176857. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés vegyipari rendszerek anyagforgalmának szabályozására
3 176857 4 míg az alacsonyabb vagy legalacsonyabb nyomásszint anyagtöbbletét a közbenső tárolóba vezetjük és a (leg)magasabb nyomásszint anyaghiányát nyomásnöveléssel a közbenső tárolóból pótoljuk. A találmány azon a felismerésen alapul, mely szerint az anyagforgalom ingadozásait az egyes nyomásszintek közötti energiagradiensek kiaknázása révén közvetlen anyagátadással lehet kiegyenlíteni, miközben csak az alacsonyabb vagy legalacsonyabb nyomásszint anyagtöbbletét vezetjük a közbenső tárolóba, a magasabb vagy legmagasabb nyomásszint anyaghiányát viszont csak a közbenső tárolóból pótoljuk. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés lényege az, hogy a szabályozókör(ök) gerincvezetékenként érzékelőelemként célszerűen egy-egy nyomásérzékelővel és beavatkozóelemként két-két nyomásszabályozó szeleppel vannak ellátva, ahol a nyomásérzékelők a gerincvezetékekbe, a szekunder nyomásszabályozó szelepek pedig a közbenső tároló ürítőcsonkját és a gerincvezetékeket összekötő keresztvezetéknek a gerincvezetékeket rendre megelőző szakaszaiba vannak beépítve, míg a primer nyomásszabályozó szelepek a keresztvezeték(ek) bekötési pontjai előtt vannak elrendezve. A találmányt a továbbiakban a rajz segítségével részletesen ismertetjük. A rajzon az 1. ábra az első kiviteli változat elvi kapcsolási vázlata, a 2. ábra a másik kiviteli változat elvi kapcsolási vázlata, a 3. ábra az 1. ábra szerint megvalósított kiviteli változat kapcsolási vázlata. A találmány szerinti megoldással felszerelt, az 1. és 2. ábrán bemutatott ipari rendszernek esetünkben egyetlenegy 1 termelőegysége és három eltérő, rendre csökkenő nyomásszinten ellátott 2—4 fogyasztóegysége van. A 2—4 fogyasztóegység egy-egy 5—7 gerincvezetékkel van az 1 termelőegységgel összekapcsolva. Az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezésben az 1 termelőegység egy 8 vezetékkel van a 9 közbenső tároló 10 töltőcsonkjára csatlakoztatva. A 8 vezeték egy külön, tetszőleges kivitelű 11 szabályozókörrel van ellátva, melynek 12 érzékelő eleme az 1 termelőegységbe, 13 beavatkozó eleme pedig a 8 vezetékbe van beépítve. A 9 közbenső tároló 14 ürítőcsonkjához csatlakoztatott 15 keresztvezeték az 5—7 gerincvezetékekkel van összekötve. A 15 keresztvezetékbe nyomásnövelő egységként egy 16 szivattyú van bekötve. Megjegyezzük, hogy találmányunk oltalmi körében a 15 keresztvezeték ágakra bontva külön-külön is összeköthető az 5—7 gerincvezetékekkel, továbbá a 16 szivattyú pedig tetszőleges kivitelű, folyékony- vagy gázhalmazállapotú közeg szállítására alkalmas gép lehet. Az 5—7 gerincvezetékek esetünkben külön-külön, tetszőleges kivitelű 17—19 szabályozókörökkel vannak ellátva, melyek érzékelő elemeiként 20—22 nyomásérzékelők vannak az 5—7 gerincvezetékekbe bekötve. A 17—19 szabályozókörök primer beavatkozó elemeiként 23—25 nyomásszabályozó szelepek vannak az 5—7 gerincvezetékekbe, szekunder beavatkozó elemeiként pedig 26—28 nyomásszabályozó szelepek vannak a 15 keresztvezetéknek rendre az 5—7 gerincvezetékeket megelőző szakaszaiba bekötve. Megjegyezzük, hogy az érzékelő, ill. beavatkozó elemek