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Verfahren zur Herbeiführung eines Ausgleiches bei im Verbundbetrieb
arbeitenden Chloranlagen Es ist bekannt, bei Verbundbetrieb Chlor erzeugender und
Chlor verbrauchender Anlagen einer dieser Anlagen die Aufgabe zuzuteilen, die zwischen
Verbrauch und Erzeugung auftretenden Schwankungen auszugleichen und aufeinander
abzustimmen.
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Aus der Eigenart der elektrochemischen Erzeugung ergibt sich, daß
es zweckmäßig ist, zur Erreichung des günstigsten Wirkungsgrades einen möglichst
gleichförmigen Betrieb der Anlagen anzustreben. Hiervon werden nur dann Ausnahmen
gemacht, wenn durch die Bedingungen der Stromlieferung ein Arbeiten mit wechselnder
Belastung technisch notwendig oder wirtschaftlich vorteilhaft ist. Die Rolle des
Puffers wird. im allgemeinen von .der Chlorverflüssigungsanlage übernommen, da diese
zufolge der Einfachheit der Speicherung von flüssigem, Chlor in konzentriertester
Form und zufölge der Möglichkeit jederzeitiger Rückverwandlung desselben in den
gasförmigen Zustand die günstigsten Vorbedingungen für einen Ausgleich zwischen
Chlor erzeugenden und verbrauchenden Anlagen besitzt.
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Bisher ist man so verfahren; daß man die Impulse der vom Sollwert
des Druckes im. Chlorleitungssystem abweichenden Anzeigen zu einer Steuerung der
Förderleistung der Chlorgaskompressoren in solcher Weise 'benutzt hat, daß der
Solldruck
im Chlorleitungs@spstem möglichst genau eingehalten wird. Dabei ist es. ,gleichgültig,
um welche Typen von Fördereinrichtungen es. sich handelt. Bei Turbokompressoren;
Flüssigkeitsringpumpen und ähnlichen Maschinen wird die Förderleistung mittels Umgang
oder durch Drosselung von Saug- oder Druckleitung erzielt. Bei Kolbenmaschinen werden
Umgangs-, Füllungsgrad- oder Touren.zahlregelungen verwendet. Allen diesen Arbeitsweisen
bleibt gemeinsam, daß die geförderte und in die Verflüssigungsanlage gedrückte Chlormenge
variiert wird, während die -sonstigen Verflüssigungsbedingungen (Druck, Temperatur)
praktisch unverändert bleiben.
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Mit diesem bekannten Verfahren sind jedoch Nachteile verbunden, die
einerseits in ungünstiger Beeinflussung des mechanischenWirkungsgrades der Fördereinrichtungen,
andererseits in unerwünschten Beanspruchungen der Kompressöreri durch Tourenzahl-
oder Füllungsgradregelungen bestehen.
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Es wird nun vorgeschlagen, unter Vermeidung der mit den bekannten
Arbeitsweisen verbundenen Nachteile zur Herbeiführung eines Ausgleichs zwischen
Erzeugung und Verbrauch bei irre Verbundbetrieb arbeitenden, Chlor erzeugenden und
verbrauchenden Anlagen durch eine Regelung des Chlorgasdrucks in, dem Verteilungssystem,
die mittels Steuerung der Leistung einer als Puffer dienenden Verflüssigungsanlage
vorgenommen wird, erfindungsgemäß so zu verfahren, daß man zur Variierung der Menge
des verflüssigten Chlors bei gleichbleibender Förderleistung der Chlorkompressoren
die selbsttätige Regelung des Verflüssigungsdruckes verwendet, welche z. B. durch
die Impulse der vom Sollwert des Druckes im C'hlüfleitungssystem. abweichenden Anzeigen
ausgelöst wird.
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Dabei kann es in manchen Fällen vorteilhaft sein, so :zu arbeiten,
Jaß das Abgas der den Chlorverbrauch -puffernden Verflüssigungsanlage entsprechend
dem variierten Verflüssigungsdruck in wechselnder Menge in das Leitungssystem geführt
wird.
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Mit der Arbeitsweise gemäß der Erfindung wird in weitem Umfang ohne
Änderung der geförderten Chlormenge die angestrebte Steuerung der Verflüssigungsleistung
erreicht, wobei mechanischer Wirkungsgrad und Beanspruchung der Chlorfördereinrichtungen
günstig bleiben. Die Grenzen dieser Regelung liegen bei .gegebenem Kühlungsniveau
und Chlio@rqualität in der Höhe des maximal anwendbaren Verflüssigungsdruckes.
