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Druckreduziervorrichtung für Feststoffpartikel ent-
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haltende Flüssigkeiten mit hohem Druck Die Erfindung bezieht sich
auf eine Druckreduziervorrichtung für unter hohem Druck stehende Flüssigkeiten,
die Feststoffpartikel enthalten, und insbesondere auf eine Druckreduziervorrichtung
zur Verwendung in chemischen Fabriken, die mit unter hohem Druck stehenden Flüssigkeiten
mit Feststoffpartikeln, wie z.B. Lösungen von kohleverflüssigten Produkten aus Kohleverflüssigungsanlagen,
zu tun haben.
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Es sind verschiedenste chemische Anlagen bekannt, die eine Verfahrensstufe
zur Reduzierung des Drucks von Flüssigkeiten mit Feststoffpartikeln, die unter hohem
Druck stehen, umfassen. Typische Vertreter solcher Anlagen sind Kohleverflüssigungsanlagen,
die aufgrund einer
Verschlechterung der Rohölversorgung kürzlich
näher in Betracht gezogen wurden. In Kohleverflüssigungsanlagen wird Kohle zerkleinert
bzw. pulverisiert und dehydriert, und anschließend werden geeignete Lösungsmittel
zur Bildung eines Schlamms zu den Kohlestücken gegeben.
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Der Schlamm wird komprimiert und vorerwärmt, und dann der Verflüssigung
durch eine Hydrierungsreaktion unterworfen. Die sich daraus ergebende kohleverflüssigte
Lösung hoher Temperatur und hohen Drucks kommt zu einer Gas/Flüssigkeitstrennung,
die von einer Druckminderung gefolgt ist. Dann werden die schweren und leichten
U1-produkte, so wie sie sind oder nach einer weiteren GaslFlüssigkeitstrennung,fraktioniert
destilliert. Zur Druckreduzierung der Lösung des kohleverflüssigten Produkts ist
es üblich, den Drosseleffekt eines die Strömung steuernden Ventils auszunutzen,
das gewöhnlich Absenkventil genannt wird. Ein Bauteil des Ventils, das mit der Lösung
in Berührung steht, neigt jedoch zu beträchtlicher Beschädigung durch die Feststoffpartikel
organischer Natur, die in der Lösung enthalten sind.
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Angesichts dessen wurde, z.B. in der japanischen Patentanmeldung Nr.
56-108365, eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei welcher die Druckenergie gleichzeitig
mit einer Druckverminderung der unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit bzw. Lösung
rückgewonnen wird. Bei dieser Energierückgewinnungsvorrichtung wird die Lösung des
kohleverflüssigten Produkts zu einem Zylinder abgeführt, in welchem die Druckenergie
umgewandelt und als mechanische Energie rückgewonnen wird. Die durch die Umwandlung
im Druck reduzierte Lösung wird mittels mechanischer Energie aus anderen Zylindern
zur nachfolgenden Verfahrensstufe abgeführt. Die mechanische Bewegung des Energieumwandlers
bringt jedoch Probleme, wie Verschleiß oder Erosion sowie thermische Beeinflussung
der gleitenden Abschnitte und Ventile, die in Kontakt mit der Lösung stehen, mit
sich.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Druckreduziervorrichtung
für unter hohem Druck stehende Lösungen bzw. Flüssigkeiten, die Feststoffpartikel
enthalten, zu schaffen, bei der die Beschädigung von Ventilen oder anderen Bauteilen
der Vorrichtung, die in direkter Berührung mit den Flüssigkeiten stehen, auf ein
Minimum reduziert ist. Ferner soll die Wartung einfach sein und eine außergewöhnliche
Haltbarkeit gewährleistet sein. Die Energie des unter hohem Druck stehenden Gases
in der Vorrichtung soll als mechanische oder elektrische Leistung nach der Druckminderung
rückgewonnen werden. Die Zuführung der unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit soll
während der Stufe der Druckverminderung auf der Grundlage einer in einer Druckreduziereinheit
befindlichen Gasmenge gesteuert werden.
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Die Zuführung von unter hohem Druck stehender Flüssigkeit bzw. von
unter hohem und/oder niedrigem Druck stehenden Gas soll wirksam durch Drucksteuerventile
gesteuert werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden
Teil von Patentanspruch 1 gelöst.
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Die Trennsäule für Gas und Flüssigkeit kann aus einer einzigen Säuleneinheit
oder aus mehreren Säuleneinheiten bestehen, von denen jede ein Zuführ- bzw. Auslaßventil
für unter hohem Druck stehendes Gas und ein Zuführ- bzw. Auslaßventil für unter
niedrigem Druck stehendes Gas hat, die auf die im obigen System angesprochene Art
und Weise angeordnet sind.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die Ausführungsbeispiele
ersichtlich, die anhand schematischer Zeichnungen nachstehend ausführlich erklärt
werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Flußdiagramm eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Druckreduziervorrichtung, Fig. 2 ein Indikatordiagramm der
Vorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 3 ein Zeitdiagramm, das die Ablauffolge des Uffnens
und Schließens der Ventile der Vorrichtung gemäß Fig. 1 darstellt, Fig. 4 eine Fig.
1 ähnliche Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, Fig. 5
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Druck und der rückgewonnenen Leistung
in einer Druckreduziersäule der Vorrichtung gemäß Fig. 4 darstellt, Fig. 6 ein Flußdiagramm
einer Druckreduziervorrichtung für Gas und Flüssigkeit gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiel, Fig. 7(a) bis 7(d) Schaubilder zur änderung des Flüssigkeitspegels
während eines Kreislaufs bzw.
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Zyklus in der Druckreduziersäule gemäß Fig. 6, Fig. 8 ein Blockdiagramm
eines Steuergeräts für die Steuerung der Vorrichtung gemäß Fig. 6, und Fig. 9 ein
Flußdiagramm, das gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eine
in einer Kohleverflüssigungsanlage verwendete Druckreduziervorrichtung zeigt.
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Generell gesprochen zeichnet sich die erfindungsgemäße Druckreduziervorrichtung
für unter hohem Druck stehende Flüssigkeiten, die Feststoffpartikel enthalten, durch
eine Gas- und Flüssigkeitsdruckreduziersäule aus, die ein Zuführventil für eine
Flüssigkeit, deren Druck zu reduzieren ist, ein Auslaßventil für die im Druck reduzierte
Flüssigkeit an ihrer unteren Seite bzw. ihrem unteren Bereich hat; ferner weist
sie ein Zuführ- bzw. Auslaßventil für unter hohem Druck stehendes Gas sowie ein
Zuführ- bzw.
