AT503860A1 - Überwachungseinrichtung des gasrückführungssystems an tankstellenanlagen - Google Patents

Description

  Überwachungseinrichtung des Gasrückfuhrsystems an Tankstellenanlagen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtung für die Durchführung zur Überwachung der Gasrückführung an Tankstellenanlagen, insbesondere mit einem zwischen Treibstoffabgabe und Lagertank versehenem Kohlenwasseretoffwäscher, bei dem die Kohienwasserstoffanteiie in den Lagertank rückführbar sind.
Dieses Verfahren dient dazu, die im System auftretenden Drücke zu messen und gegebenenfalls Über- oder Unterdruck des Kohlenwasserstoffgemisches auf einfache Weise festzustellen und damit eine Fehlerquelle zu melden.
Es ist bekannt, eigene Rückführleitungen vorzusehen, die die Kohienwasserstoffanteiie, die während des Betankungsvorganges zwangsläufig entstehen, in den Lagertank zurückzuführen, um eine Umweltbelastung zu vermeiden.

   Dies gilt auch für die Befüllung des Lagertanks, wobei diese Kohienwasserstoffanteiie wieder in den Tankwagen zurückgeleitet werden.
Nach DE 100 07 522 A 1 ist ein Verfahren zur Trennung von KraftstoffdampfLuft-Gemischen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bekannt. Hierbei werden diese Gemische, wie sie in den Kraftstoffbehältern von Kraftfahrzeugen entstehen in seine Komponenten getrennt. Dazu ist zwischen dem Kraftstoffbehälter und dem Riter ein Vorabscheider angeordnet. In diesem werden die Kohlenwasserstoffe aus dem Gemisch abgeschieden und dem Kraftstoffbehälter wieder zugeführt. Nachteilig ist, dass die in den Kraftstofftank zurückgeführten Kohlenwasserstoffanteile mit dem Kraftfahrzeug abtransportiert werden und über den gasundichten Einfüllstutzen wieder ins Freie entweichen. Ein Kohlenwasserstoffwäscher ist nicht vorhanden.

   Aufgabe der Erfindung ist, durch ein Verfahren die Gasrückführung an Tankstellenanlagen, insbesondere mit einem zwischen Treibstoffabgabe und Lagertank versehenem Kohienwasserstoffwäscher zu überwachen und eine Einrichtung zu schaffen, durch ein Kontrollorgan, das als SicherheitsSperrventil dient und auf einfache Weise einen Hinweis vermittelt, dass die Gasrückführung in Ordnung ist, oder bei einer Störung, z.B. Ausfall einer Vakuumpumpe, oder einer Leckage des Gasrückfuhrsystems, ein Signal abgibt und den Kohienwasserstoffwäscher steuert. Es soll eine Kontrolleinrichtung für solche Gasrückführsysteme mit Kohienwasserstoffwäscher einsetzbar sein.

   Erfindungsgemäss wird das Ziel dadurch erreicht, dass die dem Kohienwasserstoffwäscher zugeführte Gasmenge von einer oder mehreren Zapfsäulen mittels deren Vakuumpumpen von einem
Gasmassendurchflussmesser erfasst wird und eine Steuerung den Volumenstrom mit der Anzahl der aktiven Vakuumpumpen vergleicht, diese Informationen entsprechend ihrer Programmierung verwendet. Damit wird erreicht, dass die Förderleistung der Vakuumpumpen durch einen Gasmassendurchflussmesser gemessen und die erfasste Gasmenge mit der Anzahl der aktiven Vakuumpumpen verglichen und die durchschnittliche Förderleistung festgehalten und die ermittelten Werte permanent aufgezeichnet und gespeichert werden.
Von Vorteil ist, wenn die zum Kohienwasserstoffwäscher leitende Gasrückführung in der Rückführleitung ein Sperrventil enthält, das bei Normaldruck geschlossen ist.

   Aufgrund der Umweltbedingungen, wie Temperatur- und Druckschwankungen sowie bei Betankungsvorgängen baut sich bei geschlossenem Sperrventil im Tankstellensystem ein Über- oder Unterdruck auf. Dieses öffnet sich, wenn ein definierter Über- bzw. Unterdruck vorhanden ist. Diese Signale werden auch dazu benutzt, den Kohienwasserstoffwäscher entsprechend seiner Aufgabe zu steuern. Des weiteren lässt sich bei geschlossenem Sperrventil feststeilen, ob das Tankstellenanlagensystem dicht ist. Auch ist von Vorteil, wenn die Gasrückführung das Sperrventil und dem Gasmassendurchflussmesser mit einer Leitung mit dem Kohienwasserstoffwäscher verbunden ist.

