SISTEMA DE ALMACENAMIENTO Y SUMINISTRO DE FLUIDO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La generación y suministro de un fluido o producto gaseoso mediante sistemas de producción integrados es ampliamente utilizado en aplicaciones comerciales e industriales en las cuales la demanda de flujo para el producto fluido es variable o intermitente. Con el fin de satisfacer la demanda de flujo variable, el sistema de producción integrado típicamente incluye un tanque de almacenamiento de fluido de producto o tanque de equilibrio para cumplir las demandas de flujo de producto pico que exceden la capacidad del equipo de generación de fluido o de gas. Un ejemplo de tal aplicación es la separación de nitrógeno del aire mediante un sistema de adsorción oscilante de presión o de membrana en donde el nitrógeno se utiliza para purgar, inertizar, inflar neumáticos y aplicaciones relacionadas. El gas nitrógeno generado típicamente se alacena en un tanque de equilibrio a una presión apropiada para suministrar demandas de flujo pico que exceden la capacidad del sistema de adsorción o de membrana. En muchas de estas aplicaciones, la demanda de flujo pico requiere un tanque de equilibrio grande, que puede ocupar espacio de piso significante y limitar la portabilidad del sistema de generación y de suministro. Debido a que es frecuentemente necesario minimizar el requerimiento de
espacio de piso del sistema y mover el sistema alrededor de un sitio de operación, hay una necesidad por sistemas de generación y suministro de fluido mejorados con tanques de almacenamiento más pequeños que permitan fácil portabilidad del sistema. Esta necesidad es dirigida por las modalidades de la presente invención como es descrito enseguida y definido por las reivindicaciones que siguen. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Una modalidad de la invención se relaciona a un sistema de almacenamiento y suministro de fluido que comprende (a) un recipiente de presión que tiene una superficie interna, un interior, un exterior y una pared rígida entre el interior y el exterior; (b) un miembro de partición movible dispuesto en el interior del recipiente de presión, en donde el miembro de partición divide el interior en un primer volumen variable y un segundo volumen variable, y en donde el primer volumen variable no está en comunicación de flujo con el segundo volumen variable; (c) un primer pasaje que pasa a través de la pared rígida del recipiente de presión y en el primer volumen variable en donde el primer pasaje está adaptado para introducir un fluido de producto en el primer volumen variable y retirar el fluido de producto del primer
volumen variable; y (d) un segundo pasaje que pasa a través de la pared rígida del recipiente de presión y en el segundo volumen variable en donde el segundo pasaje está adaptado para introducir un gas compensador en el segundo volumen variable y retirar el gas compensador del segundo volumen variable. Este sistema también comprende un sistema de suministro de gas compensador que incluye (1) una línea de gas compensador que coloca el segundo pasaje en comunicación de flujo con una fuente de gas compensador; (2) un primer orificio instalado en la línea de gas compensador y que tiene un lado corriente arriba y un lado corriente abajo; (3) una línea de ventilación de gas compensador en comunicación de flujo con la línea de gas compensador en una ubicación entre el segundo pasaje y el lado corriente abajo del primer orifico, en donde la línea de ventilación de gas compensador está adaptada para descargar el gas compensador de la línea de gas compensador a la atmósfera; y (4) un segundo orificio instalado en la línea de ventilación de gas compensador, en donde el área de flujo de sección transversal del segundo orificio es más
pequeña que el área de flujo de sección transversal del primer orificio. Otra modalidad incluye un sistema de almacenamiento suministro de fluido que comprende (a) un recipiente de presión que tiene una superficie interna, un interior, un exterior y una pared rígida entre el interior y el exterior; (b) un contenedor de fluido flexible dispuesto en el interior del recipiente de presión, en donde el contenedor de fluido flexible tiene un interior, una superficie externa, y una abertura que conecta el interior del contenedor con un primer pasaje a través de la pared rígida del recipiente de presión; (c) un primer volumen variable definido por el interior del contenedor de fluido flexible, en donde el primer pasaje está en comunicación de flujo con una línea de suministro de fluido de producto y una línea de suministro de fluido de producto y está adaptada para introducir un fluido de producto en el primer volumen variable y retirar el fluido de producto del primer volumen variable; (d) un segundo volumen variable definido por la superficie interna del recipiente de presión y la superficie externa del contenedor de fluido flexible, en donde el segundo volumen variable está en comunicación
de flujo con un segundo pasaje adaptado para introducir un gas compensador en el segundo volumen variable y para retirar el gas compensador del segundo volumen variable; y (e) un sistema de suministro de gas compensador que incluye (1) una linea de gas compensador que coloca el segundo pasaje en comunicación de flujo con una fuente de gas compensador; (2) un primer orificio instalado en la linea de gas compensador y que tiene un lado corriente arriba y un lado corriente abajo; (3) una linea de ventilación de gas compensador en comunicación de flujo con la linea de gas compensador en una ubicación entre el segundo pasaje y el lado corriente abajo del primer orificio, en donde la linea de ventilación de gas compensador está adaptada para descargar gas compensador de la linea de gas compensador a la atmósfera; y (4) un segundo orificio instalado en la linea de ventilación de gas compensador, en donde el área de flujo de sección transversal del segundo orificio es más pequeña que el área de flujo de sección transversal del primer orificio.
