JPS6019439B2 - 切替式熱交換器群の温度制御法 - Google Patents
切替式熱交換器群の温度制御法Info
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- JPS6019439B2 JPS6019439B2 JP56209218A JP20921881A JPS6019439B2 JP S6019439 B2 JPS6019439 B2 JP S6019439B2 JP 56209218 A JP56209218 A JP 56209218A JP 20921881 A JP20921881 A JP 20921881A JP S6019439 B2 JPS6019439 B2 JP S6019439B2
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- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
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- F25J2280/02—Control in general, load changes, different modes ("runs"), measurements
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、切替式熱交換器群の温度制御法に係り、特に
、空気分離装置に適用され、かつ、少なくとも２基並列
に設置された切替式熱交換器群を安定して運転するのに
好適な切替式熱交換器群の温度制御法に関するものであ
る。
、空気分離装置に適用され、かつ、少なくとも２基並列
に設置された切替式熱交換器群を安定して運転するのに
好適な切替式熱交換器群の温度制御法に関するものであ
る。
従来の切替式熱交換器群の温度制御法例を第１図〜第４
図により説明する。
図により説明する。
第１図は、空気分離装置に適用される切替式熱交換器の
構成図で、切替式熱交換器１０‘ま、流路Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅの５流勝から構成されている。
構成図で、切替式熱交換器１０‘ま、流路Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅの５流勝から構成されている。
一定周期ごとに切替えられる流路Ａ，Ｂには、空気分離
装置（図示省略）に送給される原料空気あるいは空気分
離装置から排出される戻りガスが、また、流路Ｃ，Ｄに
は、原料空気から空気分離装置で分離された製品酸素と
製品窒素が、また、流路Ｅには、再熱ガスがそれぞれ一
定方向に流通する。
装置（図示省略）に送給される原料空気あるいは空気分
離装置から排出される戻りガスが、また、流路Ｃ，Ｄに
は、原料空気から空気分離装置で分離された製品酸素と
製品窒素が、また、流路Ｅには、再熱ガスがそれぞれ一
定方向に流通する。
原料空気は、例えば、流路Ａを流通する間に流路Ｃ，Ｄ
を流通する製品酸素、製品窒素と熱交換することにより
冷却され、原料空気に含有されていた水分と炭酸ガスは
流路Ａの伝熱面に析出する。
を流通する製品酸素、製品窒素と熱交換することにより
冷却され、原料空気に含有されていた水分と炭酸ガスは
流路Ａの伝熱面に析出する。
この伝熱面に析出した水とドライアイスは、次の切替え
で流路Ａを流通する戻りガスにより昇華し掃気除去され
る。一定周期ごとに切替えられる流路の伝熱面に析出し
た水とドライアイスの内、特に、ドライアイスを戻りガ
スにより効果的に掃気除去するためには、原料空気と戻
りガスとの温度差を、ドライアイスが昇華により充分掃
気除去できる温度差（以下、掃気温度差と略）以下にす
る必要がある。
で流路Ａを流通する戻りガスにより昇華し掃気除去され
る。一定周期ごとに切替えられる流路の伝熱面に析出し
た水とドライアイスの内、特に、ドライアイスを戻りガ
スにより効果的に掃気除去するためには、原料空気と戻
りガスとの温度差を、ドライアイスが昇華により充分掃
気除去できる温度差（以下、掃気温度差と略）以下にす
る必要がある。
切替式熱交換器では、第２図に実線で示すように温端部
から冷端部に行くに従い原料空気と戻りガスの温度差が
増加する傾向にあり、戻りガスの温度が、１２歌程度以
下となる部分から冷端部にかけては、第２図に一点鎖線
で示す掃気温度差以上となり、ドライアイスの掃気除去
が悪くなる。そのため、流路Ｅ‘こ再熱ガスを流通させ
、第２図に破線で示すように原料空気と戻りガスの温度
差が掃気温度差以下になるように調整されている。なお
、再熱ガスには、切替式熱交換器１０で冷却された原料
空気の一部を使用するのが一般的であるが、その他に、
空気分離装置で分離された製品ガ、ス、不純窒素ガス、
分離する間に発生する他のプロセスガスが使用されるこ
ともある。空気分離装置では、このような切替式熱交換
器が、第３図に示すように少なくとも２基並列に設置さ
れ適用されているが、各切替式熱交換器では、同一仕様
で製造したとしても流体抵抗のバラッキは避けられず、
また、切替式熱交換器を連結する配管の流体抵抗あるい
は配管の途中に設けられる弁の流体抵抗等にもバラッキ
が生じるため流量分配に不平衛が生じ、−その結果、切
替式熱交換器各部に温度の不平衡現象が生じる。
から冷端部に行くに従い原料空気と戻りガスの温度差が
