JP2013170623A - Gas supply device and method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas supply device and a method capable of suppressing the lowering of pressure when a backup device starts to operate.SOLUTION: A gas supply device includes: a gas supply path 12 for supplying gas from a supply gas source to a gas using destination at pressure equal to or higher than first set pressure; a backup path 15 for supplying gas from a backup device 13 to the gas supply path 12; a backup valve 18 provided in the backup path 15; a pressure detector 17 for detecting pressure in the gas supply path 12; and a pressure regulating means 16 for regulating the pressure in the gas supply path 12 to second set pressure. The gas supply device further includes a backup valve control means for fully opening the backup valve 18, and also operating the fully-opened backup valve 18 gradually in a closing direction when the supply gas source stops gas supply.

Description

本発明は、ガス供給装置及び方法に関し、詳しくは、空気分離装置や送ガス装置などの供給用ガス源から使用先にガスを供給するための装置であって、供給用ガス源から使用先に供給するガス量が低下したときなどにバックアップ装置からガスを補給して使用先に所定圧力、所定流量で連続的にガスを供給するガス供給装置及び該ガス供給装置の起動時の制御方法に関する。   The present invention relates to a gas supply apparatus and method, and more particularly, to an apparatus for supplying gas from a supply gas source such as an air separation apparatus or a gas supply apparatus to a user, from the supply gas source to the user. The present invention relates to a gas supply device that replenishes gas from a backup device when the amount of gas to be supplied is reduced and continuously supplies gas to a user at a predetermined pressure and flow rate, and a control method at the time of starting the gas supply device.

例えば、空気分離装置で製造した窒素ガスを使用先に連続的に供給する場合、使用先の窒素ガスの需要変動に応じて空気分離装置にバックアップ装置を付設することが行われている。このバックアップ装置は、空気分離装置の窒素ガス製造量に比べて使用先の窒素ガスの需要が少ないときは窒素ガスの一部を液化して液化窒素貯槽に貯留したり、窒素ガスの一部を外部に放出したりするとともに、使用先の窒素ガスの需要が多いときには、バックアップ装置の液化窒素貯槽に貯留した液化窒素を気化させてバックアップ経路からガス供給経路に補給することによって窒素ガスの製造量の不足分を補うようにしている。   For example, when nitrogen gas produced by an air separation device is continuously supplied to a user, a backup device is attached to the air separator according to fluctuations in demand for nitrogen gas at the user. This back-up device can liquefy part of the nitrogen gas and store it in a liquefied nitrogen storage tank when the demand for nitrogen gas in use is small compared to the amount of nitrogen gas produced by the air separation device. The amount of nitrogen gas produced by evaporating the liquefied nitrogen stored in the liquefied nitrogen storage tank of the backup device and replenishing it from the backup path to the gas supply path when there is a great demand for nitrogen gas at the usage site. To make up for the shortage.

従来の一般的なバックアップ装置は、ガス供給経路あるいはバックアップ経路に設けた圧力検出器で検出した圧力に応じてバックアップ弁の開度を制御(以下、通常のPID制御ということもある。)するものであり、バックアップ装置を作動させるため、空気分離装置からガス供給経路を経て使用先に供給する際の第1設定圧力と、バックアップ装置が作動を開始する際の第2設定圧力とが設定されており、通常の緩やかな圧力変化には十分に対応できるが、空気分離装置が停止してガス供給経路の圧力が急激に第2設定圧力以下に低下した場合は、バックアップ装置の作動が安定するまでに時間がかかることから、使用先に供給するガスの圧力が一時的に大きく低下してしまうことがあった。このため、バックアップ装置の作動開始時にガスの圧力が一時的に大きく低下しても使用先から要求されている下限圧力を上回る圧力でガスを供給できるように設定圧力を高く設定したり、複雑な制御を行って圧力低下を抑えるようにしたりすることが行われていた(例えば、特許文献1参照。)。   The conventional general backup device controls the opening degree of the backup valve according to the pressure detected by the pressure detector provided in the gas supply path or the backup path (hereinafter also referred to as normal PID control). In order to operate the backup device, the first set pressure when the air separation device supplies the user through the gas supply path and the second set pressure when the backup device starts operating are set. However, if the air separation device stops and the pressure in the gas supply path suddenly drops below the second set pressure, the operation of the backup device is stabilized. Therefore, the pressure of the gas supplied to the user may be greatly reduced temporarily. For this reason, even if the gas pressure drops temporarily at the start of the backup device operation, the set pressure is set high so that the gas can be supplied at a pressure exceeding the lower limit pressure required by the user, Control is performed to suppress the pressure drop (for example, see Patent Document 1).

特開2002−181444号公報JP 2002-181444 A

しかし、設定圧力を高くすると、ガスを昇圧する圧縮機に要する動力コストが大幅に増加し、また、複雑な制御を行うには、各種検出器や各種調節弁をはじめとする多数の機器を必要とするため、コストアップは避けられない。   However, when the set pressure is increased, the power cost required for the compressor that boosts the gas is greatly increased, and in order to perform complex control, many devices such as various detectors and various control valves are required. Therefore, an increase in cost is inevitable.

そこで本発明は、簡単な装置構成で、ガス供給経路の急激な圧力低下に応じてバックアップ装置が作動を開始したときの圧力低下を抑えることができ、所定圧力以上のガスを継続して使用先に供給することができるガス供給装置及び方法を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has a simple device configuration and can suppress a pressure drop when the backup device starts operating in response to a sudden pressure drop in the gas supply path, and continuously uses a gas at a predetermined pressure or higher. An object of the present invention is to provide a gas supply apparatus and method that can be supplied to a gas generator.

上記目的を達成するため、本発明のガス供給装置は、供給用ガス源からガス使用先にあらかじめ設定された第1設定圧力以上の圧力でガスを供給するガス供給経路と、該ガス供給経路にバックアップ装置からのガスを補給するバックアップ経路と、該バックアップ経路に設けられたバックアップ弁と、前記ガス供給経路内の圧力を検出する圧力検出器と、前記ガス供給経路内の圧力をあらかじめ設定された第2設定圧力に調節する圧力調節手段とを備えたガス供給装置において、前記供給用ガス源がガス供給を停止したときに、前記バックアップ弁を全開状態にするとともに、全開状態になったバックアップ弁の開度を徐々に閉方向に作動させるバックアップ弁制御手段を備えていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, a gas supply apparatus according to the present invention includes a gas supply path for supplying a gas from a supply gas source at a pressure equal to or higher than a first set pressure set in advance for a gas use destination, and the gas supply path. A backup path for replenishing gas from the backup device, a backup valve provided in the backup path, a pressure detector for detecting the pressure in the gas supply path, and a pressure in the gas supply path are preset. In the gas supply apparatus comprising a pressure adjusting means for adjusting to the second set pressure, the backup valve is fully opened and the backup valve is fully opened when the supply gas source stops gas supply. Back-up valve control means for gradually operating the opening in the closing direction.

