CS211888B1 - Způsob regulace výroby kyslíku a zapojení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob regulace výroby 'kyslíku a zapojení . k provádění tohoto způsobu. Vynález je použitelný iv zařízeních na dělení vzduchu nízkoteplotní destilací a řeší problém automatické regulace, průtoku a koncentrace .vystupujícího kyslíku a ostatních výstupních pro- - duktů dělení vzduchu regulací průtoku vstupního vzduchu. Vynález patří du kategorie poistupů a uspořádání věcí v prostoru. Podstata způsobu regulace /výroby kyslíku dělením vzduchu vyznačuje 'se tím, že průtok vstupujícího vzduchu se automaticky reguluje podle průtoku a koncentrace vystupujícího kyslíku a podle koncentrací a průtoků ostatních vystupujících produktů dělení vzduchu. Podstata 'zapojeni regulace výroby kyslíku dělením vzduchu vyznačuje se tím, že regulátor průtoku kyslíku udržuje pomocí čidla měření průtoku kyslíku a regulační armatury průtoku kyslíku, žádanou hodnotu průtoku kyslíku a vyhodnocovací 'zařízení na základě vstupů, od čidla měření průtoku kyslíku, analyzátoru kyslíku ve vystupujícím kyslíku, analyzátoru kyslíku ve vystupujícím dusíku, čidla měření průtoku vstupního vzduchu a nastavovacího zařízení žádané koncentrace kyslíku reguluje svým regulačním za řízením průtoku vstupujícího vzduchu tento průtok. Podstata vynálezu může ibýt využita zejména ve velkokapacitních zařízeních na děleni vzduchu' nízkoteplotní destilací užívaných v chemii a hutnictví.

Description

Vynález je použitelný iv zařízeních na dělení vzduchu nízkoteplotní destilací a řeší problém automatické regulace, průtoku a koncentrace .vystupujícího kyslíku a ostatních výstupních pro- duktů dělení vzduchu regulací průtoku vstupního vzduchu.

Vynález patří du kategorie poistupů a uspořádání věcí v prostoru.

Podstata způsobu regulace /výroby kyslíku dělením vzduchu vyznačuje 'se tím, že průtok vstupujícího vzduchu se automaticky reguluje podle průtoku a koncentrace vystupujícího kyslíku a podle koncentrací a průtoků ostatních vystupujících produktů dělení vzduchu.

Podstata 'zapojeni regulace výroby kyslíku dělením vzduchu vyznačuje se tím, že regulátor průtoku kyslíku udržuje pomocí čidla měření průtoku kyslíku a regulační armatury průtoku kyslíku, žádanou hodnotu průtoku kyslíku a vyhodnocovací 'zařízení na základě vstupů, od čidla měření průtoku kyslíku, analyzátoru kyslíku ve vystupujícím kyslíku, analyzátoru kyslíku ve vystupujícím dusíku, čidla měření průtoku vstupního vzduchu a nastavovacího zařízení žádané koncentrace kyslíku reguluje svým regulačním zařízením průtoku vstupujícího vzduchu tento průtok.

Podstata vynálezu může ibýt využita zejména ve velkokapacitních zařízeních na děleni vzduchu' nízkoteplotní destilací užívaných v chemii a hutnictví.

Vynález -se týká způsobu regulace výroiby kyslíku, ten. jeho 'Vystupujícího průtoku a ikoncéntraoe ze zařízení na dělení wteduchu.

