AT520862B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einer kryogenen Flüssigkeit - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einer kryogenen Flüssigkeit Download PDF

Info

Publication number
AT520862B1
AT520862B1 ATA8003/2019A AT80032019A AT520862B1 AT 520862 B1 AT520862 B1 AT 520862B1 AT 80032019 A AT80032019 A AT 80032019A AT 520862 B1 AT520862 B1 AT 520862B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
container
liquid
supply line
fill level
maximum fill
Prior art date
Application number
ATA8003/2019A
Other languages
English (en)
Other versions
AT520862A1 (de
Original Assignee
Sasu Energiesysteme Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sasu Energiesysteme Gmbh filed Critical Sasu Energiesysteme Gmbh
Priority to ATA8003/2019A priority Critical patent/AT520862B1/de
Publication of AT520862A1 publication Critical patent/AT520862A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT520862B1 publication Critical patent/AT520862B1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/02—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/054—Size medium (>1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F17C2205/0332—Safety valves or pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/011—Oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/014—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/016—Noble gases (Ar, Kr, Xe)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0146—Two-phase
    • F17C2225/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2225/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/03—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2225/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/04—Methods for emptying or filling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0408—Level of content in the vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/07—Actions triggered by measured parameters
    • F17C2250/072—Action when predefined value is reached
    • F17C2250/075—Action when predefined value is reached when full

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Füllen eines Behälters (1) mit einer kryogenen Flüssigkeit (4), bei dem die kryogene Flüssigkeit (4) dem Behälter (1) zugeführt wird, wobei bei Erreichen eines vorgegebenen maximalen Gasdrucks die Flüssigkeitszufuhr unterbrochen wird, ist vorgesehen, dass bei Überschreiten eines vorgegebenen maximalen Füllstandes (3) der Flüssigkeit (4) im Behälter (1) dem Behälter (1) zugeführte Flüssigkeit einem Verdampfer (5) zugeführt wird, die Flüssigkeit (4) im Verdampfer (5) verdampft wird und anschließend in das sich oberhalb des maximalen Füllstands (3) befindliche Gasvolumen (7) des Behälters (1) geführt wird.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen eines Behälters mit einer kryogenen
Flüssigkeit, bei dem die kryogene Flüssigkeit dem Behälter zugeführt wird, wobei bei Erreichen eines vorgegebenen maximalen Gasdrucks die Flüssigkeitszufuhr unterbrochen wird.
[0002] Die Erfindung betrifft weiters eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, umfassend einen Behälter für kryogene Flüssigkeiten mit einem Einlass und eine Sicherheitsvorrichtung, die ausgebildet ist, um die Flüssigkeitszufuhr durch den Einlass bei Erreichen eines vorgegebenen maximalen Gasdrucks zu unterbrechen.
[0003] Bei der Befüllung von Behältern, insbesondere Tanks, mit kryogenen Flüssigkeiten besteht das Problem, dass die befüllende Pumpe den Behälter über die zulässige Grenze befüllen kann und dadurch der zulässige Behälterdruck überschritten wird, sodass die Gefahr besteht, dass der Behälter beschädigt wird; insbesondere kann der Behälter aufgrund des Überfüllens bersten. Weiters können aus sicherheitstechnischen Gründen solche Behälter nicht vollständig mit Flüssigkeit gefüllt werden, weil ein bestimmter Raum für die Gasphase bestehen bleiben muss.
[0004] Für kryogene Flüssigkeiten geeignete Behälter weisen ein Sicherheitsventil auf, um einen steigenden Gasdruck aufgrund von Wärmezufuhr über den Behältermantel auszugleichen. Solche Sicherheitsventile sind allerdings üblicherweise zu klein dimensioniert, um den durch eine Befüllungspumpe aufgebauten Druck auszugleichen. Weiters sind diese Sicherheitsventile nicht geeignet, um ein Überfüllen des Behälters, also das Befüllen des Behälters mit einer zu großen Menge an kryogener Flüssigkeit, zu verhindern.