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Auslaßventil für unter niedrigem Druck stehendes Gas an ihrer oberen
Seite bzw. ihrem oberen Bereich auf.
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Bei dieser Anordnung wird das Zuführ- bzw. Auslaßventil für unter
hohem Druck stehendes Gas oder dasjenige für unter niedrigem Druck stehendes Gas
vor dem Öffnen des Zuführventils für Flüssigkeit, deren Druck zu reduzieren ist,
bzw. des Auslaßventils für die im Druck reduzierte Flüssigkeit,geöffnet, wodurch
der Druck in der Vorrichtung angehoben bzw. abgesenkt wird.
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In den Figuren sind gleiche Teile durchwegs mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Druckreduziervorrichtung A, die
bei einer Kohleverflüssigungsanlage angewendet ist. Es sind dargestellt: eine in
einer Kohleverflüssigungsanlage verwendete Trennsäule 1 für unter hohem Druck stehendes
Gas und Flüssigkeit, eine Zuführleitung 2 für eine Lösung des kohleverflüssigten
Produkts, eine Trennsäule 5 für Gas und Flüssigkeit unter niedrigem Druck, Druckreduziersäulen
11, 12, 13 für Gas und Flüssigkeit, Zuführventile 14, 15, 16 für im Druck zu reduzierende
Flüssigkeit, Auslaßventile 17, 18, 19 für im Druck reduzierte Flüssigkeit, Zuführ-
bzw. Auslaßventile 20, 21, 22 für unter niedrigem Druck stehendes Gas, und Zuführ-
bzw. Auslaßventile 23, 24, 25 für unter hohem Druck stehendes Gas. Die Druckreduziersäulen
11 bis 13
sind parallel zueinander durch die Ventile 14 bis 16,
17 bis 19, 20 bis 22, und 23 bis 25 jeweils miteinander verbunden. Ferner sind sie
durch die Zuführventile 14 bis 16 und eine Leitung 3 mit der Trennsäule 1 an derem
Boden, und auch durch die Ventile 23 bis 25 und eine Leitung 4 mit der Trennsäule
1 an derem oberen Bereich verbunden.
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Andererseits sind die Druckreduzi ersäulen auch durch die Ventile
17 bis 19 und eine Leitung 6 mit der Trennsäule 5 an derem mittigen Abschnitt und
durch die Ventile 20 bis 22 und eine Leitung 7 mit dem oberen Bereich der Trennsäule
5 verbunden. Zwischen den Leitungen 3 und 6 verläuft aus Sicherheitsgründen eine
Bypassleitung 9 mit einem Druckreduzierventil 10.
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Im Betrieb werden die einzelnen Druckreduziersäulen 11 bis 13 durch
eine Folgesteuerung der entsprechenden Ventile in einem Kreislauf betrieben, der
Zuführung der Flüssigkeit, Druckreduzierung, Auslassen der Flüssigkeit und Druckerhöhung
umfaßt. Dies ist im Detail anhand der Druckreduziersäule 11 beschrieben, die sich
in einem Zustand befindet, in dem die Stufe der Druckerhöhung abgeschlossen wurde.
Im Zustand A gemäß Figur 2,in dem die Stufe der Druckerhöhung abgeschlossen ist,
wird das Zuführ- bzw. Auslaßventil 23 für unter hohem Druck stehendes Gas geöffnet
und die anderen Ventile 14, 17 und 20 sind geschlossen. Der Flüssigkeitsstand in
der Druckreduziersäule 11 ist gemäß Figur 2 zu L1 festgelegt.
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Wenn das Zuführventil 14 geöffnet wird, wird aus der Trennsäule 1
eine unter hohem Druck stehende Lösung des kohleverflüssigten Produkts (z.B. 250
kg/cm2) in die Druckreduziersäule 11 gebracht. Die darin befindliche Flüssigkeit
gelangt gemäß des Diagramms von Figur 2 vom Zustand A in den Zustand B, wodurch
der Flüssigkeitspegel von L1 zu L3 angehoben wird, wobei anschliessend zunächst
das Zuführ- bzw. Auslaßventil 23 geschlossen und dann das Zuführventil 14 geschlossen
wird. Während dieser
Zeitspanne strömt das unter hohem Druck stehende
Gas durch die Leitung 4 zurück und wird von einer Leitung 27 abgegeben. Wenn das
Zuführ- bzw. Auslaßventil 20 für unter niedrigem Druck stehendes Gas geöffnet wird,
wird ein in der Lösung innerhalb der Druckreduziersäule 11 gelöstes Gas zusammen
mit einem am oberen Bereich der Druckreduziersäule 11 verbleibenden unter hohem
Druck stehenden Gas zur Leitung 7 ausgelassen. Folglich vermindert sich der Druck
der Lösung auf ein bestimmtes Maß (z.B. 100 kg/cm2) (Zustand B Zustand C). Gleichzeitig
steigt der Pegel der Flüssigkeit in der Druckreduziersäule 11 von L3 auf Lq, und
die Gasphase und die Flüssigkeitsphase in der Druckreduziersäule 11 erreichen einen
Gleichgewichtszustand. Bei diesem wird das Auslaßventil 17 für im Druck reduzierte
Flüssigkeit geöffnet, wodurch das. unter niedrigem Druck stehende Gas vom Ventil
20 in die Druckreduziersäule 11 strömt, während die reduzierte Lösung des kohleverflüssigten
Produkts aus dieser in die Trennsäule 5 (Zustand C zustand D) strömt. Folglich fällt
der Flüssigkeitsstand in der Druckreduziersäule 11 von L4 auf L2 ab. Zum Zeitpunkt
des Erreichens des Zustands D wird zunächst das Zuführ- bzw. Auslaßventil 20 für
unter niedrigem Druck stehendes Gas geschlossen und dann das Auslaßventil 17 für
die im Druck reduzierte Flüssigkeit geschlossen, gefolgt von einer Offnung des Zuführ-bzw.
Auslaßventils 23 für unter hohem Druck stehendes Gas. Hierdurch steigt der Druck
der Flüssigkeit in der Druckreduziersäule 11 auf den gleichen Betrag wie der-Wenige
des unter hohem Druck stehendes Gases (Zustand D «» Zustand A) an. Der Flüssigkeitspegel
fällt von L2 auf L1 ab. Nach Erreichen eines Gleichgewichtszustandes wird im System
ein nachfolgender Kreislauf vollzogen.
