CS210850B1 - Connection for automatic regulation of regenerator temperature mode - Google Patents
Connection for automatic regulation of regenerator temperature mode Download PDFInfo
- Publication number
- CS210850B1 CS210850B1 CS443079A CS443079A CS210850B1 CS 210850 B1 CS210850 B1 CS 210850B1 CS 443079 A CS443079 A CS 443079A CS 443079 A CS443079 A CS 443079A CS 210850 B1 CS210850 B1 CS 210850B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- regenerators
- control
- air
- regenerator
- pairs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
Vynález se týká řízení regenerátorů kryogeimí velkokapacitní průmyslové techniky dělení vzduchu pracující s více riež ětyř-mí regenerátory, které spolupracují v pérech. Účelem vynálezu je minimalizace odporu regulačních klapek na vstupu do regenerátorů a úplná automatizace chodu regulace regenerátorů. Uvedeného účelu se dosáhne zapojením pro automatickou regulaci teplotního režimu regenerátorů tím, že teploměry středů regenerátorů a teploměry pro měření teploty vzduchu z jednotlivých dvojic regenerátorů na studených koncích jsou připojeny k regulátorům ovládajícím regulační klapky vstupu vzduchu do regenerátorů k dosažení žádoucího teplotního režimu, přičemž k pohonům regulačních klapek je připojen ústřední člen (přepínací programové zařízení nebo řídicí počítač)„pro řízení provozu regenerátorů, zajištující v pevných cyklech přestavování klapek dvojic regenerátorů $o otevřené polohy tak dlouho, až alespoň jedna klapka dosáhne otevřené polohy.The invention relates to the control of cryogenic regenerators of large-capacity industrial air separation technology operating with multiple regenerators that cooperate in pairs. The purpose of the invention is to minimize the resistance of the control flaps at the inlet to the regenerators and to fully automate the operation of the control of the regenerators. The stated purpose is achieved by a circuit for automatic control of the temperature regime of the regenerators, in that the thermometers of the centers of the regenerators and the thermometers for measuring the air temperature from the individual pairs of regenerators at the cold ends are connected to the regulators controlling the control flaps of the air inlet to the regenerators to achieve the desired temperature regime, while a central member (switching program device or control computer) is connected to the drives of the control flaps for controlling the operation of the regenerators, ensuring in fixed cycles the adjustment of the flaps of the pairs of regenerators from the open position until at least one flap reaches the open position.
Description
(54) Zapojení pro automatickou regulaci teplotního režimu regenerátoru(54) Connection for automatic regulation of the regenerator temperature mode
Vynález se týká řízení regenerátorů kryogeimí velkokapacitní průmyslové techniky dělení vzduchu pracující s více riež ětyř-mí regenerátory, které spolupracují v pérech. Účelem vynálezu je minimalizace odporu regulačních klapek na vstupu do regenerátorů a úplná automatizace chodu regulace regenerátorů.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the control of cryogenic high-volume industrial air separation techniques operating with multiple four-way regenerators that cooperate in springs. The purpose of the invention is to minimize the resistance of the control flaps at the inlet to the regenerators and to fully automate the operation of the regenerator control.
Uvedeného účelu se dosáhne zapojením pro automatickou regulaci teplotního režimu regenerátorů tím, že teploměry středů regenerátorů a teploměry pro měření teploty vzduchu z jednotlivých dvojic regenerátorů na studených koncích jsou připojeny k regulátorům ovládajícím regulační klapky vstupu vzduchu do regenerátorů k dosažení žádoucího teplotního režimu, přičemž k pohonům regulačních klapek je připojen ústřední člen (přepínací programové zařízení nebo řídicí počítač)„pro řízení provozu regenerátorů, zajištující v pevných cyklech přestavování klapek dvojic regenerátorů $o otevřené polohy tak dlouho, až alespoň jedna klapka dosáhne otevřené polohy.This is accomplished by wiring for automatic control of the regenerator temperature mode by providing regenerator center thermometers and air temperature thermometers from each pair of regenerators at the cold ends connected to controllers controlling the air inlet flaps to the regenerators to achieve the desired temperature mode, a control member (switching software or control computer) is connected to the control dampers to control the operation of the regenerators, providing in fixed cycles the adjustment of the dampers of the regenerator pairs by the open position until at least one dampener reaches the open position.