[0005] Aus dem Stand der Technik sind daher Behälter für kryogene Flüssigkeiten bekannt geworden, die eine Sicherheitsvorrichtung, insbesondere eine Schnellschlussarmatur aufweisen. Sobald der Gasdruck einen vorgegebenen Wert übersteigt, wird bei einem druckgesteuerten Ventil ein Sicherungshebel durch den Gasdruck gelöst und die Armatur schließt, sodass keine weitere Flüssigkeit in den Behälter gelangen kann.
[0006] Bei solchen Behältern muss, um die Schnellschlussarmatur auszulösen, eine erhebliche Überfüllung des Behälters erfolgen. Anschließend wird die überfüllte Menge abgelassen, bis der vorgegebene Füllstand erreicht ist. Diese Vorgehensweise ist bei Luftgasen wie Sauerstoff, Stickstoff und Argon kein Problem. Bei ökologisch bedenklichen Gasen ist es hingegen nicht zulässig, die überfüllte Menge in die Umwelt abzulassen. Falls die Gase auch brennbar sind, stellt sich hierbei weiteres Gefahrenpotential ein. Daher können diese Gase nicht in die Umwelt abgelassen werden und müssten wieder in den spendenden Behälter rückgeführt werden, wodurch ein hoher Aufwand entsteht.
[0007] Weiters sind Systeme bekannt, bei denen der Füllstand der Flüssigkeit ermittelt wird und bei Bedarf die Flüssigkeitszufuhr unterbrochen wird. Dieses Systeme sind allerdings fehleranfällig, sodass der Behälter überfüllt wird, wenn das System ausfällt.
[0008] Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Füllen eines Behälters mit einer kryogenen Flüssigkeit zu schaffen, bei welchen ein Überfüllen des Behälters mit der Flüssigkeit wirksam und einfach verhindert werden kann.
[0009] Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art im Wesentlichen darin, dass bei Überschreiten eines vorgegebenen maximalen Füllstandes der Flüssigkeit im Behälter dem Behälter zugeführte Flüssigkeit einem Verdampfer zugeführt wird, die Flüssigkeit im Verdampfer verdampft wird und anschließend in das sich oberhalb des maximalen Füllstands befindliche Gasvolumen des Behälters geführt wird. Es wird also einerseits durch Entnahme von Flüssigkeit der Füllstand auf dem vorgegebenen maximalen Füllstand gehalten und andererseits durch das Verdampfen und Rückführen des Gases in den Behälter der Druck im Behälter erhöht, sodass die bei einem erhöhten Gasdruck aktivierte Sicherungsvorrichtung die weitere Zufuhr mit Flüssigkeit schnell unterbricht. Durch die Schnelligkeit des Verdampfungsvorganges wird sichergestellt, dass die Flüssigkeitszufuhr rechtzeitig /8
AT 520 862 B1 2019-12-15 österreichisches patentamt unterbrochen wird, um eine Überfüllung zu vermeiden. Dieses Verfahren ermöglicht daher eine wirkungsvolle Maßnahme gegen ein Überfüllen des Behälters, wobei insbesondere kein aufwendiges nachträgliches Ablassen von überschüssigem Gas erforderlich ist.
[0010] Der vorgegebene maximale Gasdruck ist hierbei bevorzugt als der Gasdruck, der dem zulässigen Druck des Behälters entspricht, gewählt, um eine Befüllung bis zum maximalen Füllstand zu erreichen.
[0011] Bevorzugt ist vorgesehen, dass überschüssige Flüssigkeit bei Überschreiten des maximalen Füllstandes über eine Flüssigkeitszufuhrleitung aus dem Behälter entnommen und dem Verdampfer zugeführt wird, wobei die Einlauföffnung der Flüssigkeitszufuhrleitung auf Höhe des maximalen Füllstandes angeordnet ist, sodass bei Überschreiten des maximalen Füllstandes die Flüssigkeit in die Flüssigkeitszufuhrleitung gelangt. Durch das Vorsehen einer Einlauföffnung auf Höhe des maximalen Füllstandes gelangt die über die maximale Füllmenge hinausgehende Flüssigkeitsmenge einfach und zuverlässig in die Einlauföffnung und in weiterer Folge zum Verdampfer.
