DE2951626C2 - Device for breaking down a gas mixture - Google Patents

Device for breaking down a gas mixture

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DE2951626C2 DE19792951626 DE2951626A DE2951626C2 DE 2951626 C2 DE2951626 C2 DE 2951626C2 DE 19792951626 DE19792951626 DE 19792951626 DE 2951626 A DE2951626 A DE 2951626A DE 2951626 C2 DE2951626 C2 DE 2951626C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerlegen eines Gasgemisches, entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device for breaking down a gas mixture, corresponding to the generic term of claim 1.

Vorrichtung zum Zerlegen eines Gasgemisches mit Hilfe eines Adsorptionsmittels erlauben die Bereitstellung eines angereicherten Produktes, z. B. Sauerstoff für technische Prozesse oder für die Atmung eines Menschen, aus der umgebenden Atmosphäre und damit unabhängig von einer Vorratshaltung und Nachschuborganisation für dieses Gas.Devices for breaking down a gas mixture with the aid of an adsorbent allow the provision an enriched product, e.g. B. Oxygen for technical processes or for human breathing, from the surrounding atmosphere and thus independent of a storage and replenishment organization for this gas.

Eine bekannte Steuerung für eine Vorrichtung zum Zerlegen eines Gasgemisches, insbesondere für einen Sauerstoffabscheider, ermöglicht die kontinuierliche Abgabe eines sauerstoffreichen Gases als Produkt bei Zufuhr von Druckluft. Dabei wird die Vorrichtung durch die pneumatische Steuerung in periodischer Folge zwischen zwei Betriebszuständen umgeschaltet, in denen die Druckluft jeweils einem von zwei in der Vorrichtung enthaltenen Behältern mit Adsorptionsmittel zugeführt und gleichzeitig der andere regeneriert wird, und umgekehrt. Schaltkritarium ist das Erreichen eines bestimmten Druckes in dem jeweils mit Druckluft versorgten Behälter, der dessen Erschöpfung anzeigt. Die Auslösung der Steuerung zur Beendigung des jeweiligen Betriebszustandes erfolgt über einen mit dem ersten und einen mit dem zweiten Behälter verbundenen Druckfühler bei Erreichen des vorgegebenen Grenzdruckes in dem betreffenden Behälter. Danach wird zwischen beiden Behältern ein Druckgleichgewicht hergestellt. Nach dessen Erreichen wird die Steuerung durch einen Druckkomparator, der gleichzeitig mit beiden Behältern verbunden ist, zum Beginn des jeweils folgenden Betriebszustandes ausgelöst (DE-OS 28 14 456).A known control for a device for decomposing a gas mixture, in particular for a Oxygen separator, enables the continuous release of an oxygen-rich gas as a product Supply of compressed air. The device is controlled periodically by the pneumatic control switched between two operating states in which the compressed air is one of two in the device Containers supplied with adsorbent and at the same time the other is regenerated, and vice versa. The switching criterion is the achievement of a certain pressure in the one supplied with compressed air Container that indicates its exhaustion. The triggering of the control to terminate the respective The operating state takes place via one connected to the first and one connected to the second container Pressure sensor when the specified limit pressure is reached in the relevant container. After that, will a pressure equilibrium is established between the two containers. When it is reached, the control through a pressure comparator, which is connected to both tanks at the same time, at the beginning of each the following operating state triggered (DE-OS 28 14 456).

