RU2696697C2 - Control method of gas generator adsorption stage and gas generator using such method - Google Patents

Control method of gas generator adsorption stage and gas generator using such method Download PDF

Info

Publication number
RU2696697C2
RU2696697C2 RU2018100814A RU2018100814A RU2696697C2 RU 2696697 C2 RU2696697 C2 RU 2696697C2 RU 2018100814 A RU2018100814 A RU 2018100814A RU 2018100814 A RU2018100814 A RU 2018100814A RU 2696697 C2 RU2696697 C2 RU 2696697C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow rate
gas
time interval
predetermined
specified
Prior art date
Application number
RU2018100814A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018100814A3 (en
RU2018100814A (en
Inventor
Том КОРЕМАНС
ГУТХЕМ Йорис ВАН
ПЁЙЕНБРУК Франк ВАН
Original Assignee
Атлас Копко Эрпауэр, Намлозе Веннотсхап
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Атлас Копко Эрпауэр, Намлозе Веннотсхап filed Critical Атлас Копко Эрпауэр, Намлозе Веннотсхап
Priority claimed from PCT/BE2016/000027 external-priority patent/WO2016197210A1/en
Publication of RU2018100814A publication Critical patent/RU2018100814A/en
Publication of RU2018100814A3 publication Critical patent/RU2018100814A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2696697C2 publication Critical patent/RU2696697C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0454Controlling adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102Carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/116Molecular sieves other than zeolites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2256/00Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/10Nitrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/10Single element gases other than halogens
    • B01D2257/104Oxygen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40003Methods relating to valve switching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40007Controlling pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40009Controlling pressure or temperature swing adsorption using sensors or gas analysers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/4002Production
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40043Purging
    • B01D2259/4005Nature of purge gas
    • B01D2259/40052Recycled product or process gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40086Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by using a purge gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: said gas generator has adsorbing material capable of selectively adsorbing the first gaseous component from the incoming gas stream containing the gas mixture and providing an outlet gas flow containing mainly the second gaseous component. Method includes stages: direction of incoming gas flow through inlet of gas generator; output gas flow rate measurement; determining concentration of said second gaseous component at outlet of said apparatus. Method further includes the steps of: A9) generator efficiency calculation; A10), comparison of measured flow rate of output gas with design capacity; A11) if the measured flow rate of the exhaust gas is less than the design capacity and if the set concentration is greater than or equal to the predetermined value, gas generator is maintained in the adsorption stage during a predetermined time interval Δs and after the specified time interval Δs, the gas generator is subjected to a regeneration cycle.
EFFECT: method of adjusting the stage of adsorption of a gas generator is disclosed.
25 cl, 2 tbl, 4 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу регулирования стадии адсорбции генератора газа, при этом указанный генератор газа содержит адсорбирующий материал, способный избирательно адсорбировать первый газообразный компонент из потока входящего газа, содержащего газовую смесь, и обеспечивать в результате получение потока выходящего газа, содержащего главным образом второй газообразный компонент, причем указанный способ включает в себя следующие этапы: подачу входящего потока газа через вход генератора газа; измерение расхода выходящего газа; определение концентрации указанного второго газообразного компонента на выходе указанного аппарата (генератора). The present invention relates to a method for controlling the adsorption stage of a gas generator, wherein said gas generator comprises adsorbent material capable of selectively adsorbing a first gaseous component from an inlet gas stream containing a gas mixture and thereby providing an outlet gas stream containing mainly a second gaseous component moreover, the specified method includes the following steps: supplying an incoming gas stream through the inlet of the gas generator; outlet gas flow measurement; determination of the concentration of the specified second gaseous component at the output of the specified apparatus (generator).

Способы поддержания относительно постоянной концентрации газообразного компонента, полученного при разделении газообразной смеси, известны в уровне техники.Methods for maintaining a relatively constant concentration of the gaseous component obtained by separating the gaseous mixture are known in the art.

Один пример можно найти в патентном документе US4332370 (заявитель - компания LINDE AKTIENGESELLSCHAFT), где описан способ циклической адсорбции, осуществляемой для разделения газообразной смеси. Способ обеспечивает поддержание уровня остаточной концентрации адсорбируемого компонента по существу постоянным за счет регулирования объемного расхода продукта, выводимого из адсорбера при проведении стадии адсорбции.One example can be found in patent document US4332370 (applicant is LINDE AKTIENGESELLSCHAFT), which describes a cyclic adsorption process for separating a gaseous mixture. The method ensures that the level of residual concentration of the adsorbed component is maintained substantially constant by controlling the volumetric flow rate of the product discharged from the adsorber during the adsorption step.

Одним из недостатков известного способа является значительное количество энергии, используемой для адсорбции. Дело в том, что при увеличении продолжительности стадии адсорбции производительность системы, реализующей упомянутый процесс, уменьшается. Это связано с необходимостью обработки большего объема газа, и в то время как один из газообразных компонентов используется после процесса адсорбции, другой газообразный компонент улавливается внутри адсорбера, заполняя больший объем аппарата и, в конце концов, насыщает слой адсорбента. Это обуславливает потребление устройством большего количества энергии и, в конечном итоге, получение газообразного компонента с меньшей концентрацией, чем это необходимо.One of the disadvantages of this method is a significant amount of energy used for adsorption. The fact is that with an increase in the duration of the adsorption stage, the performance of the system that implements the aforementioned process decreases. This is due to the need to process a larger volume of gas, and while one of the gaseous components is used after the adsorption process, the other gaseous component is trapped inside the adsorber, filling a larger volume of the apparatus and, in the end, saturates the adsorbent layer. This causes the device to consume more energy and, ultimately, to obtain a gaseous component with a lower concentration than necessary.

Другим недостатком является низкая эффективность процесса адсорбции, поскольку продолжительность цикла адсорбции не соответствует требованиям в отношении достигнутой концентрации газообразного компонента. Another disadvantage is the low efficiency of the adsorption process, since the duration of the adsorption cycle does not meet the requirements for the achieved concentration of the gaseous component.

Выявленная возможная нежелательная ситуация заключается в получении меньшей концентрации газообразного компонента, чем требуемая, в то же время вышеупомянутый патентный документ не предлагает немедленного устранения недостатка, что может ухудшить пользовательский процесс или параметры в сети пользователя. A possible undesirable situation identified is to obtain a lower concentration of the gaseous component than the required one, while the aforementioned patent document does not offer an immediate solution to the disadvantage, which may degrade the user process or parameters in the user network.

Принимая во внимание вышеупомянутые недостатки и нежелательные ситуации, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа регулирования стадии адсорбции генератора газа, в ходе которой концентрация газообразного компонента поддерживается на желаемом уровне, и в то же время потребление энергии в процессе адсорбции уменьшается. Considering the above-mentioned disadvantages and undesirable situations, the present invention is to provide a method for controlling the adsorption stage of the gas generator, during which the concentration of the gaseous component is maintained at the desired level, and at the same time, the energy consumption during the adsorption process is reduced.

Другая задача настоящего изобретения заключается в поддержании повышенной энергоэффективности при изменении потребляемого количества газообразного компонента.Another objective of the present invention is to maintain improved energy efficiency when changing the consumed amount of the gaseous component.

Другой задачей изобретения является создание способа, который позволяет поддерживать высокий уровень энергоэффективности при проведении последующих циклов адсорбции.Another objective of the invention is to provide a method that allows you to maintain a high level of energy efficiency during subsequent adsorption cycles.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ, который в конечном итоге снизит эксплуатационные расходы всей системы. Another objective of the present invention is to propose a method that ultimately reduces the operating costs of the entire system.

Настоящее изобретение решает по меньшей мере одну из вышеупомянутых и/или другие проблемы, обеспечивая способ регулирования стадии адсорбции генератора газа, при этом указанный генератор содержит по меньшей мере один аппарат, имеющий вход и выход для пропускания через аппарат потока газа, адсорбирующий материал, способный избирательно адсорбировать первый газообразный компонент из газообразной смеси, и обеспечить получение выходящего газа, содержащего, в основном, второй газообразный компонент, причем указанный способ включает следующие стадии:The present invention solves at least one of the above and / or other problems by providing a method for controlling the adsorption stage of a gas generator, said generator comprising at least one apparatus having an inlet and an outlet for passing a gas stream through the apparatus, an adsorbent material capable of selectively adsorb the first gaseous component from the gaseous mixture, and to provide an exhaust gas containing mainly the second gaseous component, and this method includes the following stages:

подача потока входящего газа через вход генератора газа;supplying a flow of incoming gas through the inlet of the gas generator;

измерение расхода выходящего газа с помощью расходомера, установленного за выходом из указанного аппарата;measuring the flow rate of the exhaust gas using a flow meter installed at the exit of the specified apparatus;

определение (установление) концентрации указанного второго газообразного компонента на выходе указанного аппарата; determining (establishing) the concentration of said second gaseous component at the outlet of said apparatus;

при этом способ дополнительно включает следующие стадии:wherein the method further includes the following steps:

Al) расчет производительности аппарата, причем указанная производительность представляет собой максимальный объем второго газообразного компонента в единицу времени, который может быть отведен при текущих рабочих параметрах и при заданной величине концентрации второго газообразного компонента;Al) calculating the productivity of the apparatus, the indicated productivity being the maximum volume of the second gaseous component per unit time, which can be allotted at current operating parameters and for a given concentration of the second gaseous component;

A2) сравнение измеренного расхода выходящего газа с расчетной производительностью; A2) comparison of the measured flow rate of the outgoing gas with the calculated capacity;

A3) если измеренный расход выходящего газа ниже расчетной производительности и установленная концентрация выше или равна заданной величине, аппарат поддерживают в стадии адсорбции в течение заданного временного интервала ∆s; A3) if the measured flow rate of the outgoing gas is lower than the calculated capacity and the established concentration is higher than or equal to a predetermined value, the apparatus is supported in the adsorption stage for a predetermined time interval Δs;

A4) осуществление цикла регенерации генератора газа по истечении указанного заданного временного интервала ∆s.A4) the implementation of the regeneration cycle of the gas generator after the specified specified time interval ∆s.

В действительности, посредством сравнения расчетной производительности генератора газа с измеренным расходом выходящего газа, а также сравнения установленной концентрации с заданной величиной концентрации, способ в соответствии с настоящим изобретением дает точное представление о режиме работы аппарата в определенный момент времени и поддерживает желаемый уровень концентрации второго газообразного компонента на выходе генератора.In fact, by comparing the calculated capacity of the gas generator with the measured flow rate of the outgoing gas, as well as comparing the set concentration with a given concentration value, the method in accordance with the present invention gives an accurate idea of the operation mode of the apparatus at a certain point in time and maintains the desired concentration level of the second gaseous component at the output of the generator.

Кроме того, поскольку способ учитывает измеренное значение расхода на выходе и производительность генератора газа, предотвращается насыщение адсорбирующего материала, что позволяет генератору работать с высокой эффективностью и поддерживать требуемую концентрацию второго газообразного компонента в течение всего процесса адсорбции.In addition, since the method takes into account the measured value of the outlet flow rate and the productivity of the gas generator, the saturation of the absorbent material is prevented, which allows the generator to work with high efficiency and maintain the required concentration of the second gaseous component during the entire adsorption process.

Испытания показали, что эффективность процесса адсорбции снижается в случае увеличенной продолжительности времени проведения цикла адсорбции. По существу, если цикл адсорбции сохраняется в течение относительно длительного периода времени, в генератор газа поступает больший расход газа, и все большее число молекул кислорода будет адсорбироваться адсорбентом. Tests have shown that the efficiency of the adsorption process decreases in the case of an extended duration of the adsorption cycle. Essentially, if the adsorption cycle is maintained for a relatively long period of time, a larger gas flow enters the gas generator, and an increasing number of oxygen molecules will be adsorbed by the adsorbent.

В результате фронт кислорода, созданный в слое адсорбента, будет перемещаться в направлении выхода аппарата. Из-за этого уровень концентрации второго газообразного компонента на выходе может изменяться. В этом случае производительность генератора газа падает, и надежность процесса адсорбции снижается.As a result, the oxygen front created in the adsorbent layer will move in the direction of the apparatus exit. Because of this, the concentration level of the second gaseous component at the outlet may vary. In this case, the performance of the gas generator decreases, and the reliability of the adsorption process decreases.

Поскольку способ согласно настоящему изобретению включает не только сравнение концентрации второго газообразного компонента на выходе газогенератора с заданной величиной, но также и сравнение расчетной производительности генератора с расходом на выходе перед изменением временного интервала, в течение которого в генераторе поддерживается стадия адсорбции, за счет этого обеспечивается желаемая концентрация второго газообразного компонента, а также достигается оптимальное потребление энергии в течение всего функционирования генератора газа.Since the method according to the present invention includes not only comparing the concentration of the second gaseous component at the outlet of the gas generator with a predetermined value, but also comparing the calculated capacity of the generator with the outlet flow rate before changing the time interval during which the adsorption stage is maintained in the generator, this ensures the desired the concentration of the second gaseous component, and optimal energy consumption is achieved during the entire functioning of the generator gas torus.

