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    • 专利摘要:
    Das Verfahren dient zum Betreiben einer Luftzerlegungsanlage zur Gewinnung von Sauerstoff an Bord eines Flugzeugs mit mindestens zwei Molekularsiebkammern, wobei ein Teilmassenstrom des in der jeweils adsorbierenden Molekularsiebkammer gewonnenen Sauerstoffs zum Spülen einer desorbierenden Molekularsiebkammer zugeführt wird. Dabei wird die Menge des der desorbierenden Molekularsiebkammer zugeführten Spülsauerstoffs gesteuert.The method is for operating an air separation plant for obtaining oxygen on board an aircraft having at least two Molekularsiebkammern, wherein a partial mass flow of the oxygen obtained in the adsorbing Molekularsiebkammer is supplied to rinse a desorbing Molekularsiebkammer. In this case, the amount of flushing oxygen supplied to the desorbing molecular sieve chamber is controlled.
    公开号:DE102004026650A1
    申请号:DE200410026650
    申请日:2004-06-01
    公开日:2006-01-05
    发明作者:Rüdiger Meckes；Jürgen PFENNIG；Wolfgang Rittner
    申请人:Draeger Aerospace GmbH；
    IPC主号:B01D53-04
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Luftzerlegungsanlagezur Gewinnung von Sauerstoff an Bord eines Flugzeugs mit den im Oberbegriffdes Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen sowie eine Luftzerlegungsanlagezum Ausführen diesesVerfahrens.TheThe invention relates to a method for operating an air separation plantfor the recovery of oxygen on board an aircraft with those in the preambleof claim 1 features and an air separation plantto do thisProcess.
    [0002] ZurGewinnung von Sauerstoff an Bord von Flugzeugen werden üblicherweiseLuftzerlegungsanlagen verwendet, die nach dem Prinzip der Druckwechseladsorptiondie Luftbestandteile Stickstoff und Sauerstoff voneinander trennen.toObtaining oxygen on board aircraft is commonAir separation plants used according to the principle of pressure swing adsorptionseparate the air components nitrogen and oxygen.
    [0003] Dabeierfolgt die Luftzerlegung so, dass Luft bei erhöhtem Druck durch ein Molekularsiebgeleitet wird, wobei sich der leicht adsorbierbare Stickstoff an derOberflächeeines Molekularsiebs anreichert, während der aufgrund seiner geringerenMolekülgröße nichtadsorbierbare Sauerstoff das Molekularsieb passiert.therethe air separation takes place so that air at elevated pressure through a molecular sieveis passed, wherein the easily adsorbable nitrogen at thesurfaceof a molecular sieve enriches while due to its lowerMolecular size is notadsorbable oxygen passes through the molecular sieve.
    [0004] DieBeladung des Molekularsiebs kann bis zum Erreichen eines Gleichgewichtszustandserfolgen. Danach ist dessen Adsorptionsvermögen erschöpft. Um den Prozess der Luftzerlegungerneut durchführenzu können,ist die Regeneration des beladenen Adsorbers, d.h. eine Desorptiondes Adsorbers erforderlich, die durch eine Druckabsenkung und anschließende Spülung erfolgt.TheLoading of the molecular sieve can take place until an equilibrium state is reachedrespectively. Thereafter, its adsorption capacity is exhausted. To the process of air separationperform againto be able tois the regeneration of the loaded adsorber, i. a desorptionthe adsorber required, which takes place by a pressure reduction and subsequent rinsing.
    [0005] Umeine Luftzerlegung mit quasi-kontinuierlicher Gewinnung von Sauerstoffgewährleistenzu können,sind mindestens zwei parallel betriebene Molekularsiebkammern erforderlich,von denen sich jeweils eine im Adsorptionstakt befindet, während die anderezeitgleich regeneriert wird.Aroundan air separation with quasi-continuous extraction of oxygenguaranteeto be able toat least two molecular sieve chambers operated in parallel are required,one of which is in Adsorptionsstakt, while the otheris regenerated at the same time.
