[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umschaltung eines Spaltofens zwischen Produktionsmodus
und Entkokungsmodus, wobei ein in der Transferleitung angeordnetes, mit einem ersten
Stellantrieb ausgestattetes erstes Absperrorgan (TLV) und ein in der Entkokungsleitung
angeordnetes, mit einem zweiten Stellantrieb ausgestattetes zweites Absperrorgan (EGV)
gleichzeitig verfahren werden und wobei der Differenzdruck DP über das Absperrorgan
TLV kontinuierlich gemessen und überwacht wird.
[0002] Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
[0003] Der Begriff "Transferleitung" bezeichnet eine Rohrleitung, über die das während des
Produktionsmodus in einem Spaltofen erzeugte Spaltgas abgeführt und einer Weiterbehandlung,
beispielsweise in einer Gaszerlegungseinrichtung, zugeführt wird. Stromaufwärts von
TLV zweigt von der Transferleitung eine als "Entkokungsleitung" bezeichnete Rohrleitung
ab, über die während des Entkokungsmodus das im Spaltofen gebildete Entkokungsgas
abgeführt wird. Während des Produktionsmodus ist die Entkokungsleitung durch EGV abgesperrt,
während TLV vollständig geöffnet ist. Im Entkokungsmodus ist EGV vollständig geöffnet
und TLV vollständig geschlossen.
[0004] Spaltöfen, von außen befeuerte Rohrreaktoren, sind dem Fachmann seit vielen Jahren
bekannt und werden in der Industrie zu unterschiedlichen Zwecken eingesetzt. So werden
sie beispielsweise dazu verwendet, um aus höher siedenden Kohlenwasserstoffen und
Wasserdampf durch thermische Spaltung Olefine zu erzeugen.
[0005] Die Kohlenwasserstoffe werden dabei gemeinsam mit dem Wasserdampf in der Konvektionszone
des Spaltofens bis auf eine Temperatur erhitzt, bei der die Spaltung der Kohlenwasserstoffe
gerade einsetzt (500-680°C, abhängig von der Art der Kohlenwasserstoffe). Anschließend
werden die Kohlenwasserstoffe in sog. Strahlungsrohren durch die Strahlungszone des
Spaltofens geführt, wobei sie unter kontrollierten Bedingungen (Verweilzeit, Temperaturprofil,
Partialdrücke) in kleinere Moleküle gespalten werden. Neben den angestrebten Hauptprodukten
(beispielsweise Ethylen und Propylen), entstehen hierbei auch andere Olefine sowie
weitere Substanzen. Um einen Abbau der Reaktionsprodukte in Sekundärreaktionen zu
unterbinden, werden sie im Anschluss an die Strahlungszone, die sie mit Temperaturen
zwischen 800 und 850°C verlassen, in 0,02-0,1s auf 550-650°C abgekühlt. Das auf diese
Weise erzeugte Spaltgas wird über die Transferleitung weitergeführt, um in komplexen
physikalischen und chemischen Zerlegungsschritten in die gewünschten Produkte aufgespalten
zu werden.
[0006] Bei der thermischen Spaltung der Kohlenwasserstoffe wird unvermeidlich Kohlenstoff
erzeugt, der als Koks an den Innenseiten der Strahlungsrohre abgeschieden wird und
dort eine Schicht bildet. Die Koksschicht behindert den Wärmetransport von den Strahlungsrohren
auf das durch sie strömende Prozessgas, erhöht die Rohrwandtemperatur und verkleinert
den freien Strömungsquerschnitt in den Strahlungsrohren, wodurch sich der Druckverlust
über die Rohre erhöht. Als Folge hiervon steigen die Betriebskosten und gleichzeitig
sinkt die Ausbeute an erwünschten Olefinen. Von Zeit zu Zeit ist es daher erforderlich,
den Produktionsmodus eines derartigen Spaltofens zu unterbrechen und im sog. Entkokungsmodus
die Koksablagerungen aus den Strahlungsrohren zu entfernen.
[0007] Da mechanische Verfahren zur Beseitigung der Kokosschicht nicht angewendet werden
können, werden die Strahlungsrohre normalerweise mit einem Gemisch aus Luft und Wasserdampf
durchspült, wobei der Kokos abgebrannt und so aus dem Spaltofen transportiert wird.