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Dieser Betriebskreislauf wird in den jeweiligen Druckreduziersäulen
durchgeführt, d.h. diese werden so betrieben, daß die Flüssigkeitszuführ- und -auslaßschritte
stetig in einem Kreislauf durchgeführt werden, bzw. daß
die Mengen
der durch die Leitungen 3 und 6 strömenden Lösung des kohleverflüssigten Produkts
konstant gehalten sind. Figur 3 zeigt ein Zeitdiagramm zum Öffnen und Schließen
der Druckreduziersäulen 11, 12, 13, in welchem die Markierungen
und
den geöffneten Zustand des jeweils bezeichneten Ventils anzeigen.
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Wie aus dem Vorstehenden offensichtlich ist, wird die erfindungsgemäße
Druckreduziervorrichtung derart betrieben, daß die Druckreduzierung der Flüssigkeit
in der Druckreduziersäule durch genaue Betätigung der Zuführ-bzw. Auslaßventile
für unter hohem Druck stehendes Gas und für unter niedrigem Druck stehendes Gas
richtig betätigt werden, so daß keine Erosion der Ventile durch Feststoffe organischer
Natur auftritt. Zusätzlich werden die Zuführventile der im Druck zu reduzierenden
Flüssigkeit und die Auslaßventile der im Druck reduzierten Flüssigkeit derart geöffnet
oder geschlossen, daß zwischen den Druckreduziersäulen und jeder der Trennsäulen
keine Druckdifferenz besteht, wodurch keine Flüssigkeitsströmung auftritt. Folglich
kann der Verschleiß der Ventile auf ein geringes Maß verringert werden. Darüber
hinaus werden keine gleitenden Elemente, wie z.B. ein Kolben bei bekannten Vorrichtungen,
verwendet. Dies ist deshalb sehr vorteilhaft, da keine Dichtung zwischen dem gleitenden
Element und einem Zylinder erforderlich ist, wodurch Wartung vereinfacht und die
Haltbarkeit wesentlich verbessert sind.
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Beim obigen Ausführungsbeispiel ist die Betriebsweise einer Druckreduziersäule
dargestellt; es sorgen jedoch mehrere Druckreduziersäulen gemäß Figur 1, deren entsprechende
Zuführ- bzw. Auslaßventile für unter hohem Druck stehendes Gas und für unter niedrigem
Druck stehendes Gas in Parallelschaltung miteinander verbunden sind, für eine konstante
Strömung der zugeführten bzw.
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abgeführten Flüssigkeiten zu bzw. von den Trennsäulen 1 und 5.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Druckenergie
als Leistung mit hohem Wirkungsgrad wiedergewonnen. Diese Energierückgewinnung kann
sehr einfach durchgeführt werden, z.B. durch die Verbindung einer Expansionsmaschine
G mit der Leitung 27 in Figur 1, durch welche das unter hohem Druck stehende Gas,
wie oben erwähnt, zurückströmt. Um eine noch wirkungsvollere Druckenergierückgewinnung
durchzuführen, werden ein Zuführventil und eine erste Expansionsmaschine in Reihe
geschaltet und diese Anordnung in Parallelschaltung mit dem Zuführ- bzw. Auslaßventil
für unter hohem Druck stehendes Gas verbunden, und das unter hohem Druck stehende
Gas wird durch das Zuführventil und die erste Expansionsmaschine in Reihenschaltung
in die Druckreduziersäule geführt. Darüber hinaus ist eine weitere Serienschaltung
eines Auslaßventils zur Druckminderung und einer zweiten Expansionsmaschine in Parallelschaltung
mit dem Zuführ-bzw. Auslaßventil für unter niedrigem Druck stehendes Gas verbunden.
Das unter hohem Druck stehende Gas wird durch diese Reihenschaltung ausgestoßen.
Bei dieser Anordnung kann die Druckenergie zum Zeitpunkt des Zu- und Abführens des
unter hohem Druck stehenden Gases als Leistung wiedergewonnen werden. Dies ist im
Detail in Figur beschrieben.
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Bei der Vorrichtung gemäß Figur 4 ist eine Reihenschaltung aus Gaszuführventilen
23' bis 25' zur Druckerhöhung und eine erste Expansionsmaschine G1 , wie z.B. eine
Turbine, vorgesehen, die mit den Gaszuführventilen 23' bis 25' in Verbindung steht.
Diese Reihenschaltung ist parallel zu den Auslaßventilen 23 bis 25 für unter hohem
Druck stehendes Gas angeordnet. Auf ähnliche Art ist parallel zu den Zuführventilen
20 bis 22 für unter nied-
rigem Druck stehendes Gas eine weitere
Reihenschaltung aus Auslaßventilen 20' bis 22' zur Druckminderung und eine zweite
Expansionsmaschine G2, wie z.B. eine Turbine, vorgesehen. Aus Gründen der Einfachheit
stehen erste und zweite Expansionsmaschine getrennt und sind direkt jeweils mit
Generatoren G verbunden. Vorzugsweise sind die Maschinen in einer Achse angeordnet.
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Es ist festzuhalten, daß die Auslaßventile 23 bis 25 für unter hohem
Druck stehendes Gas und die Zuführventile 23 bis 25' durch überladeventile ersetzt
sein können. Dies trifft ebenfalls für die Zuführventile 20 bis 22 für unter niedrigem
Druck stehendes Gas als auch die Auslaßventile 20' bis 22' zu.
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Im Betrieb werden im Zustand A gemäß Figur 2, in dem die Druckerhöhung
abgeschlossen ist, die Ventile 14, 17, 23, 23', 20 und 20' sämtlich geschlossen.
Wenn das Zuführventil 14 für unter hohem Druck stehende Flüssigkeit und das Auslaßventil
23 für unter hohem Druck stehendes Gas geöffnet werden, beginnt die Stufe der Flüssigkeitszuführung
(A - B). Die Flüssigkeit hohen Drucks und hoher Temperatur bzw. die Lösung wird
aus der Trennsäule 1 durch die Leitung 3 zur Druckreduziersäule 11 geführt, wodurch
der Flüssigkeitspegel in dieser von L1 auf L3 ansteigt. Gleichzeitig strömt das
unter hohem Druck stehende Gas in der Druckreduziersäule 11 durch das Ventil 23
und eine Leitung 28 in die Leitung 4.
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Wenn der Flüssigkeitspegel bei L3 angelangt ist, wird zunächst das
Ventil 23 und dann das Zuführventil 14 für unter hohem Druck stehende Flüssigkeit
geschlossen, wodurch die Flüssigkeitszuführung abgeschlossen ist.