Другим известным фактом является то, что генераторы газа предназначены для работы в самых тяжелых и суровых условиях эксплуатации, когда речь идет о таких параметрах, как температура и давление. И, если эти параметры колеблются, например, из-за изменения сезонов или использования генератора в другом географическом районе, генератор становится слишком крупногабаритным. Известные генераторы не смогут решить эту проблему, но способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет эффективно использовать энергию генератора независимо от изменения упомянутых параметров.Another well-known fact is that gas generators are designed to operate in the most severe and harsh operating conditions when it comes to parameters such as temperature and pressure. And, if these parameters fluctuate, for example, due to changing seasons or the use of a generator in another geographical area, the generator becomes too large. Known generators will not be able to solve this problem, but the method in accordance with the present invention can effectively use the energy of the generator regardless of changes in the mentioned parameters.

Действительно, проведенные испытания показали, что при практическом осуществлении способа в соответствии с настоящим изобретением генератор потребляет на 40% меньше энергии.Indeed, the tests showed that in the practical implementation of the method in accordance with the present invention, the generator consumes 40% less energy.

Другой установленный факт заключается в том, что в типичной производственной линии требуемая концентрация и объем второго газообразного компонента обычно изменяются, и способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет поддерживать в аппарате стадию адсорбции в течение предварительно заданного временного интервала, который определяется, исходя из желаемых концентрации и объема второго газообразного компонента. В этой связи осуществляется корректировка действующей производительности генератора газа, чтобы обеспечить более низкое потребление энергии с помощью эффективной последовательности операций. Another established fact is that in a typical production line, the required concentration and volume of the second gaseous component usually change, and the method in accordance with the present invention allows the apparatus to maintain the adsorption stage for a predetermined time interval, which is determined based on the desired concentration and the volume of the second gaseous component. In this regard, the current performance of the gas generator is adjusted to ensure lower energy consumption through an efficient workflow.

Предпочтительно по истечении указанного заданного временного интервала аппарат подвергают циклу регенерации, в ходе которого молекулы первого газообразного компонента удаляются из генератора, а слой адсорбента доводится до начального состояния с заданными характеристиками адсорбента.Preferably, after the specified predetermined time interval has elapsed, the apparatus is subjected to a regeneration cycle, during which the molecules of the first gaseous component are removed from the generator and the adsorbent layer is brought to its initial state with the given characteristics of the adsorbent.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения способ дополнительно включает стадию сравнения установленной концентрации с заданной величиной, и, если указанная концентрация ниже заданной величины, поток входящего газа прерывается, и аппарат подвергается циклу регенерации. В результате требуемая концентрация второго газообразного компонента поддерживается на желаемом уровне.In a preferred embodiment of the present invention, the method further includes the step of comparing the set concentration with a predetermined value, and if said concentration is lower than a predetermined value, the incoming gas stream is interrupted and the apparatus undergoes a regeneration cycle. As a result, the desired concentration of the second gaseous component is maintained at the desired level.

Поток входящего газа может быть прерван непосредственно после того, как сравнение установленной концентрации и заданной величины концентрации покажет отрицательный результат, или в соответствии со способом согласно настоящему изобретению поток входящего газа прерывается по истечении номинального заданного времени цикла ∆So, вычисленного от начала цикла адсорбции.The inlet gas stream can be interrupted immediately after a comparison of the set concentration and the set concentration value shows a negative result, or in accordance with the method according to the present invention, the inlet gas stream is interrupted after the nominal predetermined cycle time ΔSo calculated from the start of the adsorption cycle.

Настоящее изобретение, кроме того, относится к генератору газа, содержащему:The present invention further relates to a gas generator comprising:

- по меньшей мере один аппарат, содержащий вход и выход для пропускания через аппарат потока газа, и адсорбирующий материал, способный избирательно адсорбировать первый газообразный компонент из газообразной смеси, обеспечивая тем самым прохождение через указанный выход потока выходящего газа, содержащего в основном второй газообразный компонент; at least one apparatus comprising an inlet and an outlet for passing a gas stream through the apparatus, and an adsorbent material capable of selectively adsorbing a first gaseous component from the gaseous mixture, thereby allowing an outlet gas stream containing substantially the second gaseous component to pass through said outlet;

- средство для создания потока входящего газа на входе в указанный аппарат; - means for creating a flow of incoming gas at the entrance to the specified apparatus;

при этом указанное устройство (генератор газа) дополнительно содержит:wherein said device (gas generator) further comprises:

- расходомер, расположенный на выходе из аппарата, предназначенный для измерения расхода выходящего газа; - a flow meter located at the outlet of the apparatus, designed to measure the flow rate of the outgoing gas;

- средство для определения концентрации указанного второго газообразного компонента, размещенное на выходе из аппарата; - means for determining the concentration of the specified second gaseous component, placed at the outlet of the apparatus;

- блок контроллера, подключенный к расходомеру и средству для определения концентрации второго газообразного компонента, при этом указанный контроллер выполнен с возможностью приема измеренных величин расхода выходящего газа и измеренной концентрации; - a controller unit connected to the flowmeter and means for determining the concentration of the second gaseous component, while the specified controller is configured to receive the measured values of the flow rate of the outgoing gas and the measured concentration;

указанный блок контроллера дополнительно содержит блок обработки, снабженный алгоритмом, предназначенным для:said controller unit further comprises a processing unit provided with an algorithm for:

- расчета производительности аппарата, причем указанная производительность представляет собой максимальный объем второго газообразного компонента в единицу времени, который может быть отведен при текущих рабочих параметрах и при заданной величине концентрации второго газообразного компонента;- calculating the productivity of the apparatus, and the indicated productivity is the maximum volume of the second gaseous component per unit time, which can be allotted at current operating parameters and for a given concentration of the second gaseous component;

- сравнения измеренного расхода выходящего газа с расчетной производительностью, - comparing the measured flow rate of the outgoing gas with the estimated capacity,

- сравнения установленной концентрации упомянутого второго газообразного компонента с предварительно заданной величиной концентрации; и, кроме того, - comparing the established concentration of said second gaseous component with a predetermined concentration value; and besides,

упомянутый блок контроллера запрограммирован для поддержания расхода входящего газа в течение заданного временного интервала ∆s, если измеренная концентрация равна или превышает заданное значение и если упомянутый измеренный расход выходящего газа ниже расчетной производительности, и для осуществления в аппарате цикла регенерации по истечении указанного предварительно заданного временного интервала ∆s. said controller unit is programmed to maintain the inlet gas flow rate for a predetermined time interval ∆s if the measured concentration is equal to or exceeds a predetermined value and if said measured outlet gas flow rate is lower than the calculated capacity, and to perform a regeneration cycle in the apparatus after the specified predetermined time interval has elapsed Δs.

Благодаря указанным возможностям контроллера пользователь такого устройства может получить наилучший конечный результат с уменьшенным потреблением энергии и преимущества удобного для пользователя интерфейса. Thanks to the indicated capabilities of the controller, the user of such a device can get the best end result with reduced power consumption and the advantages of a user-friendly interface.

Кроме того, поскольку генератор управляется с помощью указанного контроллера и применяется вышеуказанная определенная последовательность операций (логика), снижаются эксплуатационные затраты, так как компоненты генератора защищены от функционирования в экстремальных условиях, что могло бы привести к преждевременному износу. Когда происходят все нежелательные изменения параметров, блок контроллера оказывает необходимое содействие в наиболее точно рассчитанное время в соответствии с конструкцией устройства таким образом, что срок его службы увеличивается.In addition, since the generator is controlled by the specified controller and the above specified sequence of operations (logic) is applied, operating costs are reduced, since the generator components are protected from operation in extreme conditions, which could lead to premature wear. When all unwanted parameter changes occur, the controller unit provides the necessary assistance at the most accurately calculated time in accordance with the design of the device so that its service life is increased.

Для лучшего раскрытия характерных особенностей изобретения ниже в качестве примера описаны некоторые предпочтительные воплощения в соответствии с настоящим изобретением, никаким образом не ограничивающие объем изобретения, со ссылкой на сопровождающие чертежи. To better disclose the characteristic features of the invention, below, as an example, some preferred embodiments are described in accordance with the present invention, in no way limiting the scope of the invention, with reference to the accompanying drawings.

Фиг.1 - схема генератора газа согласно одному воплощению настоящего изобретения.1 is a diagram of a gas generator according to one embodiment of the present invention.

Фиг. 2 и 3 - схема генератора газа в соответствии с другими воплощениями настоящего изобретения. FIG. 2 and 3 are diagrams of a gas generator in accordance with other embodiments of the present invention.

Фиг. 4 - графическая зависимость потребления энергии от расхода выходящего потока. FIG. 4 - graphical dependence of energy consumption on the flow rate of the output stream.

На фиг.1 представлен генератор газа 1, содержащий входной трубопровод 2 и выходной трубопровод 3 для обеспечения прохождения через генератор потока газа. Указанный генератор газа дополнительно содержит адсорбирующий материал (не показан), способный избирательно адсорбировать первый газообразный компонент из потока входящего газа, содержащего газообразную смесь, в результате чего поток выходящего газа содержит, в основном, второй газообразный компонент.Figure 1 shows a gas generator 1, comprising an inlet pipe 2 and an outlet pipe 3 for allowing gas to flow through the generator. Said gas generator further comprises an adsorbent material (not shown) capable of selectively adsorbing a first gaseous component from an inlet gas stream containing a gaseous mixture, whereby the outlet gas stream contains mainly a second gaseous component.

В контексте настоящего изобретения следует понимать, что адсорбция включает также абсорбцию. In the context of the present invention, it should be understood that adsorption also includes absorption.

Объектом настоящего изобретения является способ регулирования стадии адсорбции генератора газа, в соответствии с которым поток входящего газа направляется через входной трубопровод 2 генератора газа 1, и измеряют расход выходящего газа в выходном трубопроводе 3 генератора газа 1 для определения концентрации указанного второго газообразного компонента в выходном трубопроводе аппарата 4.The object of the present invention is a method for controlling the adsorption stage of a gas generator, in which the incoming gas stream is directed through the inlet pipe 2 of the gas generator 1, and the flow rate of the exhaust gas in the outlet pipe 3 of the gas generator 1 is measured to determine the concentration of said second gaseous component in the outlet pipe of the apparatus four.

Кроме того, способ включает стадию, на которой вычисляют производительность генератора, и полученную расчетную величину сравнивают с измеренным расходом выходящего потока. Если по результатам указанного сравнения измеренный расход выходящего потока будет меньше расчетной производительности генератора и если найденная расчетная концентрация будет больше или равна заданной величине концентрации, генератор газа 1 поддерживается в стадии адсорбции в течение предварительно определенного временного интервала, ∆s. In addition, the method includes the stage at which the productivity of the generator is calculated, and the calculated value is compared with the measured flow rate of the output stream. If, according to the results of this comparison, the measured outlet flow rate will be less than the calculated capacity of the generator and if the found calculated concentration is greater than or equal to the specified concentration, the gas generator 1 is maintained in the adsorption stage for a predetermined time interval, ∆s.

В контексте настоящего изобретения производительность генератора следует понимать как максимальный объем второго газообразного компонента в единицу времени, который может быть произведен генератором газа 1 в существующих условиях эксплуатации и при заданной величине концентрации второго компонента.In the context of the present invention, the performance of the generator should be understood as the maximum volume of the second gaseous component per unit time that can be produced by the gas generator 1 under existing operating conditions and at a given concentration of the second component.

Кроме того, расход выходящего потока следует понимать как измеренный объем первого и второго газообразного компонента в единицу времени.In addition, the flow rate of the effluent should be understood as the measured volume of the first and second gaseous component per unit time.

Предпочтительно вышеупомянутый предварительно определяемый временной интервал ∆s вычисляется так, чтобы в генераторе газа 1 можно было поддерживать указанную заданную величину концентрации и, соответственно, таким образом, чтобы адсорбирующий материал не становился полностью насыщенным. В связи с этим в генераторе газа 1 стадия адсорбции поддерживается как можно дольше, при отсутствии нежелательного снижения уровня концентрации полученного второго газообразного компонента и потребления указанным генератором газа 1 большего количества энергии, чем необходимо для получения оптимального результата.Preferably, the aforementioned predetermined time interval Δs is calculated so that the specified predetermined concentration value can be maintained in the gas generator 1 and, accordingly, so that the adsorbent material does not become completely saturated. In this regard, in the gas generator 1, the adsorption stage is maintained as long as possible, in the absence of an undesirable decrease in the concentration level of the obtained second gaseous component and the consumption of the specified gas generator 1 more energy than is necessary to obtain the optimal result.

По истечении упомянутого предварительно определенного временного интервала ∆s генератор газа подвергается циклу регенерации. При осуществлении цикла регенерации происходит удаление из адсорбирующего материала молекул газа первого газообразного компонента, что придает указанному адсорбенту оптимальную способность к адсорбции и подготавливает генератор газа 1 для следующего цикла адсорбции. After the said predetermined time interval Δs has elapsed, the gas generator undergoes a regeneration cycle. When the regeneration cycle is carried out, the first gaseous component is removed from the adsorbing material of gas molecules, which gives the indicated adsorbent optimal adsorption ability and prepares the gas generator 1 for the next adsorption cycle.