[0008] Um den Spaltofen vom Produktionsmodus in den Entkokungsmodus umzuschalten, ist es
erforderlich, ein in die Transferleitung eingebautes Absperrorgan (TLV) zu schließen
und gleichzeitig ein in die Entkokungsleitung eingebautes Absperrorgan (EGV) zu öffnen.
Anschließend wird ein Wasserdampf/Luft-Gemisch durch die Strahlungsrohre geleitet
und das dabei entstehende Stoffgemisch über die Entkokungsleitung abgeführt.
[0009] Die Umschaltung zwischen Produktionsmodus und Entkokungsmodus muss so durchgeführt
werden, dass ein Rückströmen von Kohlenwasserstoffen über das TLV unterbleibt und
der Druck am Ausgang des Spaltofens einen Höchstwert nicht überschreitet. Diese Bedingungen
werden dadurch eingehalten, dass die beiden Absperrorgane TLV und EGV aufeinander
abgestimmt gleichzeitig geöffnet bzw. geschlossen werden. Während eines Umschaltvorgangs
wird der Differenzdruck über das TLV ständig überwacht. Dabei soll der Differenzdruck
in Normalströmungsrichtung in Phasen des Umschaltvorgangs, in denen beide Absperrorgane
nicht geschlossen sind, stets nahe eines sicheren Wertes von ca. 1,00 bar gehalten
werden. Nach dem Stand der Technik, wird der Umschaltvorgang von zwei bis drei Operatoren
durchgeführt, die beide Absperrorgane von Hand oder über vor Ort zu bedienende Stellantriebe
betätigen und gleichzeitig den Differenzdruck über TLV überwachen. Da menschliches
Versagen nie ausgeschlossen werden kann, wird nach dem Stand der Technik zur Erhöhung
der Sicherheit stromab des TLV oftmals eine Rückschlagklappe und stromauf ein Sicherheitsabblasventil
in die Transferleitung eingebaut.
[0010] Um die Gefahr von Bedienungsfehlern zu verringern, sind aus der Praxis auch Lösungen
bekannt, bei denen TLV und EGV mechanisch derart miteinander verbunden sind, dass
beide gemeinsam betätigt werden können. Diese Lösungen weisen jedoch einige gravierende
Nachteile auf:
- Zum Einhalten des notwendigen Differenzdruckes ist der Durchflussmengenbereich stark
eingeschränkt, da die mechanische Verbindung Mengenabweichungen im Durchfluss zur
Herstellung eines sicheren Betriebs nur sehr begrenzt ausgleichen kann.
- Aufgrund eines unterschiedlichen Temperaturganges in Transfer- und Entkokungsleitung,
treten hohe Schwankungen der auf die Absperrorgane wirkenden Kräfte und Momente auf,
die zum Verklemmen der mechanischen Antriebe und Dichtelemente der Absperrorgane führen
können.
- TLV und EGV müssen unmittelbar nebeneinander installiert werden, wodurch es schwierig
ist die Verrohrung für den Prozess optimal und mit geringen Kosten zu realisieren.
- Eine unabhängige Betätigung von TLV und EGV ist nur schwer möglich.
- Die beiden Absperrorgane müssen vom selben Lieferanten bezogen werden, was die Wahlfreiheit
einschränkt.
[0011] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
beschriebenen Art sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung anzugeben, durch welche
die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden.
[0012] Die gestellte Aufgabe wird verfahrensseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
das Verfahren der Absperrorgane TLV und EGV automatisiert durchgeführt wird, wobei
TLV monoton zwischen seinen Endlagen bewegt wird, während der zweite Stellantrieb
über das Stellsignal einer Regeleinrichtung angesteuert und EGV dadurch so verfahren
wird, dass DP stets einem vorgegebene Sollwert (DP-soll) angenähert wird.
[0013] Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Einsatz an allen Spaltöfen, die über
eine Transfer- und eine Abgasleitung verfügen. Vorzugsweise wird es jedoch an Spaltöfen
eingesetzt, die zur Herstellung von Olefinen aus Kohlenwasserstoffe enthaltenden Einsätzen
verwendet werden.