増加する傾向にあり、戻りガスの温度が、１２歌程度以
下となる部分から冷端部にかけては、第２図に一点鎖線
で示す掃気温度差以上となり、ドライアイスの掃気除去
が悪くなる。そのため、流路Ｅ‘こ再熱ガスを流通させ
、第２図に破線で示すように原料空気と戻りガスの温度
差が掃気温度差以下になるように調整されている。なお
、再熱ガスには、切替式熱交換器１０で冷却された原料
空気の一部を使用するのが一般的であるが、その他に、
空気分離装置で分離された製品ガ、ス、不純窒素ガス、
分離する間に発生する他のプロセスガスが使用されるこ
ともある。空気分離装置では、このような切替式熱交換
器が、第３図に示すように少なくとも２基並列に設置さ
れ適用されているが、各切替式熱交換器では、同一仕様
で製造したとしても流体抵抗のバラッキは避けられず、
また、切替式熱交換器を連結する配管の流体抵抗あるい
は配管の途中に設けられる弁の流体抵抗等にもバラッキ
が生じるため流量分配に不平衛が生じ、−その結果、切
替式熱交換器各部に温度の不平衡現象が生じる。
このように、切替式熱交換器各部に温度の不平擬現象が
生じると、特定の切替式熱交換器のみが過冷却され、切
替式熱交換器群を安定して運転できなくなる。したがっ
て、これを防止するには、各切替式熱交換器各部に温度
の不平衡現象が生じないように切替式熱交換器群の温度
を適正に制御する必要がある。従来、切替式熱交換器群
の温度制御は、次のように行われている。
生じると、特定の切替式熱交換器のみが過冷却され、切
替式熱交換器群を安定して運転できなくなる。したがっ
て、これを防止するには、各切替式熱交換器各部に温度
の不平衡現象が生じないように切替式熱交換器群の温度
を適正に制御する必要がある。従来、切替式熱交換器群
の温度制御は、次のように行われている。
第３図で、切替式熱交換器１０ａ〜１０ｃの再熱ガス入
口部を除く同一断面での再熱ガスの温度、例えば、出口
温度を切替式熱交換器１０ａ〜１０ｃの切替弁２０ａ〜
２０ｃ又は切替弁２１ａ〜２１ｃによるそれぞれの流路
切替え時ごとに温度検出器４０ａ〜４０ｃで検出し、す
でに制御装置３川こ記憶されている温度と記憶更新する
と同時に、功替式熱交換器群の内任意の切替式熱交換器
、例えば、切替式熱交換器１０ａの再熱ガスの出口温度
を基準制御温度とし、この基準制御温度に他の切替式熱
交換器１０ｂ，１０ｃの再熱ガスの出口温度が一致する
ように切替式熱交換器１０ｂ，１０ｃの再熱ガスの流量
を流量制御弁２２ｂ，２２ｃの弁温度を制御装置３０‘
こより調節し、例えば、基準制御温度よりも他の切替式
熱交換器１０ｂ，１０ｃの再熱ガスの出口温度が高い場
合には、他の切替式熱交換器１０ｂ，１０ｃの再熱ガス
の流通量が増量するように、逆に低い場合には、減量す
るように調整される。
口部を除く同一断面での再熱ガスの温度、例えば、出口
温度を切替式熱交換器１０ａ〜１０ｃの切替弁２０ａ〜
２０ｃ又は切替弁２１ａ〜２１ｃによるそれぞれの流路
切替え時ごとに温度検出器４０ａ〜４０ｃで検出し、す
でに制御装置３川こ記憶されている温度と記憶更新する
と同時に、功替式熱交換器群の内任意の切替式熱交換器
、例えば、切替式熱交換器１０ａの再熱ガスの出口温度
を基準制御温度とし、この基準制御温度に他の切替式熱
交換器１０ｂ，１０ｃの再熱ガスの出口温度が一致する
ように切替式熱交換器１０ｂ，１０ｃの再熱ガスの流量
を流量制御弁２２ｂ，２２ｃの弁温度を制御装置３０‘
こより調節し、例えば、基準制御温度よりも他の切替式
熱交換器１０ｂ，１０ｃの再熱ガスの出口温度が高い場
合には、他の切替式熱交換器１０ｂ，１０ｃの再熱ガス
の流通量が増量するように、逆に低い場合には、減量す
るように調整される。
このような切替式熱交換器群の温度制御法では、切替式
熱交換器群の再熱ガスの出口温度を平衡に調整できるが
、しかし、次のような欠点があつた。
熱交換器群の再熱ガスの出口温度を平衡に調整できるが
、しかし、次のような欠点があつた。
‘１１ 切替式熱交換器での原料空気の出口温度と戻り
ガスの入口温度との温度差に無関係に、切替式熱交換器
の再熱ガス入口部を除く同一断面での再熱ガスの温度の
みで熱交換器群の温度を平衡にバランスさせているため
、ドライアイスが戻りガスにより未だ効果的に掃気除去
されない。
ガスの入口温度との温度差に無関係に、切替式熱交換器
の再熱ガス入口部を除く同一断面での再熱ガスの温度の
みで熱交換器群の温度を平衡にバランスさせているため
、ドライアイスが戻りガスにより未だ効果的に掃気除去
されない。
つまり、切替式熱交換器の冷端部での原料空気と戻りガ
スとの温度差が大きい場合は、第４図に実線で示す熱交
換器冷端部の同一断面での原料空気と戻りガスとの温度
差が、第４図に一点鎖線で示す掃気温度差以上となり、
ドライアイスの掃気除去が悪くなり、その結果、切替式
熱交換器群を安定して運転できなくなる。逆に、切替式
熱交換器の冷端部での原料空気と戻りガスとの温度差が
小さい場合は、原料空気の流通量が戻りガスと製品酸素
と製品窒素の総和流通量に対して少量の時であり、切替
式熱交換器温端部を流通する原料空気と、戻りガス、製
品酸素、製品窒素との温度差が大きくなり、冷熱の回収
が悪くなると共に、切替式熱交換器の中間部の同一断面
での原料空気と戻りガスとの温度差が大きくなり、第４
図の破線で示すように掃気温度差以上になる部分があり
、この場合も、ドライアイスが効果的に掃気除去されな
