PL178777B1 - Urządzenie do zwalniania ciśnienia z izolowanego zespołu - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do zwalniania cisnienia z izolowanego zespolu, zawierajacego mo- dul, podzespól izolujacy modul od drogi przeplywu gazu oraz zestaw dostarczania powietrza uszczelniajacego, zawierajacy przynajmniej jeden wentylator, dla podnie- sienia cisnienia w izolowanym zespole gdy uruchamia sie podzespól izolujacy, zna- mienne tym, ze podzespól izolujacy jest zlozony z niezaleznie otwieranych zawo- rów przepustnic (22) umieszczonych, wzgledem kierunku przeplywu, powyzej i ponizej modulu, przy czym urzadzenie jest zaopatrzone w upust (26) dla zmniejszenia cisnienia w izolowanym zestawie, umiesz- czony pomiedzy zaworem przepustnicy, a modulem, oraz zespól sterujacy (28) do uruchomienia upustu przed otwarciem ze- spolu izolujacego. PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do zwalniania ciśnienia z izolowanego zespołu.

Powszechnie stosuje się izolowanie różnych zespołów gazowego wyposażenia technologicznego dla takich celów jak konserwacja, kontrola i podobnych. Gdy zdarza się, lub pożądana jest taka izolacja, uruchamia się przepustnice na drodze przepływu gazu dla zamknięcia lub odizolowania tego wyposażenia technologicznego od głównej drogi technologicznego przepływu gazu. Często odchylony strumień przechodzi przez obejście, bądź też może zostać przesłany do innego równoległego wyposażenia technologicznego albo też przepływ takiego gazu można zmniejszyć, albo jest on już i tak niski na tyle, by udogodnić odłączenie odizolowanego zespołu.

Podczas izolacji uruchamia się zwykle wentylatory powietrza uszczelniającego w celu podniesienia ciśnienia w odizolowanym wyposażeniu i tym samym wytworzenia dodatniej różnicy ciśnień na przepustnicach zamykających. Zapewnia to uniknięcie przecieków do odizolowanego wyposażenia. Zasadniczo, projektowane ciśnienie uszczelniającego powietrza w takim odizolowanym układzie jest zwykle ustawiane powyżej najwyższego możliwego ciśnienia roboczego, uzyskiwanego na drodze głównego technologicznego przepływu gazu, aby zagwarantować brak przecieków do układu izolowanego. Ponieważ w taldch układach izolowanych podnosi się ciśnienie, w znanych rozwiązaniach zwykle instaluje się zawór odbarczania nadciśnienia, aby zapobiec zbytniemu sprężeniu izolowanego modułu. Takie zawory odbarczające są zaprojektowane do działania jedynie przy osiągnięciu bądź przekroczeniu wstępnie ustalonej maksymalnej wartości ciśnienia. Zatem te zawory do odbarczania nadciśnienia zapewniająjedynie to, iż zaprojektowane ciśnienie w module nie zostaje przekroczone wskutek działania wentylatorów uszczelniających. Są one nastawione tak, by nie otwierać się aż do chwili wystąpienia nadciśnienia, a ich upusty mają takie rozmiary, by w razie potrzeby utrzymać moduł pod określonym ciśnieniem uszczelniającego powietrza.

Urządzenie do zwalniania ciśnienia z izolowanego zespołu, zawierającego moduł, podzespół izolujący moduł od drogi przepływu gazu oraz zestaw dostarczania powietrza uszczelniającego, zawierający przynajmniej jeden wentylator, dla podniesienia ciśnienia w izolowa178 777 nym zespole gdy uruchamia się podzespół izolujący, według wynalazku wyróżnia się tym, że podzespół izolujący jest złożony z niezależnie otwieranych zaworów przepustnic umieszczonych, względem kierunku przepływu, powyżej i poniżej modułu, przy czym urządzenie jest zaopatrzone w upust dla zmniejszania ciśnienia w izolowanym zestawie, umieszczony pomiędzy zaworem przepustnicy, a modułem, oraz zespół sterujący, do uruchomienia upustu przed otwarciem zespołu izolującego.

