DE2100397B2 - Lufttrennanlage zur Herstellung von gasförmigem und/oder flüssigem Stickstoff - Google Patents
Lufttrennanlage zur Herstellung von gasförmigem und/oder flüssigem StickstoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Lufttrennanlage zur Herstellung von gasförmigem und/oder flüssigem
Stickstoff, mit einem umschaltbaren Hauptwärmetauscher, einem als Luftverflüssiger ausgebildeten zusätzlichen
Wärmetauscher, einer einstufigen Rektifizierkolonne, in deren Kopf eine Kondensator-Verdampfer-Einheit
zur Kondensation von Stickstoff durch aus dem Kolonnensumpf abgezogene, mit Sauerstoff angereicherte
flüssige Luft angeordnet ist, und mit einer Expansionsmaschine zur arbeitsleistenden Entspannung
der aus dem Kolonnenkopf abgezogenen Luft, wobei ein zur Veränderung des Durchsatzes der Expansionsmaschine
mit einem Ventil versehener Bypass-Kanal zur Umgehung der Expansionsmaschine vorgesehen ist,
der zwischen dem Kolonnenkopf und dem zusätzlichen Wärmetauscher von der Leitung zur Expansionsmaschine
abzweigt.
Ein Verfahren zur Herstellung von gasförmigem und/oder flüssigem Stickstoff, das eine derartige
Lufttrennanlage voraussetzt, ist in der älteren Anmeldung DE-OS 20 51 476, auf die ein Patent erteilt worden
ist, vorgeschlagen worden. Dabei wird eine Steigerung des Wirkungsgrades der Expansionsturbine erzielt.
wobei gleichzeitig unabhängig vom Gesamtwärmehaushalt des Systems die Temperatur des Betriebsgasstromes
für die Turbine erhöht werden kann. Jedoch laß' sich aus der Rekiifizierkolonne selbst kein flüssiger
Stickstoff-Seitensfom abziehen, ohne daß zusätzliche Expansions-Kälteerzeuger benötigt werden.
Zum Stand der Technik gehören demgegenüber Lufttrennanlagen, die mit einem Wärmetauscher mit
beidseitigem Phasenübergang (nachfolgend als »Kon- !0 densator-Verdampfer-Einheit« bezeichnet) sowie mit
einem Kältegenerator (z. B. einer Mitteldnick-Expansionsturbine
ausgestattet sind, wobei die als Ausgangsmaterial verwendete Luft mit der im Kältegenerator
erzeugten Kälte verf.üssigt wird. Die verflüssigte Luft wird in einer einstufigen Rektifizierkolonne rektifiziert
und das in der Kondensator-Verdampfer-Einheit gebildete Abgas zum Kältegenerator transportiert, wo es als
Kältequelle eingesetzt wird. Unter den verschiedenen Faktoren zur Erzeugung von Kälte in einem Kältegenerator,
so etwa den Drücken am Ein- und Auslaß, der Temperatur und dem Volumenstrom, stehen der Druck
am Einlaß und der Volumenstrom in enger Beziehung zum Druck auf der Verdampferseite und dem
Verdampfungsvolumen in der Kondensator-Verdamp-
fer-Einheit der Rektifizierkolonne. Das Über- und Unterverhäitnis von Kälte in der gesamten Anlage wird
danach beurteilt, ob der Flüssigkeitsspiegel der Verdampfungsseite in der Kondensator-Verdampfer-Einheit
eine steigende oder fallende Tendenz aufweist. Ist /u wenig Kälte vorhanden und beginnt dementsprechend
der Flüssigkeitsspiegel, eine fallende Tendenz zu zeigen, dann muß der Druck am Einlaß des Kältegenerators
erhöht oder der Volumenstrom im Kältegenerator vergrößert werden. Ist hingegen zuviel Kälte
J5 vorhanden und deshalb eine steigende Tendenz des
Flüssigkeitsspiegels erkennbar, so muß der Druck am Einlaß des Kältegenerators erniedrigt oder der
Volumenstrom im Kältegenerator verringert werden. Allerdings sollten jedoch Druck und Behandlungsvolumen
an Luft in der Rekiifizierkolonne nicht abrupt geändert werden, um die Rektifkation bei stabilisierten
Bedingungen auszuführen. Eine Erhöhung oder Erniedrigung de? Drucks am Einlaß des Kältegenerators ergibt
eine Zunahme oder ein Absinken des Druck., auf der
•f> Verdampfungssei'.e der Kondensator-Verdampfer- Einheit.
