CS271364B1

CS271364B1 - Equipment for gases mixture conditioning

Info

Publication number: CS271364B1
Application number: CS885167A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Behounek; Jan Jakes; Zdenek Ing Nozicka; Vojtech Otasek
Original assignee: Ladislav Behounek; Jan Jakes; Nozicka Zdenek; Vojtech Otasek
Priority date: 1988-07-19
Filing date: 1988-07-19
Publication date: 1990-09-12
Also published as: CS516788A1

Abstract

The procurement of all the necessary functions for the modification of directed atmospheres used especially in chemical heat treatment, i.e. cooling, heating, refining, reduction of condensate, regulation, safeguarding and measuring while simultaneously improving the economy of the plant, i.e. economisation of electrical energy and water, is solved by this device, whose individual compressor stages (3,4) are directly connected with both coolers (8,17) and also with the exchanger (14), which connects with a deox (16). The bypass valve (19) and flow meter (22) are placed behind the cooler (17). The device is also equipped with three safety valves (7, 9, 23) and measuring mechanisms, i.e. flow meter (6) and four thermometers (5, 10, 15, 35).<IMAGE>

Description

Vynález ae týká zařízení pro úpravu směsi plynů, zejména pro úpravu řízených atmosfér používaných při chemickotepelném zpracování.The invention relates to a device for treating a gas mixture, in particular for the treatment of controlled atmospheres used in chemical-heat treatment.

U dosud známých zařízení pro úpravu směsi plynů vybavených zpravidla kompresorem se dvěma stupni Je za každým stupněm umístěn chladič pro ochlazení směsi po kompresi· Dále Jsou tato zařízení vybavena deoxem, ve kterém Je umístěno elektrické odporové topení, kterým se získává potřebná pracovní teplota, a pro ochlazení směsi plynů za deoxem dalším chladičem a odvaděčem kondenzátu u každého chladiče·In the known gas mixture treatment apparatuses, generally equipped with a two stage compressor, a cooler is provided after each stage to cool the mixture after compression. In addition, the apparatus is equipped with a deoxide in which an electric resistance heater is provided to obtain the required working temperature. cooling the gas mixture downstream of the deox with another cooler and condensate drain at each cooler ·

Nevýhodou dosavadních zařízení Je zejména vysoká spotřeba elektrické energie, velké rozměry, hmotnost a pracnost zařízení a rovněž vysoká spotřeba chladicí vody.The disadvantages of the prior art devices are, in particular, high power consumption, large dimensions, weight and labor intensity of the device, as well as high cooling water consumption.

Tyto nevýhody odstraňuje zařízení pro úpravu směsi plynů, vybavené kompresorem se dvěma stupni, zejména pro úpravu řízených atmosfér používaných při chemickotepelném zpracování, které je vybaveno kompresorem, před jehož prvním stupněm je filtr, podle vynálezu, jehož podstata je v tom, že první stupen kompresoru je napojen na první chladič ústící do druhého stupně kompresoru, který je napojen na výměník spojený s deoxem, přičemž výměník je připojen к druhému chladiči, který je spojen přes přepouštěcí ventil s průtokoměrem, zatímco za výstupem z druhého stupně kompresoru je vyvedeno obtokové potrubí, opatřené třetím elektromagnetickým ventilem a kohoutem obtoku a toto obtokové potrubí je spojeno s přívodním potrubím, napojeným na filtr· Dalším znakem vynálezu je, že к prvnímu chladiči je připojen první automatický odlučovač kondenzátu а к druhému chladiči je připojen druhý automatický odlučovač kondenzátu· Ještě dalším znakem vynálezu je, Že mezi prvním stupněm kompresoru a prvním chladičem je umístěn první pojišťovací ventil, přičemž za druhým stupněm kompresoru je umístěn druhý pojišťovací ventil, zatímco třetí pojišťovací ventil je připojen na výměník· Ještě dalším znakem vynálezu je, že před prvním pojišťovacím ventilem je umístěn Jednak první teploměr, jednak tlakoměr, přičemž za druhým pojišťovacím ventilem Je druhý teploměr, zatímco třetí teploměr je umístěn mezi výměníkem a deoxem a čtvrtý teploměr je připojen za prvním automatickým odlučovačem kondenzátu·These disadvantages are overcome by a gas mixture treatment apparatus equipped with a two-stage compressor, in particular for the treatment of controlled atmospheres used in chemical-heat treatment, which is equipped with a compressor prior to the first stage of the filter according to the invention. is connected to a first condenser leading to a second compressor stage connected to a deoxide-connected exchanger, the exchanger being connected to a second condenser connected to a flow meter via a relief valve, while a bypass line is provided downstream of the second compressor stage a third solenoid valve and a bypass valve and this bypass line is connected to a supply line connected to a filter. Another feature of the invention is that a first automatic condensate separator is connected to the first condenser and a second automatic condenser is connected to the second condenser. A further feature of the invention is that a first safety valve is provided between the first compressor stage and the first cooler, with a second safety valve downstream of the second compressor stage, while a third safety valve is connected to the heat exchanger. a first thermometer and a pressure gauge are placed in front of the first safety valve, and a second thermometer behind the second safety valve, while a third thermometer is located between the heat exchanger and the deox and a fourth thermometer is connected after the first automatic condensate separator.