W korzystnym rozwiązaniu moduł jest modułem absorbera odsiarczającego gazy spalinowe.

Upust jest korzystnie dostosowany do ciągłej pracy po odizolowaniu zestawu.

W alternatywnym rozwiązaniu upust jest korzystnie dostosowany do selektywnej pracy po odizolowaniu zestawu.

Upust jest korzystnie dostosowany do zmniejszania ciśnienia w izolowanym zestawie do wartości z przedziału od około 0,996 do 1,993 kPa.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia utrzymywanie różnicy ciśnień na zamkniętych przepustnicach uszczelniających na poziomie zaledwie kilku kPa. Nie oczekuje się zmiany tej różnicy ciśnień, natomiast rzeczywista wartość ciśnienia uszczelniającego powietrza może zmieniać się, albowiem wartość ta jest funkcją rzeczywistego ciśnienia roboczego na drodze głównego przepływu powietrza. Inną zaletą rozwiązania według wynalazku jest zapobieżenie wystąpieniu nadciśnienia w izolowanym module i zwolnienie ciśnienia, jeśli nadciśnienie rzeczywiście mimo wszystko się pojawi. Jeszcze innym efektem wynalazku jest zmniejszenie rozmiarów i wymagań mocy dla takich przepustów izolujących.

Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania, został bliżej objaśniony na rysunku, przedstawiającym schemat modułu absorbera i układu przepływu gazów spalinowych, wraz z obejściem, według wynalazku.

Odnosząc się do rysunku, przedstawia on układ 10, który obejmuje pierwszy moduł absorbera 12 i drugi moduł absorbera 14. Te moduły absorbera 12 i 14 umieszczone są w położeniu równoległym pomiędzy przewodem gazów spalinowych 16, a kominem 18. Równie prawdopodobne są inne położenia modułów absorbera 12 i 14, a położenie przedstawione tutaj służy jedynie celom wyjaśnienia. Układ 10 generalnie obejmuje również nie przedstawione ogrzewacze gazowo-gazowe, wentylatory itp., konieczne do działania układu 10. Przedstawiono również obejściową drogę przepływu 20, którą stosuje się, gdy jeden lub obydwa moduły 12 i 14 trzeba wyłączyć z działania.

Przepustnice izolujące 22a-22e, umiejscowione jak przedstawiono, są wybiórczo otwierane i/lub zamykane, zależnie od pożądanego przepływu przez układ 10. Dodatkowo stosuje się wentylator uszczelniającego powietrza 24, dla zapewnienia pożądanego stopnia sprężenia w każdym z modułów 12 i/lub 14, które podlegają izolacji.

Podczas okresów niskiego przepływu gazów spalinowych, pożądane może być usunięcie jednego z modułów 12 lub 14 z dalszego działania. Może to wynikać z niskiego zapotrzebowania, wymaganej konserwacji i/lub kontroli, bądź też innej pracy reperacyjnej/zapobiegawczej, koniecznej do utrzymania działania modułów 12 lub 14. Taka izolacja może być również wymagana w przypadku mechanicznej awarii albo wystąpienia stanu zakłócenia. Zakładając chwilowo, że to moduł 12 ma zostać wyizolowany z układu 10, przepustnice izolujące 22a i 22b z każdej strony modułu 12 zostałyby zamknięte i uruchomiony zostałby wentylator uszczelniającego powietrza 24, tak by dostarczać powietrza uszczelniającego do tegoż izolowanego modułu 12. W tym wypadku, przepustnice izolujące 22c i 22d po obu stronach modułu 14 pozostałyby najprawdopodobniej otwarte, zaś przepustnica izolująca 22e związana z obejściem 20 pozostałaby zamknięta. Jednakże w wypadku, gdyby przepływ gazu do działającego modułu 14 stał się zbyt duży, można by wtedy otworzyć obejściowąprzepustnicę izolującą 22e.

