RU2060796C1

RU2060796C1 - Adsorptive plant

Info

Publication number: RU2060796C1
Application number: RU94009608A
Authority: RU
Inventors: М.А. Филатов; И.И. Огольцов; Ю.А. Шульгин
Original assignee: Московский авиационный институт им.С.Орджоникидзе; Филатов Михаил Анатольевич; Огольцов Игорь Иванович; Шульгин Юрий Анатольевич
Priority date: 1994-03-21
Filing date: 1994-03-21
Publication date: 1996-05-27

Abstract

FIELD: medical and biological engineering. SUBSTANCE: plant consists of two parallel mounted columns with adsorbent connected with gas-feed pipeline by branch pipes, of throttle device and regulating unit consisting of unit of valves and unit for valve control. Unit of valves is equipped with additional valve for pressure leveling mounted between inlet branch pipes of columns. Unit for valve control has four switching members and three air relays of quick dropping. The outputs of first, second and third switching members are connected with inputs of first, second and third air relays of quick dropping. The output of first air time relay is connected with inputs of first and second switching members. The output of second air time relay is connected with input of third switching member whose output is connected with additional valve of pressure leveling. The output of third air time relay is connected with inputs of first and fourth switching members. The output of fourth switching member is connected with inputs of unit of valves and the input is connected with output of first switching member. EFFECT: enhanced quality of gas cleaning. 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для очистки газа методом адсорбции на две фракции и может быть использовано в медицинской и биологической промышленности, а также в областях техники, в которых необходимо использование чистого кислорода. The invention relates to devices for gas purification by adsorption on two fractions and can be used in the medical and biological industries, as well as in technical fields in which the use of pure oxygen is required.

Известен адсорбционный генератор компримированного кислородообогащенного газа, содержащий компрессор, переключающие и обратные клапаны, соединительные трубопроводы, последовательно соединенные блок сушки и через переключающий клапан продувочный и продуцирующий адсорберы, белок переключения клапанов и вакуумный насос, резервуар с ресивером переменной емкости, коллекторы и два датчика давлений [1]
Однако данный генератор достаточно сложен и недостаточно надежен.A known oxygen-enriched oxygen adsorption generator comprising a compressor, switching and non-return valves, connecting pipes, a drying unit connected in series and through a switching valve purging and producing adsorbers, valve switching protein and vacuum pump, a reservoir with a variable capacity receiver, collectors and two pressure sensors [ 1]
However, this generator is quite complex and not reliable enough.

Наиболее близким к предлагаемому является вторичный очиститель для кислородного концентрата на молекулярных ситах, содержащий две параллельно установленные колонки с адсорбентом, соединенные патрубками с газоподающим трубопроводом, дросселирующее устройство, связывающее выходы колонок, и блок регулирования, состоящий из блока клапанов и блока управления клапанами [2]
Известная установка имеет два различных источника питания, что неудобно в эксплуатации и, кроме того, снижает надежность установки в работе.Closest to the proposed one is a secondary purifier for oxygen concentrate on molecular sieves, containing two parallel-mounted columns with an adsorbent, connected by nozzles to a gas supply pipe, a throttling device that connects the column outputs, and a control unit consisting of a valve block and a valve control block [2]
The known installation has two different power sources, which is inconvenient in operation and, in addition, reduces the reliability of the installation in operation.

Технической задачей изобретения является увеличение надежности установки в работе и удобство ее в эксплуатации. An object of the invention is to increase the reliability of the installation in operation and its convenience in operation.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемой адсорбционной установки; на фиг. 2 схема блока управления; на фиг. 3 циклограмма работы установки. In FIG. 1 shows a diagram of a proposed adsorption unit; in FIG. 2 diagram of the control unit; in FIG. 3 cyclogram of the installation.