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Folglich beginnt, wenn das Druckreduzier-auslaßventil 20' geöffnet
wird, der Schritt der Druckreduzierung (B----C gemäß Figur 2), in welchem nicht
nur das in der Druckreduziersäule 11 befindliche Gas sondern auch das aus
der
Flüssigkeit entwichene Gas durch die Leitung 26 in die zweite Expansionsmaschine
G2, wie z.B. eine Turbine, gebracht wird. Hierdurch wird die Druckenergie als Leistung
in der Maschine G2 wiedergewonnen. Das Gas, dessen Druck vermindert wurde, strömt
in die Leitung 7. In der Druckreduktionsstufe steigt der Flüssigkeitsstand in der
Druckreduziersäule 11 von L3 auf L4. Die rückgewonnene Leistung nimmt gemäß Figur
5 ab, da sich der Druck in der Druckreduziersäule 11 von einem Anfangsdruck PO der
gleich dem Druck in der Trennsäule 1 ist, auf einen Druck P1 ändert, der gleich
dem Druck in der Trennsäule 5 ist.
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Wenn der Druck in der Druckreduziersäule den Druck P1 in der Trennsäule
5 erreicht, wird das Ventil 20' geschlossen und dann sowohl das Auslaßventil 17
für im Druck reduzierte Flüssigkeit als auch das Zuführventil 20 für unter niedrigem
Druck stehendes Gas geöffnet, wodurch die Auslaßstufe (C ~ D) ausgeführt wird. D.h.,
das unter niedrigem Druck stehende Gas strömt von der Trennsäule 5 durch die Leitung
7 und das Ventil 20 in die Druckreduziersäule 11. Andererseits wird die Flüssigkeit
bzw. Lösung, deren Druck gemindert wurde, durch die Druckreduziersäule 11 in die
Trennsäule 5 geführt, wodurch der Flüssigkeitspegel in der Druckreduziersäule von
L4 auf L2 abfällt. Anschließend wird das Zuführventil 20 für unter niedrigem Druck
stehendes Gas geschlossen, und danach wird das Auslaßventil 17 geschlossen, wodurch
der Auslaßbetrieb abgeschlossen ist. Nach dem Offnen des Zuführventils 23' beginnt
die Stufe der Druckerhöhung ( D -c- A) . In dieser Stufe dient das unter hohem Druck
stehende Gas aus der Trennsäule 1 zum Antrieb der ersten Expansionsmaschine G1,
wodurch die Druckenergie als Leistung wiedergewonnen ist. Das Gas wird durch das
Zuführventil 23' in die Druckreduziersäule 11 geführt.
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Folglich steigt der Druck in dieser allmählich auf den
Druck
P0 in der Trennsäule 1 bzw. den Druck der Flüssigkeit in der Leitung 3 an. Die Flüssigkeitshöhe
in der Druckreduziersäule 11 nimmt von L2 auf L1 ab. Wie in Figur 5 gezeigt, vermindert
sich die durch die erste Expansionsmaschine rückgewonnene Energie, ähnlich wie im
Fall der Druckredu7ierstufe, da der Druck in der Druckreduziersäule 11 ansteigt.
Wenn der Druck in dieser den Wert PO erreicht, wird das Zuführventil 23' geschlossen,
wodurch die Druckerhöhung abgeschlossen ist, gefolgt von einem nachfolgenden Kreislauf.
Dieser Betriebskreislauf wird auf die gleiche Art und Weise in den anderen Druckreduziersäulen
12 und 13 durchgeführt.
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Um einen ordentlichen Betriebsablauf in der Druckreduziervorrichtung
des oben beschriebenen Typs zu gewährleisten, ist es erforderlich, die Ventile zu
öffnen oder zu schliessen, nachdem der Flüssigkeitspegel bzw. der Druck in der Druckreduziervorrichtung
gegebene Werte erreicht haben.
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Bekannte Pegelmeßgeräte des Differential-Druck-Typs oder des elektrostatischen
Kapazitäts-Typs erfordern genaueste Temperatur und Druckbedingungen, die zu vielen
Problemen führen. Um diese Nachteile zu vermeiden, sind entsprechend einem weiteren
Ausführungsbeispiel der Erfindung eine erste Ermittlungseinrichtung in Leitung 4
vorgesehen, die die Trennsäule 1 und die Druckreduziersäule 11 verbindet, sowie
eine zweite Ermittlungseinrichtung in der Leitung 7, die die Druckreduziersäule
11 und die Trennsäule 5 verbindet, wodurch die durch die Zuführ- bzw. Auslaßventile
23 und 20 für unter hohem und niedrigem Druck befindliches Gas zugeführten oder
abgeführten Mengen des Gases ermittelt werden. Die Mengen der unter hohem und niedrigem
Druck stehenden Flüssigkeiten, die in bzw. aus der Druckreduziersäule zugefUhrt
bzw. abgeführt werden, werden auf der Grundlage der ermittelten Gasmengen gesteuert.
Dieses Ausführungsbeispiel beruht auf der Tatsache, daß unter gewissen
Druck-
und Temperaturbedingungen Gas und Flüssigkeit das gleiche Volumen haben, so daß
die Menge der in bzw. aus der Druckreduziersäule geführten Flüssigkeit gleich derjenigen
der aus bzw. in die Säule geführten ist.
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In anderen Worten: eine Anderung des Flüssigkeitsstands in der Säule
ist proportional einer in oder aus der Säule geführten Gasmenge. Genauer: wenn eine
Flüssigkeit in oder aus der Trennsäule geführt wird, wird das Erreichen eines bestimmten
Werts des Flüssigkeitspegels durch eine Gasmenge ermittelt, die in oder aus der
Druckreduziersäule geführt wird. Entsprechend den ermittelten Signalen werden das
Zuführventil für unter hohem Druck stehende Flüssigkeit und das Zuführ- bzw. Auslaßventil
für unter hohem Druck stehendes Gas, bzw. das Auslaßventil für unter niedrigem Druck
stehende Flüssigkeit und das Zuführ- bzw. Auslaßventil für unter niedrigem Druck
stehenden Gas so gesteuert, daß sie schließen, gefolgt von einer oeffnung der Zuführ-
bzw. Auslaßventile für unter niedrigem Druck stehendes Gas und unter hohem Druck
stehendes Gas. Obwohl das Offnen des Zuführventils für unter hohem Druck stehende
Flüssigkeit und des Auslaßventils für unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit
nach einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Offnen der Zuführ- bzw. Auslaßventile
für unter hohem bzw. niedrigem Druck stehendes Gas durchgeführt werden kann, ist
es vorzuziehen, die inneren Drücke in der Druckreduziersäule, in der Trennsäule
des hohen Drucks und derjenigen des niedrigen Drucks zu ermitteln, und diese Drücke
miteinander zu vergleichen. Wenn der Druck in der Druckreduziersäule den Drücken
in den Trennsäulen entspricht, werden das Zuführventil für unter hohem Druck stehende
Flüssigkeit und das Auslaßventil für unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit
geöffnet.
