DE102013107614A1

DE102013107614A1 - Gas valve assembly

Info

Publication number: DE102013107614A1
Application number: DE102013107614.9A
Authority: DE
Inventors: Klaus Reusch
Original assignee: Kuehme Armaturen GmbH
Current assignee: Kuehme Armaturen GmbH
Priority date: 2013-07-17
Filing date: 2013-07-17
Publication date: 2015-02-19

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasventilanordnung (1) mit einem Eingangsanschluss (2), der zu Armaturen führt, welche ein Eingangsventil (5), einen dem Eingangsventil (5) in Strömungsrichtung des Gases nachgeordneten Druckregler (9) und eine dem Druckregler (9) nachgeordnete Sicherheitsabsperreinrichtung (14) mit zwei Schnellschlussventilen (15, 16) umfassen, und mit einem Ausgangsanschluss (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsführung unter Eingliederung der Armaturen zwischen dem Eingangsanschluss (2) und dem Ausgangsanschluss (3) durch mehrfache Abwinklungen in verschiedene Raumrichtungen in drei Dimensionen umgelenkt ist, so dass die Höhe (H), Breite (B) und Tiefe (T) der Gasventilanordnung (1) kleiner ist als die Länge des Strömungspfads zwischen dem Eingangsanschluss (2) und dem Ausgangsanschluss (3).The present invention relates to a gas valve arrangement (1) having an inlet connection (2) leading to fittings comprising an inlet valve (5), a pressure regulator (9) arranged downstream of the inlet valve (5) in the flow direction of the gas and a pressure regulator (9). Subsequent Sicherheitsabsperreinrichtung (14) with two quick-closing valves (15, 16) include, and with an output terminal (3), characterized in that the wiring by integration of the fittings between the input terminal (2) and the output terminal (3) by multiple bends into different Spaces is deflected in three dimensions, so that the height (H), width (B) and depth (T) of the gas valve assembly (1) is smaller than the length of the flow path between the input terminal (2) and the output terminal (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasventilanordnung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a gas valve arrangement with the features in the preamble of patent claim 1.

Es werden von Gesetzgebern in zunehmendem Maße Emissionsschutzgebiete ausgewiesen, die auch für die Schifffahrt relevant sind. Schiffe, die mit Schweröl betrieben werden, können die Grenzwerte für Schwefel-(SOx) und Stickoxide (NOx) in den sogenannten Emissionssondergebieten nicht ohne aufwändige Abgasreinigung erfüllen. Es gibt daher Bestrebungen, alternative Brennstoffe wie verflüssigtes Erdgas (LNG) zu verwenden, weil die Verbrennung von Flüssigerdgas keine nachträgliche Abgasbehandlung erforderlich macht. Die Verbrennungsmotoren sind auf den jeweiligen Kraftstoff umschaltbar.Legislators increasingly identify emission protection areas that are also relevant to shipping. Ships fueled by heavy fuel oil can not meet the limit values for sulfur (SOx) and nitrogen oxides (NOx) in the so-called emission special areas without extensive waste gas purification. Efforts are therefore being made to use alternative fuels such as liquefied natural gas (LNG) because LNG combustion does not require subsequent exhaust treatment. The internal combustion engines are switchable to the respective fuel.

Das Flüssigerdgas wird unter hohem Druck gespeichert und wird für die Verbrennung auf die richtige Temperatur angehoben, so dass es von der flüssigen Phase in die Gasphase übertritt. Aus Sicherheitsgründen muss die Brennstoffleitung mit einer Sicherheitsabsperrung mit Schnellschlussventilen versehen sein, und zwar in doppelter Ausführung. Derartige Sicherheitsabsperreinrichtungen sind bekannt. Üblicherweise handelt es sich um eine größere Baugruppe, wobei der Sicherheitsabsperreinrichtung noch ein Druckregler, ein Filter und zur Sicherheit eine manuelle Handabsperrung vorgelagert ist. Zusammen mit weiteren Baugruppen, wie beispielsweise einer Mengenmesseinrichtung, ergibt sich eine Baulänge, je nach Leitungsquerschnitt, von z. B. 3.800 mm. Typischerweise werden Standardkomponenten über genormte Flanschverbindungen miteinander verbunden. The liquefied natural gas is stored under high pressure and is raised to the correct temperature for combustion, so that it passes from the liquid phase to the gas phase. For safety reasons, the fuel line must be equipped with a safety shut-off with quick-acting valves, in duplicate. Such Sicherheitsabsperreinrichtungen are known. Usually it is a larger assembly, the Sicherheitsabsperreinrichtung is still a pressure regulator, a filter and for safety a manual hand barrier upstream. Together with other components, such as a quantity measuring device, results in a length, depending on the cable cross-section of z. B. 3,800 mm. Typically, standard components are interconnected via standardized flange connections.

Die Baugröße ist insoweit unproblematisch, so lange der Bauraum nicht begrenzt ist. Unter Deck eines Schiffes herrscht jedoch vergleichsweise wenig Platz. Zudem soll das Transportvolumen des Schiffes maximal sein und daher die Größe des Maschinenraums vergleichsweise klein.The size is so far unproblematic, as long as the space is not limited. Below deck of a ship, however, there is comparatively little space. In addition, the transport volume of the ship should be maximum and therefore the size of the engine room comparatively small.

Zudem ergeben sich bei der Verwendung von gasförmigen Brennstoffen zusätzliche sicherheitstechnische Probleme. Sicherheitsvorschriften sehen vor, dass Gasventilanordnungen nicht ohne räumliche Trennung unmittelbar im Maschinenraum des Schiffes angeordnet sein dürfen. Es ist für die Gasventilanordnung entweder ein separater Raum erforderlich oder alternativ eine Einhausung, die ständig evakuiert wird. Je größer die Einhausung, desto größer ist auch das zu evakuierende Volumen, so dass entsprechend leistungsstarke Ventilatoren vorgesehen sein müssen. In addition, arise when using gaseous fuels additional safety problems. Safety regulations stipulate that gas valve arrangements must not be arranged directly in the engine room of the ship without physical separation. It is required for the gas valve assembly either a separate room or alternatively an enclosure that is constantly evacuated. The larger the enclosure, the larger the volume to be evacuated, so that correspondingly powerful fans must be provided.