-Ϊ-Ϊ
-c r~t l· l·-c r ~ t l · l ·
1—1—
i__and__
Vynález se týká zapojeni pro automatickou regulaci teplotního režimu regenerátorů, tj. přepínacích výměníků tepla zařízení na dělení vzduchu. Toto zapojení umožňuje zároveň automaticky nastavovat žádané hodnoty regulátorů podle okamžitého stavu teplotního režimu a dále minimalizuje celkový odpor regulačních klapek na vstupu vzduchu do regenerátorů, nahot tyto klapky jsou maximálně možně otevřené.The invention relates to a circuit for automatic regulation of the temperature mode of the regenerators, i.e. switching heat exchangers of an air separation device. At the same time, it enables automatic adjustment of regulator setpoints according to the current state of the temperature regime and further minimizes the total resistance of the control dampers at the air inlet to the regenerators, these dampers are as open as possible.
U zařízení na hlubokoteplotní dělení vzduchu se provádí hlavní výměna tepla mezi vstupujícím vzduchem a vystupujícími produkty dělení vzduchu v regenerátorech. Zde teplo přestupuje náplní, která v časovém období, jež nazýváme teplou periodou, akumuleje teplo vstupujícího vzduchu,a v druhém období, jež nazýváme studenou periodou, toto teplo předává produktu dělení vzduchu.In a deep-temperature air separation device, the main heat exchange is performed between the incoming air and the outgoing air separation products in the regenerators. Here the heat passes through a charge that accumulates the heat of the incoming air in a period of time called the warm period, and in the second period, called the cold period, transfers this heat to the air separation product.
V tomto seskupení vždy střídavě jedním regenerátorem proudí vstupní vzduch, který se stykem s náplní ochlazuje, tzv. teplá perioda, a druhým regenerátorem vystupující produkt dělení, tj. kyslík v kyslíkových a dusík v dusíkových regenerátorech, který se stykem s náplní ohřívá» tzv. studená perioda.In this group, the inlet air, which cools with the charge, cools, alternately, the so-called warm period, and the second regenerator, a product of separation, ie oxygen in oxygen and nitrogen in the nitrogen regenerators, which heats with the charge. cold period.
Studená a teplá perioda tvoří přepínací cyklus dvojiee regenerátorů, časová délka studené, resp. teplé periody se nazývá přepínací doba dvojice regenerátorů. Přepínací cyklus je potom dvojnásobek přepínací doby.The cold and warm periods form the switching cycle of two regenerators. the warm period is called the switching time of a pair of regenerators. The switching cycle is then twice the switching time.
Z technologického hlediska regenerátory jednak zabezpečují výměnu tepla a jednak čistí vzduch, nebot vodní pára a kysličník uhličitý, obsažené ve vzduchu, usazují se na náplni regenerátorů v pevné formě a při následující periodě jsou strhávány produkty dělení vzduchu. Regenerátory se přepínají obvykle přepínacími ventily na teplých koncích, poháněnými pneumatickými servopohony.From a technological point of view, the regenerators provide both heat exchange and purify the air, since the water vapor and carbon dioxide contained in the air settle on the regenerator charge in a solid form and during the following period the air separation products are entrained. Regenerators are usually switched by hot-end changeover valves driven by pneumatic actuators.
Správná činnost regenerátorů je možná pouze tehdy, jestliže teplotní rozdíl mezi vstupním vzduchem a výstupním produktem dělení, měřený ve dvou po sobě následujících periodách na teplém konci regenerátoru, nedosahuje příliš velkých hodnot. Jinak je pochybné opětné odpaření srážené vodní páry nehledě ke ztrátě chladu. Podobně, je-li teplotní rozdíl na studeném konci příliš velký, nemůže při studené periodě úplně sublimovat kysličník uhličitý a regenerátory se zanášejí.Correct operation of the regenerators is only possible if the temperature difference between the inlet air and the separation output product, measured in two consecutive periods at the warm end of the regenerator, is not too large. Otherwise, it is doubtful to re-evaporate the precipitated water vapor despite the loss of cold. Similarly, if the temperature difference at the cold end is too large, carbon dioxide cannot sublime completely during the cold period and the regenerators become clogged.
