JPS63197870A - 空気分離装置 - Google Patents
空気分離装置Info
- Publication number
- JPS63197870A JPS63197870A JP2961987A JP2961987A JPS63197870A JP S63197870 A JPS63197870 A JP S63197870A JP 2961987 A JP2961987 A JP 2961987A JP 2961987 A JP2961987 A JP 2961987A JP S63197870 A JPS63197870 A JP S63197870A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- heat exchanger
- expansion turbine
- blower
- air heat
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、空気分離装置に関するものである。
従来の空気分離装置における膨張タービンのブロワ−側
の効果的な利用方法としては、特公昭５６−３４７８７
号に記載されているように、窒素精製後不要となる酸素
弁に富んだ廃ガスを膨張タービンのブロワ−側（導いて
昇圧させた後、膨張タービンで断熱膨張させるようにな
っていた。
の効果的な利用方法としては、特公昭５６−３４７８７
号に記載されているように、窒素精製後不要となる酸素
弁に富んだ廃ガスを膨張タービンのブロワ−側（導いて
昇圧させた後、膨張タービンで断熱膨張させるようにな
っていた。
上記従来技術は、膨張タービンのブロワ−側流量と、膨
張タービン側流量が同一であるため、ブロワ−側での圧
縮比が充分とれないこと、および空気熱交換器のブロワ
−人口と出口での余分な温端ロスが発生するという問題
があった。
張タービン側流量が同一であるため、ブロワ−側での圧
縮比が充分とれないこと、および空気熱交換器のブロワ
−人口と出口での余分な温端ロスが発生するという問題
があった。
本発明の目的は、膨張タービンのブロワ−側での圧縮比
を高めて膨張タービンの寒冷発生量を増大させ、さらに
、空気熱交換器のブロワ−人口と出口のｉ端ロスを減少
させることにある。
を高めて膨張タービンの寒冷発生量を増大させ、さらに
、空気熱交換器のブロワ−人口と出口のｉ端ロスを減少
させることにある。
上記目的は、原料空気の一部を空気熱交換器に入る以前
で分岐し、膨張タービンのブロワ−の出口側に供給する
ことにより達成される。
で分岐し、膨張タービンのブロワ−の出口側に供給する
ことにより達成される。
精留塔からの廃ガスを空気熱交換器で常温まで温度回復
させた後膨張タービンのブロワ−で昇圧させ、該ブロワ
−出口の昇圧ガスに空気熱交換器に入る以前の原料空気
の一部を合流させて、空気熱交換器で冷却した後膨張タ
ービンに供給することにより、膨張タービンのブロワ−
側での圧縮比を太き（して、膨張タービンの寒冷発生量
を増大させることができると共に、空気熱交換器で温度
回復させる廃ガス量を減少することができ、空気熱交換
器での温潤ロスを減少させることができる。
させた後膨張タービンのブロワ−で昇圧させ、該ブロワ
−出口の昇圧ガスに空気熱交換器に入る以前の原料空気
の一部を合流させて、空気熱交換器で冷却した後膨張タ
ービンに供給することにより、膨張タービンのブロワ−
側での圧縮比を太き（して、膨張タービンの寒冷発生量
を増大させることができると共に、空気熱交換器で温度
回復させる廃ガス量を減少することができ、空気熱交換
器での温潤ロスを減少させることができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。約８
に９ＺｃｒｌＧまで圧縮され、水分および炭酸ガスを除
去された原料空気は、導管１０を経て空気熱交換器１に
導かれ、ここで低温戻りガスと熱交換して約−１７０℃
に冷却され、一部液化して導管１１より精留塔２の下部
に送入される。精留塔２内では各段の精留器で精留分離
が行なわれ、塔頂からは製品ガスである窒素が導管１２
より取出され、空気熱交換器１で常温まで温度回復して
需要先へ送られる。また、塔底からは酸素分に富んだ液
体空気が取出され、導管１３を経て窒素凝縮器３に導か
れて約５ Ｋ９／ ｃｄｌ Ｇに減圧され、窒素ガスと
熱交換して液化させると同時に気化して廃ガスとなる。