    [0006] ZumSpülender zu regenerierenden Molekularsiebkammer wird dem Produktgasstromder adsorbierenden Molekularsiebkammer üblicherweise ein Teilgasstromentzogen und der desorbierenden Molekularsiebkammer zugeführt.To thedo the washing upthe molecular sieve chamber to be regenerated becomes the product gas streamThe adsorbing Molekularsiebkammer usually a partial gas streamwithdrawn and fed to the desorbing Molekularsiebkammer.
    [0007] DieSpülungder desorbierenden Molekularsiebkammer erfolgt bei bekannten Luftzerlegungsanlagenan Bord von Flugzeugen, indem den adsorbierenden Molekularsiebkammernwährendderen gesamten Adsorptionszyklen ein Teil des Produktgasstroms entzogenwird und als Spülgasder desorbierenden Molekularsiebkammer zugeführt wird. Dabei erfolgt dieBegrenzung der Spülgasmenge über eine starreDrosselvorrichtung.TheflushThe desorbing Molekularsiebkammer takes place in known air separation plantsaboard airplanes by the adsorbing molecular sieve chamberswhiletheir entire adsorption cycles withdrawn a portion of the product gas streamis and as purge gasthe desorbing Molekularsiebkammer is supplied. In doing so, theLimiting the amount of purge gas through a rigidThrottling device.
    [0008] DieseVorgehensweise führtbeispielsweise bei der Luftzerlegung in großer Flughöhe, in der sich die Adsorptionszyklenaufgrund des dort herrschenden geringeren Luftdrucks verlängern, dazu,dass die zum Spülender desorbierenden Molekularsiebkammer zur Verfügung gestellte Spülgasmengegrößer alseigentlich erforderlich ist. Dies verringert den Wirkungsgrad derLuftzerlegungsanlage und wirkt sich negativ auf deren Energiebedarf,Größe und Gewicht aus.TheseProcedure leadsFor example, in the air separation at high altitude, in which the adsorption cyclesbecause of the lower air pressure prevailing there,that for rinsingthe amount of purge gas made available to the desorbing molecular sieve chambergreater thanactually required. This reduces the efficiency ofAir separation plant and has a negative impact on their energy needs,Size and weight off.
    [0009] DieAufgabe dieser Erfindung ist es, das Verfahren zum Betreiben einerLuftzerlegungsanlage zur Gewinnung von Sauerstoff an Bord von Flugzeugen sozu modifizieren, dass die oben genannten Nachteile nicht auftretenund die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens verbessert wird. Darüber hinaussoll eine entsprechende Luftzerlegungsanlage geschaffen werden.TheObject of this invention is to provide the method for operating aAir separation plant for the recovery of oxygen on board aircraftto modify that the above-mentioned disadvantages do not occurand the economy of the process is improved. Furthermorea corresponding air separation plant is to be created.
    [0010] Derverfahrensmäßige Teildieser Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 angegebenenMerkmalen gelöst.Eine Luftzerlegungsanlage zur Ausführung dieses Verfahrens istin Anspruch 4 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindungergeben sich aus den Unteransprüchen,der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung.Of theprocedural partThis object is achieved with the specified in claim 1Characteristics solved.An air separation plant for carrying out this method isdefined in claim 4. Preferred embodiments of the inventionemerge from the subclaims,the following description and the drawing.
    [0011] Beidem erfindungsgemäßen Verfahrenzum Betreiben einer Luftzerlegungsanlage zur Gewinnung von Sauerstoffan Bord eines Flugzeugs mit mindestens zwei Molekularsiebkammernwird ein Teilmassenstrom des in der jeweils adsorbierenden Molekularsiebkammergewonnen Sauerstoffs zum Spüleneiner desorbierenden Molekularsiebkammer zugeführt. Dabei wird die Menge desder desorbierenden Molekularsiebkammer zugeführten Spülsauerstoffs gesteuert, umnur so viel Sauerstoff abzuzweigen wie zur Desorption erforderlichist.atthe method according to the inventionfor operating an air separation plant for the production of oxygenaboard an aircraft with at least two molecular sieve chambersis a partial mass flow of the adsorbing molecular sieve in each casewon oxygen for rinsingfed to a desorbing Molekularsiebkammer. The amount of thethe desorbed molecular sieve chamber supplied flushing oxygen controlled toto divert only as much oxygen as required for desorptionis.
