DE102013006301B4 - Fuel supply and purging device for a gas engine - Google Patents
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Abstract
Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung (10) für einen Gasmotor, mit einer Gasleitung (11) und mit einer an die Gasleitung (11) über eine Ventileinheit (15) gekoppelten Spülmittelleitung (13), wobei die Gasleitung (11) in einem ersten Betriebszustand der Ventileinheit (15) dem Zuführen von gasförmigem Kraftstoff (12) in Richtung auf Zylinder des Gasmotors und in einem zweiten Betriebszustand der Ventileinheit (15) dem Zuführen von gasförmigem Spülmittel (14) in Richtung auf die Zylinder des Gasmotors dient. Die Gasleitung (11) ist als doppelwandige Gasleitung mit einem Hauptströmungsraum (16) und einem Nebenströmungsraum (17) ausgebildet ist. Die Ventileinheit (15) weist ein erstes Sicherungsventil (18) aufweist, welches derart zwischen den Hauptströmungsraum (16) der Gasleitung (11) und die Spülmittelleitung (13) geschaltet ist, dass dasselbe in dem ersten Betriebszustand den Hauptströmungsraum (16) der Gasleitung (11) und die Spülmittelleitung (13) voneinander trennt und in dem zweiten Betriebszustand den Hauptströmungsraum (16) der Gasleitung (11) und die Spülmittelleitung (13) miteinander verbindet. Die Ventileinheit (15) weist weiterhin ein zweites Sicherungsventil (19) auf, welches derart zwischen den Nebenströmungsraum (17) der Gasleitung und die Spülmittelleitung (13) geschaltet ist, dass dasselbe in dem ersten Betriebszustand die Spülmittelleitung (13) und den Nebenströmungsraum (17) der Gasleitung (11) miteinander verbindet und in dem zweiten Betriebszustand die Spülmittelleitung (13) und den Nebenströmungsraum (17) der Gasleitung voneinander trennt.Fuel supply and flushing device (10) for a gas engine, with a gas line (11) and with a flushing agent line (13) coupled to the gas line (11) via a valve unit (15), the gas line (11) being in a first operating state of the valve unit (15) serves to supply gaseous fuel (12) towards the cylinders of the gas engine and in a second operating state of the valve unit (15) serves to supply gaseous flushing agent (14) towards the cylinders of the gas engine. The gas line (11) is designed as a double-walled gas line with a main flow space (16) and a secondary flow space (17). The valve unit (15) has a first safety valve (18), which is connected between the main flow space (16) of the gas line (11) and the flushing agent line (13) in such a way that in the first operating state it covers the main flow space (16) of the gas line ( 11) and the detergent line (13) separates each other and in the second operating state connects the main flow space (16) of the gas line (11) and the detergent line (13) to one another. The valve unit (15) also has a second safety valve (19), which is connected between the secondary flow space (17) of the gas line and the flushing agent line (13) in such a way that in the first operating state it covers the flushing agent line (13) and the secondary flow space (17 ) of the gas line (11) connects to one another and in the second operating state separates the flushing agent line (13) and the secondary flow space (17) of the gas line from one another.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung für einen Gasmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Ventileinheit einer solchen Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung und einen Gasmotor mit einer solchen Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung.The invention relates to a fuel supply and purging device for a gas engine according to the preamble of
Brennkraftmaschinen, denen als Kraftstoff ein gasförmiges Medium bereitgestellt wird, sind aus der Praxis hinlänglich bekannt und werden auch als Gasmotoren bezeichnet. In den Zylindern eines solchen Gasmotors wird ein gasförmiger Kraftstoff verbrannt, der den Zylindern des Gasmotors über eine Gasleitung zugeführt werden kann. Dann, wenn im Gasmotor kein gasförmiger Kraftstoff verbrannt wird, muss die zu dem Gasmotor führende Gasleitung gespült werden, wobei als Spülmittel nach der Praxis typischerweise gasförmiger Stickstoff zum Einsatz kommt. Das gasförmige Spülmittel kann über eine Spülmittelleitung in die Gasleitung eingeleitet werden, wobei die Gasleitung und die Spülmittelleitung über eine Ventileinheit derart gekoppelt sind, dass in einem ersten Betriebszustand, in welchem in den Zylindern des Gasmotors gasförmiger Kraftstoff verbrannt wird, die Ventileinheit die Gasleitung und die Spülmittelleitung voneinander trennt, wohingegen in einem zweiten Betriebszustand, in welchem in den Zylindern das Gasmotors kein gasförmiger Kraftstoff verbrannt wird, die Ventileinheit die Spülmittelleitung an die Gasleitung koppelt. Bei aus der Praxis bekannten Gasmotoren besteht das Problem, dass die Ventileinheit einer Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung, die in dem ersten Betriebszustand die Gasleitung und die Spülmittelleitung voneinander trennt und in einem zweiten Betriebszustand die Gasleitung und die Spülmittelleitung aneinander koppelt, typischerweise eine Leckage aufweist, wobei die Leckage nicht definiert abgeführt werden kann. Es besteht daher Bedarf an einer Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung für einen Gasmotor, die eine im Bereich der Ventileinheit derselben auftretenden Leckage sicher handhaben kann.Internal combustion engines to which a gaseous medium is provided as fuel are well known in practice and are also referred to as gas engines. A gaseous fuel is burned in the cylinders of such a gas engine and can be supplied to the cylinders of the gas engine via a gas line. Then, if no gaseous fuel is burned in the gas engine, the gas line leading to the gas engine must be flushed, with gaseous nitrogen typically being used as the flushing agent in practice. The gaseous flushing agent can be introduced into the gas line via a flushing agent line, the gas line and the flushing agent line being coupled via a valve unit in such a way that in a first operating state in which gaseous fuel is burned in the cylinders of the gas engine, the valve unit connects the gas line and the Separates the flushing agent line from each other, whereas in a second operating state, in which no gaseous fuel is burned in the cylinders of the gas engine, the valve unit couples the flushing agent line to the gas line. The problem with gas engines known from practice is that the valve unit of a fuel supply and flushing device, which separates the gas line and the flushing agent line from one another in the first operating state and couples the gas line and the flushing agent line to one another in a second operating state, typically has a leak, whereby the leakage cannot be dissipated in a defined manner. There is therefore a need for a fuel supply and purging device for a gas engine that can safely handle a leak that occurs in the area of the valve unit of the same.
Aus der
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine neuartige Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung für einen Gasmotor, eine Ventileinheit einer solchen Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung und einen Gasmotor mit einer solchen Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung zu schaffen.Proceeding from this, the invention is based on the object of creating a novel fuel supply and purging device for a gas engine, a valve unit of such a fuel supply and purging device and a gas engine with such a fuel supply and purging device.
Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Gasleitung als doppelwandige Gasleitung mit einem Hauptströmungsraum und einem Nebenströmungsraum ausgebildet. Die Ventileinheit weist ein erstes Sicherungsventil auf, welches derart zwischen den Hauptströmungsraum der Gasleitung und die Spülmittelleitung geschaltet ist, dass dasselbe in dem ersten Betriebszustand den Hauptströmungsraum der Gasleitung und die Spülmittelleitung voneinander trennt und in dem zweiten Betriebszustand den Hauptströmungsraum der Gasleitung und die Spülmittelleitung miteinander verbindet. Die Ventileinheit weist weiterhin ein zweites Sicherungsventil auf, welches derart zwischen den Nebenströmungsraum der Gasleitung und die Spülmittelleitung geschaltet ist, dass dasselbe in dem ersten Betriebszustand die Spülmittelleitung und Nebenströmungsraum der Gasleitung miteinander verbindet und in dem zweiten Betriebszustand die Spülmittelleitung und Nebenströmungsraum der Gasleitung voneinander trennt. Die erfindungsgemäße Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung, deren Ventileinheit die beiden Sicherheitsventile umfasst, erlaubt eine sichere Handhabung einer Leckage.This object is achieved by a fuel supply and flushing device according to
Vorzugsweise leitet das zweite Sicherungsventil in dem ersten Betriebszustand eine Kraftstoffleckage des ersten Sicherungsventils von der Spülmittelleitung in den Nebenströmungsraum der Gasleitung ab. Hiermit lässt sich eine Kraftstoffleckage besonders vorteilhaft abführen.Preferably, in the first operating state, the second safety valve diverts a fuel leak from the first safety valve from the flushing agent line into the secondary flow space of the gas line. This makes it particularly advantageous to eliminate fuel leaks.
Eine Spüleinrichtung für eine solche Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung ist in Anspruch 8 definiert.A flushing device for such a fuel supply and flushing device is defined in claim 8.
Ein Gasmotor mit einer Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung ist in Anspruch 10 definiert.A gas engine with a fuel supply and purging device is defined in
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 : eine Prinzip-Darstellung einer erfindungsgemäßen Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung in einem ersten Betriebszustand; -
2 : die erfindungsgemäße Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung in einem zweiten Betriebszustand; und -
3 : eine Detail-Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung.
-
1 : a schematic representation of a fuel supply and flushing device according to the invention in a first operating state; -
2 : the fuel supply and flushing device according to the invention in a second operating state; and -
3 : a detailed representation of a preferred exemplary embodiment of the fuel supply and flushing device.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung für einen Gasmotor sowie einen Gasmotor mit einer solchen Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung.