くなり、その結果、切替式熱交換器群を安定して運転で
きなくなる。本発明は、上記欠点の解消を目的としたも
ので、切替式熱交換器群の内で温度制御の基準とな０る
切替式熱交換器を設定し、該切替式熱交換器では、切替
式熱交換器での原料空気の出口温度と戻りガスの入口温
度との温度差が掃気温度差を満足するように定めた切替
式熱交換器での再熱ガスの出口温度を基準制御温度とし
て、該基準制御温度夕と検出された基準となる功替式熱
交換器での再熱ガスの出口温度とを比較し、該再熱ガス
の出口温度が前記基準制御温度に一致するように基準と
なる切替式熱交換器での再熱ガスの流通量を調整し、か
つ、他の切替式熱交換器では、基準となる０切替式熱交
換器での検出された再熱ガスの出口温度を制御目標温度
として、該制御目標温度と他の切替式熱交換器での検出
された再熱ガスの出口温度とを比較し、該再熱ガスの出
口温度が前記制御目標温度に一致するように他の切替式
熱交換器で夕の再熱ガスの流通量を調整すると共に、前
記基準制御温度を、検出された原料空気の出口温度と戻
りガスの入口温度との温度差により変更することを特徴
とし、切替式熱交換器群の温度を平衡にバランスさせる
と共に、一定周期ごとに切替えられ０る流路の伝熱面に
析出したドライアイスを効果的に縞気除去し切替式熱交
換器群を安定して運転できる切替式熱交換器群の温度制
御法を提供するものである。
スとの温度差が大きい場合は、第４図に実線で示す熱交
換器冷端部の同一断面での原料空気と戻りガスとの温度
差が、第４図に一点鎖線で示す掃気温度差以上となり、
ドライアイスの掃気除去が悪くなり、その結果、切替式
熱交換器群を安定して運転できなくなる。逆に、切替式
熱交換器の冷端部での原料空気と戻りガスとの温度差が
小さい場合は、原料空気の流通量が戻りガスと製品酸素
と製品窒素の総和流通量に対して少量の時であり、切替
式熱交換器温端部を流通する原料空気と、戻りガス、製
品酸素、製品窒素との温度差が大きくなり、冷熱の回収
が悪くなると共に、切替式熱交換器の中間部の同一断面
での原料空気と戻りガスとの温度差が大きくなり、第４
図の破線で示すように掃気温度差以上になる部分があり
、この場合も、ドライアイスが効果的に掃気除去されな
くなり、その結果、切替式熱交換器群を安定して運転で
きなくなる。本発明は、上記欠点の解消を目的としたも
ので、切替式熱交換器群の内で温度制御の基準とな０る
切替式熱交換器を設定し、該切替式熱交換器では、切替
式熱交換器での原料空気の出口温度と戻りガスの入口温
度との温度差が掃気温度差を満足するように定めた切替
式熱交換器での再熱ガスの出口温度を基準制御温度とし
て、該基準制御温度夕と検出された基準となる功替式熱
交換器での再熱ガスの出口温度とを比較し、該再熱ガス
の出口温度が前記基準制御温度に一致するように基準と
なる切替式熱交換器での再熱ガスの流通量を調整し、か
つ、他の切替式熱交換器では、基準となる０切替式熱交
換器での検出された再熱ガスの出口温度を制御目標温度
として、該制御目標温度と他の切替式熱交換器での検出
された再熱ガスの出口温度とを比較し、該再熱ガスの出
口温度が前記制御目標温度に一致するように他の切替式
熱交換器で夕の再熱ガスの流通量を調整すると共に、前
記基準制御温度を、検出された原料空気の出口温度と戻
りガスの入口温度との温度差により変更することを特徴
とし、切替式熱交換器群の温度を平衡にバランスさせる
と共に、一定周期ごとに切替えられ０る流路の伝熱面に
析出したドライアイスを効果的に縞気除去し切替式熱交
換器群を安定して運転できる切替式熱交換器群の温度制
御法を提供するものである。
本発明の一実施例を第５図、第６図により説明夕する。
第５図は、本発明を実施した切替式熱交換器群のフロー
シートで、功替式熱交換器１０ａ〜１０ｃの再熱ガスの
出口温度は、切替式熱交換器１０ａ〜１０ｃそれぞれの
流路切替え時ごとに温度検０出器４０ａ〜４０ｃにより
検出され、また、原料空気の出口温度と戻りガスの入口
温度は数回の流路切替えに１回の割合し、で温度検出器
４１ａ〜４１ｃ，４２ａ〜４２ｃにより検出され、これ
ら検出された温度は、既に制御装置３０１こ記憶されて
いる温度と記憶更新される。次に各切替式熱交換器の温
度制御は次のように行われる。まず、切替式熱交換器１
０ａ〜１０ｃの内、温度制御の基準となる切替式熱交換
器（以下、基準熱交換器と略）を設定する。
シートで、功替式熱交換器１０ａ〜１０ｃの再熱ガスの
出口温度は、切替式熱交換器１０ａ〜１０ｃそれぞれの
流路切替え時ごとに温度検０出器４０ａ〜４０ｃにより
検出され、また、原料空気の出口温度と戻りガスの入口
温度は数回の流路切替えに１回の割合し、で温度検出器
４１ａ〜４１ｃ，４２ａ〜４２ｃにより検出され、これ
ら検出された温度は、既に制御装置３０１こ記憶されて
いる温度と記憶更新される。次に各切替式熱交換器の温
度制御は次のように行われる。まず、切替式熱交換器１
０ａ〜１０ｃの内、温度制御の基準となる切替式熱交換
器（以下、基準熱交換器と略）を設定する。
基準熱交換器を例えば切替式熱交換器１０ａと設定すれ
ば、切替式熱交換器１０ａでは、検出され制御装置３０
に記憶更新された再熱ガスの出口温度と、原料空気の出
口温度と戻りガスの入口温度との温度差が掃気温度差を
満足するように任意に定めた再熱ガスの出口温度（以下
、基準制御温度と略）との比較を制御装置３０で行い、
検出された再熱ガスの温度が基準制御温度に一致するよ
うに、制御装置３０で流量調節弁２２ａの弁開度を調節