Odnosząc się teraz bliżej do izolowanego modułu 12, wentylator uszczelniającego powietrza 24 działać będzie tak, by podnieść ciśnienie w module 12 do projektowanej wartości ciśnienia powietrza uszczelniającego, które przekracza maksymalne ciśnienie robocze układu 10. Wynika to z faktu, iż w czasie takiej izolacji, pożądane jest, by ciśnienie na zamkniętych przepustnicach 22a i 22b było większe po stronie modułu i niniejsze po stronie obejściowej lub kominowej tychże zamkniętych przepustnic. W idealnej sytuacji, potrzeba zaledwie różnicy

178 777 kilkuset do kilku tysięcy Pa pomiędzy tymi dwoma ciśnieniami, aby utrzymać szczelność pomiędzy izolowanym modułem 12, a główną drogą przepływu gazu.

Generalnie, maksymalne ciśnienie robocze układu 10 może przyjmować dowolną wartość, ale dla celów omówienia, przyjmiemy tę wartość w zakresie mniej więcej 3,736 do 7,473 kPa. A zatem, wartość ciśnienia, do której wentylator uszczelniającego powietrza 24 musi podnieść ciśnienie w izolowanym module 12 musi, z konieczności, przekroczyć tę wstępnie ustaloną projektową wartość, tak aby zawsze zapewnić dodatnie ciśnienie po stronie modułu na przepustnicach 22a i 22b. Jeżeli ciśnienie uszczelniającego powietrza nie przekroczy tego maksymalnego ciśnienia roboczego układu 10, to w pewnych przypadkach nie byłoby możliwe odizolowanie modułu 12, gdyż nastąpiłby przeciek do izolowanego układu. Poza tym jest wymagana taka sztucznie wysoka wartość ciśnienia powietrza uszczelniającego, albowiem rzeczywiste ciśnienie robocze istniejące w czasie takiej izolacji może się zawsze zmienić i nigdy nie jest znane z dowolnym stopniem pewności. Stąd też bierze się wymaganie, by ciśnienie powietrza uszczelniającego zawsze przekraczało maksymalne projektowe ciśnienie robocze na głównej drodze przepływu gazu.

Jednakże, jak to się często zdarza, rzeczywiste ciśnienie robocze w przewodzie gazów spalinowych 16, module 14 i/lub obejściu 20 (jeśli jest ono wykorzystywane), to jest na głównej drodze przepływu gazu, częstokroć będzie znacznie mniejsze od projektowanego maksymalnego ciśnienia roboczego. W niektórych przypadkach rzeczywiste ciśnienie robocze na głównej drodze przepływu gazu będzie lub może być obniżone aż do 249 kPa. W konsekwencji, gdyby rzeczywiście wystąpiło takie niskie ciśnienie robocze, zaistnieje ogromna różnica ciśnień na zamkniętych przepustnicach izolujących 22a i 22b, ze względu na sztucznie wysoką wartość ciśnienia powietrza uszczelniającego, którą ustawiono tak, by zapewnić, w każdym przypadku, dodatnią różnicę ciśnień na przepustnicach 22a i 22b. W powyższym przykładzie ta różnica ciśnień może osiągnąć lub przekroczyć 7,224 kPa.

Należy zauważyć, że maksymalna wartość ciśnienia roboczego i nawet większa wartość ciśnienia powietrza uszczelniającego są zwykle wartościami, które wstępnie ustawia się w czasie stadium projektowego modułu. Raz ustawione, ulegają niewielkim zmianom, gdyż są wartościami projektowymi. Jednakże w rzeczywistości potrzeba zaledwie kilkuset do kilku tysięcy Pa na zamkniętych przepustnicach 22a i 22b, aby zapewnić właściwe uszczelnienie, a każda większa różnica zapewni jedynie zmniejszające się powroty i generalnie spowoduje zmarnowanie materiału i energii.

