RU2018100814A

RU2018100814A - Способ управления стадией адсорбции генератора газа и генератор газа, использующий такой способ

Info

Publication number: RU2018100814A
Application number: RU2018100814A
Authority: RU
Inventors: Том КОРЕМАНС; ГУТХЕМ Йорис ВАН; ПЁЙЕНБРУК Франк ВАН
Original assignee: Атлас Копко Эрпауэр, Намлозе Веннотсхап
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2019-07-15
Also published as: NZ739018A; BE1023373A1; DK3307418T3; PT3307418T; BE1023373B1; RU2696697C2; RU2018100814A3; ES2767727T3

Claims

1. Способ регулирования стадии адсорбции генератора газа, характеризующийся тем, что указанный генератор газа содержит по меньшей мере один аппарат, имеющий вход и выход для пропускания через аппарат потока газа, и адсорбирующий материал, способный избирательно адсорбировать первый газообразный компонент из газовой смеси и обеспечивать получение потока выходящего газа, содержащего в основном второй газообразный компонент, при этом указанный способ включает стадии, на которых:

- направляют поток входящего газа через вход указанного аппарата;

- измеряют объема второго газообразного компонента в единицу времени с помощью расходомера, установленного на выходе указанного аппарата;

- определяют концентрацию указанного второго газообразного компонента на выходе указанного аппарата;

причем способ дополнительно включает стадии, на которых:

A1) рассчитывают производительность аппарата, причем указанная производительность представляет собой максимальный объем второго газообразного компонента в единицу времени, который может быть отведен при текущих рабочих параметрах и при заданной величине концентрации второго газообразного компонента;

A2) сравнивают измеренный объем второго газообразного компонента с расчетной производительностью;

A3) если измеренный объем второго газообразного компонента ниже расчетной производительности и установленная концентрация выше или равна заданной величине, указанный аппарат поддерживают в стадии адсорбции в течение предварительно заданного временного интервала ∆s;

A4) осуществляют цикл регенерации аппарата по истечении указанного предварительно заданного временного интервала ∆s.

2. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию, на которой сравнивают установленную концентрацию с заданной величиной, и если указанная концентрация меньше указанной заданной величины, поток входящего газа прерывают, и аппарат подвергают циклу регенерации.

3. Способ по п.2, дополнительно включающий стадию, на которой прерывают поток входящего газа по истечении заданного номинального времени цикла ∆s₀.

4. Способ по п.1, в котором производительность генератора определяют по следующей формуле:

Qcap = удельная производительность x объем генератора x Kpc x Ktc,

где Kpc - поправочный коэффициент для определения производительности, учитывающий давление, а Ktc - поправочный температурный коэффициент для определения производительности.

5. Способ по любому из пп.1-4, который дополнительно включает стадию, на которой сравнивают продолжительность времени ∆t_l, в течение которого аппарат находится в стадии адсорбции, с минимальным заданным временным интервалом ∆t₂.

6. Способ по пп.2 и 5, который включает одну из следующих стадий:

- если ∆t_l > ∆t_2, и измеренный расход выходящего потока меньше указанной расчетной производительности, а указанная установленная концентрация больше или равна указанной заданной величине, то аппарат поддерживают в стадии адсорбции в течение указанного предварительно заданного временного интервала ∆s; или

- если ∆tl <= ∆t2 или если установленная концентрация меньше указанной заданной величины и измеренный расход выходящего потока меньше расчетной производительности, то аппарат поддерживают в стадии адсорбции в течение предварительно заданного номинального времени цикла ∆s₀, а затем указанный аппарат подвергают циклу регенерации.

7. Способ по п.1, в котором первый газообразный компонент представляет собой кислород, а вторым газообразным компонентом является азот.

8. Способ по п.1, в котором дополнительно направляют поток входящего газа через вход по меньшей мере одного аппарата, представляющего собой часть указанного генератора.