[0012] Hierbei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die überschüssige Flüssigkeit über einen Leitungsabschnitt der Flüssigkeitszufuhrleitung entnommen wird, der im Flüssigkeitsvolumen des Behälters angeordnet ist. Der Vorteil bei dieser Ausbildung besteht insbesondere darin, dass die Flüssigkeit direkt im Behälter entnommen wird und dass der im Flüssigkeitsvolumen angeordnete Leitungsabschnitt durch die Flüssigkeit gekühlt wird, sodass gesonderte Isoliermaßnahmen entfallen können.
[0013] Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die kryogene Flüssigkeit beim Befüllen des Behälters einem mit dem Behälter kommunizierenden Gefäß, insbesondere einer das Gasvolumen und das Flüssigkeitsvolumen des Behälters miteinander verbindenden Verbindungsleitung, zugeführt wird und die Flüssigkeit bei Überschreiten des maximalen Füllstandes über eine auf Höhe des maximalen Füllstandes an das kommunizierende Gefäß angeschlossene Flüssigkeitszufuhrleitung aus dem kommunizierenden Gefäß entnommen und dem Verdampfer zugeführt wird. Hierbei ist eine Leitung innerhalb des Behälters selbst nicht nötig, wodurch der Aufbau des Behälters vereinfacht wird. Bei dieser Ausbildung ist der Flüssigkeitsstand im Behälter und im kommunizierenden Gefäß immer gleich hoch, sodass durch eine Entnahme von Flüssigkeit aus dem kommunizierenden Gefäß automatisch der Flüssigkeitsstand im Behälter selbst gesenkt wird.
[0014] Um zu gewährleisten, dass die Flüssigkeit innerhalb der Leitungen eine konstante Temperatur aufweist und insbesondere nicht verdampft, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Flüssigkeitstemperatur in der Flüssigkeitszufuhrleitung sowie ggf. in dem kommunizierenden Gefäß, insbesondere in der Verbindungsleitung, bevorzugt durch eine thermische Isolierung oder eine Kühlvorrichtung, im Wesentlichen konstant gehalten wird.
[0015] In einer bevorzugten Ausbildung ist vorgesehen, dass die Zufuhr der Flüssigkeit in den Behälter mithilfe eines Absperrorgans, insbesondere einer Schnellschlussarmatur, unterbrochen wird. Dies ermöglicht ein einfaches und schnelles Unterbrechen der Flüssigkeitszufuhr.
[0016] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die kryogene Flüssigkeit dem Behälter über einen oberhalb des maximalen Füllstandes angeordneten Einlass zugeführt wird. Hierbei wird die einströmende Flüssigkeit oben im Behälter versprüht, wobei die entstehenden Tropfen die Gasphase kühlen und kondensieren (Mischkondensation), wodurch der Druck im Tank fällt.
[0017] Weiters ist erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass ein Verdampfer, eine mit dem Behälter in Verbindung stehende und zum Verdampfer führende Flüssigkeitszufuhrleitung und eine Gaszufuhrleitung vom Verdampfer zu einem oberhalb eines vorgegebenen maximalen Füllstands befindlichen Gasvolumen des Behälters vorgesehen sind, wobei die Einlauföffnung der Flüssigkeitszufuhrleitung auf Höhe des vorgegebenen maximalen Füllstandes angeordnet ist, sodass bei Überschreiten des vorgegebenen maximalen Füllstandes der Flüssigkeit im Behälter Flüssigkeit dem Verdampfer zugeführt und dort verdampft werden und das entstehende Gas anschließend in den Behälter rückgeführt werden
2/8
AT 520 862 B1 2019-12-15 österreichisches patentamt kann.
[0018] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Flüssigkeitszufuhrleitung teilweise innerhalb des
Behälters angeordnet ist, wobei die Einlauföffnung der Flüssigkeitszuführleitung auf Höhe des maximalen Füllstandes angeordnet ist, sodass bei Überschreiten des maximalen Füllstandes
Flüssigkeit in die Flüssigkeitszufuhrleitung gelangt.