Dosavadní systém přepínání a automatické regulace regenerátorů je založen z hlediska přepínání na skutečnosti, že se provádí rytmické přepínání jednotlivých dvojic regenerátorů, které je přesazeno o tu část periody, která je dána přepínací dobou dělenou počtem dvojic regenerátorů. Jak již bylo uvedeno, studená a teplá perioda tvoří přepínací cyklus dvojice regenerátorů, který je pevně daný.The existing system of switching and automatic regulation of regenerators is based on the fact that rhythmic switching of individual pairs of regenerators is performed, which is offset by the part of the period which is given by the switching time divided by the number of pairs of regenerators. As already mentioned, the cold and warm periods form the switching cycle of a pair of regenerators, which is fixed.
Automatická regulace teplotního režimu regenerátorů se provádí tak, že se srovnává teplotní režim uvnitř jednotlivých dvojic regenerátorů změnou délky přepínací doby a dále se automaticky rozděluje vstupující vzduch na jednotlivé dvojice regenerátorů. Regulace uvnitř jednotlivých dvojic regenerátorů změnou délky přepínací doby je prováděna tak, že se v pevně stanovených max. mezích posouvá časový okamžik mezi koncem teplé a začátkem studené periody při pevně daném přepínacím cyklu.Automatic regulation of the temperature mode of the regenerators is performed by comparing the temperature mode within the individual pairs of regenerators by changing the length of the switching time and further dividing the incoming air into individual pairs of regenerators. The regulation within the individual pairs of regenerators by changing the length of the switching time is performed by shifting the time point between the end of the warm and the beginning of the cold period for a fixed switching cycle within fixed maximum limits.
Výsledkem automatické regulace teplotního režimu regenerátorů je potom stejný teplotní rozdíl mezi teplotou vystupujícího vzduchu a teplotou vstupujícího produktu dělení na studeném konci regenerátorů, případně tyto rozdíly mohou být automaticky regulovány v určitém poměru vůči sobě. Dle současného stavu je nutné ručně měnit žádanou hodnotu regulace uvnitř jednotlivých dvojic regenerátorů a tim se dosáhne stavu, že výstupní teploty vzduchu vystupujícího z regenerátorů jedné dvojice ve dvou po sobě následujících přepínacích periodách jsou stejné. U automatické regulace rozdělování vzduchu na jednotlivé dvojice regenerátorů je současný stav takový, že obvykle jedna regulační klapka na jednu dvojici regenerátorů není zapojena do obvodu automatické regulace.The automatic regulation of the temperature mode of the regenerators results in the same temperature difference between the temperature of the exiting air and the temperature of the incoming product of the separation at the cold end of the regenerators, or these differences can be automatically controlled in a certain ratio with respect to each other. According to the present state, it is necessary to manually change the setpoint value of the control within the individual pairs of regenerators and thus the state that the outlet temperatures of the air leaving the regenerators of one pair in two consecutive switching periods is the same. In the case of automatic regulation of air distribution to individual regenerator pairs, the current state is that usually one regulating flap per regenerator pair is not connected to the automatic regulation circuit.
