DE1501759A1 - Process for keeping pressures constant in tank systems for low-boiling gases - Google Patents

Description

Verfahren zum Konstanthalten von Drücken in Tankanlagen für tiefsiedende Gase Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konstanthalten von Drücken in Tankanlagen für tiefsiedende Gase mit einer oder mehreren Tankeinheiten bei gleichzeitiger 1;@ickverflüssigui,g der Verdampfungs- und bzh. oder Entspannungsverluste durch Verdampfen eines Hilfmediums, dessen Siedetemperatur mzter der Verdampfunstemperatur und über der SchmelztemperatL"r des rückzuverflüssi,enden Gases liegt.Process for keeping pressures constant in tank systems for low-boiling Gases The invention relates to a method for keeping pressures constant in tank systems for low-boiling gases with one or more tank units with simultaneous 1; @ ickverlikui, g the evaporation and bzh. or relaxation losses due to evaporation of an auxiliary medium, whose boiling point is higher than the evaporation temperature and above the melting temperature of the re-liquefied gas is located.

,s ist bekannt, Drücke in Tankanlagen für tiefsiedende Gage iizit:@ls flüssiger Hilfsmedien und automatisch gesteuerter V°.,-tile konstantzuhalten. Diese Arbeitsweise beschr'Linkt sich aber auf Tankanlagen mit nur einer Tankeinheit ohne Belastungeschwankungen. Sollen mehrere Tankeinheiten mit zum Teil unterschiedlichen Tankdrücken und zwischenzeitlich unterschiedlichem Kältebedarf gekoppelt werden, so muß die Regelung der Drücke von Hand erfolgen. Daraus ergibt sich, daß eine ständige Betreuung :durch-Bedienungspersonal notwendig ist, und die Verflüssigung sehr teurer Gase, insbesondere der Edelgase, bei geringster Fehlbedienung mit hohen Verlusten und damit hohen Kosten verbunden ist., it is known, pressures in tank systems for low-boiling gage iizit: @ls liquid auxiliary media and automatically controlled V °., - tile to keep constant. These However, the mode of operation is restricted to tank systems with only one tank unit without Load fluctuations. Should several tank units with partly different ones Tank pressures and, in the meantime, different cooling requirements are coupled, so the control of the pressures must be done by hand. It follows that a permanent Supervision: by-operator is necessary and the liquefaction is very expensive Gases, especially noble gases, with the slightest operating error with high losses and is associated with high costs.

Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren zur automatischen Einstellung der Drücke in Tankanlagen mit einer oder mehreren Tankeinheiten zu entwickeln.The purpose of the invention is to provide a method for automatic adjustment to develop the pressures in tank systems with one or more tank units.

Es bestand somit die Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, das die Konstanthaltung von Drücken in Tankanlagen für-tiefsiedende siedende Gase bei gleichzeitiger Rückverflüssigung der#Verc1..mpfunge- und bzw. oder Entspannungsverluste gewährleistet, ohne von den in der Tankanlage vorgegebenen Druckwerten abzuweichen, das es weiterhin gestattet, den Kältehaushalt der Anlage so einzuregulieren, daß ein gegebenenfalls vorhandener Kälteüberschuß durch eine entsprechende Steuerung erst dann einem weiteren Verbraucher zugeführt wird, wenn der Kältebedarf der Tankanlage gedeckt ist, und das schließlich eine völlige Bedienungsfreiheit bei geringstem Investitionsaufwand und absoluter ßetriebasicherheit ermöglicht.The task was therefore to create a method that would keep the data constant of pressures in tank systems for low-boiling gases with simultaneous reliquefaction the # Verc1..mpfung- and / or relaxation losses guaranteed, without to deviate from the pressure values specified in the tank system, it continues to do so allows to regulate the cold balance of the system so that a possibly Existing cold excess through a corresponding control only then another Consumer is supplied when the refrigeration requirement of the tank system is met, and This ultimately means complete freedom of operation with the lowest investment outlay and absolute operational safety.