し再熱ガスの流通量を調整する。例えば、検出された再
熱ガスの温度が基準制御温度よりも高い場合には、再熱
ガスの流通量を増量させ、逆に、低い場合には、減量さ
せる。これと同時に、他の切替式熱交換器１０ｂ，１０
ｃでは、切替式熱交換器１０ａの検出された再熱ガスの
出口温度を制御目標温度として、他の切替式熱交換器１
０ｂ，１０ｃの検出され制御装置３０‘こ記憶更新され
た再熱ガスの出口温度と制御目標温度との比較を制御装
置３０で行い、検出された他の切替式熱交換器１０ｂ，
１０ｃの再熱ガスの出口温度が制御目標温度に一致する
ように、制御装置３０で流量調節弁２２ｂ，２２ｃの弁
関度を調節し再熱ガスの流通量を調整する。例えば、検
出された他の切替式熱交換器１０ｂの再熱ガスの出口温
度が制御目標温度よりも高い場合には、他の切替式熱交
換器１０ｂの再熱ガスの流通量を増量させ、逆に、低い
場合には、減量させる。このようにして切替式熱交換器
群の再熱ガスの出口温度は平衡に制御されるが、しかし
、切替式熱交換器群の原料空気の出口温度は流体抵抗の
バラッキのため同一温度でなく、場合によっては、原料
空気の出口温度と戻りガスの入口温度との温度差が切替
式熱交換器の冷機部での原料空気と戻りガスとの温度差
が掃気温度差を越えるような原料空気の出口温度と戻り
ガスの入口温度との温度差を上限とし、また、切替式熱
交換器の中間部での原料空気と戻りガスとの温度差が掃
気温度差を越えるような原料空気の出口温度と戻りガス
の入口温度との温度差を下限とする原料空気の出口温度
との戻りガスの入口温度との温度差の許容値（以下、許
容値と略）を外れることがある。そこで、検出された切
替式熱交換器１０ａ〜１０ｃでの原料空気の出口温度と
戻りガスの入口温度との温度差が許容値内にある場合は
、不感帯として現状の基準制御温度は変更しないが、し
かし、次のような場合は、感帯として現状の基準制御温
度を変更する。
ば、切替式熱交換器１０ａでは、検出され制御装置３０
に記憶更新された再熱ガスの出口温度と、原料空気の出
口温度と戻りガスの入口温度との温度差が掃気温度差を
満足するように任意に定めた再熱ガスの出口温度（以下
、基準制御温度と略）との比較を制御装置３０で行い、
検出された再熱ガスの温度が基準制御温度に一致するよ
うに、制御装置３０で流量調節弁２２ａの弁開度を調節
し再熱ガスの流通量を調整する。例えば、検出された再
熱ガスの温度が基準制御温度よりも高い場合には、再熱
ガスの流通量を増量させ、逆に、低い場合には、減量さ
せる。これと同時に、他の切替式熱交換器１０ｂ，１０
ｃでは、切替式熱交換器１０ａの検出された再熱ガスの
出口温度を制御目標温度として、他の切替式熱交換器１
０ｂ，１０ｃの検出され制御装置３０‘こ記憶更新され
た再熱ガスの出口温度と制御目標温度との比較を制御装
置３０で行い、検出された他の切替式熱交換器１０ｂ，
１０ｃの再熱ガスの出口温度が制御目標温度に一致する
ように、制御装置３０で流量調節弁２２ｂ，２２ｃの弁
関度を調節し再熱ガスの流通量を調整する。例えば、検
出された他の切替式熱交換器１０ｂの再熱ガスの出口温
度が制御目標温度よりも高い場合には、他の切替式熱交
換器１０ｂの再熱ガスの流通量を増量させ、逆に、低い
場合には、減量させる。このようにして切替式熱交換器
群の再熱ガスの出口温度は平衡に制御されるが、しかし
、切替式熱交換器群の原料空気の出口温度は流体抵抗の
バラッキのため同一温度でなく、場合によっては、原料
空気の出口温度と戻りガスの入口温度との温度差が切替
式熱交換器の冷機部での原料空気と戻りガスとの温度差
が掃気温度差を越えるような原料空気の出口温度と戻り
ガスの入口温度との温度差を上限とし、また、切替式熱
交換器の中間部での原料空気と戻りガスとの温度差が掃
気温度差を越えるような原料空気の出口温度と戻りガス
の入口温度との温度差を下限とする原料空気の出口温度
との戻りガスの入口温度との温度差の許容値（以下、許
容値と略）を外れることがある。そこで、検出された切
替式熱交換器１０ａ〜１０ｃでの原料空気の出口温度と
戻りガスの入口温度との温度差が許容値内にある場合は
、不感帯として現状の基準制御温度は変更しないが、し
かし、次のような場合は、感帯として現状の基準制御温
度を変更する。
‘１｝ 検出された原料空気の出口温度と戻りガスの入
口温度との温度差が許容値を外れる切替式熱交換器が少
なくとも１基あ，る場合まず、検出された原料空気の出
口温度と戻りガスの入口温度との温度差が許容値の上限
を越えた場合、つまり、第４図の実線で示すように切替
式熱交換器の冷端部での検出された原料空気と戻りガス
との温度差が掃気温度差以上となった場合は、ドライア
イスを効果的に掃気除去するためには、第６図のように
、再熱ガスの流通量を大として再熱ガスの出口温度を低
くし、これにより原料空気の出口温度を低下させ切替式
熱交換器の袷端部での検出された原料空気と戻りガスと
の温度差が掃気温度差以下となるようにする必要がある
。
口温度との温度差が許容値を外れる切替式熱交換器が少
なくとも１基あ，る場合まず、検出された原料空気の出
口温度と戻りガスの入口温度との温度差が許容値の上限
を越えた場合、つまり、第４図の実線で示すように切替
式熱交換器の冷端部での検出された原料空気と戻りガス
との温度差が掃気温度差以上となった場合は、ドライア
イスを効果的に掃気除去するためには、第６図のように
、再熱ガスの流通量を大として再熱ガスの出口温度を低