Üblicherweise sind bei Gasventilanordnungen aus Normbauteilen alle Komponenten in gerader, linearer Strömungseinrichtung hintereinander angeordnet, was zwar eine optimale Zugänglichkeit ermöglicht, allerdings erheblichen Bauraum beansprucht und für den vorstehend geschilderten Anwendungsfall eine sehr große Einhausung erforderlich macht.Usually, in gas valve assemblies of standard components all components are arranged in a straight, linear flow device one behind the other, which indeed allows optimum accessibility, but takes up considerable space and makes for the application described above a very large enclosure required.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gasventilanordnung dahingehend weiterzuentwickeln, dass sie ein möglichst geringes Bauvolumen hat, aber gleichzeitig gut zugänglich ist und leicht gewartet werden kann. On this basis, the present invention seeks to develop a gas valve assembly to the effect that it has the lowest possible volume, but at the same time is easily accessible and easy to maintain.

Diese Aufgabe ist bei einer Gasventilanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a gas valve arrangement having the features of patent claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die erfindungsgemäße Gasventilanordnung besitzt einen Eingangsanschluss für einen gasförmigen Brennstoff, der zu Armaturen führt, welche zumindest ein Eingangsventil, einen dem Eingangsventil in Strömungsrichtung des Gases nachgeordneten Druckregler und eine dem Druckregler nachgeordnete Sicherheitsabsperreinrichtung mit zwei Schnellschlussventilen umfassen. Auf die Schnellschlussventile folgt ein Ausgangsanschluss, an den wiederum eine Brennstoffleitung angeschlossen und zu einer Verbrennungskraftmaschine geführt werden kann.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims. The gas valve arrangement according to the invention has an inlet connection for a gaseous fuel, which leads to fittings which comprise at least one inlet valve, a pressure regulator arranged downstream of the inlet valve in the flow direction of the gas and a safety shut-off device with two quick-action shut-off valves downstream of the pressure regulator. The quick-closing valves are followed by an output connection to which in turn a fuel line can be connected and led to an internal combustion engine.

Die erfindungsgemäße Gasventilanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die Leitungsführung unter Eingliederung der vorstehend genannten Armaturen zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss durch mehrere Abwinklungen in verschiedene Raumrichtungen in drei Dimensionen umgelenkt ist, so dass die Höhe, Breite und Tiefe der Gasventilanordnung kleiner ist als die Länge des Strömungspfads zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss. The gas valve arrangement according to the invention is characterized in that the cable guide is deflected by incorporating the aforementioned fittings between the input terminal and the output terminal by a plurality of bends in different spatial directions in three dimensions, so that the height, width and depth of the gas valve assembly is smaller than the length the flow path between the input port and the output port.

Das besondere bei der erfindungsgemäßen Gasventilanordnung ist, dass die an und für sich ohnehin schon recht kompakte Gasventilanordnung in der Länge im Vergleich zu einer konventionellen Gasventilanordnung signifikant verkürzt werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Verkürzung bei gleichen Rohrdurchmessern von 3.800 mm auf z. B. 2.000 mm möglich, entsprechend einem Platzbedarf von nur 52 % des ursprünglichen Platzbedarfes. Das ist darauf zurückzuführen, dass die Leitungsführung in drei Dimensionen erfolgt. Die erfindungsgemäße Kompaktheit kann in diesem Maß nicht erreicht werden, wenn die Leitungsführung nur ein- oder zweidimensional ist. Es gibt gewisse Komponenten, die in der Länge nicht reduzierbar sind, wie z. B. eine Auslaufstrecke eines Druckreglers. Zudem sind Druckregler in einer bestimmten Lageorientierung zu verbauen. Unter Berücksichtigung der Anforderungen der einzelnen Armaturen ist es im Rahmen der Erfindung aber dennoch gelungen, das Gesamtvolumen der Gasventilanordnung so weit zu minimieren, dass man vor allen Dingen die Länge deutlich verkürzen kann. Dadurch wird das mit einer Einhausung zu umschließende Volumen der Gasventilanordnung wesentlich kleiner. Die Anordnung wird durch die kompakte Bauweise auch steifer, was insbesondere bei einem Einsatz auf Schiffen von Bedeutung ist, bei denen die gesamte Struktur ständigen dynamischen Belastungen durch den Seegang unterworfen ist. Eine kompakte Einhausung hat natürlich auch den Vorteil, dass weniger Luftvolumen enthalten ist und mithin die Mittel zum Austausch des Luftvolumens kleiner ausgeführt werden können. Mithin können Leitungsquerschnitte als auch Ventilatoren kleiner sein, was wiederum Gewicht und letztendlich auch Materialeinsatz reduziert.The special feature of the gas valve arrangement according to the invention is that the gas valve arrangement, which in and of itself is already quite compact, can be significantly shortened in length compared to a conventional gas valve arrangement. With the solution according to the invention is a reduction in the same pipe diameters of 3800 mm to z. B. 2,000 mm, corresponding to a space requirement of only 52% of the original space requirement. This is because the wiring is done in three dimensions. The compactness of the invention can not be achieved to this extent, if the wiring is only one or two-dimensional. There are certain components that are not reducible in length, such as. B. an outlet section of a pressure regulator. In addition are Install pressure regulators in a specific position orientation. Taking into account the requirements of the individual valves, it is still possible within the scope of the invention, however, to minimize the total volume of the gas valve arrangement so that, above all, the length can be shortened considerably. As a result, the volume of the gas valve arrangement to be enclosed with an enclosure becomes substantially smaller. The arrangement is also stiffer due to the compact design, which is particularly important for use on ships, in which the entire structure is subjected to constant dynamic loads due to the sea state. Of course, a compact housing also has the advantage that less air volume is contained and consequently the means for exchanging the air volume can be made smaller. Consequently, cable cross-sections as well as fans can be smaller, which in turn reduces weight and ultimately also the use of materials.