Diese Aufgabe i^,ird erfindungegemäß dadurch gelöst, daß man zur Regelung das unteren Grenzwertes des in der TankanL-1 :-,e vorgegebenen Druck::s einem oder mehreren kückflußkühlern ein flüssiges Hilfsmedium, das bei gleichzeitiger Kondensatioa der Verdampf un@-,s- wid bzw. oder Entspannungsverluste der Tankanlage verdampft, kontinuierlich oder diskontinuierlich zuführt, wobei die Menge des zugefühzten flüssigen rlilfsmediums vom untt.@rpn Grenzwert des vorgegebenen Druckes und bzw. oder von ei r_:r:, vorgegebenen Flüssigkeitsstand im Rückf lußkühler reguliert v@ird, daß man den oberen Grenzwert des vor gegebenn Druckes mittels eines automatischen Abblaseventils steuert und nach Dechung des Kältebedarfs der. Tankanlage einen gegebenenfalls vorhancieiin Kälteüberschuß einem weiteren Kältebedarfsträger, beispielsweise der Anlage, in der das bzw. die rrodukte der Tankanlage erzeugt werden, zuführt.This object i ^, ird according to the invention is achieved by the fact that the control the lower limit of the pressure specified in TankanL-1: -, e :: s one or several reflux condensers a liquid auxiliary medium, which with simultaneous condensation the evaporation un @ -, s- wid or or expansion losses of the tank system evaporate, continuously or discontinuously supplied, the amount of liquid supplied rlfsmediums from the lower. @ rpn limit value of the specified pressure and / or from ei r_: r :, the specified liquid level in the reflux condenser is regulated so that the upper limit of the given pressure by means of an automatic relief valve controls and after Dechung the cooling requirement of the. Tank system in advance if necessary Cold surplus in a further refrigeration consumer, for example the system to which the product or products of the tank system are produced.

Die Regelung des unteren Grenzwertes des Tankdruckes kann auch mittels der den Rückflußkühlern zugeführten Nienge flässigen Hilfsmediume durch den Tankdruck erfolgen.The regulation of the lower limit of the tank pressure can also be done by means of the low amount of liquid auxiliary media supplied to the reflux condensers due to the tank pressure take place.

Um ein überxeißen von Kühlflüssigkeit bei nicht ausreichende» Mßrmeaustauschfläche zu vermeiden, ist es möglich, die automatische Steuerung des untexen Grenzwertes des Tankdrucks .mittels der zugefühxten Menge an flüssigem Hilfsmedium durch den Tankdruck und den vorgegebenen Flüssigkeitstand im Rückflußkühler durchzuführen. Die automatische Steuerung den Druckes erfolgt dabei sweckmäßigerweise über Impulse, die für den Tankdruck von einem Kontaktmanometer und für den Plüesigkeiteatand von einem Kontakt-Differenzdruckmanometer ausgelöst und hintereinander geschaltet werden. Von diesen Impulsen.werden wiederum ein oder mehrere Magnetventile gesteuert, die ihrerseits die Menge des zuzuführenden flüssigen Hilfsmediums in den Tankanlagen regu-lieren. In order to avoid excessive cooling liquid when there is insufficient heat exchange area, it is possible to carry out the automatic control of the low limit value of the tank pressure by means of the added amount of liquid auxiliary medium through the tank pressure and the given liquid level in the reflux condenser. The automatic control of the pressure is carried out over sweckmäßigerweise pulses that are triggered for the tank pressure of a contact manometer and for the Plüesigkeiteatand from a contact-differential pressure gauge and connected in series. One or more solenoid valves are in turn controlled by these impulses, which in turn regulate the amount of the liquid auxiliary medium to be supplied in the tank systems.

Die Abblaseventile für die Regulierung des oberen Grenzwertes den Tankdruckes werden vorzugsweise als Magnetventile ausgeführt.The relief valves for regulating the upper limit value of the tank pressure are preferably designed as solenoid valves.

Bei Störungen an Einrichtungen zur Konetanthaltung der Drücke der Tankanlage wird mit Hilfe dieser Abblaneventile, die mit Hilfe von Kontaktmanometern gesteuert werden, ein unzulässiger Druckanstieg vermieden. In the event of malfunctions in devices for keeping the pressures of the tank system constant, an inadmissible pressure increase is avoided with the aid of these shut-off valves, which are controlled with the aid of contact manometers.

Die Zufuhr eines.gegebenenfalle vorhandenen-Kälteüberechnsnes zu einem zusätzlichen Ultebedarfsträger wird zweckmäßigerweise vom Flüesiäkeiteetand des Vorratsbehälters für das flüssige Hilfsmedium gesteuert. The supply of a given cold calculation to an additional ultimate requirement carrier is expediently controlled by the liquid supply of the storage container for the liquid auxiliary medium.