[0019] Hierbei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Einlauföffnung höhenverstellbar ist, um die maximale Füllhöhe variieren zu können. Bspw. weist die Flüssigkeitszuführleitung eine oder mehrere verschließbare Öffnungen auf, die je nach Bedarf geöffnet bzw. geschlossen sind.
[0020] Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass ein mit dem Behälter kommunizierendes Gefäß, insbesondere eine das Gasvolumen und das Flüssigkeitsvolumen des Behälters miteinander verbindende Verbindungsleitung außerhalb des Behälters vorgesehen ist, wobei die Flüssigkeitszufuhrleitung auf Höhe des maximalen Füllstandes mit dem kommunizierenden Gefäß verbunden ist, sodass bei Überschreiten des maximalen Füllstandes Flüssigkeit in die Flüssigkeitszufuhrleitung gelangt. Weiters ist es möglich, bspw. durch das Vorsehen von zumindest zwei vertikal beabstandeten Anschlussstellen der Flüssigkeitszufuhrleitung am kommunizierenden Gefäß eine Höhenverstellung des maximalen Füllstands vorzusehen.
[0021] Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Gaszufuhrleitung in die Verbindungsleitung mündet, sodass das Gas aus dem Verdampfer über die Gaszufuhrleitung und einen Abschnitt der Verbindungsleitung in den Behälter rückgeführt werden kann. Durch das Benutzen der Verbindungsleitung als Teil der Gaszuführung zum Behälter wird einerseits der bauliche Aufwand für den Behälter verringert und andererseits eine weitere Öffnung im Behälter vermieden, die aufwendig thermisch abgedichtet werden müsste.
[0022] Zur schnellen und sicheren Unterbrechung der Flüssigkeitszufuhr in den Behälter ist bevorzugt vorgesehen, dass die Sicherheitsvorrichtung ein Sperrorgan, insbesondere eine Schnellschlussarmatur, umfasst.
[0023] Bei einer bevorzugten Ausbildung ist vorgesehen, dass der Einlass oberhalb des vorgegebenen maximalen Füllstandes angeordnet ist.
[0024] Um eine effiziente Nutzung des Behälters zu gewährleisten, ist bevorzugt vorgesehen, dass der vorgegebene maximale Füllstand einem Füllgrad von wenigstens 80%, vorzugsweise wenigstens 90%, des Behältervolumens entspricht.
[0025] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigt [0026] Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Ausbildung und [0027] Fig.2 eine zweite erfindungsgemäße Ausbildung.
[0028] In Fig. 1 ist mit 1 ein Behälter für kryogene Flüssigkeiten bezeichnet. In dem Behälter 1 ist eine thermisch isolierte Flüssigkeitszufuhrleitung 2 angeordnet, die eine Einlauföffnung auf Höhe des vorgegebenen maximalen Füllstandes 3 der Flüssigkeit 4 im Behälter aufweist. Von der Einlauföffnung führt die Flüssigkeitszufuhrleitung 2 zu einem Verdampfer 5. Auf der Ausgangsseite des Verdampfers 5 ist eine Gaszufuhrleitung 6 angeordnet, die zum Behälter 1 im Bereich des Gasvolumens 7, also in den Bereich oberhalb des maximalen Füllstandes 3 der Flüssigkeit führt.
[0029] Beim Füllen des Behälters 1 wird die kryogene Flüssigkeit 4 durch einen nicht dargestellten Einlass in den Behälter 1 gefüllt, bevorzugt oberhalb des maximalen Füllstandes 3. Hierbei bildet sich ein Flüssigkeitsvolumen 4 im unteren Bereich des Behälters 1 und ein Gasvolumen 7 im oberen Bereich des Behälters 1. Der Behälter 1 wird solange gefüllt, bis, wie in Fig. 1 dargestellt, der maximale Füllstand 3 erreicht wurde. Falls auch nach Erreichen des maximalen Füllstandes 3 Flüssigkeit in den Behälter 1 gelangt, dann gelangt die überschüssige Flüssigkeit 4 in die Einlauföffnung der Flüssigkeitszufuhrleitung 2 und wird zum Verdampfer 5 geleitet. Im Ver3/8
AT 520 862 B1 2019-12-15 österreichisches patentamt dampfer 5 wird die Flüssigkeit 4 verdampft und gasförmig über die Gaszufuhrleitung 6 in den oberen Bereich des Behälters 1, also in das Gasvolumen 7 geleitet. Dadurch erhöht sich der
Druck im Gasvolumen 7 und eine nicht dargestellte Sicherheitsvorrichtung schließt den Einlass in den Behälter 1 bei Erreichen eines maximalen Gasdrucks. Dadurch wird sichergestellt, dass der Behälter 1 nicht überfüllt, also maximal bis zum maximalen Füllstand 3 gefüllt wird.
