JPS648269B2 - - Google Patents
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- JPS648269B2 JPS648269B2 JP16894579A JP16894579A JPS648269B2 JP S648269 B2 JPS648269 B2 JP S648269B2 JP 16894579 A JP16894579 A JP 16894579A JP 16894579 A JP16894579 A JP 16894579A JP S648269 B2 JPS648269 B2 JP S648269B2
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- air
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- Expired
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Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は空気を液化精溜して酸素と窒素に分離
する空気分離装置の起動法に関するもので、装置
起動時において無駄に消費されていた圧力エネル
ギーの有効利用によつて寒冷発生量の増加を図り
装置起動時間の短縮を可能としたものである。
する空気分離装置の起動法に関するもので、装置
起動時において無駄に消費されていた圧力エネル
ギーの有効利用によつて寒冷発生量の増加を図り
装置起動時間の短縮を可能としたものである。
例えば、再生式熱交換器を使用しかつ寒冷発生
を膨脹機によつて行う全低圧式の空気分離装置の
起動法は、約５Kg／cm2に圧縮した原料空気を再生
式熱交換器に通した後膨脹機にて断熱膨脹せしめ
寒冷を発生して前記再生式熱交換器に戻して該器
を冷却する。再生式熱交換器がある程度冷却され
ると、発生寒冷および原料空気の一部が精溜塔過
冷器あるいは液化器等に導入され、これ等を冷却
する等の操作によつて装置全体の冷却を行い精溜
塔内に導入された原料空気が液化され、精溜分離
に必要な条件が満足されて定常運転操作に入るの
が普通である。このような起動法において、通常
は起動時のみ使用される膨脹機が設けられて寒冷
発生量の増加を図つているが、原料空気量に対す
る膨脹機の処理能力が少ないため原料空気の余剰
分は圧縮後自由膨脹して大気に放出されていた。
これは圧縮動力が全く利用されず無駄であるばか
りか、大気に自由膨脹する際発する騒音による弊
害をもたらし、このための対策も必要とされてい
た。このようなことから圧縮原料空気の余剰分を
大気へ自由膨脹せず装置内で自由膨脹せしめ、得
られた寒冷を利用する方法もあるが、単に自由膨
脹によつて得た寒冷であるためその効果はさした
るものではない。
を膨脹機によつて行う全低圧式の空気分離装置の
起動法は、約５Kg／cm2に圧縮した原料空気を再生
式熱交換器に通した後膨脹機にて断熱膨脹せしめ
寒冷を発生して前記再生式熱交換器に戻して該器
を冷却する。再生式熱交換器がある程度冷却され
ると、発生寒冷および原料空気の一部が精溜塔過
冷器あるいは液化器等に導入され、これ等を冷却
する等の操作によつて装置全体の冷却を行い精溜
塔内に導入された原料空気が液化され、精溜分離
に必要な条件が満足されて定常運転操作に入るの
が普通である。このような起動法において、通常
は起動時のみ使用される膨脹機が設けられて寒冷
発生量の増加を図つているが、原料空気量に対す
る膨脹機の処理能力が少ないため原料空気の余剰
分は圧縮後自由膨脹して大気に放出されていた。
これは圧縮動力が全く利用されず無駄であるばか
りか、大気に自由膨脹する際発する騒音による弊
害をもたらし、このための対策も必要とされてい
た。このようなことから圧縮原料空気の余剰分を
大気へ自由膨脹せず装置内で自由膨脹せしめ、得
られた寒冷を利用する方法もあるが、単に自由膨
脹によつて得た寒冷であるためその効果はさした
るものではない。
本発明はこのように従来の起動法における圧力
エネルギーの無駄を無くすことによつて寒冷の増
加を図り、起動時間の短縮化を可能としたもので
あり、以下にその実施例を図によつて説明する。
エネルギーの無駄を無くすことによつて寒冷の増
加を図り、起動時間の短縮化を可能としたもので
あり、以下にその実施例を図によつて説明する。
圧縮機１にて圧縮された原料空気は、管２より
冷却器３に入り圧縮熱を除去した後、管４より切
換弁５のうちの５ｂを介して再生式熱交換器６を
通り、戻り低温ガスにより冷却される。再生式熱
交換器６を導出した原料空気は管７、逆止弁８
ａ、管９および１０を流れた後、分岐され約30％
の原料空気は、管１１、弁１２、管１３および弁
１４を介して膨脹タービン１５に導入されほぼ大
気圧まで断熱膨脹し寒冷を発生する。断熱膨脹し
た低温空気は弁１６，１７、管１８を経て過冷器
１９を通り、更に管２０より液化器２１を流れた
後、管２２を介してエゼクター２３に吸引され
る。
冷却器３に入り圧縮熱を除去した後、管４より切
換弁５のうちの５ｂを介して再生式熱交換器６を
通り、戻り低温ガスにより冷却される。再生式熱