Im einzelnen wird die Druckluft in dem ersten Betrieiiszustand über das Einlaßventil einer ersten Ventilanordnung dem Eingang des ersten der beiden Behälter zugeführt, die ein den Stickstoff adsorbierendes Adsorptionsmittel enthalten. Das am Ausgang des ersten Behälters austretende sauerstoffreiche Gas wird zu einem Teil über einen Vorratsbehälter dem Verbraucher zugeführt Ein anderer, durch eine Drossel bestimmter Teil des sauerstoffreichen Gases wird über eine Spülungsleitung dem Ausgang des zweiten Behälters zugeführt, dessen Eingang über das Auslaßventil der ersten Ventilanordnung mit der Atmosphäre verbunden ist. Dabei spült das sauerstoffreiche Gas den adsorbierten Stickstoff in die Atmosphäre aus und regeneriert das Adsorptionsmittel. Macht sich durch Druckanstieg im ersten Behälter dessen Erschöpfung bemerkbar, so beendet die Steuerung den ersten Betriebszustand durch Schließen der Ventile der ersten Ventilanordnung. Die Steuerung öffnet zugleich ein Ventil in einer Druckausgleichsleitung, die parallel zu der Spülungsleitung die Ausgänge beider Behälter verbindet. Nach hergestelltem Druckgleichgewicht in den Behältern schaltet die Steuerung auf den zweiten Betriebszustand, indem das Ventil in der Druckausgleichsleitung geschlossen und die Ventile einer zweiten Ventilanordnung, nämlich ein Einlaßventil am Eingang des zweiten Behälters und ein Auslaßventil am Ausgang des ersten Behälters, geöffnet werden. Der bereits beschriebene Vorgang wiederholt sich, wobei die Funktionen des ersten und zweiten Behälters gegeneinander vertauscht sind.
Mit der Auslösung der Steuerung anhand des in den Behältern herrschenden Druckes werden unterschiedliche Eigenschaften der Behälter ausgeglichen und eine höhere Gleichmäßigkeit des Produktes erreicht als mit der früher angewendeten Steuerung nach vorgegebenem Zeittakt. Es besteht aber noch der Nachteil, daß bei einer Alterung der Druckfühler die Auslösung der Steuerung bei für die beiden Behälter unterschiedlichen effektiven Druckwerten erfolgt und dadurch Konzentrationsschwankungen im Produkt hervorgerufen werden, die z. B. für einen damit beatmeten Patienten ungünstige Auswirkungen haben können. Außerdem können bei der bekannten Anordnung die mechanischpneumatischen Schaltelemente nicht innerhalb der erforderlichen niedrigen Toleranzgrenzen für die Schaltdruckwerte aufeinander abgestimmt werden, so daß von einem für jeden Behälter unterschiedlichen Umschaltdruck ausgegangen werden muß. Dies führt zu der Schwierigkeit, daß die Steuerung bei für die beiden Behälter unterschiedlichen effektiven Druckwerten ausgelöst wird, und dadurch Konzentrationsschwankungen im Produkt hervorgerufen werden.
In detail, the compressed air in the first operating state is fed via the inlet valve of a first valve arrangement to the inlet of the first of the two containers which contain an adsorbent which adsorbs the nitrogen. The oxygen-rich gas exiting at the outlet of the first container is partly supplied to the consumer via a storage container connected to the atmosphere. The oxygen-rich gas flushes the adsorbed nitrogen into the atmosphere and regenerates the adsorbent. If its exhaustion becomes noticeable as a result of the pressure increase in the first container, the control ends the first operating state by closing the valves of the first valve arrangement. At the same time, the controller opens a valve in a pressure equalization line that connects the outlets of both containers parallel to the flushing line. After the pressure equilibrium has been established in the tanks, the control switches to the second operating mode by closing the valve in the pressure equalization line and opening the valves of a second valve arrangement, namely an inlet valve at the inlet of the second tank and an outlet valve at the outlet of the first tank. The process already described is repeated, the functions of the first and second containers being interchanged.
When the control is triggered based on the pressure prevailing in the containers, different properties of the containers are compensated and a higher uniformity of the product is achieved than with the previously used control according to a specified time cycle. However, there is still the disadvantage that when the pressure sensor ages, the control is triggered at different effective pressure values for the two containers. B. can have unfavorable effects for a patient ventilated with it. In addition, in the known arrangement, the mechanical-pneumatic switching elements cannot be coordinated with one another within the required low tolerance limits for the switching pressure values, so that a different switching pressure must be assumed for each container. This leads to the difficulty that the control is triggered at different effective pressure values for the two containers, and thereby fluctuations in the concentration in the product are caused.