くし、これにより原料空気の出口温度を低下させ切替式
熱交換器の袷端部での検出された原料空気と戻りガスと
の温度差が掃気温度差以下となるようにする必要がある
。
そのため、この場合には、現状の基準制御温度を低い値
に変更する。また、検出された原料空気の出口温度と戻
りガスの入口温度との温度差が許容値の下限を下まわっ
た場合、つまり、第４図の破線で示すように切替式熱交
換器の中間部での原料空気と戻りガスとの温度差が掃気
温度差以上となった場合は、ドライアイスを効果的に掃
気除去するためには、再熱ガスの流通量を小として再熱
ガスの出口温度を高くし、切替式熱交換器の中間部での
原料空気と戻りガスとの温度差が掃気温度差以下となる
ようにする必要があり、そのため、この場合には、現状
の基準制御温度を高い値に変更する。■ 検出された原
料空気の出口温度と戻りガスの入口温度との温度差が許
容値の上限を越える功替式熱交換器と、許容値の下限を
下まわる切替式熱交換器とが同時に存在する場合この場
合は、許容値の下限を下まわる切替式熱交換器の温度制
御を優先して、上記と同様に行い、その後、許容値の上
限を越える切替式熱交換器の温度制御を上記と同様に行
う。
に変更する。また、検出された原料空気の出口温度と戻
りガスの入口温度との温度差が許容値の下限を下まわっ
た場合、つまり、第４図の破線で示すように切替式熱交
換器の中間部での原料空気と戻りガスとの温度差が掃気
温度差以上となった場合は、ドライアイスを効果的に掃
気除去するためには、再熱ガスの流通量を小として再熱
ガスの出口温度を高くし、切替式熱交換器の中間部での
原料空気と戻りガスとの温度差が掃気温度差以下となる
ようにする必要があり、そのため、この場合には、現状
の基準制御温度を高い値に変更する。■ 検出された原
料空気の出口温度と戻りガスの入口温度との温度差が許
容値の上限を越える功替式熱交換器と、許容値の下限を
下まわる切替式熱交換器とが同時に存在する場合この場
合は、許容値の下限を下まわる切替式熱交換器の温度制
御を優先して、上記と同様に行い、その後、許容値の上
限を越える切替式熱交換器の温度制御を上記と同様に行
う。
本実施例の切替式熱交換器の温度制御法では、切替式熱
交換器群での再熱ガスの出口温度をバランスさせること
ができると共に、この状態で、切替式熱交換器群各部で
の原料空気と戻りガスとの温度差を掃気温度差以下に常
に制御でき一定周期ごとに切替えられる流路の伝熱面に
析出したドライアイスを効果的に掃気除去できる。
交換器群での再熱ガスの出口温度をバランスさせること
ができると共に、この状態で、切替式熱交換器群各部で
の原料空気と戻りガスとの温度差を掃気温度差以下に常
に制御でき一定周期ごとに切替えられる流路の伝熱面に
析出したドライアイスを効果的に掃気除去できる。
なお、本実施例では、切替式熱交換器を３基並列に設置
した例につき説明したが、特に、これに限定するもので
はなく、切替式熱交換器が少なくとも２基並列に設置さ
れていれば、適用上特に問題はない。
した例につき説明したが、特に、これに限定するもので
はなく、切替式熱交換器が少なくとも２基並列に設置さ
れていれば、適用上特に問題はない。
本発明は、最終的には各切替式熱交換器の再熱ガス出口
温度を基準制御温度に一致させて、各切替式熱交換器の
温度を平衡に保ち、安定した運転を行なわせるものであ
るが、上述した実施例の他に、つぎの方法によっても各
切替式熱交換器の再熱ガス出口温度を基準制御温度に一
致させることができる。
温度を基準制御温度に一致させて、各切替式熱交換器の
温度を平衡に保ち、安定した運転を行なわせるものであ
るが、上述した実施例の他に、つぎの方法によっても各
切替式熱交換器の再熱ガス出口温度を基準制御温度に一
致させることができる。
すなわち、第５図において、各切替式熱交換器１０ａ〜
１０ｃからの再熱ガスを集合させた集合再熱ガス温度を
温度検出器４３で検出し、検出された集合再熱ガスの温
度が基準制御温度に一致するように、制御装置３０で減
量調節弁４４の開度を調節して集合再熱ガスの流通量を
調整する。例えば検出された集合再熱ガスの温度が基準
制御温度よりも高い場合には、集合再熱ガスの流通量を
増量させ、逆に、低い場合には減量させると共に、上述
した実施例と同様に、まず、基準熱交換器を切替式熱交
換器１０ａとすれば、切替式熱交換器１０ａの再熱ガス
出口温度を基準制御温度に一致させた後、他の切替式熱
交換器１０ｂ，１０ｃの再熱ガス出口温度を切替式熱交
換器１０ａで検出された再熱ガス出口温度を制御目標温
度として、これに一致させると共に、基準制御温度を、
検出された原料空気の出口温度と戻りガスの入口温度と
の温度差により変更することにより、上述の実施例と同
様に、各切替式熱交換器１０ａ〜１０ｃの温度を基準制
御温度に一致させることができる。本発明は、以上説明
したように、功替式熱交換器群の内で温度制御の基準と
なる切替式熱交換器を設定し、該切替式熱交換器では、
功替式熱交換器での原料空気の出口温度と戻りガスの入
口温度との温度差が掃気温度差を満足するように定めた
切替式熱交換器での再熱ガスの出口温度を基準制御温度
として、該基準制御温度と検出された基準となる切替式
熱交換器での再熱ガスの出口温度とを比較し、該再熱ガ
スの出口温度が前記基準制御温度に一致するように基準
となる切替式熱交換器での再熱ガスの流通量を調整し、
かつ、他の切替式熱交換器では、前記基準となる切替式
