SU960504A1

SU960504A1 - Способ регулировани процесса разделени воздуха в криогенной установке

Info

Publication number: SU960504A1
Application number: SU803244916A
Authority: SU
Inventors: Владислав Владимирович Плотников; Анатолий Викторович Абрамов; Валерий Георгиевич Адамов; Семен Борисович Линецкий; Лев Семенович Проворный; Борис Иосифович Рожинский; Виктор Иванович Сухов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3605
Priority date: 1980-12-04
Filing date: 1980-12-04
Publication date: 1982-09-23

Description

(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА В КРИОГЕННОЙ УСТАНО 8КЕ

1

Изобретение относитс к автоматическому управлению технологическими процессами химической , металлургической промышленности и может быть применено, например, в установках разделени воздуха большой производительности предназначенных дл одновременного получени жидких и газообразных продуктов разделени воздуха.

Известен способ автоматического регулировани процесса разделени воздуха на криогенных установках с детандером, несколькими ректификационными колоннами и конденсаторами-испарител ми , заключающийс в изменещ1и холодопроизводительности детандера в зависимости от уровн жидкости в нижней части верхней колонны, соединенной с ковденсатором-испарителем по принципу сообщающихс сосудов, при поддержании посто нных значений уровней в нижней ректификационной колонне и во всех остальных аппаратах воздухоразделительной установки 1.).

Недостатком известного способа управлени вл етс то, что дл всех режимов работьс установки поддерживаетс посто нное наиболь-щее значение уровн жидкости в конденсаторе испарителе , соответствующее, наименьщий из всех возможных к данном рабочем диапазоне изменени производительности тепловой нагрузки конденсатора-испарител .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс -способ регулировани процесса разделени воздуха на криогенных установках с детандером, ректификационными колоннами и конденсаторами-испарител ми, заключающийс в изменении холодопроизводительности детандера, в зависимости от уровн жидкости в нижней ректификационной колонне прИ1 поддержании посто нного уровн в верхней колонне 2.

Claims

Недостатком данного способа вл етс то, что дл режимов работы, отл1{чных от режима с минимальной тепловой нагрузкой, эффективность работы установки снижаетс , так как каждому режиму работы установки соответствует определенный оптимальный уровень жидкости в конденсаторе-испарителе, обеспечиваю,щий минимальное давление конденсации-при соблюдении условий взрывобезопасности. При9 чем увеличение тепловой нагрузки при неизмен ном значении уровн в конденсаторе-испарителе , может привести к такому увеличению кратности циркул ции, на которое не рассчитана спускна система конденсатора. Указанны недостатки привод т к увелйчеи ию энергозатрат на получение продуктов разделени воздуха , так как приходитс поддерживать несколько завышенное давление компрессоров, по сравнению с давле1шем, соответствующим j оптимальному ypoBino дл данной тепловой нагрузки конденсатора, и так же к сужению : возможного диапазона паропроизводительности конденсатора-испарител из-за возрастани кратности циркул ции при больших нагрузках Цель изобретени - снижение знергозатрат на разделение воздзоса,. расширение диапазона работы установки и улучшение условий взрывобезопасности . Поставленна цель достигаетс тем, что, согласно способу, при изменении режима работы установки определ ют оптимальное значение уровн жидкости в конденсаторе-испарителе в зависимости от его тепловой нагрузки и давлени кипени , сравнивают с теку щим значением и в соответствии с величиной и знаком рассогласовани корректируют заданное значение уровн жидкости. Кроме того , тепловую нагрузку -конденсатора-испарител определ ют в зависимости от расхода перерабатываемого воздуха и расхода детандерного потока. Тепловую нагрузку определ ют в зависимости от расходов азота, поступающего на конденсацию в конденсатор-испаритель, либо расхода кислорода, выход щего из конденсато испарител . Оптимальное значение уровн жидкости оп редел ют в зависимости от тепловой нагрузки давлени кипени , значени концентрации кислорода и азота в конденсаторе-испарителе. На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа. Система управлени процессом разделени воздуха содержит конденсатор-испаритель 1, соединенный по принципу сообщающихс сосудов с верхней ректификационной крлон ной 2, нижнюю ректификационнзто колонну 3 детанДер 4, регул тор 5 уровн жидкости в верхней колонне 2 и в конденсаторе-испарителе 1 с исполнительным органом 6, установленном на потоке жидкого воздуха в верхнюю колонну, вычислительные блоки и 8, блок 9 сравнени . Способ реализуетс следующим образом. Текущую информацию от .датчика 10 расхода перерабатываемого воздуха и датчика П расхода детандерного потока подают в вычислительный блок 7, где рассчитывают тек)шдее 4 ;значение тепловой нагрузки, давление кипени от датчика 12 давлени подают в вычислительный блок 8. В вычислительном блоке 8 определ етс оптимальное значение уровн жидкости, обеспечивающее минимальное значение давлени конденсации при соблюдении условий взрывобезопасности. Полученное в блоке 8 значение уровн жидкости сравниваетс в блоке 9 сравнени с текущим значением уровн жидкости в конденсаторе-испарителе измер емым датчиком 13, сигнал рассогласовани подают на вход регул тора 5, который формирует управл ющий сигнал, воздействующий на исполнительный орган 6. Значение тепловой нагрузки можно также найти, подава текущую информацию от датчика расхода азота, поступающего на конденсащ1ю в конденсатор-испаритель, в вычислительный блок 7, либо, подава в блок 7 информацию от датчика расхода кислорода, выход щего из конденсатора-испарител . Оптимальное значение уровн жидкости можно также определ ть, дополнительно учитыва информацию. Поступающую, от датчиков концентрации азота и кислорода, подава значение концентраций и давлени в блЪк 8. Использование изобретени позволит при уменьщении давлени в компрессоре на 0,10 ,2 ати и расширении диапазона работы установки снизить затраты электроэнергии на 0,51 ,5% и получить экономический эффект в размере 400-550 тыс. руб. в год от дес ти уста .новок разделени воздуха. Формула изобретени 1.Способ регулировани процесса разделени воздуха в криогенной установке с детандером ректификационными колоннами и конденсаторами-испарител ми путем поддержани посто нного уровн жидкости в конденсатореиспарителе , отличающийс тем, что, с целью снижени энергозатрат на разделение воздуха, расширени диапазона работы . установки и улучшени условий взрывобезопасности , определ ют оптимальное значение уровн жидкости в конденсаторе-испарителе в зависимости от его тепловой нагрузки и давлени кипени , сравнивают с текущим значением и в соответствии с величиной и знаком рассогласовани корректируют заданное значение уровн жидкости.
2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что тепловую нагрузку определ ют в зависимости от расхода перерабатываемого воздуха и расхода детандерного потока.
3.Способ по п. 1,отлич, ающийс тем, что тепловую нагрузку определ ют в зависимости от расхода азота, поступающего на ковденсацию в конденсатор-испаритель.
4,Способ но п. 1,отличающнйс тем, что тепловую нагрузку определ ют в зависимости от расхода кислорода, выход щего из конденсатора-испарител .
5.Способ по п. 1, отличающий ;С тем, что, оптимальное значение уровн жидкости определ ют в зависимости от тепло//

гО

вой нагрузки, давлени кипени , значени ; конце гграцш1 кислорода и азота в конденсаторе-испарителе .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Глиманенко Д. М. Получение кислорода. М., Хими , 1965, с. 691-693.

2.Авторское свидетельство СССР, по за вке Л 2813581/23-26, кл. F 25 J 3/04, 1979.

/Z

С