PL191693B1 - Method of and apparatus for supplying gas - Google Patents
Method of and apparatus for supplying gasInfo
- Publication number
- PL191693B1 PL191693B1 PL336609A PL33660999A PL191693B1 PL 191693 B1 PL191693 B1 PL 191693B1 PL 336609 A PL336609 A PL 336609A PL 33660999 A PL33660999 A PL 33660999A PL 191693 B1 PL191693 B1 PL 191693B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- user
- tank
- tanks
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 161
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 12
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
- B22F3/15—Hot isostatic pressing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
- F15B1/02—Installations or systems with accumulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/14—Energy-recuperation means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
- F17C5/06—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/04—Methods for emptying or filling
- F17C2227/043—Methods for emptying or filling by pressure cascade
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
1. Sposób zasilania uzytkownika gazem oraz odzyskiwa- nia gazu pozostajacego u uzytkownika, polegajacy na maga- zynowaniu gazu pod cisnieniem przynajmniej w jednym zbiorniku magazynowym oraz przesylaniu gazu w czasie zasilania z tego zbiornika magazynowego do uzytkownika, korzystnie za posrednictwem przetwornika cisnienia, a takze przesylaniu pozostajacego u uzytkownika gazu, korzystnie równiez za posrednictwem przetwornika cisnienia, do innego zbiornika magazynowego, znamienny tym, ze miedzy zbior- nikiem magazynowym, a zbiornikiem uzytkownika stosuje sie zespól kilku cisnieniowych zbiorników buforowych, tworza- cych kaskadowy uklad cisnienia, przy czym zasilanie uzyt- kownika rozpoczyna sie od polaczenia zbiornika wzglednie urzadzenia technologicznego uzytkownika ze zbiornikiem o najmniejszym cisnieniu, a nastepnie - po zamknieciu tego polaczenia - laczeniu go kolejno ze zbiornikami o wyzszym cisnieniu, az do uzyskania zadanego cisnienia gazu u uzyt- kownika, natomiast przy odzyskiwaniu gazu stosuje sie laczenie zbiornika wzglednie urzadzenia technologicznego uzytkownika z zespolem zbiorników buforowych w odwrotnej kolejnosci. PL PL PL 1. A method of supplying gas to a user and recovering gas remaining at the user's disposal, consisting in storing gas under pressure in at least one storage tank and transmitting the gas during the supply from this storage tank to the user, preferably via a pressure transmitter, and also transmitting gas remaining at the user's disposal, preferably also via a pressure transducer, to another storage tank, characterized in that a set of several pressure buffer tanks is used between the storage tank and the user's tank, creating a cascade pressure system, with the user's supply kownik begins with connecting the tank or the user's technological device with the tank with the lowest pressure, and then - after closing this connection - connecting it successively with tanks with higher pressure, until the desired gas pressure is obtained at the user, while for gas recovery, the following methods are used: connecting the tank or the user's technological device with the set of buffer tanks in the reverse order. PL PL PL
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób zasilania użytkownika gazem oraz odzyskiwania gazu pozostającego u użytkownika, polegający na magazynowaniu gazu pod ciśnieniem przynajmniej wjednym zbiorniku magazynowym oraz przesyłaniu gazu w czasie zasilania z tego zbiornika magazynowego do użytkownika, korzystnie za pośrednictwem przetwornika ciśnienia, a także przesyłaniu pozostającego u użytkownika gazu, korzystnie również za pośrednictwem przetwornika ciśnienia, do innego zbiornika magazynowego.The present invention relates to a method of supplying a user with gas and recovering the gas remaining at the user's disposal, consisting in storing gas under pressure in at least one storage tank and transmitting gas during supply from this storage tank to the user, preferably via a pressure transducer, and also transmitting the gas remaining at the user's disposal. preferably also via a pressure transducer to another storage vessel.
Przedmiotem wynalazku jest również urządzenie do zasilania użytkownika gazem oraz do odzyskiwania gazu pozostającego u użytkownika wyposażone przynajmniej w jeden zbiornik magazynowy, w którym magazynowany jest gaz pod ciśnieniem, oraz w przetwornik ciśnienia, za pośrednictwem, którego zbiornik magazynowy jest połączony układem przewodów zaopatrzonych w sterowane zawory z użytkownikiem oraz winny zbiornik magazynowy, przeznaczony do odzyskiwania gazu pozostającego u użytkownika i połączony z nim układem przewodów wyposażonych w sterowane zawory, za pośrednictwem innego przetwornika ciśnienia.The invention also relates to a device for supplying the user with gas and for recovering the gas remaining with the user, provided with at least one storage tank in which the gas is stored under pressure, and with a pressure transducer, through which the storage tank is connected by a system of conduits provided with controllable valves. with the user and a guilty storage tank, intended to recover the gas remaining at the user and connected to it by a system of conduits equipped with controlled valves, through another pressure transducer.
Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 5 676 180 znane jest urządzenie do magazynowania i sprężania gazu w stacji napełniania gazem ziemnym zbiorników pojazdów, wyposażone w stalowe zbiorniki ciśnieniowe, w których wnętrzu umieszczone są elastyczne pęcherze z tworzywa sztucznego, przylegające do wewnętrznej powierzchni tych zbiorników, przy czym wnętrze tych pęcherzy jest napełniane gazem o niskim ciśnieniu. Między pęcherzami i wewnętrzną powierzchnią zbiorników znajduje się płyn hydrauliczny, który po uruchomieniu pompy zwiększa parcie na powierzchnię pęcherzy, powodując zmniejszenie ich objętości i sprężenie zawartego wnich gazu do żądanej wartości ciśnienia, umożliwiającego zasilanie zbiorników pojazdów. Urządzenie umożliwia zastąpienie drogich w eksploatacji sprężarek gazu ekonomiczniejszymi pompami hydraulicznymi. Zespół sterowania powoduje selektywne doprowadzanie gazu do zbiornika pojazdu z jednego lub z kilku zbiorników ciśnieniowych.From U.S. Patent No. 5,676,180, a device for storing and compressing gas in a natural gas filling station for vehicle tanks is known, equipped with steel pressure tanks in which flexible plastic bladders are placed inside, adhering to the inner surface of these tanks. the interior of the bubbles is filled with a low pressure gas. Between the bubbles and the inner surface of the tanks there is a hydraulic fluid which, after starting the pump, increases the pressure on the surface of the bubbles, reducing their volume and compressing the gas contained in them to the required pressure, which enables supplying vehicle tanks. The device enables the replacement of expensive gas compressors with more economical hydraulic pumps. The control unit causes the gas to be selectively supplied to the vehicle's tank from one or more pressure vessels.
Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 5 479 966 znany jest sposób szybkiego napełniania zbiornika pojazdu gazem ziemnym pod wysokim ciśnieniem ze zbiornika magazynowego, polegający na tym, że dzięki instalacji zasilającej wyposażonej w pompę, parownik i zbiornik pośredni, wymiennik ciepła i zespół dozujący ciśnienie doprowadzanego gazu nie przekracza nominalnego ciśnienia w zbiorniku pojazdu, a równocześnie końcowa temperatura gazu w zbiorniku pojazdu nie przekracza temperatury otoczenia. Uzyskuje się to przez adiabatyczne sprężanie gazu w zbiorniku pojazdu, przy czym wzrost temperatury jest automatycznie kompensowany dzięki zastosowaniu w instalacji zbiornika pośredniego i wymiennika ciepła.U.S. Patent No. 5,479,966 discloses a method for quickly filling a vehicle tank with high pressure natural gas from a storage tank, consisting in the fact that thanks to a supply system equipped with a pump, an evaporator and an intermediate tank, a heat exchanger and a pressure dosing unit the supplied gas does not exceed the nominal pressure in the vehicle's tank, and at the same time the final gas temperature in the vehicle's tank does not exceed the ambient temperature. This is achieved by adiabatic compression of the gas in the vehicle's tank, the temperature rise being automatically compensated for by the use of an intermediate tank and a heat exchanger in the installation.
Z francuskiego opisu patentowego nr FR 797 690 znany jest sposób i urządzenie do zasilania pojazdów określoną objętością ciekłego gazu zawierającego ponadto, wskutek wymiany ciepła, fazę gazową, wytworzoną podczas przepływu gazu do zbiornika użytkownika.French patent FR 797 690 discloses a method and a device for supplying vehicles with a predetermined volume of liquid gas which further comprises, by heat exchange, a gas phase produced during the flow of gas to the user tank.
Urządzenie to jest wyposażone w zbiornik magazynowy o niskim ciśnieniu gazu, w usytuowane szeregowo albo równolegle zbiorniki pośrednie oraz w parownik, wytwarzający gaz o ciśnieniu żądanym przez użytkownika. Faza gazowa wytwarzająca się w zbiorniku połączonym z parownikiem jest zawracana ze zbiornika wstępnego i skrapla się wnim, zaś faza gazowa wytwarzająca się w parowniku jest zawracana do połączonego z nim zbiornika, w którym częściowo skrapla się, a częściowo odprowadzana jest do zbiornika wstępnego, w którym dopiero następuje skroplenie. Dzięki temu do użytkownika jest dostarczana faza ciekła o odpowiednio wysokim ciśnieniu, oddzielona od fazy gazowej.The device is equipped with a low gas pressure storage tank, intermediate tanks arranged in series or parallel, and an evaporator to produce gas at a pressure desired by the user. The gas phase generated in the tank connected to the evaporator is returned from the pre-tank and condenses therein, and the gas phase generated in the evaporator is returned to the tank connected to it, where it is partially condensed and partly discharged to the pre-tank where only the condensation takes place. As a result, the user is supplied with a liquid phase at a sufficiently high pressure, separated from the gas phase.
Z publikacji międzynarodowego zgłoszenia PCT nr WO 88/01708 znany jest sposób i urządzenie do zasilania stanowiska technologicznego gazem dostarczanym ze zbiorników o stosunkowo niskim ciśnieniu. Urządzenie pełniące również funkcję reduktora ciśnienia gazu jest wyposażone w zbiornik magazynowy gazu o wysokim ciśnieniu, połączony ze stanowiskiem technologicznym za pośrednictwem instalacji gazowej wyposażonej w ejektor, którego przewód ssący łączy się wybiórczo, za pomocą odpowiednio sterowanych zaworów, ze zbiornikami o ciśnieniu równym lub niższym od ciśnienia użytkowego. Początkowo, gdy gaz jest doprowadzany bezpośrednio ze zbiornika magazynowego o wysokim ciśnieniu, otwiera się zawór łączący przewód ssący ejektora ze zbiornikiem o najniższym ciśnieniu i gaz z tego zbiornika jest zasysany przez ejektor, uzupełniając strumień gazu płynący do użytkownika ze zbiornika magazynowego. Po odpowiednim zmniejszeniu się ciśnienia w zbiorniku magazynowym, następuje odcięcie zbiornika o najniższym ciśnieniu i otwarcie zaworuFrom the publication of the international PCT application No. WO 88/01708, a method and a device for supplying a process station with gas supplied from relatively low pressure tanks is known. The device, which also functions as a gas pressure reducer, is equipped with a high-pressure gas storage tank, connected to the process station by means of a gas installation equipped with an ejector, the suction line of which connects selectively, by means of appropriately controlled valves, to tanks with a pressure equal to or lower than service pressure. Initially, when gas is supplied directly from the high pressure storage tank, a valve opens connecting the ejector suction line to the lowest pressure tank and gas from this tank is sucked through the ejector, replenishing the gas stream flowing to the user from the storage tank. After the pressure in the storage tank is adequately reduced, the tank with the lowest pressure is cut off and the valve is opened
PL 191 693 B1 zbiornika o wyższym ciśnieniu, z którego kolejno zasysany jest gaz, uzupełniając strumień gazu pod wysokim ciśnieniem, płynący ze zbiornika magazynowego. Ta sama procedura jest kontynuowana dla następnych zbiorników o coraz niższym ciśnieniu. Celem urządzenia jest więc zasilanie gazem stanowiska technologicznego ze zbiorników o ciśnieniu niższym od ciśnienia użytkowego, bez potrzeby stosowania sprężarek gazu.A higher pressure tank from which the gas is sucked in sequence, replenishing the high pressure gas stream flowing from the storage tank. The same procedure continues for the next tanks with ever lower pressure. The purpose of the device is therefore to supply gas to the process station from tanks with a pressure lower than the usable pressure, without the need to use gas compressors.
Zarówno sposób, jak i urządzenie do zasilania użytkownika gazem stosowane są w przemyśle do zasilania urządzeń do gorącego, izostatycznego wytłaczania oraz do urządzeń do wysokociśnieniowego oziębiania, zwłaszcza w procesach obróbki cieplnej metali.Both the method and the apparatus for supplying the user with gas are used in industry to supply hot isostatic extrusion equipment and high pressure quench equipment, especially in metal heat treatment processes.
