Системи регулювання рівня рідких кріопродуктів в дефлегматорах для збагачення неоногелієвої суміші
Анотація
Враховуючи дефіцит неону та віддаленість джерел газової сировини, актуальним стає розгортання апаратів для збагачення концентрату у місцях його отримання. У статті розглянуто технічні рішення, спрямовані на автоматизацію установок для збагачення неоногелієвої суміші шляхом конденсації N2 в окремому апараті – дефлегматорі, який охолоджується рідким азотом. Конденсаційне збагачення потоку досягається за рахунок виділення азоту при тиску 0,6...1,2 МПа і температурах 68...78 К. Найпростішим регулятором рівня рідкого холодоагенту і азотного конденсату є клапан, механічно пов'язаний з поплавком в азотній ванні. Поплавкові клапани – єдині рухомі вузли дефлегматора. Порушення їх працездатності загрожує втратами холодоагенту, продукційної суміші та позаштатними ситуаціями. При виборі конструкції поплавкових регуляторів слід враховувати особливості об'єкта управління та режимні параметри дефлегматора. У роботі наведені приклади різного виконання поплавкового клапана, кожен з яких має свої переваги і недоліки. Як приклад, були розглянуті поплавки з металевим герметичним корпусом. При виборі геометричних розмірів герметичного поплавка необхідно враховувати підйомну силу та властивості міцності, особливо для клапана в збірці конденсату. Отримано залежність допустимого рівня тиску і запасу плавучості від геометричних характеристик. Проведений аналіз дозволяє спростити вибір розмірів поплавка в інтервалі розташовуваного сортаменту сферичних днищ. Обґрунтовано переваги електромагнітних клапанів рівня, перехід до яких дозволяє знизити теплоприпливи, підвищити надійність, ремонтоспроможність, а також допускає можливість дистанційного контролю. Показаний приклад управління автоматичними клапанами у вигляді блок-схеми. Показані для порівняння варіанти виконання дефлегматора з поплавковими та електромеханічними регуляторами