DE10015120A1

DE10015120A1 - Einrichtung zur Abgabe von flüssigen Kohlenwasserstoffen, ausgerüstet mit einer Einrichtung zur Rückgewinnung von Dämpfen

Info

Publication number: DE10015120A1
Application number: DE10015120A
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Nitecki; Jacques Fournier
Original assignee: Tokheim Services France SAS
Current assignee: Tokheim Services France SAS
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2000-12-21
Anticipated expiration: 2020-03-29
Also published as: CA2304402C; GB2348417A; ES2169991A1; US6302164B1; ITTO20000287A0; GB0007509D0; NL1014775C2; CA2304402A1; ITTO20000287A1; NL1014775A1; DE10015120B4; GB2348417B; ES2169991B1; BE1013305A5; FR2791658B1; IT1320280B1; FR2791658A1

Abstract

Einrichtung zur Abgabe von flüssigen Kohlenwasserstoffen, ausgerüstet mit einem Mittel zur Rückgewinnung von Dämpfen. DOLLAR A Die Einrichtung umfaßt einen Dampf/Flüssigkeitsabscheider (8) mit einer Aufnahmekammer (81) zum Sammeln der Flüssigkeit, wobei dieser Abscheider in den Rückgewinnungskreislauf der Dämpfe stromaufwärts der Dampfmengenkontrollvorrichtung (9) eingebaut und die Rückgewinnungskammer (81) an eine Abführleitung (85) angeschlossen ist, deren Einlaß mit einem Rückschlagventil (86) versehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrich tung zur Abgabe von Kohlenwasserstoffen ausgehend von einem Vorratsbehälter, mit

- einer Pumpe, gefolgt von einem Flüssig keit/Gasabscheider, angeschlossen an eine Flüssigkeits meßvorrichtung stromaufwärts eines Zapfhahns,
- einem Wiedergewinnungskreis von Kohlenwasserstoff dämpfen, angeschlossen an den Zapfhahn, zur Rückge winnung der Kohlenwasserstoffdämpfe aus dem Tank im Ver lauf der Füllung, wobei der Hahn an eine Saugpumpe für die Dämpfe angeschlossen ist, deren Ausgang mit dem Vor ratsbehälter verbunden ist,
- einer Steuerzentrale, angeschlossen an die Flüssigkeits volumenmeßvorrichtung und an die Dampfmengenkontrollvor richtung sowie an die Dampfpumpe zum Steuern der Dampf menge als Funktion der vom Hahn abgegebenen Flüssig keitsmenge.

Die sowohl nationalen wie internationalen Bestimmungen zum Schutze der Luft verlangen eine Beseitigung bzw. eine Rückgewinnung von Kohlenwasserstoffdämpfen, die nach außen aus Fahrzeugtanks (zur Umgebungsluft) während der Füllvor gänge abgegeben werden.

Das Volumen oberhalb der Flüssigkeit in einem Tank enthält nämlich Kohlenwasserstoffdämpfe. Gemäß den geltenden Be stimmungen müssen diese Dämpfe zurückgewonnen werden, und diese Rückgewinnung wird immer strenger, da in bestimmten Fällen diese Dämpfe mit Verlusten unterhalb von 5% zurück gewonnen werden müssen.

Da nun die Rückgewinnung in Höhe des Zapfhahns (Zapf pistole) erfolgt und der Füllstop im allgemeinen durch den Flüssigkeitsanstieg im Zuführstutzen des Fahrzeugtanks ge steuert wird, kann es vorkommen, daß Flüssigkeit von dem Rückgewinnungssystem der Dämpfe angesaugt wird. Dies ist nicht akzeptabel, da es die Funktion des Ansaug- und Dampfrückgewinnungssystems stört. Falls sich der Zapfhahn nicht automatisch schließt, wenn die Flüssigkeit auf gleiche Höhe mit dem Fahrzeugtank ansteigt, kann sie ange saugt werden.