In der DE-AS 28 20 771 wird eine thermische Adsorptionsvorrichtung zum Abtrennen von kondensierbaren Bestandteilen aus einem Gasgemisch beschrieben. In dieser Vorrichtung ist in einer Verbindungsleitung ein signalgebender Temperaturfühler angeordnet welcherIn DE-AS 28 20 771 a thermal adsorption device for the separation of condensable components from a gas mixture. In of this device, a signaling temperature sensor is arranged in a connecting line which

bei Überschreitung einer voreingestellten Temperatur entsprechende Ventile über eine Schalteinrichtung schaltet.if a preset temperature is exceeded, appropriate valves via a switching device switches.

Nach DE-AS 24 54 801 ist bei einer Vorrichtung zur adsorbtiven, isothermen Trennung eines Gasgemisches mit zwei Behältern ausgangsseitig, zwischen den Auslaßöffnungen der Behälter, ein Steuerventil angeordnet, welches mit einem Zeitgeber verbunden ist. Der Zeit-According to DE-AS 24 54 801 is a device for adsorbent, isothermal separation of a gas mixture with two containers on the outlet side, a control valve arranged between the outlet openings of the container, which is connected to a timer. Currently-

punkt der Steuerung wird nicht durch einen Druckanstieg in den Behältern, sondern durch einen Zeitgeber erzieltpoint of control is not affected by an increase in pressure in the bins but scored by a timer

Das in der DE-AS 23 09 197 angegebene Verfahren zum Reinigen eines Gasstromes benötigt in der Regenerationsstufe eine volumengesteuerte Anordnung, nach welcher der in der Regenerationsstufe zum Spülen verwendete Produktgasstrom eingestellt werden kann.The method specified in DE-AS 23 09 197 for cleaning a gas stream is required in the regeneration stage a volume-controlled arrangement, according to which the one used for rinsing in the regeneration stage Product gas flow can be adjusted.

Dazu ist vorgesehen, daß ausgangsseitig von zwei Behältern ein Differenzdruckschalter angebracht ist, welcher den Differenzdruck zwischen beiden Behältern überwacht, und bei Erreichen eines vorgegebenen Wertes durch ein Gestänge eine elektrische Steuereinrichtung betätigt, wonach die Volumenmessung für die Gasströmungen des zum Spülen verwendeten Produktgasstromes und des zur Adsorptionsstufe geführten Gasstromes überwacht und eingestellt werden.For this purpose it is provided that a differential pressure switch is attached on the output side of two containers, which monitors the differential pressure between the two tanks, and when a specified value is reached an electrical control device is actuated by a linkage, after which the volume measurement for the gas flows the product gas flow used for purging and the gas flow fed to the adsorption stage monitored and adjusted.

In dieser bekannten Vorrichtung wird demnach der ausgangsseitige Differenzdruck zwischen beiden Behältern lediglich als Stellgröße über den Differenzdruckschalter für eine an die Steuereinheit angeschlossene Volumenüberwachung benötigt.In this known device, the differential pressure on the outlet side between the two containers is accordingly only as a manipulated variable via the differential pressure switch for one connected to the control unit Volume monitoring needed.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die Umschaltung der Betriebszustände unter einem für beide Behälter gleichen Umschaltdruck erfolgt und das Druckgleichgewicht in den Behältern durch die Umschaltung der Betriebszustände nicht gestört wird.The invention is therefore based on the object of improving a device of the type mentioned at the outset in such a way that that the switching of the operating states under a switching pressure that is the same for both containers takes place and the pressure equilibrium in the tanks is not disturbed by the switching of the operating states will.