[0014] Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der Messwert
für DP in ein elektrisches Signal umgewandelt und als Istwert (DP-ist) der, vorzugsweise
als elektrischer PID-Regler ausgeführten Regeleinrichtung zugeführt wird, die auf
Grundlage des Vergleichs von DP-ist mit DP-soll ein kontinuierliches elektrisches
Stellsignal an den Stellantrieb von EGV ausgibt.
[0015] Eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass DP mittels
zweier Druckschalter überwacht und geregelt wird, wobei der eine Druckschalter bei
Überschreiten einer Obergrenze (DPO) und der andere Druckschalter bei Unterschreiten
einer Untergrenze (DPU) von DP ein diskretes elektrisches Stellsignal an den Stellantrieb
von EGV ausgibt. Bei Überschreitet von DPO wird EGV geöffnet, während es bei Unterschreiten
der Untergrenze von DP geschlossen wird.
[0016] Zweckmäßiger Weise erlauben es die beiden Druckschalter, sich überlappende Schaltbereiche
einzustellen, die sich nach unten an DPO bzw. nach oben an DPU anschließen und in
deren Überlapp DP-soll liegt. Sinnvoller Weise werden beide Schaltbereiche auf einen
Wert eingestellt, der kleiner ist als der Abstand zwischen DPO und DPU. Wird beispielsweise
DPO überschritten, so wird solange ein Stellsignal zum Öffnen von EGV ausgegeben,
bis DP auf einen Wert außerhalb des Schaltbereiches gesunken ist. Die Einstellung
von Schaltbereichen ermöglicht es, die Anzahl von Schaltzyklen zu reduzieren und somit
die Stabilität der Regelung zu erhöhen.
[0017] In der Praxis sind TLV und EGV als Absperrklappen oder -schieber ausgeführt, die
beide eine nicht lineare Durchflusscharakteristik aufweisen, was ihren Einsatz in
einem Regelkreis problematisch macht. Veränderungen der Stellung eines derartigen
Absperrorgans wirken sich umso stärker auf den Durchfluss aus, je weiter das Absperrorgan
geschlossen ist. Damit beide Absperrorgane ihre Aufgabe als Teile eines Regelkreises
dennoch zuverlässig erfüllen können, sieht eine sinnvolle Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens vor, dass die beiden Absperrorgane TLV und EGV jeweils mit wenigstens zwei
unterschiedlichen Geschwindigkeiten verfahren werden, wobei die Größe der Verfahrgeschwindigkeit
abhängig von der momentanen Stellung des Absperrorgans ist. Zweckmäßiger Weise können
jede der Stellungen eines Absperrorgans, bei der eine Änderung der Verfahrgeschwindigkeit
eintritt (Umschaltpunkte), sowie die Verfahrgeschwindigkeiten verändert und der Regelcharakteristik
des Regelkreises angepasst werden.
[0018] Moderne Stellantriebe bieten bereits in ihrer Standardversion die Möglichkeit ein
Absperrorgan zwischen den Positionen Offen und Geschlossen mit mehr als einer Geschwindigkeit
zu verfahren. Wird ein Absperrorgan geschlossen, so wird es zu Beginn des Schließvorgangs
mit der normalen Verfahrgeschwindigkeit verfahren, wobei es ca. 25 bis 50% des gesamten
Verfahrweges je Minute zurücklegt. Ab einem vorgegebenen Umschaltpunkt wird der Schließvorgang
mit einer wesentlich kleineren zweiten Verfahrgeschwindigkeit bis zur Schließstellung
fortgesetzt. Typischer Weise beträgt die zweite Verfahrgeschwindigkeit lediglich 5
bis 10% der normalen Verfahrgeschwindigkeit. Der Wechsel in der Verfahrgeschwindigkeit
kann durch den Einsatz eines Stellantriebs mit variabler Geschwindigkeit erreicht
werden. Eine andere Möglichkeit besteht im Einsatz eins Stellantriebs mit konstanter
Geschwindigkeit, der zur Erzielung einer reduzierten Verfahrgeschwindigkeit in kurzen
zeitlichen Intervallen betrieben wird, denen sich jeweils eine wesentlich längere
Stillstandszeit anschließt. Durch dieses Vorgehen stellt sich eine durchschnittliche
Verfahrgeschwindigkeit ein, die deutlich kleiner sein kann, als die normale Verfahrgeschwindigkeit.