Schließlich tritt je nach den Betriebsbedingungen der Ein richtung und dem Zustand des Fahrzeugs (warmes Fahrzeug im Sommer, kaltes Leitungssystem) eine Kondensation der in der kalten Leitung des Dampfrückgewinnungskreislaufs zu rückgewonnenen Dämpfe ein. Die Kondensate sammeln sich an und stören die Funktion der Kontrolleinrichtung für die Dampfmenge und der Pumpe, die den Dampf stromabwärts dieser Kontrolleinrichtung ansaugt.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile zu beseitigen, und betrifft zu diesem Zweck eine Abgabeeinrichtung der oben angegebenen Art, die gekenn zeichnet ist durch einen Dampf/Flüssigkeitsabscheider mit einer Aufnahmekammer zum Sammeln der Flüssigkeit, wobei dieser Abscheider in den Rückgewinnungskreis der Dämpfe stromaufwärts der Dampfmengenkontrollvorrichtung eingebaut und die Rückgewinnungskammer an eine Abführleitung ange schlossen ist, deren Einlaß mit einem Rückschlagventil versehen ist.

Da die Dampfansaugpumpe nicht mehr Gefahr läuft, Konden sate anzusaugen, kann sie sehr genau und effizient ar beiten, um das Gasvolumen (Dämpfe) des Tanks anzusaugen, das dem Flüssigkeitsvolumen entspricht, das gleichzeitig in diesen durch den Zapfhahn eingespeist wird.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal umfaßt der Dampfauslaß des Dampf/Flüssigkeitsabscheiders einen Partikelfilter.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal besteht der Dampf/Flüssigkeitsabscheider aus einer Kammer mit Zentri fugalwirkung mit einem tangentialen Einlaß, der an die Dampfleitung angeschlossen ist, die ihrerseits an den Zapfhahn angeschlossen ist, und einem Boden, in den die Abführleitung ausmündet, und tritt im oberen Bereich in der Mitte der Kammer eine Abzugsleitung ein.

Die Einrichtung umfaßt ferner eine Steuerzentrale die In formationssignale I₃ des Abscheiders empfängt, um dessen ordnungsgemäße Funktion zu überwachen.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal umfaßt der Dampf/Flüssigkeitsabscheider einen Schwimmer, der die Öffnung der Abführleitung als Funktion des Höhenspiegels der in der Kammer gesammelten Flüssigkeit steuert.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal hat die Abführ leitung einen sehr kleinen Durchmesser, um als Flammen schutz zu wirken.

Gemäß weiteren vorteilhaften Merkmalen

- ist der Boden der Kammer des Abscheiders mit einem Venturirohr verbunden, das in der Leitung angebracht ist, die die Meßvorrichtung mit dem Zapfhahn verbindet;
- ist die Abführleitung an den Einlaß der Pumpe ange schlossen;
- ist der Boden der Kammer des Abscheiders mit einem Venturirohr verbunden, das in einer den Ausgang der Dampfpumpe mit dem Behälter verbindenden Leitung ange bracht ist;
- ist der Schwimmer des Abscheiders mit einem Niveaumeß fühler ausgerüstet, ausgewählt aus der von einem Meß fühler mit Magnet und Kontaktlamellen, einer Halleffekt sonde oder Lichtfasern oder einem optischen Schalter ge bildeten Gruppe.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend mehr im einzel nen mit Hilfe der beigefügten einzigen Figur beschrieben, die ein Schemaplan einer Einrichtung zur Abgabe flüssiger Kohlenwasserstoffe nach der Erfindung ist.

Gemäß der Figur betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Abgabe von Kohlenwasserstoffen, die einen in das Erd reich eingelassenen Vorratsbehälter 1 umfaßt, der ein Volumen flüssiger Kohlenwasserstoffe HL enthält, über dem sich eine Dampfphase PH und eine Entlüftungsleitung 101 mit einem Sicherheitsventil 102 befindet. Eine Saugpumpe 2 taucht mit ihrer Ansaugleitung 21 in die Flüssigkeit HL des Behälters 1 ein. Diese Pumpe 2 ist ausgangsseitig an einen Flüssigkeit/Gasabscheider 3 angeschlossen, der es den in der Pumpflüssigkeit gelösten Gasen und Dämpfen zu entweichen ermöglicht, damit eine Meßvorrichtung 4 für das Flüssigkeitsvolumen stromabwärts des Abscheiders 3 nur Flüssigkeit erhält und mißt. Diese Meßvorrichtung versorgt die Zapfpistole bzw. den Zapfhahn 5. Dieser ist in den Stutzen 61 eines Automobiltanks 6 eingesteckt dargestellt. Die Meßvorrichtung liefert die Information 11 als Meß signal, das bei der Steuerung der Einrichtung und für die Anzeige des abgegebenen Volumens und des Preises an einer Anzeigevorrichtung benutzt wird.