Eine kleine und kompakte Einhausung ermöglicht die Platzierung der Gasventilanordnung in einem explosionsgefährdeten Bereich innerhalb von Ex-Schutzzonen I oder II. Die Zone I ist ein Bereich, in dem sich bei Normalbetrieb gelegentlich eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln bilden kann. Die Zone II ist ein Bereich, in dem bei Normalbetrieb eine gefährliche explosionsgefährliche Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln normalerweise nicht oder aber nur kurzzeitig auftritt. Geräte, die in diesen Zonen verwendet werden, müssen bestimmte Schutzniveaus erfüllen. A small and compact enclosure allows the placement of the gas valve arrangement in a potentially explosive area within Ex-protection zones I or II. Zone I is an area where, during normal operation, there is occasionally a potentially explosive atmosphere as a mixture of air and flammable gases, vapors or gases Can form mists. Zone II is an area where during normal operation a hazardous explosive atmosphere as a mixture of air and combustible gases, vapors or mists normally does not occur or only for a short time. Equipment used in these zones must meet certain levels of protection.

Die erfindungsgemäße Gasventilanordnung ist natürlich nicht zwingend mit einer Einhausung zu versehen, wenn ein separater Raum für die Gasventilanordnung vorhanden ist. Die erfindungsgemäße Gasventilanordnung ist auch nicht ausschließlich für den Betrieb an Bord eines Schiffes vorgesehen. Auch an Land ergeben sich vielfältige Vorteile der erfindungsgemäßen Gasventilanordnung, die sich nicht nur durch den geringeren Platzbedarf ausdrücken. Es ist nämlich im Rahmen der Erfindung möglich, die Anzahl der Flansche der Hauptleitung durch Integration mehrerer Armaturen zu einer gemeinsamen Baugruppe zu reduzieren. Die Armaturen können z. B. in einem Eintrittsmodul oder einem Austrittsmodul zugeordnet werden. Das Austrittsmodul umfasst insbesondere die Sicherheitsabsperreinrichtung mit den beiden Schnellschlussventilen sowie weiteren Entlüftungsventilen, auf die später noch eingegangen wird. Das Eingangsmodul kann ein Eingangsventil sowie eine Filtereinheit miteinander kombinieren. Das heißt, dass das Eingangsventil und die Filtereinheit in ein und demselben Gehäuse angeordnet sind. Of course, the gas valve assembly according to the invention is not necessarily provided with an enclosure when a separate space for the gas valve assembly is present. The gas valve arrangement according to the invention is also not intended exclusively for operation on board a ship. Also on land, there are manifold advantages of the gas valve arrangement according to the invention, which are expressed not only by the smaller space requirement. It is in the context of the invention possible to reduce the number of flanges of the main line by integrating multiple valves to a common assembly. The fittings can z. B. be assigned in an entry module or an exit module. The outlet module comprises in particular the Sicherheitsabsperreinrichtung with the two quick-closing valves and other vent valves, which will be discussed later. The input module can combine an input valve and a filter unit. This means that the input valve and the filter unit are arranged in one and the same housing.

Das führt zu dem Entfall von Flanschen zwischen den einzelnen Armaturen und folglich zur Reduzierung der Leckagemöglichkeit. Je weniger Flansche vorhanden sind, desto weniger Baulänge ist auch erforderlich. Bei der erfindungsgemäßen Gasventilanordnung ist es gelungen, die Anzahl der Flansche der Hauptleitung von 10 auf 4 zu reduzieren. Die Anzahl der Flansche der Nebenleitungen, durch welche Steuerluft zum Betrieb der einzelnen Ventile geleitet wird, konnte von 11 auf 4 reduziert werden. This leads to the elimination of flanges between the individual valves and thus to reduce the possibility of leakage. The fewer flanges are present, the less length is also required. In the gas valve arrangement according to the invention, it has been possible to reduce the number of flanges of the main line from 10 to 4. The number of flanges of the secondary pipes, through which control air is led to the operation of the individual valves, could be reduced from 11 to 4.

In bevorzugter Ausgestaltung ist das Eingangsventil ein Kugelventil. Die sicherheitstechnischen Vorschriften erlauben es zwar auch, ein Durchgangsventil mit Spindelantrieb zu verwenden. Aufgrund der gewünschten kompakten Bauweise und der schnellen Betätigungsmöglichkeit bei kleinem Schwenkwinkel eignen sich Kugelventile für den konkreten Anwendungsfall besonders gut.In a preferred embodiment, the input valve is a ball valve. Although the safety regulations also make it possible to use a through valve with spindle drive. Due to the desired compact design and the fast actuation option with a small swivel angle, ball valves are particularly suitable for the specific application.

Auf dieses Eingangsventil folgt die Filtereinheit, über welche der Brennstoff einem Druckregler zugeführt wird. Der Druckregler besitzt eine Einlaufstrecke und eine Auslaufstrecke. Wichtig für den Betrieb des Druckreglers ist der Zustand nach der Druckreglung. Für einen geschlossenen Regelkreis ist hierbei eine Auslaufstrecke erforderlich, in welcher der heruntergeregelte Druck gemessen wird. Dieser wird mit dem Sollwert der Regelung verglichen.This input valve is followed by the filter unit, via which the fuel is fed to a pressure regulator. The pressure regulator has an inlet section and an outlet section. Important for the operation of the pressure regulator is the condition after the pressure control. For a closed loop in this case an outlet section is required in which the regulated down pressure is measured. This is compared with the setpoint of the control.

Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einlaufstrecke und die Auslaufstrecke insbesondere im Winkel zueinander angeordnet sind. Dadurch wird ein erheblicher Teil der Baulänge bzw. Breite der Gasventilanordnung eingespart. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Einlaufstrecke zu verkürzen und unmittelbar an die Filtereinheit anzuschließen, deren Raumrichtung nicht zwangsläufig horizontal sein muss. Die Filteranordnung kann beispielsweise auch vertikal orientiert sein. In the context of the invention it is provided that the inlet section and the outlet section are arranged in particular at an angle to each other. As a result, a considerable part of the length or width of the gas valve arrangement is saved. Of course, it is also possible to shorten the inlet section and connect directly to the filter unit whose spatial direction does not necessarily have to be horizontal. The filter arrangement can also be oriented vertically, for example.