В контексте настоящего изобретения цикл адсорбции следует понимать как временной интервал, в течение которого адсорбирующий материал, находящийся в генераторе газа 1, используется для разделения газовой смеси, поступающей в газогенератор через входной трубопровод 2, и, соответственно, адсорбирует первый газообразный компонент и обеспечивает прохождение через выходной трубопровод 3 газа, содержащего, главным образом, второй газообразный компонент.In the context of the present invention, the adsorption cycle should be understood as the time interval during which the adsorbent material located in the gas generator 1 is used to separate the gas mixture entering the gas generator through the inlet pipe 2 and, accordingly, adsorbs the first gaseous component and allows passage through an outlet pipe 3 of gas containing mainly a second gaseous component.

Предпочтительно указанный предварительно заданный временной интервал ∆s включает начальную точку, соответствующую моменту начала цикла адсорбции в генераторе газа 1, и конечную точку как момент завершения цикла адсорбции в генераторе газа 1.Preferably, said predetermined time interval Δs includes a start point corresponding to the start time of the adsorption cycle in the gas generator 1, and an end point as the end time of the adsorption cycle in the gas generator 1.

В другом воплощении в соответствии с настоящим изобретением указанный предварительно заданный временной интервал ∆s имеет начальную точку в текущем моменте времени и конечную точку в перспективе, определяемую на основе вычисленной производительности, измеренного расхода в выходном трубопроводе и заданной величины концентрации упомянутого второго газообразного компонента. Такой конечный момент времени может быть определен приблизительно на основе типичных эксплуатационных свойств адсорбирующего материала.In another embodiment in accordance with the present invention, said predetermined time interval Δs has a starting point at a current point in time and an ending point in perspective, determined based on a calculated productivity, a measured flow rate in the outlet pipe and a predetermined concentration value of said second gaseous component. Such a final point in time can be determined approximately based on the typical operational properties of the absorbent material.

В другом варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением способ дополнительно включает стадию сравнения установленной концентрации с заданной величиной, и если указанная концентрация ниже заданной величины, поток входящего газа прерывается, и в генераторе осуществляется цикл регенерации.In another embodiment, in accordance with the present invention, the method further includes the step of comparing the set concentration with the set value, and if the specified concentration is lower than the set value, the flow of incoming gas is interrupted and a regeneration cycle is carried out in the generator.

Поток входящего газа может быть прерван тот час же, если указанное сравнение показывает, что заданная величина концентрации не достигается, или способ может предусматривать допуск в пределах, например, приблизительно 5 секунд или более, прежде чем поток входящего газа будет прерван. Предпочтительно, способ включает стадию прерывания потока входящего газа по истечении номинальной предварительно заданной продолжительности времени цикла ∆S0. Указанная номинальная предварительно заданная продолжительность времени цикла ∆S0, представляет собой вычисленный минимальный временной интервал, в котором в обычно реализуемых рабочих условиях генератор 1 может генерировать второй газообразный компонент с относительно высокой концентрацией.The inlet gas stream may be interrupted immediately if the comparison shows that a predetermined concentration is not achieved, or the method may allow for a tolerance of, for example, about 5 seconds or more before the inlet gas stream is interrupted. Preferably, the method includes the step of interrupting the flow of incoming gas after a nominal predetermined duration of the cycle time ΔS 0 . The indicated nominal predetermined cycle time ΔS 0 is the calculated minimum time interval in which, under commonly practiced operating conditions, the generator 1 can generate a second gaseous component with a relatively high concentration.

Указанная номинальная предварительно заданная продолжительность времени цикла, ∆S0, имеет в качестве начальной точки момент начала в генераторе газа 1 цикла адсорбции, а конечной точкой является момент завершения генератором газа 1 цикла адсорбции.Indicated nominal preset cycle time, ∆S0, has as the starting point the start point in the gas generator 1 adsorption cycle, and the end point is the time the gas generator ends 1 adsorption cycle.

Предпочтительно производительность генератора определяется из следующего соотношения:Preferably, the performance of the generator is determined from the following relationship:

Q cap = удельная производительность x объем генератора x Kpc x Ktc, Q cap = specific productivity x generator volume x Kpc x Ktc,

где Kpc - поправочный коэффициент для определения производительности, учитывающий влияние давления, а Ktc - поправочный температурный коэффициент для определения производительности.where Kpc is the correction factor for determining the performance, taking into account the influence of pressure, and Ktc is the correction temperature coefficient for determining the performance.

В контексте настоящего изобретения указанную удельную производительность следует понимать как производительность генератора газа 1, отнесенную к кубическому метру адсорбирующего материала в номинальном режиме по давлению и температуре, например, при давлении приблизительно 7 бар и температуре приблизительно 20° C, которые не являются параметрами, ограничивающими изобретение. In the context of the present invention, the indicated specific productivity should be understood as the productivity of the gas generator 1, referred to a cubic meter of absorbent material in nominal pressure and temperature conditions, for example, at a pressure of about 7 bar and a temperature of about 20 ° C, which are not parameters limiting the invention .

Kpc и Ktc представляют собой два поправочных коэффициента, которые зависят от заданной величины концентрации второго газообразного компонента и фактической температуры или давления, соответственно, измеренных вблизи генератора.Kpc and Ktc are two correction factors that depend on a given concentration value of the second gaseous component and the actual temperature or pressure, respectively, measured near the generator.

Предпочтительно указанную температуру измеряют с помощью датчика температуры T, а давление измеряется с помощью датчика давления P.Preferably, said temperature is measured with a temperature sensor T, and pressure is measured with a pressure sensor P.

Предпочтительно способ в соответствии с настоящим изобретением дополнительно включает стадию сравнения временного интервала, в течение которого генератор находится в стадии адсорбции, ∆tl , с минимальным заданным интервалом времени ∆t2. Preferably, the method in accordance with the present invention further includes the step of comparing a time interval during which the generator is in the adsorption step, Δt l , with a minimum predetermined time interval Δt 2 .

В этом случае ∆tl представляет собой отсчет времени, который предпочтительно начинается, когда в генераторе газа 1 начинается цикл адсорбции, и определяется как ∆tl = tc - ti, где tc - текущее время, а ti - начальное время.In this case, ∆t l is a countdown, which preferably begins when the adsorption cycle begins in gas generator 1, and is defined as ∆t l = tc - ti, where tc is the current time and ti is the initial time.

Предпочтительно, способ включает стадию сброса отсчета времени в случае начала цикла адсорбции в генераторе газа 1. Более конкретно, способ предпочтительно включает стадию сброса величин tc и ti, если в генераторе 1 начинается цикл адсорбции.Preferably, the method includes the step of resetting the timing in the event of the start of the adsorption cycle in gas generator 1. More specifically, the method preferably includes the step of resetting the values of tc and ti if the adsorption cycle begins in generator 1.

Параметр ∆t2 представляет собой отсчет времени, который предпочтительно начинается с началом в генераторе газа 1 цикла адсорбции и определяется как ∆t2 = td - ti, где td - минимальное время, в течение которого в генераторе газа поддерживается цикл адсорбции независимо от значений других параметров, и ti - начальное время, т.е. момент времени, когда в генераторе газа 1 начинается цикл адсорбции. The parameter Δt 2 is a countdown, which preferably begins with the start of the adsorption cycle in the gas generator 1 and is defined as Δt 2 = td - ti, where td is the minimum time during which the adsorption cycle is maintained in the gas generator, regardless of the values of other parameters, and ti is the initial time, i.e. the point in time when the adsorption cycle begins in gas generator 1.

Предпочтительно способ включает стадию сброса отсчета времени, осуществляемого вместе с началом в генераторе газа 1 цикла адсорбции. Более конкретно, способ предпочтительно включает стадию сброса величины ti, когда в генераторе газа 1 начинается цикл адсорбции, и величина td предпочтительно поддерживается постоянной.Preferably, the method includes the step of resetting the time taken along with the start of the adsorption cycle 1 in the gas generator. More specifically, the method preferably includes a step of resetting the value of ti when an adsorption cycle begins in the gas generator 1, and the value of td is preferably kept constant.

После стадии сравнения ∆tl с ∆t2 способ включает стадию или поддержания генератора газа 1 в стадии адсорбции в течение заданного временного интервала, если ∆tl > ∆t2 и если установленная концентрация больше или равна указанному заданному значению, и если измеренный расход выходящего потока ниже расчетной производительности; или поддержания генератора газа 1 в стадии адсорбции в течение номинальной предварительно заданной продолжительности времени цикла ∆S0 ; и затем генератор газа 1 подвергается циклу регенерации, если ∆tl <= ∆t2 или если найденная концентрация ниже заданной величины и если измеренный расход выходящего потока ниже расчетной производительности генератора газа. After the step of comparing Δt l with Δt 2, the method includes the stage of or maintaining the gas generator 1 in the adsorption stage for a predetermined time interval if Δt l > Δt 2 and if the set concentration is greater than or equal to the specified set value and if the measured flow rate the output stream is lower than the design capacity; or maintaining the gas generator 1 in an adsorption step for a nominal predetermined cycle time ΔS 0 ; and then the gas generator 1 undergoes a regeneration cycle if Δt l <= Δt 2 or if the concentration found is below a predetermined value and if the measured outlet flow rate is lower than the calculated capacity of the gas generator.

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, первым газообразным компонентом является кислород, а вторым газообразным компонентом - азот.Preferably, but not by way of limitation, the first gaseous component is oxygen and the second gaseous component is nitrogen.

Способ в соответствии с настоящим изобретением, кроме того, включает стадию подачи потока входящего газа через вход 5 по меньшей мере одного аппарата 4, представляющего собой часть генератора 1.The method in accordance with the present invention also includes the step of supplying an incoming gas stream through the inlet 5 of at least one apparatus 4, which is part of a generator 1.

Предпочтительно способ дополнительно в качестве альтернативы включает направление потока входящего газа через вход 5 по меньшей мере двух аппаратов 4 (фиг. 2) или через вход по меньшей мере четырех аппаратов 4 (фиг. 3) или более.Preferably, the method further alternatively includes directing the flow of incoming gas through the inlet 5 of at least two devices 4 (FIG. 2) or through the inlet of at least four devices 4 (FIG. 3) or more.

Поскольку способ включает альтернативную стадию, в соответствии с которой поток входящего газа направляется через вход 5 двух аппаратов 4 или четырех аппаратов 4 или более, эффективность процесса адсорбции возрастает благодаря тому, что, как только в одном аппарате 4 осуществляется цикл регенерации, для рабочего процесса может быть использован другой аппарат 4, т.е. процесс получения второго газообразного компонента, отводимого через выходной трубопровод 3 газогенератора 1, не прерывается. Since the method includes an alternative stage, in which the flow of incoming gas is directed through the inlet 5 of two devices 4 or four devices 4 or more, the efficiency of the adsorption process increases due to the fact that, as soon as a regeneration cycle is carried out in one device 4, for the working process another apparatus 4 should be used, i.e. the process of obtaining a second gaseous component discharged through the outlet pipe 3 of the gas generator 1 is not interrupted.

В другом воплощении, в котором цикл регенерации осуществляется в одном аппарате 4, поток газа, выходящего из одного аппарата 4, направляется на вход 5 по меньшей мере другого аппарата 4. В этом случае аппарат 4, находящийся в стадии регенерации, будет принимать на выходе 6 газообразную смесь, которая будет содержать относительно высокую концентрацию второго газообразного компонента, при этом указанная газообразная смесь будет вытеснять газообразное содержимое регенерируемого аппарата в направлении входа аппарата, и далее во внешнюю среду через клапан 11 или газовый кран или подобное устройство, размещенное вблизи входа 5 аппарата 4. Это позволяет производить регенерацию указанного аппарата 4 в короткий промежуток времени и лучше подготовить его для следующего цикла адсорбции.In another embodiment, in which the regeneration cycle is carried out in one apparatus 4, the flow of gas exiting from one apparatus 4 is directed to the input 5 of at least another apparatus 4. In this case, the apparatus 4, which is in the regeneration stage, will receive at the output 6 a gaseous mixture, which will contain a relatively high concentration of the second gaseous component, while the specified gaseous mixture will displace the gaseous contents of the regenerated apparatus in the direction of the apparatus inlet, and then into the external environment Through the valve 11 or a gas valve or similar device located near the inlet 5 of the apparatus 4. This allows the regeneration of the indicated apparatus 4 in a short period of time and it is better to prepare it for the next adsorption cycle.