W procesie znanego gorącego, izostatycznego wytłaczania stosowany jest gaz, najczęściej argon względnie azot pod ciśnieniem. w urządzeniu do wytłaczania wysokie ciśnienie gazu uzyskuje się w następujący sposób. Gaz magazynowany w stanie ciekłym w zbiorku pod ciśnieniem wynoszącym około 1,8x104 Pa odparowuje się w wysokociśnieniowym parowniku i przesyła do zbiornika magazynowego. w zależności od wymaganego ciśnienia i żądanej temperatury gazu w urządzeniu, przesyła się z parownika gaz w stanie gazowym pod ciśnieniem do 300x105 Pa do urządzenia do gorącego, izostatycznego wytłaczania, przy czym w przypadku, gdy ciśnienie gazu w urządzeniu do wytłaczania jest zbyt niskie, dodatkowo doprowadzany jest w odpowiedniej ilości gaz pod ciśnieniem ze zbiornika buforowego za pośrednictwem przetwornika ciśnienia. Następnie w piecu zintegrowanym z urządzeniem wytłaczającym gaz jest ogrzewany do wysokiej temperatury, na przykład 1000°C, wskutek czego jego ciśnienie wzrasta do wartości około 1000x105 Pa. Jeżeli podczas postoju urządzenia wytłaczającego dojdzie do obniżenia ciśnienia gazu, to może on zostać dodatkowo doprowadzony za pośrednictwem przetwornika ciśnienia.The known hot isostatic extrusion process uses a gas, most often argon or nitrogen under pressure. in the extrusion device, high gas pressure is obtained as follows. The gas stored in liquid state in the tank at a pressure of about 1.8x10 4 Pa is evaporated in a high pressure evaporator and sent to the storage tank. depending on the required pressure and the desired temperature of the gas in the device, the gas is transferred from the evaporator in a gaseous state under a pressure of up to 300x10 5 Pa to the hot isostatic extrusion device, whereby in the event that the gas pressure in the extrusion device is too low, additionally, gas under pressure is supplied in sufficient quantity from the buffer vessel via a pressure transducer. Then, in a furnace integrated with the extrusion device, the gas is heated to a high temperature, for example 1000 ° C, whereby its pressure increases to a value of about 1000x10 5 Pa. If the pressure of the gas drops while the extruding device is at a standstill, it can additionally be supplied via a pressure transducer.
Po zakończeniu procesu technologicznego przez urządzenie wytłaczające, następuje odciążenie ciśnienia i odprowadzenie nadmiaru gazu do zbiornika buforowego, aż do wyrównania ciśnienia, przy czym pozostała w urządzeniu wytłaczającym reszta gazu zostaje za pośrednictwem przetwornika ciśnienia odprowadzona do atmosfery.After the end of the technological process by the extruding device, the pressure is unloaded and the excess gas is discharged to the buffer tank until the pressure equalizes, while the remaining gas in the extruding device is discharged to the atmosphere via a pressure transducer.
Przed powtórnym rozpoczęciem procesu technologicznego winna zostać doprowadzona do urządzenia wytłaczającego ilość gazu równa ilości gazu odprowadzonego do atmosfery pod ciśnieniem w przybliżeniu równym ciśnieniu w zbiorniku buforowym.Before restarting the technological process, an amount of gas equal to the amount of gas discharged into the atmosphere should be introduced to the extruding device at a pressure approximately equal to the pressure in the buffer vessel.
Innym przykładem zasilania gazem użytkownika są procesy wysokociśnieniowego oziębiania. w procesach tych materiały wyżarzone względnie ogrzane, zwłaszcza stal, oziębia się szybko za pomocą sprężonego gazu, powodując ich zahartowanie, a następnie, w kolejnym etapie obróbki cieplnej, poddaje się je ulepszaniu cieplnemu względnie odpuszczaniu. W tym celu zasila się gazem ze zbiornika magazynowego zbiornik ciśnieniowy użytkownika, aż do uzyskania ciśnienia roboczego, zaś po zakończeniu procesu resztę gazu zawartego w zbiorniku ciśnieniowym użytkownika rozpręża się przez połączenie go z atmosferą.Another example of a user gas supply are high pressure quench processes. in these processes, the annealed or heated materials, in particular steel, are quenched rapidly with compressed gas, causing them to harden, and then, in a subsequent heat treatment step, they are subjected to thermal improvement or tempering. To this end, the user pressure vessel is fed with gas from the storage tank until the operating pressure is reached, and after the process is completed, the rest of the gas contained in the user's pressure vessel is expanded by bringing it into contact with the atmosphere.
W obydwu omówionych wyżej przypadkach zastosowań zasilania gazem występują niedogodności polegające na tym, że energia zgromadzona w sprężonym gazie nie zostaje w dostatecznym stopniu wykorzystana względnie nie zostaje odzyskana, powodując znaczne straty gazu.In both of the above-discussed gas supply applications, the disadvantage is that the energy stored in the pressurized gas is not sufficiently used or recovered, resulting in significant gas losses.
Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu zasilania gazem, który wyeliminuje niedogodności znanych dotychczas sposobów zasilania, umożliwiając maksymalne zmniejszenie zużycia gazu i dostarczanej wraz z nim energii.The object of the invention is to provide such a method of supplying gas that will overcome the drawbacks of the previously known methods of supply, allowing the maximum reduction of gas consumption and the energy supplied with it.
Cel ten zrealizowano w sposobie zasilania użytkownika gazem oraz odzyskiwania gazu pozostającego u użytkownika, który charakteryzuje się tym, że między zbiornikiem magazynowym a zbiornikiem użytkownika stosuje się zespół kilku ciśnieniowych zbiorników buforowych, tworzących kaskadowy układ ciśnienia, przy czym zasilanie użytkownika rozpoczyna się od połączenia zbiornika względnie urządzenia technologicznego użytkownika ze zbiornikiem o najmniejszym ciśnieniu, a następnie -po zamknięciu tego połączenia - łączeniu go kolejno ze zbiornikami o wyższym ciśnieniu, aż do uzyskania żądanego ciśnienia gazu u użytkownika, natomiast przy odzyskiwaniu gazu stosuje się łączenie zbiornika względnie urządzenia technologicznego użytkownika z zespołem zbiorników buforowych w odwrotnej kolejności.This aim is achieved in the method of supplying the user with gas and recovering the gas remaining at the user's, which is characterized in that between the storage tank and the user's tank there is a set of several pressure buffer tanks forming a pressure cascade system, the user supply starting from the connection of the tank or the user's technological device with the tank with the lowest pressure, and then - after closing this connection - connecting it successively with the tanks with a higher pressure until the desired gas pressure is obtained at the user, while for gas recovery, the tank or user's technological device is connected with a group of tanks buffer in reverse order.