Výhody docílené zařízením podle vynálezu spočívají zejména v tom, že kompresní teplo za druhým stupněm kompresoru se využívá pro částečný ohřev směsi plynů před vstupem do deoxa. Zabudováním tepelného výměníku se směs plynů dále předehřeje směsí plynů vystupující z deoxa, takže elektrické topení v deoxu dodává pouze energii scházející pro dosažení reakční teploty. Společný chladič pro druhý stupeň kompresoru a pro deoxo nahrazuje dva předešlé, z čehož vyplývá menší spotřeba vody. Obtokové potrubí s elektromagnetickým ventilem a kohoutem řeší snížení dopravovaného množství směsi plynů· Zařízení rovněž řeší automatické odvádění kondenzátu z chladičů·The advantages achieved by the device according to the invention are, in particular, that the compression heat after the second stage of the compressor is used to partially heat the gas mixture before entering the deoxo. By incorporating the heat exchanger, the gas mixture is further preheated by the gas mixture exiting the deox, so that the electrical heating in the deox supplies only the energy required to reach the reaction temperature. The common cooler for the second stage of the compressor and the deoxo replaces the two previous ones, resulting in less water consumption. Bypass piping with solenoid valve and valve to reduce the gas flow rate · The device also solves automatic condensate drainage from the coolers ·

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je na výkresu, kde na obr. je schéma zařízení pro úpravu směsi plynů.An example of an embodiment of the device according to the invention is in the drawing, in which Fig. Is a diagram of the device for treatment of the gas mixture.

