Способ автоматического регулирования температурного режима азотно-водяного охлаждения установки разделения газа Советский патент 1983 года по МПК F25J3/04 G05D27/00 

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА АЗОТНО-ВОДЯНОГО . ОХЛАЖДЕНИЯ УСТАНОВКИ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗА

1

Изобретение относится к способам автоматического регулирования температурного режима установок разделения газа и преимущественно может быть использовано в установках разделения воздуха, в частности азотноводяном охлаждении воздухаИзвестен способ автоматического регулирования расхода т-еплоносителя в испаритель ректификационной колонны по величине заданного расхода с коррекцией по температуре паров, выходящих из испарителя t1

Данный способ достаточно точно поддерживает расход теплоносителя по температуре паров, выходящих из испарителя, но весь материальный баланс процесса разделения не закрывает.

Наиболее близким по технической сущности к изобретения является способ автоматического регулирования процесса разделения воздуха в установке разделения газа путем подачи исходной смеси в колонну по суммарно му значению отклонений уровней в крип тоновой колонне и испарителе-конденсаторе и изменения отбора продукта из испарителя-конденсатора по разности уровней в аппаратах Г21 .

Недостаток указанного способа - повышенные энергозатраты из-за отсутст10вия стабилизации температурного режима процесса.

Целью изобретения является снижение энергозатрат.

Указанная цель достигается тем, что согласно данному способу количест во циркулирующего потока воды корректируют по температуре воздуха на выходе из воздушного скруббера.

На чертеже представлена блок-схе20ма установки, реализующей данный способ.

Установка содержит воздушный :круббер 1, связанный с трубопроводом 2 подачи воды в азотный -скруббер 3, регуляторы , 5 и б расхода, регулятор 7 температуры, датчик 8 температуры, трубопроводы 9 и 10 циркулирующего и подпитывающего потоков воды.

Способ осуществляется следующим образом.

При нарушении материального баланса процесса теплообмена изменяется величина разности АН уровней жидкости в скрубберах с заданной величиной ЛН. Отработку этого рассогласования осуществляют воздеГ-ствием регулятора А на поток подачи воды в трубопроводе 2 из воздушного скруббера в азотный скруббер 3. Одновременно с появлением материального дебаланса возникает тепловой дебаланс, который определяют по рассогласованию величины заданной температуры воздуха, по которой автоматически возникает рассогласование с программной величиной расхода циркуляционной воды. Отработку этого рассогласования осуществляют воздействием на программное задание расхода регулятором 7, после чего осуществляют воздействие на циркуляционный поток воды трубопровода 10 в азотно-водяном охлаждеНИИ установки регулятором 6.

При дебалансе рабочего количества воды в азотно-водяном охлаждении изменяют величину суммы Н уровней в скрубберах. Отработку этого рассогласования осуществляют воздействием на подпитывающий поток воды в трубопроводе 9 регулятором 5 расхода.

Необходимым условием поддержания температурного режима установки является поддержание уровней жидкости в скрубберах, которое сохраняет материальный баланс процесса теплообмена Холодопроизводительность установки азотно-водяного охлаждения зависит от расхода циркулирующего потока воды который оптимизируется по минимальной возможной температуре воздуха на выходе из воздушного скруббера. Поэтому одновременное автоматическое поддержание уровней жидкости в скрубберах и расхода циркулирующей воды по заданной величине расхода, задание которо

автоматически программируется по температуре воздуха из воздушного скруббера, являются необходимыми и достатоными условиями для ведения процесса теплообмена.,

Одновременное автоматическое поддержание уровней жидкости в скруббера и расхода циркулирующей воды позволяет достаточно точно поддерживать заданную температуру воздуха из воздушного скруббера и выбрать оптимальный расход циркуляционной воды, а это в свою очередь снимает температурную нагрузку с регенераторов воздухоразделительной установки, уменьшает пет левой и детандерный потоки, т.е. снижает энергозатраты.

Применение предложенного изобретения позволяет уменьшить потери продуктов разделения на 2% и при выпуске 4-5 установок в год экономический эффект составляет 1283925 тыс.руб./год.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования температурного режима азотно-водяного охлаждения установки разделения газа путем регулирования расхода воды из воздушного скруббера в азотный по величине заданной разности уровней жидкости в воздушном и азотном скрубберах, регулирования расхода подпитывающего потока воды в циркулирующий поток азотного скруббера по величине заданной суммы уровней воды в скрубберах, определения температуры воздуха на выходе из воздушного скруббера, отл-и чающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат количество циркулирующего потока воды корректируют по температуре воздуха на выходе из воздушного скруббера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Крючков А.Д. Автоматизация установок разделения газов методом глубокого охлаждения. Л., Химия, 1970, с. U6.

2.Авторское свидетельство СССР № 697785, кя. F 25 J 3/04, 1977.