Diese Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß ein Druckschalter an der Gemischzuführung angeschlossen und über eine Steuerleitung mit der pneumatischen Steuereinheit verbunden ist, welcher nach Erreichen des eingestellten Spitzendruckes in dem zugeschalteten Behälter schaltet.This object is achieved according to the characterizing part of claim 1 in that a pressure switch connected to the mixture feed and connected to the pneumatic control unit via a control line which switches after reaching the set peak pressure in the connected container.

Die mit der Lösung der Aufgabe erzielten Vorteile liegen darin, daß nur ein einziger Druckschalter an die Gemischzuführungsleitung angeschlossen zu werden braucht, welcher die Eingangsdrucke vor den Eingangsventüen der beiden Behälter überwacht. Unabhängig davon, welche der beiden Einlaßventile geöffnet oder geschlossen ist, wird von dem Druckschalter ein Signal an die Steuereinheit abgegeben.The advantages achieved by solving the problem are that only a single pressure switch to the Mixture supply line needs to be connected, which the inlet pressures before the inlet valves of the two containers monitored. Regardless of which of the two inlet valves is open or is closed, the pressure switch sends a signal to the control unit.

Dadurch, daß der Druckschalter eingangsseitig an die Gemischzuführung angeschlossen ist, ist der Druckausgleich über das von der Steuereinheit gesteuerte Ventil zu jedem Zeitpunkt sichergestellt, wobei der Druckausgleichsschalter das Druckgleichgewicht überwacht.Because the pressure switch is connected on the inlet side to the mixture feed, the pressure is equalized ensured at all times via the valve controlled by the control unit, the pressure compensation switch monitors the pressure balance.

Eine besonders einfache und zuverlässige Ausführungsform ergibt sich durch den Verzicht auf eine direkte Feststellung des Druckgleichgewichtes über einen komplizierten Druckausgleichsschalter. Stattdessen wird die für das Erreichen des Druckgleichgewichtes erforderliche Zeit nach Erfahrungswerten in Beziehung gesetzt zum gleichzeitigen Ablauf eines anderen Strömungsvorgangs. Dabei handelt es sich um den Druckanstieg in der Gemischzuführung bei geschlossenen Einlaßventilen der Behälter und kontinuierlicher Einspeisung des Gemisches. Der Ablauf der erforderlichen Zeit ist hier mit dem Erreichen eines bestimmten Druckes gegeben, der als Schaltdruck eines zweiten Druckschalters mit einfachen und zuverlässigen Mitteln zur Betätigung der Steuereinheit führt.A particularly simple and reliable embodiment results from dispensing with a direct one Determination of the pressure equilibrium via a complicated pressure equalization switch. Instead of this the time required to achieve pressure equilibrium is related to empirical values set for the simultaneous running of another flow process. This is the pressure increase in the mixture feed with closed inlet valves of the container and continuous feed of the mixture. The expiry of the required time is here with reaching a certain pressure given, the switching pressure of a second pressure switch with simple and reliable means of actuation the control unit leads.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung im folgenden beschrieben. Es zeigt in schematischer DarstellungEmbodiments of the invention are described below with reference to the drawing. It shows in schematic representation

F i g. 1 eine Vorrichtung mit Druckausgleichsschalter, F i g. 2 eine Vorrichtung mit einem zweiten Druckschalter. F i g. 1 a device with a pressure compensation switch, F i g. 2 shows a device with a second pressure switch.