Der Tank 6 enthält ein Flüssigkeitsvolumen VL, das von einem Dampfvolumen VV überlagert ist. Die Pistole (Zapf hahn) 5 umfaßt eine Leitung 51 für die Flüssigkeit und eine Hilfsleitung 52 zur Rückgewinnung der Dämpfe, die von dem Dampfvolumen VV in dem Maße abgehen, wie der Spiegel des Flüssigkeitsvolumens VL ansteigt.

Diese Dampfleitung 52 ist an den Rückgewinnungskreis von Kohlenwasserstoffdämpfen angeschlossen, der aus einer Leitung 7 besteht, die an einen nach dem Zentrifugal prinzip arbeitenden Dampf/Flüssigkeitsabscheider 8 ange schlossen ist. Dieser Abscheider 8 weist eine Kammer 81 auf, in die tangential und, im oberen Bereich, am Einlaß 82, die Dampfleitung 7 eintritt. In der Mitte dieser Kammer 81 befindet sich eine von einem Partikelfilter 84 geschützte Abzugsleitung 83. In den Boden der Kammer 81 mündet eine Abführleitung 85, die mit einem Rückschlag ventil 86 versehen ist, das sich nur im Sinne des Pfeils A für die Ableitung von Flüssigkeit aus der Kammer 81 öffnet. Durch Zentrifugalwirkung werden die mitgenommenen bzw. kondensierten Flüssigkeitströpfchen aus dem rotieren den Dampfstrom in der Kammer 81 abgeschleudert, um sich auf der Wand der Kammer abzusetzen und abwärts zu fließen, um sich auf dem Boden zu sammeln. Die von den Tröpfchen befreiten Kohlenwasserstoffdämpfe werden im mittleren Be reich von der Abzugsleitung 83 angesaugt.

Der Einlaß der Abführleitung 85 ist ferner von einem Schwimmerventil 87 geschlossen, das sich dann öffnet, wenn sich genug Flüssigkeit am Boden der Kammer 81 angesammelt hat, um den Schwimmer 87 anzuheben. Die am Boden der Kammer 81 gesammelte Flüssigkeit wird über die Ent leerungsleitung 85 von der Pumpe 2 angesaugt.

Nach einer Abwandlung wird die kondensierte Flüssigkeit von einem Venturirohr 13 angesaugt, das in der Leitung 41 installiert ist, die den Ausgang der Meßvorrichtung 4 mit dem Zapfhahn 5 verbindet. Diese Einrichtung ermöglicht es somit, die kondensierten Kohlenwasserstoffdämpfe wieder direkt in den Tank 6 einzubringen, von dem sie abgezogen worden sind. Das Venturirohr 13 ist direkt an die Abführ leitung 85 durch eine Abführleitung 88 stromabwärts des Rückschlagventils 86 angeschlossen.

Die Flüssigkeit kann auch zum Behälter 1 zurückgelangen.

Nach einer anderen Abwandlung wird das Kondensat von einem Venturirohr 14 angesaugt, das in der Leitung 103 ange bracht und durch eine Abführleitung 89 an die Abführ leitung 85 stromabwärts des Ventils 86 am Ausgang der Kammer 81 angeschlossen ist.

Die Ausgangsleitung 83 des Abscheiders 8 ist an eine Dampfmengenkontrollvorrichtung 9, z. B. ein Magnetventil oder eine Pumpe mit variabler Mengenleistung, ange schlossen, die die Dampfmenge und stromabwärts von dieser eine Saugpumpe 10 determiniert. Die Saugpumpe 10 erzeugt den inneren Unterdruck der Kammer 81 des Abscheiders 8, um die Dampfphase auf dem Niveau der Pistole 5 anzusaugen. Die von der Pumpe 10 angesaugten Dämpfe werden in die Dampfphase PH des Behälters 1 über die Leitung 103 ge leitet.

Eine Steuerzentrale 11 steuert die Funktion der Gesamtheit der Einrichtung. Diese Zentrale 11 erhält eine Mengen information I₁, die von der Flüssigkeitsvolumenmeßvor richtung 4 geliefert wird, und sie (11) liefert ein Steuersignal zum Steuern der angesaugten Dampfmenge, damit sie im wesentlichen der in den Tank 6 eingeführten Flüssigkeitsmenge entspricht.

Die Abführleitung 85 ist entweder an den Einlaß der Flüssigkeitssaugpumpe 2 oder an das Tauchrohr 21 ange schlossen. Sie kann auch an die Venturirrohre 13, 14 ange schlossen sein.