    [0012] Wiebeim Betreiben von Luftzerlegungsanlagen mit mehreren, zumindestzwei, parallel geschalteten Molekularsiebkammern üblich, wirdein Teil des von den adsorbierenden Molekularsiebkammern erzeugtenProduktgases abgezweigt und der desorbierenden Molekularsiebkammerals Spülgaszugeführt. Während derAdsorption einer Molekularsiebkammer wird die Sauerstoffkonzentrationund der Massenstrom des gewonnenen Produktgases gemessen und beiErreichen von minimal zulässigenWerten von der Adsorption zur Desorption umgeschaltet, d.h. diezuvor adsorbierende Molekularsiebkammer wird regeneriert.Aswhen operating air separation plants with several, at leasttwo, parallel molecular sieve chambers usual, isa part of the adsorbing Molekularsiebkammern generatedProduct gas diverted and the desorbing molecular sieveas a purge gasfed. During theAdsorption of a molecular sieve chamber becomes the oxygen concentrationand the mass flow of the recovered product gas measured and atAchieve minimum permissibleValues switched from adsorption to desorption, i. thepreviously adsorbing molecular sieve chamber is regenerated.
    [0013] Abweichendvon dem Stand der Technik wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahrenzum Betreiben einer Luftzerlegungsanlage darauf verzichtet, derdesorbierenden Molekularsiebkammer während der gesamten Adsorptionsphaseeinen immer gleichen Spülgasmassenstromzukommen zu lassen. Stattdessen wird der der desorbierenden MolekularsiebkammerzugeführteSpülgasmassenstromderart gesteuert, dass nur die zur Regenerierung des Molekularsiebserforderliche Menge an Spülsauerstoff bzw.Spülgasvon dem Produktgasstrom entnommen wird.Notwithstanding the prior art, in the method according to the invention for operating an air separation plant, it is dispensed with to provide the desorbing molecular sieve chamber with the same purge gas mass flow during the entire adsorption phase. Instead, the purge gas mass flow supplied to the desorbent molecular sieve chamber is controlled such that only the amount of purge oxygen or purge gas required to regenerate the molecular sieve is removed from the product gas stream.
    [0014] Aufdiese Weise wird der Wirkungsgrad der Luftzerlegungsanlage, d.h.das Verhältnisvon Produktgas, das der Sauerstoffversorgung des Flugzeugs zugeführt wirdund von Produktgas, welches als Spülgas wieder in die Luftzerlegungsanlagerückgeführt wird,bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens über alleFlug-, Einsatz- und Betriebszuständedeutlich verbessert. So wird der Sauerstoffversorgung des Flugzeugsvon der Luftzerlegungsanlage immer die größtmögliche Sauerstoffmenge zurVerfügunggestellt. Dies wirkt sich auch positiv auf den Energiebedarf derLuftzerlegungsanlage aus. Des Weiteren kann die Größe und dasGewicht der Luftzerlegungsanlagen gegenüber den bekannten Luftzerlegungsanlagenan Bord von Flugzeugen verringert werden.Onthis way, the efficiency of the air separation plant, i.The relationshipof product gas supplied to the aircraft's oxygen supplyand of product gas, which as a purge gas back into the air separation plantis returned,when applying the method of the invention over allFlight, operational and operating conditionsclearly improved. This is how the oxygen supply of the aircraftfrom the air separation plant always the largest possible amount of oxygen todisposalposed. This also has a positive effect on the energy requirements of theAir separation plant off. Furthermore, the size and theWeight of the air separation plants compared to the known air separation plantsbe reduced on board aircraft.
    [0015] DieMengensteuerung des der desorbierenden Molekularsiebkammer zugeführten Spülsauerstoffserfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaftdurch Steuern des Zuflussquerschnitts, also beispielsweise mittelseines Proportionalventils.TheRate control of the desorbed molecular sieve chamber supplied flushing oxygentakes place in the inventive method advantageousby controlling the inflow cross section, so for example by meansa proportional valve.