Der Vorrichtung nach F i g. 1 wird als zu zerlegendes Gasgemisch Druckluft von der Druckluftquelle 1 über eine Gemischzuführung 2 mit dem angeschlossenen Gemischspeicher 3 zugeführt Über je ein Einlaßventil 4,5 ist die Gemischzuführung 2 mit dem Eingang eines ersten Behälters 6 und eines zweiten Behälters 7 verbindbar. Die Behälter 6,7 sind mit einem Stickstoff adsorbierenden Adsorptionsmittel gefüllt Über je ein Auslaß-The device according to FIG. 1 is compressed air from the compressed air source 1 via the gas mixture to be broken down a mixture feed 2 with the connected mixture storage 3 supplied The mixture supply 2 is connected to the input of a first via one inlet valve 4, 5 each Container 6 and a second container 7 can be connected. The containers 6,7 are equipped with a nitrogen adsorbent Adsorbent filled Via one outlet each

!0 ventil 8, 9 ist der Eingang der Behälter 6, 7 mit der Atmosphäre verbindbar. Das Einlaßventil 4 des ersten Behälters 6 und das Auslaßventil 9 des zweiten Behälters 7 sind steuerungsmäßig zu einer ersten Ventilanordnung zusammengefaßt und an die pneumatische Steuereinheit 10 angeschlossen. Ebenso sind das Einlaßventil 5 des zweiten Behälters 7 und das Auslaßventil 8 des ersten Behälters 6 zu einer zweiten Ventilanordnung zusammengefaßt und an die Steuereinheit 10 angeschlossen. Die Ausgänge des ersten Behälters 6 und des zweiten Behälters 7 sind über je eine Drossel 11,12 miteinander sowie mit einem Produktspeicher 13 verbunden, an den sich über einen Druckminderer 14 die Leitung 15 zum Verbraucher anschließt. Außerdem sind die Ausgänge der Behälter 6, 7 über eine Druckausgleichsleitung 16 und eine Verbindungsleitung 17 miteinander verbunden. In der Druckausgleichsleitung 16 liegt ein von der Steuereinheit 10 gesteuertes Ventil 18. In der Verbindungsleitung 17 liegt ein Druckausgleichsschalter 19, der ein Signal an die Steuereinheit 10 abgibt, wenn in beiden Zweigen der Verbindungsleitung 17 Druckgleichgewicht eintritt. Ein Druckschalter 20 ist mit der Gemischzuführung 2 verbunden und gibt ein Signal an die Steuereinheit 10, wenn in der Gemischzuführung 2 ein eingestellter Spitzendruck erreicht wird.! 0 valve 8, 9, the inlet of the container 6, 7 can be connected to the atmosphere. The inlet valve 4 of the first Container 6 and the outlet valve 9 of the second container 7 are in terms of control of a first valve arrangement combined and connected to the pneumatic control unit 10. Likewise are the inlet valve 5 of the second container 7 and the outlet valve 8 of the first container 6 to form a second valve arrangement combined and connected to the control unit 10. The outputs of the first container 6 and of the second container 7 are each via a throttle 11, 12 connected to each other and to a product store 13 to which the Line 15 connects to the consumer. In addition, the outputs of the containers 6, 7 are via a pressure equalization line 16 and a connecting line 17 connected to one another. In the pressure equalization line 16 there is a valve 18 controlled by the control unit 10. In the connecting line 17 there is a pressure equalization switch 19, which sends a signal to the control unit 10 when in both branches of the connecting line 17 Pressure equilibrium occurs. A pressure switch 20 is connected to the mixture feed 2 and inputs Signal to control unit 10 when a set peak pressure is reached in mixture feed 2.

