201390. lajstromszámú szabadalom • Szelepblokk nyomásváltó adszorpciós berendezésekhez
1 HU 201390 B 2 A találmány tárgya szelepblokk nyomásváltó adszorpciós berendezésekhez. A találmány olyan nyomásváltó adszorpciós berendezések vezérlésére alkalmazható, amelyek gázkeverékek adszorpció útján tönénő szétválasztására, különösen levegőben lévő oxigén vagy nitrogén kivonására alkalmasak. Gázkeverékek szétválasztására napjainkban gyakran adszorpciós eljárásokat alkalmaznak, elterjedésük gazdaságosságuknak és hatékonyságuknak köszönhető. Az utóbbi időben leginkább olyan eljárások terjedtek el. amelyek során váltakozó nyomást alkalmaznak. Ezen eljárások során a töltött adszorbens deszorpcióját nyomáscsökkenéssel végzik, amelyhez rendszerint öblítőgáz alkalmazása társul. Az ismén nyomásváltó adszorpciós berendezések a gázáramok vezérléséhez nagyszámú szeleppel vannak ellátva. Ezen szelepek lényegesen növelik az anyag- és költségráfordítást. A szelepek által okozott ráfordítások csökkenését célozza a DE-OS 3 310 759 lajstromszámú iratban ismertetett megoldás, amelynél a főcsatlakozóvezetékekbe integrált szelepeket szelepblokkba fogják össze. A szelepblokkok megfelelően az adszorber gázbevezető nyílásán és gázkibocsátó nyílásán vannak elrendezve. A szelepblokkftk alkalmazásával az adszorbemé! kialakított csővezetés lényegesen egyszerűbbé válik. Az említett irat viszont ezen szelepblokkok szerkezeti kialakítására nem tér ki. A találmány célja, hogy nyomásváltó adszorpciós berendezéseknél a szelepek, valamint az adszorbernél levő csővezetékek okozta anyag- és költségráfordítást csökkentsük, és ezáltal biztosítsuk a berendezés helytakarékos kivitelezését. A találmány révén megoldandó feladat abban van. hogy nyomásváltó adszorpciós berendezésekhez olyan .szelepblokkot hozzunk létre, amelyben a nyomásváltó adszorpciós berendezéshez tartozó összes adszorbernek egyik oldalán lévő szelepei lehető legkisebb helyet elfoglalva egymás mellett helyezkedjenek el. A feladatot a találmány értelmében oly módon oldottuk meg, hogy a szelepblokkon belül egy-egy adszorberhez társított adszorberszelepek egy sort képezően gázvezetéken keresztül egymással össze vannak kötve. Mindegyik gázvezeték a szelepblokktól egy-egy adszorberhez vezet és ott az egyik adszorberoldalon az adszorberbe torkollik. A szelepblokkhoz a vezetékeken keresztül az adszorberbe beáramló vagy az adszorberből kiáramló gázok számára további vezetékek vannak vezetve. Az adszorberszelepek a szelepblokkban lévő, rendszerint keresztszerűen kiképzett elágazásokon keresztül a vezetékekkel össze vannak kötve. Egy-egy adszorberszelep tehát nyitja vagy zárja az egy-egy gázvezeték és egy-egy vezeték közötti összeköttetést. A szelepblokk az adszorberszelepeknél kiképzett egy-egy üreggel van ellátva, ahol az üregek a gázvezetékeknek egy részét képezik. Az üregekben egy-egy cső van elhelyezve, amely elágazáson keresztül egy-egy vezetékhez van vezetve és az üreggel együtt gyűrűalakú rést képez. A gyűrűalakú rés és a cső az adszorberszelepnek egy részét képezi. A vezetékhez vezető cső tengelye és a gázvezeték tengelye metszik egymást. Ezáltal lehetővé válik, hogy a gáz a vezetékből az elágazáson, a csövön és az üregen keresztül a gázvezetékbe áramoljon. Mivel mindegyik adszorbertől gázvezeték vezet a szelepblokkba, a szelepblokkban lévő gázvezetékek száma a nyomásváltó adszorpciós berendezéshez tartozó adszorberek számával egyenlő. A csőnek a vezetékkel szembenlévő végén membrán van elrendezve, amely arra képes, hogy a csővég által képzett nyílást lezárja, amennyiben vezérlőgázt vezetünk be. Mivel a nyílás az adszorberszelep részét képezi, ily módon az adszorberszelepet zárjuk, amikor a membránt vezérlőgázzal látjuk el. Három adszorberrel ellátott nyomásváltó adszorpciós berendezés esetén a gázvezetékek és a vezetékek a szelepblokkon való elrendezésük vonatkozásában egymással felcserélhetők. Ezáltal a szelepblokk azon helyén, ahol a vezetékek a szelepblokkba torkollnak, a vezetékek torkolata helyett a gázvezetékek torkolata alakítható ki. Ebben az esetben a vezetékek azon a helyen vannak elrendezve, ahol egyébként a gázvezetékek vannak, így a szelepblokkban az adszorberszelepek a vezetékekben sort képeznek. A berendezés önműködően történő indítása érdekében az adszorberszelepek - amelyen keresztül az adszorberekben végbemenő adszorpciós folyamatnak alávezetendő gázkeverék (pl. levegő) a szelepblokkba beáramlik - egy-egy nyomásfokozóval vannak ellátva. Ilyen jellegű nyomásfokozó második membránnal és nyomóelemmel van ellátva, amelyek a nyílást lezáró membránnak az adszorberszelep nyílásával ellentétes oldalán vannak elrendezve. A második membrán vezérlőgázzal igénybevett felülete nagyobb mint az adszorberszelep nyílásának felülete. A két membrán között helyezkedik el a nyomóelem, amely a második membránra gyakorolt nyomást a nyíláson elrendezett membránra átviszi. Előnyös, ha a szelepblokkban mindegyik gázvezetékben nyomáskiegyenlítő szelep van elrendezve, amely a többi gázvezeték nyomáskiegyenlítő szelepeivel kapcsolatban áll. Ily módon a szelepblokkban mindegyik gázvezetékben egy-egy adszorberhez társított adszorberszelepek és egy-egy nyomáskiegyenlítő szelep vannak elrendezve. A nyomáskiegyenlítő szelepet akkor nyitjuk, ha két adszorber között nyomáskiegyenlítést kívánunk végrehajtani. Egy-egy szelepblokk több adszorbernek az egyik oldalán helyezkedik el, tehát egy-egy nyomásváltó adszorpciós berendezéshez két szelepblokk van társítva. A vezetékek alatt a találmány értelmében olyan vezetékek értendők, amelyen keresztül a gáznemű termékeket a szelepblokkokba vezetjük, ill. a szelepblokkokból elvezetjük. A gáznemű termékek pl. a szétválasztandó gázkeverék (pl. levegő), öblítőgáz. maradékgáz és a nyert, hozzávetőlegesen tiszta gáz (pl. oxigén). Ezzel szemben a gázvezetékek alatt olyan vezetékeket értünk, amelyek az adszorberek és a szelepblokkok között helyezkednek el. A szelepblokk előnyösen alumíniumból vagy hőre lágyuló műanyagból van. A hőre lágyuló műanyagból készített szelepblokk fröccsöntéssel állítható elő. A találmány előnye abban van. hogy lényeges anyag- és súlymegtakarítást tesz lehetővé és biztosítja a berendezéshez tartozó adszorberszelepek jó áttekinthetőségét. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