[0019] Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Umschaltung eines Spaltofens zwischen
Produktionsmodus und Entkokungsmodus, umfassend ein erstes, in der Transferleitung
angeordnetes Absperrorgan (TLV) und ein zweites, in der Entkokungsleitung angeordnetes
Absperrorgan (EGV) sowie eine Differenzdruckmesseinrichtung, mit der der Differenzdruck
DP über das Absperrorgan TLV kontinuierlich mess- und überwachbar ist, wobei die beiden
Absperrorgane jeweils einen Stellantrieb aufweisen, über den sie gleichzeitig verfahrbar
sind.
[0020] Die gestellte Aufgabe wird vorrichtungsseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
sie eine Regeleinrichtung umfasst, über die EGV so verfahrbar ist, dass DP stets einem
vorgegebene Sollwert (DP-soll) angenähert wird, während TLV sich monoton zwischen
seinen Endlagen bewegt.
[0021] Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem Spaltofen um einen beliebigen Spaltofen,
vorzugsweise jedoch um einen Spaltofen, der zur Erzeugung von Olefinen aus Kohlenwasserstoffe
enthaltenden Einsätzen einsetzbar ist.
[0022] Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass es
sich bei der Regeleinrichtung um einen elektrischen Regler handelt, der vorzugsweise
als PID-Regler ausgeführt ist. Der elektrische Regler, dem der in ein elektrisches
Signal umgewandelte Messwert für DP als Ist-Wert (DP-ist) zuführbar ist, gibt auf
Grundlage des Vergleichs von DP-ist mit DP-soll ein kontinuierliches elektrisches
Stellsignal an den Stellantrieb von EGV aus.
[0023] Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor,
dass die Regeleinrichtung mit zwei Druckschaltern realisiert ist, wobei der eine Druckschalter
bei Überschreiten einer Obergrenze (DPO) und der andere Druckschalter bei Unterschreiten
einer Untergrenze (DPU) von DP ein diskretes elektrisches Stellsignal an den Stellantrieb
von EGV ausgibt. Zweckmäßiger Weise handelt es sich bei den beiden Druckschaltern
um solche Druckschalter, die die Einstellung von Schaltbereichen zulassen, wobei sich
ein Schaltbereich nach unten an DPO und ein anderer Schaltbereich nach oben an DPU
anschließt.
[0024] Vorteilhafter Weise sind die Stellantriebe an den Absperrorganen TLV und EGV mit
externen Endschaltern ausgestattet, die vorzugsweise als Näherungsschalter ausgeführt
sind. Gegenüber internen Endschaltern bieten sie den Vorteil, dass sie nach Wartungsarbeiten
an den Stellantrieben nicht neu justiert zu werden brauchen.
[0025] Zumindest wenn als Regeleinrichtung ein kontinuierlich arbeitender Regler eingesetzt
wird, ist es notwendig, die Absperrorgane TLV und EGV jeweils mit einem analogen Stellungsrückmelder
auszustatten, der ein zur momentanen Stellung des Absperrorgans proportionales Signal
ausgibt. Wird die Regeleinrichtung mit zwei Druckschaltern realisier, so sind analoge
Stellungsrückmelder zwar nicht zwingend notwendig, aber doch empfehlenswert.
[0026] Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die
Absperrorgane TLV und EGV jeweils als Hochleistungsabsperrklappen mit einem Doppelblockabdichtsystem
mit Spüldampfableitung zur sicheren Prozessseite, wie es seit Jahren Stand der Technik
und dem Fachmann bekannt ist, ausgeführt sind. Durch das Einbringen von Dampf, der
als Sperrmedium wirkt, in das Doppelblockabdichtsystem, ist es möglich, bei geschlossenem
Absperrorgan auf das Setzen von Steckscheiben zu verzichten, da ein unbeabsichtigtes
Überströmen von Stoffen über Undichtigkeiten im Absperrorgan sicher vermeidbar ist.
Die Einbringung des Dampfs erfolgt differenzdruckgeregelt, wobei der Unterschied zwischen
den Drücken im Absperrorgan und in der sich stromabwärts an das Absperrorgan anschließenden
Rohrleitung die Regelgröße darstellt.