Do przepływu gazu między zespołem zbiorników buforowych, a użytkownikiem stosuje się różnicę ciśnień oraz ewentualnie różnicę temperatur między łączonymi zbiornikami.The pressure difference and possibly the temperature difference between the connected tanks are used for the gas flow between the set of buffer tanks and the user.
Jako gaz stosuje się gaz obojętny, zwłaszcza argon, hel oraz ewentualnie azot, względnie mieszaninę gazów obojętnych, albo też gaz reaktywny, zwłaszcza wodór oraz ewentualnie dwutlenek węgla, względnie mieszaninę gazów reaktywnych.The gas used is an inert gas, in particular argon, helium and, if appropriate, nitrogen or a mixture of inert gases, or else a reactive gas, in particular hydrogen, and optionally carbon dioxide, or a mixture of reactive gases.
PL 191 693B1PL 191 693B1
Zbiorniki buforowe, przynajmniej podczas ich pierwszego napełniania, napełnia się z dodatkowego zbiornika, zawierającego gaz w stanie ciekłym.Buffer tanks, at least during their initial filling, are filled from an additional tank containing liquid gas.
Sposób zasilania gazem użytkownika oraz odzyskiwania gazu pozostającego u użytkownika, według wynalazku, jest szczególnie przystosowany do zasilania urządzeń do technologii gorącego, izostatycznego wytłaczania względnie urządzeń do wysokociśnieniowego oziębiania gazowego, zwłaszcza w procesach obróbki cieplnej metali.The method of supplying gas to the user and recovering the gas remaining at the user, according to the invention, is particularly suitable for feeding devices for hot isostatic extrusion or high pressure gas quenching devices, in particular in metal heat treatment processes.
Celem wynalazku jest również opracowanie urządzenia do zasilania użytkownika gazem oraz do odzyskiwania gazu pozostającego u użytkownika, które zapewni bezawaryjne zasilanie urządzeń technologicznych użytkownika, a równocześnie wyeliminuje niedogodności znanych dotychczas urządzeń tego rodzaju.It is also an object of the invention to provide a device for supplying a user with gas and for recovering the gas remaining at the user's disposal, which will ensure a failure-free power supply to the user's technological devices and at the same time eliminate the disadvantages of previously known devices of this type.
Cel ten zrealizowano w urządzeniu do zasilania użytkownika gazem oraz odzyskiwania pozostającego u użytkownika gazu, które charakteryzuje się tym, że zbiornik magazynowy, zawierający gaz pod ciśnieniem, jest połączony z użytkownikiem za pośrednictwem zespołu zbiorników buforowych, tworzących kaskadowy układ ciśnienia, które spełniają równocześnie rolę zbiorników gazu odzyskiwanego od użytkownika, przy czym zbiorniki buforowe, tworzące kaskadowy układ ciśnienia, mają różną pojemność.This goal has been achieved in a device for supplying the user with gas and recovering the gas remaining at the user, which is characterized in that the storage tank containing gas under pressure is connected to the user through a set of buffer tanks, forming a cascade pressure system, which also act as tanks gas recovered from the user, the buffer tanks forming the pressure cascade system having different capacities.
55
Zbiorniki te stanowią zbiorniki ciśnieniowe o ciśnieniu roboczym wynoszącym od 40x105 Pa do 300x105 Pa, przy czym każdy z nich jest zaopatrzony w przewód wylotowy, wyposażony w zawór odcinający, w zawór zwrotny, w zawór bezpieczeństwa oraz w czujnik ciśnienia.These tanks are pressure vessels with an operating pressure ranging from 40x10 5 Pa to 300x10 5 Pa, each of them provided with an outlet pipe, equipped with a shut-off valve, a check valve, a safety valve and a pressure sensor.
Ponadto urządzenie jest wyposażone przynajmniej w jeden dodatkowy zbiornik, napełniony gazem w stanie ciekłym i służący do pierwszego napełniania zbiorników buforowych.Moreover, the device is equipped with at least one additional tank, filled with liquid gas and for the initial filling of the buffer tanks.
Zespół zbiorników buforowych, tworzących kaskadowy układ ciśnienia, jest ponadto wyposażony we włączoną w przewodzie łączącym ten zespół z użytkownikiem sprężarkę, połączoną wybiórczo z poszczególnymi zbiornikami buforowymi.The group of buffer tanks forming the cascade pressure system is also equipped with a compressor connected in the line connecting this group with the user and selectively connected to the individual buffer tanks.
Urządzenie według wynalazku jest ponadto wyposażone w komputer do nadzorowania, sterowania oraz ewentualnie optymalizowania procesu zasilania gazem użytkownika, oraz odzyskiwania gazu pozostającego u użytkownika.The device according to the invention is further equipped with a computer for monitoring, controlling and possibly optimizing the process of feeding the gas to the user and recovering the gas remaining at the user.
Badania eksploatacyjne urządzenia według wynalazku wykazały, że zapewnia ono bezawaryjne, ciągłe zasilanie w gaz zbiornika względnie urządzeń technologicznych użytkownika, zapewniając ponad dziewięćdziesięcioprocentową oszczędność gazu i energii w porównaniu do znanych dotychczas sposobów i urządzeń do ich stosowania.The operational tests of the device according to the invention have shown that it provides a failure-free, continuous gas supply to the tank or the user's technological devices, ensuring over ninety percent gas and energy savings compared to the methods and devices for their use known so far.
Urządzenie do zasilania gazem użytkownika oraz odzyskiwania gazu pozostającego u użytkownika, według wynalazku, jest uwidocznione w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym na rysunku przedstawiającym schemat tego urządzenia.The device for supplying gas to the user and recovering the gas remaining at the user, according to the invention, is shown in an exemplary construction in the drawing showing a diagram of the device.