9. Способ по п.8, в котором дополнительно в качестве альтернативы направляют поток входящего газа через вход по меньшей мере двух аппаратов.

10. Способ по п.9, в котором дополнительно направляют поток выходящего газа из одного аппарата к входу по меньшей мере другого аппарата в течение цикла регенерации.

11. Способ по п.1, в котором сравнивают расход выходящего потока с расчетной производительностью и поддерживают расход входящего потока в течение предварительно заданного временного интервала, если расход выходящего потока превышает первую пороговую величину по отношению к указанной расчетной производительности.

12. Способ по п.11, который дополнительно включает по меньшей мере одну из следующих стадий, на которых:

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного номинального временного интервала ∆s₀, если измеренный расход выходящего потока газа превышает первую пороговую величину по отношению к указанной расчетной производительности; или

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного первого временного интервала ∆s₁, если измеренный расход выходящего газа меньше, чем указанная первая пороговая величина при сравнении с расчетной производительностью.

13. Способ по п.11 или 12, который дополнительно включает по меньшей мере одну из следующих стадий, на которых:

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительного заданного номинального временного интервала ∆s₀, если измеренный расход выходящего потока больше, чем первая пороговая величина при сравнении с расчетной производительностью; или

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного первого временного интервала ∆s₁, если измеренный расход выходящего потока меньше, чем указанная первая пороговая величина при сравнении с расчетной производительностью; или

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного второго временного интервала ∆s₂, если измеренный расход выходящего потока меньше, чем вторая пороговая величина при сравнении с расчетной производительностью; или

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного третьего временного интервала ∆s₃, если измеренный расход выходящего потока меньше третьей пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью.

14. Способ по п.11 или 12, который дополнительно содержит по меньшей мере одну из следующих стадий, на которых:

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного номинального временного интервала Δр₀, если измеренный расход выходящего потока больше или равен первой пороговой величине при сравнении с расчетной производительностью; или

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного первого временного интервала Δр₁, если измеренный расход выходящего потока меньше указанной первой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного второго временного интервала Δр₂, если измеренный расход выходящего потока меньше второй пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного третьего временного интервала Δр₃, если измеренный расход выходящего потока меньше третьей пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного четвертого временного интервала Δр₄, если измеренный расход выходящего потока меньше четвертой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного пятого временного интервала Δр₅, если измеренный расход выходящего потока меньше пятой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного шестого временного интервала Δр₆, если измеренный расход выходящего потока меньше шестой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного седьмого временного интервала Δр₇, если измеренный расход выходящего потока меньше седьмой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного восьмого временного интервала Δр₈, если измеренный расход выходящего потока меньше восьмой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью; или

- поддерживают расход входящего газа в течение предварительно заданного девятого временного интервала Δр₉, если измеренный расход выходящего потока меньше девятой пороговой величины при сравнении с расчетной производительностью.

15. Способ по пп.12-14, в котором два или большее количество временных интервалов имеют разную продолжительность по сравнению друг с другом.

16. Генератор газа, содержащий:

- по меньшей мере один аппарат, имеющий вход и выход для пропускания через аппарат потока газа, и адсорбирующий материал, способный избирательно адсорбировать первый газообразный компонент из газообразной смеси, обеспечивая тем самым прохождение через указанный выход потока выходящего газа, содержащего в основном второй газообразный компонент;

- средство для создания потока входящего газа на входе в указанный аппарат;

при этом указанное устройство дополнительно содержит:

- расходомер, расположенный на выходе аппарата, предназначенный для измерения объема второго газообразного компонента;

- средство для определения концентрации указанного второго газообразного компонента, размещенное на выходе аппарата;

- блок контроллера, подключенный к расходомеру и средству для определения концентрации второго газообразного компонента, при этом указанный контроллер выполнен с возможностью приема измеренных величин объема второго газообразного компонента и измеренной концентрации;