Alternativ kann das Filtergehäuse auch horizontal durchströmt werden, wobei es sich jedoch in die Tiefe der Gasventilanordnung erstreckt.Alternatively, the filter housing can also be flowed through horizontally, but extending into the depth of the gas valve arrangement.

Nimmt man ein räumliches kartesisches Koordinatensystem mit den Koordinaten x, y und z an, wobei die positive x-Achse nach rechts weist, die y-Achse vom Betrachter weg weist und die z-Achse nach oben weist, dann würde die Filtereinheit gewissermaßen in y-Richtung durchströmt werden.Assuming a spatial Cartesian coordinate system with the coordinates x, y and z, with the positive x-axis pointing to the right, the y-axis pointing away from the viewer and the z-axis pointing upwards, then the filter unit would, so to speak, in y Direction are flowed through.

Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass die räumliche Lage der Armaturen ihrer jeweiligen Hauptströmungsrichtung entspricht. Dass innerhalb der Armaturen noch eine mehrfache Umlenkung durch Filtermittel über Ventilsitze etc. erfolgt, ist nicht relevant. Die Erfindung befasst sich mit der Anordnung der einzelnen Armaturen und deren Hauptströmungsrichtung zueinander. Mithin ist die Länge des Strömungspfades auf die Hauptströmungsrichtung bezogen und nicht auf etwaige Mehrfachumlenkungen innerhalb der einzelnen Armaturen. Die Länge eines Strömungspfadabschnittes bemisst sich jeweils als gerade Verbindung zwischen dem Eingang und dem Ausgang der jeweiligen Armatur. In the following, it is assumed that the spatial position of the valves corresponds to their respective main direction of flow. It is not relevant that multiple deflections through filter media via valve seats etc. take place within the valves. The invention is concerned with the arrangement of the individual valves and their main flow direction to each other. Thus, the length is the flow path in the main flow direction and not on any multiple deflections within the individual valves. The length of a flow path section is measured in each case as a straight connection between the input and the output of the respective valve.

Vorstehend wurde erläutert, dass die Filtereinheit sich beispielsweise in y-Richtung erstrecken kann. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auslaufstrecke in Bezug auf eine Grundfläche der Gasventilanordnung diagonal verläuft. Die Grundfläche der Gasventilanordnung ist vorzugsweise klein. Typischerweise handelt es sich um eine rechteckige Grundfläche. Die Erfindung schließt nicht aus, dass aus konstruktiven Gründen auch eine im Wesentlichen zylindrische oder kugelförmige Einhausung vorgesehen ist, so dass die Grundfläche kreisförmig ist. Ein diagonaler Verlauf der Auslaufstrecke bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Auslaufstrecke nicht ausschließlich in x- oder y-Richtung verläuft. Bei einer quadratischen oder rechteckigen Grundfläche ist die Diagonale die längste zur Verfügung stehende Strecke innerhalb der Grundfläche. Indem die Auslaufstrecke schrägt, d. h. diagonal, verläuft, kann bei guter Zugänglichkeit des Druckreglers die Länge bzw. Breite der Gasventilanordnung zusätzlich verringert werden. Bevorzugt befindet sich der Druckregler daher in einem Eckbereich einer quaderförmigen Einhausung einer Gasventilanordnung. Das hat den Vorteil, dass die Einlaufstrecke des Druckreglers gegenüber der Auslaufstrecke abgewinkelt werden kann. Die Einlaufstrecke kann beispielsweise senkrecht verlaufen, d. h. in z-Richtung weisen, während die Auslaufstrecke horizontal verläuft, beispielsweise in x-Richtung, y-Richtung oder auch diagonal innerhalb der x-, y-Ebene.It was explained above that the filter unit can extend in the y-direction, for example. In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the outlet section extends diagonally with respect to a base area of the gas valve arrangement. The base area of the gas valve arrangement is preferably small. Typically, it is a rectangular base. The invention does not exclude that for structural reasons, a substantially cylindrical or spherical enclosure is provided so that the base is circular. A diagonal course of the outlet section means in this context that the outlet section does not extend exclusively in the x or y direction. For a square or rectangular base, the diagonal is the longest available distance within the footprint. By slanting the exit route, d. H. diagonal, runs, with good accessibility of the pressure regulator, the length or width of the gas valve assembly can be additionally reduced. The pressure regulator is therefore preferably located in a corner region of a cuboid housing of a gas valve arrangement. This has the advantage that the inlet section of the pressure regulator can be angled relative to the outlet section. The inlet section can for example run vertically, d. H. In the z-direction, while the exit path is horizontal, for example in the x-direction, y-direction or diagonally within the x, y plane.