また、本発明のガス供給装置は、前記バックアップ弁は、付勢手段により開方向に付勢されるとともに、弁駆動ガス供給経路から供給される弁駆動ガスによって閉方向に付勢され、弁駆動ガスの供給量を調節することによって開閉する弁であって、前記弁駆動ガス供給経路には、第1経路切替手段及び第2経路切替手段と該第2経路切替手段に接続した流量制御経路とが設けられ、第1経路切替手段は、一次側の弁駆動ガス供給経路と二次側の弁駆動ガス供給経路とを連通させる弁駆動ガス供給側と、バックアップ弁への弁駆動ガスの供給を遮断するとともにバックアップ弁から駆動ガスを排出するガス排出側とに切り替え可能に形成され、前記第2経路切替手段は、相対的に大流量で第1経路切替手段に弁駆動ガスを供給する弁駆動ガス供給側と前記流量制御経路を通して相対的に小流量で弁駆動ガスを第1経路切替手段に供給する流量制御経路側とに切替可能に形成されていることを特徴としている。   Further, in the gas supply device of the present invention, the backup valve is urged in the opening direction by the urging means, and is urged in the closing direction by the valve driving gas supplied from the valve driving gas supply path. A valve that opens and closes by adjusting a gas supply amount. The valve-driven gas supply path includes a first path switching unit, a second path switching unit, and a flow rate control path connected to the second path switching unit. The first path switching means supplies a valve driving gas supply side for communicating the primary side valve driving gas supply path and the secondary side valve driving gas supply path, and supplies the valve driving gas to the backup valve. The second path switching means is a valve drive that supplies valve driving gas to the first path switching means at a relatively large flow rate, and is configured to be switched to a gas discharge side that discharges the driving gas from the backup valve. Gas supply It is characterized in that it is switchable formed on the flow control path side supplied to the first path switching means relatively small flow in the valve driving gas through the flow control path to the side.

さらに、本発明のガス供給装置は、前記供給用ガス源が空気分離装置であり、ガス使用先に供給するガスが前記空気分離装置の製品ガスであり、前記バックアップ装置が前記空気分離装置に組み込まれていることを特徴としている。   Furthermore, in the gas supply device of the present invention, the supply gas source is an air separation device, the gas supplied to the gas user is the product gas of the air separation device, and the backup device is incorporated in the air separation device. It is characterized by being.

また、本発明のガス供給方法は、前記構成のガス供給装置を用いたガス供給方法であって、前記バックアップ弁制御手段は、前記圧力検出器の検出圧力が前記第1設定圧力以上のときには前記バックアップ弁を全閉状態に保持し、前記供給用ガス源がガス供給を停止したときには前記バックアップ弁を全開状態にした後、該全開状態になったバックアップ弁の開度を徐々に閉方向に作動させ、その後、前記圧力調節手段により、前記圧力検出器の検出圧力を前記第2設定圧力に制御することを特徴としている。   The gas supply method of the present invention is a gas supply method using the gas supply apparatus having the above-described configuration, wherein the backup valve control means is configured to perform the above operation when the detected pressure of the pressure detector is equal to or higher than the first set pressure. When the backup valve is held in a fully closed state and the supply gas source stops supplying gas, the backup valve is fully opened, and then the opening degree of the fully opened backup valve is gradually operated in the closing direction. After that, the pressure adjusting means controls the detected pressure of the pressure detector to the second set pressure.

さらに、本発明のガス供給方法は、前記バックアップ弁は、付勢手段により開方向に付勢されるとともに、弁駆動ガス供給経路から供給される弁駆動ガスによって閉方向に付勢され、弁駆動ガスの供給量を調節することによって開閉する弁であって、前記弁駆動ガス供給経路には、第1経路切替手段及び第2経路切替手段と該第2経路切替手段に接続した流量制御経路とが設けられ、前記圧力検出器の検出圧力が前記第1設定圧力以上のときには、第1経路切替手段及び第2経路切替手段が共に弁駆動ガス供給側に切り替えられ、前記弁駆動ガス供給経路の弁駆動ガスが第2経路切替手段から第1経路切替手段を通ってバックアップ弁に供給されることによってバックアップ弁が全閉状態に保持され、前記供給用ガス源がガス供給を停止したときに、第1段階として、前記第1経路切替手段がガス排出側に切り替えられて弁駆動ガス供給経路からバックアップ弁への駆動ガスの供給を遮断するとともに、バックアップ弁から駆動ガスを排出することによってバックアップ弁が前記付勢手段の付勢力によって全開状態となり、バックアップ弁が全開状態になった後の第2段階として、前記第1経路切替手段が弁駆動ガス供給側に切り替えられるとともに、前記第2経路切替手段が前記流量制御経路側に切り替えられ、弁駆動ガス供給経路の弁駆動ガスが流量制御経路で弁駆動ガス供給側に比べて小流量に制御された状態で第1経路切替手段を介してバックアップ弁に供給されることによってバックアップ弁が徐々に閉方向に作動し、前記第2経路切替手段が弁駆動ガス供給側に切り替えられた後の第3段階として、前記圧力調節手段が作動して前記圧力検出器の検出圧力が前記第2設定圧力に調節されることを特徴としている。   Furthermore, in the gas supply method of the present invention, the backup valve is urged in the opening direction by the urging means, and is urged in the closing direction by the valve driving gas supplied from the valve driving gas supply path. A valve that opens and closes by adjusting a gas supply amount. The valve-driven gas supply path includes a first path switching unit, a second path switching unit, and a flow rate control path connected to the second path switching unit. When the detected pressure of the pressure detector is equal to or higher than the first set pressure, both the first path switching means and the second path switching means are switched to the valve driving gas supply side, and the valve driving gas supply path When the valve driving gas is supplied from the second path switching means to the backup valve through the first path switching means, the backup valve is held in the fully closed state, and the supply gas source stops the gas supply. As a first step, the first path switching means is switched to the gas discharge side to cut off the supply of the drive gas from the valve drive gas supply path to the backup valve and to discharge the drive gas from the backup valve. As a second stage after the backup valve is fully opened by the biasing force of the biasing means and the backup valve is fully opened, the first path switching means is switched to the valve driving gas supply side, and the first The two-path switching means is switched to the flow rate control path side, and the first path switching means is controlled in a state where the valve driving gas in the valve driving gas supply path is controlled to be smaller in the flow rate control path than in the valve driving gas supply side. Is supplied to the backup valve via the valve, the backup valve gradually operates in the closing direction, and the second path switching means switches to the valve driving gas supply side. As a third step after being the detected pressure of the pressure detector operates said pressure adjusting means is characterized in that it is adjusted to the second set pressure.

また、前記第1経路切替手段は、ガス排出側に切り替えられた後、あらかじめ設定された時間が経過した後に弁駆動ガス供給側に切り替えられることを特徴とし、前記第2経路切替手段は、流量制御経路側に切り替えられた後、あらかじめ設定された時間が経過した後に弁駆動ガス供給側に切り替えられることを特徴としている。   The first path switching means may be switched to the valve drive gas supply side after a preset time has elapsed after being switched to the gas discharge side, and the second path switching means may After switching to the control path side, the valve driving gas supply side is switched after a preset time has elapsed.

本発明によれば、供給用ガス源がガス供給を停止したときにバックアップ弁を全開状態にしてバックアップ装置からのガスをバックアップ経路を通してガス供給経路に大量に補給するので、ガス供給経路内のガスの圧力が大きく低下することがなくなる。また、全開状態になったバックアップ弁を徐々に閉弁方向に作動させ、ガス供給経路内の圧力を第2設定圧力に調節することにより、製品圧力にハンチング現象を発生させることなく、ガス使用先に安定した状態で所定圧力以上のガスを連続供給することができる。   According to the present invention, when the supply gas source stops the gas supply, the backup valve is fully opened to supply a large amount of gas from the backup device to the gas supply path through the backup path. The pressure is not greatly reduced. In addition, by gradually operating the backup valve in the fully open state in the valve closing direction and adjusting the pressure in the gas supply path to the second set pressure, the gas pressure can be reduced without causing hunting in the product pressure. In a stable state, a gas having a predetermined pressure or higher can be continuously supplied.