[0027] Die Erfindung erlaubt es, das Umschalten zwischen Produktionsmodus und Entkokungsmodus
eines Spaltofens mit weniger Personal und mit einem wesentlich geringeren Fehlbedienungsrisiko
durchzuführen, als dies nach dem Stand der Technik möglich ist. Ein hohes Maß an Sicherheit
kann auch ohne teure Rückschlagklappen und/oder Sicherheitsabblasventile erreicht
werden. Darüber hinaus bietet es die Möglichkeit, die beiden Absperrorgane TLV und
EGV so anzuordnen, dass die Verrohrung in verfahrenstechnischer Hinsicht optimiert
und gleichzeitig kostengünstig ausgeführt werden kann.
[0028] Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispielen näher erläutert
werden, in dem die wichtigsten Prozessschritte beschrieben werden, die bei der automatischen
Schaltung der Absperrorgane TLV und EGV eines Spaltofens ablaufen, wenn dieser zwischen
Produktionsmodus und Entkokungsmodus umgeschaltet wird.
[0029] Wird der Spaltofen vom Produktionsmodus in den Entkokungsmodus umgeschaltet, ist
TLV zunächst vollständig geöffnet und EGV vollständig geschlossen. Der automatische
Schaltvorgang der beiden Absperrventile TLV und EGV wird über ein elektrisches, von
einem Operator oder der elektronischen Steuerung des Spaltofens gegebenes Startsignal
ausgelöst.
[0030] Wird zur Regelung des Druckverlusts über TLV ein kontinuierlich arbeitender Regler,
wie z. B. ein elektrischer PID-Regler eingesetzt, so wird dieser im folgenden Prozessschritt
mit einem voreingestellten Differenzdrucksollwert DP-soll aktiviert. Nachfolgend beginnt
das Absperrorgan TLV sich mit seiner normalen Verfahrgeschwindigkeit zu schließen.
Bei Erreichen eines voreingestellten Umschaltpunktes, wird die Verfahrgeschwindigkeit
deutlich auf ca. 10% der normalen Verfahrgeschwindigkeit reduziert. Überschreitet
der Differenzdruck DP, der mit Fortschreiten des Schließvorgangs von TLV ansteigt,
den am PID-Regler voreingestellten Sollwert DP-soll, gibt der PID-Regler ein Stellsignal
an den Stellantrieb von EGV aus, wodurch EGV mit langsamer Verfahrgeschwindigkeit
beginnt, sich zu öffnen. Je nach der Größe und dem Vorzeichen der durch den PID-Regler
berechneten Regelabweichung, gibt der PID-Regler Stellsignale zum Öffnen oder Schließen
an den Stellantrieb von EGV. Sobald TLV vollständig geschlossen ist, gibt ein extern
angebrachter Endschalter ein Signal zur Deaktivierung des PID-Reglers aus. Nachdem
EGV vollständig geöffnet ist, wird der automatische Schaltvorgang beendet.
[0031] Werden zur Regelung des Druckverlusts über TLV zwei Differenzdruckschalter eingesetzt,
beginnt nach dem Sart des automatischen Schaltvorgangs das Absperrorgan TLV sich mit
seiner normalen Verfahrgeschwindigkeit zu schließen. Bei Erreichen eines voreingestellten
Umschaltpunktes, wird die Verfahrgeschwindigkeit deutlich auf ca. 10% der normalen
Verfahrgeschwindigkeit reduziert. Überschreitet der Differenzdruck DP, der mit Fortschreiten
des Schließvorgangs ansteigt, die an einem der beiden Differenzdruckschalter eingestellte
Obergrenze DPO (z. B. 1,1 bar), gibt der Differenzdruckschalter ein Stellsignal an
den Stellantrieb von EGV aus, durch das EGV mit langsamer Verfahrgeschwindigkeit beginnt
sich zu öffnen. Das Stellsignal zum Öffnen von EGV wird solange ausgegeben, bis DP
auf einen Wert gesunken ist, der kleiner ist als DPO abzüglich eines eingestellten
ersten Schaltbereiches (z. B. 60mbar). Da TLV sich immer weiter schließt, steigt DP
wieder an. Sobald DP die Obergrenze DPO wieder überschreitet, wird durch den Differenzdruckschalter
erneut ein Stellsignal zum Öffnen von EGV ausgegeben. Sollte DP eine am zweiten Differenzdruckschalter
eingestellte Untergrenze DPU (z. B. 0,9bar) unterschreiten, so wird von diesem Differenzdruckschalter
ein Stellsignal an den Stellantrieb von EGV ausgegeben, durch das EGV in Schließrichtung
verfahren wird. Der Schließvorgang wird solange fortgesetzt, bis DP auf einen Wert
gestiegen ist, der größer ist als DPU zuzüglich eines am zweiten Differenzdruckschalter
eingestellten zweiten Schaltbereiches (z. B. 60mbar). Sobald TLV vollständig geschlossen
ist, wird EGV ohne weitere Unterbrechung vollständig geöffnet und der Schaltvorgang
beendet.