Die erfindungsgemäße Gasventilanordnung erreicht ihre Kompaktheit vor allen Dingen auch dadurch, dass das Eingangsmodul und das Ausgangsmodul jeweils mehrere Armaturen vereinigen. Das Ausgangsmodul entspricht im Wesentlichen der Sicherheitsabsperreinrichtung, welches ein Gehäuse für die beiden Schnellschlussventile besitzt. Das Gehäuse ist einteilig. Es handelt sich entweder um eine Gusskonstruktion oder eine Schweißkonstruktion. Aus konstruktiven Gründen wird ein Schweißgehäuse bevorzugt. Eine solche Schweißkonstruktion besitzt insbesondere ein im Querschnitt rechteckiges und damit quaderförmiges Gehäuse. Es können in die Gehäusewände kreisrunde Öffnungen eingebracht werden, die das Anschweißen von Stutzen und Flanschen fertigungstechnisch vergleichsweise einfach machen. Gleichzeitig erlaubt es die viereckige Gestaltung, die an dem Gehäuse anzuordnenden Flansche und Stutzen je nach Kundenwunsch zu orientieren, insbesondere was die Anordnung des Ausgangsanschlusses betrifft. Das gesamte Ausgangsmodul mit der Sicherheitsabsperrung und den Schnellschlussventilen kann in jeder beliebigen Raumrichtung angeordnet sein, so dass sich eine maximale Flexibilität im Hinblick auf die Anpassung an Kundenwünsche ergibt. Aus diesem Grund können in die erfindungsgemäße Gasventilanordnung auch Armaturen eingebaut werden, die nicht zwingend vorgeschrieben sind, aber dem Kundenwunsch entsprechen, wie beispielsweise eine Gasmengenmesseinrichtung nach dem Coriolis-Prinzip. Auch eine solche Durchflussmessung beansprucht eine bestimmte Länge des Strömungspfades. Die Messeinheit kann insbesondere zwischen der Filtereinheit und der Einlaufstrecke des Druckreglers angeordnet sein.The gas valve arrangement according to the invention achieves its compactness above all else in that the input module and the output module each combine several valves. The output module essentially corresponds to the safety shut-off device, which has a housing for the two quick-acting valves. The housing is one-piece. It is either a cast construction or a welded construction. For structural reasons, a welding housing is preferred. Such a welded construction has in particular a cross-sectionally rectangular and thus cuboidal housing. It can be introduced into the housing walls circular openings that make the welding of nozzles and flanges manufacturing technology comparatively easy. At the same time, the quadrangular design makes it possible to orient the flanges and sockets to be arranged on the housing according to the customer's wishes, in particular with regard to the arrangement of the outlet connection. The entire output module with the safety shut-off and the quick-acting valves can be arranged in any direction in space, resulting in maximum flexibility with regard to adaptation to customer requirements. For this reason, valves can be installed in the gas valve assembly according to the invention, which are not mandatory, but meet customer requirements, such as a gas flow meter according to the Coriolis principle. Also, such a flow measurement claimed a certain length of the flow path. The measuring unit may in particular be arranged between the filter unit and the inlet section of the pressure regulator.

Erfindungsgemäß ergibt sich somit eine sehr kompakt bauende Anordnung bei gleichzeitig guter Zugänglichkeit, unabhängig davon, ob man von der x-, y- oder z-Richtung eine solche Gasventilanordnung betrachtet. Der Verlauf des Strömungspfades ist unabhängig von der Blickrichtung zweidimensional, d. h. sowohl in der x-y-, als auch in der y-z-Ebene als auch in der z-x-Ebene erfolgt eine Umlenkung, so dass der Verlauf in jeder der Blickrichtungen auf diese Ebenen u- oder auch v-förmig scheint, in jedem Fall aber mehrfach umgelenkt ist. Dadurch ergeben sich vielfältige Kombinationsmöglichkeiten, die exemplarisch an einigen Beispielen erläutert werden sollen.According to the invention thus results in a very compact design with good accessibility at the same time, regardless of whether viewed from the x, y or z direction such a gas valve assembly. The course of the flow path is two-dimensionally independent of the viewing direction, i. H. In both the xy and the yz plane and in the zx plane there is a deflection, so that the course in each of the viewing directions seems to be u- or also v-shaped on these planes, but in any case it is deflected several times is. This results in a variety of possible combinations, which are exemplified by some examples to be explained.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in schematic drawings. It shows:

1 ein Flussdiagramm einer Gasventilanordnung in rein schematischer Darstellung; 1 a flow chart of a gas valve assembly in a purely schematic representation;

2 eine Gasventilanordnung in einer Blickrichtung von vorn; 2 a gas valve arrangement in a viewing direction from the front;

3 die Gasventilanordnung der 2 in einer Blickrichtung von links und 3 the gas valve arrangement of 2 in a line of sight from the left and

4 die Gasventilanordnung der 2 und 3 in der Draufsicht. 4 the gas valve arrangement of 2 and 3 in the plan view.

1 zeigt ein Schaltbild einer Gasventilanordnung 1 in stark vereinfachter und abstrahierter Form. Ein kartesisches Koordinatensystem zeigt die Raumrichtungen x, y und z an. In x-Richtung wird die Breite mit B gemessen. Die y-Richtung erfasst die Tiefe T. Die Höhe H wird in z-Richtung gemessen. Die Grundfläche G der Gasventilanordnung 1 ist die Projektion einer nicht näher dargestellten Einhausung auf den Boden (x-y-Ebene). 1 shows a circuit diagram of a gas valve assembly 1 in a simplified and abstract form. A Cartesian coordinate system displays the spatial directions x, y and z. In the x-direction, the width is measured with B. The y direction detects the depth T. The height H is measured in the z direction. The base G of the gas valve assembly 1 is the projection of a housing not shown on the ground (xy-plane).

Das Schaltbild der Gasventilanordnung 1 ist dreidimensional gestaltet. Die Gasventilanordnung 1 besitzt einen Eingangsanschluss 2. Gasförmiger Brennstoff durchströmt den Eingangsanschluss 2, bis er schließlich am Ausgangsanschluss 3 zu einem Verbrennungsmotor weitergeleitet wird.The circuit diagram of the gas valve assembly 1 is designed in three dimensions. The gas valve arrangement 1 has an input port 2 , Gaseous fuel flows through the inlet port 2 , to he finally at the output terminal 3 is forwarded to an internal combustion engine.

Zwischen dem Eingangsanschluss 2 und dem Ausgangsanschluss 3 befindet sich eine Hauptleitung, die rein schematisch dargestellt ist. Die Leitungsführung der Hauptleitung definiert den Strömungspfad 4. Es ist anhand dieser perspektivischen Darstellung zu erkennen, dass der Strömungspfad 4 eine Länge besitzt, die größer ist als die Höhe H, Breite B und Tiefe T der Gasventilanordnung 1.Between the input terminal 2 and the output terminal 3 There is a main line, which is shown purely schematically. The routing of the main line defines the flow path 4 , It can be seen from this perspective view that the flow path 4 has a length which is greater than the height H, width B and depth T of the gas valve assembly 1 ,

Die Gasventilanordnung 1 umfasst in Strömungsrichtung auf den Eingangsanschluss 2 folgend ein Eingangsventil 5, insbesondere in Form eines Kugelhahns.The gas valve arrangement 1 includes in the flow direction on the input port 2 following an input valve 5 , in particular in the form of a ball valve.