Другая возможная стадия, осуществляемая согласно способу, соответствующему настоящему изобретению, заключается в сравнении расхода на выходе с расчетной производительностью и поддержание расхода входящего потока в течение заданного временного интервала, если расход выходящего потока превышает первую пороговую величину по отношению к расчетной производительности генератора газа. В этой связи осуществляется оптимальное функционирование генератора 1 газа, что еще больше снижает потребление энергии. Предпочтительно, но не в качестве ограничения, в способе используется по меньшей мере одна пороговая величина, и дополнительно способ включает по меньшей мере одну из следующих стадий:Another possible stage, carried out according to the method corresponding to the present invention, is to compare the flow rate at the outlet with the estimated capacity and maintaining the flow rate of the inlet stream for a given time interval, if the flow rate of the outlet stream exceeds the first threshold value relative to the calculated capacity of the gas generator. In this regard, the optimal functioning of the gas generator 1 is carried out, which further reduces energy consumption. Preferably, but not by way of limitation, the method uses at least one threshold value, and further the method includes at least one of the following steps:

- поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного номинального временного интервала ∆So, если измеренный расход выходящего потока превышает первую пороговую величину при сравнении с расчетной производительностью; или- maintaining the flow rate of the incoming gas for a predetermined nominal time interval ΔSo, if the measured flow rate of the outlet stream exceeds the first threshold value when comparing with the calculated capacity; or

- поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного первого временного интервала ∆S1, если измеренный расход выходящего потока меньше указанной первой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью.- maintaining the flow rate of the incoming gas for a predetermined first time interval ΔS 1 if the measured flow rate of the outgoing stream is less than the specified first threshold value when compared with the calculated capacity.

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, в способе используется одна или несколько установленных пороговых величин, и способ дополнительно включает по меньшей мере одну из следующих стадий:Preferably, but not by way of limitation, the method uses one or more of the set thresholds, and the method further includes at least one of the following steps:

- поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного номинального временного интервала ∆So, если измеренный расход выходящего потока превышает первую пороговую величину по отношению к расчетной производительности; или- maintaining the flow rate of the inlet gas for a predetermined nominal time interval ΔSo if the measured flow rate of the outlet stream exceeds the first threshold value with respect to the calculated capacity; or

- поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного первого временного интервала, ∆S1, если измеренный расход выходящего потока меньше указанной первой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или- maintaining the flow rate of the incoming gas for a predetermined first time interval, ΔS 1 , if the measured flow rate of the outgoing stream is less than the specified first threshold value when compared with the estimated capacity; or

- поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного второго временного интервала ∆S2, если измеренный расход выходящего потока ниже второй пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или- maintaining the flow rate of the inlet gas for a predetermined second time interval ΔS 2 if the measured flow rate of the outlet stream is below the second threshold value when compared with the design capacity; or

- поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного третьего временного интервала ∆S3, если измеренный расход выходящего газа меньше третьей пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью.- maintaining the flow rate of the incoming gas for a predetermined third time interval ΔS 3 if the measured flow rate of the outgoing gas is less than the third threshold value when compared with the design capacity.

Благодаря применению описанного выше алгоритма (последовательности операций) эффективность системы повышается ещё в большей степени. Thanks to the application of the algorithm described above (sequence of operations), the efficiency of the system increases even more.

Предпочтительно, чтобы два или более рассмотренных выше временного интервала имели разную продолжительность по сравнению друг с другом.Preferably, two or more of the above time intervals have a different duration compared to each other.

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, указанный номинальный временной интервал ∆So, может быть выбран в диапазоне от 15 до 65 секунд, или от 20 до 65 секунд, или от 20 до 45 секунд.Preferably, but not by way of limitation, the specified nominal time interval ΔSo can be selected in the range from 15 to 65 seconds, or from 20 to 65 seconds, or from 20 to 45 seconds.

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, указанный предварительно заданный первый временной интервал ∆S1, может быть выбран в диапазоне от 45 до 85 секунд или от 45 до 60 секунд.Preferably, but not by way of limitation, said predefined first time interval ΔS 1 may be selected in the range of 45 to 85 seconds or 45 to 60 seconds.

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, указанный предварительно заданный второй временной интервал ∆S2, может быть выбран в диапазоне от 60 до 120 секунд или от 60 до 80 секунд.Preferably, but not by way of limitation, said predetermined second time interval ΔS 2 can be selected in the range from 60 to 120 seconds or from 60 to 80 seconds.

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, указанный предварительно заданный третий временной интервал ∆S3, может быть выбран в диапазоне от 80 до 300 секунд или от 80 до 180 секунд.Preferably, but not by way of limitation, said predetermined third time interval ΔS 3 can be selected in the range from 80 to 300 seconds or from 80 to 180 seconds.

В контексте настоящего изобретения следует понимать, что указанные выше интервалы времени являются только примерами, и могут быть также использованы другие величины этих интервалов.In the context of the present invention, it should be understood that the above time intervals are only examples, and other values of these intervals can also be used.

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, первая пороговая величина может быть выбрана примерно на 80% больше расчетной производительности, указанная вторая пороговая величина может быть выбрана примерно на 60% больше, а третья пороговая величина может быть выбрана примерно на 40% больше.Preferably, but not by way of limitation, the first threshold value can be selected about 80% more than the design capacity, said second threshold value can be selected about 60% more, and the third threshold value can be selected about 40% more.

В контексте настоящего изобретения следует понимать, что приведенные выше пороговые величины являются только примерами и могут быть использованы другие пороговые величины.In the context of the present invention, it should be understood that the above thresholds are only examples and other thresholds may be used.

В другом воплощении в соответствии с настоящим изобретением способ дополнительно включает по меньшей мере одну из следующих стадий:In another embodiment in accordance with the present invention, the method further comprises at least one of the following steps:

поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного номинального временного интервала Δр0, если измеренный расход выходящего потока больше или равен первой пороговой величине при сравнении с расчетной производительностью; илиmaintaining the flow rate of the inlet gas for a predetermined nominal time interval Δp 0 if the measured flow rate of the outlet stream is greater than or equal to the first threshold value when compared with the design capacity; or

поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного первого временной интервал Δр1, если измеренный расход выходящего потока газа меньше указанной первой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; илиmaintaining the flow rate of the incoming gas for a predetermined first time interval Δp 1 if the measured flow rate of the outgoing gas stream is less than the specified first threshold value when compared with the design capacity; or

поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного второго временного интервала Δр2, если измеренный расход выходящего потока газа меньше второй пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; илиmaintaining the flow rate of the incoming gas for a predetermined second time interval Δp 2 if the measured flow rate of the outgoing gas stream is less than the second threshold value when compared with the design capacity; or

поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного третьего временного интервала Δр3, если измеренный расход выходящего потока газа меньше третьей пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; илиmaintaining the flow rate of the incoming gas for a predetermined third time interval Δp 3 if the measured flow rate of the outgoing gas stream is less than the third threshold value when compared with the design capacity; or

поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного четвертого временного интервала Δр4, интервал, если измеренный расход выходящего потока газа меньше четвертой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; илиmaintaining the flow rate of the inlet gas for a predetermined fourth time interval Δp 4 , the interval if the measured flow rate of the outgoing gas stream is less than the fourth threshold value when compared with the calculated capacity; or

поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного пятого временного интервала Δр5, если измеренный расход выходящего потока газа меньше пятой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; илиmaintaining the flow rate of the incoming gas for a predetermined fifth time interval Δp 5 , if the measured flow rate of the outgoing gas stream is less than the fifth threshold value when compared with the calculated capacity; or

поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного шестого временного интервала Δр6, если измеренный расход выходящего потока газа меньше шестой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; илиmaintaining the flow rate of the incoming gas for a predetermined sixth time interval Δp 6 , if the measured flow rate of the outgoing gas stream is less than the sixth threshold value when compared with the design capacity; or

поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного седьмого временного интервала Δр7, интервал, если измеренный расход выходящего потока газа меньше седьмой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; илиmaintaining the flow rate of the inlet gas for a predetermined seventh time interval Δp 7 , the interval if the measured flow rate of the outgoing gas stream is less than the seventh threshold value when compared with the calculated capacity; or

поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного восьмого временного интервала Δр8, если измеренный расход выходящего потока газа меньше восьмой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; илиmaintaining the flow rate of the incoming gas for a predetermined eighth time interval Δp 8 , if the measured flow rate of the outgoing gas stream is less than the eighth threshold value when compared with the calculated capacity; or

поддержание расхода входящего газа в течение предварительно заданного девятого временного интервала Δр9, если измеренный расход выходящего потока газа меньше девятой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью.maintaining the flow rate of the incoming gas for a predetermined ninth time interval Δp 9 if the measured flow rate of the outgoing gas stream is less than the ninth threshold value when compared with the calculated capacity.

Предпочтительно, чтобы два или более указанных выше временных интервалов имели разную продолжительность по сравнению друг с другом.Preferably, two or more of the above time intervals have different durations compared to each other.

Предпочтительно два или более временных интервала: ∆S0, ∆S1, ∆S2, ∆S3 и Δр1, Δр2, Δр3, Δр4, Δр5, Δр6, Δр7, Δр8, Δр9 и Δр10 имеют разную продолжительность времени по сравнению друг с другом так, что в зависимости от расхода выходящего потока и расчетной производительности адсорбирующий материал будет обеспечивать возможность работы генератора в оптимальных условиях в течение различных интервалов времени, в зависимости от достигнутой или не достигнутой пороговой величины. Preferably two or more time intervals: ΔS 0 , ΔS 1 , ΔS 2 , ΔS 3 and Δp 1 , Δp 2 , Δp 3 , Δp 4 , Δp 5 , Δp 6 , Δp 7 , Δp 8 , Δp 9 and Δp 10 have different time durations in comparison with each other so that, depending on the flow rate of the outlet stream and the design capacity, the adsorbent material will provide the generator with the ability to operate under optimal conditions for various time intervals, depending on the threshold value reached or not reached.

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, указанный предварительно заданный номинальный временной интервал Δр0 может быть выбран в диапазоне от 15 до 50 секунд; указанный предварительно заданный первый временной интервал Δр1 может быть выбран в диапазоне от 30 до 60 секунд; предварительно заданный второй временной интервал Δр2 может быть выбран в диапазоне от 40 до 70 секунд; указанный предварительно заданный третий временной интервал Δр3 может быть выбран в диапазоне от 50 до 80 секунд; указанный предварительно выбранный четвертый временной интервал Δр4 может быть выбран в диапазоне от 60 до 90 секунд; указанный предварительно заданный пятый временной интервал Δр5 может быть выбран в диапазоне от 70 до 100 секунд; указанный предварительно выбранный шестой временной интервал Δр6 может быть выбран в диапазоне от 80 до 130 секунд; указанный предварительно заданный седьмой временной интервал Δр7 может быть выбран в диапазоне от 90 до 150 секунд; указанный предварительно заданный восьмой временной интервал Δр8 может быть выбран в диапазоне от 100 до 200 секунд; и указанный предварительно заданный девятый временной интервал Δр9 может быть выбран в диапазоне от 110 до 300 секунд.Preferably, but not by way of limitation, said predetermined nominal time interval Δp 0 may be selected in the range of 15 to 50 seconds; the specified predefined first time interval Δp 1 can be selected in the range from 30 to 60 seconds; a predetermined second time interval Δp 2 can be selected in the range from 40 to 70 seconds; the specified predetermined third time interval Δp 3 can be selected in the range from 50 to 80 seconds; the specified pre-selected fourth time interval Δp 4 can be selected in the range from 60 to 90 seconds; said predefined fifth time interval Δp 5 may be selected in the range from 70 to 100 seconds; the specified pre-selected sixth time interval Δp 6 can be selected in the range from 80 to 130 seconds; the specified predetermined seventh time interval Δp 7 can be selected in the range from 90 to 150 seconds; the specified predefined eighth time interval Δp 8 can be selected in the range from 100 to 200 seconds; and said predefined ninth time interval Δp 9 can be selected in the range from 110 to 300 seconds.

В контексте настоящего изобретения следует понимать, что приведенные выше интервалы времени являются лишь примерами, и могут быть использованы другие величины интервалов. In the context of the present invention, it should be understood that the above time intervals are only examples, and other values of the intervals can be used.

Предпочтительно указанные пороговые величины и интервалы времени рассчитывают, исходя из типа и размеров генератора 1, а также типа и объема адсорбирующего материала.Preferably, said thresholds and time intervals are calculated based on the type and size of the generator 1, as well as the type and volume of the absorbent material.

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, указанная первая пороговая величина может быть выбрана примерно на 90% больше расчетной производительности, указанная вторая пороговая величина может быть выбрана примерно на 80% больше, указанная третья пороговая величина может быть выбрана примерно на 70% больше, указанная четвертая пороговая величина может быть выбрана примерно на 60% больше, указанная пятая пороговая величина может быть выбрана примерно на 50% больше, указанная шестая пороговая величина может быть выбрана примерно на 40% больше, указанная седьмая пороговая величина может быть выбрана примерно на 30% больше, указанная восьмая пороговая величина может быть выбрана примерно на 20% больше, а указанная девятая пороговая величина может быть выбрана примерно на 10% больше. Preferably, but not by way of limitation, said first threshold value can be selected about 90% more than the design capacity, said second threshold value can be selected about 80% more, said third threshold value can be selected about 70% more, said the fourth threshold value can be selected about 60% more, the specified fifth threshold value can be selected about 50% more, the specified sixth threshold value can be selected about 40% more e, said seventh threshold value can be selected about 30% more, said eighth threshold value can be selected about 20% more, and said ninth threshold value can be selected about 10% more.