V zařízení na dělení -vzduchu Ise kyslík vyrábí reiktifikací zkapalněného vzduchu, přičemž chladicí 'výkon je získáván expa-nizi části zpracovaného -vzduchu či dusíku -při konání vnější práce v expanzní -turbíně. Vzduch, který se ochlazuijeve výměnících teipla téměř na mez sytosti, vstupuje do dolní kolony, kde (se rozděluje na kapalinu obohacenou kyslíkem o koncentraci 38 % 0₂ a na plynný dulsík, který kondenzuje v koindenzáto-ru. Zkondenzovaný dusík částečně stéká zlpět na .rektifikační patra dolní kolony, jakožto ceflxix. a jednak, je veden jako dusíkový nástřik do horní kolony. Bohatá ikaipaílteia -z paty dolní kolony tvoří další nástřik do hlotrní kolony. V horní koloně dochází ke konečnému -rozdělení meziproduktů dolní kolony -n-a Ikýsilík a dusík. Kapalný kyslík se -shromažďuje v k-ondenzátorech, kde se -odpařuje na úlk-or kondenzace 'duSÍ-ku z dolní kolony. Rektl-f-íkační systém zařízení na dělení vzduchu Sestává především -z dolní kolony, komdemzá-to-rů a horní kolony. Technologický režim rektlflkačního systému charakterizují -průtok a koncentrace -vystupujícího kyslíku a dále průtok Vstupujícího vzduchu, Doposud známá řešení .regulace výroby -vystupujícího -kyslíku z rektifikačního systému jlso-u izárolveň -regulacemi .provozního režimu a spočívají v -tom, že se regulace výroby .vystupujícího kyslíku iprovádí změnou jeho průtoku bez vazby na .reigulalci koncentrace. Nevýhodou tohoto řešení je, .že tento -způsob -regulace neumožňuje vy-rábě-t kyslík -v dané koncentraci a v daném průtoku, dochází -při něm ke změnám průtoku, které mOboů nepříznivě ovlivnit provozní režimy- následných technologií, navíc přitom není -optimální výtěžnost kyslíku ze zpracovávaného -v-zduchu.

Tyto nevýhody jsou odstraněny způsobem automatické regulace .výroby kyslíku, produkovaného ze .zařízení na dělení vzduchu podle -vynálezu, jehož podstata sípočívá v tom, že průtok vstupujícího Vzduchu se automaticky -reguluje podle průtoku a -koncentrace vystupujícího kyslíku a podle koncentrací a .průtoků ostatních výstupních produktů dělení vzduchu.

Předmětem vynálezu -je rovněž -zapojení k prová-dění -tohoto· způsobu, -jeh-ož podstata spočívá v tom, že výstup čidla měření průtoku kyslíku je zapojen n-a vstup regulátoru průtoku kyslíku Spolu s výstupem na-staivoivaicího zařízení žádiané hodnoty .průtoku kyslíku a výstup -regulátoru průtoku -kyslíku je zapojen na vstup regulační armatury -průtoku -kylslíku, zároveň výstup čidla měření průtoku kyslíku -spolu-s -výstupy , z analyzátoru kyslíku ve (vystupujícím kyslíku a analyzátoru ky-slíiku ve vystupujícím dusíku, výstupem čidla měření průtoku vis-tupního vzduchu a výstupem na-stavo-viacího -zařízení žádané hodnoty koncentrace kyslíku, jis-ou zapojený na vstupy vyhodnocovacího -zařízení, jehož výstup je zapojen na vstup .regulačního -zařízení průtoku vstupujícího . vzduchu. Vyhodnocovací zařízení je s výhodou tvořeno počítačem nebo mikroprocesorovým zařízením.

V zapojení k provádění tohoto -způsobu může tvořit regulátor průtoku -kyslíku a nastavovací zařízení žádané hodnoty průtoku kyslíku jediné -zařízení.

V zapojení k -provádění tohoto způsobu může .

tvořit vyhodnocovací zařízení a nastavovací zařízení žádané hodnoty koncentrace -kyslíku jediné zařízení. V zapojení k provádění tohoto způsobu může tvořit regulátor průtoku kyslíku, nastavovací zařízení žádané hodnoty průtoku kyslíku vyhodnocovací zařízení -a nastavovací zařízení žádané hodnoty koncentrace (kyslíku jediné zařízení.

Výhodou uvedeného řešení -způsobu regulace výroby -kyslíku je předčivším to, že umožňuje vyrábět kyslík o požadovaném průtoku a .koncentraci v provozních mezích zařízení na dělení vzduchu. Uvedený způsob regulace -průtoku, kyslíku podle vynálezu umožňuje dále optimální řízení provozu zařízení, meíbbť vstůpní průtok vzduchu je řízen podle průtoku a koncentrace vystupujícího kyslíku a dalších produktů dě-lení vzduchu a je přitom minimálně potřebný píro da-nou výrobu -kyslíku o požadované kon-cent-racl.

Na připojeném oteázlku · je zobrazeno příkladné schéma zapojení podle vynálezu.