[0032] Wird der Spaltofen vom Entkokungsmodus in den Produktionsmodus umgeschaltet, ist
TLV zunächst vollständig geschlossen und EGV vollständig geöffnet. Der automatische
Schaltvorgang der beiden Absperrventile TLV und EGV wird über ein elektrisches, von
einem Operators oder der elektronischen Steuerung des Spaltofens gegebenes Startsignal
ausgelöst.
[0033] Wird zur Regelung des Druckverlusts über TLV ein kontinuierlich arbeitender Regler,
wie z. B. ein elektrischer PID-Regler eingesetzt, so wird dieser im folgenden Prozessschritt
mit einem voreingestellten Differenzdrucksollwert DP-soll aktiviert. Nachfolgend beginnt
das Absperrorgan EGV sich mit seiner normalen Verfahrgeschwindigkeit zu schließen.
Bei Erreichen eines voreingestellten Umschaltpunktes, wird die Verfahrgeschwindigkeit
deutlich auf ca. 10% der normalen Verfahrgeschwindigkeit reduziert. Mit Fortschreiten
des Schließvorgangs von EGV steigt der Differenzdruck DP an. Erreicht DP einen Grenzwert,
der z. B. 50mbar kleiner ist als der am PID-Regler voreingestellte Sollwert DP-soll,
beginnt TLV sich mit langsamer Verfahrgeschwindigkeit zu öffnen. Solange DP kleiner
ist als DP-soll, wird EGV immer weiter geschlossen. Der unterhalb DP-soll gelegene
Grenzwert wird durch einen Differenzdruckschalter überwacht, der bei unterschreiten
des Grenzwertes ein Stoppsignal an den Stellantrieb von TLV ausgibt, das solange ansteht,
bis DP den Grenzwert wieder überschreitet. Je nach der Größe und dem Vorzeichen der
durch den PID-Regler berechneten Regelabweichung, gibt der PID-Regler Stellsignale
zum Öffnen oder Schließen an den Stellantrieb von EGV. Sobald EGV vollständig geschlossen
ist, gibt ein extern angebrachter Endschalter ein Signal zur Deaktivierung des PID-Reglers
aus. Nachdem TLV vollständig geöffnet ist, wird der automatische Schaltvorgang beendet.
[0034] Werden zur Regelung des Druckverlusts über TLV zwei Differenzdruckschalter eingesetzt,
beginnt nach dem Sart des automatischen Schaltvorgangs das Absperrorgan EGV sich mit
seiner normalen Verfahrgeschwindigkeit zu schließen. Bei Erreichen eines voreingestellten
Umschaltpunktes, wird die Verfahrgeschwindigkeit deutlich auf ca. 10% der normalen
Verfahrgeschwindigkeit reduziert. Überschreitet der Differenzdruck DP, der mit Fortschreiten
des Schließvorgangs ansteigt, die an einem der beiden Differenzdruckschalter eingestellte
Untergrenze DPU (z. B. 0,9bar), gibt der Differenzdruckschalter ein Stellsignal an
den Stellantrieb von TLV aus, durch das TLV mit langsamer Verfahrgeschwindigkeit beginnt
sich zu öffnen. Das Stellsignal zum Schließen von EGV wird solange ausgegeben, bis
DP auf einen Wert gestiegen ist, der größer ist als DPU zuzüglich eines eingestellten
ersten Schaltbereiches (z. B. 60 mbar). Da TLV sich immer weiter öffnet, fällt DP
wieder ab. Sobald DP die Untergrenze DPU wieder unterschreitet, wird durch den Differenzdruckschalter
erneut ein Stellsignal zum Schließen von EGV ausgegeben. Sollte DP eine am ersten
Differenzdruckschalter eingestellte Obergrenze DPO (z. B. 1,1 bar) überschreiten,
so wird von diesem Differenzdruckschalter ein Stellsignal an den Stellantrieb von
EGV ausgegeben, durch das EGV geöffnet wird. Das Öffnen wird solange fortgesetzt,
bis DP auf einen Wert gefallen ist, der kleiner ist als DPO abzüglich eines eingestellten
zweiten Schaltbereiches (z. B. 60mbar). Sobald EGV vollständig geschlossen ist, wird
TLV ohne weitere Unterbrechung vollständig geöffnet und der Schaltvorgang beendet.