В контексте настоящего изобретения следует понимать, что указанные выше пороговые величины являются только примерами, и могут быть использованы другие величины. In the context of the present invention, it should be understood that the above threshold values are only examples, and other values can be used.

Благодаря включению в способ упомянутых стадий осуществляется точное и быстрое приспосабливание процесса получения второго газообразного компонента к требуемому расходу в выходном трубопроводе 3 и исключается нежелательное использование генератора газа 1, имеющего недостаточные или слишком большие размеры для требуемой производительности. В результате генератор газа будет работать с оптимальными параметрами во всем рабочем диапазоне. Другим признанным преимуществом является уменьшенный объем потока входящего газа.Thanks to the inclusion of the mentioned stages in the method, the process of obtaining the second gaseous component is precisely and quickly adapted to the required flow rate in the outlet pipe 3 and the undesirable use of a gas generator 1 having insufficient or too large dimensions for the required performance is eliminated. As a result, the gas generator will operate with optimal parameters in the entire operating range. Another recognized advantage is the reduced inlet gas flow rate.

В контексте настоящего изобретения следует понимать, что количество интервалов может варьироваться, например, от двух до двадцати или даже более, в зависимости от производительности генератора газа и необходимых конечных результатов.In the context of the present invention, it should be understood that the number of intervals can vary, for example, from two to twenty or even more, depending on the performance of the gas generator and the desired end results.

В другом воплощении в соответствии с настоящим изобретением способ может осуществляться непрерывно, при этом продолжительности циклов получают непрерывно путем интерполяции между определенными заданными точками (моментами времени). По этой причине может быть зарегистрировано большее потребление энергии (фиг.4).In another embodiment in accordance with the present invention, the method can be carried out continuously, while cycle times are obtained continuously by interpolation between certain predetermined points (points in time). For this reason, greater energy consumption can be recorded (FIG. 4).

Ещё в одном воплощении в соответствии с изобретением способ может дополнительно включать стадию поддержания в одном аппарате 4 цикла регенерации в интервале времени, который зависит от величины интервала, в течение которого в указанном аппарате поддерживается цикл адсорбции, и/или от заданной величины концентрации второго газообразного компонента.In yet another embodiment in accordance with the invention, the method may further include the step of maintaining in one apparatus 4 a regeneration cycle in a time interval that depends on the size of the interval during which the adsorption cycle is maintained in said apparatus and / or on a predetermined concentration of the second gaseous component .

В качестве примера, не ограничивающего изобретение, в том случае, когда временной интервал, в течение которого в аппарате 4 поддерживается цикл адсорбции, увеличивается, предпочтительно также увеличивается интервал, в течение которого в указанном аппарате 4 поддерживается цикл регенерации.As an example, not limiting the invention, in the case where the time interval during which the adsorption cycle is maintained in the apparatus 4 is increased, preferably the interval during which the regeneration cycle is maintained in the apparatus 4 is also increased.

Обычно, но не в качестве ограничения, номинальный временной интервал, в течение которого в аппарате 4 поддерживается цикл регенерации, может составлять приблизительно 30 секунд, и такой временной интервал может быть увеличен приблизительно до 60 секунд или более.Typically, but not by way of limitation, the nominal time interval during which the regeneration cycle is maintained in apparatus 4 may be approximately 30 seconds, and such a time interval may be increased to approximately 60 seconds or more.

Предпочтительно цикл регенерации может осуществляться с использованием установленного клапана-регулятора расхода или установленного дросселя, такого как жиклер или дроссельное отверстие, или с помощью клапана, который может быть открыт и закрыт, или указанный цикл регенерации может быть осуществлен с помощью регулятора потока, который может регулировать объем удаляемого через него газа.Preferably, the regeneration cycle can be carried out using an installed flow control valve or an installed throttle, such as a nozzle or throttle opening, or with a valve that can be opened and closed, or said regeneration cycle can be carried out using a flow regulator that can regulate the volume of gas removed through it.

Поскольку во время цикла регенерации как первый газообразный компонент, так и второй газообразный компонент удаляются из аппарата 4, за счет продления временного интервала, в течение которого поддерживается цикл регенерации, из указанного аппарата 4 может быть удален больший объем газа, содержащего высокую концентрацию второго газообразного компонента. Однако, если для регулирования упомянутого интервала времени и, следовательно, общего объема газа регенерации используется регулятор потока или клапан, который может быть открыт и закрыт, указанный объем уменьшается до минимума, и аппарат 4 эффективно готовят для следующего цикла адсорбции.Since during the regeneration cycle both the first gaseous component and the second gaseous component are removed from apparatus 4, by extending the time interval during which the regeneration cycle is maintained, a larger volume of gas containing a high concentration of the second gaseous component can be removed from said apparatus 4 . However, if a flow regulator or valve, which can be opened and closed, is used to regulate the mentioned time interval and, therefore, the total volume of the regeneration gas, this volume is reduced to a minimum, and apparatus 4 is effectively prepared for the next adsorption cycle.

Объектом настоящего изобретения, кроме того, является генератор газа 1, содержащий по меньшей мере один аппарат 4 (фиг. 1), причем указанный аппарат 4 имеет вход 5 и выход 6. Генератор газа обеспечивает прохождение газовой смеси через указанный вход 5, с помощью адсорбирующего материала (не показан) улавливает первый газообразный компонент и дает возможность потоку газа, содержащему, в основном, второй газообразный компонент, проходить через выход 6.The object of the present invention, in addition, is a gas generator 1 containing at least one device 4 (Fig. 1), and the specified device 4 has an input 5 and an output 6. The gas generator allows the gas mixture to pass through the specified input 5, using an absorbent material (not shown) captures the first gaseous component and allows the flow of gas containing mainly the second gaseous component to pass through outlet 6.

Генератор газа 1, кроме того, снабжен расходомером 7, установленным на выходе 6 аппарата и предназначенным для измерения объема первого и второго газообразного компонента, выходящего в единицу времени из аппарата 4. The gas generator 1, in addition, is equipped with a flow meter 7 installed at the outlet 6 of the apparatus and designed to measure the volume of the first and second gaseous component coming out of the apparatus 4 per unit time.

Генератор газа 1 дополнительно содержит модуль 8 для определения концентрации второго газообразного компонента, при этом указанный модуль также размещен на выходе 6 аппарата 4.The gas generator 1 further comprises a module 8 for determining the concentration of the second gaseous component, while this module is also located at the output 6 of the apparatus 4.

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, модуль 8 измеряет концентрацию первого газообразного компонента в потоке выходящего газа и определяет концентрацию второго газообразного компонента путем вычитания из 100 измеренной величины концентрации. Preferably, but not by way of limitation, module 8 measures the concentration of the first gaseous component in the effluent gas stream and determines the concentration of the second gaseous component by subtracting the measured concentration from 100.

В предпочтительном воплощении настоящего изобретения указанный первый газообразный компонент представляет собой кислород, а вторым газообразным компонентом является азот.In a preferred embodiment of the present invention, said first gaseous component is oxygen and a second gaseous component is nitrogen.

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, модулем 8 является датчик кислорода, который выявляет количество кислорода, содержащегося в газе на выходе 6 аппарата 4. Указанный датчик кислорода может измерять концентрацию кислорода в потоке выходящего газа непрерывно или с определенной частотой отбора проб. Preferably, but not by way of limitation, module 8 is an oxygen sensor that detects the amount of oxygen contained in the gas at the outlet 6 of apparatus 4. The oxygen sensor can measure the oxygen concentration in the outlet gas stream continuously or at a specific sampling frequency.

Предпочтительно, упомянутый модуль 8 входит в состав генератора газа 1. Генератор газа 1 дополнительно содержит блок 9 контроллера, соединенный с помощью проводной или беспроводной связи с расходомером 7 и модулем 8 определения концентрации второго газообразного компонента, причем указанный контроллер сконфигурирован для приема измеренных значений потока выходного газа и измеренной концентрации.Preferably, said module 8 is included in the gas generator 1. The gas generator 1 further comprises a controller unit 9, connected by wire or wireless connection to the flowmeter 7 and the module 8 for determining the concentration of the second gaseous component, said controller being configured to receive the measured values of the output stream gas and measured concentration.

Блок 9 контроллера может дополнительно содержать блок памяти для хранения принятых измеренных величин концентрации или может отправлять эти измеренные величины посредством проводной или беспроводной связи во внешний электронный модуль. Указанная беспроводная связь может быть реализована посредством радиосигнала или сигнала Wi-Fi. Предпочтительно для обеспечения связи газогенератор 1 содержит беспроводной приемник (не показан).The controller unit 9 may further comprise a memory unit for storing the received measured concentration values or may send these measured values via wired or wireless communication to an external electronic module. Said wireless communication may be implemented via a radio signal or a Wi-Fi signal. Preferably, for communication, the gas generator 1 comprises a wireless receiver (not shown).

Для большей ясности проводные соединения на фигурах не показаны.For clarity, wire connections are not shown in the figures.

Кроме того, упомянутый контроллер может принимать данные измерений немедленно, по мере проведения измерений, или в пределах определенного временного интервала. Он также может принимать все результаты измерений или может принимать только одно измерение, по истечении определенного временного интервала. Кроме того, указанные измерения могут выполняться непрерывно или с определенной частотой отбора проб.In addition, said controller may receive measurement data immediately, as measurements are taken, or within a certain time interval. It can also accept all measurement results or can take only one measurement after a certain time interval. In addition, these measurements can be performed continuously or at a specific sampling frequency.

Предпочтительно упомянутый блок 9 контроллера дополнительно содержит блок обработки данных, снабженный алгоритмом, обеспечивающим возможность вычисления производительности аппарата 4, сравнения измеренного расхода выходящего потока газа с расчетной производительностью и сравнения найденной концентрации упомянутого второго газообразного компонента с заданной величиной.Preferably, said controller unit 9 further comprises a data processing unit provided with an algorithm for calculating the productivity of the apparatus 4, comparing the measured flow rate of the outgoing gas stream with the calculated capacity, and comparing the found concentration of said second gaseous component with a predetermined value.

Указанную производительность аппарата 4 следует понимать как максимальный объем второго газообразного компонента в единицу времени, который может быть реализован на выходе 6, при текущих рабочих параметрах и заданной величине концентрации второго газообразного компонента.The indicated productivity of the apparatus 4 should be understood as the maximum volume of the second gaseous component per unit of time, which can be implemented at output 6, at current operating parameters and a given concentration value of the second gaseous component.

В другом предпочтительном воплощении временные интервалы и пороговые величины, приведенные в настоящем описании выше, хранятся в блоке памяти. Предпочтительно такие интервалы времени и пороговые величины определяют перед функционированием указанного газогенератора 1.In another preferred embodiment, the time slots and thresholds described herein are stored in a memory unit. Preferably, such time intervals and threshold values are determined before the operation of said gas generator 1.

Предпочтительно, блок 9 контроллера, кроме того, программируется для поддержания расхода входящего газа в течение предварительно заданного временного интервала ∆s, если указанная измеренная концентрация равна или превышает заданную величину, и если упомянутый измеренный расход выходящего газа меньше расчетной производительности газогенератора. Preferably, the controller unit 9 is also programmed to maintain an inlet gas flow rate for a predetermined time interval Δs if the indicated measured concentration is equal to or exceeds a predetermined value, and if said measured outlet gas flow rate is less than the design capacity of the gas generator.

В другом предпочтительном воплощении в соответствии с настоящим изобретением блок 9 контроллера дополнительно запрограммирован для поддержания расхода входящего газа на входе 5 аппарата 4 в течение предварительно заданного номинального временного интервала цикла, ∆s0, и для прерывания потока входящего газа по истечении упомянутого предварительно заданного номинального временного интервала цикла, ∆s0, в том случае, если указанная измеренная концентрация меньше заданной величины. Для подготовки аппарата 4 для другого цикла адсорбции блок 9 контроллера дополнительно запрограммирован для применения цикла регенерации к указанному аппарату 4 по истечении указанного предварительно заданного временного интервала ∆s или предварительно заданной номинальной продолжительности времени цикла, ∆s0, соответственно.In another preferred embodiment, in accordance with the present invention, the controller unit 9 is further programmed to maintain the inlet gas flow rate at the inlet 5 of the apparatus 4 for a predetermined nominal cycle time interval, Δs 0 , and to interrupt the inlet gas flow after said predetermined nominal time period has elapsed. the cycle interval, ∆s 0 , in case the indicated measured concentration is less than the specified value. To prepare the apparatus 4 for another adsorption cycle, the controller unit 9 is additionally programmed to apply the regeneration cycle to the specified apparatus 4 after the specified predetermined time interval ∆s or a predetermined nominal duration of the cycle time, ∆s 0 , respectively.

Для повышения эффективности процесса адсорбции генератор газа 1 в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит по меньшей мере два аппарата 4, каждый из которых имеет вход 5 и выход 6 для обеспечения прохождения через генератор потока газа и содержит адсорбирующий материал (не показан), способный избирательно адсорбировать из газообразной смеси первый газообразный компонент, в результате через выход 6 проходит поток газа, содержащий, в основном, второй газообразный компонент. To increase the efficiency of the adsorption process, the gas generator 1 in accordance with the present invention preferably comprises at least two apparatus 4, each of which has an inlet 5 and an outlet 6 for allowing gas to pass through the generator and contains adsorbent material (not shown) capable of selectively adsorbing from the gaseous mixture, the first gaseous component, as a result, through the outlet 6 passes a gas stream containing mainly the second gaseous component.