    [0016] Hierbeiwird der Querschnitt der Zuflussleitung zu der desorbierenden Molekularsiebkammer unddamit einhergehend der Spülgasmassenstrom entsprechendden Flug- und Betriebsbedingungen verändert. Die Größe des Zuflussquerschnittswird so eingestellt, dass nur die zum Regenerieren der Molekularsiebkammererforderliche Spülgasmengeder entsprechenden Molekularsiebkammer zugeführt wird.in this connectionthe cross-section of the feed line to the desorbing molecular sieve chamber andconcomitantly the purge gas mass flow accordinglychanged the flight and operating conditions. The size of the inflow cross sectionis adjusted so that only those to regenerate the molecular sieve chamberrequired amount of purge gasthe corresponding molecular sieve chamber is supplied.
    [0017] Sokann zum Beispiel in großerFlughöheder Zuflussquerschnitt verringert werden. Da sich mit zunehmenderFlughöhedie Adsorptionsphasen verlängern,vergrößert sichauch die Zeitspanne, in der einer desorbierenden MolekularsiebkammerSpülgas zugeführt wird.Diese längere Spülphase wirddurch die aus der Verringerung des Zuflussquerschnitts resultierendeVerringerung des Spülgasmassenstroms ausgeglichen,so dass nur die zum Spülenerforderliche Menge an Spülgasdem Produktgas entnommen wird.Socan be great for examplealtitudethe inflow cross section can be reduced. As with increasingaltitudeextend the adsorption phases,increasesalso the time span in which a desorbing molecular sieve chamberPurge gas is supplied.This longer rinse phase willby the resulting from the reduction of the inflow cross sectionReduction of purge gas mass flow balanced,leaving only the rinserequired amount of purge gasis taken from the product gas.
    [0018] Eskann aber auch zweckmäßig sein,die Mengensteuerung des Spülsauerstoffs,welcher der desorbierenden Molekularsiebkammer zugeführten wird,durch ein Ändernder Zuflusszeiten vorzunehmen.Itbut it can also be usefulthe quantity control of the flushing oxygen,which is fed to the desorbing molecular sieve chamber,by changingto make the inflow times.
    [0019] Indiesem Fall wird vorteilhaft der von dem Produktgasstrom zum Spülen derdesorbierenden Molekularsiebkammer abgeleitete Spülgasmassenstromermittelt und die Zuflussleitung zu der desorbierenden Molekularsiebkammerbei Erreichen der zur Regeneration des Molekularsiebs erforderlichen Spülgasmengeverschlossen.InIn this case, the advantage of the product gas stream for rinsing thedesorbing molecular sieve chamber derived purge gas mass flowdetermined and the supply line to the desorbing Molekularsiebkammerupon reaching the amount of purge gas required to regenerate the molecular sievelocked.
    [0020] Umden Wirkungsgrad der Luftzerlegungsanlage zu verbessern, kann esauch von Vorteil sein, die oben beschriebene Mengensteuerung desSpülgasesdurch ein kombiniertes Steuern des Querschnitts der Zuflussleitungund der Zuflusszeit vorzunehmen.AroundIt can improve the efficiency of the air separation plantalso be advantageous, the above-described quantity control ofpurge gasby a combined control of the cross section of the inflow pipeand the inflow time.
    [0021] ZurDurchführungdes oben beschriebenen Verfahrens sind an der Luftzerlegungsanlagezur Gewinnung von Sauerstoff an Bord eines Flugzeugs Mittel zumSteuern der Spülsauerstoffmengevorgesehen.toexecutionof the method described above are at the air separation plantfor obtaining oxygen on board an aircraft means forControlling the purge oxygen amountintended.
