délky přepínací doby směrem k maximální možné hodnotě, což podle dosavadních způsobů není možné.

Uvedená nedostatky jaou odstraněny způsobem automatické regulace délky přepínací doby regenerátorů, jehož podstata spočívá v tom, že ae automaticky reguluje délka přepínací doby podle rozdílu teploty vzduchu vystupujícího z regenerátorů na studeném konci a teploty produktu dělení vzduchu vstupujícího do regenerátorů na studenér konci a tím, že hydraulický odpor regenerátorů je pomocnou veličinou, podle které je měněna žádaná hodnota rozdílu teplot vzduchu vystupujícího z regenerátorů na studeném konci a teploty produktu dělení vzduchu vstupujícího do regenerátorů na studeném konci.

201 833

Podstata zapojení k provádění tohoto způsobu spočívá v tom, že k ústřednímu regulačnímu členu je zapojen na vstupu převodník teploty produktu dělení vzduchu na studeném konci regenerátorů, dále převodník teploty vzduchu na studeném konci regenerátorů a nakonec převodník hydraulického odporu regenerátorů, přičemž na výstup ústředního regulačního členu je zapojeno přepínací zařízení pro přepínání regenerátorů.

Uvedený způsob a zapojení k provádění tohoto způsobu umožňuje, zejména v případě, kdy provoz regenerátorů je řízen řídicím počítačem, optimalizovat přepínací dobu tak, aby její hodnota byla maximálně možná a tím, Ze se nebude zvyšovat hydraulický odpor regenerátorů. Výsledkem realizace uvedeného způsobu bude zejména u velkokapacitních zařízení na dělení vzduchu značná úspora energie a zvýěeni výroby. Tyto úspory vzniknou tím, že budou odstraněny ztráty vzduchu a produktu dělení vzduchu neb přepínací doba regenerátorů bude maximálně možná. Tyto ztráty jaou u velkorozměrových regenerátorů podstatná.

Ha připojeném výkresu js uveden příklad zapojení dvou regenerátorů s přepínacími ventily a zpětnými klepfeesi a dále příklad zapojení automatického regulačního zařízení pro regulaci délky přepínací doby regenerátorů.

Konkrétní provedení způsobu automatické regulace délky přepínací doby regenerátorů ae provádí tak, že se automaticky reguluje dálka přepínací doby podle rozdílu teploty vzduchu vystupujícího z regenerátorů na studeném konci a teploty produktu dělení vzduchu vstupujícího do regenerátorů na studeném konci s tím, že hydraulický odpor regenerátorů je pomocnou měřenou veličinou, podle které je měněna žádaná hodnota rozdílu teploty vzduchu vystupujícího z regenerátoru na studeném konci a teploty produktu dělení vzduchu vstupujícího do regenerátorů na studeném konci. Výstupním signálem automatického regulátoru přepínací doby regenerátorů je buň signál úměrný požadovaná délce přepínací doby, anebo spouštěcí signál pro provedení vlastní reverzaoe regenerátorů. Jeden nebo druhý signál jsou vždy zavedeny na odpovídající přepínací zařízení.

Příkladná provedení je na výkrese, kde je znásornino zapojení k provádění způsobu automatické regulace délky přepínací doby jedné dvojice regenerátorů.

Toto zapojení je pro případné dalěl dvojice regenerátorů 1, fi analogická. K ústřednímu regulačníma členu 1? je na vstupu zapojen převodník 2 teploty produktu dělení vzduehn v potrubí 6 na studeném konci regenerátorů 1, fi, důle převodník fi teploty vzduchu v potrubí £ na studeném konci regenerátoru 1, fi a nakonec převodník 17 hydraulického odporu regenerátorů 1 a fi. Ha výstup ústředního regulačního členu 15 je spojeno přepínání září sobí 16 pro přepínání regenerátorů 1, fi. Ústředním regulačním členem 15 je obvykle řídicí počítač. Přepínacím zařízením Ifi je obvykle přepínací stroj, který podle nastaveného přepínacího programu ovládá pomocí pneumatických nebo elektromagnetických šoupátek přepínací armatury fi, 10. IjL. 12. 13. 14 s pneumatickým pohomsm· Počet a rozmístění přepínacích armatur fi, 10. 11 „ ifi, lj. 1£ na příkladném provedení je takový, aby byla zajiětěna funkce přepnutí proudů v regenerátorech 1 a fi.

Využití vynálezu je možná u zařízeni na děleni vzduchu a regenerátory.

201 833

P fl B D M fi T VYNÁLEZU

Claims (3)

1. P fl B D M fi T VYNÁLEZU

   1. Způsob automatické regulace délky přepínací doby regenerátorů zařízení na dSlení vzduchu, vyznačující ee tím, 2« ee automaticky reguluje délka přepínací doby podle rozdílu teploty vzduchu vystupujícího z regenerátorů ne studeném konci a teploty produktu déle ní vzduchu vystupujícího do regenerátorů na studeném konci e tím, 2e hydraulický odpor regenerátorů je pomocnou měřenou veličinou, podle které ee aSní 2ádaná hodnota rozdílu teploty vzduchu vystupujícího z regenerátorů na studeném konci a teploty produktu déle nl vzduchu vstupujícího do regenerátoru na studeném konci.
2. 2. Zapojení k provádění způsobu podle bodu 1, vyznačující ee tím, 2e k ústřednímu regulač nímu členu (1$) je zapojen na vstupu převodník (7) teploty produktu deiení vzduchu v potrubí (6) na studeném konci regenerátorů (1, 2) dále převodník (8) teploty vzduchu v potrubí (4) na studeném konci regenerátorů (1, 2) a nakonec převodník (17) hydraulické' ho odporu regenerátorů (1, 2), přičemž na výstup ústředního regulačního členu (15) je zapojeno přepínací zařízení (16) pro přepínání regenerátorů (1, 2).
3. 3. Zapojení k provádění způsobu podle bodu 2, vyznačující ee tím, 2e ústředním relulačním členem (1$) je řldieí počítač.

   1 vykree