に９ＺｃｒｌＧまで圧縮され、水分および炭酸ガスを除
去された原料空気は、導管１０を経て空気熱交換器１に
導かれ、ここで低温戻りガスと熱交換して約−１７０℃
に冷却され、一部液化して導管１１より精留塔２の下部
に送入される。精留塔２内では各段の精留器で精留分離
が行なわれ、塔頂からは製品ガスである窒素が導管１２
より取出され、空気熱交換器１で常温まで温度回復して
需要先へ送られる。また、塔底からは酸素分に富んだ液
体空気が取出され、導管１３を経て窒素凝縮器３に導か
れて約５ Ｋ９／ ｃｄｌ Ｇに減圧され、窒素ガスと
熱交換して液化させると同時に気化して廃ガスとなる。
窒素凝縮器３で気化した廃ガスは、導管１４より空気熱
交換器１に導かれ、常温まで温度回復した後導管１５よ
り膨張タービン４のブロワ−４３に導かれ、約５ Ｋｇ
／ ｃｒＩＧから約７．５ Ｋｐ ／ （−ｉ Ｇま
で昇圧され、導管１６よりクーラー９を経て約８０℃か
ら約４０℃まで冷却された後、導管１０より分岐され、
導管１７より弁５を経て供給される原料空気の一部と合
流して再び空気熱交換器ｌに流かれ、約−１３５℃まで
冷却された後膨張タービン４のタービン４ｂ側に導入さ
れる。しかして、膨張タービン４において断熱膨張によ
り約０．３Ｋｇ／ｃｒｌＧまで減圧され、装置に必要な
寒冷を発生させた後、導管１９より空気熱交換器１に導
かれ、常温まで温度回復した後大気に放出される。また
、窒素凝縮器３からの廃ガスの導管１４に圧力調節計８
を設け、かっ、廃ガスの導管１４と膨張タービン４から
の廃ガスの導管１９との間にバイパス弁６を備えたバイ
パス導管美を設けて、ブロワ−４３の入口圧力を常時一
定に保つと共に、原料空気の導管１１に設置された流量
計７により、精留塔２に供給される原料空気量を監視し
ながら弁５を操作することによって、膨張タービン４の
ブロワ−４ａ出口側へ供給する原料空気量を調整する。
交換器１に導かれ、常温まで温度回復した後導管１５よ
り膨張タービン４のブロワ−４３に導かれ、約５ Ｋｇ
／ ｃｒＩＧから約７．５ Ｋｐ ／ （−ｉ Ｇま
で昇圧され、導管１６よりクーラー９を経て約８０℃か
ら約４０℃まで冷却された後、導管１０より分岐され、
導管１７より弁５を経て供給される原料空気の一部と合
流して再び空気熱交換器ｌに流かれ、約−１３５℃まで
冷却された後膨張タービン４のタービン４ｂ側に導入さ
れる。しかして、膨張タービン４において断熱膨張によ
り約０．３Ｋｇ／ｃｒｌＧまで減圧され、装置に必要な
寒冷を発生させた後、導管１９より空気熱交換器１に導
かれ、常温まで温度回復した後大気に放出される。また
、窒素凝縮器３からの廃ガスの導管１４に圧力調節計８
を設け、かっ、廃ガスの導管１４と膨張タービン４から
の廃ガスの導管１９との間にバイパス弁６を備えたバイ
パス導管美を設けて、ブロワ−４３の入口圧力を常時一
定に保つと共に、原料空気の導管１１に設置された流量
計７により、精留塔２に供給される原料空気量を監視し
ながら弁５を操作することによって、膨張タービン４の
ブロワ−４ａ出口側へ供給する原料空気量を調整する。
本実施例によれば、原料空気の一部を膨張タービンのブ
ロワ−出口側に供給するようにしたので、（１）プロ胃
−側での圧縮比を大きくすることができる。すなわち、
断熱圧縮の式から膨張タービンの寒冷発生量が一定の場
合、ブロワ−の風量は、ブ０！−の圧縮比の０．３乗に
反比例するため、膨張タービンとブロワ−の風量が同じ
場合に対して、ブロワ−側の風量比を’ ／ １．８と
した場合、圧縮比を１．３から１．５５まで大きくする
ことができる。
ロワ−出口側に供給するようにしたので、（１）プロ胃
−側での圧縮比を大きくすることができる。すなわち、
断熱圧縮の式から膨張タービンの寒冷発生量が一定の場
合、ブロワ−の風量は、ブ０！−の圧縮比の０．３乗に
反比例するため、膨張タービンとブロワ−の風量が同じ
場合に対して、ブロワ−側の風量比を’ ／ １．８と
した場合、圧縮比を１．３から１．５５まで大きくする
ことができる。
（２）空気熱交換器の温潤ロスを低減することができる
。膨張タービンのブロワ−側へ供給するため、極低温か
ら常温までａ度回復させる廃ガス量な減少することがで
き、例えば上記の場合、空気熱交換器の温潤ロスを約１
５％低減することができる。
。膨張タービンのブロワ−側へ供給するため、極低温か
ら常温までａ度回復させる廃ガス量な減少することがで