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Die Steuerung einer in bzw. aus der Druckreduziersäule geführten Flüssigkeit
ist ausführlich unter Bezug auf
Figur 6 beschrieben, die zeigt:
eine erste bzw. zweite Ermittlungseinrichtung D1 bzw. D2 zur Ermittlung der Mengenströme
der in und aus der Druckreduziersäule 11 geführten Gase, und ein Pegelmeßgerät L
zur Ermittlung des Flüssigkeitspegels in der Druckreduziersäule. Aus Gründen der
Einfachheit ist nur eine Druckreduzi-ersäule (11) in Figur 6 dargestellt, wobei
jedoch mehrere Druckreduziersäulen auf die gleiche, oben beschriebene Art und Weise
gesteuert werden.
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Die Art und Weise der Steuerung ist anhand der Figuren 7 und 8 dargestellt.
Figur 8 zeigt einen Druckermittler 31 innerhalb der Trennsäule 1, einen Druckermittler
32 innerhalb der Druckreduziersäule 11, und einen Druckermittler 33 innerhalb der
Trennsäule 5. Eine den kritischen Zuführ- bzw. Auslaßpegel festsetzende Einrichtung
35 befindet sich innerhalb der Druckreduziersäule 11, eine Einrichtung 36 bestimmt
Gas- und Flüssigkeitseigenschaften, und ein Rechner 38 bestimmt die Kapazitäten
der verschiedenen Abschnitte der Druckreduziersäule 11. Ferner sind Vergleicher
43 bis 45, eine Anzeigeeinrichtung 50 für die Menge des zugeführten bzw. abgeführten
Gases, ein Betätigungsanzeiger 52, A/D-Umwandler 54 bis 58, ein D/A-Umwandler 59,
und Mikrocomputer 60, 61 dargestellt.
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Unter der Annahme, daß die Druckreduziervorrichtung A in einem derartigen
Zustand ist, daß der Auslaß der Flüssigkeit gemäß Figur 6 abgeschlossen ist, sind
im Betrieb die Ventile 14, 17, 20 und 23 sämtlich geschlossen. Die Flüssigkeit innerhalb
der Druckreduziersäule 11 hat einen kritischen Auslaßpegel L1 für die unter niedrigem
Druck stehende Flüssigkeit. Die Flüssigkeitsmenge ist gleich einer inneren Kapazität
eines Bereichs der Druckreduziersäule 11, der vom kritischen Auslaßpegel L1 zum
Boden der Säule reicht. Das Volumen des Gases ist
gleich einer
Summe aus einem inneren Volumen VQLL, das durch den Pegel L1 und den kritischen
Pegel L3 für die Zufuhr der unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit definiert ist,
und aus einem inneren Volumen VQB, das durch den Pegel L3 und die Spitze der Druckreduziersäule
11 definiert ist; d.h.: VQLL + VQB. Der Druck innerhalb der Druckreduziersäule 11
entspricht dem Druck P2 in der Trennsäule 5 des niederen Drucks. Unter diesen Bedingungen
wird ein Signal aus dem Mikrocomputer 60 durch den D/A-Umwandler 59 in den Betätigungsanzeiger
52 eingegeben, wodurch eine Magnetspule erregt wird, die auf eine Betätigungseinrichtung
für das Zuführ- bzw. Auslaßventil 23 des unter hohem Druck befindlichen Gases wirkt.
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Wenn das Ventil 23 geöffnet wird, wird eine bestimmte Menge des unter
hohem Druck stehenden Gases aus der Trennsäule 1 durch die Leitung 4 in die Druckreduziersäule
11 geführt, wodurch deren Innendruck ansteigt und die Flüssigkeit komprimiert wird.
Folglich fällt der Flüssigkeitspegel von L1 um einen bestimmten Betrag LL, wie in
Figur 7 (b) gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird eine in die Druckreduziersäule
11 geführte Gasmenge durch den Ermittler D1 für den Massenstrom an der Hochdruckseite
ermittelt. Das Ausgangssignal des Ermittlers D1 geht durch den A/D-Umwandler 57
in den Vergleicher 43 und in den Mikrocomputer 61. In diesem wird eine durch das
zugeführte unter hohem Druck stehende Gas bedingte Anderung des Flüssigkeitspegels
berechnet, und gleich zeitig ein Flüssigkeitspegel bestimmt. Dieser wird im Vergleicher
45 mit einem Signal aus der den Pegel festsetzenden Einrichtung 35 verglichen. Ein
Ausgangssignal aus dem Vergleicher 45 wird in den Mikrocomputer 60 eingegeben, um
den Pegel L1 in der Stufe der Flüssigkeitsabgabe zu überprüfen.
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Um die Genauigkeit der Ermittlung des Flüssigkeitspegels und den Betriebsablauf
für diesen zu verbessern, können
Signale aus der Einrichtung 36
und den Druckermittlern 31 bis 33 in den Mikrocomputer 60 eingegeben werden, dessen
Ausgangssignal dann in den Mikrocomputer 61 geht.
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Ausgangssignale der Druckermittler 32 und 31 zur Ermittlung eines
Drucks in der Druckreduziersäule 11 und eines Drucks in der Trennsäule 1 werden
miteinander verglichen.
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Wenn diese Drücke als einander gleich ermittelt werden, wird ein Signal
zur Uffnung des Zuführventils 14 vom Mikrocomputer 60 durch den D/A-Umwandler 59
zum Betätigungsanzeiger 52 geschickt, wodurch das Ventil 14 geöffnet wird. In einer
nachfolgenden Stufe für die Zuführung der Flüssigkeit wird die unter hohem Druck
stehende Flüssigkeit von der Trennsäule 1 in die Druckreduziersäule 11 gefördert
und gleichzeitig das unter hohem Druck stehende Gas von der Druckreduziersäule 11
durch das Zuführ- bzw. Auslaßventil 23 zur Leitung 4 geführt. Die Leitung 4 wird
auf der der Leitung 27 zugewandten Seite so gesteuert, daß der Druck in ihr konstant
gehalten ist. Ein dem durch den Ermittler D1 ermittelten Massenstrom für das Gas
entsprechendes Ausgangssignal wird im Vergleicher 43 mit einem Signal aus dem Anzeiger
50 verglichen, der ein Signal abgibt, das einer ausgestossenen Gasmenge, VQLL +
VQBB,entspricht und das erforderlich ist, um nach dem Empfang eines Signals aus
der den kritischen Pegel festsetzenden Einrichtung 35 für die Zuführung bzw. Abführung
von Flüssigkeit in bzw.