    [0022] Bevorzugtzählenhierzu neben einer Sensorik, die die Sauerstoffkonzentration undden Massenstrom des Produktgases ermittelt, eine Auswerteeinheit,welche die Messergebnisse der Sensorik verarbeitet und eine mitdieser Auswerteinheit verbundene Steuerungseinheit, die auf derGrundlage der Auswertung eine in der Spülgaszufuhr angeordnete variableDrosselvorrichtung ansteuert.Preferscountingthis in addition to a sensor that determines the oxygen concentration anddetermines the mass flow of the product gas, an evaluation unit,which processes the measurement results of the sensors and one withThis evaluation unit associated control unit, which on theBasis of the evaluation arranged in the purge gas supply variableThrottle device drives.
    [0023] Zurvariablen Drosselung der Spülgaszufuhr weisendie Mittel zum Steuern der Spülsauerstoffmengezweckmäßigerweisezumindest ein Ventil auf, dessen Durchflussquerschnitt steuerbarist.tovariable throttling of the purge gas supply havethe means for controlling the purge oxygen amountexpedientlyat least one valve whose flow cross-section controllableis.
    [0024] DasVentil, bei dem es sich beispielsweise um ein Proportionalventiloder ein Digitalventil handeln kann, wird von der Steuerungseinheitangesteuert, wobei durch entsprechende Steuerimpulse der Durchflussquerschnittentsprechend des zum Regenerieren der desorbierenden Molekularsiebkammer benötigten Spülgasmassenstromsvergrößert oder verringertwerden kann.TheValve, which is for example a proportional valveor a digital valve can act, is from the control unitcontrolled, whereby by corresponding control pulses of the flow cross-sectionaccording to the purge gas mass flow needed to regenerate the desorbent molecular sieve chamberincreased or decreasedcan be.
    [0025] Ineiner weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Luftzerlegungsanlage weisendie Mittel zum Steuern der Spülsauerstoffmengeeine Zeitsteuerung auf, durch die die Öffnungszeit des zuführendenVentils steuerbar ist.Ina further advantageous embodiment of the air separation plant according to the invention havethe means for controlling the purge oxygen amounta time control by which the opening time of the supplyingValve is controllable.
    [0026] DieZeitsteuerung steuert die Öffnungszeit desin der Zuflussleitung angeordneten Ventils in Abhängigkeitdes von der Sensorik gemessenen zur Verfügung stehenden Spülgasmassenstroms.Nach Ablauf einer ermittelten Durchflusszeit veranlasst die Zeitsteuerungdas Verschließender Zufuhrleitung.TheTime control controls the opening time of thein the supply line arranged valve in dependenceof the available measured by the sensor Spülgasmassenstroms.After expiry of a determined flow time causes the timingthe closingthe supply line.
    [0027] DieErfindung ist nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestelltenAusführungsbeispielserläutert.Die Figur zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Luftzerlegungsanlagezur Gewinnung von Sauerstoff an Bord eines Flugzeugs.TheInvention is described below with reference to an illustrated in a drawingembodimentexplained.The figure shows a block diagram of an air separation plant according to the inventionfor obtaining oxygen on board an aircraft.
    [0028] EinerLuftzerlegungsanlage 2 wird über eine Zufuhrleitung 4 Luftzugeführt,die in der Umgebung des Flugzeugs angesaugt wird. Die Luftzerlegungsanlage 2 arbeitetnach dem Prinzip der Druckwechseladsorption und weist zumindestzwei Molekularsiebkammern 4 u. 6 auf, die wechselweiseaus der angesaugten Luft Sauerstoff gewinnen oder re generiert werden.Die dargestellte Molekularsiebkammer 4 befindet sich ineiner Adsorptionsphase, während dieMolekularsiebkammer 6 regeneriert wird.An air separation plant 2 is via a supply line 4 Supplied air, which is sucked in the vicinity of the aircraft. The air separation plant 2 works on the principle of pressure swing adsorption and has at least two molecular sieve chambers 4 u. 6 on, the alternately from the sucked air oxygen to win or re generated. The illustrated molecular sieve chamber 4 is in an adsorption phase while the molecular sieve chamber 6 is regenerated.