Solche Druckänderungen ziehen aber unvermeidbar eine beträchtliche Änderung des Drucks und des
Behandlungsvolumens an Luft in der Rektifizierkolonne nach sich, so daß stabilisierte Bedingungen für die
ω Rektifikation nicht gewährleistet werden können.
Will man eine Druckänderung auf der Verdampfungsseite der Kondensator-Verdampfer-Einheit zulassen,
dann führt die kondensationsseitige Aufrechterhaltung des Druckes auf einem konstanten Wert zu einer
Änderung der Temperaturdifferenz zwischen Kondensations- und Verdampfungsseite, wodurch der Wärmeaustausch
erhöht bzw. erniedrigt wird, d. h. das Behandlungsvolumen an Luft in der Rektifizierkolonne
wird beeinflußt. Soll dieses aber konstant gehalten
bO werden, dann wird der Druck auf der Kondensationsseite
verändert, damit der Temperaturunterschied zwischen Kondensations- und Verdampfungsseite konstant
gehalten werden kann. Zur näheren Erläuterung hierfür möge ein Zahlenbeispiel mit gewählten Größen dienen:
Nimmt man ein Behandlungsvolumen an Luft in einer Größe von 1000 Nm"h, einen Druck auf der Kondensalionsseitt
von 6,28 bar (bei einer Kondensationstemperatur des gasförmigen Stickstoffs von — 173,5°C), den
Druck der verflüssigten Luft mit einem Gehalt von 49%
O2 auf der Verdampfungsseite von 3.33 bar (bei einer
Verdampfungstemperatur von —175,5°C), eine Temperaturdifferenz
zwischen Kondensations- und Verdampfungsseite der Kondensator-Verdampfei-Einheit von
2°C sowie einen Wärmeübergang von !38,9586 · 103kJ
an. dann entspricht eine Druckänderung auf der Verdampfungsseite von 0,19 bar einer Änderung der
Verdampfungstemperatur der flüssigen Luft auf der Verdampfungsseite von 0,50C.
Hält man den Druck auf der Kondensationsseite konstant, dann beträgt die Temperaturdifferenz der
Kondensator-Verdampfer-Einheit 2° ± 0,5°C. Das Behandlungsvolumen an Luft beträgt dann
1000 ± 250 NmVh und die Änderung der behandelten Luft somit ±25%.
Hält man hingegen das behandelte Luftvolumen konstant (d. h. konstanter Wärmeaustausch), dann wird
der Druck auf der Kondensationsseite so geändert, daß
die Temperatur konstant gehalten werdi-Λ kann. Die
Temperatur auf der Kondensalionsseite ändert sich
dann auch um ±0,5°C entsprechend derTemperaturändcrung
von 0,5°C auf der Verdampfungsseite. Die entsprechende Druckänderung beträgt 0,34 bar, was
wiederum bei einem Druck von 6,28 bar ± 0,24 bar zu einer Änderung des Drucks auf der Kondensalionsseite
von ±5,5% führt.
Aus vorstehenden Ausführungen wird ersichi ich, daß
die Druckänderung auf der Kondensationsscite der
Kondensator-Verdampfer-Einheit bei bekannten Lufttrennanlagen einen großen Einfluß auf die Rektifizierbedingungen
in der Rektifizierkolonne ausübt.