[0030] In Fig. 2 ist eine alternative erfindungsgemäße Ausbildung dargestellt, wobei gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Im Unterschied zu der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist ein thermisch isoliertes kommunizierendes Gefäß 8, welches durch eine das Gasvolumen 7 und das Flüssigkeitsvolumen 4 des Behälters 1 miteinander verbindende Verbindungsleitung ausgebildet ist, außerhalb des Behälters 1 angeordnet. Der Flüssigkeitsstand innerhalb des kommunizierenden Gefäßes 8 entspricht dem Flüssigkeitsstand innerhalb des Behälters 1. Auf Höhe des maximalen Füllstandes 3 ist die Flüssigkeitszufuhrleitung 2 angeordnet, sodass bei einem Überschreiten des maximalen Füllstandes 3 Flüssigkeit in den Verdampfer 5 gelangt und dort, wie bei der Ausbildung gemäß Fig. 1, verdampft wird. Die Gaszufuhrleitung 6, durch die das Gas aus dem Verdampfer 5 abgeleitet wird, mündet in das kommunizierende Gefäß 8, und wird durch dieses in das Gasvolumen 7 des Behälters 1 eingebracht.

Claims (14)

1. Verfahren zum Füllen eines Behälters (1) mit einer kryogenen Flüssigkeit (4), bei dem die kryogene Flüssigkeit (4) dem Behälter (1) zugeführt wird, wobei bei Erreichen eines vorgegebenen maximalen Gasdrucks die Flüssigkeitszufuhr unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten eines vorgegebenen maximalen Füllstandes (3) der Flüssigkeit (4) im Behälter (1) dem Behälter (1) zugeführte Flüssigkeit (4) einem Verdampfer (5) zugeführt wird, die Flüssigkeit (4) im Verdampfer (5) verdampft wird und anschließend in das sich oberhalb des maximalen Füllstands (3) befindliche Gasvolumen (7) des Behälters (1) geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass überschüssige Flüssigkeit (4) bei Überschreiten des maximalen Füllstandes (3) über eine Flüssigkeitszufuhrleitung (2) aus dem Behälter (1) entnommen und dem Verdampfer (5) zugeführt wird, wobei die Einlauföffnung der Flüssigkeitszufuhrleitung (2) auf Höhe des maximalen Füllstandes (3) angeordnet ist, sodass bei Überschreiten des maximalen Füllstandes (3) die Flüssigkeit (4) in die Flüssigkeitszufuhrleitung (2) gelangt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die überschüssige Flüssigkeit (4) über einen Leitungsabschnitt der Flüssigkeitszufuhrleitung (2) entnommen wird, der im Flüssigkeitsvolumen (4) des Behälters (1) angeordnet ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kryogene Flüssigkeit (4) beim Befüllen des Behälters (1) einem mit dem Behälter (1) kommunizierenden Gefäß (8), insbesondere einer das Gasvolumen (7) und das Flüssigkeitsvolumen (4) des Behälters (1) miteinander verbindenden Verbindungsleitung, zugeführt wird und die Flüssigkeit (4) bei Überschreiten des maximalen Füllstandes (3) über eine auf Höhe des maximalen Füllstandes (3) an das kommunizierende Gefäß (8) angeschlossene Flüssigkeitszufuhrleitung (2) aus dem kommunizierenden Gefäß (8) entnommen und dem Verdampfer (5) zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitstemperatur in der Flüssigkeitszufuhrleitung (2) sowie ggf. in dem kommunizierenden Gefäß (8), insbesondere in der Verbindungsleitung, bevorzugt durch eine thermische Isolierung oder eine Kühlvorrichtung, im Wesentlichen konstant gehalten wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der Flüssigkeit (4) in den Behälter (1) mithilfe eines Absperrorgans, insbesondere einer Schnellschlussarmatur, unterbrochen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kryogene Flüssigkeit (4) dem Behälter (1) über einen oberhalb des maximalen Füllstandes (3) angeordneten Einlass zugeführt wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend einen Behälter (1) für kryogene Flüssigkeiten (4) mit einem Einlass und eine Sicherheitsvorrichtung, die die Flüssigkeitszufuhr durch den Einlass bei Erreichen eines vorgegebenen maximalen Gasdrucks unterbricht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdampfer (5), eine mit dem Behälter (1) in Verbindung stehende und zum Verdampfer (5) führende Flüssigkeitszufuhrleitung (2) und eine Gaszufuhrleitung (6) vom Verdampfer (5) zu einem oberhalb eines vorgegebenen maximalen Füllstands (3) befindlichen Gasvolumen (7) des Behälters (1) vorgesehen sind, wobei die Einlauföffnung der Flüssigkeitszufuhrleitung (2) auf Höhe des vorgegebenen maximalen Füllstandes (3) angeordnet ist, sodass bei Überschreiten des vorgegebenen maximalen Füllstandes (3) der Flüssigkeit (4) im Behälter (1) Flüssigkeit (4) in den Verdampfer (5) gelangt und dort verdampft und das entstehende Gas anschließend in den Behälter (1) rückströmt.
5/8
AT 520 862 B1 2019-12-15 österreichisches patentamt
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitszufuhrleitung (2) teilweise innerhalb des Behälters (1) angeordnet ist, wobei die Einlauföffnung der Flüssigkeitszuführleitung (2) auf Höhe des maximalen Füllstandes (3) angeordnet ist, sodass bei Überschreiten des maximalen Füllstandes (3) Flüssigkeit (4) in die Flüssigkeitszufuhrleitung (2) gelangt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Behälter (1) kommunizierendes Gefäß (8), insbesondere eine das Gasvolumen (7) und das Flüssigkeitsvolumen (4) des Behälters (1) miteinander verbindende Verbindungsleitung außerhalb des Behälters (1) vorgesehen ist, wobei die Flüssigkeitszufuhrleitung (2) auf Höhe des maximalen Füllstandes (3) mit dem kommunizierenden Gefäß (8) verbunden ist, sodass bei Überschreiten des maximalen Füllstandes (3) Flüssigkeit (4) in die Flüssigkeitszufuhrleitung (2) gelangt
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszufuhrleitung (6) in die Verbindungsleitung mündet, sodass das Gas aus dem Verdampfer (5) über die Gaszufuhrleitung (6) und einen Abschnitt der Verbindungsleitung in den Behälter (1) rückströmt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung ein Sperrorgan, insbesondere eine Schnellschlussarmatur, umfasst.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass oberhalb des vorgegebenen maximalen Füllstandes (3) angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene maximale Füllstand (1) einem Füllgrad von wenigstens 80%, vorzugsweise wenigstens 90%, des Behältervolumens entspricht.