    [0029] Inder sauerstoffgewinnenden, d.h. adsorbierenden Molekularsiebkammer 4 wirddie angesaugte Luft verdichtet und durchströmt unter Druck ein Molekularsieb.An diesem Molekularsieb wird der in der Luft enthaltende Stickstoffadsorptiv gebunden, währenddas Produktgas, bei dem es im Wesentlichen um Sauerstoff handelt,das Molekularsieb durchdringt und über eine Versorgungsleitung 10 einer nichtdargestellten Sauerstoffversorgung des Flugzeuges zur Verfügung gestelltwird.In the oxygen-absorbing, ie adsorbing molecular sieve chamber 4 the sucked air is compressed and flows through a molecular sieve under pressure. At this molecular sieve, the nitrogen containing in the air is adsorptively bound, while the product gas, which is essentially oxygen, permeates the molecular sieve and via a supply line 10 an oxygen supply, not shown, of the aircraft is made available.
    [0030] Während derSauerstoffgewinnung setzen sich in der adsorbierenden Molekularsiebkammer 4 immermehr Stickstoffmolekülean dem Molekularsieb fest, so dass dessen Adsorptionsvermögen nacheiner gewissen Zeit erschöpftist. Um wieder Luft zerlegen zu können, muss dieses Molekularsieb regeneriert,d. h. desorbiert werden.During oxygen production settle in the adsorbent molecular sieve chamber 4 More and more nitrogen molecules to the molecular sieve, so that its adsorption capacity is exhausted after a certain time. In order to be able to decompose air again, this molecular sieve must be regenerated, ie desorbed.
    [0031] DieDesorption des beladenen Molekularsiebs erfolgt durch einen Druckabbauund ein anschließendesSpülender Molekularsiebkammer 6 mit Produktgas. Das zum Spülen erforderlicheProduktgas wird der desorbierenden Molekularsiebkammer 6 vonder zu diesem Zeitpunkt Produktgas erzeugenden Molekularsiebkammer 4,zur Verfügunggestellt. Hierzu wird ein Teil des Produktgasmassenstroms der adsorbierendenMolekularsiebkammer 4 von diesem abgezweigt und über eineZufuhrleitung 12 der desorbierenden Molekularsiebkammer 6 zugeführt.The desorption of the loaded molecular sieve is effected by a pressure reduction and subsequent rinsing of the molecular sieve chamber 6 with product gas. The product gas required for purging becomes the desorbing molecular sieve chamber 6 from the product gas producing molecular sieve chamber at that time 4 , made available. For this purpose, a part of the product gas mass flow of the adsorbing Molekularsiebkammer 4 branched off from this and via a supply line 12 the desorbing molecular sieve chamber 6 fed.
    [0032] DieSauerstoffkonzentration und der Massenstrom des Produktgases werdenausgangsseitig der Luftzerlegungsanlage 2 mit Hilfe einerSensorik 14 ermittelt. Zum Verarbeiten der Messwerte der Sensorik 14 istdie Sensorik 14 mit einer Auswert- und Steuerungseinheit 16 verbunden.Die Auswert- und Steuerungseinheit 16 steuert auf der Grundlage dervon der Sensorik 14 gelieferten Messwerte den Spülgasstrom,der von der adsorbierenden Molekularsiebkammer 4 über dieZufuhrleitung 12 der desorbierenden Molekularsiebkammer 6 zugeführt wird.The oxygen concentration and the mass flow of the product gas are the output side of the air separation plant 2 with the help of a sensor 14 determined. For processing the measured values of the sensors 14 is the sensor technology 14 with an evaluation and control unit 16 connected. The evaluation and control unit 16 controls based on the of the sensors 14 supplied readings the purge gas stream coming from the adsorptive molecular sieve chamber 4 via the supply line 12 the desorbing molecular sieve chamber 6 is supplied.
    [0033] Hierfür ist inder Zufuhrleitung 12 ein variables Drosselventil 18 angeordnet,welches übereine Steuerleitung 20 von der Auswert- und Steuerungseinheit 16 ansteuerbarist. Bei dem Drosselventil 18 handelt es sich um ein stellbaresProportionalventil, alternativ kann auch ein Digitalventil oderanderes geeignetes Ventil eingesetzt werden.This is in the supply line 12 a variable throttle valve 18 arranged, which via a control line 20 from the evaluation and control unit 16 is controllable. At the throttle valve 18 it is an adjustable proportional valve, alternatively, a digital valve or other suitable valve can be used.