Bei einer bekannten Anlage (US-PS 32 03 193) wird in
der Luftzufuhrleitung zum Kältegenerator ein unmittelbar vor diesem abzweigender Bypass Kanal mit einem
Entspannungsventil eingesetzt, das den durch den Bypass geleiteten Teil der Luft auf das Druckniveau
hinter dem Kältejrenerator entspannen soll. Da der Bypass-Kanal als Bypass zur Expansionsturbine ausgeführt
ist, läßt sich bei dieser bekannten Anlage neben w der Absenkung des Druckes auf die Expansionsturbine
auch eine Unterdrückung des Eypansionsgeräusches erzielen. Ein laufendes Einstellen unterschiedlicher
Volumenströme zur Expansionsturbine läßt sich aber weder durch die Art des eingesetzten Ventiles, noch
durch die Lage des Bypass-Kanales bei der bekannten Anlage ermöglichen; ebensowenig Ia1Vi sich dort eine
Regulierung des Flüssigkeitspegels der flüssigen Luft in der Kondensate.-Verdampfer-Einheit erzielen, so daß
insoweit ciie weiter oben bereits aufgezeigten Probleme der Aufrechterhaltung stabilisierter Bedingungen für die
Rektifikation bei Druckänderungen weiterhin bestehen.
Diesem Stand der Technik gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lufttr^nnanlage
der aus dem Stand der Technik vorbekannten Art derart zu verbessern, daß eine Einstellung bzw. Regulierung
der Druckbedingungen auf der Verdampfungsseite (Einlaßdruck am Kältegenerator) ohne wesentliche
Beeinträchtigung der Bedingungen in der Rektifizierkolonne mit einfachen Mitteln durchführbar ist. bo
Diese Aufgabe wird gegenüber dem Stand der Technik e'findungsgeniäß dadurch gelöst, daß das
Ventil im bypass Kanal in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand
'(er flüssigen Luft in der Kondensator-Verclampfer-Ei'iheit
hei Überschreiten eines vorgegebenen Soll-Flüssigkeitsstandes in öffnungsrichuing und bei
Unterschreiten dieses ^olhtandes in Schließrichtung steuerbar ist. Die bei der ^riindiingsgemäßen Anlage
geforderte Lage der Abzweigung des Bypass-Kunales ermöglicht in Verbindung mit dem Einsatz eines zur
Veränderung des Volumendurchsatzes im Bypass-Kanal geeigneten Ventiles eine Einregelung des Flüssigkeitsspiegels in der Kondensator-Verdampfer-Einheit unter
gleiohzeitiger Regelung des im Kältegenerator zugeführten Anteils der Luft, wodurch insgesamt die
Wärmebilanz der ganzen Anlage wunschgemäß regelbar ist. Hierdurch läßt sich ein gezieltes laufendes
Einstellen unterschiedlicher Vo'umenströme zur Expansionsmaschine erreichen, wobei die erfindungsgemäß
geforderte Steuerung des Ventiles in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand der flüssigen Luft in der Kondensator-Verdampfer-Einheit
die weiterhin angestrebte möglichst gute Stabilisierung der Verhältnisse in der
Rektifizierkolonne bei einer Änderung der Druckverhähnisse am Kältegenerator sicherstellt. Hierdurch läßt
sich somit eine überraschend gute Konstanthaltung des Flüssigkeitsstandes in der Kondensator-Verdampfer-Einheit
erreichen, was als Zeichen der gewünschten möglichst gii'en Stabilisierung der Bedingungen der
Rektifizierkolonne angesehen werden kann.