き、例えば上記の場合、空気熱交換器の温潤ロスを約１
５％低減することができる。
（３）精留塔、空気熱交換器等の機器、配管を小型化す
ることができる。すなわち、深冷側へは、精留に必要最
少限の原料空気量を供給すればよく、その分機器、配管
を小さくすることができる。
ることができる。すなわち、深冷側へは、精留に必要最
少限の原料空気量を供給すればよく、その分機器、配管
を小さくすることができる。
（４）膨張タービンでの膨張比が大きくなるため、原料
空気量を低減することができる。
空気量を低減することができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、膨張タービンのブロワ−側での圧縮比
を大きくして、膨張タービンでの寒冷発生量を増大させ
ることができると共に、空気熱交換器のブロワ−人口と
出口の温潤ロスを低減することができる。
を大きくして、膨張タービンでの寒冷発生量を増大させ
ることができると共に、空気熱交換器のブロワ−人口と
出口の温潤ロスを低減することができる。
第１因は本発明の一実施例を示す空気分離装置の系統図
である。 ｌ・・・・・・空気熱交換器、２・・・・・・精留塔、
３・・・・・・窒素凝縮器、４・・・・・・膨張タービ
ン、４ａ・・・・・・ブロワ−１４ｂ・・・・・・ター
ビン、５・・・・・・弁、６・・・・・・パイパス弁、
７・・・・・・流量計、８・・・・・・圧力調節計、９
・・・・・・クーラー、１０〜１９・・・・・・導管、
加・・・・・・バイパス導管代理人 弁理士 小 川
勝 男 オ１図 ４−一一膨氷ｙ−と） １０〜ｌデーーー再官５−−
一汁
である。 ｌ・・・・・・空気熱交換器、２・・・・・・精留塔、
３・・・・・・窒素凝縮器、４・・・・・・膨張タービ
ン、４ａ・・・・・・ブロワ−１４ｂ・・・・・・ター
ビン、５・・・・・・弁、６・・・・・・パイパス弁、
７・・・・・・流量計、８・・・・・・圧力調節計、９
・・・・・・クーラー、１０〜１９・・・・・・導管、
加・・・・・・バイパス導管代理人 弁理士 小 川
勝 男 オ１図 ４−一一膨氷ｙ−と） １０〜ｌデーーー再官５−−
一汁
Claims (1)
- １、水分および炭酸ガスを除去した原料空気を空気熱交
換器を通して低温戻りガスにより冷却した後精留塔に導
入して製品ガスと廃ガスとに精留分離し、該精留塔から
の廃ガスを前記空気熱交換器を通して常温まで温度回復
させた後膨張タービンのブロワーで昇圧させ、該昇圧ガ
スを前記空気熱交換器を通して冷却した後膨張タービン
に供給する空気分離装置において、前記空気熱交換器に
入る以前の原料空気の一部を前記膨張タービンのブロワ
ー出口の昇圧ガスに合流させる導管を設けたことを特徴
とする空気分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2961987A JPS63197870A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 空気分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2961987A JPS63197870A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 空気分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63197870A true JPS63197870A (ja) | 1988-08-16 |
Family
ID=12281098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2961987A Pending JPS63197870A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 空気分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63197870A (ja) |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP2961987A patent/JPS63197870A/ja active Pending
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