Im weiteren Verlauf des Strömungspfads 4 schließt sich eine Filtereinheit 6 an. Auf die Filtereinheit 6 folgt ein Entlüftungsventil 7, das als Abzweig an den Hauptströmungspfad 4 bzw. die Hauptleitung angeschlossen ist. Es ist erkennbar, dass die Filtereinheit 6 und das Entlüftungsventil 7 zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind. In diese bauliche Einheit kann auch das Eingangsventil 5 integriert sein. Die gesamte Baugruppe kann als Eingangsmodul bezeichnet werden. Die Orientierung dieses Eingangsmoduls erfolgt in die Tiefe T im oberen Höhenbereich der Gasventilanordnung 1. Der Eingangsanschluss 2 befindet sich dahingegen im unteren Höhenbereich der Gasventilanordnung 1. Der Strömungspfad befindet sich also im Wesentlichen in der y-z-Ebene und ist einmal um 90° abgewinkelt worden.In the further course of the flow path 4 closes a filter unit 6 at. On the filter unit 6 follows a vent valve 7 acting as a branch to the main flow path 4 or the main line is connected. It can be seen that the filter unit 6 and the vent valve 7 are combined into a structural unit. In this structural unit can also be the input valve 5 be integrated. The entire module can be called an input module. The orientation of this input module takes place in the depth T in the upper height range of the gas valve assembly 1 , The input connection 2 is located in contrast in the lower height range of the gas valve assembly 1 , The flow path is thus essentially in the yz plane and has once been angled at 90 °.

Auf die Filtereinheit 6 folgt eine Gasmengenmesseinrichtung 8, die in einem in Hochrichtung verlaufenen Längenabschnitt des Strömungspfads 4 angeordnet ist. Es kann sich um eine Messeinrichtung nach dem Coriolis-Prinzip handeln. On the filter unit 6 follows a gas flow meter 8th located in a longitudinal section of the flow path 4 is arranged. It can be a measuring device according to the Coriolis principle.

An die Gasmengenmesseinrichtung 8 schließt sich ein Druckregler 9 an, der horizontal verbaut ist. Hierzu befindet sich der Druckregler 9 zwischen einer Einlaufstrecke 10 und einer Auslaufstrecke 11. Die Auslaufstrecke 11 ist horizontal angeordnet. Die Einlaufstrecke 10 ist teils horizontal und teils vertikal angeordnet. Der Druckregler 9 mit der Auslaufstrecke 11 und zumindest mit einem Teil der Einlaufstrecke 10 ist insgesamt in der x-y-Ebene orientiert. Er kann dabei sowohl teilweise in x- als auch teilweise in y-Richtung verlaufen, so dass der Druckregler 9 einschließlich der Einlaufstrecke 10 und der Auslaufstrecke 11 im Wesentlichen diagonal zur Grundfläche G der Gasventilanordnung 1 angeordnet ist.To the gas quantity measuring device 8th closes a pressure regulator 9 on, which is installed horizontally. For this purpose there is the pressure regulator 9 between an inlet section 10 and an outlet section 11 , The outlet section 11 is arranged horizontally. The inlet section 10 is arranged partly horizontally and partly vertically. The pressure regulator 9 with the outlet section 11 and at least part of the inlet section 10 is altogether oriented in the xy-plane. It can run both partially in the x and partly in the y direction, so that the pressure regulator 9 including the inlet section 10 and the exit route 11 essentially diagonal to the base G of the gas valve assembly 1 is arranged.

Im weiteren Verlauf des Strömungspfades schließt sich ein von der Hauptleitung nach unten abzweigendes Handentlüftungsventil 12 an. Das Handentlüftungsventil 12 ist in Kombination mit einem Spülventil 13 zu sehen, dass der Filtereinheit 6 vorgeschaltet ist. Über das Spülventil 13 kann der Anlagenteil bis zum Handentlüftungsventil 12 inertisiert werden, d. h. mit einem inerten Gas, insbesondere Stickstoff N, gefüllt werden. Dies dient zur Verdrängung von gasförmigen Brennstoffen aus dem Strömungspfad 4, z. B. für Wartungszwecke. In the further course of the flow path closes from the main line down branching hand vent valve 12 at. The hand vent valve 12 is in combination with a flush valve 13 to see that the filter unit 6 upstream. About the purge valve 13 can the plant part to the manual ventilation valve 12 be rendered inert, ie with an inert gas, in particular nitrogen N, filled. This serves to displace gaseous fuels from the flow path 4 , z. For maintenance purposes.

Auf das Handentlüftungsventil 12 folgt als weitere Baugruppe eine Sicherheitsabsperreinrichtung 14, die in ihrer Gesamtheit von einer strichpunktierten Linie umgeben ist. Es handelt sich um eine Kombination von zwei Schnellschlussventilen 15, 16, die im Strömungspfad hintereinander geschaltet angeordnet sind. Die Sicherheitsabsperreinrichtung 14 ist hinsichtlich der Orientierung des Strömungspfads 4 vertikal ausgerichtet. Das heißt, dass der Brennstoff in z-Richtung von unten nach oben strömt und schließlich über einen in y-Richtung verlaufenden Leitungsabschnitt 17 dem Ausgangsanschluss 3 und von dort weiter zu der nicht näher dargestellten Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird.On the hand vent valve 12 follows as a further module a Sicherheitsabsperreinrichtung 14 , which is surrounded in its entirety by a dot-dash line. It is a combination of two quick-closing valves 15 . 16 which are arranged in series in the flow path. The safety shut-off device 14 is with respect to the orientation of the flow path 4 vertically aligned. This means that the fuel flows in a z-direction from bottom to top and finally via a line section extending in the y-direction 17 the output terminal 3 and from there on to the internal combustion engine, not shown, is supplied.