Bei einer erfindungsgemäßen Lufttrennanlage is; es von Vorteil, wenn der Ventilöffnungsgrad des Rcgulierventiles
nur bis zum Erreichen eines vorgegebenen Grenzdruckes auf der Verdampferseite der Kondensntor-Verdan.pfer-Einhei'
in Schließrichtung bei fallendem bzw. in Öffnungsrichtung bei steigendem Flüssigkeitsspiegel
veränderbar, bei weiterer, in gleicher Richtung wirksamer Abweichung des Flüssigkeitsstandes
der flüssigen Luft bis zum Erreichen eines Grenz-Flüssigkeitsstandes unveränderlich und erst n;:ch
WCi.er fortgesetzter Abweichung von demselben erneut
in gleicher Richtung wie anfangs verstellbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielshalb'-r im Prinzip noch näher erläutert Es
zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anlage in schematischer
Darstellung;
F i g. 2 in einem Diagramm die Regulierungscharakteristik
des Flüssigkeitsspiegels und des Drucks auf der Verdampfungsseite der Kondensator-Verdampfer-Einheit
durch Öfrnen des im Bypass-Kanal angeordneten Regulierventils.
Wie in F i g. 1 gezeigt, wird die als Ausgangsmaterial verwendete Luft in einem Rohr ί zugeführt und durch
einen Kompressor 2 verdichtet. Soll nur gasförmiger Stickstoff hergestellt werden, dann reicht eine Kompression
auf etwa 5,88 bis 6,86 bar aus Soll gleichzeitig flüssiger Stickstoff hergestellt werden, so wird zweckmäßigerweise
auf etwa 7,85 bis etwa 8,83 bar komprimiert. Die komprimierte Luft strömt durch eine Leitung
3 zum Hochtemperaturteil 4 und zum Niedertemperaturteil 5 eines umschaltbaren Hauptwärmetauschers
zum Wärmeaustausch mit dem zurückgeführten Gas. Die auf diese Weise bis nahe ihrer Verflüssigungstemperatur
abgekühlte Luft wird über ein Rückschlagventil 6 und eine Leitung 7 weitertransportiert und 'ritt in den
Bodenteil einer einzigen, einstufigen Rektifizierkolonne 8 ein, wo sie vsrflüssigt und ir. verflüssigte Luft mit
Sauerstoffanreicherung und gasförmige Luft getrennt wird, wobei letztere Stickstoff in hoher Konzentration
enthält. Die über eine Leitung 10 abgeführte gasförmige Luft wird mit Rückführgas in einem als Luftverflüssiger
ausgebildeten zusätzlichen Wärmetauscher 9 in Wärmeaustausch gesetzt. Die dabei sich ergebende verflüssigte
Luft wird über eine Leitung 11 zum Bodenteil der Rektifizierkolonne 8 zurückgeführt.
Die flüssige Luft am Bodenteil der Rektifizierkolonnc 8 wird über eine Leitung 12 zu einem Filter 13
transportiert, wo Verunreinigungen (z. B. CO>
und Kohlenwasserstoffe) abgezogen und beseitigt werden.
Hiernach strömt die gefilterte Flüssigkeit durch ein Durchsat/regclveniil 14. wo der Druck auf etwa 2.94 bar
bis 3.92 bar reduziert wird: anschließend tritt sie in die Verdampfungsseite 15 einer Kondensator-Verdampfer-Einheit
16 ein. In dieser unterliegt die flüssige Luft einem Wärmeaustausch mit gasförmigem Stickstoff hoher
Reinheit, der vom Kolonnenkopf der Rektifizierkolonne
8 durch eine Leitung 17 zugeführt wird. Hierdurch wird der gasförmige Stickstoff verflüssigt. Der flüssige
Stickstoff strömt nun durch eine Leitung 18 zum Oberteil der Rektifizierkolonne 8. Auf der anderen Seite
wird die flüssige Luft infolge des Wärmeaustausches verdampf und strömt über eine Leitung 19 zur weiteren
Verw cndung als Rückführgas.