Ruční dálkové nastavení této klapky se provádí tak, aby se odpory regenerátorů vyrovnaly a alespoň jedna klapka aby byla v poloze blízké otevřené. Mimo toto řešení existují pro dvě dvojice regenerátorů různé mechanické vazební prvky mezi dvěma klapkami, které zabezpečují, že vždy jedna klapka ze dvou je v otevřené poloze. Toto řešení se nedá aplikovat pro více dvojic regenerátorů. Dále i u automatických regulací rozdělování vzduchu na jednotlivé dvojice existuje pouze ruční nastavování žádaných hodnot. Uvedenými dosavadními způsoby není řešena otázka zcela automatického provozu,není zde automatické nastavování žádaných hodnot regulátorů a dále prakticky nelze trvale docílit minimální odpor regulačních klapek rozdělováni vzduchu na jednotlivé dvojice regenerátorů.The manual remote adjustment of this flap is performed so that the resistors of the regenerators are equalized and at least one flap is in the near-open position. Apart from this solution, there are different mechanical coupling elements between the two flaps for two regenerator pairs, ensuring that one flap of two is always in the open position. This solution cannot be applied to multiple pairs of regenerators. Furthermore, the automatic control of the air distribution into individual pairs only has a manual setpoint setting. The above mentioned methods do not solve the question of fully automatic operation, there is no automatic setting of regulator setpoints and furthermore it is practically impossible to achieve minimal resistance of the control valves of air distribution to individual pairs of regenerators.
Uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením pro automatickou regulaci teplotního režimu regenerátorů, jehož podstata spočívá v tom, že vzduch na jednotlivé dvojice regenerátorů je automaticky rozdělován pomocí regulátory ovládaných regulačních klapek, přičemž každá dvojice regenerátorů je vybavena regulátorem a regulační klapkou a tento regulátor reguluje podle teplot středů nebo studených konců regenerátorů této dvojice a nakonec v pevných cyklech daných násobky přepínacího cyklu regenerátorů jsou dále všechny regulační klapky dvojic regenerátorů automaticky přestavovány nezávisle na průběhu regulačních pochodů směrem do otevřené polohy tak dlouho, až alespoň jedna klapka dosáhne otevřené polohy.These drawbacks are eliminated by the connection for automatic regulation of the temperature regimes of the regenerators, which is based on the fact that the air is divided into individual pairs of regenerators by regulator-controlled regulating dampers, each regenerator pair is equipped with a regulator or at the cold ends of the regenerators of the pair, and finally in fixed cycles given by multiples of the regenerator switching cycle, furthermore, all control flaps of the regenerator pair are automatically adjusted independently of the course of the control processes towards the open position until at least one flap reaches the open position.
Žádaná hodnota každého regulačního obvodu regulace rozdělováni vzduchu na jednotlivé dvojice regenerátorů je automaticky nastavována tak, aby rozdíl mezi teplotou vystupujícího vzduchu na začátku a na konci teplé periody byl u všeoh regenerátorů stejný, přičemž uvnitř jednotlivých dvojic regenerátorů je automaticky nastavována žádaná hodnota regulace změnou doby periody tak, aby tento rozdíl byl stejný i u regenerátorů každé dvojice.The setpoint of each control circuit of the air distribution control for each regenerator pair is automatically adjusted so that the difference between the exit air temperature at the beginning and the end of the warm period is the same for all regenerators, and within each regenerator pair the setpoint is automatically adjusted by changing the period so that this difference is the same for the regenerators of each pair.
Podstata zapojení spočívá v tom, že teploměry středů regenerátorů jsou připojeny k regulátorům, k nimž jsou připojeny i teploměry pro měření teploty vzduchu z jednotlivých dvojic regenerátorů na studených koncích, přičemž k pohonům regulačních klapek vstupu vzduchu do regenerátorů je připojen ústřední člen, kterým je přepínací stroj pro řízení provozu regenerátorů s výstupním elektrickým, elektronickým nebo pneumatickým zařízením pro přestavování klapek do otevřené polohy tak dlouho, až alespoň 1 klapka je v otevřené poloze.The principle of connection consists in that the thermometers of the regenerator centers are connected to the regulators, to which the thermometers for measuring the air temperature from individual pairs of regenerators at the cold ends are connected, while the central member is connected to actuators a machine for controlling the operation of the regenerators with an outlet electrical, electronic or pneumatic device for moving the flaps to the open position until at least 1 flap is in the open position.