本発明のガス供給装置の第1形態例を示す系統図である。1 is a system diagram showing a first embodiment of a gas supply device of the present invention. 制御部の動作手順の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the operation | movement procedure of a control part. 圧力変動の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a pressure fluctuation. 本発明のガス供給装置の第2形態例を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the 2nd example of a gas supply apparatus of this invention.

図1の第1形態例に示すガス供給装置は、空気液化分離装置11で製造した製品の窒素ガスをガス使用先に供給するための装置であって、供給用ガス源である空気液化分離装置11には、ガス使用先に接続したガス供給経路12が設けられている。なお、図示は省略するが、ガス使用先には、ガス供給経路12から供給されたガスの圧力をガス使用先内で使用するのに適した一定の圧力に調節する二次圧力調節弁が設けられており、ガス供給経路12から供給されるガスの圧力は、二次圧力調節弁で二次圧を一定圧力に調節可能な圧力(下限圧力)以上であることが要求されている。   The gas supply apparatus shown in the first embodiment of FIG. 1 is an apparatus for supplying nitrogen gas of a product manufactured by the air liquefaction separation apparatus 11 to a gas user, and is an air liquefaction separation apparatus that is a supply gas source. 11, a gas supply path 12 connected to a gas use destination is provided. Although not shown in the drawings, the gas use destination is provided with a secondary pressure control valve that adjusts the pressure of the gas supplied from the gas supply path 12 to a constant pressure suitable for use in the gas use destination. The pressure of the gas supplied from the gas supply path 12 is required to be equal to or higher than the pressure (lower limit pressure) at which the secondary pressure can be adjusted to a constant pressure by the secondary pressure control valve.

前記ガス供給経路12には、バックアップ装置13として、バックアップ用ガス供給源となる液化窒素貯槽14から抜き出されて蒸発器(図示せず)で気化した窒素ガスをガス供給経路12に供給するためのバックアップ経路15が接続されている。バックアップ経路15には、バックアップ経路15からガス供給経路12に供給する窒素ガスの圧力を通常の圧力制御によって調節するための圧力調節手段16として、バックアップ経路15内の圧力を検出することによってガス供給経路12からガス使用先に供給されている窒素ガスの圧力を検出するための圧力検出器17と、バックアップ経路15からガス供給経路12へ窒素ガスを供給する際に開弁するバックアップ弁18とが設けられている。   To supply the gas supply path 12 with nitrogen gas extracted from a liquefied nitrogen storage tank 14 serving as a backup gas supply source and vaporized by an evaporator (not shown) as a backup device 13. Backup path 15 is connected. In the backup path 15, gas is supplied by detecting the pressure in the backup path 15 as pressure adjusting means 16 for adjusting the pressure of nitrogen gas supplied from the backup path 15 to the gas supply path 12 by normal pressure control. A pressure detector 17 for detecting the pressure of the nitrogen gas supplied to the gas user from the path 12 and a backup valve 18 that opens when supplying the nitrogen gas from the backup path 15 to the gas supply path 12 are provided. Is provided.

バックアップ弁18は、付勢手段、例えば、スプリングなどによって開方向に付勢されるとともに、ポジショナ19を介して供給される弁駆動ガス、通常は計装用空気によって弁開度が調節される空圧弁が用いられており、いわゆる、フェールオープン型の弁(FO弁)が用いられている。   The backup valve 18 is urged in an opening direction by an urging means such as a spring, and is a pneumatic valve whose valve opening is adjusted by a valve driving gas supplied through a positioner 19, usually instrumentation air. The so-called fail-open type valve (FO valve) is used.

バックアップ弁18とポジショナ19とは、前記計装用空気が流れる弁駆動ガス供給経路20で接続されており、本形態例に示す弁駆動ガス供給経路20には、バックアップ弁制御手段21として、バックアップ弁18側に第1経路切替手段となる第1三方切替電磁弁22が、ポジショナ19側に第2経路切替手段となる第2三方切替電磁弁23がそれぞれ設けられている。さらに、第2三方切替電磁弁23と該第2三方切替電磁弁23の第1三方切替電磁弁22側の弁駆動ガス供給経路20との間には、ガス流量を絞る流量制御手段であるスピードコントローラ24を有する流量制御経路25が設けられている。また、第1三方切替電磁弁22及び第2三方切替電磁弁23には、各電磁弁を作動させるための信号S1,S2をそれぞれ出力する制御部26が設けられている。この制御部26には、圧力検出器17からの検出圧力信号S3及び空気液化分離装置11からの窒素ガス製造停止信号S4を受信するための受信部が設けられている。   The backup valve 18 and the positioner 19 are connected by a valve driving gas supply path 20 through which the instrumentation air flows. The valve driving gas supply path 20 shown in this embodiment has a backup valve control means 21 as a backup valve control means 21. A first three-way switching electromagnetic valve 22 serving as a first path switching means is provided on the 18th side, and a second three-way switching electromagnetic valve 23 serving as a second path switching means is provided on the positioner 19 side. Further, a speed which is a flow rate control means for reducing the gas flow rate is provided between the second three-way switching solenoid valve 23 and the valve driving gas supply path 20 on the first three-way switching solenoid valve 22 side of the second three-way switching solenoid valve 23. A flow control path 25 having a controller 24 is provided. The first three-way switching solenoid valve 22 and the second three-way switching solenoid valve 23 are provided with a control unit 26 that outputs signals S1 and S2 for operating the solenoid valves. The control unit 26 is provided with a receiving unit for receiving the detected pressure signal S3 from the pressure detector 17 and the nitrogen gas production stop signal S4 from the air liquefaction separation apparatus 11.

第1三方切替電磁弁22及び第2三方切替電磁弁23は、制御部26からの信号S1,S2が無いときには、共に無励磁状態で弁一次側と弁二次側の弁駆動ガス供給経路20を連通させた弁駆動ガス供給側(矢印A方向)に切り替えられた状態になっており、第1三方切替電磁弁22に制御部26から信号S1が入力されると、第1三方切替電磁弁22は励磁状態となり、弁駆動ガス供給経路20からバックアップ弁18への計装用空気の供給を遮断するとともに、バックアップ弁18から計装用空気を排出するガス排出側(矢印B方向)に切り替えられる。また、第2三方切替電磁弁23に制御部26から信号S2が入力されると、第2三方切替電磁弁23は励磁状態となり、弁駆動ガス供給経路20の計装用空気を流量制御経路25を通して小流量で第1三方切替電磁弁22側に供給する流量制御経路側(矢印B方向)に切り替えられる。   The first three-way switching solenoid valve 22 and the second three-way switching solenoid valve 23 are both in a non-excited state when the signals S1 and S2 from the control unit 26 are not present, and the valve driving gas supply path 20 on the valve primary side and the valve secondary side. When the signal S1 is input from the control unit 26 to the first three-way switching solenoid valve 22, the first three-way switching solenoid valve is switched to the valve driving gas supply side (in the direction of arrow A). 22 is in an excited state, and shuts off the supply of instrumentation air from the valve drive gas supply path 20 to the backup valve 18 and switches to the gas discharge side (in the direction of arrow B) for discharging the instrumentation air from the backup valve 18. Further, when the signal S2 is input from the control unit 26 to the second three-way switching electromagnetic valve 23, the second three-way switching electromagnetic valve 23 enters an excited state, and the instrumentation air in the valve drive gas supply path 20 is passed through the flow control path 25. It is switched to the flow rate control path side (arrow B direction) supplied to the first three-way switching electromagnetic valve 22 side with a small flow rate.