Una modalidad relacionada incluye un método para almacenar y suministrar un fluido que comprende (a) proporcionar un sistema de almacenamiento y de suministro de fluido que comprende (1) un recipiente de presión que tiene una superficie interna, un interior, un exterior, y una pared rígida entre el interior y el exterior; (2) un contenedor de fluido flexible dispuesto en el interior del recipiente de presión, en donde el contenedor de fluido flexible tiene un interior, una superficie externa y una abertura que conecta el interior del contenedor con un primer pasaje a través de la pared rígida del recipiente de presión; (3) un primer volumen variable definido por el interior del contenedor de fluido flexible, en donde el primer pasaje está en incomunicación de flujo con una línea de suministro de fluido de producto y una línea de surtido de fluido de producto y está adaptado para introducir un fluido de producto en el primer volumen variable y retirar el fluido de producto del primer volumen variable; (4) un segundo volumen variable definido por la superficie interna del recipiente de presión y la superficie externa del contenedor de fluido
flexible, en donde el segundo volumen variable, está en comunicación de flujo con un segundo pasaje adaptado para introducir un gas compensador en el segundo volumen variable y para retirar el gas compensador del segundo volumen variable; y (5) un sistema de suministro de gas compensador que incluye (i) una linea de gas compensador que coloca el segundo pasaje en comunicación de flujo con una fuente del gas compensador; (ii) un primero orificio instalado en la linea de gas compensador y que tiene un lado corriente arriba y un lado corriente abajo; (iii) una linea de ventilación de gas compensador en comunicación de flujo con la linea de gas compensador en una ubicación entre el segundo pasaje y el lado corriente abajo del primer orificio, en donde la linea de ventilación de gas compensador está adaptada para descargar el gas compensador de la linea de gas compensador a la atmósfera; y (iv) un segundo orificio instalado en la linea de ventilación de gas compensador, en donde el área de flujo de sección transversal del segundo orificio es más pequeña que el área de flujo de
sección transversal de primero orificio; (b) durante un primer periodo de tiempo, retirar el fluido de producto del primer volumen variable, combinarlo con el fluido de producto de la linea de suministro de fluido de producto para proporcionar un fluido de producto combinado, introducir el fluido de producto combinado en la linea de surtido de fluido de producto, e introducir el gas compensador en el segundo volumen variable por la vía del primer orifico y la linea de gas compensador; y (c) durante un segundo periodo de tiempo, introducir una primera porción del fluido del producto de la linea del suministro de fluido de producto en la linea de surtido de fluido de producto, introducir una segunda porción del fluido de producto de la linea de suministro de fluido de producto en el primer volumen variable, y retirar el gas compensador del segundo volumen variable por la vía del segundo orificio y la linea de ventilación de gas compensador. Otra modalidad relacionada se relaciona a un sistema de generación, almacenamiento y suministro de gas que comprende (a) un recipiente de presión que tiene una superficie interna, un interior, un exterior y una pared rígida entre el interior y el exterior;
(b) un contenedor de gas flexible dispuesto en el interior del recipiente de presión, en donde el contenedor de gas flexible tiene un interior, una superficie externa, y una abertura que conecta el interior del contenedor con un primer pasaje a través de la pared rígida del recipiente de presión; (c) un primer volumen variable definido por el interior del contenedor de gas flexible, en donde el primer pasaje está en comunicación de flujo directa con una línea de suministro de gas de producto y una línea de surtido de gas de producto y está adaptado para introducir un gas de producto en el primer volumen variable y retirar el gas de producto del primer volumen variable ; (d) un segundo volumen variable definido por la superficie interna del recipiente de presión y la superficie externa del contenedor de fluido flexible, en donde el segundo volumen variable está en comunicación de flujo con un segundo pasaje adaptado para introducir un gas compensador en el segundo volumen variable y retirar el gas compensador del segundo volumen variable; y (e) un sistema de adsorción oscilante de presión que comprende por lo menos un recipiente que contiene material adsorbente adaptado para adsorber
preferencialmente un componente más fuertemente adsorbióle de una mezcla de gas que comprende el componente más fuertemente adsorbible y un componente menos fuertemente adsorbible para proporcionar un gas efluente enriquecido en el componente menos fuertemente adsorbible, en donde el sistema de adsorción oscilante de presión incluye tubería de salida adaptada para proporcionar el gas efluente directamente al primer volumen variable por la vía de la línea de suministro de gas de producto y el primer pasaje. Otra modalidad incluye un método para generar, almacenar y suministrar un gas que comprende (a) proporcionar un sistema de almacenamiento y suministro de gas que comprende (1) un recipiente de presión que tiene una superficie interna, un interior, un exterior y una pared rígida entre el interior y el exterior; (2) un contendor de gas flexible dispuesto en el interior del recipiente de presión, en donde el contenedor de gas flexible tiene un interior, una superficie externa, y una abertura que conecta el interior del contenedor con un primer pasaje a través de la pared rígida del recipiente de presión; (3) un primer volumen variable definido por el
interior del contenedor de gas flexible, en donde el primer pasaje está en comunicación de flujo directa con una linea de suministro de gas de producto y una linea de surtido de gas de producto y está adaptada para producir un gas de producto en el primer volumen variable y retirar el gas de producto del primer volumen variable; (4) un segundo volumen variable definido por la superficie interna del recipiente de presión y la superficie externa del contenedor de gas flexible, en donde el segundo volumen variable está en comunicación de flujo con un segundo pasaje adaptado para introducir un gas compensador en el segundo volumen variable por la vía de una linea de gas compensador y retirar el gas compensador del segundo volumen variable por la vía de la linea de gas compensador; y (b) introducir una mezcla de gas de alimentación que comprende un componente más fuertemente adsorbióle y un componente menos fuertemente adsorbible en un recipiente adsorbedor que contiene material adsorbente, que adsorbe preferencialmente una porción del componente más fuertemente adsorbible sobre el material absorbente, retirar del recipiente adsorbedor un gas efluente enriquecido en el componente menos fuertemente
adsorbible para proporcionar el gas de producto, e introducir el gas de producto directamente en la linea de suministro de gas de producto. BREVE DESCRIPCIÓN DE VARIAS VISTAS DE LOS DIBUJOS La Fig. 1 es un diagrama de flujo esquemático de una modalidad genérica de presente invención. La Fig. 2 es una vista seccional de un tanque de almacenamiento tipo vejiga utilizado en una modalidad de la invención . La Fig. 3 es un diagrama de tubería e instrumentación esquemático para una modalidad específica de la invención que utiliza adsorción oscilante de presión integrada con un tanque de almacenamiento tipo vejiga. Estos dibujos ilustran modalidades de la invención sin implicar las relaciones y tamaños exactos de los componentes mostrados, no están necesariamente a escala, y no se proponen para limitar estas modalidades a cualquiera de las características mostradas en los mismos. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES DE LA INVENCIÓN Las modalidades de la presente invención proporcionan sistemas y métodos para suministrar un fluido presurizado en aplicaciones en donde la demanda de flujo para el fluido presurizado es variable y/o intermitente. Las modalidades utilizan un sistema de almacenamiento de fluido o de gas que comprende un recipiente de presión que tiene una