Адсорбционная установка состоит из двух параллельно установленных колонок 1 и 2 с адсорбентом, колонки соединены патрубками 3 и 4 с газоподающим трубопроводом. На выходе колонок 1 и 2 установлены обратные клапаны 5 и 6, а сами выходы соединены между собой дросселем 7, служащим для регенерации неработающей колонки. Установка включает в себя также блок регулирования, состоящий из блока клапанов и блока управления, Блок клапанов содержит четыре нормально закрытых пневмоклапана 8-11, которые соединены по схеме, представленной на фиг. 1. Между патрубками 3 и 4 расположен нормально закрытый пневмоклапан 12, предназначенный для выравнивания давления в магистрали трубопровода. Блок управления состоит из четырех элементов коммутации 13-16 и трех пневмореле быстрого сбрасывания 17-19, при этом элементы коммутации представляют собой (на чертеже не показано): 13 два пневмореле, 14 одно пневмореле, 15 одно пневмореле, 16 два триггера и четыре пневмореле. Входы элементов коммутации 13-15 соединены с газоподающим трубопроводом, а выходы с входами пневмореле быстрого сбрасывания 17-19 соответственно, выход пневморере 17 соединен с входами элементов коммутации 13 и 14, выход пневмореле 18 соединен с входом элемента коммутации 15, выход которого соединен с дополнительным пневмоклапаном 12, выход пневмореле 19 соединен с входами элементов коммутации 13 и 16, выход элемента 16 с входами блока клапанов 8-11, а вход с выходом элемента коммутации 13. Подача давления питания к элементам блока управления осуществляется через тумблер 20. The adsorption installation consists of two parallel-mounted columns 1 and 2 with an adsorbent, the columns are connected by pipes 3 and 4 with a gas supply pipe. At the output of columns 1 and 2, check valves 5 and 6 are installed, and the outputs themselves are interconnected by a throttle 7, which serves to regenerate an idle column. The installation also includes a control unit consisting of a valve block and a control block. The valve block contains four normally closed pneumatic valves 8-11, which are connected according to the circuit shown in FIG. 1. Between the nozzles 3 and 4 is a normally closed pneumatic valve 12, designed to equalize the pressure in the pipeline. The control unit consists of four switching elements 13-16 and three quick-reset pneumatic relays 17-19, while the switching elements are (not shown in the drawing): 13 two pneumatic relays, 14 one pneumatic relay, 15 one pneumatic relay, 16 two triggers and four pneumatic relays . The inputs of the switching elements 13-15 are connected to the gas supply pipe, and the outputs with the inputs of the quick reset pneumatic relays 17-19, respectively, the output of the pneumatic relay 17 is connected to the inputs of the switching elements 13 and 14, the output of the pneumatic relay 18 is connected to the input of the switching element 15, the output of which is connected to an additional pneumatic valve 12, the output of the pneumatic relay 19 is connected to the inputs of the switching elements 13 and 16, the output of the element 16 with the inputs of the valve block 8-11, and the input with the output of the switching element 13. Supply pressure to the elements of the control unit Xia through tumbler 20.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

При подаче давления питания на элемент коммутации 13 его выходной сигнал поступает на входы: пневмореле быстрого срабатывания 17 и элемента коммутации 16. Через элемент коммутации 16 сигнал поступает на выход блока управления "а-в". Происходит включение пневмоклапанов 8 и 10 и газ из подающего трубопровода блока клапанов поступает через пневмоклапан 8 и патрубок 3 на вход колонки 1. Под разностью давлений в колонке 1 и на входе адсорбционной установки открывается клапан 5 и кислород, образованный в колонке 1, поступает на выход установки. Одновременно с этим колонка 2 через патрубок 4 и пневмоклапан 10 соединяется с атмосферой. Происходит опорожнение колонки 2 и ее регенерация кислородом, имеющимся на выходе колонки 1, через дроссель 7. При этом клапан 6 под разностью давлений на выходе установки и в колонке 2 закрывается, происходит разрыв пневмоцепи выход адсорбционной установки атмосфера. When the supply pressure is applied to the switching element 13, its output signal is supplied to the inputs: quick-acting pneumatic relay 17 and switching element 16. Through the switching element 16, the signal is fed to the output of the control unit “a-b”. The pneumatic valves 8 and 10 are turned on and gas from the supply pipe of the valve block flows through the pneumatic valve 8 and pipe 3 to the inlet of column 1. Under the pressure difference in column 1 and at the inlet of the adsorption unit, valve 5 is opened and the oxygen formed in column 1 is supplied to the output installation. At the same time, column 2 through the pipe 4 and pneumatic valve 10 is connected to the atmosphere. Column 2 is emptied and regenerated by the oxygen available at the outlet of column 1 through the throttle 7. In this case, valve 6 closes under the pressure difference at the outlet of the unit and in column 2, the pneumatic circuit ruptures, the output of the adsorption unit atmosphere.