次に、このように構成したガス供給装置によって供給用ガス源である空気液化分離装置11が窒素ガスの供給を停止したときに、ガス使用先に安定した状態で所定圧力以上の窒素ガスを連続供給する操作の一例を説明する。各設定圧力として、空気液化分離装置11からガス供給経路12を通してガス使用先に窒素ガスを供給する通常運転時の第1設定圧力を8.1barA(0.81MPa)、バックアップ弁18が開弁してバックアップ装置が作動する第2設定圧力を7.8barA(0.78MPa)に、それぞれあらかじめ設定されているものとする。通常運転中は、各信号S1〜S4はオフとなっており、バックアップ弁18は全閉状態であり、第1三方切替電磁弁22及び第2三方切替電磁弁23は、共に無励磁状態で弁駆動ガス供給側になっている。   Next, when the gas liquefying / separating apparatus 11 serving as a supply gas source stops supplying nitrogen gas by the gas supply apparatus configured as described above, nitrogen gas having a predetermined pressure or higher is continuously supplied in a stable state at the gas use destination. An example of the supply operation will be described. As each set pressure, the first set pressure during normal operation for supplying nitrogen gas from the air liquefaction separation apparatus 11 to the gas user through the gas supply path 12 is 8.1 barA (0.81 MPa), and the backup valve 18 is opened. It is assumed that the second set pressure at which the backup device operates is set in advance to 7.8 barA (0.78 MPa). During normal operation, the signals S1 to S4 are off, the backup valve 18 is fully closed, and the first three-way switching solenoid valve 22 and the second three-way switching solenoid valve 23 are both in a non-excited state. It is on the driving gas supply side.

通常運転中に、空気液化分離装置11の窒素ガス製造量を超えてガス使用先の窒素ガス使用量が次第に増加していくと、ガス供給経路12内の窒素ガスの圧力が次第に低下していく。圧力検出器17の検出圧力が、前記第2設定圧力の7.8barAに低下すると、通常の圧力制御によりバックアップ弁18を開方向に作動させてバックアップ経路15からの窒素ガスの補給量を増加させ、ガス使用先への窒素ガスの供給圧力を前記第2設定圧力である7.8barAに保持する。   During normal operation, when the amount of nitrogen gas used in the gas usage destination gradually increases beyond the amount of nitrogen gas produced by the air liquefaction separation apparatus 11, the pressure of the nitrogen gas in the gas supply path 12 gradually decreases. . When the detected pressure of the pressure detector 17 decreases to the second set pressure of 7.8 barA, the backup valve 18 is operated in the opening direction by normal pressure control to increase the replenishment amount of nitrogen gas from the backup path 15. The supply pressure of nitrogen gas to the gas user is maintained at 7.8 barA which is the second set pressure.

ガス使用先の窒素ガス使用量が減少して圧力検出器17の検出圧力が次第に上昇すれば、バックアップ弁18が全閉状態となってバックアップ装置13が作動を停止する。その後は、空気液化分離装置11からガス供給経路12を通してガス使用先に供給する窒素ガスの圧力が第1設定圧力である8.1barAになるように空気液化分離装置側で調節され、通常の運転状態に復帰する。   When the amount of nitrogen gas used at the gas destination decreases and the pressure detected by the pressure detector 17 gradually increases, the backup valve 18 is fully closed and the backup device 13 stops operating. Thereafter, the pressure of nitrogen gas supplied from the air liquefaction separation apparatus 11 to the gas user through the gas supply path 12 is adjusted on the air liquefaction separation apparatus side so that the first set pressure is 8.1 barA. Return to the state.

図2は、空気液化分離装置11が運転を停止したときの制御部26の動作手順の一例を示すもので、空気液化分離装置11の運転中は、制御部26から信号S1,S2は出力されず、第1三方切替電磁弁22及び第2三方切替電磁弁23は、弁駆動ガス供給側に切り替えられた状態となっている(ステップ51)。運転中は、ステップ52で空気液化分離装置11の運転状態が常時監視され、空気液化分離装置11が運転を停止した信号S4を制御部26が受信するとステップ53に進み、制御部26から信号S1が出力され、第1三方切替電磁弁22が励磁されてガス排出側に切り替えられるとともに、第1タイマーがカウントを開始する。これにより、第1三方切替電磁弁22がガス排出側に切り替えられ、弁駆動ガス供給経路20からバックアップ弁18への計装用空気の供給が遮断され、バックアップ弁18から計装用空気が外部に排出されることによってバックアップ弁18が瞬時に全開状態となる。これにより、バックアップ装置13から液化窒素貯槽14の設定圧力、例えば9.2barAに設定された窒素ガスが全開状態のバックアップ弁18を通ってバックアップ経路15からガス供給経路12に瞬時に供給される状態になり、ガス供給経路12からガス使用先に供給する窒素ガスの圧力が大きく下がらずに、下限圧力、例えば7.0barA以上の圧力を有する窒素ガスの供給が継続される。   FIG. 2 shows an example of the operation procedure of the control unit 26 when the operation of the air liquefaction separation device 11 is stopped. During the operation of the air liquefaction separation device 11, the signals S1 and S2 are output from the control unit 26. First, the first three-way switching solenoid valve 22 and the second three-way switching solenoid valve 23 are switched to the valve driving gas supply side (step 51). During operation, the operation state of the air liquefaction separation apparatus 11 is constantly monitored in step 52, and when the control unit 26 receives the signal S4 indicating that the air liquefaction separation apparatus 11 has stopped operation, the process proceeds to step 53, where the signal S1 is sent from the control unit 26. Is output, the first three-way switching electromagnetic valve 22 is excited and switched to the gas discharge side, and the first timer starts counting. As a result, the first three-way switching electromagnetic valve 22 is switched to the gas discharge side, the supply of instrumentation air from the valve drive gas supply path 20 to the backup valve 18 is shut off, and the instrumentation air is discharged from the backup valve 18 to the outside. As a result, the backup valve 18 is instantly fully opened. Thereby, the set pressure of the liquefied nitrogen storage tank 14, for example, nitrogen gas set to 9.2 barA is instantaneously supplied from the backup path 15 to the gas supply path 12 through the fully opened backup valve 18 from the backup device 13. Thus, the supply of nitrogen gas having a lower limit pressure, for example, 7.0 barA or higher is continued without greatly reducing the pressure of nitrogen gas supplied from the gas supply path 12 to the gas user.

制御部26からの信号S1の出力は、ステップ54で第1タイマーがあらかじめ設定された第1設定時間に到達するまで継続し、バックアップ弁18の全開状態が所定時間、例えば10秒程度保持される。これにより、ガス供給経路12の全長にわたってバックアップ装置13からの窒素ガスが行き渡った状態となり、ガス使用先から要求されている下限圧力以上の圧力で窒素ガスを供給することができる。   The output of the signal S1 from the control unit 26 continues until the first timer reaches the preset first set time in step 54, and the fully opened state of the backup valve 18 is maintained for a predetermined time, for example, about 10 seconds. . Thereby, the nitrogen gas from the backup device 13 is spread over the entire length of the gas supply path 12, and the nitrogen gas can be supplied at a pressure equal to or higher than the lower limit pressure required by the gas user.