    [0034] InAbhängigkeitvon den von der Sensorik 14 aufgenommenen Werten für die Sauerstoffkonzentrationund den Massenstrom des Produktgases, veranlasst die Auswert- undSteuerungseinheit 16 über dieSteuerungsleitung 20 überdas Drosselventil 18 eine Vergrößerung oder Verringerung desZuflussquerschnitts der Zufuhrleitung 12 bzw. das Schließen dieserZufuhrleitung 12.Depending on the sensors 14 recorded values for the oxygen concentration and the mass flow of the product gas, causes the evaluation and control unit 16 via the control line 20 over the throttle valve 18 an increase or decrease in the inflow cross section of the supply line 12 or the closing of this supply line 12 ,
    [0035] DasSchließender Zufuhrleitung 12 kann auch zeitgesteuert erfolgen.In Abhängigkeitvon dem Drosselquerschnitt des Drosselventils 18 ermitteltdie Auswert- und Steuerungseinheit 16 die Öffnungszeit desDrosselventils 18, sodass dieses Drosselventil 18 beiErreichen der fürdie Desorption erforderlichen Spülgasmengegeschlossen wird. Dabei werden in der Auswert- und Steuerungseinheit 16 nebendem Drosselquerschnitt des Drosselventils 18 auch der dieadsorbierenden Molekularsiebkammern 4 verlassende Produktgasstromsowie Flug-, Einsatz- und Betriebsgrößen wie beispielsweise dieFlughöhebei der Ermittlung der Ventilöffnungszeitberücksichtigt. Aufdiese Weise kann die Auswert- und Steuerungseinheit 16 einoptimales, den Betriebsbedingungen angepasstes Zeitfenster für die Spülgaszufuhrzur Verfügungstellen.Closing the supply line 12 can also be timed. Depending on the throttle cross-section of the throttle valve 18 determines the evaluation and control unit 16 the opening time of the throttle valve 18 , so this throttle valve 18 is closed upon reaching the purge gas required for the desorption. These are in the evaluation and control unit 16 in addition to the throttle cross-section of the throttle valve 18 also the adsorbing molecular sieve chambers 4 leaving product gas flow as well as flight, mission and operating variables such as the altitude taken into account in the determination of the valve opening time. In this way, the evaluation and control unit 16 provide an optimal, adapted to the operating conditions time window for the purge gas supply available.
    22 LuftzerlegungsanlageAir separation plant 44 Molekularsiebmolecular sieve 66 Molekularsiebmolecular sieve 88th Zufuhrleitungsupply line 1010 Versorgungsleitungsupply line 1212 Zufuhrleitungsupply line 1414 Sensoriksensors 1616 Auswert-und Steuerungseinheitevaluableand control unit 1818 Drosselventilthrottle valve 2020 Steuerleitungcontrol line
    权利要求:
    Claims (6)
    [1]
    Verfahren zum Betreiben einer Luftzerlegungsanlage(2) zur Gewinnung von Sauerstoff an Bord eines Flugzeugsmit mindestens zwei Molekularsiebkammern (4, 6),wobei ein Teilmassenstrom des in der jeweils adsorbierenden Molekularsiebkammer(4) gewonnenen Sauerstoffs zum Spülen einer desorbierenden Molekularsiebkammer(6) zugeführt wird, dadurchgekennzeichnet, dass die Menge des der desorbierenden Molekularsiebkammer(6) zugeführtenSpülsauerstoffsgesteuert wird.Method for operating an air separation plant ( 2 ) for obtaining oxygen on board an aircraft having at least two molecular sieve chambers ( 4 . 6 ), wherein a partial mass flow of the in each adsorbing Molekularsiebkammer ( 4 ) for flushing a desorbing molecular sieve chamber ( 6 ), characterized in that the amount of the desorbing molecular sieve chamber ( 6 ) is supplied controlled flushing oxygen.