交換器６を導出した原料空気は管７、逆止弁８
ａ、管９および１０を流れた後、分岐され約30％
の原料空気は、管１１、弁１２、管１３および弁
１４を介して膨脹タービン１５に導入されほぼ大
気圧まで断熱膨脹し寒冷を発生する。断熱膨脹し
た低温空気は弁１６，１７、管１８を経て過冷器
１９を通り、更に管２０より液化器２１を流れた
後、管２２を介してエゼクター２３に吸引され
る。
一方管１０にて分岐された残りの原料空気は、
管２４、弁２５よりエゼクター２３頂部に導入さ
れ、該エゼクター２３で断熱的に膨脹し寒冷を発
生するが、この過程で液化器２１より管２２を介
して供給される低温空気を吸引する。エゼクター
２３で合流された低温空気は、管２６より逆止弁
８ｂを通り管２７を経て再生式熱交換器６を逆流
して原料空気を冷却した後、管２８、切換弁５ｄ
を経て管２９より大気へ放出される。
管２４、弁２５よりエゼクター２３頂部に導入さ
れ、該エゼクター２３で断熱的に膨脹し寒冷を発
生するが、この過程で液化器２１より管２２を介
して供給される低温空気を吸引する。エゼクター
２３で合流された低温空気は、管２６より逆止弁
８ｂを通り管２７を経て再生式熱交換器６を逆流
して原料空気を冷却した後、管２８、切換弁５ｄ
を経て管２９より大気へ放出される。
冷却が進行し、再生式熱交換器６の冷端部温度
が低下し、温端部温度との温度差が大きくなつて
くると、膨脹タービン１５へ導入する空気を管３
０、弁３１を介して複精溜塔３２の下部に導入し
た後、管３３より導出せしめ管３４を介して再生
式熱交換器６の冷端部に導入する。再生式熱交換
器６の冷端部を逆流し向流する原料空気を冷却し
て昇温した空気は、管３５、弁３６を経て前記管
１３、弁１４を通り膨脹タービン１５に導入さ
れ、断熱膨脹した後、過冷器１９、液化器２１を
経てエゼクター２３に吸引される。
が低下し、温端部温度との温度差が大きくなつて
くると、膨脹タービン１５へ導入する空気を管３
０、弁３１を介して複精溜塔３２の下部に導入し
た後、管３３より導出せしめ管３４を介して再生
式熱交換器６の冷端部に導入する。再生式熱交換
器６の冷端部を逆流し向流する原料空気を冷却し
て昇温した空気は、管３５、弁３６を経て前記管
１３、弁１４を通り膨脹タービン１５に導入さ
れ、断熱膨脹した後、過冷器１９、液化器２１を
経てエゼクター２３に吸引される。
更に冷却が進行して複精溜塔３２の下部塔底部
に液体空気が溜出すると、管３７より過冷器１９
を通し弁３８で膨脹した後上部塔に導入し該塔内
を冷却する。この低温空気は、上部筒頂部より管
３９を介して導出され弁４０を経て管１８を流れ
る膨脹タービン１５を出た空気と合流するが、複
精溜塔３２内の各棚段に液溜出がみられ、精溜条
件がととのうと定常運転操作に移行する。なお、
管４１、弁４２は定常運転時における損失寒冷補
給系路。管４３、弁４４は還流液体窒素の供給系
路であり、又管４５は製品酸素ガスの流路であ
り、複精溜塔３２の上部塔より導出され、再生式
熱交換器６を逆流して原料空気を冷却した後、管
４６、弁４７を介して採取される。
に液体空気が溜出すると、管３７より過冷器１９
を通し弁３８で膨脹した後上部塔に導入し該塔内
を冷却する。この低温空気は、上部筒頂部より管
３９を介して導出され弁４０を経て管１８を流れ
る膨脹タービン１５を出た空気と合流するが、複
精溜塔３２内の各棚段に液溜出がみられ、精溜条
件がととのうと定常運転操作に移行する。なお、
管４１、弁４２は定常運転時における損失寒冷補
給系路。管４３、弁４４は還流液体窒素の供給系
路であり、又管４５は製品酸素ガスの流路であ
り、複精溜塔３２の上部塔より導出され、再生式
熱交換器６を逆流して原料空気を冷却した後、管
４６、弁４７を介して採取される。
以上の説明から理解できるように本発明方法
は、膨脹タービン１５に導入されない圧縮空気
（以下駆動用空気という）をエゼクター２３に導
びいて膨脹せしめると共に、膨脹タービン１５に
て膨脹した空気（以下タービン空気という）をエ
ゼクター２３に吸引せしめるようにしたことを特
徴としたものである。即ち、駆動用空気がエゼク
ター２３で膨脹する際のエゼクター効果を利用し
てタービン空気を吸引せしめ、膨脹タービン１５
の背圧を下げることによつて寒冷発生量の増加を
図つたものである。本発明方法を酸素発生量
35000m3／ｈの全低圧式空気分離装置に適用した
例を以下に示す。
は、膨脹タービン１５に導入されない圧縮空気
（以下駆動用空気という）をエゼクター２３に導
びいて膨脹せしめると共に、膨脹タービン１５に
て膨脹した空気（以下タービン空気という）をエ
ゼクター２３に吸引せしめるようにしたことを特
徴としたものである。即ち、駆動用空気がエゼク
ター２３で膨脹する際のエゼクター効果を利用し
てタービン空気を吸引せしめ、膨脹タービン１５
の背圧を下げることによつて寒冷発生量の増加を
図つたものである。本発明方法を酸素発生量
35000m3／ｈの全低圧式空気分離装置に適用した
例を以下に示す。
全空気量 185000m3／ｈ
駆動用空気量 118000 〃
タービン空気量 67000 〃
膨脹タービン入口空気圧力 ５Kg／cm2
〃 入口温度 −150℃
断熱効果 85％