Urządzenie przedstawione na rysunku składa się ze zbiornika magazynowego 7, połączonego przewodem -za pośrednictwem sprężarki 14 -z wysokociśnieniowym parownikiem 8, zaopatrzonym w czujnik 13 ciśnienia. Przewód wylotowy wysokociśnieniowego parownika 8 jest połączony, za pomocą układu równoległych przewodów, z których każdy jest zaopatrzony w zawór odcinający 11, zawór zwrotny 10 oraz zawór bezpieczeństwa 12, z zespołem 6 zbiorników buforowych 1, 2, 3, 4, 5, tworzących kaskadowy układ ciśnienia, po czym przedłużenie tego przewodu jest doprowadzone, za pośrednictwem rozgałęzionego, równoległego układu przewodów 15 ze zbiornikiem względnie bezpośrednio z urządzeniem technologicznym użytkownika 9. W dwa przewody równoległego układu przewodów 15 włączona jest sprężarka 14, przy czym przewody te po obydwu stronach włączonej sprężarki 14 są zaopatrzone w zawory odcinające 11.The device shown in the drawing consists of a storage tank 7, connected by a pipe - via a compressor 14 - to a high-pressure evaporator 8 provided with a pressure sensor 13. The discharge line of the high pressure evaporator 8 is connected by a system of parallel lines, each equipped with a shut-off valve 11, a check valve 10 and a safety valve 12, with a set of 6 buffer tanks 1, 2, 3, 4, 5 forming a cascade system. pressure, whereupon an extension of this line is introduced via a branched, parallel line system 15 with the reservoir or directly with the user's technological device 9. A compressor 14 is connected to two lines of the parallel line system 15, the lines on both sides of the running compressor 14 are provided with shut-off valves 11.
Każdy ze zbiorników buforowych 1, 2, 3, 4, 5 zespołu 6 może mieć różną pojemność względnie, w zależności od potrzeb, składać się z układu kilku szeregowo połączonych zbiorników stanowiących sekcję instalacji, przy czym zbiornik 1ma najmniejsze ciśnienie robocze, zaś zbiornik 5 - największe. Ciśnienie robocze w poszczególnych zbiornikach buforowych 1, 2, 3, 4, 5 zespołu 6 winno być następujące:Each of the buffer tanks 1, 2, 3, 4, 5 of the unit 6 may have a different capacity or, depending on the needs, it may consist of a system of several serially connected tanks constituting a section of the installation, the tank 1 having the lowest operating pressure, and the tank 5 - biggest. Working pressure in individual buffer tanks 1, 2, 3, 4, 5 of group 6 should be as follows:
zbiornik 1 -od 10x105 Pa do 50x105 Pa, zbiornik 2 -od 10x105 Pa do 100x105 Pa, zbiornik 3 -od 10x105 Pa do 200x105 Pa, zbiornik 4 -od 10x105 Pa do 250x105 Pa, zbiornik 5 -od 10x105 Pa do 300x105 Pa.tank 1 - from 10x10 5 Pa to 50x10 5 Pa, tank 2 - from 10x10 5 Pa to 100x10 5 Pa, tank 3 - from 10x10 5 Pa to 200x10 5 Pa, tank 4 - from 10x10 5 Pa to 250x10 5 Pa, tank 5 -from 10x10 5 Pa to 300x10 5 Pa.
PL 191 693 B1PL 191 693 B1
Urządzenie według wynalazku jest ponadto korzystnie wyposażone przynajmniej w jeden dodatkowy zbiornik (nieuwidoczniony na rysunku), napełniony gazem w stanie ciekłym i służący do pierwszego napełniania zbiorników buforowych 1, 2, 3, 4, 5 zespołu 6.The device according to the invention is furthermore preferably equipped with at least one additional tank (not shown), filled with gas in the liquid state and for the first filling of the buffer tanks 1, 2, 3, 4, 5 of the assembly 6.
Przebieg zasilania użytkownika gazem polega na tym, że najpierw łączy się ze zbiornikiem lub urządzeniem technologicznym użytkownika zbiornik buforowy 1, aż do uzyskania mierzonego czujnikiem spadku ciśnienia do wartości pierwszego progu. Czujnik sprzężony zaworem odcinającym 11, powoduje wówczas zamknięcie zbiornika buforowego 1 i otwarcie zbiornika buforowego 2, z którego kontynuuje zasilanie, aż do osiągnięcia mierzonego przez czujnik 13 tego zbiornika - drugiego progu ciśnienia. Sygnał czujnika powoduje wówczas zamknięcie zbiornika buforowego 2 i otwarcie następnego zbiornika buforowego 3. Postępowanie to jest powtarzane aż do uzyskania żądanego ciśnienia roboczego gazu w zbiorniku względnie w urządzeniu technologicznym użytkownika.The process of supplying the user with gas consists in first connecting the buffer tank 1 to the user's tank or processing device until the pressure drop measured by the sensor reaches the value of the first threshold. The sensor coupled by the shut-off valve 11 then closes the buffer tank 1 and opens the buffer tank 2, from which it continues to feed until the second pressure threshold measured by the sensor 13 of this tank is reached. The sensor signal then closes the buffer tank 2 and opens the next buffer tank 3. This procedure is repeated until the desired operating pressure of the gas is obtained in the tank or in the user's technological device.
Podczas opróżnienia zbiornika użytkownika, po zakończeniu operacji technologicznej, z resztek pozostałego gazu, czynności otwierania i zamykania poszczególnych zbiorników buforowych 5 do 1 dokonywane są w odwrotnej kolejności, to znaczy najpierw dokonywany jest odpływ gazu ze zbiornika względnie z urządzenia technologicznego użytkownika do zbiornika buforowego 5, o najwyższym ciśnieniu roboczym gazu, a następnie kolejno do zbiorników: 4, 3, 2, 1, o odpowiednio niższym ciśnieniu roboczym. Jednakże po rozprężeniu gazu z pierwszej sekcji może nastąpić również odpływ reszty gazu do atmosfery albo też reszta ta, po poddaniu jej oczyszczeniu i filtrowaniu, może być użyta, w przypadku, gdy gazem tym jest na przykład wodór, do spalania w instalacji grzewczej.When emptying the user's tank, after completion of the technological operation, from the residual gas, the opening and closing operations of the individual buffer tanks 5 to 1 are performed in the reverse order, i.e. the gas is first drained from the tank or from the user's processing device to the buffer tank 5, with the highest working pressure of gas, and then to the tanks: 4, 3, 2, 1, with correspondingly lower working pressure. However, after depressurization of the gas from the first section, the rest of the gas may also be drained into the atmosphere, or the rest, after having been purged and filtered, may be used, in the case where the gas is, for example, hydrogen, for combustion in the heating installation.