В предпочтительном воплощении в соответствии с настоящим изобретением каждый из упомянутых аппаратов 4 содержит расходомер 7 и модуль 8 для определения концентрации второго газообразного компонента, размещенные за выходом 6 каждого аппарата. In a preferred embodiment in accordance with the present invention, each of said apparatuses 4 comprises a flowmeter 7 and a module 8 for determining the concentration of the second gaseous component, located downstream of 6 of each apparatus.

В другом воплощении в соответствии с настоящим изобретением выходы 6 всех аппаратов соединяются с образованием общего выхода, и упомянутый общий выход дополнительно снабжен расходомером 7 и модулем 8 для определения концентрации второго газообразного компонента.In another embodiment in accordance with the present invention, the outputs 6 of all devices are connected to form a common output, and said common output is further provided with a flow meter 7 and module 8 for determining the concentration of the second gaseous component.

Предпочтительно, упомянутый блок 9 контроллера, помимо того, запрограммирован для избирательной подачи потока входящего газа на вход 5 одного из по меньшей мере двух аппаратов 4.Preferably, said controller unit 9 is furthermore programmed to selectively supply an incoming gas stream to an input 5 of one of the at least two devices 4.

В другом предпочтительном воплощении аппарат 4, кроме того, снабжен клапаном 10, установленным перед входом 5 для обеспечения возможности прохождения потока входящего газа в адсорбирующий материал, находящийся в указанном аппарате 4. Предпочтительно каждый из упомянутых аппаратов 4 содержит клапан 10, обеспечивающий возможность прохождения потока входящего газа в адсорбирующий материал.In another preferred embodiment, the apparatus 4 is further provided with a valve 10 installed in front of the inlet 5 to allow the passage of the incoming gas flow into the adsorbent material located in the specified apparatus 4. Preferably, each of the above-mentioned devices 4 contains a valve 10 allowing the passage of the incoming flow gas into the absorbent material.

Предпочтительно, указанный блок 9 контроллера запрограммирован на открытие и закрытие каждого из указанных клапанов 10 всякий раз, когда поток входящего газа должен входить в контакт с адсорбирующим материалом в одном из указанных аппаратов 4.Preferably, said controller unit 9 is programmed to open and close each of said valves 10 whenever the incoming gas stream is to come into contact with absorbent material in one of said apparatus 4.

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, блок 9 контроллера запрограммирован на открытие указанных клапанов 10 так, что в стадии адсорбции в одно время будет находиться только один аппарат 4.Preferably, but not by way of limitation, the controller unit 9 is programmed to open said valves 10 so that only one device 4 will be in the adsorption step at a time.

Предпочтительно блок 9 контроллера открывает выпускной клапан 12 одновременно с клапаном 10 каждого соответствующего аппарата.Preferably, the controller unit 9 opens the exhaust valve 12 simultaneously with the valve 10 of each respective apparatus.

Блок 9 контроллера предпочтительно производит перерасчет удельной производительности генератора 1 на основе измерений температуры и давления, произведенных датчиком температуры T и датчиком давления P. The controller unit 9 preferably recalculates the specific productivity of the generator 1 based on the temperature and pressure measurements made by the temperature sensor T and pressure sensor P.

Генератор газа 1 в соответствии с настоящим изобретением, кроме того, может быть обеспечен отвод 11, который позволяет каждому из по меньшей мере двух аппаратов 4 выпускать газ во внешнюю среду.The gas generator 1 in accordance with the present invention, in addition, a branch 11 can be provided that allows each of the at least two devices 4 to release gas into the external environment.

Предпочтительно указанным установленным в ответвлении соединительным элементом 11 может быть клапан, или газовый кран, или подобное средство.Preferably, said connecting element 11 installed in the branch may be a valve, or a gas valve, or the like.

Предпочтительно блок 9 контроллера, кроме того, запрограммирован для начала цикла регенерации в одном из по меньшей мере двух адсорбционных аппаратов 4 и избирательного направления потока входящего газа через один из по меньшей мере двух других аппаратов 4, в которых производится регенерация (фиг. 3). Предпочтительно это осуществляется с помощью клапана 10, установленного на входе в аппарат 4.Preferably, the controller unit 9 is also programmed to start a regeneration cycle in one of the at least two adsorption apparatuses 4 and selectively direct the flow of incoming gas through one of the at least two other apparatuses 4 in which the regeneration is performed (Fig. 3). Preferably this is done using a valve 10 installed at the inlet of the apparatus 4.

В другом воплощении в соответствии с настоящим изобретением блок 9 контроллера дополнительно программируется с возможностью измерения временного интервала ∆tl, в течение которого один из по меньшей мере двух аппаратов 4 находится в стадии адсорбции, и сравнения измеренного временного интервала с минимальным заданным интервалом времени, ∆t2, и:In another embodiment in accordance with the present invention, the controller unit 9 is further programmed to measure a time interval Δt l , during which one of the at least two devices 4 is in the adsorption stage, and compare the measured time interval with a minimum predetermined time interval, Δ t 2 , and:

если ∆tl > ∆t2 и если измеренная концентрация равна или превышает заданную величину и упомянутый измеренный расход выходящего потока газа меньше расчетной производительности, то блок 9 контроллера поддерживает расход входящего газа в течение указанного предварительно заданного временного интервала, ∆s ; илиif ∆t l > ∆t 2 and if the measured concentration is equal to or exceeds a predetermined value and the said measured flow rate of the outgoing gas stream is less than the calculated capacity, then the controller unit 9 maintains the flow rate of the incoming gas for the specified predetermined time interval, ∆s; or

если ∆tl <= ∆t2 , и если измеренная концентрация равна или превышает заданную величину и упомянутый измеренный расход выходящего потока меньше расчетной производительности, то блок 9 контроллера поддерживает расход входящего газа в течение указанного предварительно заданного номинального временного интервала цикла, ∆s0.if Δt l <= Δt 2 , and if the measured concentration is equal to or exceeds a predetermined value and the said measured outlet flow rate is less than the calculated capacity, then the controller unit 9 maintains the inlet gas flow rate for the specified predetermined nominal cycle time interval, Δs 0 .

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, каждый из по меньшей мере двух аппаратов 4 содержит адсорбирующий материал, представляющий собой углеродные молекулярные сита. Preferably, but not by way of limitation, each of the at least two apparatus 4 comprises an absorbent material comprising carbon molecular sieves.

В другом предпочтительном воплощении поток входящего газа может поступать с выхода компрессорного блока 12 ', а поток выходящего газа может быть направлен в сеть 13 пользователя.In another preferred embodiment, the inlet gas stream may come from the output of the compressor unit 12 ', and the outlet gas stream may be directed to the user network 13.

Предпочтительно, но не в качестве ограничения, поток выходящего газа достигает ресивера азота (не показан), прежде чем он будет направлен в указанную сеть 13 пользователя. Preferably, but not by way of limitation, the exhaust gas stream reaches a nitrogen receiver (not shown) before it is routed to said user network 13.

В другом воплощении в соответствии с настоящим изобретением концентрацию указанного второго газообразного компонента определяют за упомянутым ресивером азота и перед сетью 13 пользователя.In another embodiment in accordance with the present invention, the concentration of said second gaseous component is determined downstream of said nitrogen receiver and in front of the user network 13.

Если найденная концентрация ниже заданной величины, ресивер азота предпочтительно подвергается циклу продувки. Во время такого цикла продувки газообразная смесь, содержащаяся в ресивере азота, отводится во внешнюю среду. Предпочтительно указанный цикл продувки осуществляется путем открытия клапана, установленного на выходе ресивера азота.If the concentration found is below a predetermined value, the nitrogen receiver is preferably subjected to a purge cycle. During such a purge cycle, the gaseous mixture contained in the nitrogen receiver is vented to the external environment. Preferably, said purging cycle is carried out by opening a valve mounted at the outlet of the nitrogen receiver.

В другом предпочтительном воплощении в соответствии с настоящим изобретением генератор 1 газа дополнительно содержит пользовательский интерфейс (не показан), предпочтительно подключенный к блоку 9 контроллера.In another preferred embodiment in accordance with the present invention, the gas generator 1 further comprises a user interface (not shown), preferably connected to the controller unit 9.

С помощью указанного пользовательского интерфейса пользователь генератора 1 газа в соответствии с настоящим изобретением может выбирать различные параметры для того, чтобы расход выходящего газа соответствовал требованиям сети пользователя, и, в частности, параметр из группы, включающей упомянутую заданную величину концентрации второго газообразного компонента, расход энергии в газогенераторе, использование компрессорной установки или другого генератора потока входящего газа, тип используемого адсорбирующего материала, количество используемых аппаратов, или любые комбинации перечисленных параметров.Using the specified user interface, the user of the gas generator 1 in accordance with the present invention can select various parameters so that the outlet gas flow rate meets the requirements of the user network, and, in particular, a parameter from the group including said predetermined concentration value of the second gaseous component, energy consumption in a gas generator, the use of a compressor unit or other generator of an incoming gas stream, type of absorbent material used, quantities used devices, or any combination of these parameters.

Указанный пользовательский интерфейс может быть выполнен в виде сенсорного экрана с различными выборами, или в виде потенциометров, позволяющих пользователю делать разные выборы, или в виде соединительных элементов с ручным приводом, таких как клапаны или рычажные переключатели, позволяющие пользователю укомплектовать генератор 1 газа в соответствии с его требованиями.The specified user interface may be in the form of a touch screen with various selections, or in the form of potentiometers allowing the user to make different selections, or in the form of hand-operated connecting elements, such as valves or lever switches, allowing the user to complete the gas generator 1 in accordance with his requirements.

Указанный пользовательский интерфейс может быть неотъемлемой частью генератора газа 1 или может составлять часть внешнего электронного модуля, подключенного к указанному генератору 1 посредством проводной или беспроводной связи. The specified user interface may be an integral part of the gas generator 1 or may form part of an external electronic module connected to the specified generator 1 via wired or wireless communication.

Объектом настоящего изобретения, кроме того, является блок контроллера, содержащий: средство 7 для измерения расхода выходящего газа на выходе 6 регенерируемого аппарата 4 , средство для определения концентрации 8 второго газообразного компонента на выходе 6 регенерируемого аппарата 4 , блок обработки для сравнения данных измерений с заданными величинами и регулирования временного интервала, в течении которого поток газа направляется через вход 5 упомянутого аппарата 4, при этом упомянутый контроллер выполнен с возможностью использования в генераторе газа в соответствии с настоящим изобретение.The object of the present invention, in addition, is a controller unit, comprising: means 7 for measuring the flow rate of the exhaust gas at the outlet 6 of the regenerated apparatus 4, means for determining the concentration 8 of the second gaseous component at the outlet 6 of the regenerated apparatus 4, a processing unit for comparing the measurement data with the given values and regulation of the time interval during which the gas flow is directed through the input 5 of the said apparatus 4, while the said controller is configured to use in a gas generator in accordance with the present invention.

Пример 1 (не ограничивающий) учитывающего давление поправочного коэффициента Kpc для производительности, предпочтительно полученного путем интерполяции, в соответствии со следующей таблицей:Example 1 (non-limiting) of the pressure-correcting correction factor Kpc for productivity, preferably obtained by interpolation, in accordance with the following table:

КрсKrs Давление, барPressure bar Для первой заданной
величины концентрации
величины величины
For the first given
concentration values
magnitude
Для второй заданной
величины концентрации
For the second given
concentration values
4four 0,560.56 0,520.52 4,54,5 0,630.63 0,600.60 5five 0,710.71 0,670.67 5,55.5 0,770.77 0,750.75 66 0,850.85 0,830.83 6,56.5 0,930.93 0,910.91 77 1,001.00 1,001.00 7,57.5 1,071,07 1,041,04 8eight 1,131.13 1,091.09 8,58.5 1,191.19 1,111,11 99 1,251.25 1,131.13 9,59.5 1,301.30 1,151.15 10ten 1,351.35 1,161.16 10,510.5 1,401.40 1,171.17 11eleven 1,451.45 1,181.18 11,511.5 1,501,50 1,201.20 1212 1,541,54 1,211.21 12,512.5 1,581,58 1,231.23 1313 1,611,61 1,251.25

Указанная первая заданная величина концентрации относится к заданной величине концентрации второго газообразного компонента, которая может быть предпочтительно выбрана в интервале от 95 до 99,5%.Said first predetermined concentration value refers to a predetermined concentration value of the second gaseous component, which may preferably be selected in the range from 95 to 99.5%.

Указанная вторая заданная величина концентрации относится к заданной величине второго газообразного компонента, которая предпочтительно может быть выбрана в интервале от 99,5 до 99,999%.The specified second predetermined concentration value refers to the predetermined value of the second gaseous component, which can preferably be selected in the range from 99.5 to 99.999%.