Průtok vstupujícího vzdu-chu 1 je regulován regulačním Zařízením 10 průtoku vstupujícího Vzduchu. Vzduch 1 vstupuje do dolní rektifikační kolony 6. Regulačním zařízením 10 průtoku vstupujícího vzduchu 1 je ústrojí natáčení statorových -lopatek turibokompireisoru. Nástřiky do horní kolony 8 js-ou kapalný dusík 4, ikte-rý předtím kondenzuje v hlavním kondenzátoru .7 a bohatá kapalina S. -Produkty dělení vzduchu jsou kyslík 2 a dusík 3. Ztráty chladu zařízení jsou 'kryty expanzí v-zduchu -v turbíně 9. Signál z čídla'13 měření průtoku kyslíku, který je úměrný průtoku vystupujícího kyslíku 2 je veden do regulátoru 14 průtoku kyslíku, do kterého jé zaveden též signál úměrný žádané hodnotě průtoku kyslíku 2 z nastavovacího zařízení 13 žádané hodnoty průtoku kyslíku. Výstupní signál z -regulátoru 14 průtoku kyš-líku je veden do regulační armatury průtoku kyslíku. Signál -z číd-la 13 měření průtoku -kyslíku, signál z analyzátoru 16 kyslíku ve vystupujícím kyslíku, který -je Úměrný koncentraci vystupujícího 'kyslíku, signál z analyzátoru kyslíku ve vystupujícím dulslkiu, -který je úměrný koncentrací kyslíku ve vystupujícím dusíku, signál z čidla 19 měření průtoku -vstupního vzduchu, který je úměrný průtoku vstupujícího vzduchu 1 -a signál z nastavovacího -zařízení 18 žádané hodnoty koncentrace kyslík-u, -který odpovídá, žádané hodnotě 'koncentrace vystupujícího kyslíku, jsou vedeny do vyhodnocovacího zařízení

17. Výstupní -signál z vyhodnocovacího zařízení 17 je veden do rě-gulačního· zařízení 10 průtoku vstupujícího vzduchu pbo regulaci průtoku vstupujícího .vzduchu 1. ·'

Pro alternativní konkrétní provedení může být regulačním 'Zařízením 10 průtoku vstupujícího vzduchu 1 toúď .regulační armatura nebo regulační ústrojí výkonu tuTitookomipresorů, kterým příkladně bývá už citované ústrojí natáčení statorových lopatek turlbokompreso.ru nebo regulační, klapka v sání.

Regulace výroby kyslíku podle vynálezu je zejména využitelná u velkokapacitních zařízení na dělení vzduchu pro metalurgický a chemický průmysl, kde .bude velmi výhodný poměr snížení provozních nákladů lke Zvýšené pořizovací ceně.

V těchto případech Ise markantně projeví zvýšení výtěžnosti kyslíku a tím i snížení měrné spotřeby energie na základě použití vynálezu.

Claims (3)

1. PŘEDMET

   1. Způsob regulace výroby kyslíku dělením vzduchu vyznačující se tím, že průtok vstupujícího vzduchu 'se automaticky reguluje podle průtoku a koncentrace vystupujícího 'kyslíku a podle koncentrací, a průtoků, ostatních vystupujících produktů dělení vzduchu.
2. 2. Zapojení lk provádění způsobu podle bodu 1 vyznačující se tím, že výstup čidla (13) měření průtoku kyslíku je zapojen na .vlstuip regulátoru (14) průtoku kyslíku spolu is výstuipem nastavovacího zařízení (15) žádané hodnoty průtoku kyslíku a výstup regulátoru '(14) iplrůtoiku kyslíku je zapojen na vstup regulační armatury, .(11)

   VYNALEZU průtoku kyslíku, zároveň výstup čidla (13)-měření průtoku kyslíku spolu is výstupy z analyzátoru (16) kyslíku ve .vystupujícím kyslíku a analyzátoru (12) kyslíku ve vystupujícím diuisíku, výstupem čidla (19) měření průtoku vstupního vzduchu a výstupem nastavovacího zařízení (18) žádané hodnoty koncentrace kyslíku, jsou zapojeny na .vstupy vyhodnocovacího zařízení (17), jehož výstup je (zapojen na vfeítup iregulačního •zařízení (IQ) průtoku Vstupujícího vzduchu.
3. 3. Zapojeni poldle holdu 2 vyznačující se tím, že vyhodnocovací zařízení i(17) je'tvořeno počítačem nebo mikroprocesorovým zařízením.