Ein größerer Teil der verdampften und durch die Leitung 19 strömenden Luft wird über eine Leitung 20
zum Luitverflüssiger 9 gebracht und strömt durch eine Leitung 21: dabei erfolgt eine Trennung in zwei Teile.
Ein Teil strömt über ein Regulierventil 22 und eine Leitung 23 zu dem Niedertemperaturteil 5 zu einem
Wärmeaustausch mit der als Ausgangsmaterial eingesetzicn
Luft, die vom Kompressor 2 ankommt. Dadurch wird das darin enthaltene CO? verflüssigt. Der
abgezweigte eine Luftteil strömt dann durch eine Leitung 24 und ein Regulierventil 25 ?.u einer
Expansionsmaschine (Turbine) 26. Der andere an der Leitung 21 abgetrennte Teil strömt über ein Regulierventil
27 und wird . ι ti ι dem oben erwähnten
Rückführgas zusammengeführt. Das zusammengeführte Gas wird mit der Expansionsmaschine 26 nahezu auf
Atmosphärendruck expandiert, wodurch Arbeit geleitet und die Temperatur beträchtlich abgesenkt wird, so daß
Kalte erzeugt wird, die ausreicht, um die Erfordernisse
in der Anlage zu erfüllen. Das expandierte Gas strömt über Leitungen 28 und 29 zum Luftverflüssiger 9 und
dann über eine Leitung 30 und das Rückschlagventil 6 /um Riickstromwärmctauscher. Das Gas wird infolge
de Wärmeaustausches mit der als Ausgangsmatcria!
verwendeten Luft auf Zimmertemperatur erwärmt und dann über eine Leitung 31 abgeführt.
Ein kleinerer Restteil der verdampften, durch die Leitung 19 fließenden Luft strömt über einen Bypass-Kanal
33 und ein Regulierventii 32. wird mit dem Gas aus der Leitung 28 vermischt und strömt durch die
Leitung 29 weiter. Das Ventil 32 reguliert den VoluniL-nstrom und den Druck am Einlaß der Expansionsmaschine·
26 und somit die Kälteerzeugung. Wenn der Flüssigkeitsspiegel der flüssigen Luft auf der
Verdampfungsseite 15 der Kondensator-Verdampfer-Einheit 16 niedriger als ein vorgegebener Soll-Flüssigkeitsstand
wird, arbeitet das Ventil 32 in Sehließrichtung, wodurch der Volumenstrom in der Expansionsmaschine
26 zunimmt und der vorgegebene Soll-Flüssigkcitsstand
der flüssigen Luft wieder erreicht wird. Oberschreitet der Flüssigkeitsspiegel jedoch den vorgegebenen
Soll-Flüssigkeitsstand, dann wird das Ventil 32 in Öffnungsrichtung gesteuert, wodurch der Volumenstrom
in der Expansionsmaschine 26 verringert und der vorgegebene Soll-Flüssigkeitsstand der flüssigen Luft
wieder erreicht wird.
Um eine Betätigung dieses Ventiles 32 in Schließrichlung
derart, daß eine abrupte Druckerhöhung auf der Verdampfungsseite 15 der Kondensaior-Verdampferl'inluii
16 eintritt und sich hierdurch Schwierigkeiten im Hinblick i"if die Stabilisierung der Rektifizierbedingungen
der einstufigen Rektifizierkolonnc einstellen könnten, zu vermeiden, ist es zweckmäßig, einen Mechanismus
vorzusehen, damit der Druck auf der Verdamp-')
fungsscite 15 der Kondensator-Verdampfer-Einheil 16
nicht über oder unter bestimmte obere und untere Grenzwerte im Druckniveau abweichen kann, bevor das
Ventil 32 zu arbeiten beginnt.