Przed nowym cyklem napełniania i opróżniania ciśnienie w zbiornikach buforowych 1do 5 doprowadzone zostaje za pomocą sprężarki 14, włączonej w równoległy układ przewodów 15, do wartości ciśnienia początkowego. Ilość gazu potrzebna do napełnienia zbiorników buforowych zespołu 6 jest znacznie mniejsza od ilości gazu, którą trzeba doprowadzić w instalacjach znanych ze stanu techniki. Przy zastosowaniu sposobu zasilania użytkownika gazem i odzyskiwania gazu pozostającego u użytkownika, według wynalazku, można zaoszczędzić do 90% gazu i 90% energii potrzebnej do jego sprężania.Before the new filling and emptying cycle, the pressure in the buffer tanks 1 to 5 is brought up to the initial pressure by means of a compressor 14 connected to the parallel line system 15. The amount of gas needed to fill the buffer tanks of the unit 6 is significantly less than the amount of gas that has to be supplied in prior art installations. By using the method of feeding the user with gas and recovering the gas remaining with the user according to the invention, up to 90% of the gas and 90% of the energy required for its compression can be saved.
Do zasilania użytkownika gazem stosuje się, w zależności od stosowanego przez użytkownika procesu technologicznego, albo gaz obojętny, zwłaszcza argon, hel lub azot, względnie mieszaninę tych gazów, albo też gaz reaktywny, zwłaszcza wodór, oraz ewentualnie dwutlenek węgla względnie mieszaninę tych gazów.Depending on the process used by the user, the gas is supplied to the user by either an inert gas, in particular argon, helium or nitrogen, or a mixture of these gases, or a reactive gas, in particular hydrogen, and possibly carbon dioxide or a mixture of these gases.
Źródłem energii powodującej przepływ gazu w urządzeniu zasilającym według wynalazku jest różnica stanu fizycznego gazu, zwłaszcza zaś różnica ciśnień i różnica temperatury gazu zawartego w zbiornikach buforowych oraz w zbiorniku względnie w urządzeniu technologicznym użytkownika.The energy source for the gas flow in the supply device according to the invention is the difference in the physical state of the gas, in particular the pressure difference and the temperature difference of the gas contained in the buffer tanks and in the tank or in the user's processing device.
Zastosowanie w urządzeniu według wynalazku sprężarki 14 umożliwia przekazywanie energii sprężonego gazu do zbiornika buforowego bez konieczności mieszania go z gazem zawartym już wtym zbiorniku. Jeżeli gaz zużyty nie jest wtórnie stosowany w procesie technologicznym, to ciśnienie gazu pozostającego u użytkownika może być wykorzystane przy użyciu sprężarki do wstępnego sprężania w zbiorniku buforowym za pomocą balonu umieszczonego wtym zbiorniku, względnie też za pomocą odpowiedniej przekładni pneumatycznej.The use of a compressor 14 in the device according to the invention makes it possible to transfer the energy of the pressurized gas to the buffer tank without having to mix it with the gas already contained in the tank. If the waste gas is not reused in the process, the pressure of the gas remaining with the user can be used by means of a pre-compression compressor in the buffer tank by means of a balloon arranged in the tank, or by means of a suitable pneumatic transmission.
Pierwsze napełnienie zbiorników buforowych, przed rozpoczęciem zasilania gazem użytkownika, następuje za pomocą nieuwidocznionego na rysunku dodatkowego zbiornika, zawierającego gaz w postaci ciekłej.The first filling of the buffer tanks, before starting the gas supply to the user, takes place by means of an additional tank, not shown in the drawing, containing gas in liquid form.
Urządzenie według wynalazku jest ponadto korzystnie wyposażone w komputer służący do sterowania, nadzorowania oraz ewentualnie optymalizowania przebiegu procesu zasilania gazem użytkownika.The device according to the invention is further preferably equipped with a computer for controlling, monitoring and, if necessary, optimizing the course of the gas supply to the user.
W innym rozwiązaniu konstrukcyjnym urządzenia według wynalazku jako zbiorniki buforowe mogą mieć również zastosowanie zespoły butli gazowych, oraz zbiornik magazynowy gazu płynnego, wtym przypadku zarówno butle, jak i zbiorniki muszą być dostosowane do wyższych ciśnień, na przykład 400x105 Pa.In another design solution of the device according to the invention, gas cylinder units and a liquid gas storage tank may also be used as buffer tanks, in which case both the cylinders and the tanks must be adjusted to higher pressures, for example 400x10 5 Pa.
Przykład 1Example 1
Urządzenie do izostatycznego wytłaczania przy użyciu gazu zasilane jest za pomocą urządzenia przedstawionego na rysunku. Ciśnienie robocze w poszczególnych zbiornikach buforowych 1do 5 zespołu 6 ma następujące wartości maksymalne:The isostatic gas extrusion device is fed with the device shown in the figure. The operating pressure in the individual buffer tanks 1 to 5 of group 6 has the following maximum values:
zbiornik 1 - 50x105 Pa, zbiornik 4 - 250x105 Pa, zbiornik 2 - 100x105 Pa, zbiornik 5 - 300x105 Pa.tank 1 - 50x10 5 Pa, tank 4 - 250x10 5 Pa, tank 2 - 100x10 5 Pa, tank 5 - 300x10 5 Pa.
zbiornik 3 - 200x105 Pa,tank 3 - 200x10 5 Pa,
PL 191 693B1PL 191 693B1
Zasilanie gazem odbywa się w sposób następujący: Najpierw pobiera się gaz ze zbiornika buforowego 1, wnioskując na podstawie wskazań czujników 13, kiedy winien zostać pobrany gaz ze zbiornika buforowego 2, przy czym wartość ciśnienia, przy którym ma nastąpić przełączenie zbiorników określa się w dowolny sposób. Następnie zostają analogicznie włączone zbiorniki buforowe 3, 4 i 5.The gas supply is carried out as follows: First, gas is taken from the buffer tank 1, and based on the readings of sensors 13, when the gas should be taken from the buffer tank 2, the pressure value at which the tanks are to be switched is freely determined . Then the buffer tanks 3, 4 and 5 are switched on analogously.
