[发明专利]用于提供氮的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于提供氮的方法和设备。通常通过气体发生设备， 例如低温空气蒸馏设备，以及当低温设备不工作和/或不能够产生全部所需 的流率时给用户供应气态氮的氮存储装置给用户供应氮。

根据本发明，仅在使用气体存储装置(以气态或液态形式)供应给用 户更经济时才开启气体发生设备。

背景技术

如图1所示，根据现有技术，特别用于在用户场地上的单元的气体发 生器A通常联接于“散装(vrac)”类型(具有蒸发器的液体或气体)的 紧急/应急供应装置B。

该发生器总是处于经由管路C、E供应给用户的条件下。当用户消耗 超过额定量(100％)时，紧急供应装置启动，并经由管路D、E传输氮。

同样，当发生器不工作时，紧急供应装置就接管(工作)。

在这种运行模式中，不论用户的消耗是多少都启动发生器。在和发生 器的额定量相比较低的用户消耗阶段中，能量消耗及因此生产成本并非最 佳。

图3示出根据现有技术的这种运行方式。在时刻0处，用户消耗的氮 为20Nm³/h，此流量完全通过带有简单的液体注入塔的分离设备的空气蒸 馏来供应。当用户的消耗增加时，该设备的产量增加到在10小时处的 40Nm³/h并随后增加到在20小时处的100Nm³/h。现在，当用户的消耗量 达到150Nm³/h时，分离设备以其最大流率100Nm³/h继续生产，其余的流 率通过存储的氮的蒸发来提供，以产生50Nm³/h的流率。

当在50小时处消耗降低到80Nm³/h时，停止通过蒸发生产氮，且由 蒸馏设备生产的氮减少到80Nm³/h。随后，为了遵循用户的消耗，设备的 生产水平减少到40Nm³/h且然后减少到20Nm³/h。

发明内容

根据本发明的一个目的，提供了一种用于通过空气分离生产气态氮的 设备和通过液态氮的蒸发供应氮的方法，其中：

a)如果用户对气态氮的需求低于第一阈值，那么仅通过液态氮的 蒸发向用户供应氮，

b)如果用户对气态氮的需求高于第二阈值，该第二阈值大于第一 阈值，那么至少部分地通过所述用于生产氮的设备向用户供应 氮。

根据本发明的其它目的：

-如果用户对氮的需求超过第三阈值，该第三阈值大于第二阈值， 那么部分地通过所述用于生产氮的设备、部分地通过液态氮的 蒸发而供应用户；

-如果用户的需求介于第二阈值和第三阈值之间，那么仅通过所 述用于生产氮的设备供应用户；

-如果用户对气态氮的需求大于第二阈值，那么仅通过所述用于 生产氮的设备向用户供应氮；

-第一阈值、第二阈值、第三阈值中的至少一个根据电的价格和/ 或液态氮的价格和/或连接于蒸发装置的存储容器中的液态氮 的量和/或所述存储容器中的液态氮的量的变化率而改变；

-如果用户对气态氮的需求大于第二阈值或大于第二阈值但小于 第三阈值，则所述用于生产氮的设备以基本不变的流率生产气 态氮，且

a)如果用户对气态氮的需求低于该基本不变的流率，则将气态 氮的多余/超出部分排放到大气中，并将剩余的气态氮传输给 用户；

b)如果用户对气态氮的需求大于或等于该基本不变的流率，则 将全部气态氮流量输送给用户；

-所述用于生产气态氮的设备是低温空气蒸馏设备，如有必要/在 需要时可将液态氮传输到所述用于生产气态氮的设备以便参与 保持该设备较冷。

根据本发明的其它目的，提供了一种用于供应气态氮的设备，该设备 包括用于通过空气分离生产气态氮的设备、液态氮蒸发器、存储容器、用 于将来自存储容器的液态氮供给到蒸发器的装置、用于将气态氮从生产设 备传输到用户的装置、用于将气态氮从蒸发器传输到用户的装置、以及用 于根据电的价格和/或液态氮的价格和/或存储容器中的液态氮的量和/或存 储容器中液态氮的量的变化率调节传输给用户的气态氮流中的至少一股的 装置。

在需要时，所述用于生产气态氮的设备是低温空气蒸馏设备。

附图说明

下面结合附图详细描述本发明。