    [2]
    Verfahren zum Betreiben einer Luftzerlegungsanlage(2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mengensteuerungdes der desorbierenden Molekularsiebkammer (6) zugeführten Spülsauerstoffsdurch Steuern des Zuflussquerschnitts erfolgt.Method for operating an air separation plant ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the quantity control of the desorbing molecular sieve chamber ( 6 ) supplied purge oxygen by controlling the inflow cross section takes place.
    [3]
    Verfahren zum Betreiben einer Luftzerlegungsanlage(2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Mengensteuerung des der desorbierenden Molekularsiebkammer(6) zugeführtenSpülsauerstoffsdurch Ändernder Zuflusszeiten erfolgt.Method for operating an air separation plant ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the quantity control of the desorbing molecular sieve chamber ( 6 ) is supplied by changing the inflow times.
    [4]
    Luftzerlegungsanlage (2) zur Gewinnung von Sauerstoffan Bord eines Flugzeugs mit mindestens zwei wechselweise adsorbierendenund desorbierenden Molekularsiebkammern (4, 6),wobei die jeweils desorbierende Molekularsiebkammer (6)mit Sauerstoff der adsorbierenden Molekularsiebkammer (4) gespült wird,dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (14, 16, 18, 20)zum Steuern der Spülsauerstoffmengevorgesehen sind.Air separation plant ( 2 ) for obtaining oxygen on board an aircraft having at least two mutually adsorbing and desorbing molecular sieve chambers ( 4 . 6 ), wherein the respective desorbing molecular sieve chamber ( 6 ) with oxygen of the adsorptive molecular sieve chamber ( 4 ), characterized in that means ( 14 . 16 . 18 . 20 ) are provided for controlling the purge oxygen amount.
    [5]
    Luftzerlegungsanlage (2) nach Anspruch 4, dadurchgekennzeichnet, dass die Mittel (14, 16, 18, 20)zum Steuern der Spülsauerstoffmengezumindest ein Ventil (18) aufweisen, dessen Durchflussquerschnittsteuerbar ist.Air separation plant ( 2 ) according to claim 4, characterized in that the means ( 14 . 16 . 18 . 20 ) for controlling the flushing oxygen quantity at least one valve ( 18 ), whose flow cross-section is controllable.
    [6]
    Luftzerlegungsanlage (2) nach Anspruch 4 oder5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (14, 16, 18, 20)zum Steuern der Spülsauerstoffmenge eineZeitsteuerung aufweisen, durch die die Öffnungszeit des zuführendenVentils (18) steuerbar ist.Air separation plant ( 2 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the means ( 14 . 16 . 18 . 20 ) for controlling the purge oxygen amount have a timing by which the opening time of the supplying valve ( 18 ) is controllable.
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    KR100476573B1|2005-08-29|분자거름망형가스분리장치및그방법
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20060021505A1|2006-02-02|
    GB0511102D0|2005-07-06|
    GB2414941B|2008-09-24|
    US7407528B2|2008-08-05|
    GB2414941A|2005-12-14|
    FR2870840B1|2010-09-24|
    DE102004026650B4|2007-11-29|
    FR2870840A1|2005-12-02|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-01-05| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2008-05-29| 8364| No opposition during term of opposition|
    2008-11-20| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: DAE SYSTEMS GMBH, 23560 LUEBECK, DE |
    2011-01-20| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: B/E AEROSPACE SYSTEMS GMBH, 23560 LUEBECK, DE |
    2019-01-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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    US11/141,117| US7407528B2|2004-06-01|2005-05-31|Method for operating an air fractionization installation for obtaining oxygen on board an aircraft|
    GB0511102A| GB2414941B|2004-06-01|2005-05-31|Method for operating an air fractionization installation for obtaining oxygen on board an aircraft|
    FR0551466A| FR2870840B1|2004-06-01|2005-06-01|METHOD FOR OPERATING AN AIR DECOMPOSITION FACILITY FOR THE PRODUCTION OF OXYGEN ON BOARD AN AIRCRAFT OR OTHER AIRCRAFT AND AIR DECOMPOSITION PLANT FOR ITS IMPLEMENTATION|
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