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aus der Druckreduziersäule Flüssigkeit zuzuführen. Wenn die Mengen
übereinstimmen, geht das Signal aus dem Vergleicher 43 zum Mikrocomputer 60, von
welchem ein Signal durch den D/A-Umwandler zum Betäti gungsanzei ger 52 geht, so
daß das Zuführventil 14 und das Zuführ- bzw. Auslaßventil 23 für das unter hohem
Druck stehende Gas geschlossen werden. Folglich sind die Ventile 14 und 23 geschlossen,
um die Stufe der Flüssigkeitszuführung abzuschließen, so daß die Menge des Gases
in der Druck-
reduziersäule 11 auf VQB vermindert ist, wie in Figur
7 (c) gezeigt ist.
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Nach Abschluß der Flüssigkeitszuführung wird das Zuführ-bzw. Auslaßventil
20 für unter niedrigem Druck stehendes Gas durch ein Signal aus dem Mikrocomputer
60 geöffnet.
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Das unter hohem Druck stehende Gas in der Druckreduziersäule 11 wird
durch die Leitungen 7, 7' nach außen abgegeben. Der Druck in der Druckreduziersäule
11 wird auf einen inneren Druck der Trennsäule 5 gemindert.
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Gleichzeitig wird eine Gasmenge VQEP, die aus der Druckreduziersäule
11 in die Leitung 7 abgegeben wurde, durch den Detektor D2 für den Mengenstrom ermittelt
und ein Ausgangssignal aus diesem wird nach der A/D-Umwandlung in den Mikrocomputer
61 und den Vergleicher 44 gesandt.
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Während der Flüssigkeitspegel durch den Mikrocomputer 61 überprüft
wird, wird der kritische Pegel L3 der vorangehenden Stufe auf eine durch die Druckänderung
verursachten Anderung BB überprüft. In dieser Druckreduzierstufe steigt der Flüssigkeitspegel
von L3 auf L4 an, während die Gasmenge auf VQB --VQBB gemäß Figur 7 (a) abfällt.
Aus Signalen der Druckermittler 32 und 33 wird ermittelt, daß der Druck in der Druckreduziersäule
11 gleich dem Druck P2 in der Trennsäule 5 wird. Nach dem Abschluß der Expansionsstufe
wird aus dem Mikrocomputer 60 ein Befehl zur Offnung des Auslaßventils 17 ausgegeben,
wodurch dieses geöffnet wird. In der folgenden Stufe des Flüssigkeitsauslasses geht
das unter niedrigem Druck stehende Gas von der Trennsäule 5 zur Druckreduziersäule
11, wobei die Menge VQBB + VQLL beträgt.
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Gleichzeitig wird eine im Druck verminderte Flüssigkeit aus der Druckreduziersäule
11 in die Trennsäule 5 abgegeben, deren Menge dem unter niedrigem Druck stehenden
Gas entspricht. Der Flüssigkeitspegel wird von L4 auf L1 abgesenkt. Ein der Menge
VQLL + VQBB entsprechendes Signal, das zum Flüssigkeitsauslaß erforderlich ist,
wird
vom Anzeiger 50 entsprechend dem von der den kritischen Pegel festsetzenden Einrichtung
35 erzeugten Signal ausgegeben. Dieses Signal wird im Vergleicher 43 mit einem Ausgangssignal
aus dem Ermittler D2 für den Gasmassenstrom verglichen. Wenn die verglichenen Signale
übereinstimmen, wird im Vergleicher 44 ein Ausgangssignal erzeugt und zum Mikrocomputer
60 gesandt, der ein Befehlssignal zum Schließen des Zuführ- bzw. Auslaßventils 20
für unter niedrigem Druck stehendes Gas und des Auslaßventils 17 für unter niedrigem
Druck stehende Flüssigkeit erzeugt, wodurch die Ventile durch den D/A-Umwandler
59 und den Betätigungsanzeiger 52 geschlossen werden. Dies führt zum Zustand gemäß
Figur 7 (a).
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Da in der Flüssigkeit, die der Gas/Flüssigkeitstrennung in der Trennsäule
mit hohem Druck unterliegt, Feststoffpartikel vorhanden sind, kann eine Anhäufung
von Ablagerungen in den Leitungen auftreten. Zusätzlich ist eine Verkokung zu befürchten,
da kein Sauerstoff enthalten ist. Dies verursacht einen allmählichen Anstieg des
Strömungswiderstands für die Flüssigkeit. Um dies zu beseitigen, ist es erforderlich,
daß die Abstände a und b in Figur 6 ebenso wie die Ventil- und Leitungsdurchmesser
groß gemacht werden. Vom Standpunkt der Konstruktion und Kosten ist dies jedoch
nachteilig.
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Zur Verbesserung ist deshalb gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ein Drucksteuerventil zwischen der Trennsäule 1 des hohen Drucks und
dem Zuführ- bzw. Auslaßventil für unter hohem Druck stehendes Gas vorgesehen, so
daß ein Druck in der Druckreduziersäule kleiner als ein Druck in der Trennsäule
festgesetzt ist, wenn ein unter hohem Druck stehendes Gas von der Trennsäule mit
hohem Druck zur Druckreduziersäule übertragen wird. Ähnlich ist zwischen dem Zuführ-
bzw.
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Auslaßventil für unter niedrigem Druck stehendes Gas und der Trennsäule
für niedrigen Druck ein Drucksteuer-
ventil vorgesehen, so daß
ein Druck in der Trennsäule kleiner als derjenige in der Druckreduziersäule festgesetzt
wird, wenn ein Gas mit niedrigem Druck aus der Druckreduziersäule in die Trennsäule
für niedrigen Druck übertragen wird.
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Dieses Ausführungsbeispiel wird ausführlich anhand von Figur 9 beschrieben.
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Diese Druckreduziervorrichtung A umfaßt die Leitung 4 mit dem Zuführ-
bzw. Auslaßventil 23 für unter hohem Druck stehendes Gas. Diese Leitung 4 verzweigt
sich in eine Zuführleitung 4a und eine Leitung 4b. Die Leitung 4a hat ein erstes
Drucksteuerventil bzw. Druckreduktionsventil 70 und ein Rückschlagventil 71 und
ist mit der unter hohem Druck stehenden Trennsäule 1 verbunden.
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Die Leitung 4b hat ein zweites Drucksteuerventil bzw.