Die Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung 10 verfügt über eine Gasleitung 11, mit der in einem ersten Betriebszustand ein gasförmiger Kraftstoff 12 (siehe
In dem ersten Betriebszustand (siehe
Die Gasleitung 11 ist als doppelwandige Gasleitung ausgeführt, die einen radial inneren Hauptströmungsraum 16 und einen radial äußeren Nebenströmungsraum 17 aufweist. Die Spülmittelleitung 13 ist als einwandige Leitung ausgeführt und weist demnach lediglich einen Strömungsraum auf.The
Die Ventileinheit 15 der Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung 10 verfügt über ein erstes Sicherungsventil 18, welches derart zwischen dem Hauptströmungsraum 16 der doppelwandigen Gasleitung 11 und die Spülmittelleitung 13 geschaltet ist, dass das erste Sicherungsventil 18 in dem ersten Betriebszustand (siehe
Zusätzlich zum ersten Sicherungsventil 18 verfügt die Ventileinheit 15 der Kraftstoffzuführ- und Spüleinrichtung 10 über ein zweites Sicherungsventil 19. Dieses zweite Sicherungsventil 19 ist derart zwischen dem Nebenströmungsraum 17 der doppelwandigen Gasleitung 11 und die Spülmittelleitung 13 geschaltet, dass dasselbe in dem ersten Betriebszustand (siehe
Im ersten Betriebszustand (siehe
Im zweiten Betriebszustand (siehe
Im ersten Betriebszustand, also dann, wenn in den Zylindern des Gasmotors gasförmiger Kraftstoff verbrannt wird, gewährleistet die Ventileinheit 15 einen Abschluss der Gasleitung 11 gegenüber der Spülmittelleitung 13. Eine Leckage, die in diesem Betriebszustand über das erste Sicherungsventil 18 fließt, kann über das zweite Sicherungsventil 19 definiert abgeführt werden. Das erste Sicherungsventil 18 kann auch als Gasrücktrittssicherungsventil und das zweite Sicherungsventil 19 als Rohrbruchsicherungsventil bezeichnet werden. Die Leckageströmung 20 des Kraftstoffs, die im ersten Betriebszustand über das erste Sicherungsventil 18 strömen kann, wird definiert abgeführt und kann demnach nicht unkontrolliert in die Umgebung entweichen. Da die Kraftstoffleckage 20 definiert abgeführt wird, kann dieselbe mit Hilfe eines nicht gezeigten Sensors detektiert werden, um so bei einer erhöhten Kraftstoffleckage 20 auf ein Versagen des ersten Sicherungsventils 18 zu schließen.In the first operating state, i.e. when gaseous fuel is burned in the cylinders of the gas engine, the
Im zweiten Betriebszustand, in welchem die Gasleitung 11 vorzugsweise mit gasförmigem Stickstoff gespült wird, öffnet infolge des erhöhten Drucks in der Spülmittelleitung 13 das erste Sicherungsventil 18 automatisch, wohingegen das zweite Sicherungsventil 19 automatisch schließt. Hierdurch kann das gasförmige Spülmittel 14 im zweiten Betriebszustand definiert geführt und ein unkontrolliertes Austreten desselben in die Umgebung vermieden werden.In the second operating state, in which the
Zwischen den Hauptströmungsraum 16 der Gasleitung 11 und die Spülmittelleitung 13 ist das erste Sicherungsventil 18 der Ventileinheit 15 geschaltet, welches dann, wenn in der Spülmittelleitung 13 ein relativ geringer Druck herrscht, automatisch schließt. In
Obwohl diese konstruktive Ausführung der
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- Kraftstoffzuführ- und SpüleinrichtungFuel supply and flushing device
- 1111
- GasleitungGas pipe
- 1212
- Kraftstofffuel
- 1313
- SpülmittelleitungDetergent line
- 1414
- SpülmittelDishwashing liquid
- 1515
- VentileinheitValve unit
- 1616
- HauptströmungsraumMain flow space
- 1717
- NebenströmungsraumSecondary flow space
- 1818
- Sicherungsventilsafety valve
- 1919
- Sicherungsventilsafety valve
- 2020
- KraftstoffleckageFuel leakage
- 2121
- Auslassoutlet
- 2222
- Zwischenflanschintermediate flange
- 2323
- Flanschflange
- 2424
- Flanschflange
- 2525
- Adapteradapter
- 2626
- GehäuseHousing
- 2727
- LeckagesammelraumLeakage collection room
- 2828
- Bohrungdrilling
Claims (10)
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