In F i g. 2 sind zur Veranschaulichung eines derartigen
In F i g. 2 sind zur Veranschaulichung eines derartigen
ui Mechanismus die relativen Änderungen des Flüssigkeitsspiegel
»L« der flüssigen Luft auf der Verdampfungsseitc 15 der Kondensator-Verdampfer-Einheit 16.
des Druckes »P« auf der Verdampfungsseite 15 und des Öffnungsgrades »V«· des Bypass-Ventiles 32 über der
Zeit »t« dargestellt. Im Falle, wo sich der Flüssigkeitsspiegel, ausgehend von der Zeit v„ ändert und unter den
vorgegebenen Grenzwert Ln absinkt, wird der Druck auf der Verdampfungsseite 15 der Kondensator-Verdampfer-Einheit
16 vom vorgegebenen Wert Pn nach oben um Θ' gesteigert, was dem Niveau- bzw.
Spiegelverschiebungsgrad Θ entspricht. Gleichzeitig wird das Ventil 32 in Schließrichtung betätigt, so daß der
Volumenstrom in der Expansionsmaschine 26 ansteigt. Während Θ7Θ wahlweise einstellbar ist, sollte die
2ί Regulieranordnung so ausgelegt werden, daß eine
drastische Druckänderung im Hinblick auf den Flüssigkeitsspiegel nicht eintreten kann.
Wenn das Ventil 32 in Schließrichtung gesteuert ist und wenn sich der Flüssigkeitsspiegel entsprechend dem
κι Kurventeil »c« im Diagramm aus Fig. 2 selbsttätig
wieder auf den vorgegebenen Soll-Flüssigkeitsstand einstellt und zusammen damit sich der Druck P sowie
der Ventilöffnungsgrad V ebenfalls wieder zu den ursprünglichen Werten R>
und V0 bewegen, dann wird
)> dies als zufriedenstellend beurteilt. In dem Fall jedoch,
wo die Absenkung des Flüssigkeitsspiegels trotz Steuerung des Ventils 32 in Schließrichtung noch
andauert und nicht aufhören würde (und deshalb wiederum der Druck den Wert Pu erreichen würde),
4IJ wird eine Reguliermaßnahme ergriffen, um den
Ventilöffnungsgrad auf V/. zu halten, der in diesem Augenblick der momentane Öffnungsgrad ist. Ein
geeigneter Wert Pn kann P» + (0,05 bis 0.098) bar sein.
Durch diese Einstellung kann der Kältehaushalt ohne
4", zwangsweise Einwirkung auf die Rektifizierbedingungen
bzw. ohne Störung derselben erfolgreich aufrechterhalten werden, ohne daß der Druck auf der
Verdampfungsseite 15 einer großen Änderung (ausgehend von der Zeitverzögerung im Zeitraum vom
Vi Wirkungsbeginn des Ventils 32 bis zur tatsächlichen
Widerhersteilung des Flüsssgkeitsniveaus) ausgesetzt wird.
Soll der Ventilöffnungsgrad auf V/ gehalten werden, wenn der Flüssigkeitsspiegel die Tendenz hat. seine
ν. Lage wieder einzunehmen, wie es im Diagramm bei »d«
gezeigt ist. dann beginnt der Druck (der auf Pn gehalten wird), bis zur Wiederherstellung des Flüssigkeitsstandes
auf Ln in Richtung einer Veniilöffnung zu arbeiten. Sinkt der Flüssigkeitsstand jedoch noch weiter ab. dann wird
M1 eine Reguliermaßnahme ergriffen, um das Ventil 32 so
zu betätigen, daß der Druck mit der Zeit nach oben geht,
wenn der Flüssigkeitsstand auf Li abgesenkt ist. Sinkt er
noch weiter ab. steigt dabei der Druck ebenfalls noch weiter an und erreicht er (trotz der oben beschriebenen
•r> Betätigung des Ventiles 32) fast den vorgegebenen
Grenzwert, so wird dieser Verlauf durch eine Alarmeinrichtung o. ä. angezeigt. Hierdurch kann der ursprünglich
festgelegte Wert des Druckes oder der Wert von
21 OO 397
(-)'/(-) zweckmäßigerweise geändert werden, um wieder
die gewünschte Einstellung des Flüssigkeitsstandes zu erreichen. Im Falle, wo der Flüssigkeitsstand einmal den
festgesetzten Grenzwert Li. überschritten hai und
wieder auf ihn zurückfällt, sollte der Ventilöffiiungsgrad
auf einen konstanten Wert eingestellt werden, so daß der Druck bei dem Öffnungsgrad beibehalten wird, der
in dem Zeitpunkt aufgebaut wird, in dem der Flüssigkeitsspiegel L/. erreicht hat. Wenn danach der
Flüssigkeitsspiegel den ursprünglich festgelegten Wert La erreicht oder wenn ein bestimmter Zeitraum vergeht,
wird dann der Ventilöffnungsgrad wieder in den freien Zustand zurückgeführt und die Regulierung abhängig
von der Änderung des momentanen Flüssigkeitsstandes
fortgesetzt. Diese Vorgänge sind in F i g. 2 durch die
Linienzüge a. bund cdargestellt.