ステップ54で第1タイマーが第1設定時間に到達するとステップ55に進み、制御部26からの信号S1の出力が断たれると同時に、信号S2が出力されるとともに、第2タイマーがカウントを開始する。これにより、第1三方切替電磁弁22が無励磁状態になって弁駆動ガス供給側に切り替えられるとともに、制御部26からの信号S2によって第2三方切替電磁弁23が励磁状態となって流量制御経路側に切り替えられる。バックアップ弁18に供給される計装用空気は、第2三方切替電磁弁23が流量制御経路側に切り替えられているため、流量制御経路25を通して小流量に絞られた状態で第1三方切替電磁弁22を介してバックアップ弁18に供給される。したがって、バックアップ弁18は、小流量の計装用空気の流入によって閉弁方向に徐々に付勢される。バックアップ弁18が徐々に閉弁していくと、バックアップ弁18の弁開度の減少に応じてバックアップ経路15からガス供給経路12に供給される窒素ガスの流量が減少し、これに伴って圧力検出器17の検出圧力も徐々に下降していく。制御部26からの信号S2の出力は、ステップ56で第2タイマーがあらかじめ設定された第2設定時間に到達するまで継続し、例えば10秒程度の間、バックアップ弁18が徐々に閉弁方向に作動する状態が継続される。   When the first timer reaches the first set time in step 54, the process proceeds to step 55, the output of the signal S1 from the control unit 26 is cut off, and at the same time, the signal S2 is output and the second timer starts counting. To do. As a result, the first three-way switching solenoid valve 22 is switched to the non-excited state and switched to the valve driving gas supply side, and the second three-way switching solenoid valve 23 is switched to the excited state by the signal S2 from the control unit 26. Switch to the route side. Since the second three-way switching electromagnetic valve 23 is switched to the flow rate control path side, the first three-way switching solenoid valve supplied to the backup valve 18 is reduced to a small flow rate through the flow rate control path 25. The backup valve 18 is supplied via 22. Therefore, the backup valve 18 is gradually urged in the valve closing direction by the inflow of a small flow of instrumentation air. When the backup valve 18 is gradually closed, the flow rate of nitrogen gas supplied from the backup path 15 to the gas supply path 12 is reduced in accordance with the decrease in the opening degree of the backup valve 18, and the pressure is increased accordingly. The detection pressure of the detector 17 also gradually decreases. The output of the signal S2 from the control unit 26 continues until the second timer reaches the second set time set in advance in step 56. For example, the backup valve 18 gradually moves in the valve closing direction for about 10 seconds. The operating state is continued.

ステップ56で第2タイマーが第2設定時間に到達するとステップ57に進み、制御部26からの信号S2の出力が断たれて第2三方切替電磁弁23が無励磁状態になって弁駆動ガス供給側に切り替えられる。これにより、共に弁駆動ガス供給側になった第1三方切替電磁弁22及び第2三方切替電磁弁23を介して弁駆動ガス供給経路20を計装用空気が流れる状態となり、圧力検出器17の検出圧力に応じてバックアップ弁18の弁開度を調節する通常の圧力制御に戻り、窒素ガスのガス供給圧力が第2設定圧力の7.8barAに調節される。この後、空気液化分離装置11が運転を再開すると、ガス供給経路12を通してガス使用先に供給する窒素ガスの圧力が第1設定圧力の8.1barAになるように空気液化分離装置側で調節され、バックアップ装置13の作動が停止してステップ51の状態に戻る。   When the second timer reaches the second set time in step 56, the process proceeds to step 57, where the output of the signal S2 from the control unit 26 is cut off and the second three-way switching solenoid valve 23 becomes non-excited to supply valve driving gas. Switched to the side. As a result, the instrumentation air flows through the valve driving gas supply path 20 via the first three-way switching solenoid valve 22 and the second three-way switching solenoid valve 23 that are both on the valve driving gas supply side. Returning to normal pressure control that adjusts the valve opening degree of the backup valve 18 according to the detected pressure, the gas supply pressure of nitrogen gas is adjusted to the second set pressure of 7.8 barA. Thereafter, when the air liquefaction separation apparatus 11 resumes operation, the pressure of the nitrogen gas supplied to the gas user through the gas supply path 12 is adjusted on the air liquefaction separation apparatus side so that the first set pressure is 8.1 barA. Then, the operation of the backup device 13 is stopped and the process returns to the state of step 51.

図3は、前記バックアップ弁制御手段21を用いたときの圧力検出器17の検出圧力の変化(実施例)と、従来のバックアップ方法である通常のPID制御のみで圧力制御した場合の圧力検出器の検出圧力の変化とをそれぞれ示している。図3から明らかなように、従来のPID制御のみの場合は、圧力検出器が圧力低下を検出してからバックアップ弁が所定の開度に開くまでに時間差があることから、ガス使用先に供給する窒素ガスの圧力が一時的に大きく低下してしまう。   FIG. 3 shows a pressure detector when the pressure control is performed only by the normal PID control which is a conventional backup method and the change in the detected pressure of the pressure detector 17 when the backup valve control means 21 is used (Example). And the change in the detected pressure. As is apparent from FIG. 3, in the case of only the conventional PID control, there is a time difference from when the pressure detector detects a pressure drop until the backup valve opens to a predetermined opening, so supply to the gas user. The pressure of nitrogen gas to be temporarily reduced greatly.

一方、空気液化分離装置11が運転を停止したときに、バックアップ弁制御手段21でバックアップ弁18を強制的に全開状態にすることにより、バックアップ装置13から大量の窒素ガスをガス供給経路12に供給できるので、ガス使用先に供給する窒素ガスの圧力低下を従来方法に比べて確実に防ぐことができる。したがって、本実施例では、通常のPID制御のみでは、窒素ガスの供給圧力が下限圧力の7.0barAを下回るおそれがあるが、バックアップ弁制御手段21を用いることにより、常に下限圧力以上の圧力で窒素ガスを供給することが可能となる。これにより、各設定圧力を0.1〜0.3barA下げることが可能となり、製品窒素を昇圧する圧縮機の動力費を削減することができる。   On the other hand, when the operation of the air liquefaction separator 11 is stopped, the backup valve control means 21 forcibly opens the backup valve 18 to supply a large amount of nitrogen gas from the backup device 13 to the gas supply path 12. Therefore, the pressure drop of the nitrogen gas supplied to the gas user can be surely prevented as compared with the conventional method. Therefore, in this embodiment, the supply pressure of nitrogen gas may be lower than the lower limit pressure of 7.0 barA only with normal PID control, but by using the backup valve control means 21, the pressure is always higher than the lower limit pressure. Nitrogen gas can be supplied. As a result, each set pressure can be reduced by 0.1 to 0.3 barA, and the power cost of the compressor for boosting the product nitrogen can be reduced.