Die Schnellschlussventile 15, 16 sind mit mehreren automatischen Entlüftungsventilen 18, 19, 20 versehen, um entweder den Bereich zwischen dem Druckregler 9 und dem nachfolgenden Schnellschlussventil 15 zu entlüften bzw. als Zwischenentlüftung zwischen den beiden Schnellschlussventilen 15, 16 und schließlich als Entlüftungsventil 20 für den Bereich zwischen dem Schnellschlussventil 15 und der Verbrennungskraftmaschine. Es ist zu erkennen, dass auch die Nebenstränge mit den Entlüftungsventilen in unterschiedliche Raumrichtungen weisen. Es wird deutlich, dass der Strömungspfad 4 bzw. die den Strömungspfad 4 bildende Leitungsführung unter Eingliederung der Armaturen zwischen dem Eingangsanschluss 2 und dem Ausgangsanschluss 3 durch mehrfache Abwinklungen in verschiedene Raumrichtungen in drei Dimensionen umgelenkt ist. Armaturen im Sinne der Erfindung sind Bauelemente, insbesondere zum Absperren und Regeln oder auch im vorliegenden Zusammenhang zum Filtern des Stoffstroms, mithin das Eingangsventil 5, die Filtereinheit 6, die Gasmengenmesseinrichtung 8, der Druckregler 10 und die Schnellschlussventile 15, 16.The quick-closing valves 15 . 16 come with several automatic air vent valves 18 . 19 . 20 provided to either the area between the pressure regulator 9 and the following quick-closing valve 15 to bleed or as intermediate ventilation between the two quick-closing valves 15 . 16 and finally as a vent valve 20 for the area between the quick-closing valve 15 and the internal combustion engine. It can be seen that the secondary branches with the vent valves point in different spatial directions. It becomes clear that the flow path 4 or the flow path 4 forming cable routing with integration of the valves between the input terminal 2 and the output terminal 3 is deflected by multiple bends in different directions in three dimensions. Fittings according to the invention are components, in particular for shutting off and regulating or in the present context for filtering the material flow, thus the input valve 5 , the filter unit 6 , the gas flow meter 8th , the pressure regulator 10 and the quick-closing valves 15 . 16 ,

Die Ventilmittel werden pneumatisch betrieben. Eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung der Ventilmittel wird außerhalb der Einhausung der Gasventilanordnung platziert.The valve means are operated pneumatically. A control unit for controlling the valve means is placed outside the enclosure of the gas valve assembly.

Die 2 bis 4 zeigen in drei unterschiedlichen Ansichten eine Gasventilanordnung, die ähnlich aufgebaut ist wie diejenige der 1. An den konkret dargestellten Armaturen soll noch einmal ein möglicher Strömungsverlauf erläutert worden. Zur besseren Orientierung werden die in 1 eingeführten Bezugszeichen auch für diese Ausführungsform einer Gasventilanordnung verwendet. Auch die Orientierung des Koordinatensystems in der 1 wurde beibehalten.The 2 to 4 show in three different views a gas valve arrangement which is constructed similar to that of the 1 , At the concrete valves shown again a possible flow pattern has been explained. For better orientation, the in 1 introduced reference numerals are also used for this embodiment of a gas valve assembly. Also the orientation of the coordinate system in the 1 was kept.

2 zeigt mithin in einer Frontansicht eine Gasventilanordnung 21 mit einem Eingangsanschluss 2 in der Bildebene links. Vom Eingangsanschluss 2 führt die dargestellte Rohrleitung nach oben über ein Eingangsventil 5 (3) in Form eines Kugelhahns. Die Rohrleitung führt gerade nach oben, d. h. in z-Richtung und trifft quer auf ein Gehäuse der Filtereinheit 6. Das Gehäuse ist quaderförmig und als Schweißkonstruktion ausgestaltet. Durch das Gehäuse strömt der Brennstoff in –y-Richtung und gelangt über einen Anschluss an der Unterseite des Gehäuses in die Gasmengenmesseinrichtung 8. Die Gasmengenmesseinrichtung 8 ist vertikal orientiert. Auf die Gasmengenmesseinrichtung 8 folgt über einen 90°-Krümmer 22 (3) der Druckregler 9. Der Krümmer 22 dient als Einlaufstrecke 10 des Druckreglers 9. Auf den Druckregler 9 folgt die horizontal verlaufende Auslaufstrecke 11. In der Darstellung der 4 ist zu erkennen, dass die Auslaufstrecke 11 diagonal zu einer rechteckigen Grundfläche G (vgl. 1) verläuft. An die Auslaufstrecke 11 schließt sich die Sicherheitsabsperreinrichtung 14 an. Die Sicherheitsabsperreinrichtung 14 kann auch als Ausgangsmodul bezeichnet werden. Es handelt sich um eine komplexe Anordnung mehrerer Ventile. Die wesentlichen Elemente sind zwei in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Schnellschlussventile 15, 16, die den Stoffstrom sicher absperren. Um Zwischenräume zwischen den Schnellschlussventilen 15, 16, aber auch in den Bereichen vor und hinter den Schnellschlussventilen zu entlüften, sind Entlüftungsventile 18, 19, 20 vorgesehen. All diese Ventile mit den erforderlichen Ventilsitzen sind in ein quaderförmiges Gehäuse integriert. Die im Querschnitt quadratische bzw. rechteckige Gestalt ermöglicht vielfältige Anordnungen der einzelnen Ventileinheiten zueinander und somit eine individuelle Anpassung an Kundenwünsche. Schließlich ist das Ausgangsmodul bzw. die Sicherheitsabsperreinrichtung 14 über einen quer in +x-Richtung weisenden Rohrabschnitt mit dem Ausgangsanschluss 3 verbunden. 2 shows therefore in a front view of a gas valve assembly 21 with an input connection 2 left in the picture plane. From the input connection 2 guides the pipeline shown above via an inlet valve 5 ( 3 ) in the form of a ball valve. The pipeline leads straight upwards, ie in the z direction, and strikes the housing of the filter unit transversely 6 , The housing is cuboid and designed as a welded construction. Through the housing, the fuel flows in the -y direction and passes through a connection on the bottom of the housing in the gas flow meter 8th , The gas quantity measuring device 8th is oriented vertically. On the gas flow meter 8th follows over a 90 ° elbow 22 ( 3 ) the pressure regulator 9 , The manifold 22 serves as an inlet section 10 of the pressure regulator 9 , On the pressure regulator 9 follows the horizontally extending outlet 11 , In the presentation of the 4 it can be seen that the outlet section 11 diagonal to a rectangular base G (cf. 1 ) runs. To the outlet 11 closes the safety shut-off device 14 at. The safety shut-off device 14 can also be referred to as output module. It is a complex arrangement of several valves. The essential elements are two successive quick-closing valves in the flow direction 15 . 16 , which shut off the flow of material safely. Around gaps between the quick-closing valves 15 . 16 , but also in the areas before and behind the quick-closing valves are venting valves 18 . 19 . 20 intended. All of these valves with the required valve seats are integrated in a cuboid housing. The square in cross-section or rectangular shape allows diverse arrangements of the individual valve units to each other and thus an individual adaptation to customer requirements. Finally, the output module or Sicherheitsabsperreinrichtung 14 a tube section pointing transversely in the + x direction to the outlet connection 3 connected.