Im Betrieb sind in einem ersten Betriebszustand durch die Steuereinheit 10 die Ventile 4, 9 der ersten Ventilanordnung geöffnet und die Ventile 5,8 der zweiten Ventilanordnung geschlossen. Auch das Ventil 18 in der Druckausgleichsleitung 16 ist geschlossen. Die zugeführte Druckluft gelangt über das Einlaßventil 4 in den ersten Behälter 6. Dort wird durch das Adsorptionsmittel der Stickstoffanteil adsorbiert. Ein mit Sauerstoff angereichertes Produkt verläßt den ersten Behälter 6 und gelangt über die Drossel 11 in den Produktspeicher 13 und über den Druckminderer 14 in die Leitung 15 zum Verbraucher. Gleichzeitig fließt ein Teil des angereicherten Produktes über die Drossel 12 in den zweiten Behälter 7 und spült den dort adsorbierten Stickstoff über das Auslaßventil 9 in die Atmosphäre. Mit fortschreitender Adsorption von Stickstoff im ersten Behälter 6 steigt der Druck im ersten Behälter 6 und in der Gemischzuführung 2 an. Wird ein Spitzendruck erreicht, der nach Erfahrungswerten einer optimalen Ausnutzung des Adsorptionsmittels entspricht, so gibt der darauf eingestellte Druckschalter 20 ein Signal an die Steuereinheit 10. Diese schließt daraufhin die Ventile 4,In operation, the valves 4, 9 of the first are in a first operating state by the control unit 10 The valve arrangement is open and the valves 5, 8 of the second valve arrangement are closed. The valve 18 in the pressure equalization line 16 is closed. The compressed air supplied passes through the inlet valve 4 into the first container 6. There, the nitrogen content is adsorbed by the adsorbent. One with oxygen Enriched product leaves the first container 6 and reaches the product store via the throttle 11 13 and via the pressure reducer 14 into the line 15 to the consumer. At the same time, part of the enriched flows Product via the throttle 12 into the second container 7 and flushes the nitrogen adsorbed there via the outlet valve 9 into the atmosphere. As nitrogen adsorbs in the first container 6 the pressure in the first container 6 and in the mixture feed 2 increases. If a peak pressure is reached, which, according to empirical values, corresponds to an optimal utilization of the adsorbent, he gives on it set pressure switch 20 sends a signal to the control unit 10. This then closes the valves 4,

9 der ersten Ventilanordnung und beendet den ersten Betriebszustand. Gleichzeitig öffnet die Steuereinheit9 of the first valve arrangement and terminates the first operating state. At the same time the control unit opens

10 das Ventil 18 in der Druckausgleichsleitung IS, so daß ein rascher Druckausgleich zwischen den Behältern 6,7 erfolgen kann. Dabei wird der Druck in den Behältern b, 7 durch den Druckausgleichschalter 19 über die Zweige der Verbindungsleitung 17 überwacht. Bei Erreichen des Druckgleichgewichtes gibt der Druckausgleichsschalter 19 ein Signal an die Steuereinheit 10, die daraufhin das Ventil 18 schließt und die Ventile 5, 8 der zweiten Ventilanordnung öffnet. Damit beginnt der zweite Betriebszustand, der bei vertauschten Funktionen zwi-10 the valve 18 in the pressure equalization line IS, so that a rapid pressure equalization between the containers 6,7 can take place. The pressure in the containers b, 7 monitored by the pressure equalization switch 19 via the branches of the connecting line 17. Upon reaching of the pressure equilibrium, the pressure equalization switch 19 sends a signal to the control unit 10, which thereupon the valve 18 closes and the valves 5, 8 of the second valve arrangement opens. With that the second begins Operating status that occurs when functions are swapped between

5 65 6

sehen den Behältern 6, 7 sinngemäß dem ersten Betriebszustand entspricht. Auch seine Beendigung undsee the containers 6, 7 analogously to the first operating state is equivalent to. Also its termination and

der anschließende Übergang zum ersten Betriebszu- ) stand verlaufen sinngemäß wie beschrieben. Die geschilderten Vorgänge wiederholen sich in zyklischer 5 ; 1 Folge.the subsequent transition to the first operating state proceed as described. The described Processes repeat themselves in a cyclic 5; 1 episode.