Es ist auch zweckmäßig, die Menge .d es den Keltebedarfeträgern aus den Vorratsbehältern zugeführten flüssigen Hilfsmedium durch Magnetventile zu begrenzen. It is also expedient, the amount .d it the Keltebedarfeträgern from the reservoirs supplied liquid auxiliary medium to be limited by solenoid valves.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll an Hand der Zeichaung'näher erläutert werden. The method according to the invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

Aus dem Vorratsbehälter 1 , der mittels einen Begelventila 2 unter einem Druck von 2.at stand, wurde durch die Leitung 3 über ein kagnetventil 4 ' einem RückfluBkühler 5 , der Mit einem Flüssigkeitestandmesser 6 versehen war, ein flüssiges Hilfemedium zugeleitet. Die Menge den zugeführten Hilfsmediums wurde dabei durch die von den Manometern 6 und 7 ausgelösten, hinter- einandergeschaltenen Impulse für den Flüssigkeiteetandmeaeer 6 und für den Tankdruck über das Magnetventil 4 , das von der Stromquelle 8 gespeist wurde, gesteuert. Das verdampfte-Hilfsmedium gelangte schließlich durch die Leitung 9 zur v orgesehaltenen, flüssiges Hilfsmedium erzeugenden Anlage 10 . Der untere Grenzwert des im Tank 11 in Höhe von 1,45 at' vorherrschenden Druckes wurde dabei mittels der Manometer 6 und 7 vom Magnetventil 4 und der obere Grenzwert in Höhe von 1,5 at vom Abblaseventil _12 geregelt. From the storage container 1, which was under a pressure of 2.at by means of a control valve 2, a liquid aid medium was fed through the line 3 via a solenoid valve 4 'to a reflux cooler 5, which was provided with a liquid level meter 6. The amount of the supplied auxiliary medium was thereby induced by the pressure gauges 6 and 7, rear einandergeschaltenen pulses for the Flüssigkeiteetandmeaeer 6 and for the tank pressure through the solenoid valve 4, which was fed from the power source 8 is controlled. The evaporated auxiliary medium finally passed through the line 9 to the reserved, liquid auxiliary medium generating plant 10. The lower limit value of the pressure prevailing in the tank 11 in the amount of 1.45 at 'was regulated by means of the manometers 6 and 7 from the solenoid valve 4 and the upper limit value in the amount of 1.5 at from the relief valve 12.

In den Tanke 18 und 19 wurde gleichseitig der gleiche Kreislauf mit unterechiedlIchen Tankdrücken eingehalten, wobei. der Tankdruck des Tankas 19 höher war als der deal Tankas 18 , , Dadurch wurde das mittels des Abblaseventile 20 ab- gelassene Gas über die Leitung 21 in den Tank 18 ..zurückgeleitet und dort mittels des Rückflußkühlers den Taakee 18 kondensiert. , , Der noch verbliebene Kälteüberechuß der vWCgedoh*i.tea,sn; n v f; flüssiges Hilfemedium erzeugenden Anlage 10 , der. am )llüseig- keitrntandme®ner 13 angezeigt wurde, wurde in PO-VA yoA , flüssigem Hilfamedium über die Leitungen- @.- uMd 1@ _ gr -: , zuoätzliohen Anlage 15 zugeführt.. Die . susfühx##=..i - @1W@de von Magnetventil 16 mit Hilfe den @'.üodgice@,te'@14@1trr 1,@ gesteuert. Der wi*de oahlieilic4 .iar» die..&o$Wg die zur vorgeoahaltenen lr9a#,e 10 fähxt# .geos, j"a» . ; ,@ In tanks 18 and 19, the same circuit was maintained with different tank pressures on the same side, whereby. the tank pressure of the tank 19 was higher than the deal tank 18 ,, As a result, the gas released by means of the blow-off valve 20 was returned via the line 21 to the tank 18 ... and the Taakee 18 was condensed there by means of the reflux condenser. ,, The remaining cold excess of the vWCgedoh * i.tea, sn; nvf; liquid help medium generating system 10 , the. am) llüseig- keitrntandme®ner 13 was displayed, was in PO-VA yoA , liquid auxiliary medium via the lines - @ .- uMd 1 @ _ gr -:, zuoätzliohen attachment 15 supplied .. The . susfühx ## = .. i - @ 1W @ de from solenoid valve 16 using the @ '. üodgice @, te' @ 14 @ 1trr 1, @ controlled. Of the wi * de oahlieilic4 .iar »the .. & o $ Wg the lr9a #, e 10 gepxt # .geos, j "a» .; , @