pl. hőmérsékletérzékelők, ill. csapok vagy tolózárak is lehetnek. A 23—28 nyomásszabályozó szelepek teljes beavatkozási tartománya a 17—19 szabályozóköröknek célszerűen 0—50%-ra és 50—100%-ra megosztott jeltartományához van rendelve. Megjegyezzük, hogy oltalmi körünkön belül a 17— 19 szabályozóköröket egyetlenegy szabályozóegységgel, adott esetben számítógéppel kiegészített szabályozóegységgel is helyettesíteni lehet. A továbbiakban a találmány szerinti eljárás bemutatására e kapcsolási változat működését ismertetjük. Vizsgáljuk elsőként a találmány alapgondolata értelmében adott nyomásszintként a 6 gerincvezeték, ill. az ehhez rendelt 18 szabályozókor működését. A 6 gerincvezeték, ill. a 3 fogyasztóegység ezeknél a változatoknál a középső nyomásszintnek felel meg, névleges nyomása ugyanis kisebb, mint az 5 gerincvezeték, ill. a 2 fogyasztóegység, de nagyobb, mint a 7 gerincvezeték, ill. 4 fogyasztóegység névleges nyomása. A 18 szabályozókor 21 nyomásérzékelője a 3 fogyasztóegység anyaghiányát a 6 gerincvezeték nyomáseséseként jelzi a 18 szabályozókörnek, amely jeltartományának célszerűen 50%-áig a primer 24 nyomásszabályozó szelep nyitásával egyenlíti ki az anyaghiányt. Amennyiben ez nem lenne elegendő — tehát a 21 nyomásérzékelő jele már a jeltartomány 50—100%-a közötti mezőben van — akkor a 18 szabályozókor a szekunder 27 nyomásszabályozó szelepet is nyitja, vagyis az anyaghiányt a nagyobb nyomású 5 gerincvezeték anyagáramának megcsapolásával és fojtásával, tehát a sorban megelőző magasabb energiaszintről történő elvétellel egyenlíti ki. Amennyiben az adott vegyipari rendszer anyagforgalma háromnál több nyomásszinten zajlik, oltalmi körünkön belül arra is lehetőség van, hogy a kiegyenlítést több fokozattal magasabb nyomásszint megcsapolásával oldjuk meg. A 2—4 fogyasztóegységek által fel nem használt alapanyagot eközben — a későbbiekben még részletesen ismertetett módon —■ közvetlenül az 1 termelőegységből vezetjük a 8 vezetéken keresztül a 9 közbenső tárolóba. A magasabb, esetünkben a legmagasabb nyomásszintű 5 gerincvezeték anyaghiányát a 9 közbenső tárolóból pótoljuk, miközben az anyag nyomását a 16 szivattyúval növeljük az 5 gerincvezeték nyomására. A 2. ábra szerinti kapcsolási elrendezésnek az 1. ábrához viszonyított eltérése mindössze az, hogy egyrészről a 9 közbenső tartály 10 töltőcsonkjához egy, az 5—7 gerincvezetékkel összekötött 29 keresztvezeték van csatlakoztatva, másrészről a 20—22 szabályozókörök primer 23—25 nyomásszabályozó szelepei a 29 keresztvezetéknek rendre az 5—7 gerincvezetékeket követő szakaszaiba vannak bekötve. Megjegyezzük, hogy oltalmi körünkön belül a 29 keresztvezetéket ágakra bontva is csatlakoztathatjuk az 5—7 gerincvezetékekhez. A 2. ábra szerinti kapcsolási változat működése közben egyensúlyi esetben, tehát amikor az 1 termelőegység pontosan fedezi a 2—4 fogyasztóegységek anyagigényét, mind a primer 23—25 nyomásszabályozó szelepek, mind a szekunder 26—28 nyomásszabályozó szelepek zárt állapotban vannak. Bármelyik nyomásszinten jelentkező anyaghiány esetén az 5—7 gerincvezetékek nyomáscsökkenésére a 17—19 szabályozókörök szekunder 26—28 nyomásszabályozó szelepek nyitásá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