熱交換器での検出された再熱ガスの出口温度を制御目標
温度として、該制御目標温度と他の切替式熱交換器での
検出された再熱ガスの出口温度とを比較し、該再熱ガス
の出口温度が前記制御目標温度に一致するように他の切
替式熱交換器での再熱ガスの流通量を調整すると共に、
前記基準制御温度を、検出された原料空気の出口温度と
戻りガスの入口温度との温度差により変更するというこ
とで、切替式熱交換器群の温度を平衡にバランスさせる
ことができると共に、この状態で、一定周期ごとに切替
えられる流路の伝熱面に析出したドライアイスを効果的
に掃気除去できるので、切替式熱交換器群を安定して運
転できる効果がある。
１０ｃからの再熱ガスを集合させた集合再熱ガス温度を
温度検出器４３で検出し、検出された集合再熱ガスの温
度が基準制御温度に一致するように、制御装置３０で減
量調節弁４４の開度を調節して集合再熱ガスの流通量を
調整する。例えば検出された集合再熱ガスの温度が基準
制御温度よりも高い場合には、集合再熱ガスの流通量を
増量させ、逆に、低い場合には減量させると共に、上述
した実施例と同様に、まず、基準熱交換器を切替式熱交
換器１０ａとすれば、切替式熱交換器１０ａの再熱ガス
出口温度を基準制御温度に一致させた後、他の切替式熱
交換器１０ｂ，１０ｃの再熱ガス出口温度を切替式熱交
換器１０ａで検出された再熱ガス出口温度を制御目標温
度として、これに一致させると共に、基準制御温度を、
検出された原料空気の出口温度と戻りガスの入口温度と
の温度差により変更することにより、上述の実施例と同
様に、各切替式熱交換器１０ａ〜１０ｃの温度を基準制
御温度に一致させることができる。本発明は、以上説明
したように、功替式熱交換器群の内で温度制御の基準と
なる切替式熱交換器を設定し、該切替式熱交換器では、
功替式熱交換器での原料空気の出口温度と戻りガスの入
口温度との温度差が掃気温度差を満足するように定めた
切替式熱交換器での再熱ガスの出口温度を基準制御温度
として、該基準制御温度と検出された基準となる切替式
熱交換器での再熱ガスの出口温度とを比較し、該再熱ガ
スの出口温度が前記基準制御温度に一致するように基準
となる切替式熱交換器での再熱ガスの流通量を調整し、
かつ、他の切替式熱交換器では、前記基準となる切替式
熱交換器での検出された再熱ガスの出口温度を制御目標
温度として、該制御目標温度と他の切替式熱交換器での
検出された再熱ガスの出口温度とを比較し、該再熱ガス
の出口温度が前記制御目標温度に一致するように他の切
替式熱交換器での再熱ガスの流通量を調整すると共に、
前記基準制御温度を、検出された原料空気の出口温度と
戻りガスの入口温度との温度差により変更するというこ
とで、切替式熱交換器群の温度を平衡にバランスさせる
ことができると共に、この状態で、一定周期ごとに切替
えられる流路の伝熱面に析出したドライアイスを効果的
に掃気除去できるので、切替式熱交換器群を安定して運
転できる効果がある。
第１図から第４図は、従来の切替式熱交換器群の温度制
御法例を説明するもので、第１図は、切替式熱交換器の
構成図、第２図は、切替式熱交換器の各部の戻りガスの
温度と、原料空気と戻りガスとの温度差および橋気温度
差との関係線図、第３図は、従来の温度制御法を実施し
た切替式熱交換器群のフローシート、第４図は、原料空
気の出口温度と戻りガスの入口温度との温度差が異なる
場合の、切替式熱交換器の各部の戻りガスの温度と、原
料空気と戻りガスとの温度差との関係線図、第５図、第
６図は、本発明の一実施例を説明するもので、第５図は
、本発明の温度制御法を実施した功替式熱交換器群のフ
ローシート、第６図は、原料空気流通量に対する再熱ガ
ス流通量の比と再熟ガスの出口温度および切替式熱交換
器の冷端部並びに中間部での原料空気と戻りガスとの温
度差との関係線図である。 １０，１０ａから１０ｃ・・・切替式熱交換器、２２ａ
から２２ｃ，４４・・・流量制御弁、３０・・・制御装
置、４０ａから４０ｃ，４１ａから４１ｃ，４２ａから
４２ｃ，４３・・・温度検出器。 オー鰯 才２図 ナ３図 オ４図 才５図 才６図
御法例を説明するもので、第１図は、切替式熱交換器の
構成図、第２図は、切替式熱交換器の各部の戻りガスの
温度と、原料空気と戻りガスとの温度差および橋気温度
差との関係線図、第３図は、従来の温度制御法を実施し
た切替式熱交換器群のフローシート、第４図は、原料空
気の出口温度と戻りガスの入口温度との温度差が異なる
場合の、切替式熱交換器の各部の戻りガスの温度と、原
料空気と戻りガスとの温度差との関係線図、第５図、第
６図は、本発明の一実施例を説明するもので、第５図は
、本発明の温度制御法を実施した功替式熱交換器群のフ
ローシート、第６図は、原料空気流通量に対する再熱ガ
ス流通量の比と再熟ガスの出口温度および切替式熱交換
器の冷端部並びに中間部での原料空気と戻りガスとの温
度差との関係線図である。 １０，１０ａから１０ｃ・・・切替式熱交換器、２２ａ
から２２ｃ，４４・・・流量制御弁、３０・・・制御装
置、４０ａから４０ｃ，４１ａから４１ｃ，４２ａから
４２ｃ，４３・・・温度検出器。 オー鰯 才２図 ナ３図 オ４図 才５図 才６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原料空気流路、戻りガス流路、分離ガス流路および
再熱ガス流路を備え、原料空気流路と戻りガス流路が周
期的に切替えられる切替式熱交換器が少なくとも２基並