1. Verfahren zur Umschaltung eines Spaltofens zwischen Produktionsmodus und Entkokungsmodus,
wobei ein in der Transferleitung angeordnetes, mit einem ersten Stellantrieb ausgestattetes
erstes Absperrorgan (TLV) und ein in der Entkokungsleitung angeordnetes, mit einem
zweiten Stellantrieb ausgestattetes zweites Absperrorgan (EGV) gleichzeitig verfahren
werden und wobei der Differenzdruck DP über das Absperrorgan TLV kontinuierlich gemessen
und überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren der Absperrorgane TLV und EGV automatisiert durchgeführt wird, wobei
TLV monoton zwischen seinen Endlagen bewegt wird, während der zweite Stellantrieb
über das Stellsignal einer Regeleinrichtung angesteuert und EGV dadurch so verfahren
wird, dass DP stets einem vorgegebene Sollwert (DP-soll) angenähert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert für DP in ein elektrisches Signal umgewandelt und als Istwert (DP-ist)
der Regeleinrichtung zugeführt wird, die auf Grundlage des Vergleichs von DP-ist mit
DP-soll ein kontinuierliches elektrisches Stellsignal an den Stellantrieb von EGV
ausgibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass DP mittels zweier Druckschalter überwacht und geregelt wird, wobei der eine Druckschalter
bei Überschreiten einer Obergrenze (DPO) und der andere Druckschalter bei Unterschreiten
einer Untergrenze (DPU) von DP ein diskretes elektrisches Stellsignal an den Stellantrieb
von EGV ausgibt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Absperrorgane TLV und EGV jeweils mit wenigstens zwei unterschiedlichen
Geschwindigkeiten verfahren werden, wobei die Größe der Verfahrgeschwindigkeit abhängig
von der momentanen Position des Absperrorgans ist.
5. Vorrichtung zur Umschaltung eines Spaltofens zwischen Produktionsmodus und Entkokungsmodus,
umfassend ein erstes, in der Transferleitung angeordnetes Absperrorgan (TLV) und ein
zweites, in der Entkokungsleitung angeordnetes Absperrorgan (EGV) sowie eine Differenzdruckmesseinrichtung,
mit der der Differenzdruck DP über das Absperrorgan TLV kontinuierlich mess- und überwachbar
ist, wobei die beiden Absperrorgane jeweils einen Stellantrieb aufweisen, über den
sie gleichzeitig verfahrbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Regeleinrichtung umfasst, über die EGV so verfahrbar ist, dass DP stets
einem vorgegebene Sollwert (DP-soll) angenähert wird, während TLV sich monoton zwischen
seinen Endlagen bewegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Regeleinrichtung um einen elektrischen PID-Regler handelt, dem der
in ein elektrisches Signal umgewandelte Messwert für DP als Ist-Wert (DP-ist) zuführbar
ist und der auf Grundlage des Vergleichs von DP-ist mit DP-soll ein kontinuierliches
elektrisches Stellsignal an den Stellantrieb von EGV ausgibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung mit zwei Druckschaltern realisiert ist, wobei der eine Druckschalter
bei Überschreiten einer Obergrenze (DPO) und der andere Druckschalter bei Unterschreiten
einer Untergrenze (DPU) von DP ein diskretes elektrisches Stellsignal an den Stellantrieb
von EGV ausgibt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Absperrorgane TLV und EGV jeweils mit Endschaltern und analogen Stellungsrückmeldern
ausgestattet sind.