Пример 2 (не ограничивающий) поправочного температурного коэффициента Ktc для расчета производительности, предпочтительно полученного путем интерполяции, в соответствии со следующей таблицей:Example 2 (non-limiting) correction temperature coefficient Ktc for calculating productivity, preferably obtained by interpolation, in accordance with the following table:

КtсKtc Температура,ОСTemperature, о С Для первой заданной
величины концентрации
величины величины
For the first given
concentration values
magnitude
Для второй заданной
величины концентрации
For the second given
concentration values
5five 1,001.00 1,021,02 10ten 1,001.00 1,021,02 1515 1,001.00 1,001.00 2020 1,001.00 1,001.00 2525 0,980.98 0,960.96 30thirty 0,950.95 0,930.93 3535 0,920.92 0,880.88 4040 0,880.88 0,830.83 4545 0,830.83 0,780.78 5050 0,780.78 0,720.72 5555 0,720.72 0,670.67 6060 0,660.66 0,620.62

При этом указанная первая заданная величина концентрации относится к заданной величине концентрации второго газообразного компонента, которая может быть предпочтительно выбрана в интервале от 95 до 99,5%.Moreover, said first predetermined concentration value refers to a predetermined concentration value of the second gaseous component, which can preferably be selected in the range from 95 to 99.5%.

Указанная вторая заданная величина концентрации относится к заданной величине второго газообразного компонента, которая предпочтительно может быть выбрана в интервале от 99,5 до 99,999%.The specified second predetermined concentration value refers to the predetermined value of the second gaseous component, which can preferably be selected in the range from 99.5 to 99.999%.

Настоящее изобретение никаким образом не ограничивается воплощениями, описанными в качестве примера и иллюстрируемыми на чертежах, но предложенный газогенератор может быть реализован во всех видах вариантов, не выходя за пределы объема изобретения.The present invention is in no way limited to the embodiments described by way of example and illustrated in the drawings, but the proposed gas generator can be implemented in all kinds of variants without going beyond the scope of the invention.

Claims (66)

1. Способ регулирования стадии адсорбции генератора газа, характеризующийся тем, что указанный генератор газа содержит по меньшей мере один аппарат, имеющий вход и выход для пропускания через аппарат потока газа, и адсорбирующий материал, способный избирательно адсорбировать первый газообразный компонент из газовой смеси и обеспечивать получение потока выходящего газа, содержащего в основном второй газообразный компонент, при этом указанный способ включает стадии, на которых:1. A method of controlling the adsorption stage of a gas generator, characterized in that said gas generator comprises at least one apparatus having an inlet and an outlet for passing a gas stream through the apparatus, and an adsorbent material capable of selectively adsorbing a first gaseous component from the gas mixture and providing the flow of the exhaust gas containing mainly the second gaseous component, while this method includes the stages in which: - направляют поток входящего газа через вход указанного аппарата;- direct the flow of incoming gas through the inlet of the specified apparatus; - измеряют объем второго газообразного компонента в единицу времени с помощью расходомера, установленного на выходе указанного аппарата;- measure the volume of the second gaseous component per unit time using a flow meter installed at the output of the specified apparatus; - определяют концентрацию указанного второго газообразного компонента на выходе указанного аппарата; - determine the concentration of the specified second gaseous component at the outlet of the specified apparatus; причем способ дополнительно включает стадии, на которых:moreover, the method further includes the stages in which: A1) рассчитывают производительность аппарата, причем указанная производительность представляет собой максимальный объем второго газообразного компонента в единицу времени, который может быть отведен при текущих рабочих параметрах и при заданной величине концентрации второго газообразного компонента;A1) calculate the productivity of the apparatus, and the specified productivity is the maximum volume of the second gaseous component per unit time, which can be allocated at current operating parameters and for a given concentration of the second gaseous component; A2) сравнивают измеренный объем второго газообразного компонента с расчетной производительностью; A2) compare the measured volume of the second gaseous component with the calculated capacity; A3) если измеренный объем второго газообразного компонента ниже расчетной производительности и установленная концентрация выше или равна заданной величине, указанный аппарат поддерживают в стадии адсорбции в течение предварительно заданного временного интервала ∆s; A3) if the measured volume of the second gaseous component is lower than the calculated capacity and the established concentration is higher than or equal to a predetermined value, this apparatus is maintained in the adsorption step for a predetermined time interval Δs; A4) осуществляют цикл регенерации аппарата по истечении указанного предварительно заданного временного интервала ∆s. A4) carry out the regeneration cycle of the apparatus after the specified predefined time interval ∆s. 2. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию, на которой сравнивают установленную концентрацию с заданной величиной, и если указанная концентрация меньше указанной заданной величины, поток входящего газа прерывают, и аппарат подвергают циклу регенерации. 2. The method according to claim 1, further comprising the step of comparing the set concentration with a predetermined value, and if the indicated concentration is less than the specified set value, the flow of incoming gas is interrupted, and the apparatus is subjected to a regeneration cycle. 3. Способ по п.2, дополнительно включающий стадию, на которой прерывают поток входящего газа по истечении заданного номинального времени цикла ∆s0. 3. The method according to claim 2, further comprising a stage at which the incoming gas flow is interrupted after a predetermined nominal cycle time Δs 0 . 4. Способ по п.1, в котором производительность генератора определяют по следующей формуле: 4. The method according to claim 1, in which the performance of the generator is determined by the following formula: Qcap = удельная производительность x объем генератора x Kpc x Ktc, Qcap = specific productivity x generator volume x Kpc x Ktc, где Kpc - поправочный коэффициент для определения производительности, учитывающий давление, а Ktc - поправочный температурный коэффициент для определения производительности. where Kpc is the correction factor for determining the performance, taking into account the pressure, and Ktc is the correction temperature coefficient for determining the performance. 5. Способ по любому из пп.1-4, который дополнительно включает стадию, на которой сравнивают продолжительность времени ∆tl, в течение которого аппарат находится в стадии адсорбции, с минимальным заданным временным интервалом ∆t2. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, which further includes the stage of comparing the length of time Δt l , during which the apparatus is in the adsorption stage, with a minimum specified time interval Δt 2 . 6. Способ по пп.2 и 5, который включает одну из следующих стадий: 6. The method according to PP.2 and 5, which includes one of the following stages: - если ∆tl > ∆t2 и измеренный расход выходящего потока меньше указанной расчетной производительности, а указанная установленная концентрация больше или равна указанной заданной величине, то аппарат поддерживают в стадии адсорбции в течение указанного предварительно заданного временного интервала ∆s; или- if Δt l > Δt 2 and the measured outlet flow rate is less than the specified design capacity, and the specified concentration is greater than or equal to the specified set value, then the apparatus is supported in the adsorption step for the specified predetermined time interval Δs; or - если ∆tl <= ∆t2 или если установленная концентрация меньше указанной заданной величины и измеренный расход выходящего потока меньше расчетной производительности, то аппарат поддерживают в стадии адсорбции в течение предварительно заданного номинального времени цикла ∆s0, а затем указанный аппарат подвергают циклу регенерации.- if Δtl <= Δt2 or if the set concentration is less than the specified set value and the measured flow rate of the output stream is less than the calculated capacity, then the apparatus is supported in the adsorption stage for a predetermined nominal cycle time Δs 0 , and then the apparatus is subjected to a regeneration cycle. 7. Способ по п.1, в котором первый газообразный компонент представляет собой кислород, а вторым газообразным компонентом является азот. 7. The method according to claim 1, in which the first gaseous component is oxygen, and the second gaseous component is nitrogen. 8. Способ по п.1, в котором дополнительно направляют поток входящего газа через вход по меньшей мере одного аппарата, представляющего собой часть указанного генератора.8. The method according to claim 1, in which additionally direct the flow of incoming gas through the inlet of at least one apparatus, which is part of the specified generator. 9. Способ по п.8, в котором дополнительно в качестве альтернативы направляют поток входящего газа через вход по меньшей мере двух аппаратов.9. The method of claim 8, in which additionally, as an alternative, direct the flow of incoming gas through the inlet of at least two devices. 10. Способ по п.9, в котором дополнительно направляют поток выходящего газа из одного аппарата к входу по меньшей мере другого аппарата в течение цикла регенерации. 10. The method according to claim 9, in which additionally direct the flow of exhaust gas from one apparatus to the input of at least another apparatus during the regeneration cycle. 11. Способ по п.1, в котором сравнивают расход выходящего потока с расчетной производительностью и поддерживают расход входящего потока в течение предварительно заданного временного интервала, если расход выходящего потока превышает первую пороговую величину по отношению к указанной расчетной производительности.11. The method according to claim 1, in which the flow rate of the outgoing stream is compared with the design capacity and the flow rate of the incoming stream is maintained for a predetermined time interval if the flow rate of the outgoing stream exceeds a first threshold value with respect to the specified design capacity. 12. Способ по п.11, который дополнительно включает по меньшей мере одну из следующих стадий, на которых:12. The method according to claim 11, which further includes at least one of the following stages, in which: - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного номинального временного интервала ∆s0, если измеренный расход выходящего потока газа превышает первую пороговую величину по отношению к указанной расчетной производительности; или- maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined nominal time interval Δs 0 if the measured flow rate of the outgoing gas stream exceeds the first threshold value with respect to the specified design capacity; or - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного первого временного интервала ∆s1, если измеренный расход выходящего газа меньше, чем указанная первая пороговая величина при сравнении с расчетной производительностью. - maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined first time interval Δs 1 if the measured flow rate of the outgoing gas is less than the specified first threshold value when compared with the calculated capacity. 13. Способ по п.11 или 12, который дополнительно включает по меньшей мере одну из следующих стадий, на которых:13. The method according to claim 11 or 12, which further includes at least one of the following stages, in which: - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного номинального временного интервала ∆s0, если измеренный расход выходящего потока больше, чем первая пороговая величина при сравнении с расчетной производительностью; или- maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined nominal time interval Δs 0 if the measured flow rate of the output stream is greater than the first threshold value when comparing with the calculated capacity; or - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного первого временного интервала ∆s1, если измеренный расход выходящего потока меньше, чем указанная первая пороговая величина при сравнении с расчетной производительностью; или- maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined first time interval Δs 1 if the measured flow rate of the output stream is less than the specified first threshold value when compared with the estimated capacity; or - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного второго временного интервала ∆s2, если измеренный расход выходящего потока меньше, чем вторая пороговая величина при сравнении с расчетной производительностью; или- maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined second time interval Δs 2 if the measured flow rate of the outgoing stream is less than the second threshold value when compared with the calculated capacity; or - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного третьего временного интервала ∆s3, если измеренный расход выходящего потока меньше третьей пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью. - maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined third time interval Δs 3 if the measured flow rate of the outgoing stream is less than the third threshold value when compared with the estimated capacity. 14. Способ по п.11 или 12, который дополнительно содержит по меньшей мере одну из следующих стадий, на которых:14. The method according to claim 11 or 12, which further comprises at least one of the following stages, in which: - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного номинального временного интервала Δр0, если измеренный расход выходящего потока больше или равен первой пороговой величине при сравнении с расчетной производительностью; или- maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined nominal time interval Δp 0 if the measured flow rate of the output stream is greater than or equal to the first threshold value when compared with the estimated capacity; or - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного первого временного интервала Δр1, если измеренный расход выходящего потока меньше указанной первой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или- maintain the flow rate of the inlet gas for a predetermined first time interval Δp 1 if the measured flow rate of the outlet stream is less than the specified first threshold value when compared with the estimated capacity; or - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного второго временного интервала Δр2, если измеренный расход выходящего потока меньше второй пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или- maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined second time interval Δp 2 if the measured flow rate of the output stream is less than the second threshold value when compared with the estimated capacity; or - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного третьего временного интервала Δр3, если измеренный расход выходящего потока меньше третьей пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или- maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined third time interval Δp 3 if the measured flow rate of the output stream is less than the third threshold value when compared with the estimated capacity; or - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного четвертого временного интервала Δр4, если измеренный расход выходящего потока меньше четвертой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или- maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined fourth time interval Δp 4 if the measured flow rate of the output stream is less than the fourth threshold value when compared with the calculated capacity; or - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного пятого временного интервала Δр5, если измеренный расход выходящего потока меньше пятой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или- maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined fifth time interval Δp 5 if the measured flow rate of the outgoing stream is less than the fifth threshold value when compared with the calculated capacity; or - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного шестого временного интервала Δр6, если измеренный расход выходящего потока меньше шестой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или- maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined sixth time interval Δp 6 if the measured flow rate of the output stream is less than the sixth threshold value when compared with the estimated capacity; or - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного седьмого временного интервала Δр7, если измеренный расход выходящего потока меньше седьмой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или- maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined seventh time interval Δp 7 if the measured flow rate of the output stream is less than the seventh threshold value when compared with the estimated capacity; or - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного восьмого временного интервала Δр8, если измеренный расход выходящего потока меньше восьмой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или- maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined eighth time interval Δp 8 if the measured flow rate of the output stream is less than the eighth threshold value when compared with the estimated capacity; or - поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного девятого временного интервала Δр9, если измеренный расход выходящего потока меньше девятой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью.- maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined ninth time interval Δp 9 if the measured flow rate of the output stream is less than the ninth threshold value when compared with the estimated capacity. 15. Способ по пп.12-14, в котором два или большее количество временных интервалов имеют разную продолжительность по сравнению друг с другом. 15. The method according to claims 12-14, wherein two or more timeslots have different durations compared to each other. 16. Генератор газа, содержащий:16. A gas generator containing: - по меньшей мере один аппарат, имеющий вход и выход для пропускания через аппарат потока газа, и адсорбирующий материал, способный избирательно адсорбировать первый газообразный компонент из газообразной смеси, обеспечивая тем самым прохождение через указанный выход потока выходящего газа, содержащего в основном второй газообразный компонент; at least one apparatus having an inlet and an outlet for passing a gas stream through the apparatus, and an adsorbent material capable of selectively adsorbing a first gaseous component from the gaseous mixture, thereby allowing an outlet gas stream containing substantially the second gaseous component to pass through said outlet; - средство для создания потока входящего газа на входе в указанный аппарат; - means for creating a flow of incoming gas at the entrance to the specified apparatus; при этом указанное устройство дополнительно содержит:wherein said device further comprises: - расходомер, расположенный на выходе аппарата, предназначенный для измерения объема второго газообразного компонента; - a flow meter located at the outlet of the apparatus, designed to measure the volume of the second gaseous component; - средство для определения концентрации указанного второго газообразного компонента, размещенное на выходе аппарата; - means for determining the concentration of the specified second gaseous component, placed at the outlet of the apparatus; - блок контроллера, подключенный к расходомеру и средству для определения концентрации второго газообразного компонента, при этом указанный контроллер выполнен с возможностью приема измеренных величин объема второго газообразного компонента и измеренной концентрации; - a controller unit connected to the flowmeter and means for determining the concentration of the second gaseous component, while the specified controller is configured to receive measured values of the volume of the second gaseous component and the measured concentration; указанный блок контроллера дополнительно содержит блок обработки, снабженный алгоритмом, предназначенным для:said controller unit further comprises a processing unit provided with an algorithm for: - расчета производительности аппарата, причем указанная производительность представляет собой максимальный объем второго газообразного компонента в единицу времени, который может быть отведен при текущих рабочих параметрах и заданной величине концентрации второго газообразного компонента;- calculating the productivity of the apparatus, the indicated productivity being the maximum volume of the second gaseous component per unit of time, which can be allotted at current operating parameters and a given concentration value of the second gaseous component; - сравнения измеренного объема второго газообразного компонента с расчетной производительностью аппарата, - comparing the measured volume of the second gaseous component with the estimated capacity of the apparatus, - сравнения установленной концентрации упомянутого второго газообразного компонента с заданной величиной; и - comparing the established concentration of said second gaseous component with a predetermined value; and упомянутый блок контроллера запрограммирован для поддержания расхода входящего газа в течение заданного временного интервала ∆s, если измеренная концентрация равна или превышает заданную величину и если упомянутый измеренный объем второго газообразного компонента меньше, чем расчетная производительность, и для осуществления цикла регенерации в аппарате по истечении указанного предварительно заданного временного интервала ∆s. said controller unit is programmed to maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined time interval Δs if the measured concentration is equal to or exceeds a predetermined value and if the said measured volume of the second gaseous component is less than the calculated capacity, and for the implementation of the regeneration cycle in the apparatus after the specified previously given time interval Δs. 17. Генератор газа по п.16, в котором блок контроллера дополнительно запрограммирован для поддержания расхода входящего газа в течение предварительно заданного номинального временного интервала цикла ∆so и для прерывания потока входящего газа по истечении указанного предварительно заданного номинального временного интервала цикла ∆so в том случае, если указанная измеренная концентрация меньше заданной величины. 17. The gas generator according to clause 16, in which the controller unit is additionally programmed to maintain the flow rate of the incoming gas for a predetermined nominal time interval of the cycle ∆s o and to interrupt the flow of incoming gas after the specified predefined nominal time interval of the cycle ∆s o in in case the indicated measured concentration is less than a predetermined value. 18. Генератор газа по п.17, в котором блок контроллера дополнительно запрограммирован для осуществления в указанном аппарате цикла регенерации. 18. The gas generator according to 17, in which the controller unit is additionally programmed to carry out a regeneration cycle in said apparatus. 19. Генератор газа по п.16, дополнительно содержащий по меньшей мере два аппарата, причем каждый из указанных аппаратов имеет вход и выход для пропускания потока газа и адсорбирующий материал, способный избирательно адсорбировать из газообразной смеси первый газообразный компонент, в результате через упомянутый выход проходит поток газа, содержащий в основном второй газообразный компонент. 19. The gas generator according to clause 16, further comprising at least two apparatuses, each of which apparatus has an inlet and outlet for passing a gas stream and an adsorbent material capable of selectively adsorbing the first gaseous component from the gaseous mixture, as a result of which passes through said outlet a gas stream containing mainly a second gaseous component. 20. Генератор газа по п.19, который дополнительно является программируемым для избирательного прохождения указанного потока входящего газа через вход любого из указанных по меньшей мере двух аппаратов.20. The gas generator according to claim 19, which is additionally programmable for the selective passage of the specified stream of incoming gas through the inlet of any of the at least two devices. 21. Генератор газа по п.16, который дополнительно содержит отвод, который позволяет каждому из указанных по меньшей мере двух аппаратов выпускать газ во внешнюю среду.21. The gas generator according to clause 16, which further comprises a tap, which allows each of these at least two devices to release gas into the external environment. 22. Генератор газа по п.19, в котором блок контроллера дополнительно запрограммирован для начала цикла регенерации в одном из указанных по меньшей мере двух адсорбционных аппаратов и для избирательного направления потока входящего газа через другой из указанных по меньшей мере двух других аппаратов, в которых производится регенерация. 22. The gas generator according to claim 19, in which the controller unit is further programmed to start a regeneration cycle in one of the at least two adsorption apparatuses and for selectively directing the flow of incoming gas through the other of the at least two other apparatuses in which regeneration. 23. Генератор газа по п.16, в котором блок контроллера дополнительно запрограммирован для измерения временного интервала ∆tl, в течение которого один из указанных по меньшей мере двух аппаратов находится в стадии адсорбции, и для сравнения измеренного временного интервала с минимальным заданным временным интервалом ∆t2, и23. The gas generator according to clause 16, in which the controller unit is additionally programmed to measure the time interval ∆t l , during which one of the at least two devices is in the adsorption stage, and to compare the measured time interval with the minimum specified time interval Δt 2 , and - если ∆tl > ∆t2 и измеренная концентрация равна или превышает заданную величину и упомянутый измеренный расход выходящего потока меньше расчетной производительности, то блок контроллера поддерживает расход входящего газа в течение указанного предварительно заданного временного интервала ∆s ; или- if Δt l > Δt 2 and the measured concentration is equal to or exceeds a predetermined value and the said measured outlet flow rate is less than the calculated capacity, then the controller unit maintains the inlet gas flow rate for the specified predetermined time interval Δs; or - если ∆tl <= ∆t2 и измеренная концентрация равна или превышает заданную величину и упомянутый измеренный расход выходящего потока меньше расчетной производительности, то блок контроллера поддерживает расход входящего газа в течение указанного предварительно заданного номинального временного интервала цикла ∆s0.- if Δt l <= Δt 2 and the measured concentration is equal to or exceeds a predetermined value and the aforementioned measured outlet flow rate is less than the calculated capacity, then the controller unit maintains the inlet gas flow rate for the specified predetermined nominal cycle time interval Δs 0 . 24. Генератор газа по п.19, в котором каждый из указанных по меньшей мере двух аппаратов содержит адсорбирующий материал, содержащий углеродные молекулярные сита. 24. The gas generator according to claim 19, in which each of the at least two devices contains an absorbent material containing carbon molecular sieves. 25. Блок контроллера, содержащий средство для измерения объема второго газообразного компонента на выходе аппарата, в котором осуществляется регенерация, средство для определения концентрации второго газообразного компонента на выходе аппарата, в котором осуществляется регенерация, блок обработки для сравнения данных измерений с заданными величинами и регулирования временного интервала, в течение которого поток газа направляется через вход упомянутого аппарата, при этом указанный контроллер выполнен с возможностью использования в генераторе по любому из пп.15-23. 25. A controller unit containing means for measuring the volume of the second gaseous component at the outlet of the apparatus in which the regeneration is performed, means for determining the concentration of the second gaseous component at the outlet of the apparatus in which the regeneration is carried out, a processing unit for comparing measurement data with predetermined values and adjusting the time the interval during which the gas flow is directed through the inlet of the apparatus, while the specified controller is configured to be used in generator according to any one of paragraphs.15-23.
RU2018100814A 2015-06-12 2016-05-31 Control method of gas generator adsorption stage and gas generator using such method RU2696697C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562174795P 2015-06-12 2015-06-12
US62/174,795 2015-06-12
BE2016/5313 2016-05-02
BE2016/5313A BE1023373B1 (en) 2015-06-12 2016-05-02 Method for controlling an adsorption phase of a gas generator and a gas generator applying such a method.
PCT/BE2016/000027 WO2016197210A1 (en) 2015-06-12 2016-05-31 Method for controlling an adsorption phase of a gas generator and a gas generator applying such a method