superficie interna, un interior, un exterior, y una pared rígida entre el interior y el exterior. Un miembro de partición movible está dispuesto en el interior de recipientes de presión, y el miembro de partición divide el interior en un primer volumen variable y un segundo volumen variable. El primer volumen variable no está en comunicación de flujo con el segundo volumen variable y el miembro de partición aisla el primer volumen variable del segundo volumen variable. El volumen total del primer volumen variable y el segundo volumen variable típicamente puede ser esencialmente constante. Un primer pasaje a través de la pared rígida del recipiente de presión conduce al primer volumen variable, y el primer pasaje está adaptado para introducir un fluido de producto en el primer volumen variable y retirar el fluido de producto del primer volumen variable. Un segundo pasaje a través de la pared rígida del recipiente de presión conduce al segundo volumen variable, y el segundo pasaje está adaptado para introducir un gas compensador en el segundo volumen variable y retirar el gas compensador del segundo volumen variable. El gas compensador permite al fluido del producto que sea introducido dentro o retirado del interior del contenedor de fluido flexible a una presión esencialmente constante igual a la presión de suministro requerida del fluido de producto. El sistema usa un sistema de suministro de gas
compensador que incluye (1) una linea de gas compensador que coloca el segundo pasaje en comunicación de flujo con una fuente de gas compensador; (2) un primer orificio instalado en la linea de gas compensador y que tiene un lado corriente arriba y un lado de corriente abajo; (3) una linea de ventilación de gas compensador en comunicación de flujo con la linea de gas compensador en una ubicación entre el segundo pasaje y el lado corriente abajo del primer orificio, en donde la linea de ventilación de gas compensador está adaptada para descargar el gas compensador de la linea de gas compensador a la atmósfera; y (4) un segundo orificio instalado en la linea de ventilación de gas compensador, en donde el área de flujo de sección transversal del segundo orificio es más pequeña que el área de flujo de sección transversal del primer orificio. Un gas compensador se define como un gas introducido en o retirado del segundo volumen variable conforme el primer volumen variable se contrae o se expande, respectivamente. El gas compensador mantiene una presión en el segundo volumen variable que es esencialmente igual a la presión en el primer volumen variable. El primer y el segundo volumen variable dentro del interior del recipiente de presión se pueden definir por varios tipos de miembros de partición movibles. En una modalidad, una bolsa de vejiga puede ser utilizada en donde
la pared de la bolsa es el miembro de partición movible, el primer volumen variable es definido por el interior de la bolsa de vejiga, y el segundo volumen variable es definido por la superficie interna del recipiente de presión y la superficie externa de la bolsa de vejiga. En otra modalidad, un ensamble de fuelle puede ser utilizado en donde la pared del fuelle es el miembro de partición movible, el primer volumen variable es definido por el interior del fuelle, y el segundo volumen variable es definido por la superficie interna del recipiente de presión y la superficie externa del fuelle . En una modalidad alternativa, un ensamble de diafragma flexible puede ser utilizado en donde la periferia externa del diafragma se sella a la pared interna del recipiente del recipiente de presión y el diafragma es el miembro de partición movible. El diafragma se forma de un material domable y/o estirable. El primer volumen variable es definido por un lado del diafragma y la superficie interna del recipiente de presión sobre aquel lado del diafragma, y el segundo volumen variable es definido por el otro lado del diafragma y la superficie interna del recipiente de presión sobre ese lado del diafragma. En otra modalidad alternativa, un pistón puede ser utilizado como el miembro de partición movible para formar un sello deslizable contra la superficie interna del recipiente
de presión. El primer volumen variable es definido por un lado del pistón y la superficie interna del recipiente de presión sobre ese lado del pistón, y el segundo volumen variable es definido por el otro lado del pistón y la superficie interna del recipiente de presión sobre ese lado del pistón. Cualquier otro tipo de miembros de partición movible y recipientes de presión pueden ser utilizados como sea deseado para proporcionar las funciones del primero y el segundo volumen variable como es definido en lo anterior. Ciertas modalidades de la presente invención utilizan un sistema de almacenamiento de fluido o de gas que comprende un contenedor de fluido flexible dispuesto en el interior de un recipiente de presión con un gas compensador que controla la presión en el volumen entre la superficie externa del contenedor de fluido flexible y la superficie interna del recipiente de presión. El contenedor de fluido flexible puede ser, por ejemplo, una bolsa de vejiga o un ensamble de fuelle como es descrito en lo anterior. El gas compensador permite al fluido o gas de producto que sea introducido en o retirado del interior del contenedor de fluido flexible a una presión esencialmente constante igual a la presión de suministro requerida del fluido o gas de producto. El contenedor de fluido flexible puede ser integrado con una unidad de separación que genera el gas de
producto, en donde el contenedor de fluido integrado y la unidad de separación proporciona los gastos de flujo de producto pico requeridos mientras que minimiza el tamaño del sistema integrado. Una modalidad ejemplar de la invención se ilustra en la Fig. 1 para la recuperación de nitrógeno del aire y el suministro del nitrógeno recuperado a un consumidor a una presión deseada e intervalos de gastos de flujo de producto. En esta ilustración, aire atmosférico se proporciona a una presión entre aproximadamente 110 y aproximadamente 160 psig por la vía de la linea 1 y una primera porción del mismo fluye por la via de la linea 3 al sistema de separación de aire 5. La separación del aire se puede efectuar por cualquier método conocido tal como, por ejemplo, la separación de adsorción oscilante de presión o de membrana. El sistema de separación proporciona un gas de producto de nitrógeno presurizado por la via de la linea de suministro de fluido de producto 7 en o arriba de una pluralidad designada de gastos de flujo hasta el gasto de flujo de diseño del sistema. El gas de producto típicamente contiene por lo menos 95% en volumen de nitrógeno en o abajo del gasto del flujo de producto de diseño, una presión ligeramente por debajo de la presión del gas de alimentación en la línea 1, y una temperatura ambiental entre aproximadamente 50 y 90°F. El gas de desecho agotado en nitrógeno es descargado por la vía de
la linea de ventilación 9. Si el sistema de separación de aire es operado arriba del gasto de producto de diseño, la pureza de producto será menor que 95% en volumen de nitrógeno . El gas de producto de nitrógeno se suministra a un usuario final por la vía de la linea de suministro de fluido de producto 11 en gastos de flujo variantes con el tiempo, algunos de los cuales pueden exceder la capacidad de producción del sistema de separación de aire 5. Alternativamente o adicionalmente , la demanda para nitrógeno por el usuario final puede ser intermitente. El aire de alimentación en la linea 1 se proporciona a una presión suficiente para satisfacer los requerimientos de presión del gas en la linea de suministro de fluido de producto 11. Con el fin de satisfacer la demanda de gas de producto variable y/o intermitente, una porción de nitrógeno generado se puede dirigir por la vía de la linea 13 al sistema de almacenamiento de gas de volumen variable 15 que comprende el contenedor de fluido o de gas flexible 17 dispuesto en el interior del recipiente de presión de pared rígida 19. El sistema forma un primer volumen variable definido por el interior 21 del contenedor flexible 17 y un segundo volumen variable 23 formado entre la superficie externa del contenedor flexible 17 y la superficie interna del recipiente de presión 19.