   Damit wird über eine Steuerung bei Bedarf der Kohienwasserstoffwäscher aktiviert.
Auch ist von Vorteil, wenn die Gasrückführung über das Sperrventil und dem Gasmassendurchflussmesser mit einer Leitung mit dem Kohienwasserstoffwäscher verbunden ist und ein weiterer Gasmassendurchflussmesser in den Entlüftungsleitungen angeordnet ist und zu einem der Tanks führt. Damit wird erreicht, dass unzulässige Druckschwankungen im Tankstellenanlagensystem nicht auftreten können.
Weiters ist von Vorteil, wenn eine Notentlüftungsleitung vor dem Kohienwasserstoffwäscher an ein als Sicherheits-Sperrventil dienendes Kontrollorgan angeschlossen ist.

   Damit können unzulässige Druckänderungen abgebaut werden, wenn diese nicht mehr ausreichend über den Kohienwasserstoffwäscher erfolgen können, z.B. bei Stromausfall.
Vorteilhaft ist, wenn Füllstandanzeigen im Kontrollorgan angeschlossen sind, deren erfasste Signale das Sperrventil und den Kohienwasserstoffwäscher steuern. Damit wird der Kohienwasserstoffwäscher in Betrieb gesetzt bzw. wieder abgeschaltet.
Auch ist vorteilhaft, wenn das Kontrollorgan bei Stromausfall als SicherheitsSperrventil dient und unzulässige Druckschwankungen ausgleicht. Damit werden unzulässige Drücke vermieden und über die Notentlüftungsleitung abgebaut und die Anlage vor Beschädigung geschützt.
Femer ist vorteilhaft, wenn die Dichtheit im Tankstellensystem durch das Kontrollorgan überprüft wird. Damit kann eine auftretende oder vorhandene Leckage festgestellt werden.

   Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist von Vorteil, wenn bei Verwendung mehrerer Zapfsäulen deren Entlüftungsleitungen durch eine Sammelstelle mit dem Kontrollorgan und nachgeschaltetem Kohienwasserstoffwäscher zusammengeführt sind. Damit wird erreicht, dass alle austretenden Gasströme erfasst werden können und mit einem Gasmassendurchflussmesser die Gasmenge aller Rückführpumpen erfassen.
Weiters ist von Vorteil, wenn das Kontrollorgan aus einem beispielsweise zylinderförmigen, mit einem flüssigen Medium definiert gefüllten Behälter besteht, im Inneren einen weiteren, oben geschlossenen, am unteren Ende offenen Hohlkörper, z.B. Zylinder kleineren Durchmessers aufweist, in dem die Entlüftungsleitung vom Verteiler führt.

   Damit dient das Kontrollorgan als Sicherheits-Sperrventil, wenn Druckunterschiede auftreten.
Von Vorteil ist auch, wenn der Behälter in zwei Hohlräume als Druckräume, einen Syphon bildend, unterteilt ist und die in den inneren Druckraum führende Entlüftungsleitung von der Sammelsteile über Öffnungen die Kohienwasserstoffanteiie geführt und der äussere Druckraum mit der Überdruckleitung verbunden ist. Damit ist die Möglichkeit des Messens der Füllstandshöhe bei veränderlichen Drücken gegeben.
Von Vorteil ist auch, wenn im inneren und äusseren Druckraum je ein Niveaugeber als Signalgeber angeordnet ist.

   Damit wird erreicht, dass der Flüssigkeitsstand des Mediums, d.h. die Stellung der Niveaugeber für ein Signal dient und somit Störungen der Funktionsfähigkeit des Gasrückfuhrsystems automatisch feststellt und eine einfache Korrektur ermöglicht.
Es ist von Vorteil, wenn die Druckräume gleiche Volumina aufweisen. Dadurch sind gleiche Niveaustände gegeben und auch ersichtlich, dass die aneinander abweichenden Drücke ein einheitliches Mass für die Signale der Niveaugeber abgeben.
Ferner ist von Vorteil, wenn am Behälter ein an der Abdeckung angeordneter Befüllstutzen und am Boden ein Entleerungsstutzen angeordnet ist. Damit kann man stets den definierten Flüssigkeitsstand des Mediums aufrechterhalten, bzw. erneuern, falls dieser sich aufgrund von Umwelteinflüssen ändern sollte.
Anhand eines Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert.