Wenn die Anlage den stationären Betriebszustand erreicht, stellt sich der Flüssigkeitsstand im allgemeinen
in der Zeit h oder f] selbst ein. Eine weitere, zusätzliche
Regulierung ist kaum erforderlich, wenn nicht der Wärmehaushalt irgendwie von außen gestört wird. Der
eingestellte Wert kann jedoch abhängig von der zeitabhängigen Temperaturänderung nach der Zeit h
eingestellt werden.
Die vorstehenden Erläuterungen gelten für den Fall eines Absinkens des Flüssigkeitsspiegels. Völlig Analoges
gilt jedoch auch für den Fall, bei dem der Flüssigkeitsspiegel ansteigt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Lufttrennanlage zur Herstellung von gasförmigem und/oder flüssigem Stickstoff, mit einem
umschaltbaren Hauptwärmetauscher, einem als Luftverflüssiger ausgebildeten zusätzlichen Wärmetauscher,
einer einstufigen Rektifzierkolonne, in deren Kopf eine Kondensator-Verdampfer-Einheit
zur Kondensation von Stickstoff durch aus dem Kolonnensumpf abgezogene, mit Sauerstoff angereicherte
flüssige Luft angeordnet ist, und mit einer Expansionsmaschine zur arbeitsleistenden Entspannung
der aus dem Kolonnenkopf abgezogenen Luft, wobei ein zur Veränderung des Durchsatzes der
Expansionsmaschine mit einem Ventil versehener Bypass-Kanal zur Umgehung der Expansionsmaschine
vorgesehen ist, der zwischen dem Koionnenkcpf und dem zusätzlichen Wärmetauscher von der
Leitung zur Expansionsmaschine abzweigt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (32)
in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand der flüssigen Luft in der Kondensator-Verdampfer-Einheit (16)
bei Überschreiten eines vorgegebenen Soll-Flüssigkeitsstandes in Öffnungsrichtung und bei Unterschreiten
dieses Sollstandes in Schließrichtung steuerbar ist.
2. Lufttrennanlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilöffnungsgrad des
Regulierventiles (32) nur bis zum Erreichen eines vorgegebenen Grenzdruckes (Ph bzw. P1) auf der
Verdampferseite der Kondensator-Verdampfereinheit (16) in Schließrichtung bei fallendem bzw. in
Öffnungsrichtung bei steigendem Flüssigkeitsspiegel veränderbar, bei. weiterer, in gleicher Richtung
wirksamer Abweichung des Flüssigkeitsstandes der flüssigen Luft bis zum Erreichen eines Grcnz-Flüssigkeitsstandes
(Ll bzw. Lh) unveränderlich und erst nach weiter fortgesetzter Abweichung von demselben
erneut in gleicher Richtung wie anfangs verstellbar ist.
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8230 | Patent withdrawn |