以上の場合において膨脹タービンの出口圧力を
約0.15Kg／cm2とすることが可能であるので寒冷発
生量を11.5kal／m3とすることができる。従来方
法においては膨脹タービンの出口圧力は通常0.4
Kg／cm2であり、得られる寒冷量は10.22kal／m3で
あるから膨脹タービンの出口圧力を0.25Kg／cm2下
げることができ、かつ1.28kal／m3の寒冷発生量
の増加をもたらす。従つて、従来方法に比し
85800kal／ｈの寒冷増加となり、これは通常必要
とされている起動時間である48時間を約５時間短
縮せしめることができる。
約0.15Kg／cm2とすることが可能であるので寒冷発
生量を11.5kal／m3とすることができる。従来方
法においては膨脹タービンの出口圧力は通常0.4
Kg／cm2であり、得られる寒冷量は10.22kal／m3で
あるから膨脹タービンの出口圧力を0.25Kg／cm2下
げることができ、かつ1.28kal／m3の寒冷発生量
の増加をもたらす。従つて、従来方法に比し
85800kal／ｈの寒冷増加となり、これは通常必要
とされている起動時間である48時間を約５時間短
縮せしめることができる。
図面は本発明の一実施例を示す工程図である。
６……再生式熱交換器、１５……膨脹タービ
ン、１１，１３，２２，２４……管、１４，１
７，２５……弁、２３……エゼクター、３２……
複精溜塔。
ン、１１，１３，２２，２４……管、１４，１
７，２５……弁、２３……エゼクター、３２……
複精溜塔。
Claims (1)
- １ 空気を液化精溜により分離する空気分離装置
の起動時に、圧縮原料空気の一部を膨脹機又は膨
脹タービン等の膨脹機関に導入し、膨脹せしめて
寒冷を発生すると共に、前記圧縮原料空気の残部
をエゼクターに導入して膨脹せしめ、得られたエ
ゼクター効果により前記膨脹機関で膨脹した空気
を吸引することにより膨脹機関の背圧を低下せし
めることを特徴とする空気分離装置の起動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16894579A JPS5691171A (en) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | Method of starting air separator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16894579A JPS5691171A (en) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | Method of starting air separator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5691171A JPS5691171A (en) | 1981-07-23 |
| JPS648269B2 true JPS648269B2 (ja) | 1989-02-13 |
Family
ID=15877440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16894579A Granted JPS5691171A (en) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | Method of starting air separator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5691171A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0454882U (ja) * | 1990-09-18 | 1992-05-11 | ||
| JP2006274954A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Toyota Motor Corp | 排熱エネルギ回収装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102654350B (zh) * | 2012-04-24 | 2015-03-11 | 本钢板材股份有限公司 | 启动制氧机组的方法 |
-
1979
- 1979-12-25 JP JP16894579A patent/JPS5691171A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0454882U (ja) * | 1990-09-18 | 1992-05-11 | ||
| JP2006274954A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Toyota Motor Corp | 排熱エネルギ回収装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5691171A (en) | 1981-07-23 |
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