列に設置され、前記切替式熱交換器での原料空気の温度
と戻りガスの温度との温度差が、切替式熱交換器の原料
空気流路に析出したドライアイスを戻りガスにより効果
的に掃気除去できる原料空気と戻りガスとの掃気温度差
を満足するごとく、切替式熱交換器の再熱ガス流通量を
調整する空気分離装置用の切替式熱交換器群の温度制御
法において、温度制御の基準となる任意の切替式熱交換
器の再熱ガス流通量を調整して再熱ガス出口温度を基準
制御温度に一致させた後、前記基準となる切替式熱交換
器で調整した再熱ガス出口温度を制御目標温度として、
他の切替式熱交換器の再熱ガス流通量を調整し再熱ガス
出口温度を制御目標温度に一致させると共に、前記基準
制御温度を、検出された原料空気の出口温度と戻りガス
の入口温度との温度差により変更することを特徴とする
切替式熱交換器群の温度制御法。 ２ 前記切替式熱交換器群の内、検出された原料空気の
出口温度と戻りガスの入口温度との温度差が、切替式熱
交換器の冷端部での原料空気と戻りガスとの温度差が掃
気温度差以上となる原料空気の出口温度と戻りガスの入
口温度との温度差の上限を越える切替式熱交換器が少な
くとも１基存在する場合は、前記基準制御温度を低い値
に変更し、切替式熱交換器の中間部での原料空気と戻り
ガスとの温度差が、掃気温度差以上となる原料空気の出
口温度と戻りガスの入口温度との温度差の下限を下まわ
る切替式熱交換器が少なくとも１基存在する場合は、基
準制御温度を高い値に変更する特許請求の範囲第１項記
載の切替式熱交換器群の温度制御法。 ３ 切替式熱交換器の冷端部での原料空気と戻りガスと
の温度差が掃気温度差以上となる原料空気の出口温度と
戻りガスの入口温度との温度差の上限を越える切替式熱
交換器と、切替式熱交換器の中間部での原料空気と戻り
ガスとの温度差が掃気温度差以上となる原料空気の出口
温度と戻りガスの入口温度との温度差の下限を下まわる
切替式熱交換器が同時に存在する場合は、検出された原
料空気の出口温度と戻りガスの入口温度との温度差が、
前記下限を下まわる切替式熱交換器を優先して基準制御
温度を高い値に変更し、その後、基準制御温度を低い値
に変更する特許請求の範囲第２項記載の切替式熱交換器
群の温度制御法。 ４ 原料空気流路、戻りガス流路、分離ガス流路および
再熱ガス流路を備え、原料空気流路と戻りガス流路が周
期的に切替えられる切替式熱交換器が少なくとも２基並
列に設置され、前記切替式熱交換器での原料空気の温度
と戻りガスの温度との温度差が、切替式熱交換器の原料
空気流路に析出したドライアイスを戻りガスにより効果
的に掃気除去できる原料空気と戻りガスとの掃気温度差
を満足するごとく、切替式熱交換器の再熱ガス流通量を
調整する空気分離装置用の切替式熱交換器群の温度制御
法において、各切替式熱交換器からの再熱ガスを集合さ
せた集合再熱ガス流通量を調整して集合再熱ガス温度を
基準制御温度に一致させると共に、基準となる任意の切
替式熱交換器の再熱ガス流通量を調整して再熱ガス出口
温度を基準制御温度に一致させ、前記基準となる切替式
熱交換器で調整した再熱ガス出口温度を制御目標温度と
して、他の切替式熱交換器の再熱ガス流通量を調整し再
熱ガス出口温度を制御目標温度に一致させると共に、前
記基準制御温度を、検出された原料空気の出口温度と戻
りガスの入口温度との温度差により変更することを特徴
とする切替式熱交換器群の温度制御法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209218A JPS6019439B2 (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 切替式熱交換器群の温度制御法 |
| US06/451,960 US4459143A (en) | 1981-12-25 | 1982-12-21 | Temperature control method for reversing type heat exchanger group of air separation system |
| DE19823247838 DE3247838A1 (de) | 1981-12-25 | 1982-12-23 | Temperatur-regelverfahren fuer eine gruppe umschaltbarer waermetauscher einer lufttrennanlage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209218A JPS6019439B2 (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 切替式熱交換器群の温度制御法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58110997A JPS58110997A (ja) | 1983-07-01 |
| JPS6019439B2 true JPS6019439B2 (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16569299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56209218A Expired JPS6019439B2 (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 切替式熱交換器群の温度制御法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4459143A (ja) |