また、2個の三方切替電磁弁と流量を絞るための簡単なスピードコントローラを有する配管、4つの信号S1〜S4を処理する部分と2つのタイマーとを備えた簡単な構成の制御部を追加するだけでよいことから、複雑な機器を使用したものに比べて初期コストの増加も僅かであり、運転コストや保守コストを大幅に削減することができる。なお、各三方切替電磁弁22,23を無励磁状態にするタイミングは、タイマーによらずに他の方法を採用することができ、例えば、圧力検出器17の検出圧力に基づいて行うことや、バックアップ弁18の開度を監視し、予め想定した通常の圧力制御(通常のPID制御)時の開度まで閉じたことを確認した後に、通常の圧力制御に切り替えることも可能である。   Also, a control unit having a simple configuration including two three-way switching solenoid valves, a pipe having a simple speed controller for restricting the flow rate, a part for processing four signals S1 to S4, and two timers is added. As a result, the initial cost is slightly increased as compared with those using complicated equipment, and the operating cost and maintenance cost can be greatly reduced. In addition, the timing which makes each three-way switching solenoid valve 22 and 23 a non-excitation state can employ | adopt another method irrespective of a timer, for example, based on the detection pressure of the pressure detector 17, It is also possible to switch to normal pressure control after monitoring the opening of the backup valve 18 and confirming that the backup valve 18 has been closed to the opening assumed during normal pressure control (normal PID control).

図4は、本発明のガス供給装置における第2形態例を示すもので、ガス使用先に供給する窒素ガスの流量が多く、ガス供給経路12及びバックアップ経路15が前記第1形態例に比べて大口径の場合に適した装置構成の一例を示している。なお、以下の説明において、前記第1形態例に示したガス供給装置の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 4 shows a second embodiment of the gas supply apparatus of the present invention, in which the flow rate of nitrogen gas supplied to the gas user is large, and the gas supply path 12 and the backup path 15 are compared with the first embodiment. An example of a device configuration suitable for a large-diameter case is shown. In the following description, the same components as those of the gas supply apparatus shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本形態例における圧力調節手段16は、前記第1形態例と同様に、通常のPID制御を行う圧力検出器17とバックアップ弁18とで構成され、バックアップ弁制御手段21は、弁駆動ガス供給経路20のバックアップ弁18側に設けられた第1経路切替手段となる第1三方切替空圧弁31と、弁駆動ガス供給経路20のポジショナ19側に設けられた第2経路切替手段となる第2三方切替電磁弁23と、第1三方切替空圧弁31を閉方向に駆動するための計装用空気を供給する第2の弁駆動ガス供給経路32に設けられた第3三方切替電磁弁33とで構成している。   The pressure adjusting means 16 in this embodiment is composed of a pressure detector 17 for performing normal PID control and a backup valve 18 as in the first embodiment, and the backup valve control means 21 is a valve drive gas supply path. 20 is a first three-way switching pneumatic valve 31 serving as a first path switching means provided on the backup valve 18 side, and a second three-way serving as a second path switching means provided on the positioner 19 side of the valve drive gas supply path 20. The switching solenoid valve 23 and the third three-way switching solenoid valve 33 provided in the second valve drive gas supply path 32 that supplies instrumentation air for driving the first three-way switching pneumatic valve 31 in the closing direction. doing.

本形態例におけるバックアップ弁18は、第1形態例で使用したバックアップ弁に比べて大口径で、閉弁方向に付勢する計装用空気を大量に使用する空圧弁が用いられており、第1三方切替空圧弁31は、バックアップ弁18を全閉状態に付勢している大量の計装用空気を短時間で排出可能な口径を有する空圧弁が用いられている。第2三方切替電磁弁23及び第3三方切替電磁弁33は、第1形態例で使用した第2三方切替電磁弁と同等か僅かに口径が大きな電磁弁が用いられている。   The back-up valve 18 in the present embodiment is a pneumatic valve that has a larger diameter than the back-up valve used in the first embodiment and uses a large amount of instrumentation air energized in the valve closing direction. As the three-way switching pneumatic valve 31, a pneumatic valve having a diameter capable of discharging a large amount of instrumentation air that urges the backup valve 18 in a fully closed state in a short time is used. The second three-way switching solenoid valve 23 and the third three-way switching solenoid valve 33 are solenoid valves that have the same or slightly larger aperture than the second three-way switching solenoid valve used in the first embodiment.

このような構成を有するバックアップ弁制御手段21は、通常運転時には、第1三方切替空圧弁31及び第2三方切替電磁弁23は、共に弁一次側と弁二次側の弁駆動ガス供給経路20を連通させた弁駆動ガス供給側(矢印A方向)に切り替えられた状態になっており、第3三方切替電磁弁33は、第2の弁駆動ガス供給経路32の計装用空気を第1三方切替空圧弁31に供給する弁駆動ガス供給側(矢印A方向)に切り替えられた状態になっている。   In the backup valve control means 21 having such a configuration, during normal operation, the first three-way switching pneumatic valve 31 and the second three-way switching electromagnetic valve 23 are both valve primary gas and valve secondary gas drive gas supply paths 20. Is switched to the valve drive gas supply side (in the direction of arrow A) that communicates with each other, and the third three-way switching solenoid valve 33 transfers the instrumentation air in the second valve drive gas supply path 32 to the first three directions. It is in the state switched to the valve drive gas supply side (arrow A direction) supplied to the switching pneumatic valve 31.

例えば、空気液化分離装置11が運転を停止した信号S4を制御部26が受信すると、制御部26から第3三方切替電磁弁33に信号S1が出力され、第3三方切替電磁弁33は、信号S1により励磁状態となってガス排出側(矢印B方向)に切り替わり、弁駆動ガス供給経路32から第1三方切替空圧弁31に供給される計装用空気を遮断するとともに、第1三方切替空圧弁31から計装用空気を排出する。これにより、第1三方切替空圧弁31が弁駆動ガス供給側からガス排出側(矢印B方向)に切り替えられ、バックアップ弁18への計装用空気の供給を遮断してバックアップ弁18から計装用空気が排出され、バックアップ弁18が瞬時に全開状態となる。   For example, when the control unit 26 receives a signal S4 indicating that the operation of the air liquefaction separation apparatus 11 has stopped, the control unit 26 outputs a signal S1 to the third three-way switching electromagnetic valve 33, and the third three-way switching electromagnetic valve 33 The excited state is switched to the gas discharge side (in the direction of arrow B) by S1, the instrumentation air supplied from the valve drive gas supply path 32 to the first three-way switching pneumatic valve 31 is shut off, and the first three-way switching pneumatic valve The air for instrumentation is discharged from 31. As a result, the first three-way switching pneumatic valve 31 is switched from the valve drive gas supply side to the gas discharge side (in the direction of arrow B), and the supply of instrumentation air to the backup valve 18 is cut off and the instrumentation air is supplied from the backup valve 18. Is discharged, and the backup valve 18 is instantly fully opened.