El contenedor flexible 17 tiene la abertura 25 que conecta el interior del contenedor 21 al pasaje 27 que está en comunicación de flujo por la vía de la linea 13 con la linea de suministro de fluido de producto 7 y la linea de surtido de fluido de producto 11. El contenedor flexible 17 se puede formar mediante cualquier tipo de dispositivo de volumen variable que tiene paredes flexibles, expandibles y/o estirables tal como una bolsa de vejiga hecha de material polimérico o un fuelle hecho de material metálico o polimérico. En esta modalidad, el contenedor flexible 17 es una bolsa de vejiga hecha de un material polimérico tal .como, por ejemplo, caucho de butilo. El material polimérico debe ser compatible con el fluido contenido en la bolsa de vejiga. El pasaje 27 pasa a través y se retiene sellablemente en una abertura a través de la pared superior o cabeza del recipiente de presión 19. El segundo volumen variable 23 puede ser ventilado si es necesario por la vía de válvula 29 y la linea de ventilación 31. El recipiente de presión 19 tiene la abertura 33 para la introducción y retiro del gas compensador por la vía de la linea de gas compensador 35. En esta modalidad, el gas compensador el aire, pero cualquier gas apropiado puede ser utilizado siempre y cuando sea compatible con el material del contenedor flexible 17. El gas compensador se proporciona como una segunda porción del aire de alimentación de la linea
1 y fluye por la vía de la línea 37, la válvula de dos posiciones de tres vías 39, y la línea 41 al orifico 43. La línea 45 coloca el orifico 43 en comunicación de flujo con la línea de gas compensador 35 y la línea de ventilación de gas compensador 47. El orificio 49 se instala en la línea de ventilación 47 para controlar un flujo de gas compensador a la atmósfera por la vía del orifico 49. La línea de ventilación 51 es conectada a la válvula de dos posiciones de tres vías 39 y orificio 53 es instalado en al línea de ventilación 51 para permitir la ventilación adicional del gas compensador como es explicado enseguida. En una modalidad alternativa, la válvula de tres días 39 y orificio de flujo 53 no son incluidos y todo el gas compensador ventilado fluye por la vía del orificio 49. El circuito de gas compensador se diseña para proporcionar aire compensador al segundo volumen variable 23 cuando el gas de producto está fluyendo fuera del contenedor flexible 17 y para retirar el aire compensador del segundo volumen variable 23 cuando el gas de producto está fluyendo en el contenedor flexible 17. Cada orificio típicamente comprende una abertura circular perforada en una placa de orificio como es conocido en la técnica de flujo de fluido. Las ceras de flujo de sección transversal y los diámetros de orificio 43 y 49 se seleccionan para proporcionar el aire compensador en la presión requerida y el gasto de flujo al
segundo volumen variable 23 cuando el gas de producto es retirado del contenedor flexible 17. El orificio 43 es dimensionado para proporcionar gas compensador en aproximadamente el mismo gasto de flujo molar como aquel del gas de producto retirado del contenedor flexible 17. El orificio 49 dimensionado para crear una retropresión en las lineas 35 y 45 cuando nada de gas de producto está siendo descargado del contenedor flexible 17 que es aproximadamente igual a la presión de suministro de gas de producto requerida. Cunado la válvula de tres vías 39 y el orificio de flujo 53 son incluidos, las ventilaciones de gas compensador por la vía del orificio 53 además del orificio 49 cuando el contenedor flexible 17 está lleno de gas de producto de nitrógeno. La válvula de tres días 39 corta el flujo de gas compensador por la vía de la linea 37, conservando de esta manera el gas compensador cuando nada de gas de producto está siendo descargado del contenedor flexible 17. El término "en comunicación de flujo con" como es aplicado a una primera y segundo región significa que el fluido puede fluir de la primera región a la segunda región, y/o de la segundo región a la primera región, a través de la tubería de conexión y/o una región intermedia. El término "conectado a" como es aplicado a una primera y segunda región significa que el fluido puede fluir de la primera región directamente a la segunda o a través de la tubería de
conexión a la segunda región. El término "comunicación de flujo directo" y los términos "directo" o "directamente" como es aplicado a un fluido fluyente significa que el fluido puede fluir de una primera región a una segunda región, y/o de la segunda región a la primera región, en donde la ruta de flujo entre las regiones no está 'en comunicación de flujo con cualquier recipiente, tanque de almacenamiento o equipo de proceso, excepto que la ruta de flujo de fluido puede incluir tubería y/o uno o más dispositivos de control de flujo seleccionados de orificios y válvulas. El término "enriquecido" se refiere a una corriente de producto o subproducto de fluido de gas retirada de un proceso de separación en donde la concentración de un componente en la corriente de producto o de subproducto es mayor que la concentración de aquel componente en la alimentación al proceso de separación. El término genérico "adsorción oscilante de presión" (PSA) como se utiliza en la presente aplica a todos los sistemas de separación adsorbentes que operan entre una presión máxima y una presión mínima. La presión máxima típicamente es super-atmosférica , y la presión mínima puede ser super-atmosférica, atmosférica o sub-atmosférica . Los artículos indefinidos "un" y "uno" como se utilizan en la presente significan uno o más cuando se aplican a cualquier característica en modalidades de la
presente invención descritas en la especificación y en la reivindicaciones. El uso de "un" y "uno" no limita el significado a una sola característica a menos que tal límite sea establecido específicamente. El artículo definido "el" que precede nombres o frases de nombres singulares o plurales denota una característica especificada particular o características especificadas particulares y puede tener una connotación singular o plural dependiendo del contexto en el cual se utiliza. El adjetivo "cualquiera" significa uno, algunos o todos indiscriminadamente de cualquier cantidad. El término "y/o" colocados en una primera entidad y una segunda entidad significa uno de (1) la primera entidad, (2) la segundo entidad, y (3) la primera entidad y la segundo entidad . Un fluido como se utiliza en la presente puede ser un líquido, un gas, un fluido supercrítico y puede comprender uno o más componentes. Con referencia nuevamente a la Fig. 1, el circuito de gas compensador proporciona una retro presión mínima sobre el sistema de separación de aire 5 o por la vía del sistema de almacenamiento de gas de volumen variable 15 y así ajusta la caída de presión máxima a través del sistema de separación de aire. Por ejemplo, el circuito de gas compensador puede ser diseñado para mantener una presión de aproximadamente 130 psig en el interior 21 de contenedor flexible 17, que a su
vez mantiene la presión en la linea de suministro de fluido de producto 7 en aproximadamente 130 psig. La alimentación de aire puede ser proporcionada por la vía de la linea 1 en una presión típica de aproximadamente 140 psig, para de esta manera limitar la caída de presión a través del sistema de separación de aire 5, que a su vez limita el gasto de flujo a través del sistema. Esto actúa para mantener una pureza de producto de nitrógeno mínima, por ejemplo, 95% en volumen de nitrógeno. El sistema de separación de aire 5 puede ser cualquiera del los sistemas de adsorción oscilante de presión (PSA) o de permeación de membrana conocidos en la técnica. En la operación de los generadores de nitrógeno de PSA y de membrana actualmente disponibles, alta demanda de flujo del usuario final puede dar por resultado una disminución en la presión de descarga del generador de nitrógeno, incrementando de esta manera la caído de presión a través del generador de nitrógeno, que a su vez reduce el tiempo de retención en el separador de nitrógeno y da por resultado menor pureza del producto de nitrógeno. El sistema de la Fig. 1 está adaptado para operar en cualquiera de los 5 modos descritos enseguida dependiendo de las sincronización, duración y gasto de flujo del gas de producto demandado por el usuario final por la vía de la línea 11. 1) en un primer modo o de reserva, no hay demanda por