Dzięki takiemu sposobowi zasilanie gazem urządzenia wytłaczającego następuje, praktycznie bez użycia energii zewnętrznej, przy stałej objętości gazu w zbiornikach buforowych i przy tej samej wartości ciśnień roboczych, przy czym do urządzenia można doprowadzać większą ilość gazu niż za pomocą instalacji znanych ze stanu techniki. Doprowadzenie dodatkowej ilości gazu, przy użyciu nie pokazanych na rysunku przetworników ciśnienia, przeważnie nie jest jednak konieczne, chociaż jest ono korzystne, zwłaszcza w przypadku braku szczelności urządzenia wytłaczającego.Thanks to this method, the gas supply to the extruding device takes place, practically without the use of external energy, with a constant gas volume in the buffer tanks and at the same value of the operating pressures, and a greater amount of gas can be supplied to the device than with the known installations from the state of the art. However, the addition of an additional amount of gas using pressure transducers not shown in the drawing is generally not necessary, although it is advantageous, especially in the absence of tightness of the extrusion device.
Podczas opróżniania urządzenia wytłaczającego, po zakończonym procesie technologicznym, z resztek pozostającego gazu wykorzystuje się różnicę temperatur w urządzeniu i w zbiornikach, napełniając najpierw ostatni zbiornik buforowy 5, aż do uzyskania maksymalnego ciśnienia, a następnie napełnia się kolejne zbiorniki buforowe 4 do 1, aż do wyrównania ciśnienia z ciśnieniem panującym wewnątrz urządzenia. Dzięki temu zbiorniki mogą być wciąż napełniane tylko gazem pozostającym w urządzeniu wytłaczającym, a nie za pomocą przetwornika ciśnienia. Ilość gazu utracona w czasie cyklu produkcyjnego zostaje zrekompensowana ilością gazu doprowadzanego z butli z gazem ciekłym o ciśnieniu wynoszącym przykładowo 36x105 Pa - do pierwszego zbiornika buforowego 1 przez połączenie tej butli ze zbiornikiem 1, aż do wyrównania ciśnienia. Po pierwszym napełnieniu nie jest zwykle konieczne doprowadzenie do wszystkich zbiorników buforowych gazu z butli lub z przetwornika ciśnienia w celu podwyższenia ciśnienia w tych zbiornikach.When emptying the extruding device, after the end of the technological process, the temperature difference in the device and in the tanks is used from the remaining gas, first filling the last buffer tank 5 to the maximum pressure, and then filling the next buffer tanks 4 to 1 until equalizing pressure with the pressure inside the device. As a result, the tanks can still only be filled with the gas remaining in the extrusion device and not by the pressure transducer. The amount of gas lost during the production cycle is compensated by the amount of gas supplied from a liquefied gas cylinder with a pressure of, for example, 36x10 5 Pa - to the first buffer vessel 1 by connecting this cylinder to the vessel 1 until the pressure is equilibrated. After the first filling, it is usually not necessary to supply all the buffer tanks with gas from a cylinder or from a pressure transducer to pressurize the tanks.
Przykład 2Example 2
W urządzeniu do obróbki cieplnej stali, zamiast stosowanej powszechnie kąpieli olejowej, oziębia się wsad rozżarzony do temperatury wyżarzania za pomocą wysokociśnieniowego urządzenia gazowego, znanego pod nazwą „zimnej komory”. Wsad przemieszcza się przy tym bezpośrednio z pieca do zimnej komory, którą następnie zamyka się i napełnia gazem pod ciśnieniem, na przykład wodorem, helem, azotem lub dwutlenkiem węgla, którego ciśnienie wynosi około 20x105 Pa.W znanej obecnie technologii urządzenie jest zasilane z jednego zbiornika magazynowego przy odpowiedniej różnicy ciśnienia, przy czym wcelu odzyskania gazu jest on odprowadzany po zakończeniu cyklu technologicznego do drugiego zbiornika magazynowego, a następnie sprężany za pomocą sprężarki do pierwszego zbiornika magazynowego. Pozostałość gazu w zimnej komorze stanowi stratę i jest odprowadzana do atmosfery.In the device for heat treatment of steel, instead of the oil bath commonly used, the charge is cooled down to the annealing temperature by means of a high-pressure gas device known as a "cold chamber". The charge moves directly from the furnace into a cold chamber, which is then closed and filled with a pressurized gas, for example hydrogen, helium, nitrogen or carbon dioxide, the pressure of which is about 20x10 5 Pa. the storage tank at an appropriate pressure difference, in order to recover the gas, it is discharged after the end of the technological cycle to the second storage tank, and then compressed by means of a compressor to the first storage tank. The residual gas in the cold chamber is a waste and is discharged to the atmosphere.
W rozwiązaniu według wynalazku zasilający użytkownika zbiornik magazynowy zostaje zastąpiony przez kilka, na przykład przynajmniej dwa zbiorniki buforowe, przy czym pierwszy z nich ma ciśnienie robocze 20x105 Pa, a drugi ciśnienie 35x105 Pa. Zasilanie gazem zimnej komory następuje dwustopniowo, naprzód z pierwszego, a następnie z drugiego zbiornika buforowego, i jest sterowane za pomocą komputera, aż do osiągnięcia ciśnienia eksploatacyjnego. Ponieważ wtym przypadku, odmiennie niż w przykładzie 1, nie występuje różnica temperatury między zbiornikiem gazu u użytkownika i zbiornikiem buforowym, możliwe jest jednostopniowe opróżnianie zimnej komory do pierwszego zbiornika buforowego, eliminując konieczność instalowania oddzielnego zbiornika po stronie jej opróżniania. Utrata pewnej ilości gazu i spowodowana tym strata ciśnienia są wtym przypadku skompensowane dopływem gazu z butli wysokociśnieniowej bezpośrednio do drugiego zbiornika buforowego.In the solution according to the invention, the storage tank supplying the user is replaced by several, for example at least two, buffer tanks, the first of which has an operating pressure of 20x10 5 Pa and the second a pressure of 35x10 5 Pa. The gas supply to the cold chamber takes place in two stages, forward from the first and then from the second buffer vessel, and is computer-controlled until the operating pressure is reached. Since in this case, unlike in Example 1, there is no temperature difference between the user gas tank and the buffer tank, it is possible to empty the cold chamber into the first buffer tank in one step, eliminating the need to install a separate tank on the discharge side. The loss of a certain amount of gas and the resulting pressure loss are in this case compensated by the gas supply from the high pressure cylinder directly to the second buffer vessel.