   Es zeigen:
Fig. 1 schematischer Aufbau der Tankstellenanlage Fig. 2 Ausbildung des Kontrollorgans.
Die Fig. 1 zeigt schematisch dargestellt, den Aufbau der Tankstellenanlage. Unterirdisch ist beispielsweise ein Tank 1 zur Aufnahme und Lagerung von Normalbenzin, der Tank 2 für Superbenzin vorgesehen. Es können aber andere Treibstoffarten, wie Diesel oder deren Varianten verwendet werden. An der oberen Stelle der Tanks 1, 2 sind Füll- und Entnahmestutzen 3 angeordnet. Oberirdisch sind dann die Zapfsäulen 4 mit dem zugehörigen Füllschacht 5 und dem Kohienwasserstoffwäscher 6 angeordnet. Die Zapfsäule 4 enthält für jede Abgabeleitung eine Vakuumpumpe 12.
Der Füllschacht 5 beherbergt die Befüllstellen 16, die mit den Einfüllleitungen 7 die Verbindung mit den Tanks 1 und 2 bilden.

   Ferner ist noch je eine Gaspendelleitung 8 angeordnet, die beim Befüllen des Treibstoffs einerseits die Kohlenwasserstoffanteile in den Tankwagen zurückleiten, andererseits beim Betankungsvorgang die Kohlenwasserstoffanteile in den jeweiligen Tank 1 oder 2 bringen. Schliesslich ist noch ein Kohienwasserstoffwäscher 6 vorgesehen, der die Kohienwasserstoffanteiie über die Be- und Entlüftungsleitung die ansonst austretenden Gase reinigt. An der obersten Stelle des Kohlenwasserstoffwäschers 6 ist eine nach oben führende, offene Überdruckleitung 9 vorgesehen, die mit einer Regenhaube 11 abgedeckt Ist. Eine ebenfalls nach oben führende Notentlüftungsleitung 15 enthält das Kontrollorgan und ist als Behälter 14 ausgebildet. Von der Gaspendelleitung 8 führt die Leitung 18 zum Kohienwasserstoffwäscher 6.

   In dieser Leitung 18 ist ein Sperrventil 13 und ein Gasstrom mengen messer 10 installiert.
Eine Sammelstelle 31 sorgt für die Zusammenführung aller Gaspendelleitungen 8 zum Kohienwasserstoffwäscher 6. Eine Rückführung 32 führt vom Kohienwasserstoffwäscher 6 in den Tank 1, in dem die Kohienwasserstoffanteiie aufgenommen werden. Die Gaspendelleitungen 8 zu den Tanks werden in der Sammelstelle 34 zusammengeführt. Nach der Sammelstelle 34 ist in den Leitungen zu den Tanks 1 oder 2 ein Gasmassenmengenmesser 33 zwischengeschaltet, welcher die abgegebenen Gase der Gaspendelleitungen 8 kontrolliert.
Die Fig. 2 zeigt im Schnitt die Ausbildung des s Kontrollorgans 14. Der Behälter 35 besteht beispielsweise aus einem zylinderförmigen Hohlkörper, der einen allseitig abgedichteten Boden 29 mit Abdeckung 30 enthält.

   Von dieser Abdeckung 30 führt eine offene Leitung 15 nach oben ins Freie.
Im Inneren des Hohlkörpers ist ein weiterer kleinerer zylinderförmiger Hohlkörper, der als Zylinder 20 ausgebildet ist. In diesem Zylinder 20 führt die Gaspendelleitung 8, welche mit dem oberen Deckel des Zylinders 20 verschlossen ist. In diesem Bereich sind in der Gaspendelleitung 8 Gasöffnungen 23 vorgesehen. Der Zylinder 20 ist so bemessen, dass sich ein etwa gleich grosser Druckraum 21 und 22 ergibt. Ein flüssiges Medium 19 ist etwa bis zur Hälfte des Behälters 14 gefüllt. Der Zylinder 20 taucht stets in das Medium 19 hinein und bildet einen geschlossenen, als Syphon ausgebildeten Druckraum auch bei wechselndem Mediumsstand, bis ein gewisser Druck über- oder unterschritten wird.

   Danach erfolgt über der Kante des Zylinders 20 der Druckausgleich mit dem äusseren Druckraum 21.
Am Boden 29 sind zwei Niveaugeber 24, 25 befestigt, wobei der äussere Niveaugeber 24 in den Druckraum 21 ragt, während der innere Niveaugeber 25 im inneren Druckraum 22 angeordnet ist. An diesen beiden Niveaugebern 24, 25 sind noch Füllstandsanzeiger 26, z.B. Schwimmer, vorgesehen, welche in vertikaler Richtung bewegbar sind und je nach deren Stellung im Medium 19, ein Signal aussenden. Der Befüllstutzen 28 dient zur Erneuerung des Mediums 19, während über den Entleerungsstutzen 27 das Medium 19 abgelassen werden kann.
Ist nun der Druck in den Druckräumen 21, 22 gleich, so ist der Spiegel des Mediums 19 in gleicher Ebene.