Claims (3)

Patentansprüche: -1. Verfahren zum Koristanthalten von Drücken in Tankanlagen für tiefsiedende Gase mit einer oder mehreren Tznkeinheiten bei gleichzeitiger Rückverflüssigung der Verdampf ungs- und bzi5. oder Entspannungsverluste durch Ver-. dampfen eines Hilfsmediums, dessen Siedetemperatur unter der Verdampfungstemperatur und über der Schmelztemperatur des rückzuverflüssigenden Gases liegt, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Regelung des unteren Grenzwertes des in der Tankanlage vorgegebenen Druckes einem oder mehreren Rückflußkühlern ein flüssiges Hilfsmedium, das bei gleichzeitiger Kondensation der Verdampf ungs- und bzw. oder Entspannungsverluste der Tankanlage verdampft, kontinuierlich oder diskontinuierlich zuführt, wobei die Menge des zugefLihrten flüssigen Hilfsmediums vom unteren Grenzwert des vor,egebenen Druckes und bzw. oder von einem vorgegebenen Flüssigkeitsstand im Rückflußkühler reguliert wird, daB man den oberen Grenzwert des vorgegebenen Druckes mittels eines automatischer Abblaseventils steuert und nach Deckung des Kältebedarfs der Tankanlage einen gegebenenfalls vorhandenen KälteüberschuL einem weiteren Kältebedarfeträger, beispielsweise der Anlage, in der das bzw. die Produkte der Tankanlage erzeugt werden, ' Z uf ührt. Claims: -1. Method for keeping pressures apart in Tank systems for low-boiling gases with one or more tanks at the same time Reliquefaction of the evaporation and bzi5. or relaxation losses due to Ver. Vaporize an auxiliary medium whose boiling point is below the evaporation temperature and is above the melting temperature of the gas to be reliquefied, characterized in that that one is used to regulate the lower limit of the preset in the tank system Pressure one or more reflux condensers a liquid auxiliary medium, which at the same time Condensation of the evaporation and / or expansion losses of the tank system vaporized, fed continuously or discontinuously, the amount of the fed liquid auxiliary medium from the lower limit of the specified pressure and / or is regulated by a given liquid level in the reflux condenser that one the upper limit of the specified pressure by means of an automatic relief valve controls and, after the tank system's cooling requirements have been met, any existing one Excess refrigeration in a further refrigeration demand carrier, for example the system which the product (s) of the tank system are produced, 'supplies. 2. Verfahren: nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, daB die Regelung des unteren Grenzwertes des.Tankdruckes mittels der den Rückflußkühlern zugeführten Menge an flüssigem Hilfemedium durch den Tankdruck erfolgt. 2. Procedure: according to claim 7, characterized in that the regulation of the lower limit value des.Tankdruckes by means of the amount of liquid auxiliary medium supplied to the reflux condensers by the tank pressure. 3. Verfahren nach Anspruch -1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daD der untere Grenzwert,dee Tankdrucke mittels der zugeführten LTenge an flüssigem Hilfemedium durch den Tankdruck und den ` vorgegebenen Flüssigkeitsstand im Rückflußkühler geregel t wird. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch geke=seic'nnet, daß man als Abbl@seventile Magnetventile verwendet. 5. Verfahren nach Anspruch .1 bis 4, daduxch gekennzeichnet, daß die Zufuhr eines gegebenenfalls vorhandenen K-Llteüberschusses vom Flüssigkeitsstand des Vorratabeh@Ll:ers gesteuert wird. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des den Kältebedarfsträgern aus _ dea Vorratabehältern zugeführten flüssigen Hilfsmediums durch Magnetventile begrenzt wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the lower limit value, the tank pressure, is regulated by means of the amount of liquid help medium supplied by the tank pressure and the specified liquid level in the reflux condenser. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that solenoid valves are used as blow-off valves. 5. The method according to claim .1 to 4, daduxch characterized in that the supply of any K-Llte surplus is controlled by the liquid level of the supply container. 6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the amount of the cooling demand carriers from _ dea storage containers supplied liquid auxiliary medium is limited by solenoid valves.