el usuario, en contenedor flexible 17 está lleno y ocupa el interior completo del recipiente de presión 19, y el volumen de gas compensador en el segundo volumen variable 23 del sistema de almacenamiento de gas de volumen variable 15 es esencialmente cero. El sistema de separación de aire 5 está en reserva. En este modo no hay flujo de gas compensador en el segundo volumen variable 23, y el gas compensador proporcionado por la vía del orificio 43 se ventila por la vía del orificio 49 mientras que se mantienen la retropresión apropiada en la linea 35. Si se utiliza la válvula de dos posiciones de tres vías 39 opcional y el orificio 53, la válvula se cierra contra la linea 37 y se abre entre las linea 41 y 51, para de esta manera colocar el circuito de gas compensador abierto a la atmósfera por la vía del orificio 53. No hay flujo de gas en cualquiera de las lineas en esta opción. en un segundo modo de operación, la demanda para el gas de producto por la vía de la linea de surtido de fluido de producto 11 excede el flujo disponible del gas de producto en la linea de suministro de fluido de producto de 7 , y el contenedor flexible 17 contiene el gas de producto almacenado. Esto
puede ocurrir (a) cuando el gas es primero demandado por el usuario después de que el sistema está en modo de reserva y el sistema de separación de aire requiere un periodo de tiempo corto para alcanzar la operación de estado permanente y/o (b) cuando la demanda del usuario es mayor que la capacidad del sistema de separación de aire en pureza de diseño. Durante estas situaciones en este modo de operación, el déficit de producto se proporciona por la efluencia de gas del contenedor flexible 17 por la vía de la linea 13. Conforme el gas de producto fluye fuera del contenedor flexible 17 el gas compensador fluye por la vía de la linea 35 en el segundo volumen variable 23 en aproximadamente el mismo gasto de flujo molar y la presión como el gas de producto. En un tercer modo de operación, la demanda para el gas de producto por la vía de la linea de surtido de fluido de producto 11 es menor que el flujo de gas producto en la linea de suministro de fluido de producto 7, y el contenedor flexible 17 no es llenado con el gas de producto. Durante esta situación, el gas de producto fluye al contenedor flexible 17 por la vía de la linea 13 mientras que el gas de producto fluye al usuario por la vía de
la linea de surtido de fluido de producto 11. Conforme el gas de producto fluye en el contenedor flexible 17, el gas compensador del segundo volumen variable 23 fluye por la vía de la linea 35 en aproximadamente el mismo gasto de flujo molar y la presión como el gas de producto fluye en el contenedor flexible 17. El gas compensador en exceso se ventila por la vía de la linea 47 y el orificio 49. Si se utiliza la válvula de tres vías 39 opcional y el orificio 53, el gas compensador adicional se ventila por la vía de la linea 51 y el orificio 53, y el gas compensador que fluye en la linea 37 es cortado. En un cuarto modo de operación, el contenedor flexible 17 está lleno de gas de producto y la demanda de gas de producto del usuario es igual o menor que la capacidad del sistema de separación de aire 5 en pureza de diseño. En este modo, no hay flujo de gas compensador en el segundo volumen variable 23, y el gas compensador proporcionado por la vía del orificio 43 se ventila por la vía del orifico 49 mientras que se mantiene la retropresión apropiada en la linea 35. Si se utiliza la válvula de tres vías 39 opcional y el orificio 53 y el flujo de gas de producto en la linea 11 es menor
que un valor predeterminado (por ejemplo, 1.2 SCFM) , el gas compensador adicional se ventila por la vía de la linea 51 y el orificio 53, el flujo de gas compensador en la linea 37 es cortado, y la presión en la linea 35 va a la presión atmosférica. Si el flujo de producto en la linea 11 es igual o mayor que un valor predeterminado (por ejemplo, 1.2 SCFM) , la válvula de tres vías 39 opcional activará y permitirá al gas compensador de 37 que sea suministrado a 33. En un quinto modo de operación, la demanda para el gas de producto por la vía de linea de surtido de fluido de producto 11 excede la capacidad del sistema de separación de aire 5 en pureza de diseño y el contenedor flexible 17 está vacio. Este modo ocurrirá raramente, pero si se presenta, un flujo de producto más alto será proporcionado por el sistema de separación de aire 5 en la pureza de producto reducida. En este modo, no hay flujo de gas compensador en el segundo volumen variable 23 debido a que esta lleno. El gas compensador proporcionado por la vía del orificio 43 se ventila por la vía del orificio 49 mientras que se mantienen la retropresión apropiada en la linea 35 y en el segundo volumen variable 23.
El gas compensador como se utiliza en la descripción anterior sirve por definición para mantener una presión en el segundo volumen variable 23 que es esencialmente igual a la presión en el contenedor flexible 17. El significado de "esencialmente igual a" significa que la diferencial de presión entre el gas en el segundo volumen variable 23 y el primer volumen variable 21 es usualmente insignificante o cero, pero puede variar ligeramente en el comienzo o al final de ciertos modos de operación descritos en lo anterior. El gas compensador que fluye en el segundo volumen variable 23 remplaza el volumen del gas de producto retirado del contenedor flexible 17. No hay diferencial de presión sustancial entre el segundo volumen variable 23 y el contenedor flexible 17 para hacer pasar el gas fuera del contenedor flexible 17, y el segundo volumen variable 23 no funciona como un compresor de gas para impulsar el gas producto del contenedor flexible 17 al usuario final. A la inversa, el gas compensador fluye fuera del segundo volumen variable 23 como un volumen correspondiente de los flujos de gas de producto en el contenedor flexible 17. No hay diferencial de presión sustancial entre el contenedor flexible 17 y el segundo volumen variable 23 para retirar el gas en el contenedor flexible 17, y el segundo volumen variable 23 no funciona para retirar el gas en el contenedor
flexible 17. La presión del gas de producto del contenedor flexible 17 se mantiene por la presión del gas de producto del sistema de separación de aire 5 y la presión del gas de producto al usuario final por la vía de la linea de surtido de fluido de producto 11 es proporcionada por la presión del gas del producto del sistema de separación de aire 5. Una modalidad ejemplar del sistema de almacenamiento de gas de volumen variable 15 se muestra en las Figs. 2A y 2B. En esta modalidad, el volumen variable 21 de la Fig. 1 es una bolsa de vejiga hecha de un material polimérico tal, por ejemplo, caucho de butilo. El material polimérico debe ser compatible con el fluido contenido en la bolsa de vejiga. En la Fig. 2A, la bolsa de vejiga 17 está instalada dentro del recipiente de presión 203 tal que las paredes de la bolsa de vejiga están en contacto con las paredes internas del recipiente cuando la bolsa de vejiga está llena en esencialmente la presión del gas de producto. El sistema de almacenamiento de gas de volumen variable 15 puede ser diseñado ventajosamente tal que la forma de la bolsa de vejiga en este modo delinea o conforma la forma de la superficie interna del recipiente de presión 203 y el segundo volumen variable 219 es esencialmente cero. El material polimérico de la bolsa de vejiga en este modo puede estar en una condición no estirada en donde la deformación de tensión en el material polimérico en las direcciones
generalmente paralelas a la superficie externa de la bolsa de vejiga es insignificante o esencialmente cero. Alternativamente, el material polimérico de la bolsa de vejiga en este modo puede estar en una condición estirada en donde la deformación de tensión en el material polimérico en las direcciones generalmente paralelas a la superficie externa de la bolsa de vejiga es positiva. El pasaje de entrada/salida 205 de la bolsa de vejiga 17 pasa a través del cuello similarmente formado 207 del recipiente de presión 203 y es retenido sellablemente en la salida de la abertura por la sección de pestaña 209 en contacto con la cara de la pestaña del recipiente 211. Una pestaña de acoplamiento (no mostrar) sella la sección de pestaña 209 contra la cara de la pestaña de recipiente 211. Otros métodos para sellar la salida de la bolsa de vejiga 17 a la salida del recipiente de presión 203 pueden ser contemplados el cual minimiza o elimina la posibilidad de estiramiento indeseable de las paredes de la bolsa de vejiga. El recipiente de presión 203 tiene paredes esencialmente rígidas y pueden ser fabricadas de cualquier material que es suficientemente rígido sobre el intervalo de presión de operación. Este material típicamente es acero al carbono u otra aleación de acero, pero puede ser material polimérico reforzado de fibra u otros materiales no metálicos conocidos en la técnica de recipientes de presión. El recipiente de