   Erhöht sich der Druck im inneren Druckraum 22 infolge der Zufuhr der Kohienwasserstoffanteiie aus der Gaspendelleitung 8, so sinkt der Spiegel im inneren Druckraum 22. Durch das vom Füllstandsanzeiger 26 abgegebene Signal wird das Sperrventil 13 geöffnet und der Kohienwasserstoffwäscher 6 eingeschaltet. Nähern sich die beiden Füllstandsanzeiger 26 auf gleiche Höhe, schliesst sich das Sperrventil 13 und der Kohienwasserstoffwäscher 6 schaltet sich ab.
Ist in der Gaspendelleitung 8 ein Überdruck entstanden, so steigt auch der Druck im inneren Druckraum 22. Der Mediumsspiegel sinkt ab und drückt das Medium 19 Im äusseren Druckraum 21 nach oben. Dadurch wird der Behälter 35 als Kontrollorgan aktiv.

   Der entstandene Überdruck öffnet das Sperrventil 13 und die kohlenwasserstoffhältigen Gase strömen Richtung Kohienwasserstoffwäscher 6, der die Kohienwasserstoffanteiie heraus wäscht. Dadurch sinkt der Spiegel des Mediums 19 und das Sperrventil 13 schliesst sich bei Druckausgleich. Ein Gasmassendurchflussmesser 10 kann die Gasmenge erfassen.

   Eine Alarmsteilung ist gegeben, wenn der Unterdruck oder Überdruck sich so weit erhöht, d.h. wenn beispielsweise der Füllstandsanzeiger 26 im inneren Druckraum 22 nach oben geführt ist und im äusseren Druckraum 21 durch Absinken des Spiegels nach unten gelangt, bei Wiederholung ist ein Defekt im Tankstellenanlagesystem gegeben, der behoben werden muss.
Wesentlich ist, dass das Kontrollorgan 14 durch den derart ausgebildeten Behälter 35 in erster Linie als Sicherheits-Sperrventil dient und die Aufgabe eines Notsperrventils im Falle starker Druckschwankungen hat, um diese auszugleichen. Damit werden die unterirdischen Tanks 1, 2 vor unzulässigen Drücken geschützt. Darüber hinaus hat es den Vorteil, auch bei Stromausfall zu funktionieren und keinen mechanischen Verschleiss zu unterliegen.

   Damit kann man auf einfache Weise Fehlerquellen in der Tankstellenanlage feststellen, insbesondere die Dichtheitsüberprüfung des Tankstellensystems und Funktionsprüfung der Vakuumpumpen. Auch wird der Kohienwasserstoffwäscher 6 durch das Sicherheits-Sperrventil aufgrund der Drücke, die im System auftreten, mitgeregelt. Die gemessenen Gasmengen werden dazu verwendet, um die Feinregeneration des Mediums im Kohienwasserstoffwäscher 6 zu aktivieren.
Mit Hilfe des Gasmassendurchflussmessers wird die Förderielstung der Vakuumpumpen 12 gemessen. Zur Steuerung des Kohlenwasserstoffwäschers 6 wird die erfasste Gasmenge sowie die Anzahl der aktiven Vakuumpumpen 12 durch Stromabfrage ermittelt, um die durchschnittliche Förderleistung aufzuzeichnen. Die Software der Steuerung kann aufgrund der Aufzeichnungen errechnen, ob die Vakuumpumpen innerhalb der zulässigen Toleranz arbeiten.

   Ausserhalb des Toleranzbereiches wird Alarm ausgelöst. Darüber hinaus ist das Kontrollorgan bei jeder Tankstelleanlage mit Kohienwasserstoffwäscher mit geringem Aufwand nachrüstbar.

Claims (11)

1.

Verfahren zur Überwachung der Gasrückführung an Tankstellenanlagen, insbesondere mit einem zwischen Treibstoffabgabe und Lagertank versehenem Kohienwasserstoffwäscher, bei dem die

Kohlenwasserstoffen* in den Lagertank rückgeführt werden, gekennzeichnet durch die dem Kohienwasserstoffwäscher zugefuhrte Gasmenge von In einer oder mehreren Zapfsäulen angeordneten Vakuumpumpen den abgehenden Volumenstrom beim Absaugen der Gasmenge während des Betankungsvorganges einem

Gasmengendurch tussme-ser zugeführt werden, wobei die zum Kohienwasserstoffwäscher leitende Gasrückführung in der Rückführleitung ein Sperrventil enthält, das bei Normaldruck geschlossen ist, be, auftretenden Über- bzw. Unterdruck geöffnet wird.