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018100814A RU2018100814A (en) 2019-07-15
RU2018100814A3 RU2018100814A3 (en) 2019-07-17
RU2696697C2 true RU2696697C2 (en) 2019-08-05

Family

ID=56116153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018100814A RU2696697C2 (en) 2015-06-12 2016-05-31 Control method of gas generator adsorption stage and gas generator using such method

Country Status (6)

Country Link
BE (1) BE1023373B1 (en)
DK (1) DK3307418T3 (en)
ES (1) ES2767727T3 (en)
NZ (1) NZ739018A (en)
PT (1) PT3307418T (en)
RU (1) RU2696697C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0129304A2 (en) * 1983-06-15 1984-12-27 Normalair-Garrett (Holdings) Limited Molecular sieve type gas separation systems
EP0250235A1 (en) * 1986-06-17 1987-12-23 Negretti Aviation Limited Improvements in and relating to pressure swing oxygen generating systems
RU2534086C2 (en) * 2009-06-15 2014-11-27 Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эскплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Method of regulating purity of oxygen, generated by adsorption unit, by control of flow consumption

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5171697B2 (en) * 2009-03-11 2013-03-27 株式会社アドバン理研 Pressure swing adsorption gas generator
TWI590847B (en) * 2012-09-20 2017-07-11 Teijin Pharma Ltd Oxygen concentration device
KR101349424B1 (en) * 2013-07-26 2014-01-15 현대건설주식회사 Purification apparatus of biogas and control method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0129304A2 (en) * 1983-06-15 1984-12-27 Normalair-Garrett (Holdings) Limited Molecular sieve type gas separation systems
EP0250235A1 (en) * 1986-06-17 1987-12-23 Negretti Aviation Limited Improvements in and relating to pressure swing oxygen generating systems
RU2534086C2 (en) * 2009-06-15 2014-11-27 Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эскплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Method of regulating purity of oxygen, generated by adsorption unit, by control of flow consumption

Also Published As

Publication number Publication date
ES2767727T3 (en) 2020-06-18
RU2018100814A3 (en) 2019-07-17
BE1023373A1 (en) 2017-02-24
BE1023373B1 (en) 2017-02-24
RU2018100814A (en) 2019-07-15
NZ739018A (en) 2019-05-31
PT3307418T (en) 2020-01-20
DK3307418T3 (en) 2020-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6615915B2 (en) Method for controlling the adsorption phase of a gas generator and gas generator applying such a method
CA1246466A (en) Control system for air fractionation by selective adsorption
CN107925211A (en) Laser gas rectification systems
WO2004105165A3 (en) Fuel cell arrangement
EP3185987B1 (en) Method of drying a hydrogen gas mixture produced by an electrochemical hydrogen compressor
RU2696697C2 (en) Control method of gas generator adsorption stage and gas generator using such method
US20160159335A1 (en) Air Dryer System for a Locomotive with Optimized Purge Air Control
KR101969614B1 (en) Product gas supply method and product gas supply system
JP2007054678A (en) Stabilization method for stabilizing concentration of gas and gas concentrator
CA2959300C (en) Improved control of an air dryer regeneration cycle
US7407528B2 (en) Method for operating an air fractionization installation for obtaining oxygen on board an aircraft
JP6027769B2 (en) Gas separation apparatus and method
CA2969614C (en) Air dryer system for a locomotive with optimized purge air control
JP3623814B2 (en) Operation method of pressure fluctuation adsorption separation device
JP6902522B2 (en) Control method of nitrogen gas separator and nitrogen gas separator
JP2013111491A (en) Method of removing co2 of compressed gas and co2 removal apparatus
JP2020180029A (en) Oxygen concentrator
JP2006273589A (en) Method and equipment for adsorbing low-concentration ozone gas