presión 203 incluye la entrada/salida de gas compensador 213 y la conexión de ventilación opcional 215. La Fig. 2B ilustra la configuración de la bolsa de vejiga 201 cuando el sistema de almacenamiento de gas de volumen variable 15 esta en un modo en donde el gas se ha retirado del interior de la bolsa de vejiga 17 para proporcionar un gasto de flujo de gas de producto al usuario funcional que es más grande que la capacidad de producción de nitrógeno del sistema de separación de aire 5. En este modo, la vejiga se contrae y se dobla conforme al volumen interior 21 disminuye y conforme el segundo volumen variable 219 se incrementa como es mostrado. Conforme se contrae la bolsa de vejiga, las paredes se flexionan con esfuerzo de doblamiento mínimo debido a que la bolsa no es restringida por los componentes estructurales interiores del recipiente de presión 203. La disminución en el volumen interior 21 corresponde a un incremento en el segundo volumen variable 219 conforme el gas compensador fluye a la entrada/salida 213 en esencialmente el mismo gasto de flujo molar y esencialmente en la misma presión conforme el gas de producto es retirado por la vía de la abertura 205. La combinación del sistema de almacenamiento de gas de volumen variable 15 y el controlador de gas compensador de la Fig. 1 tiene por lo menos dos funciones de operación: (1) proporciona gas de producto cuando la demanda del usuario
final excede la capacidad de producción del sistema de separación de aire 5 y (2) controla la retropresion sobre el sistema de separación de aire 5, para de esta manera mantener la pureza del producto. El sistema de almacenamiento de gas de volumen variable tiene una tercera función cuado el sistema de separación de aire 5 es un sistema PSA que opera en un ciclo que tiene un periodo sin generación de producto. Esta tercera función proporciona un volumen amortiguador de modo que el producto puede ser proporcionado al usuario final durante el periodo de no producción de PSA. Este periodo de no producción puede ocurrir, por ejemplo, en un sistema de PSA de un solo lecho o en un sistema de dos lechos que opera con una etapa de transferencia de gas entre los lechos. Un diagrama de tubería e instrumentación esquemático ilustra la Fig. 3 para una modalidad no limitativa de la invención que utiliza adsorción oscilante de presión integrada con un tanque de almacenamiento de tipo vejiga para proporcionar producto de nitrógeno a un usuario final. En esta modalidad, el aire de alimentación presurizado se proporciona en 110 a 160 psig por la vía de la línea 301, opcionalmente se filtra en el filtro 303, y fluye a través de la válvula de retención 305. El aire de alimentación presurizado, que debe ser filtrado y secado, se puede proporcionar por el usuario final o por un sistema de comprensión de aire separado (no mostrado) . Una primera
porción del aire de alimentación fluye por la vía de la linea 307 y una segunda porción fluye por la vía de la linea 309 para proporcionar aire piloto para la operación de la válvula como es descrito enseguida. Una porción del aire en la linea 307 fluye por la via de la linea 311 para proporcionar el gas de alimentación a un sistema PSA de dos lechos y una segunda porción fluye por la via de la linea 313 para proporcionar gas compensador a la bolsa de vejiga como es descrito enseguida . El sistema de adsorción oscilante de presión 315 comprende dos recipientes adsorbedores 317 y 319 que contiene un adsorberte selectivo de oxigeno tal como un material de tamiz molecular de carbón. El sistema PSA incluye la válvula de control de flujo 321 en los extremos de alimentación de los recipientes, la válvula de control de flujo 323 en los extremos de producto de los recipientes, y la válvula de control de flujo 325 entre los extremos de producto de los recipientes. Estas válvulas de control de flujo se operan cíclicamente para dirigir el flujo de gas para efectuar las etapas del ciclo del proceso de PSA como es descrito enseguida. Estas válvulas pueden ser cualquier tipo de válvula rotatoria, válvula operada por solenoide, o cualquier válvula activada neumática como es conocida en la técnica. En esta modalidad, las válvulas pueden ser válvulas de carrete y manguito operadas con aire con control de flujo de aire
piloto operado con solenoide. El aire piloto a estas válvulas es proporcionado por la via de las lineas 327, 329, y 331. El aire piloto fluye a los solenoides en válvulas de control de flujo de 321, 323 y 325 que son controladas por el controlador lógico de PSA 333 por la via de las lineas de señal 335, 337 y 339, respectivamente. El controlador lógico de PSA 333 recibe las señales de control del controlador lógico 343 por la via de la linea de señal 341 y controla las etapas del ciclo de PSA por la via de las lineas de señal 335, 337 y 339 cuando el sistema PSA estado operando. El controlador lógico 343 inicia y detiene la operación del sistema de PSA basado en el flujo de gas al usuario final, la presión del gas en el tanque de vejiga, y la presión del gas en la linea de aire compensador como es descrito enseguida. Alternativamente, los controladores lógicos 333 y 343 pueden ser combinados en un solo controlador lógico. En esta modalidad, los dos recipientes de adsorbedor 317 y 319 están en comunicación de flujo en los extremos de alimentación con la válvula de control de flujo 321 por la via de las lineas 345 y 347, respectivamente. El aire de la alimentación presurizado se proporciona a la válvula de control 321 por la via de la linea 311. El gas de desecho de PSA de la válvula de control de flujo 321 fluye por la via de las lineas 349, 351 y 352 al silenciador 353, y el gas de desecho es ventilado a la atmósfera por la via de
la linea 355. Los extremos de producto de los recipientes de adsorbedor 317 y 319 están en comunicación de flujo con la válvula de control 323 por la vía de las lineas 357 y 359, respectivamente. Los extremos de producto de los recipientes de adsorbedor están en comunicación de flujo por la vía de la linea 361, orificio 363, y válvula de control 325. La válvula de control 323 está en comunicación de flujo por la vía de la linea 365 con el orificio 367 y válvula de retención 369, y el nitrógeno de producto se proporciona por la via de la linea de suministro de fluido de producto 371. El sistema PSA puede operar de acuerdo con las siguientes etapas de ciclo ejemplares como es controlado por el controlador lógico 333 y válvula de control 321, 323 y 325: (1) El aire de alimentación presurizado fluye por la via de la válvula 321 y la linea 345 en el extremo de alimentación del recipiente de adsorbedor 317, el recipiente se presuriza mediante el gas de alimentación a la presión de operación, el oxigeno se adsorbe selectivamente del mismo, y el nitrógeno de productos se retira por la via de la linea 357 y la válvula 323. Durante esta etapa de presurización/elaboración del producto del recipiente de adsorbedor 317, el recipiente de adsorbedor 319 opera en una etapa de regeneración o de extracción en donde el oxigeno previamente adsorbido
es desorbido y conjuntamente con el espacio hueco el gas fluye por la vía de la linea 347, válvula 321, linea 349, linea 351, linea 352 y el silenciador 353, y el gas de desecho es ventilado a la atmósfera por la vía de la linea 355. (2) el extremo de producto del recipiente de adsorbedor 317 se coloca en comunicación de flujo con el extremo de producto del recipiente de adsorbedor 319, que solo ha completado su etapa de extracción o regeneración, y el gas de represurización fluye del recipiente de adsorbedor 317 al recipiente de adsorbedor 319, para de esta manera presurizar el recipiente a un nivel intermedio. Durante esta etapa, el sistema no genera gas de producto de nitrógeno. (3) recipiente de adsorbedor 317 opera en una etapa de extracción de regeneración en donde el oxigeno previamente adsorbido es desorbido y junto con el espacio hueco el gas fluye por la vía de la linea 345, válvula 321, linea 349, linea 351, linea 352 y el silenciador 353, y el gas de desecho es ventilado a la atmósfera por la vía de la linea 355. Durante este periodo, el aire de alimentación fluye por la vía de la válvula 321 y la válvula linea 347 en el extremo de alimentación de recipiente de adsorbedor 319, el oxigeno es selectivamente adsorbido en el mismo, y el nitrógeno
de producto es retirado por la vía de 359 y válvula 323. (4) El extremo de producto del recipiente de adsorbedor 317 se coloca en comunicación de flujo con el extremo de producto del recipiente de adsorbedor 319, que solo ha completado su etapa de presurización/elaboración de producto, y el gas de represurización fluye del recipiente de adsorbedor 319 al recipiente de adsorbedor 317, para de esta manera incrementar la presión en el recipiente a un nivel intermedio. Durante esta etapa, el sistema no genera gas de producto de nitrógeno. Las etapas (1) hasta (4) se repiten de manera cíclica. Un período sin flujo corto se puede insertar entre cada etapa para permitir el tiempo para el cambio de las válvulas 321, 323, y 325 a la siguiente posición. En una modalidad ejemplar, la duración de las etapas puede ser como sigue: (1) etapa de presurización/elaboración del producto, 55.5 seg; (2) despresurización por la transferencia de gas de recipiente a recipiente, 4.5 seg; (3) extracción o regeneración del período sin flujo corto, 55.5 seg; (4) presurización por la transferencia de gas de recipiente a recipiente, 4.5 seg; y los períodos sin flujo corto entre las etapas pueden' ser de aproximadamente 0.5 seg cada uno. La duración total de un ciclo en este ejemplo es 122 seg .