バックアップ弁18が全開状態になった後は、前記第1形態例と同様に、制御部26が信号S1を停止して信号S2を出力することにより、第3三方切替電磁弁33が弁駆動ガス供給側に切り替わり、第3三方切替電磁弁33を通った計装用空気によって第1三方切替空圧弁31が弁駆動ガス供給側に切り替わるとともに、信号S2によって第2三方切替電磁弁23が流量制御経路側(矢印B方向)に切り替わる。したがって、バックアップ弁18に供給される計装用空気は、第2三方切替電磁弁23から流量制御経路25を通ることによって小流量に絞られて供給され、バックアップ弁18は徐々に閉弁方向に付勢される。以下、前記第1形態例と同様にして圧力検出器17とバックアップ弁18とによる通常のPID制御が始まり、バックアップ経路15からガス供給経路12に供給する窒素ガスの圧力があらかじめ設定された圧力に調節される。   After the backup valve 18 is fully opened, the control unit 26 stops the signal S1 and outputs the signal S2 in the same manner as in the first embodiment, so that the third three-way switching electromagnetic valve 33 is switched to the valve driving gas. The first three-way switching pneumatic valve 31 is switched to the valve driving gas supply side by the instrumentation air passing through the third three-way switching electromagnetic valve 33 and the second three-way switching electromagnetic valve 23 is controlled by the signal S2. Switch to the side (arrow B direction). Therefore, the instrumentation air supplied to the backup valve 18 is supplied to the second three-way switching electromagnetic valve 23 through the flow rate control path 25 so as to be reduced to a small flow rate, and the backup valve 18 is gradually attached in the valve closing direction. Be forced. Thereafter, the normal PID control by the pressure detector 17 and the backup valve 18 is started in the same manner as in the first embodiment, and the pressure of nitrogen gas supplied from the backup path 15 to the gas supply path 12 is set to a preset pressure. Adjusted.

大口径のバックアップ弁18を用いた場合、一般的な口径の電磁弁を使用してもバックアップ弁18から計装用空気を排出して全開状態にすることはできるが、大量の計装用空気を排出しなければならないことから、バックアップ弁18が全閉状態から全開状態になるまで時間がかかることがある。これに対して、本形態例に示すように、一般的な口径の電磁弁を使用した小口径の第3三方切替電磁弁33を信号S1によってガス排出側に切り替え、第3三方切替電磁弁33から中口径の第1三方切替空圧弁31の計装用空気を排出して第1三方切替空圧弁31をガス排出側に切り替え、ガス排出側に切り替えた中口径の第1三方切替空圧弁31から大口径のバックアップ弁18の計装用空気を排出することにより、大口径のバックアップ弁18から計装用空気を迅速に排出することができ、大口径のバックアップ弁18を短時間で全開状態にすることが可能となる。   When the large-diameter backup valve 18 is used, it is possible to exhaust the instrumentation air from the backup valve 18 even if a general-diameter electromagnetic valve is used, but to exhaust a large amount of instrumentation air. Therefore, it may take time for the backup valve 18 to change from the fully closed state to the fully open state. On the other hand, as shown in the present embodiment, the small-diameter third three-way switching electromagnetic valve 33 using a general-diameter electromagnetic valve is switched to the gas discharge side by a signal S1, and the third three-way switching electromagnetic valve 33 is switched. From the first three-way switching pneumatic valve 31 with the medium diameter, the instrumentation air of the first three-way switching pneumatic valve 31 with the medium diameter is discharged, the first three-way switching pneumatic valve 31 is switched to the gas discharge side, and switched to the gas discharge side. By exhausting the instrumentation air of the large-diameter backup valve 18, the instrumentation air can be quickly exhausted from the large-diameter backup valve 18, and the large-diameter backup valve 18 is fully opened in a short time. Is possible.

なお、供給用ガス源は、前記空気液化分離装置に限るものではなく、各種ガス製造設備や各種送ガス設備を対象とすることができ、バックアップ装置も適宜なバックアップ装置を採用することができる。また、ガス使用先に供給するガスの種類は任意であり、酸素ガスやアルゴンガスをはじめとする各種ガスを供給する装置にも同様にして適用することが可能であり、供給圧力も任意に設定することができる。   The supply gas source is not limited to the air liquefaction separation device, and can be used for various gas production facilities and various gas supply facilities, and an appropriate backup device can be adopted as the backup device. In addition, the type of gas supplied to the gas user is arbitrary, and can be similarly applied to devices supplying various gases including oxygen gas and argon gas, and the supply pressure is also arbitrarily set can do.

さらに、バックアップ経路を中間で2系統に分岐して各分岐系統に第1バックアップ弁と第2バックアップ弁とを並列状態で設け、第1バックアップ弁を圧力検出器による通常のPID制御で作動させ、第2バックアップ弁を、前述のバックアップ弁と同様に、バックアップ装置作動時に一旦全開としてから徐々に全閉となるようにさせるように形成することもできる。また、ガス供給先からの信号でバックアップ弁制御手段を作動させるようにすることもできる。   Furthermore, the backup path is divided into two systems in the middle, and a first backup valve and a second backup valve are provided in parallel in each branch system, and the first backup valve is operated by normal PID control by a pressure detector, Similarly to the above-described backup valve, the second backup valve can be formed so as to be once fully opened and then gradually closed when the backup device is operated. Further, the backup valve control means can be operated by a signal from the gas supply destination.

11…空気液化分離装置、12…ガス供給経路、13…バックアップ装置、14…液化窒素貯槽、15…バックアップ経路、16…圧力調節手段、17…圧力検出器、18…バックアップ弁、19…ポジショナ、20…弁駆動ガス供給経路、21…バックアップ弁制御手段、22…第1三方切替電磁弁、23…第2三方切替電磁弁、24…スピードコントローラ、25…流量制御経路、26…制御部、31…第1三方切替空圧弁、32…第2の弁駆動ガス供給経路、33…第3三方切替電磁弁   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Air liquefaction separation apparatus, 12 ... Gas supply path, 13 ... Backup apparatus, 14 ... Liquefied nitrogen storage tank, 15 ... Backup path, 16 ... Pressure control means, 17 ... Pressure detector, 18 ... Backup valve, 19 ... Positioner, DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Valve drive gas supply path, 21 ... Backup valve control means, 22 ... 1st three-way switching solenoid valve, 23 ... 2nd three-way switching solenoid valve, 24 ... Speed controller, 25 ... Flow control path, 26 ... Control part, 31 ... First three-way switching pneumatic valve, 32 ... Second valve drive gas supply path, 33 ... Third three-way switching solenoid valve

Claims (7)