W przypadku szczególnie drogich gazów, na przykład helu, okazało się korzystne stałe przepompowywanie gazu z pierwszego zbiornika buforowego do drugiego za pomocą sprężarki pracującej w sposób ciągły. Rozwiązanie to wymaga, co prawda dodatkowej energii dla napędu sprężarki, ale umożliwia oszczędność gazu i stanowi w przypadku drogich gazów korzystne ekonomicznie uzupełnienie procesu technologicznego.In the case of particularly expensive gases, for example helium, it has proven advantageous to constantly pump the gas from the first buffer vessel to the second by means of a continuously operating compressor. Although this solution requires additional energy for the compressor drive, it allows for gas savings and, in the case of expensive gases, is an economically advantageous supplement to the technological process.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19854935 | 1998-11-27 | ||
| DE19940834A DE19940834A1 (en) | 1998-11-27 | 1999-08-27 | Method and device for gas supply and gas recovery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL336609A1 PL336609A1 (en) | 2000-06-05 |
| PL191693B1 true PL191693B1 (en) | 2006-06-30 |
Family
ID=26050435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL336609A PL191693B1 (en) | 1998-11-27 | 1999-11-17 | Method of and apparatus for supplying gas |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1004779B1 (en) |
| AT (1) | ATE298842T1 (en) |
| CZ (1) | CZ298786B6 (en) |
| ES (1) | ES2245066T3 (en) |
| HU (1) | HUP9904423A3 (en) |
| PL (1) | PL191693B1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8286670B2 (en) | 2007-06-22 | 2012-10-16 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method for controlled filling of pressurized gas tanks |
| DE102011051269A1 (en) * | 2011-06-22 | 2012-12-27 | DIL Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V. | Charging tank and method for simultaneous high pressure and temperature treatment of a food in a high pressure boiler |
| CN103586472B (en) * | 2013-10-30 | 2015-06-17 | 宁波恒普真空技术有限公司 | Temperature cascade control method of vacuum degreasing sintering furnace in metal powder injection molding |
| DE102017103793A1 (en) | 2017-02-23 | 2018-08-23 | Natura Foodtec Holding B.V. | Device and method for the treatment of food |
| WO2018219445A1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | Quintus Technologies Ab | Pressing arrangement |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL44397C (en) * | 1934-11-14 | |||
| US4750869A (en) * | 1984-05-09 | 1988-06-14 | Booster Technologies, Inc. | Method and apparatus for boosting gas from a low-pressure source to a high-pressure receptacle |
| SE454382B (en) * | 1986-09-02 | 1988-04-25 | Aga Ab | SET ON EMPTYING OF GAS FILLED CONTAINERS AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION OF THE SET |
| US5479966A (en) * | 1993-07-26 | 1996-01-02 | Consolidated Natural Gas Service Company, Inc. | Quick fill fuel charge process |
| DE4422588C2 (en) * | 1994-06-28 | 1999-09-23 | Ald Vacuum Techn Gmbh | Process for quenching workpieces with gases and heat treatment system to carry out the process |
| US5676180A (en) * | 1996-03-13 | 1997-10-14 | Teel; James R. | Method and system for storing and hydraulically-pressurizing compressed natural gas (CNG) at an automotive re-fuel station |
| JP4124838B2 (en) * | 1996-04-26 | 2008-07-23 | 株式会社神戸製鋼所 | Pressure gas supply device |
-
1999
- 1999-11-05 ES ES99122145T patent/ES2245066T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-05 AT AT99122145T patent/ATE298842T1/en not_active IP Right Cessation
- 1999-11-05 EP EP99122145A patent/EP1004779B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-17 PL PL336609A patent/PL191693B1/en not_active IP Right Cessation
- 1999-11-26 HU HU9904423A patent/HUP9904423A3/en unknown
- 1999-11-26 CZ CZ0424399A patent/CZ298786B6/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ298786B6 (en) | 2008-01-30 |
| PL336609A1 (en) | 2000-06-05 |
| ES2245066T3 (en) | 2005-12-16 |
| HUP9904423A3 (en) | 2004-07-28 |
| CZ9904243A3 (en) | 2001-02-14 |
| HU9904423D0 (en) | 2000-02-28 |
| ATE298842T1 (en) | 2005-07-15 |
| EP1004779A2 (en) | 2000-05-31 |
| HUP9904423A2 (en) | 2001-02-28 |
| EP1004779A3 (en) | 2003-05-28 |
| EP1004779B1 (en) | 2005-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9541236B2 (en) | Multi-stage home refueling appliance and method for supplying compressed natural gas | |
| US9464759B2 (en) | Method and filling installation for filling a hydrogen gas into a vessel | |
| US4995235A (en) | Method and apparatus for compressing hydrogen gas | |
| EP2396589A1 (en) | A plant for storing and supplying compressed gas | |
| PL191693B1 (en) | Method of and apparatus for supplying gas | |
| CN214467871U (en) | Supercritical carbon dioxide cycle generator set working medium recovery system | |
| CN102322414B (en) | Air compressor set capable of recovering and storing interstage cold and heat energy in high-quality manner | |
| US7632453B2 (en) | Gas quenching method using a recycling facility | |
| US20060037678A1 (en) | Gas quenching installation and the corresponding quenching method | |
| CN114542953A (en) | Metal hydride hydrogen compressor system and method for waste heat utilization | |
| CN109915682B (en) | Pipeline precooling system | |
| CN113958874A (en) | Method for filling a tank with liquefied gas | |
| CN210034744U (en) | Pipeline precooling system | |
| CN215764630U (en) | Automatic pressurization filling control device for low-temperature liquid storage tank | |
| JPS6098299A (en) | High pressure gas feeding method | |
| CN112648528B (en) | Gas cylinder inflation control device | |
| CN218720623U (en) | Compressed gas emptying device for LNG unloading | |
| CN212456254U (en) | Hydrogenation station system based on solid-state hydrogen storage and supply | |
| CN214142448U (en) | Liquid quenching medium rapid cooling device for heat treatment | |
| CN219283050U (en) | Sulfur hexafluoride recycling and inflating device | |
| CN115717684A (en) | Long-distance supercritical CO 2 Pipeline production process system and filling method | |
| CZ11077U1 (en) | Device for pressurizing membranes of vulcanizing presses for production of car tires | |
| CN117346577A (en) | Water heat storage and release system, voltage stabilizing device and voltage stabilizing method thereof | |
| CN113353892A (en) | Gas purification system for SF6 gas station and purification method thereof | |
| CN118049599A (en) | Hydrogen supply system and hydrogen supply method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20091117 |