Zařízení má přívodní potrubí 24 pro přívod řízené atmosféry, které je připojeno na filtr 1, opatřený vypouštěcím kohoutem 2. Filtr 1 je spojen potrubím 49 se sáním prvního stupně 3 kompresoru. Výstupní potrubí 50 z prvního stupně J kompresoru je napojeno na první chladič 8 a je opatřeno tlakoměrem 6 s tlakoměmým ventilem J8, prvním teploměrem 2 a pivním pojišťovacím ventilem 7> na který je připojen první výetup 3£ nad střechu. První chladič 8 je opatřen prvním vstupem £4 vody a prvním výstupem 28 vody. Na výstupním potrubí 21 ² prvního chladiče 8 je připojen první automatický odlučovač £8 kondenzátu, skládající se z první nádoby 40, prvního hlídače hladiny 41, prvního uzavíracího kohoutu 42 a prvního elektromagnetického ventilu 43· Na tomto výstupním potrubí 21 ² prvního chladiče 8 je dále čtvrtý teploměr 3^5, umístěný před vstupem do druhého stupně 4 kompresoru. Z druhého stupně £ kompresoru Je vyvedeno výtlačné potrubí 4J, na kterém je umístěn druhý pojišťovací ventil 9, na který je připojen druhý výstup 32 nad střechu. Na výtlačném potrubí 42 je dále druhý teploměr 10. Toto výtlačné potrubí 47 se rozvětvuje na tři větve. První větev tvoří obtokové potrubí 22, opatřené třetím elektromagentickým ventilem 20 a kohoutem 21 obtoku a napojené na přívodní potrubí 24· Druhou větev tvoří výměníková větev 22> připojená přes první kohout Ц do výměníku H. Třetí větev tvoří chladičová větev 22, připoCS 271 364 B1 jená přímo na druhý chladič Ц a opatřená druhým kohoutem £2. К výměníku je vstupním potrubím 26 se čtvrtým kohoutem 21 a výstupním potrubím 2J s třetím teploměrem 22 připojeno deoxo £6, opatřené elektrickým topením £8. Na výměník H je z jedné strany připojen třetí pojišťovací ventil 2J a z druhé strany horní výstup £6, připojený přes třetí kohout 22 na chladičovou větev 22 ^a prostřednictvím na druhý chladič 22· Na třetí pojišťovací ventil 23 je připojen třetí výstup 22 nad střechu. Druhý chladič 22 j® opatřen druhým vstupem 29 vody a druhým výstupem 22 vody. Na výstupním potrubí 22 ² chladiče 22 J^edruhý automatický odlučovač 54 kondenzátu, který se skládá z druhé nádoby 22 > druhého hlídače 44 hladiny, druhého uzavíracího kohoutu ££ ^a druhého elektromagnetického ventilu 46. Dále je na výstupním potrubí ££ z chladiče 22 přepouštěcí ventil £9 ^a průtokoměr 22, připojený na odvodové potrubí 22· Zařízení lze vybavit i jen jedno stupňovým kompresorem, přičemž výstup z kompresoru bude veden přímo к výměníku 21· vybavení zařízení vícestupňovým kompresorem, bude výstup z pivního chladiče 8 připojen к poslednímu stupni kompresoru.The device has a supply line 24 for the supply of controlled atmosphere, which is connected to a filter 1 provided with a drain cock 2. The filter 1 is connected via a line 49 to the suction of the first stage 3 of the compressor. The outlet duct 50 from the first stage J of the compressor is connected to the first cooler 8 and is provided with a pressure gauge 6 with a pressure relief valve 18, a first thermometer 2 and a beer relief valve 7 to which a first outlet 36 above the roof is connected. The first cooler 8 is provided with a first water inlet 40 and a first water outlet 28. The outlet pipe 21 ² first radiator 8 is connected to the first automatic separator £ 8 Condensate, consisting of a first tank 40, the first guard surface 41, a first closing valve 42 and the first solenoid valve 43 · At this outlet pipe 21 ² first radiator 8 is further a fourth thermometer 35, located before entering the second stage 4 of the compressor. From the second stage 6 of the compressor is discharged conduit 41, on which is located a second relief valve 9, to which the second outlet 32 is connected above the roof. Further, on the discharge line 42 there is a second thermometer 10. This discharge line 47 branches into three branches. The first branch is formed by a bypass line 22, provided with a third solenoid valve 20 and a bypass valve 21 and connected to the supply line 24. The second branch consists of a heat exchanger branch 22> connected via a first tap Ц to the exchanger H. connected directly to the second cooler Ц and provided with a second tap £ 2. A heat exchanger 26 is connected to the exchanger 26 via an inlet conduit 26 with a fourth tap 21 and an outlet conduit 26 with a third thermometer 22, provided with an electric heating £ 8. The exchanger H is connected on one side by a third safety valve 20 and on the other side by an upper outlet 36 connected via a third cock 22 to the cooler branch 22 ^and via a second cooler 22. A third outlet 22 above the roof is connected to the third safety valve 23. The second cooler 22 is provided with a second water inlet 29 and a second water outlet 22. On the outlet pipe 22 of the radiator 22 ² J ^e second automatic separator 54 condensate which is composed of the second container 22> the second guard surface 44, the second stopcock ££ ^and the second solenoid valve 46. Further, on the outlet pipe of the radiator 22 ££ bypass valve 9 ^and flowmeter 22 connected to the discharge line 22 · The apparatus can be equipped with only one stage compressor, the compressor outlet being routed directly to the exchanger 21 · equipping the plant with a multi-stage compressor, the output from the beer cooler 8 connected to the last stage of the compressor.

Do zařízení na úpravu směsi plynů vstupuje řízená atmosféra přívodním potrubím 24 do filtru 2 ^a J^e nasávána prvním stupněm 2 kompresoru a dále vytlačována do prvního chladičeTo a treatment device of the gas mixture enters controlled atmosphere supply line 24 to the filter 2 ^and J ^e sucked by the first stage of the compressor 2, and discharged to the first radiator