Otro número de recipientes de adsorbedor y de otros ciclos de PSA pueden ser utilizados, si es deseado. Por ejemplo, un sistema de un solo recipiente podría ser utilizado, pero un sistema de almacenamiento de gas de volumen variable más grande sería requerido debido a que nada de gas de producto sería generado durante al etapa de extracción/regeneración. Alternativamente, más de dos recipientes de adsorbedor podrían ser utilizados, lo cual permitiría el suministro de producto interrumpido, pero la tubería y las válvulas requeridas serían más complejas. El sistema PSA descrito en lo anterior puede ser integrado con el sistema de almacenamiento de gas de volumen variable y el sistema de gas compensador para proporcionar el flujo de gas de producto requerido al usuario final. Con referencia nuevamente a la Fig. 3, una porción mayor del aire de alimentación presurizado en la línea 313 fluye por la vía de la línea 371 a la válvula 373 y una porción menor proporciona el aire piloto por la vía de la línea 375 para operar la válvula 373. La válvula 373 opera en cualquiera de los dos modos de acuerdo con las señales del controlador lógico 343 por la vía de la línea de señal 377: un primer modo en el cual el aire se proporciona para compensar el gas por la vía de la línea 379 y un segundo modo en el cual el flujo de aire de la línea 371 se detiene mientras que el gas compensador residual en el circuito de gas compensador se
rompe nuevamente a través de la válvula 373, orificio 381, linea 383, lineas de ventilación 351 y 352, y el silenciador 353. Cuando la válvula 373 opera en el primer modo, el aire compensador fluye por la via de la linea 379, el orificio de 385 y la linea 387 al segundo volumen variable 23 del sistema de almacenamiento de gas de volumen variable 15. Este flujo de gas compensa para el gas de nitrógeno de producto que fluye fuera de la bolsa de vejiga o el contenedor flexible 17 cuando la demanda de gas de producto al usuario por la via de la linea de surtido de fluido de producto 11 excede la capacidad del sistema PSA 315. Una porción del gas que sale del orificio 385 fluye por la via de la linea 389 al orifico 391, y es ventilado del mismo por la via de las lineas 392 y 352, silenciador 353, y la linea 355. Las áreas de sección transversal de flujo de los orificios se seleccionan de modo que (1) el gasto de flujo molar de gas compensador al segundo volumen variable 23 es suficiente para compensar el gasto de flujo molar del gas de producto que sale de la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21 por la via de la linea 13 y (2) la presión en la linea 387 y el segundo volumen variable 23 es esencialmente igual a la presión en la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21. Cuando la válvula 373 opera en el segundo modo, el
flujo de aire de la linea 371 es detenido y el gas compensador residual en el circuito de gas compensador se rompe nuevamente a través de la válvula 373, orificio 381, linea 383, lineas de ventilación 351 y 352, y el silenciador 353. Además, el gas compensador se rompe nuevamente a través de la linea 389, orificio 391, y la linea 392 a la linea 352, el silenciador 353, y la linea de ventilación 355. El gas de ventilación compensa para el gas de producto que entra a la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21 por la via de la linea 13. Cuando la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21 es completo, todo el gas compensador se ha ventilado y la presión en las lineas de gas compensador es aproximadamente atmosférica. El conmutador de detección de flujo 393 detecta el flujo y envía una señal por la vía de la línea de señal 394 al controlador lógico 343 cuando el gasto de flujo en la línea de surtido de fluido de producto 11 excede un gasto de flujo predeterminado. El conmutador de detección de flujo 393 está normalmente abierto por debajo del gasto de flujo predeterminado y está cerrado en o arriba de este gasto de fluj o . El conmutador de detección de flujo de 395 detecta la presión en la línea de gas compensador 387 y envía una señal por la vía de la línea de señal 396 al controlador lógico 343 cuando la presión en la línea 387 excede una
primera presión predeterminada. El conmutador de detección de presión 395 está normalmente abierto por debajo de la primera presión determinada y está cerrado en o arriba de esta presión . El conmutador de detección de presión 397 detecta la presión en la linea 13 (esencialmente equivalente a la presión de la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 17) y envía una señal por la vía de la línea de señal 398 al controlador lógico 343 cuando la presión en la línea 13 excede una segunda presión predeterminada. El conmutador de detección de presión 397 está normalmente cerrado por debajo de la segunda presión predeterminada y está abierto en o arriba de esta presión. Una secuencia de operación típica puede ser descrita para ilustrar una modalidad de la invención. La secuencia inicia con un primer modo en el cual el sistema de la Fig. 3 está en reposo, no hay demanda de flujo por el usuario del final por la vía de la línea de surtido de fluido de producto 11, la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21 está completo en la presión normal requerida por el usuario final, y el sistema PSA 315 está inactivo. En este primer modo, el conmutador de flujo 393 está abierto, el conmutador de detección de presión 395 está abierto, y el conmutador de detección de presión 397 está cerrado. El controlador lógico 343 mantiene la válvula 373 en una primera
posición en donde el flujo de gas compensador por la vía de la linea 371 es detenido y la linea de ventilación de gas compensador 383 está en comunicación de flujo con la atmósfera por la vía de la linea 352, el silenciador 353 y la linea de ventilación 355. El controlador lógico 343 también dirige el controlador lógico de PSA 333 para inactivar las válvulas 321, 323, y 325. Un segundo modo de operación comienza con las demandas de usuario final del producto por la vía de la linea de surtido de fluido de producto 11. El flujo de gas al usuario final es inmediatamente proporcionado de la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21 por la vía de la linea 13, el conmutador de detección de flujo 393 rápidamente se cierra, y la señal del conmutador pasa por la vía de la linea de señal 394 controlador lógico 343. El controlador lógico envía una señal por la vía de la línea de señal 377 que activa la válvula 373 para enviar gas compensador de la línea 371 por la vía de la línea 379, el orificio 385 y la línea 387 en el segundo volumen variable 23, para de esta manera compensar el retiro de gas de producto de la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21. Algo de gas compensador fluye a la ventilación por la vía del orificio 391 como es descrito en lo anterior con el fin de mantener la presión requerida en el segundo volumen variable 23 esencialmente igual a la presión de gas de producto en la bolsa de vejiga o