Die Vorrichtung nach F i g. 2 unterscheidet sich vonThe device according to FIG. 2 is different from

der beschriebenen Vorrichtung nach F i g. 1 nur da- </the described device according to FIG. 1 only there- < /

durch, daß die Verbindungsleitung 17 mit dem Druck- ·';by that the connecting line 17 with the pressure · ';

ausgleichsschalter 19 entfallen ist und stattdessen ein 10 ?!Equalization switch 19 is omitted and instead a 10 ?!

mit der Gemischzuführung 2 verbundener zweiter ·■'■,with the mixture feed 2 connected second · ■ '■,

Druckschalter 21 nach dem Erreichen des Schaltdruckes % Pressure switch 21 after reaching the switching pressure %

ein Signal an die Steuereinheit 10 abgibt. Der erste Be- 'I..emits a signal to the control unit 10. The first loading 'I ..

triebszustand verläuft in ,der beschriebenen Weise. |?Drive state proceeds in the manner described. |?

Nach seiner Beendigung durch Schließen der Ventile 4, 15 SlAfter its completion by closing the valves 4, 15 Sl

9 der ersten Ventilanordnung vollzieht sich bei geöffne- I1 9 of the first valve arrangement takes place when the valve 1 is open

tem Ventil 18 der Druckausgleich. Währenddessen M tem valve 18 the pressure equalization. Meanwhile M

kommt es bei fortgesetzter Druckluftzufuhr und ge- i|it occurs with the continued supply of compressed air and i |

schlossenen Einlaßventilen 4, 5 in der Gemischzufüh- ||closed inlet valves 4, 5 in the mixture feed ||

rung 2 und dem damit verbundenen Gemischspeicher 3 20 fltion 2 and the associated mixture reservoir 3 20 fl

zu einem zeitproportionalen Druckanstieg, der je nach Ifto a time-proportional increase in pressure which, depending on the If

Art der verwendeten Druckluftquelle, z. B. eines Korn- |!Type of compressed air source used, e.g. B. of a grain |!

pressors, aus Erfahrungswerten bekannt ist. Der erfah- ||pressors, is known from experience. The experienced ||

rungsgemäß für das Erreichen des Druckgleichgewich- $as required to achieve the pressure equilibrium $

tes in den Behältern 6, 7 erforderlichen Zeit läßt sich 25 |The time required in containers 6, 7 can be 25 |

dadurch ein in derselben Zeit in der Gemischzuführung |thereby one in the same time in the mixture feed |

2 erreichter Druckwert zuordnen, der als Schaltdruck |2 assign the pressure value reached, which is used as switching pressure |

für den zweiten Druckschalter 21 gewählt wird. Nach 1for the second pressure switch 21 is selected. After 1

Erreichen dieses Schaltdruckes, und damit auch erfah- ^Reaching this switching pressure, and thus also experienced ^

rungsgemäß Erreichen des Druckausgleichgewichtes in 30 |VAccording to the achievement of the pressure equilibrium in 30 | V

den Behältern 6,7, gibt der zweite Druckschalter 21 ein jjjthe containers 6,7, the second pressure switch 21 gives a jjj

Signal an die Steuereinheit 10, die daraufhin das Ventil > Signal to the control unit 10, which thereupon the valve >

18 schließt und die Ventile 5,8 der zweiten Venlilanord- '18 closes and the valves 5.8 of the second Venlilanord- '

nung zum Beginn des zweiten Betriebszustandes öffnet. '?■■.. opening at the beginning of the second operating state. '? ■■ ..