Uvedené zapojení umožňuje zejména u více dvojic regenerátorů minimalizovat odpor regulačních klapek rozdělování vzduchu na jednotlivé dvojice regenerátorů. Větší odpor než minimální znamená vždy přímou ztrátu energie. Dále uvedené zapojení umožňuje zcela automatický chod regulace regenerátorů, nebot je odstraněno ruční nastavování žádaných hodnot podle sledovaného teplotního režimu. Výsledkem realizace uvedeného zapojení bude zejména u velkokapacitních zařízení na dělení vzduchu značná úspora energie a snížení nároků na obsluhu.The above-mentioned connection makes it possible to minimize the resistance of the air distribution control flaps to individual pairs of regenerators, especially for several pairs of regenerators. Greater resistance than minimum always means a direct loss of energy. The following connection allows fully automatic operation of the regenerator control, since manual setting of the setpoints according to the monitored temperature mode is eliminated. In particular, large-scale air separation systems will result in significant energy savings and reduced operating costs.
Na připojeném obrázku je schematicky znázorněno uspořádání šesti regenerátorů zařízení na dělení vzduchu s regulačními klapkami rozdělování vzduchu na jednotlivé dvojice regenerátorů a s příslušnými teplotami ve středech a na studených koncích dvojice regenerátorů.The attached figure shows schematically the arrangement of six regenerators of an air separation device with control flaps of air distribution into individual pairs of regenerators and with respective temperatures in the middle and cold ends of the pair of regenerators.
V konkrétním zapojení automatické regulace teplotního režimu regenerátorů je vzduch na jednotlivé dvojice regenerátorů automaticky rozdělován pomoci regulátory ovládaných regulačních klapek, přičemž každá dvojice regenerátorů je vybavena regulátorem a regulační klapkou a tento regulátor podle teplot středů nebo studených konců regenerátorů této dvojice. V pevných cyklech daných násobky přepínacího cyklu regenerátorů jsou dále všechny regulační klapky dvojic regenerátorů automaticky přestavovány nezávisle na průběhu regulačních pochodů směrem do otevřené polohy tak dlouho, až alespoň jedna klapka dosáhne otevřené polohy.In a particular embodiment of automatic regulation of the temperature regimes of the regenerators, the air is automatically distributed to the individual pairs of regenerators by means of regulator-controlled regulating dampers, each regenerator pair being equipped with a regulator and a regulating damper. Furthermore, in the fixed cycles given by the multiples of the regenerator switching cycle, all the control flaps of the regenerator pairs are automatically moved independently of the course of the control processes until the at least one damper reaches the open position.
Zmíněné regulační klapky jsou pro tuto funkci navrženy s lineární charakteristikou. Žádaná hodnota každého regulačního obvodu regulace rozdělování vzduchu na jednotlivé dvojice regenerátorů je automaticky nastavována tak, aby rozdíl mezi teplotou vystupujícího vzduchu na začátku a na konci teplé periody byl u všech regenerátorů stejný, přičemž uvnitř jednotlivých dvojic regenerátorů je automaticky nastavována žádaná hodnota regulace změnou doby periody tak, aby tento rozdíl byl stejný u regenerátorů každé dvojice.These control dampers are designed for this function with a linear characteristic. The setpoint of each control circuit of the air distribution control for each regenerator pair is automatically adjusted so that the difference between the exit air temperature at the beginning and the end of the warm period is the same for all regenerators. so that this difference is the same for the regenerators of each pair.