После отработки времени выдержки Т1 (см. фиг. 3) выходной сигнал с пневмореле 17 поступает на вход элементов коммутации 13 и 14. Происходит отключение выходного сигнала "а-в" и включение пневмореле 18. После отработки времени выдержки Т2 его выходной сигнал поступает на вход элемента коммутации 15, с выхода которого сигнал поступает на пневмореле 19 и на выход "д". Включается пневмоклапан 12. После отработки времени выдержки Т3 сигнал с выхода пневмореле 19 поступает на входы элементов коммутации 13 и 16. Происходит включение элемента 13 и переключение элемента 16. Сигнал с выхода элемента коммутации 13 поступает на входы пневмореле 17 и элемента коммутации 16. Через элемент коммутации 16 сигнал поступает на входы "б-г" блока управления. Происходит включение пневмоклапанов 9 и 11, и газ из подающего трубопровода блока клапанов поступает через пневмоклапан 11 и патрубок 4 на вход колонки 2. Под разностью давлений в колонке 2 и на входе адсорбционной установки открывается клапан 6, и кислород, образованный в колонке 2, поступает на выход установки. Одновременно с этим колонка 1 через патрубок 3 и пневмоклапан 9 соединяется с атмосферой. Происходит опорожнение колонки 1 и ее регенерация кислородом, имеющимся на выходе колонки, 2 через дроссель 7. При этом клапан 5 под разностью давлений на выходе установки и в колонне 1 закрывается, происходит разрыв пневмоцепи выход адсорбционной установки атмосфера. After working off the holding time T1 (see Fig. 3), the output signal from the pneumatic relay 17 is fed to the input of the switching elements 13 and 14. The output signal "a-b" is turned off and the pneumatic relay 18 is turned on. After working off the holding time T2, its output signal goes to the input of the switching element 15, the output of which the signal is supplied to the pneumatic relay 19 and to the output "d". The pneumatic valve 12 is turned on. After working off the holding time T3, the signal from the output of the pneumatic relay 19 is fed to the inputs of the switching elements 13 and 16. The element 13 is switched on and the element 16 is switched on. The signal from the output of the switching element 13 is fed to the inputs of the pneumatic relay 17 and the switching element 16. Through the element switching 16, the signal is fed to the inputs "bd" of the control unit. The pneumatic valves 9 and 11 are turned on, and gas from the supply pipe of the valve block enters through the pneumatic valve 11 and pipe 4 to the inlet of column 2. Under the pressure difference in column 2 and at the inlet of the adsorption unit, valve 6 opens and oxygen generated in column 2 enters to the output of the installation. At the same time, column 1 through the pipe 3 and pneumatic valve 9 is connected to the atmosphere. Column 1 is emptied and regenerated by the oxygen available at the column outlet 2 through the throttle 7. In this case, valve 5 closes under the pressure difference at the outlet of the unit and in column 1, the pneumatic circuit ruptures the outlet of the adsorption unit atmosphere.

После отработки выдержки времени Т1 выходной сигнал с пневмореле 17 поступает на закрытие элемента коммутации 13 и открытие элемента 14. Снимается сигнал с выхода "б-г". Снова включается пневмореле 18, и после его отработки через элемент коммутации 15 сигнал поступает на выход "д" и на пневмореле 19. После отработки времени Т3 сигнал с выхода пневмореле 19 возвращает в исходное положение элементы коммутации 13 и 16. Начинается повторный цикл работы блока управления. After practicing the time delay T1, the output signal from the pneumatic relay 17 is fed to the closure of the switching element 13 and the opening of the element 14. The signal is removed from the output "b-d". The pneumatic relay 18 is turned on again, and after it has been worked through the switching element 15, the signal enters the output "d" and on the pneumatic relay 19. After working out the T3 time, the signal from the output of the pneumatic relay 19 returns the switching elements 13 and 16 to the initial position. A repeated cycle of the control unit starts .

Адсорбционная установка содержит для автономного обеспечения потребителя кислородом, она проста и удобна в эксплуатации. Установка позволяет получить кислород непосредственно на месте потребления спустя 2-3 мин после включения. Не потребляет электроэнергии. При двухсменной работе ресурс составляет не менее 10 лет. The adsorption unit contains an autonomous supply of oxygen to the consumer; it is simple and convenient to operate. The installation allows you to get oxygen directly at the place of consumption 2-3 minutes after switching on. Does not consume electricity. With two-shift work, the resource is at least 10 years.

Claims

An adsorption installation comprising two parallel-mounted columns with adsorbent, connected by nozzles to the gas supply pipe, a throttle device and a control unit consisting of a valve block and a valve control unit, characterized in that the valve block is equipped with an additional pressure equalization valve installed between the inlet and outlet nozzles columns, and the valve control unit consists of four switching elements and three pneumatic relays for quick reset, while the outputs of the first, second of the first and third switching elements are connected to the inputs of the first, second and third pneumatic relays of quick reset, the output of the first time pneumatic relay is connected to the input of the third switching element, the output of which is connected to an additional pressure equalization valve, the output of the third time pneumatic relay is connected to the inputs of the first and fourth switching elements, the output of the fourth switching element with the inputs of the valve block, and the output with the output of the first switching element.