el primer volumen variable 21. Un tercer modo de operación comienza en poco tiempo después en el cual el conmutador de detección de presión 395 se cierra, y la señal de conmutador pasa por la vía de la linea de señal 396 al controlador lógico 343. El controlador lógico envía una señal por la vía de la línea de señal 341 al controlador lógico de PSA 333, que activa la operación del sistema PSA 315. El nitrógeno de producto del sistema PSA comienza a fluir por la vía de la línea 365, el orifico de control de flujo 367, la válvula de retención 369 y la línea 371. Cuando la demanda de producto del usuario final es menor que la salida de diseño del sistema PSA, una porción del gas de producto de la línea 371 fluye al usuario final por la vía de la línea 11, y la porción restante fluye por la vía de la línea 13 para rellenar la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21. Esto continua hasta que la bolsa de vejiga está completa. Cuando la demanda de producto del usuario final es más grande que la salida de diseño del sistema PSA, todo el gas de producto de la línea 371 fluye al usuario final por la vía de la línea 11 y el gas de producto restante se proporciona por la vía de la línea 13 de la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21. Esto puede continuar hasta que la bolsa de vejiga está vacía, pero el sistema integrado típicamente se diseña de modo que la capacidad de producción del sistema PSA 315 y el volumen de la bolsa de vejiga o el
primer volumen variable 21 son suficientes para satisfacer la demanda de producto del usuario final máxima. Un cuarto modo de operación comienza cuando la demanda de producto del usuario final termina. El conmutador de flujo 393 se abre y la señal del conmutador pasa por la vía de la linea de señal 394 al controlador lógico 343. El controlador lógico envía una señal por la vía de la línea se señal 377 que desactiva la válvula 373, que detiene el gas compensador de la línea 371. El sistema PSA permanece activado durante un período de tiempo predeterminado, y si es necesario opera para llenar la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21 durante una porción inicial de este período de tiempo. Para la posición restante de este período de tiempo, el sistema PSA permanece activado tal que las válvulas 321, 323, y 325 continúan operando aunque no hay flujo a través de la línea 365. Al final de este período de tiempo predeterminado, que por ejemplo puede ser de aproximadamente 5 minutos, el sistema se revierte al primer modo como es descrito en lo anterior y las válvulas 321, 323, y 325 cesan la operación. Sobre cualquier período de operación en el cual el gas de producto está fluyendo en la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21, el valor absoluto promedio de la diferencia entre el gasto de flujo molar del gas compensador a través del orifico 385 y el gasto de flujo molar del gas
compensador a través de los orificios 391 es esencialmente igual al valor absoluto promedio de la diferencia entre el gasto de flujo molar del gas de producto en la linea de suministro de fluido de producto 371 y el gasto de flujo molar del gas de producto en la linea de surtido de gas de producto 11. Del mismo modo, durante cualquier periodo de operación en el cual el gas de producto está fluyendo fuera de la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21, el valor absoluto promedio de la diferencia entre el gasto de flujo molar del gas compensador a través del orificio 385 y el gasto de flujo molar del gas compensador a través del orifico 391 es esencialmente igual al valor absoluto promedio de la diferencia entre el gasto de fluido molar del gas de producto en la linea de suministro de fluido de producto 371 y el gasto de flujo molar del gas del producto en la linea de surtido de gas de producto 11. Mientras que el sistema de generación, almacenamiento y suministro de fluido se ilustra en lo anterior para proporcionar un producto de gas de nitrógeno, el sistema se puede utilizar para proporcionar cualquier gas, el fluido supercritico o liquido que sea compatible con los materiales del sistema PSA, bolsa de vejiga, tubería y componentes de instrumentación. EJEMPLO El sistema de la Fig. 3 se operó para suministrar
producto de gas de nitrógeno a un sistema de servicio de neumáticos automotrices para las etapas de asentamiento de la cubierta, montaje del neumático e inflamiento del neumático. El nitrógeno a una pureza de 99.5% en volumen se suministró por la vía de la linea de surtido de fluido de producto 11 a una presión de suministro de aproximadamente 140 psig y temperatura ambiente. Los gastos de flujo fueron principalmente entre 0 y 8 SCFM y ocasionalmente alcanzaron un gasto de flujo pico de 25 SCFM durante la etapa de asentamiento de la cubierta. La demanda de producto de gas variada previamente y dependiendo de la actividad de los operadores del sistema de montaje de neumáticos. El sistema PSA 315 como es descrito en la anterior utilizó recipientes de adsorbedor que tienen un diámetro interior de 5.9 pg y una longitud de 39 pg, y cada recipiente contiene 26.5 Ib del tamiz molecular de carbón. El sistema PSA opera de acuerdo con el ciclo descrito en lo anterior con una duración del ciclo 122 seg y se diseña para proporcionar la pureza de producto de por lo menos 99% en volumen en proporciones de producción de hasta 4 SCFM. La pureza del producto disminuye arriba del flujo de producto de 4 SCFM, y cae a 96% en volumen a una proporción de producción de 7 SCFM. El aire de suministro se proporciona por la instalación del usuario final por la vía de la linea 301 a
150 psig. Las presiones del producto PSA en la linea 371, la presión del gas de producto en la bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21, y la presión del gas compensador en el segundo volumen variable 23 promedia 140 psig. La bolsa de vejiga o el primer volumen variable 21 está hecha de caucho de butilo y tiene un volumen de 4.7 cu ft cuando está completa y en contacto con la superficie interior del recipiente de presión 19. El conmutador de detección de flujo 393 está normalmente abierto por debajo de 1.2 SCFM y está cerrado en o arriba de este gasto de flujo. El conmutador de detección de presión 395 está normalmente abierto por debajo de 80 psig y esta cerrado en o arriba de esta presión. El conmutador de detección de presión 397 está normalmente cerrado por debajo de 95 psig y está abierto en o arriba de esta presión. Los diámetros de orificios son como sigue: 363, 0.100 pg; 367, 0.100 pg; 381, 0.021 pg; 385, 0.050 pg; y 391, 0.018 pg. Las modalidades del sistema de almacenamiento y suministro descritas en lo anterior se pueden utilizar para suministrar gas presurizado en flujo variable e intermitente para cualquier tipo de aplicación. Algunas aplicaciones representativas incluyen pero no están limitadas a tanques y contenedores de inertización, empacamiento de productos, purga de tuberías, y equipo de operación en tiendas de
neumáticos automotrices. En esta última aplicación, por ejemplo, el gas se puede utilizar para maquinas de montaje y desmontaje de neumáticos, inflamiento de neumáticos y llaves de tuerca de impacto y otras herramientas operadas con gas.