Příkladné provedení je na připojeném obrázku, kde je znázorněno zapojení automatické regulace teplotního režimu regenerátorů s minimálním odporem regulačních klapek pro tři dvojice regenerátorů. Teploměry 2, 8, 2 J_L, 12. středů regenerátorů jsou připojeny k regulátorům 16. 12, ! 8. k nimž jsou připojeny teploměry 1 3. 1 4. 15 pro měření teploty vzduchu z jednotlivých dvojic regenerátorů na studených koncích, přičemž k pohonům regulačních klapek JL2, 20. 21 je připojen ústřední člen 22 pro řízení provozu regenerátorů s výstupním elektrickým, elektronickým nebo pneumatickým zařízením pro přestavování klapek 19. 20. 21 do otevřené polohy tak dlouho, až alespoň jedna klapka je v otevřené poloze.An exemplary embodiment is shown in the attached figure, where the automatic regulation of the temperature mode of the regenerators with a minimum resistance of the control flaps for three pairs of regenerators is shown. The thermometers 2, 8, 21, 12 of the regenerator centers are connected to the controllers 16, 12, 11, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12. 8. to which thermometers 1 3, 1, 4, 15 are connected for measuring the air temperature of each pair of regenerators at the cold ends, and a central member 22 for controlling the operation of the regenerators with output electrical, electronic or by a pneumatic device for moving the flaps 19, 20 to the open position until at least one flap is in the open position.
Ve funkci ústředního členu 22 může být též řídicí počítač, který potom přebírá funkci i regulátorů 16, J_2> 1 θ·The control member 22 may also be a control computer, which then assumes the function of the controllers 16, 12 >
Využití zapojení dle vynálezu se předpokládá u velkokapacitních zařízení na dělení vzduchu v průmyslu hutí, chemie a plynárenství.The use of the circuit according to the invention is envisaged for high capacity air separation plants in the metallurgical, chemical and gas industries.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS443079A CS210850B1 (en) | 1979-06-27 | 1979-06-27 | Connection for automatic regulation of regenerator temperature mode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS443079A CS210850B1 (en) | 1979-06-27 | 1979-06-27 | Connection for automatic regulation of regenerator temperature mode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS210850B1 true CS210850B1 (en) | 1982-01-29 |
Family
ID=5387024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS443079A CS210850B1 (en) | 1979-06-27 | 1979-06-27 | Connection for automatic regulation of regenerator temperature mode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS210850B1 (en) |
-
1979
- 1979-06-27 CS CS443079A patent/CS210850B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU1831641C (en) | Way to regulate of air and pressure discharge in channels of conditioning systems and air conditioning system | |
| US3007681A (en) | Recuperators | |
| CN103454958B (en) | A kind of Multifunctional high-low temperature impact test case | |
| US3276755A (en) | Kiln system and method | |
| CS210850B1 (en) | Connection for automatic regulation of regenerator temperature mode | |
| US4516628A (en) | Heat recovery system and method | |
| US4174948A (en) | Manifold inputs and outputs for furnace regenerators | |
| Labossiere et al. | Model-based control of a blast furnace stove rig | |
| US4231167A (en) | Apparatus for heat treatment of continuous textile products | |
| NO852689L (en) | DRYING PLANT FOR TEGLSTEIN O.L., AND PROCEDURE FOR MANAGING ITS OPERATION. | |
| Mathisen et al. | Optimal bypass placement in heat exchanger networks | |
| JP2564142B2 (en) | Coke oven combustion control method of 2-split combustion method | |
| US4102636A (en) | Furnace with heat exchanger flow control | |
| US4102751A (en) | Coke oven battery with control means for changing the heat supply | |
| USRE33814E (en) | Manifold inputs and outputs for furnace regenerators | |
| CS201833B1 (en) | Method of and circuitry for automatically regulating switch-over time of regenerators for air separating plants | |
| JP4759872B2 (en) | Blast temperature control method for hot stove | |
| JPS55152619A (en) | Air conditioner for car | |
| Yoshitani et al. | Optimal slab heating control for reheating furnaces | |
| SU1015351A1 (en) | Gas flow temperature adjusting device | |
| US4127257A (en) | Process for operating a plurality of regenerative hot blast stoves for supplying hot blast to a blast furnace | |
| DE3270721D1 (en) | Method of operating a single-duct air conditioning plant for coaches | |
| CN112695192B (en) | A furnace temperature mixing control method for a decentralized reversing regenerative heating furnace | |
| KR100351507B1 (en) | Air-conditioning system for real time control and control method thereof | |
| CS224153B1 (en) | Connexion for distribution of gas mediums flow into parallel tubeline branches |