Die Abführleitungen 85 und 88, 89 sind vorzugsweise Kapillarrohre von ausreichender Länge, um als Flammen schutz zwischen dem Abscheider 8 und den anderen Bereichen der Einrichtung zu dienen.

Die Kontroll- und Steuereinrichtung 11 überwacht ferner die Position des Schwimmers 87, um dessen ordnungsgemäße Funktion zu gewährleisten.

Zu diesem Zweck ist der Schwimmer mit einem Niveaumeß fühler, z. B. einem Magnet/Lamellenkontakt, einer Hall effektsonde, Lichtfasern oder einem optischen Meßfühler (nicht dargestellt), ausgerüstet.

Die Erfindung findet spezielle Anwendung auf dem Gebiet des Umweltschutzes hinsichtlich von Kohlenwasserstoff dämpfen insbesondere im Falle ihrer Abgabe an Kraftfahr zeuge.

Claims

1. Einrichtung zur Abgabe von Kohlenwasserstoffen aus gehend von einem Vorratsbehälter, mit

- einer Pumpe (2), gefolgt von einem Flüssig keit/Gasabscheider (3), angeschlossen an eine Flüssig keitsmeßvorrichtung (4) stromaufwärts eines Zapfhahns (5),
- einem Wiedergewinnungskreis von Kohlenwasserstoff dämpfen, angeschlossen an den Zapfhahn (5), zur Rück gewinnung der Kohlenwasserstoffdämpfe aus dem Tank (6) im Verlauf der Füllung, wobei der Hahn (5) an eine Saugpumpe (10) für die Dämpfe angeschlossen ist, deren Ausgang mit dem Vorratsbehälter (2) verbunden ist,
- einer Steuerzentrale (11), angeschlossen an die Flüssig keitsvolumenmeßvorrichtung (4) und an die Dampfmengen kontrollvorrichtung (9) sowie an die Dampfpumpe (10) zum Steuern der Dampfmenge als Funktion der vom Hahn (5) ab gegebenen Flüssigkeitsmenge,

gekennzeichnet durch

- einen Dampf/Flüssigkeitsabscheider (8) mit einer Auf nahmekammer (81) zum Sammeln der Flüssigkeit, wobei dieser Abscheider in den Rückgewinnungskreis der Dämpfe stromaufwärts der Dampfmengenkontrollvorrichtung (9) eingebaut und die Rückgewinnungskammer (81) an eine Abführleitung (85) angeschlossen ist, deren Einlaß mit einem Rückschlagventil (86) versehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf/Flüssigkeitsabscheider (8) aus einer Kammer (81) mit Zentrifugalwirkung mit einem tangentialen Einlaß (82), der an die Dampfleitung angeschlossen ist, die ihrerseits an den Zapfhahn (5) angeschlossen ist, und einem Boden besteht, in den die Abführleitung (85) ausmündet, und im oberen Bereich in der Mitte der Kammer eine Abzugsleitung (83) eintritt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß der Abzugsleitung (83) von einem Partikel filter (84) geschützt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Steuerzentrale (11) umfaßt, die Informations signale 13 des Abscheiders (8) empfängt, um dessen ordnungsgemäße Funktion zu überwachen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf/Flüssigkeitsabscheider (8) einen Schwimmer (87) umfaßt, der die Öffnung der Abführleitung (85) als Funktion des Höhenspiegels der in der Kammer (81) ge sammelten Flüssigkeit steuert.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführleitung (85, 87, 89) einen sehr kleinen Durchmesser aufweist, um als Flammenschutz zu wirken.

7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Kammer (81) des Abscheiders (8) durch eine Abführleitung (88) stromabwärts des Ventils (86) mit einem Venturirohr (13) verbunden ist, das in der Leitung (41) angebracht ist, die die Meßvorrichtung (4) mit dem Zapfhahn (5) verbindet.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführleitung (85) an den Einlaß der Pumpe (2) an geschlossen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Kammer (81) des Abscheiders (8) durch die Abführleitung (85) stromabwärts des Ventils (86) mit einem Venturirohr (14) verbunden (89) ist, das in einer den Ausgang der Dampfpumpe (10) mit dem Behälter (1) ver bindenden Leitung (103) angebracht ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (87) des Abscheiders (8) mit einem Niveaumeßfühler ausgerüstet ist, ausgewählt aus der von einem Meßfühler mit Magnet und Kontaktlamellen, einer Halleffektsonde oder Lichtfasern oder einem optischen Schalter gebildeten Gruppe.