ATA8003/2019A 2018-01-16 2018-01-16 Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einer kryogenen Flüssigkeit AT520862B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA8003/2019A AT520862B1 (de) 2018-01-16 2018-01-16 Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einer kryogenen Flüssigkeit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA8003/2019A AT520862B1 (de) 2018-01-16 2018-01-16 Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einer kryogenen Flüssigkeit
AT162018 2018-01-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT520862A1 AT520862A1 (de) 2019-08-15
AT520862B1 true AT520862B1 (de) 2019-12-15

Family

ID=67068516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA8003/2019A AT520862B1 (de) 2018-01-16 2018-01-16 Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einer kryogenen Flüssigkeit

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT520862B1 (de)
DE (1) DE102019200290A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4905719A (en) * 1987-12-30 1990-03-06 Lawless James C Flurocarbon pumping system
WO2000037847A1 (en) * 1998-12-21 2000-06-29 Lockheed Martin Idaho Technologies Company Systems for delivering liquified natural gas to an engine
WO2004005791A2 (fr) * 2002-07-05 2004-01-15 L'Air Liquide, Société Anonyme à Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Procede de regulation en pression d'un reservoir de fluide cryogenique, et reservoir correspondant
WO2016172803A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Westport Power Inc. Intelligent pressure management system for cryogenic fluid systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4905719A (en) * 1987-12-30 1990-03-06 Lawless James C Flurocarbon pumping system
WO2000037847A1 (en) * 1998-12-21 2000-06-29 Lockheed Martin Idaho Technologies Company Systems for delivering liquified natural gas to an engine
WO2004005791A2 (fr) * 2002-07-05 2004-01-15 L'Air Liquide, Société Anonyme à Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Procede de regulation en pression d'un reservoir de fluide cryogenique, et reservoir correspondant
WO2016172803A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Westport Power Inc. Intelligent pressure management system for cryogenic fluid systems

Also Published As

Publication number Publication date
AT520862A1 (de) 2019-08-15
DE102019200290A1 (de) 2019-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69838370T2 (de) Abgabesystem für ein cryogenen Fluidums unter hohem Druck
DE60302768T2 (de) Ein verfahren zur kontinuierlichen abgabe von unterkühlten karbondioxid mit einem konstanten druck über 40 bar sowie anlage zur durchführung des verfahrens
EP2459922B1 (de) Brenngas-system, insbesondere für handelsschiffe
DE2020542A1 (de) System zum UEberfuehren einer tiefgekuehlten Fluessigkeit
DE102015003340B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines mobilen Tanks mit flüssigem Kohlendioxid
DE2543129A1 (de) Vorrichtung zum ueberfuehren einer tiefgekuehlten fluessigkeit aus einem dewar-gefaess in ein anderes
WO2009010485A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur brandverhütung und/oder brandlöschung in geschlossenen räumen
DE1401117A1 (de) Transportabler Vorratsbehaelter mit tiefsiedender Fluessiggasfuellung
EP3676529B1 (de) Verfahren zum befüllen eines mobilen kältemitteltanks mit einem kryogenen kältemittel
DE2358956C3 (de) Sicherheitseinrichtung an einem tragbaren Gerät zur Abgabe von gasförmigem Sauerstoff
DE4445183A1 (de) Betankungsverfahren für kryogene Flüssigkeiten
AT520862B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einer kryogenen Flüssigkeit
EP4068984A1 (de) Anlage zum pasteurisieren von in verschlossenen behältnissen abgefüllten lebensmitteln oder getränken mit einer prozessflüssigkeit
DE2747601C2 (de) Verfahren zur Kühlung eines Brennelement-Transportbehälters
EP3450819B1 (de) Verfahren zum befüllen eines mobilen kältemitteltanks mit einem kryogenen kältemittel
EP3444520A1 (de) Kühlung einer abdampfung von flüssiggas zum antrieb von maschinen, anlagen oder fahrzeugen
DE1626340B1 (de) Einrichtung zum Speichern und Abgeben von tiefsiedender Flüssigkeit
DE3225515C1 (de) Verfahren zum Untergassetzen von Gebäuden sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE966655C (de) Verfahren zur Regelung des Dampfdruckes in Fluessiggas-Behaeltern
WO2013182907A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum regasifizieren von tiefkalt verflüssigtem gas
DE4439882C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Versorgung von Sprinkleranlagen in hohen Wohn- und/oder Bürogebäuden mit Löschflüssigkeit
DE2615144A1 (de) Verfahren und einrichtung zur verhinderung des ausdampfens einer fluessigkeit ins freie
DE102010021625A1 (de) Verfahren und Behälter zum Bereitstellen verflüssigter Gasgemische
DE4427710A1 (de) Anordnung zur Gasführung und Drucksteuerung an Kaltvergaseranlagen
AT512979B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Regasifizieren von tiefkalt verflüssigtem Gas

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20230116