Es ist zu erkennen, dass die Gasventilanordnungen aus jeder Perspektive einen Strömungspfad mit u- oder v-förmigem Verlauf besitzen. In nicht näher dargestellter Weise ist die gesamte Gasventilanordnung von einer Einhausung umgeben. Die Einhausung kann die Größe der Grundfläche G haben. Die Einhausung ermöglicht allerdings den Zugriff auf das Eingangsventil 5. Hierzu ist ein Ventilhebel 23 aus der nicht näher dargestellten Einhausung herausgeführt.It can be seen that the gas valve assemblies from any perspective have a flow path with u- or v-shaped course. In a manner not shown, the entire gas valve assembly is surrounded by a housing. The enclosure may have the size of the base G. However, the enclosure allows access to the input valve 5 , This is a valve lever 23 led out of the housing not shown.

Die Gasventilanordnung benötigt zum Betrieb einige Steuerleitungen für Steuerluft und Steuerspannung. Ferner sind Ableitungen erforderlich, um Brennstoff beim Entlüften ableiten zu können. Diese Steuerleitungen bzw. Ableitungen werden zusätzlich zur Hauptleitung aus der Einhausung herausgeführt bzw. in die Einhausung hineingeführt.The gas valve assembly requires to operate some control lines for control air and control voltage. Furthermore, discharges are required to discharge fuel during venting. These control lines or discharges are led out of the enclosure in addition to the main line or led into the enclosure.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: GasventilanordnungGas valve assembly
2 2: Eingangsanschlussinput port
3 3: Ausgangsanschlussoutput port
4 4: Strömungspfadflow path
5 5: Eingangsventilinlet valve
6 6: Filtereinheitfilter unit
7 7: Entlüftungsventilvent valve
8 8th: GasmengenmesseinrichtungGas quantity measuring device
9 9: Druckreglerpressure regulator
1010: Einlaufstrecke inlet section
1111: Auslaufstrecke outlet run
1212: Handentlüftungsventil Hand vent valve
1313: Spülventil flush valve
1414: Sicherheitsabsperreinrichtung safety shut
1515: Schnellschlussventil Quick-closing valve
1616: Schnellschlussventil Quick-closing valve
1717: horizontaler Strömungspfad horizontal flow path
1818: Entlüftungsventil vent valve
1919: Entlüftungsventil vent valve
2020: Entlüftungsventil vent valve
2121: Gasventilanordnung Gas valve assembly
2222: Krümmer elbow
2323: Ventilhebel valve lever
B B: Breitewidth
G G: GrundflächeFloor space
H H: Höheheight
N N: Stickstoffnitrogen
T T: Tiefedepth

Claims

Gas valve arrangement with an input connection ( 2 ), which leads to fittings having an inlet valve ( 5 ), an inlet valve ( 5 ) in the flow direction of the gas downstream pressure regulator ( 9 ) and a pressure regulator ( 9 ) downstream safety shut-off device ( 14 ) with two quick-closing valves ( 15 . 16 ) and with an output terminal ( 3 ), characterized in that the cable routing with integration of the valves between the input terminal ( 2 ) and the output terminal ( 3 ) is deflected by multiple bends in different spatial directions in three dimensions, so that the height (H), width (B) and depth (T) of the gas valve assembly ( 1 . 21 ) is smaller than the length of the flow path ( 4 ) between the input terminal ( 2 ) and the output terminal ( 3 ).

Gas valve arrangement according to claim 1, characterized in that a housing the fittings between the input terminal ( 2 ) and the output terminal ( 3 ) surrounds.

Gas valve arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the valves between the input valve ( 5 ) and the pressure regulator ( 9 ) a filter unit ( 6 ).

Gas valve arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the input valve ( 5 ) is a ball valve.

Gas valve arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure regulator ( 9 ) between an inlet section ( 10 ) and an outlet ( 11 ), wherein the inlet section ( 10 ) and the outlet ( 11 ) are at an angle to each other.

Gas valve arrangement according to claim 5, characterized in that the outlet section ( 11 ) is diagonal with respect to a base (G) of the gas valve assembly.

Gas valve arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the pressure regulator ( 9 ) is arranged horizontally while the inlet section ( 10 ) perpendicular in a corner region of the gas valve assembly ( 1 ) and wherein the outlet section ( 11 ) runs horizontally.

Gas valve arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Sicherheitsabsperreinrichtung ( 14 ) with the two quick-closing valves ( 15 . 16 ) has a one-piece housing.

Gas valve arrangement according to claim 1, characterized in that the housing is a cuboid welded construction.

Gas valve arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the filter unit ( 6 ) has a cuboid welding housing.

Gas valve arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized by a gas quantity measuring device ( 8th ).

Gas valve arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that from each viewing direction of the gas valve arrangement ( 1 ) the flow path ( 4 ) has a u- or v-shaped course.