| JP (1) | JPS6019439B2 (ja) |
| DE (1) | DE3247838A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3002218U (ja) * | 1994-03-18 | 1994-09-20 | 株式会社イソワ | 段ボールシート用印刷機のインキ供給・回収機構 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3706529A1 (de) * | 1987-02-28 | 1988-09-08 | Linde Ag | Verfahren und vorrichtung zum verdampfen eines verfluessigten gases |
| FR2684089B1 (fr) * | 1991-11-26 | 1994-01-14 | Air Liquide | Procede de production combinee et a debits reglables d'azote et d'oxygene. |
| GB9607792D0 (en) * | 1996-04-15 | 1996-06-19 | Boc Group Plc | Air separation apparatus |
| FR2789162B1 (fr) * | 1999-02-01 | 2001-11-09 | Air Liquide | Procede de separation d'air par distillation cryogenique |
| AU2010358473B2 (en) * | 2010-10-21 | 2013-09-05 | Kyungdong Navien Co., Ltd. | Method for controlling a parallel operation of a multi-water heater |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2617275A (en) * | 1948-01-06 | 1952-11-11 | Kellogg M W Co | Separation of gaseous mixtures |
| DE1284432B (de) * | 1965-06-10 | 1968-12-05 | Linde Ag | Verfahren zum Entfernen von leicht kondensierbaren Bestandteilen aus bei tiefer Temperatur zu zerlegenden Gasgemischen in periodisch umschaltbaren Waermeaustauschern |
| DE1751383A1 (de) * | 1968-05-20 | 1971-02-18 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Waermeaustausch bei der Tieftemperaturzerlegung von Gasgemischen |
| GB1478419A (en) * | 1975-01-28 | 1977-06-29 | Air Prod & Chem | Reversible heat exchanger or regenerator systems |
| JPS51111950A (en) * | 1975-03-28 | 1976-10-02 | Kobe Steel Ltd | Temperature control method of a change-over type heat exchanger for ai r separator |
-
1981
- 1981-12-25 JP JP56209218A patent/JPS6019439B2/ja not_active Expired
-
1982
- 1982-12-21 US US06/451,960 patent/US4459143A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-12-23 DE DE19823247838 patent/DE3247838A1/de active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3002218U (ja) * | 1994-03-18 | 1994-09-20 | 株式会社イソワ | 段ボールシート用印刷機のインキ供給・回収機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3247838C2 (ja) | 1988-03-17 |
| US4459143A (en) | 1984-07-10 |
| DE3247838A1 (de) | 1983-07-14 |
| JPS58110997A (ja) | 1983-07-01 |
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