供給用ガス源からガス使用先にあらかじめ設定された第1設定圧力以上の圧力でガスを供給するガス供給経路と、該ガス供給経路にバックアップ装置からのガスを補給するバックアップ経路と、該バックアップ経路に設けられたバックアップ弁と、前記ガス供給経路内の圧力を検出する圧力検出器と、前記ガス供給経路内の圧力をあらかじめ設定された第2設定圧力に調節する圧力調節手段とを備えたガス供給装置において、前記供給用ガス源がガス供給を停止したときに、前記バックアップ弁を全開状態にするとともに、全開状態になったバックアップ弁の開度を徐々に閉方向に作動させるバックアップ弁制御手段を備えているガス供給装置。   A gas supply path for supplying a gas from a supply gas source at a pressure equal to or higher than a first preset pressure set in advance to a gas use destination; a backup path for supplying gas from the backup device to the gas supply path; and the backup path A gas provided with a backup valve provided in the pressure sensor, a pressure detector for detecting the pressure in the gas supply path, and a pressure adjusting means for adjusting the pressure in the gas supply path to a preset second set pressure. In the supply device, when the supply gas source stops gas supply, the backup valve is fully opened, and the backup valve control means for gradually operating the opening degree of the backup valve in the fully open state in the closing direction A gas supply device comprising: 前記バックアップ弁は、付勢手段により開方向に付勢されるとともに、弁駆動ガス供給経路から供給される弁駆動ガスによって閉方向に付勢され、弁駆動ガスの供給量を調節することによって開閉する弁であって、前記弁駆動ガス供給経路には、第1経路切替手段及び第2経路切替手段と該第2経路切替手段に接続した流量制御経路とが設けられ、第1経路切替手段は、一次側の弁駆動ガス供給経路と二次側の弁駆動ガス供給経路とを連通させる弁駆動ガス供給側と、バックアップ弁への弁駆動ガスの供給を遮断するとともにバックアップ弁から駆動ガスを排出するガス排出側とに切り替え可能に形成され、前記第2経路切替手段は、相対的に大流量で第1経路切替手段に弁駆動ガスを供給する弁駆動ガス供給側と前記流量制御経路を通して相対的に小流量で弁駆動ガスを第1経路切替手段に供給する流量制御経路側とに切替可能に形成されている請求項1記載のガス供給装置。   The backup valve is energized in the opening direction by the energizing means, and is energized in the closing direction by the valve driving gas supplied from the valve driving gas supply path, and is opened and closed by adjusting the supply amount of the valve driving gas. The valve driving gas supply path is provided with a first path switching means, a second path switching means, and a flow rate control path connected to the second path switching means, and the first path switching means The valve drive gas supply side for connecting the valve drive gas supply path on the primary side and the valve drive gas supply path on the secondary side, and the supply of the valve drive gas to the backup valve is shut off and the drive gas is discharged from the backup valve The second path switching means is configured to be switchable between a valve driving gas supply side for supplying valve driving gas to the first path switching means at a relatively large flow rate and the flow rate control path. Gas supply device pair to claim 1, characterized in that the switchable formed on a flow control path side supplied to the first path switching means a valve driving gas with a low flow rate. 前記供給用ガス源が空気分離装置であり、ガス使用先に供給するガスが前記空気分離装置の製品ガスであり、前記バックアップ装置が前記空気分離装置に組み込まれている請求項1又は2記載のガス供給装置。   The said supply gas source is an air separator, The gas supplied to a gas user is the product gas of the said air separator, The said backup device is integrated in the said air separator. Gas supply device. 請求項1又は2記載のガス供給装置を用いたガス供給方法であって、前記バックアップ弁制御手段は、前記圧力検出器の検出圧力が前記第1設定圧力以上のときには前記バックアップ弁を全閉状態に保持し、前記供給用ガス源がガス供給を停止したときには前記バックアップ弁を全開状態にした後、該全開状態になったバックアップ弁の開度を徐々に閉方向に作動させ、その後、前記圧力調節手段により、前記圧力検出器の検出圧力を前記第2設定圧力に制御するガス供給方法。   3. The gas supply method using the gas supply device according to claim 1, wherein the backup valve control means fully closes the backup valve when the detected pressure of the pressure detector is equal to or higher than the first set pressure. When the supply gas source stops the gas supply, the backup valve is fully opened, and then the opening of the backup valve that has been fully opened is gradually operated in the closing direction. A gas supply method for controlling the detected pressure of the pressure detector to the second set pressure by an adjusting means. 前記バックアップ弁は、付勢手段により開方向に付勢されるとともに、弁駆動ガス供給経路から供給される弁駆動ガスによって閉方向に付勢され、弁駆動ガスの供給量を調節することによって開閉する弁であって、前記弁駆動ガス供給経路には、第1経路切替手段及び第2経路切替手段と該第2経路切替手段に接続した流量制御経路とが設けられ、前記圧力検出器の検出圧力が前記第1設定圧力以上のときには、第1経路切替手段及び第2経路切替手段が共に弁駆動ガス供給側に切り替えられ、前記弁駆動ガス供給経路の弁駆動ガスが第2経路切替手段から第1経路切替手段を通ってバックアップ弁に供給されることによってバックアップ弁が全閉状態に保持され、前記供給用ガス源がガス供給を停止したときに、第1段階として、前記第1経路切替手段がガス排出側に切り替えられて弁駆動ガス供給経路からバックアップ弁への駆動ガスの供給を遮断するとともに、バックアップ弁から駆動ガスを排出することによってバックアップ弁が前記付勢手段の付勢力によって全開状態となり、バックアップ弁が全開状態になった後の第2段階として、前記第1経路切替手段が弁駆動ガス供給側に切り替えられるとともに、前記第2経路切替手段が前記流量制御経路側に切り替えられ、弁駆動ガス供給経路の弁駆動ガスが流量制御経路で弁駆動ガス供給側に比べて小流量に制御された状態で第1経路切替手段を介してバックアップ弁に供給されることによってバックアップ弁が徐々に閉方向に作動し、前記第2経路切替手段が弁駆動ガス供給側に切り替えられた後の第3段階として、前記圧力調節手段が作動して前記圧力検出器の検出圧力を前記第2設定圧力に調節する請求項4記載のガス供給方法。   The backup valve is energized in the opening direction by the energizing means, and is energized in the closing direction by the valve driving gas supplied from the valve driving gas supply path, and is opened and closed by adjusting the supply amount of the valve driving gas. The valve-driven gas supply path is provided with a first path switching means, a second path switching means, and a flow rate control path connected to the second path switching means, and is detected by the pressure detector. When the pressure is equal to or higher than the first set pressure, both the first path switching means and the second path switching means are switched to the valve driving gas supply side, and the valve driving gas of the valve driving gas supply path is changed from the second path switching means. When the backup valve is held in a fully closed state by being supplied to the backup valve through the first path switching means, and the supply gas source stops the gas supply, the first step is performed as the first step. The path switching means is switched to the gas discharge side to cut off the supply of driving gas from the valve driving gas supply path to the backup valve, and the driving valve is discharged from the backup valve so that the backup valve is biased by the biasing means. As a second stage after the backup valve is fully opened, the first path switching means is switched to the valve driving gas supply side, and the second path switching means is moved to the flow control path side. The valve driving gas in the valve driving gas supply path is switched to be backed up by being supplied to the backup valve via the first path switching means in a state in which the valve driving gas is controlled to have a smaller flow rate than the valve driving gas supply side in the flow control path. As the third stage after the valve gradually operates in the closing direction and the second path switching means is switched to the valve driving gas supply side, Gas supply method according to claim 4, wherein the force adjustment means adjusts the detected pressure of the pressure detector operating in the second set pressure. 前記第1経路切替手段は、ガス排出側に切り替えられた後、あらかじめ設定された時間が経過した後に弁駆動ガス供給側に切り替えられる請求項4又は5記載のガス供給方法。   The gas supply method according to claim 4 or 5, wherein the first path switching means is switched to the valve drive gas supply side after a preset time has elapsed after being switched to the gas discharge side. 前記第2経路切替手段は、流量制御経路側に切り替えられた後、あらかじめ設定された時間が経過した後に弁駆動ガス供給側に切り替えられる請求項4乃至6のいずれか1項記載のガス供給方法。   The gas supply method according to any one of claims 4 to 6, wherein the second path switching means is switched to the valve drive gas supply side after a preset time has elapsed after being switched to the flow rate control path side. .
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CN111464710A (en) * 2019-01-18 2020-07-28 柯尼卡美能达株式会社 Inspection device, image forming system, recording medium, and inspection method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2019127009A1 (en) * 2017-12-26 2019-07-04 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 System and method for supplying backup product in air separation device
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