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überdruckventil 72, so daß das Gas aus der Trennsäule 1 durch eine
Leitung 4c abgegeben wird, während seine Druckenergie so hoch als möglich gehalten
wird und ein Druck in der Druckreduziersäule 11 geringer als ein Druck in der Trennsäule
1 eingestellt wird. Da das in der Trennsäule 1 unter hohem Druck stehende Gas auch
als Zuführquelle für das unter niedrigem Druck stehende Gas verwendet wird, ist
die Leitung 4b zur Bildung einer Gaszuführleitung 4d unter niedrigem Druck abgezweigt.In
der Leitung 4d sind ein drittes Drucksteuerventil bzw. Druckreduzierventil 73 und
ein Absperrventil 74 vorgesehen, so daß der Druck in der Druckreduziersäule 11 zum
Zeitpunkt der Flüssigkeitsabgabe größer als der Druck in der Trennsäule 5 festgesetzt
ist. Die Leitung 4d ist mit einer Leitung 7 verbunden, die mit der Leitung 4 an
einem Ende und auch mit der unter niedrigem Druck stehenden Trennsäule 5 über ein
Auslaßventil 75 verbunden ist. Durch die oben beschriebene Anordnung kann die Flüssigkeit
gleichmäßig von der
unter hohem Druck stehenden Trennsäule 1 zur
Druckreduziersäule 11 und von dieser zur unter niedrigem Druck stehenden Trennsäule
5 übertragen werden, indem die dazwischen herrschenden Druckdifferenzen ausgenützt
werden. In diesem Ausführungsbeispiel können die Zuführleitung 3 für unter hohem
Druck stehende Flüssigkeit, durch welche die Flüssigkeit mit hohem Druck aus der
Trennsäule 1 in die Druckreduziersäule 11 geführt wird, und die Abführleitung 6
für im Druck reduzierte Flüssigkeit, durch welche diese aus der Druckreduziersäule
11 in die Trennsäule mit niedrigem Druck 5 geführt wird, in gleicher Höhe, wie in
Figur 9 gezeigt, angeordnet sein. Zusätzlich können die Trennsäule 1, die Druckreduziersäule
11 und die Trennsäule 5 im wesentlichen im gleichen Abstand angeordnet sein.
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Unter der Annahme, daß die Stufe der Flüssigkeitsabgabe abgeschlossen
ist, wird das Auslaßventil 75 im Betrieb geöffnet und ein Druck P1 in der Druckreduziersäule
11 ist gleich einem Druck P'0 in der Trennsäule 5.
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Wenn in diesem Zustand das Zuführ- bzw. Auslaßventil 23 für unter
hohem Druck stehendes Gas geöffnet wird, wird der hohe Druck des in der Trennsäule
1 befindlichen Gases durch das erste Drucksteuerventil 70 verringert, z.B. von 250
kg/cm² auf 240 kg/cm². Dieses Gas wird durch das Rückschlagventil 71 und das Zuführ-
bzw. Auslaßventil 23 für unter hohen Druck stehendes Gas in die Druckreduziersäule
11 geführt, wodurch in dieser der Druck P1 auf einen Wert ansteigt, der durch erstes
und zweites Drucksteuerventil 70 und 72 vorgegeben ist.
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Gleichzeitig werden alle anderen Ventile geschlossen.
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Wenn der Druck P1 in der Druckreduziersäule 11 einen vorbestimmten
Wert erreicht, wird das Rückschlagventil 71 geschlossen, wodurch die Stufe der Komprimierung
bzw.
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Druckanhebung beendet ist.
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In einer nachfolgenden Stufe der Flüssigkeitszuführung wird die Flüssigkeit
in der Trennsäule 1 durch den Unterschied zwischen dem durch erstes und zweites
Drucksteuerventil 70 und 72 in der Druckreduziersäule 11 festgesetzten Druck P'1
und dem Druck PO in der Trennsäule 1 und auch durch den Höhenunterschied zwischen
den Flüssigkeitspegeln in beiden Säulen zur Druckreduziersäule 11 geführt. Das Gas
in der Druckreduziersäule 11 wird durch die Leitung 23 zur Leitung 4c, die das zweite
Drucksteuerventil 72 umfaßt, abgeführt.
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Wenn die Flüssigkeit bis zum oberen Grenzpegel L3 der Druckreduziersäule
11 zugeführt ist, wird das Zuführ-bzw. Auslaßventil 23 geschlossen und das Rückschlagventil
71 geöffnet, um die Stufe der Flüssigkeitszuführung abzuschließen.
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In einer nachfolgenden Stufe der Druckverminderung wird das unter
hohem Druck stehende Gas in der Druckreduziersäule 11 durch die Leitung 7, die das
Auslaßventil 75 umfaßt, zur Trennsäule 5 abgeführt. Der Druck P1 in der Druckreduziersäule
11 wird auf den vorgegebenen Druckwert P'O der Trennsäule 5 reduziert. Folglich
dehnt sich die Flüssigkeit in der Druckreduziersäule 11 aus und der Flüssigkeitspegel
erreicht dadurch einen Anstieg auf L4. Wenn der Druck P1 in der Druckreduziersäule
11 auf den vorgegebenen Druckwert P'O in der Trennsäule 5 verringert ist, z.B. auf
100 kg/cm2, wird das Auslaßventil 75 zur Beendigung der Druckreduzierstufe geschlossen.
Wenn das Auslaßventil 17 für Flüssigkeit und das Zuführventil 74 geöffnet werden,
beginnt die Stufe der Flüssigkeitsabgabe.
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In dieser wirkt das unter hohem Druck stehende Gas, das durch die
Hochdruckzuführl ei tung 4a und die Auslaßleitung 4b für unter hohem Druck stehendes
Gas zur Zuführ-
leitung 4d für unter niedrigem Druck stehendes
Gas geführt wurde, auf die Flüssigkeit in der Druckreduziersäule 11 und bewirkt
einen Druck P'1, der durch das dritte Drucksteuerventil bzw. Druckreduzierventil
73 festgesetzt ist, z.B. 110 kg/cm2. Folglich wird durch den Druckunterschied zwischen
dem festgesetzten Druck P'1 und dem Druck P'0 in der Trennsäule 5, d.h. a /iP2 =
0 - P'1, , und durch die Höhendifferenz zwischen den Flüssigkeitsspiegeln in den
beiden Säulen die im Druck reduzierte Flüssigkeit von der Druckreduziersäule 11
zur Trennsäule 5 geführt. Wenn der Flüssigkeitspegel in der Druckreduziersäule 11
auf L 1 abgefallen ist, wird das Zuführventil 74 geschlossen, gefolgt von einem
SchlieRen des Auslaßventils 17 für die im Druck reduzierte Flüssigkeit, wodurch
die Stufe der Flüssigkeitsabgabe abgeschlossen ist.
