176857. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés vegyipari rendszerek anyagforgalmának szabályozására
5 176857 6 val végzik el a magasabb nyomásszint megcsapolásával és fojtással a kiegyenlítést. Ha viszont bármelyik nyomásszinten anyagtöbblet adódik, akkor az 5—7 gerincvezetékek nyomásnövekedésére a 17—19 szabályozókörök a primer 23—25 nyomásszabályozó szelepeket nyitják és ezzel az anyagtöbbletet egy alacsonyabb, célszerűen a sorban közvetlenül következő nyomásszintre adják át. A legalacsonyabb nyomásszint, esetünkben a 7 gerincvezeték anyagtöbbletét a primer 25 nyomásszabályozó szelep 29 keresztvezetéken keresztül a 9 közbenső tárolóba továbbítja. A 3. ábrán az 1. ábra szerinti kapcsolásnak a nitrogéniparban megvalósított kiviteli alakját tüntettük fel. Itt az 1 termelőegység KELLOG-típusú ammóniaüzem, melynek végszakaszába egy 30 hűtőegység, továbbá két 31 és 32 folyadéktartály van beépítve. A 30 hűtőegységben a mintegy 15—16 att nyomáson gáznemű ammóniából a 31 folyadéktartályba fejtett atmoszferikus nyomású folyékony ammóniát állítunk elő. A 31 folyadéktartályból egyrészt egy az 5 gerincvezetékbe beépített 33 szivattyú segítségével a nagyobb nyomású 2 fogyasztóegységet, esetünkben 25 att nyomáson a karbamid-üzemet, másrészt egy a 6 gerincvezetékbe beépített 34 szivattyú segítségével kisebb nyomású 3 fogyasztóegységet, esetünkben 15 att nyomáson a 35 NPK-műtrágyagyárat, a 36 ammónium-nitrát-üzemet és a 37 savüzemet látjuk el alapanyaggal. A 15 keresztvezetékbe egyrészt egy 38 visszacsapószelep, másrészt egy 39 szeleppel ellátott 40 kerülővezeték van beiktatva a 16 szivattyú védelmére, ahol a szekunder 26 nyomásszabályozó szeleppel villamosán összekötött és ezzel ellentétes értelemben működtetett 39 szelep a 16 szivattyú állandósult üzemállapotban történő működését biztosítja. A 11, 17 és 18 szabályozókörök egy központi vezérlőteremben vannak elhelyezve. A 32 folyadéktartályba all szabályozókor szintjelzőként kiképzett 12 érzékelő eleme van bekötve, melynek működtető jelére all szabályozókor nyitja a 13 beavatkozó elemként a 8 vezetékbe beépített szelepet, ezzel a 2 és 3 fogyasztóegységek által fel nem használt anyagtöbbletet egy, esetünkben 10 000 m3 térfogatú, atmoszferikus nyomású folyadéktartályba, a 9 közbenső tartályba továbbítja a 41 szivattyú segítségével. A megvalósított megoldás egyebekben az 1. ábra kapcsán elmondottaknak megfelelően működik. Megjegyezzük, hogy az 5—6 gerincvezetékeknek — mint eltérő nyomásszinteknek — a 31 folyadéktartályról — mint közös alacsonyabb nyomásszintről — történő ellátása a meglevő KELLOG-üzem sajátosságából, a kiadott gáznemű ammónia végnyomásából következik. Ha az adott vegyipari rendszert már találmányunk figyelembevételével tervezik, akkor az 1 termelőegység tervezésekor a végfokozatot a legmagasabb fogyasztói nyomásszinthez lehet illeszteni. A találmány szerinti megoldás előnye abban van, hogy lehetővé teszi egy bonyolult vegyipari rendszer anyagforgalmának dinamikus szabályozását és emellett még jelentős energiamegtakarítást is eredményez. így pl. az általunk vizsgált vegyipari rendszerben a technika állásának megfelelő üzemmódban az ammónia 57%-a került a 31 folyadéktartályon keresztül a fogyasztóüzemekhez, míg 43%-át először lehűtve a gáztartályba, majd onnan visszamelegítve az üzemekbe vezették. A találmány szerinti megoldással viszont az ammónia 90—92%-át tudjuk a 31 folyadéktartályon keresztül kiadni, ami kb. 600 000 kcal/óra hőenergiamegtakarítást eredményez járulékos előnyként. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás legalább egy termelőegységből és legalább két fogyasztóegységből álló vegyipari rendszerek anyagforgalmának szabályozására, melynél a termelőegység(ek) kémiai reakció(k) eredményeként előállított termékéből látjuk el alapanyaggal legalább két, eltérő nyomásszinten a fogyasztóegységeket, miközben az anyagforgalom ingadozásait kiegyenlítjük, azzal jellemezve, hogy a fogyasztóegységek ellátásának megkezdése előtt közbenső tárolóban tartalékot képzünk, majd egy adott nyomásszint anyaghiányát egy magasabb, célszerűen a sorban közvetlenül megelőző magasabb nyomásszint anyagáramának nyomásszabályozó elemmel végzett megcsapolásával és fojtással egyenlítjük ki, anyagtöbbletét pedig nyomásszabályozó elemmel végzett megcsapolással és fojtással egy alacsonyabb, célszerűen a sorban közvetlenül következő alacsonyabb nyomásszintre, míg az alacsonyabb vagy legalacsonyabb nyomásszint anyagtöbbletét a közbenső tárolóba vezetjük és a (leg)magasabb nyomásszint anyaghiányát nyomásnöveléssel a közbenső tárolóból pótoljuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az anyagtöbbletet a termelőegység(ek)ből vezetjük a közbenső tárolóba. 3. Kapcsolási elrendezés az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, melyben a termelőegység(ek) és a fogyasztóegységek nyomásszintenként legalább egy-egy gerincvezetéken, továbbá egy közbenső tárolón keresztül vannak összekötve, a vezetékekbe pedig legalább egy szabályozókor érzékelő- és beavatkozó elemei vannak beépítve, azzal jellemezve, hogy a szabályozókör(ök) (17, 18, 19) gerincvezetékenként (5, 6, 7) érzékelőelemként célszerűen egy-egy nyomásérzékelővel (20, 21, 22) és beavatkozóelemként célszerűen kétkét nyomásszabályozó szeleppel (23 és 26; 24 és 27; és 28) vannak ellátva, ahol a nyomásérzékelők (20, 21, 22) a gerincvezetékekbe (5, 6, 7), a szekunder nyomásszabályozó szelepek (26, 27, 28) pedig a közbenső tároló (9) ürítőcsonkját (14) és a gerincvezetékeket (5, 6, 7) összekötő keresztvezetéknek (15) a gerincvezetékeket (5, 6, 7) rendre megelőző szakaszaiba vannak beépítve, míg a primer nyomásszabályozó szelepek (23, 24, 25) a keresztvezeték(ek) (15) bekötési pontjai előtt vannak elrendezve. 4. A 3. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a primer nyomásszabályozó szelepek (23, 24, 25) a gerincvezetékekbe (5, 6, 7) vannak beépítve. 5. A 4. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a közbenső tároló (9) töltőcsonkja (10) egy vezetékkel (8) a termelőegység(ek)be (1) van bekötve. 6. Az 5. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy egy külön szabályozókor (II) érzékelő eleme (12) a termelőegység(ek)be (1), beavatkozó eleme (13) pedig a vezetékbe (8) van beépítve. 7. A 3. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kivi5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