1. Verfahren zur Überwachung der Gasrückführung an Tankstellenanlagen, insbesondere mit einem zwischen Treibstoffabgabe und Lagertank versehenem Kohienwasserstoffwäscher, bei dem die Kohlenwasserstoffanteile in den Lagertank rückführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Kohienwasserstoffwäscher zugeführte Gasmenge von einer oder mehreren Zapfsäulen mittels deren Vakuumpumpen von einem Gasmassendurchflussmesser erfasst wird und eine Steuerung den Volumenstrom mit der Anzahl der aktiven Vakuumpumpen vergleicht, diese Informationen entsprechend ihrer Programmierung verwendet.

2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eingangsseitig<'>des Kohlenwasserstoffwäschers eine Notentlüftungsleitung vorgesehen Ist, die ein als Sicherheitsventil dienendes Kontrollorgan enthält, das be<i>überschreiten eines erhöhten Überdrucks oder Druckabfall der

Gasrückführung anspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Kohienwasserstoffwäscher leitende Gasrückführung in der Rückführleitung ein Sperrventil enthält, das bei Normaldruck geschlossen ist.

3 Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Im<'>Kontrollorgan Füllstandsanzeigen angeordnet sind, die das Sperrventil und den Kohienwasserstoffwäscher durch Drucksensoren oder Schwerkraft steuern.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Gasrückführung das Sperrventil bei definiertem Über- bzw. Unterdruck geöffnet ist.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass in der mit dem Kohienwasserstoffwäscher (6) verbundenen Leitung (18) der Gasrückführ[upsilon]ng das Sperrventil (13) und der Gasmengendurchflussmesser (10) angeordnet sind und m<i>t je einem weiteren Gasmengendurchflussmesser (33,34) in den Entlüftungsleitungen (8) derTankf (1 und 2) versehen ist. <EMI ID=13.1>

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasrückführung über das Sperrventil und dem Gasmassendurchflussmesser mit einer Leitung mit dem Kohienwasserstoffwäscher verbunden ist und ein weiterer Gasmassendurchflussmesser in den Entlüftungsleitungen angeordnet ist und zu einem der Tanks führt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Notentlüftungsleitung vor dem Kohienwasserstoffwäscher an ein als SicherheitsSperrventil dienendes Kontrollorgan angeschlossen ist.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Füllstandsanzeigen im Kontrollorgan angeschlossen sind, deren erfasste Signale das Sperrventil und den Kohienwasserstoffwäscher steuern.

7. Verfahren nach den Ansprüchen Ibis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollorgan bei Stromausfall als Sicherheits-Sperrventil dient und unzulässige Druckschwankungen ausgleicht.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtheit im Tankstellensystem durch das Kontrollorgan überprüft wird.

9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1, 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung mehrerer Zapfsäulen (4) deren Entlüftungsleitungen (8) durch eine Sammelstelle (31) mit dem Kontrollorgan (14) und nachgeschaltetem Kohienwasserstoffwäscher (6) zusammengeführt sind.

10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dass im inneren und äusseren Druckraum (21,22) je mit einem Füllstandanzeiger (24,25) ausgebildeter Niveaugeber (26) als Signalgeber ausgebildet ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollorgan (14) aus einem beispielsweise zylinderförmigen, mit einem flüssigen Medium (19) definiert gefüllten Behälter (35) besteht, im Inneren einen weiteren oben geschlossenen, am unteren Ende offenen Hohlkörper, z.B. Zylinder (20) kleineren Durchmessers aufweist, in dem die Entlüftungsleitung (8) von der Sammelstelle (31) führt.

11. Einrichtung nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (35) in zwei Hohlräume als Druckräume (21, 22) einen Syphon bildend, unterteilt ist und die in den inneren Druckraum (22) führende Entlüftungsleitung (8) von der Sammelstelle (31) über Öffnungen (23) die Kohlenwasserstoffanteile geführt und der äussere Druckraum (21) mit der Überdruckleitung (15) verbunden ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im inneren und äusseren Druckraum (21, 22) je ein Niveaugeber (24, 25) als Signalgeber angeordnet ist.

13. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckräume (21, 22) gleiche Volumina aufweisen.

14. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Behälter (35) an der Abdeckung (28) ein Befüllstutzen (29) und am Boden (27) ein Entleerungsstutzen (30) angeordnet ist.

Patentansprüche:

11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckräume (21,22) gleiche

Volumina aufweisen.