Auch diese Vorgänge wiederholen sich in zyklischer 35
Folge.
These processes are also repeated in a cyclical 35
Episode.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zum Zerlegen eines Gasgemisches mit zwei Behältern, gefüllt mit einem für eine Komponente selektiven Adsorptionsmittel, mit einer ersten Ventilanordnung, die in einem ersten Betriebszustand eine ungehinderte Zufuhr des unter Druck stehenden Gemisches zum ersten Behälter und eine Führung eines Teiles des angereicherten Produktes zum zweiten Behälter zuläßt, und einer zweiten Ventilanordnung, die in einem zweiten Betriebszustand eine ungehinderte Zufuhr des unter Druck stehenden Gasgemisches zum zweiten Behälter und eine Führung eines Teiles des angereicherten Produktes zum ersten Behälter zuläßt, wobei beide Behälter über eine Druckausgleichsleitung mit einem gesteuerten Ventil verbunden sind, und eine pneumatische Steuereinheit, die die Ventilanordnungen und damit die Betriebszustände, ausgehend vom Druckgleichgewicht in den Behältern, wechselweise umschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckschalter (20) an der Gemischzuführung (2) angeschlossen und über eine Steuerleitung mit der pneumatischen Steuereinheit (10) verbunden ist, welcher nach Erreichen des eingestellten Spitzer.druckes in dem zugeschalteten Behälter schaltet1. Device for decomposing a gas mixture with two containers filled with one for a component selective adsorbent, with a first valve arrangement which is in a first operating state an unimpeded supply of the pressurized mixture to the first container and a Guiding a portion of the enriched product to the second container allows, and a second valve arrangement, in a second operating state an unimpeded supply of the pressurized Gas mixture to the second container and a passage of part of the enriched product to the first container, both containers via a pressure equalization line with a controlled Valve are connected, and a pneumatic control unit that controls the valve assemblies and thus the operating states, based on the pressure equilibrium in the tanks, alternately switch over, characterized in that a pressure switch (20) is connected to the mixture feed (2) and is connected to the pneumatic control unit (10) via a control line, which switches after the set sharpening pressure has been reached in the connected container 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erreichung eines Druckausgleichs zwischen den beiden Behältern (6,7) ein zweiter, auf einen vom ersten Druckschalter (20) unterschiedlichen Spitzendruck eingestellten Druckschalter (21) an die Steuereinheit (10) angeschlossen ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that to achieve pressure equalization between the two containers (6, 7) a second pressure switch (20) different from the first Peak pressure set pressure switch (21) is connected to the control unit (10).
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3200679C1 (en) * 1982-01-13 1983-07-28 Drägerwerk AG, 2400 Lübeck Mixing device
DE3469491D1 (en) * 1983-03-31 1988-04-07 Normalair Garrett Ltd Molecular sieve type gas separation systems
GB8320960D0 (en) * 1983-08-03 1983-09-07 Normalair Garrett Ltd Gas flow controllers
GB8503559D0 (en) * 1984-04-06 1985-03-13 Bailey H S Swimming pool enclosures molecular sieve type gas separation systems
FI76003C (en) * 1986-02-12 1988-09-09 A Happi Oy FOERSTAERKNINGSFOERFARANDE OCH -ANORDNING FOER GAS.
DD265807A1 (en) * 1987-10-12 1989-03-15 Dresden Komplette Chemieanlag DEVICE FOR CONTROLLING COMPRESSION COMPENSATION IN PRESSURE CHANGE ADSORPTION PLANTS
US4927434A (en) * 1988-12-16 1990-05-22 Pall Corporation Gas component extraction
GB8907447D0 (en) * 1989-04-03 1989-05-17 Normalair Garrett Ltd Molecular sieve-type gas separation systems
JP3295362B2 (en) * 1996-12-18 2002-06-24 株式会社荏原製作所 Performance judgment method of chemical filter for gas cleaning
AU2007223118B2 (en) * 2006-03-06 2011-11-03 Lummus Technology Inc. PSA pressure measurement and control system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3775946A (en) * 1972-10-13 1973-12-04 Howe Baker Eng Adsorption control
US3880616A (en) * 1973-11-19 1975-04-29 Bendix Corp Respiratory support system
US4101298A (en) * 1977-04-05 1978-07-18 The Bendix Corporation Pressure cycling control for fluid separator mechanism
DE2820771C3 (en) * 1978-05-12 1981-12-17 BÖWE Maschinenfabrik GmbH, 8900 Augsburg Adsorption device

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