W rozwiązaniu według wynalazku upust 26 jest obsługiwany przez zespół sterujący 28, który otwiera się przed otwarciem wszelkich zamkniętych przepustnic izolujących 22 i który ma takie rozmiary, by zmniejszyć ciśnienie w izolowanym module 12 do minimum wymaganego przez układ uszczelniający 10. To minimalne wymaganie jest, jak stwierdzono wyżej, zwykle w zakresie zaledwie kilku kPa, powiedzmy mniej więcej 0,996 do 1,993 kPa. Dzięki takiemu zmniejszeniu różnicy ciśnień na zamkniętych przepustnicach 22a i 22b, minimalizuje się wymagania rozmiarów i mocy dla działania tych zamkniętych przepustnic. Podczas gdy projektowana wartość ciśnienia uszczelniającego powietrze i projektowana wartość ciśnienia roboczego są zwykle stałe, rzeczywiste ciśnienie robocze głównej drogi przepływu gazu będzie się zmieniać i tym samym zmieniać się będzie rzeczywiste ciśnienie wymagane w izolowanym module 12, które to ciśnienie musi wynosić jedynie kilkaset do kilku tysięcy Pa powyżej rzeczywistego ciśnienia roboczego na głównej drodze przepływu gazu.

W typowych układach odsiarczania gazów spalinowych, gdy moduł, taki jak moduł 12, wyłącza się z działania z jakiejkolwiek przyczyny, skojarzony wentylator powietrza uszczelniającego 24 zacznie działać w celu utrzymania izolowanego modułu 12 pod ciśnieniem powietrza uszczelniającego o wysokiej wartości. Jak to stwierdzono powyżej, ciśnienie powietrza uszczelniającego jest sztucznie zawyżone tak, by przekroczyć wartość połączonej nadmiernej rezerwy projektowej wszystkich, i każdego z osobna, układów wentylatorowych włączonych w układ 10, takich jak wentylatory ID, busterowe i powietrza uszczelniającego. Należy rozumieć, że każdy z tych wentylatorów ma zapasy nazwane blokami próbnymi, które, gdy się nałożą, mogą dodać do potencjalnego ciśnienia w izolowanym module 12 50-70% powyżej projektowanej wartości ciśnienia roboczego. Tym samym, przepustnicę 22a i 22b

178 777 muszą być zaprojektowane właściwie i mieć odpowiednie rozmiary, aby przeciwdziałać takiemu sztucznie wysokiemu ciśnieniu.

Jednakże według niniejszego wynalazku uruchamia się upust 26, aby zwolnić i zmniejszyć taką różnicę ciśnień przed zadziałaniem przepustnicy, tym samym umożliwiając projektowanie mniejszych przepustnic 22, które wymagają mniej energii do działania. Niniejszy wynalazek odnosi się do specjalnego zwalniania sztucznie zawyżonego ciśnienia powietrza uszczelniającego w module w celu zmniejszenia ciśnienia roboczego przepustnic.

178 777

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do zwalniania ciśnienia z izolowanego zespołu, zawierającego moduł, podzespół izolujący moduł od drogi przepływu gazu oraz zestaw dostarczania powietrza uszczelniającego, zawierający przynajmniej jeden wentylator, dla podniesienia ciśnienia w izolowanym zespole gdy uruchamia się podzespół izolujący, znamienne tym, że podzespół izolujący jest złożony z niezależnie otwieranych zaworów przepustnic (22) umieszczonych, względem kierunku przepływu, powyżej i poniżej modułu, przy czym urządzenie jest zaopatrzone w upust (26) dla zmniejszenia ciśnienia w izolowanym zestawie, umieszczony pomiędzy zaworem przepustnicy, a modułem, oraz zespół sterujący (28) do uruchomienia upustu przed otwarciem zespołu izolującego.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że moduł jest modułem absorbera odsiarczającego gazy spalinowe (12,14).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że upust (26) jest dostosowany do ciągłej pracy po odizolowaniu zestawu.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że upust (26) jest dostosowany do selektywnej pracy po odizolowaniu zestawu.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że upust jest dostosowany do zmniejszania ciśnienia w izolowanym zestawie do wartości z przedziału od około 0,996 do 1,993 kPa.