указанный блок контроллера дополнительно содержит блок обработки, снабженный алгоритмом, предназначенным для:

- расчета производительности аппарата, причем указанная производительность представляет собой максимальный объем второго газообразного компонента в единицу времени, который может быть отведен при текущих рабочих параметрах и заданной величине концентрации второго газообразного компонента;

- сравнения измеренного объема второго газообразного компонента с расчетной производительностью аппарата,

- сравнения установленной концентрации упомянутого второго газообразного компонента с заданной величиной; и

А. упомянутый блок контроллера запрограммирован для поддержания расхода входящего газа в течение заданного временного интервала ∆s, если измеренная концентрация равна или превышает заданную величину, и если упомянутый измеренный объем второго газообразного компонента меньше, чем расчетная производительность, и для осуществления цикла регенерации в аппарате по истечении указанного предварительно заданного временного интервала ∆s.

17. Генератор газа по п.16, в котором блок контроллера дополнительно запрограммирован для поддержания расхода входящего газа в течение предварительно заданного номинального временного интервала цикла ∆s_oи для прерывания потока входящего газа по истечении указанного предварительно заданного номинального временного интервала цикла ∆s_o, в том случае, если указанная измеренная концентрация меньше заданной величины.

18. Генератор газа по п.17, в котором блок контроллера дополнительно запрограммирован для осуществления в указанном аппарате цикла регенерации.

19. Генератор газа по п.16, дополнительно содержащий по меньшей мере два аппарата, причем каждый из указанных аппаратов имеет вход и выход для пропускания потока газа и адсорбирующий материал, способный избирательно адсорбировать из газообразной смеси первый газообразный компонент, в результате через упомянутый выход проходит поток газа, содержащий в основном второй газообразный компонент.

20. Генератор газа по п.19, который дополнительно является программируемый для избирательного прохождения указанного потока входящего газа через вход любого из указанных по меньшей мере двух аппаратов.

21. Генератор газа по п.16, который дополнительно содержит отвод, который позволяет каждому из указанных по меньшей мере двух аппаратов выпускать газ во внешнюю среду.

22. Генератор газа по п.19, в котором блок контроллера дополнительно запрограммирован для начала цикла регенерации в одном из указанных по меньшей мере двух адсорбционных аппаратов и для избирательного направления потока входящего газа через другой из указанных по меньшей мере двух других аппаратов, в которых производится регенерация.

23. Генератор газа по п.16, в котором блок контроллера дополнительно запрограммирован для измерения временного интервала ∆t_l, в течение которого один из указанных по меньшей мере двух аппаратов находится в стадии адсорбции, и для сравнения измеренного временного интервала с минимальным заданным временным интервалом ∆t₂, и

- если ∆t_l > ∆t₂ и измеренная концентрация равна или превышает заданную величину и упомянутый измеренный расход выходящего потока меньше расчетной производительности, то блок контроллера поддерживает расход входящего газа в течение указанного предварительно заданного временного интервала ∆s ; или

- если ∆t _l <= ∆t ₂ и измеренная концентрация равна или превышает заданную величину и упомянутый измеренный расход выходящего потока меньше расчетной производительности, то блок контроллера поддерживает расход входящего газа в течение указанного предварительно заданного номинального временного интервала цикла ∆s ₀ .

24. Генератор газа по п.19, в котором каждый из указанных по меньшей мере двух аппаратов содержит адсорбирующий материал, содержащий углеродные молекулярные сита.

25. Блок контроллера, содержащий средство для измерения объема второго газообразного компонента на выходе аппарата, в котором осуществляется регенерация, средство для определения концентрации второго газообразного компонента на выходе аппарата, в котором осуществляется регенерация, блок обработки для сравнения данных измерений с заданными величинами и регулирования временного интервала, в течении которого поток газа направляется через вход упомянутого аппарата, при этом указанный контроллер выполнен с возможностью использования в генераторе по любому из пп.15-23.