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Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde eine Druckreduziersäule
verwendet, es können jedoch mehrere Druckreduziersäulen parallel zueinander verbunden
werden. Diese Säulen werden in verschiedenen Phasen des Betriebszyklus betrieben,
so daß die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit stetig aus der unter hohem Druck
stehenden Trennsäule zusammen mit einer stetigen Zuführung der im Druck verringerten
Flüssigkeit zu der unter niedrigem Druck stehenden Trennsäule abgeführt wird.
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Wie oben beschrieben, wird zum Zeitpunkt des Zuführens der Flüssigkeit
zur Druckreduziersäule 11 und auch des Auslassens der Flüssigkeit aus dieser ein
Druck in einer stromauf dieser Säule liegenden Säule höher eingestellt als ein Druck
in einer bezüglich dieser stromab liegenden Säule. Die Flüssigkeit wird mittels
der Druckdifferenz P1 und P2 und den Spiegel unterschieden zwischen benachbarten
Säulen von einer Säule zur nächsten
geführt. Zieht man ein Ansteigen
und ein Abfallen des Flüssigkeitsspiegels in der Druckreduziersäul e, verursacht
durch die Ausdehnung der Flüssigkeit zum Zeitpunkt der Druckverminderung und die
Kompression der Flüssigkeit zum Zeitpunkt der Druckerhöhung, in Betracht, ist folglich
die nachstehend beschriebene Konstruktion der Druckreduziersäule 11 vorzuziehen.
Diese hat hierbei eine Länge 1 derart, daß ihre Spitze um e höher liegt als der
vorgegebene Flüssigkeitsspiegel L5 der Trennsäule 1 und ihr Boden um f unterhalb
dem vorgegebenen Spiegel L6 der Trennsäule 5 liegt. Hierdurch erreicht die Flüssigkeit
in der Druckreduziersäule 11 einen Gleichgewichtszustand in dem Pegel, in dem ein
Druck am Punkt A der Druckreduziersäule 11 gleich einem Druck an den in der gleichen
Höhe wie der Punkt A befindlichen Punkten B, B' der Trennsäulen 1 und 5 wird.
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Der Flüssigkeitspegel steigt folglich weder über einen vorgegebenen
Wert noch fällt er unter einen vorgegebenen Wert ab, wenn die Druckdifferenz zwischen
dem vorgegebenen Druck PO in der Trennsäule 1 und dem Druck P'1 in der Druckreduziersäule
11 zum Zeitpunkt der Flüssigkeitszuführung, d.h.AP1 = PO - P' 1' und der Unterschied
zwischen dem Druck P1 in der Druckreduziersäule 11 und dem vorgegebenen Druck P'O
in der Trennsäule 5 zum Zeitpunkt der Flüssigkeitsabgabe, d.h.AP 2 = P'o -P' entsprechend
den Längen e und f festgesetzt sind.
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Folglich kann die Druckreduziervorrichtung einfach durch eine Zeitsteuerung
betrieben werden. Wenn zusätzlich die Druckdifferenzen t 1 und oP2 so festgesetzt
sind, daß sie den durch Leitungen und Ventile verursachten Pegel verlusten entsprechen,
ist es möglich, einen Pegel unterschied c zum Zeitpunkt der abgeschlossenen Flüssigkeitszuführung
und ein Pegel unterschied d zum Zeitpunkt der abgeschlossenen Flüssigkeitsabführung
auf den Wert 0 festzusetzen.
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Darüber hinaus ist ein Gasstromermittler, wie z.B. ein Differenzdruckermittler
76, in der Leitung 4, die mit der Druckreduziersäule 11 verbunden ist, vorgesehen.
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Wenn der Gasmassenstrom unter einen gewissen Wert abfällt, wird angenommen,
daß der Flüssigkeitspegel in der Druckreduziersäule 11 den Pegel L3 bzw. L1 erreicht
hat, wodurch die Ventile geeignet gesteuert werden.
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Hierdurch ist ein Pegelmeßgerät zur Steuerung der Ventile nicht erforderlich.
Die Steuerung der Druckreduziervorrichtung ohne die Verwendung jeglicher Pegelmeßgeräte
kann beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 Anwendung finden. In diesem Fall wird
die Gesamtlänge der Druckreduziersäule 11 geeignet ähnlich wie im Fall gemäß Figur
9 festgesetzt. Ein Differenzdruckermittler 76 ist in der Gasleitung 4 gemäß Figur
6 vorgesehen, durch welche ein Gas zur Druckreduziersäule 11 zugeführt bzw. aus
dieser abgeführt wird. Die Ventilsteuerung wird ähnlich zum obigen Ausführungsbeispiel
durchgeführt.
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Offenbart ist eine Druckreduziervorrichtung für unter hohem Druck
stehende Flüssigkeiten, die Feststoffpartikel enthalten. Die Vorrichtung umfaßt
eine Druckreduziersäule für Gas und Flüssigkeit mit einem Bereich der Gasphase und
einem Bereich der Flüssigkeitsphase, eine Trennsäule für unter hohem Druck stehendes
Gas und Flüssigkeit, die einen Bereich der Gasphase hat, der durch eine erste Illit
einem Zuführ- bzw. Auslaßventil für unter hohelll Druck stehendes Gas versehenen
Leitung mit dem Bereich der Gasphase der Druckreduziersäule verbunden ist; sie hat
ferner einen Bereich einer Flüssigkeitsphase, der durch eine zweite Leitung mit
einem Zuführventil für ini Druck zu reduzierende Flüssigkeit mit dem Bereich der
Flüssigkeitsphase der Druckreduziersäule verbunden ist. Die Vorrichtung weist ferner
eine Trennsäule für unter niedrigem Druck stehendes Gas und
Flüssigkeit
auf, die einen Bereich einer Gasphase hat, der durch eine dritte Leitung Illit eine
ufullr- bzw.
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Auslaßventil für unter niedrigem Druck stehendes Gas mit dem Bereich
der Gasphase der Druck)eduziersäule verbunden ist, und die einen Bereich einer flüssigen
Phase hat, der durch eine vierte Leitung mit einem Ventil, durch welches eine im
Druck reduzierte Flüssigkeit abgegeben wird, mit dem Bereich der flüssigen Phase
der Druckreduziersäule verbunden ist. Vor dem Offnen des Zuführventils bzw. des
Auslaßventils für im Druck reduzierte Flüssigkeit wird das Zuführ- bzw. Auslaßventil
für unter hohem Druck stehendes Gas bzw. das Zuführ- bzw. Auslaßventil für unter
niedrigem Druck stehendes Gas geöffnet, wodurch ein Anstieg bzw. Abfall des Drucks
in einer entsprechenden Trennsäule auftritt.
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