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Die auf diese Weise erfolgende Regelung des Druckes in der Chlörgasverteilerleitung
ist besonders bei größeren disponiblen Druckbereichen und größerem Inhalt des Druckgasraumes
der Verflüssigungsanlage bezüglich der Geschwindigkeit des Regelvorganges und des
Umfanges. des Regelbereiches jeder Tourenzahlregelung üfberlegen. Nach vorliegenden
Versuchsergebnissen kann z. B. bei einer Abnahme von 5oo bis 6oo N.m3 je Stunde
eine Minderabnahme von weit über 5o°% den. Drück im -Gasverteilersystem nur um weniger
als o,r atü verändern. Der Soll-,vert von z. B. 44 atü wird innerhalb von einigen
Sekunden wieder erreicht, indem das gesteuerte Abgasventil hinter der C!hlo.rverflüssigungsanlage
eine fast augenblicklich erfolgende Erhöhung der Verflüssigungsmengen herbeiführte.
Der Verflüssigungsdruck stieg dabei in kürzester Zeit um z bis 1,5 atü.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens
ist die große Konstanz des Druckes im Gas,verteilersystem.
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In manchen Fällen hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, das Verfahren
gemäß der Erfindung in .der Weise auszugestalten, daß nach. Erreichung der Regelgrenzen
die Förderleistung der Ch.lorkompres-soren selbsttätig oder von Hand nachgeregelt
wird. Dazu können beispielsweise Folgeregler angewendet werden, die bei Erreichung
der Leistungsgrenze selbsttätige Zuschaltung von Förderleistung durch erhöhte Tourenzahl
oder durch. ,zusätzliche Reservemaschinen ermöglichen..
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Zuweilen kann: es, vorteilhaft sein, durch Verwendung eines zweiten,
von einem Wasserstoffanalysen-gerät gesteuerten Reglers die Erreichung von die Bildung
explosiver Abgasgemische bewirkender hohenVerflüssigungsgraden zu vermeiden und
durch Öffnung eines Ab asventils. die Überschreitung gefährlicher Druckgrenzen zu
verhindern, Bei Chlor aus der Quecksilberelektrolyse beispielsweise, welches infolge
seines Wasserstoffg8haltes nicht bis .zu hohen Verflüssigungsgraden komprimiert
werden kann, da das Abgas explosiven Charakter annimmt, wird zweckmäßig über ein
den Wasserstoffgehalt des Abgases bestimmendes automatisches Analysengerät ein Abgangsventil
gesteuert, das die Erhöhung des Verflüssigungsdruckes über Drücke nicht zuläßt,
bei welchen der Wasserstoffgehalt ein einstellbares Maximum überschreiten würde.
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Beispiel Einer nach dem Quecksilberverfahren arbeitenden. Alkalichlori.delektrolyse
entstammendes Chlorgas wird durch einstufige Kolbenpumpen unter selbsttätiger Leistungssteuerung
durch Umgangsregelung auf 1,4 atü komprimiert und in das Chlorgasverteilungsnetz
gedrückt. Durch die Regler wird der Chlordruck an den Zellen auf dem gewünschten
Wert gehalten.
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Der Druck in der Chlorverteilungsleitung von 44 atü wird dadurch aufrechterhalten,
daß mehrstufige Chlorkompressoren Chlor aus dieser Zeitung abpumpen und in das Verflüssigungssystem
drücken, das aus flußwassergekühlten Schlangensystemen besteht. Der Druck in dem
Verflüssigungssystem wird durch ein Abgasventil gesteuert, welches durch einen Regler
so eingestellt wird, daß bei steigendem Druck im Chlorsystem der Verflüssigungsdruck
so weit erhöht wird, daß die erhöhten Verflüssigungsmengen die Minderabnahme von
anderen Betrieben ausgleichen und der Druck im Chlorleitungssystem auf 1,4 atü konstant
bleibt. Die aus der Verflüssigungsanlage abgehenden Chlordämpfe werden wieder dem
Chlorleitungssystem zugeleitet. Bei Erreichung eines Wasserstoffgehaltes
von
d.'/0 öffnet sich ein zweites Abgasventil an den Verflüssigungsschlangen ebenfalls
in das Chlorsystem in dem Maße, daß -der Wasserstoffgehalt nicht höher steigen kann.
Bei einem, Wasserstoffgehalt unter q.'/° bleibt dieses. Ventil geschlossen.
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Sofern das erste Abgasventil, welches vom Ch.lorsystemdruck gesteuert
wird, geschlossen: ist, d. h. die volle Verflüssigungsleistung bei gegebener Förderleistung
ausgenutzt ist, wird der Impuls dieses Reglers auf die Steuerung der Tourenzahl
der Verflüssigungskompressoren übertragen, wodurch diese auf höhere Werte geschaltet
«-erden, und zwar so lange, wie bei .geschlossenem Abgasventil der Druck im Chlorleitungssystem
höher ist als der Sollwert. Bei Erreichung des vollen Öffnungsgrades dieses Ventils
wird umgekehrt die Tourenzahl der Maschinen reduziert, bis sich das Ventil zu schließen
beginnt. Auf diese Weise wird der Bereich der Regulierung nach oben und unten wesentlich
erhöht.