8. Na výstupním potrubí 22 ² prvního stupně 2 kompresoru je tlak řízené atmosféry měřen prvním tlakoměrem 6, který je odstavitelný tlakoměmým ventilem 2§* PHpadný přetlak je jištěn prvním pojišťovacím ventilem V prvním chladiči 8 je řízená atmosféra ochlazována chladicí vodou přiváděnou prvním vstupem 21 vody a odváděnou prvním výstupem 28 vody. Kondenzát se shromažďuje v první nádobě £0 a při dosažení hladiny dá první hlídač £1 hladiny impuls к otevření prvního elektromageetického ventilu £2· Brvní uzavírací kohout 42 je za provozu otevřen. Teplota řízené atmosféry před vstupem do druhého stupně 4 kompresoru je měřena čtvrtým teploměrem 3£· Z druhého stupně £ kompresoru odcháhí řízená atmosféra výtlačným potrubím 42 к výměníku £1 první kohout 21· Pomocí kohoutů 21 až 12 lze odpojit výměník 21 ^a deoxo 22 ^a ^ím zavést řízenou atmosféru přímo do druhého chladiče 22* úpravě však vstupuje řízená atmosféra do výměníku 21 a dále obtokovým potrubím 26 do deoxa 26, kde se pomocí elektrického topení £8 dohřívá na reakční teplotu. Dále je řízená atmosféra vedena výstupním potrubím 2J do výměníku 21 > kde odevzdává převážnou Část tepla a odtud odchází přes třetí kohout do druhého chladiče 22· 2de je ochlazována chladicí vodou, přiváděnou druhým vstupem 29 vody a odváděnou druhým výstupem vody 22· Ochlazená řízená atmosféra je odváděna do druhé nádoby 22, z· které při dosažení hladiny dá druhý hlídač hladiny £1 impuls к otevření druhého elektromagnetického ventilu 46. Druhý uzavírací kohout je při provozu otevřen. Přetlak v celém systému je udržován přepouštěcí» ventilem 22· Celkové vystupující množství řízené atmosféry je měřeno průtokoměrem. Odvodovým potrubím 22 odchází řízená atmosféra ze zařízení.8. On the outlet pipe 22 of the first ^two stages of the compressor 2 is controlled atmospheres pressure measured by the first pressure gauge 6 which is a valve odstavitelný tlakoměmým 2§ * PHpadný pressure is secured by the first relief valve in the first radiator 8, the controlled atmosphere is cooled by cooling water supplied through the first water inlet 21 and discharged through the first water outlet 28. The condensate collects in the first vessel 50 and upon reaching the level the first level detector 60 gives an impulse to the opening of the first electromageetic valve 52. The stop valve 42 is opened during operation. Temperature controlled atmosphere prior to entry into the second stage 4 of the compressor is measured by the fourth thermometer 3 £ · second stage £ compressor odcháhí controlled atmosphere discharge pipe 42 к exchanger £ 1 the first valve 21 · With valves 21 to 12 can disconnect the exchanger 21 ^and deoxo 22 ^and? However, by introducing the controlled atmosphere directly into the second cooler 22 *, the conditioned atmosphere enters the exchanger 21 and further through the bypass line 26 into the deoxo 26, where it is heated to the reaction temperature by means of an electric heating 48. Further, the controlled atmosphere is led through the outlet conduit 21 to the heat exchanger 21 where it transfers the bulk of the heat and from there goes through the third tap to the second cooler 22d. the second level monitor 51 provides an impulse to open the second solenoid valve 46. The second shut-off valve is opened during operation. Overpressure in the entire system is maintained by the relief valve 22 · The total output of the controlled atmosphere is measured by a flow meter. A controlled atmosphere is discharged from the device via the discharge conduit 22.

Zařízení lze využít i v těch oborech, kde je vhodné využití odpadního tepla pro předehřev médií, např. v plynárenství a chemickém průmyslu.The equipment can be used also in those fields where it is suitable to use waste heat for preheating of media, eg in gas and chemical industry.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for the treatment of a gas mixture, in particular for the treatment of controlled atmospheres, used in a chemical-heat treatment, which is equipped with a compressor, the first stage of which is a filter, characterized in that the first stage (3) of the compressor is connected to the first cooler (8) leading to a second compressor stage (4) which is connected to a heat exchanger (14) connected to a deox (16), the heat exchanger (14) being connected to a second cooler (17) which is connected via a bypass valve (19) 8 with a flow meter (22), while a bypass line (25) provided with a third solenoid valve (20) and a bypass valve (21) is provided downstream of the second compressor stage (4) and the bypass line (25) is connected to a supply line (24) connected to the filter (1).

Device for treating gas mixture according to claim 1, characterized in that a first automatic condensate separator (18) is connected to the first cooler (8) and to the second cooler (8).

CS 271 364 B1 (17) is connected to a second automatic condensate separator (54).

Apparatus according to claim 1, characterized in that a first safety valve (7) is arranged between the first compressor stage (3) and the first cooler (8), and a second safety valve is located after the second compressor stage (4) valve (9), while the third safety valve (23) is connected to the exchanger (14).

Apparatus according to claim 1, characterized in that a first thermometer (5) and a pressure gauge (6) are located in front of the first safety valve (7), and a second thermometer (9) is located downstream of the second safety valve (9). 10), while the third thermometer (15) is located between the exchanger (14) and the deox (16) and the fourth thermometer (35) is connected downstream of the first automatic condensate separator (18).