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Entnahmeeinrichtung für Flüssiggas-Anlagen Flüssiggas-Anlagen werden
zur Versorgung von Haushaltungen, Gewerbe- und Industriebetrieben mit Brenngasen,
z. B. Propan und/oder Butan, verwendet, wobei das Brenngas durch Verdampfen einer
durch Verflüssigung der Gase erhaltenen, im Behälter unter erhöhtem Druck aufbewahrten
Flüssigkeit erzeugt wird.
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Die Erfindung betrifft eine Entnahmeeinrichtung für derartige Anlagen
mit mehreren abwechselnd oder gleichzeitig zur Lieferung von Gas dienenden Flaschen
oder Flaschenbatterien, denen auf der Niederdruckseite je ein federbelasteter Regler
zugeordnet ist.
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Die zur Aufbewahrung des verflüssigten Gases dienenden Behälter werden
allgemein mit Absperrventilen ausgerüstet. Jede Flasche bzw. Flaschenbatterie wird
über eine als Sammler dienende Rohrleitung an ein Doppelabsperr- oder Umschaltventil
angeschlossen und das Gas hinter diesem Ventil in einer für beide Flaschen oder
Flaschenbatterien gemeinsamen Leitung einer Druckregelung zugeführt. Diese entspannt
das Gas und hält den Druck des in dem Vorratsbehälter z. B. unter 10 atü stehenden
Gases auf einem Verbrauchsdruck von 500 mm WS. Bei der bisher üblichen Anordnung
erfolgt dabei das Umschalten der beiden Flaschen oder Flaschenbatterien auf den
Regler jeweils von Hand.
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Es ist auch vorgeschlagen worden, jeder Flasche oder Flaschenbatterie
einen besonderen Regler zuzuordnen und das auf geringeren Druck entspannte Gas hinter
den beiden Reglern in die zu den Verbrauchsstellen führende Rohrleitung einzuleiten.
Auch bei derartigen -Anlagen kann man den Flaschen oder Flaschenbatterien wechselweise
oder gemeinsam Gas entnehmen, je nach Betätigung der vorgesehenen Ventile von Hand.
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Die bekannten derartigen Anlagen haben den Nachteil, daß die Flüssiggasflaschen
oder Flaschenbatterien häufig nicht völlig entleert werden. Auch kommt es vor, daß
die Gaslieferung unterbrochen wird, weil nicht rechtzeitig von Hand umgeschaltet
wurde. Die Flammen an den Verbrauchsgeräten erlöschen dann, und es können Schäden
an dem zu erwärmenden Gut oder Umständen sogar Unfälle entstehen, wenn nach Wiedereinsetzen
der Gaszufuhr das Gas unverbrannt an den Verbrauchsstellen ausströmt.
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Das zur Verwendung kommende Flüssiggas ist meist ein Gemisch von Propan
und Butan. Diese beiden Gemischbestandteile haben ziemlich weit auseinander liegende
Siedepunkte. Infolgedessen verdampft das höhersiedende Propan zuerst aus der eingeschalteten
Flasche oder Flaschenbatterie, während Butan wegen seines niedriger liegenden Siedepunktes
sich mehr oder weniger in der Flasche anreichert. Ist die Gasentnahme dann, wenn
der Flascheninhalt nur ganz oder fast ganz aus Butan besteht, erheblich und die
Außentemperatur, wie es im Winter vorkommen kann, niedrig, so sinkt der Flaschendruck
infolge der Verdampfung auf Normaldruck, und es wird dann keine Flüssigkeit mehr
verdampft. Der Verbraucher ist dann genötigt, die Reserveflasche oder -batterie
einzuschalten und ersetzt dann die abgeschaltete Flasche in der irrigen Annahme,
daß diese völlig entleert ist. Es kann sogar vorkommen, daß auch aus der zweiten
Flaschenbatterie bei starker Entnahme das Propan ganz verdampft ist und das restliche
verflüssigte Butan aus den oben angegebenen Gründen nicht mehr oder nicht mehr stark
genug verdampft, so daß in beiden Flaschenbatterien ein beträchtlicher Rest Flüssigkeit
zurückbleibt, ohne daß diese zur Gaslieferung herangezogen wird. Diese Umstände
führen sehr leicht zu irrigen Urteilen über die Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit
der Flüssiggas-Anlagen.
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Es kann auch vorkommen, daß bei Verwendung von reinem Propan bei sehr
stärker Entnahme und niedriger Außentemperatur der Überdruck auf Null absinkt und
die Gaslieferung aufhört. Da bei Absinken der Flaschenfüllung diese an Wärmekapazität
verliert, fällt auch die V erdampfungsleistung mit kleiner werdender Flaschenfüllung,
ein Umstand, der ebenfalls -die restlose Entleerung der Flüssiggasflaschen erschwert.
Zur
Beseitigung der erwähnten Nachteile hat man bereits versucht, das aus beiden Flaschen
oder Flaschenbatterien verdampfte Gas vor dem Druckregler einem automatischen Umschaltventil
zuzuleiten. Sinkt der Druck in der einen Batterie infolge zu starker Entnahme oder
bei ungenügender Verdampfung des restlichen Butans aus einer Mischgasfüllung auf
ein bestimmtes Mali, so wird das Umschaltventil auf die zweite Flasche oder Flaschenbatterie
selbsttätig umgeschaltet. Die Reservegasflaschen bleiben dann so lange in Betrieb,
bis sich der Druck in der ersten Flasche durch Wärmezufuhr wieder erhöht hat und
das Umschaltventil infolgedessen wieder auf die erste Flasche umschaltet. Dieser
Vorgang kann sich wiederholen, bis der letzte Rest Butan aus der ersten Flasche
entnommen ist. Der höhersiedende Propangasanteil in der Reserveflasche wird dadurch
weniger schnell verbraucht, so daß eine günstige Reserve für die stoßweise Gasentnahme
zur Verfügung bleibt. Die Flüssiggas-Anlage wird durch diese Maßnahme beträchtlich
betriebssicherer.
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Nachteilig an den erwähnten bekannten selbsttätigen Umschaltventilen
ist jedoch, daß sie auf der Hochdruckseite vor dem Regler angeordnet sind, wodurch
sich eine größere Anzahl von Verbindungen, Dichtungen u. dgl. ergibt, welche die
Vorschaltung solcher selbsttätiger Umschaltventile erschweren und die Gesamtanlage
verteuern und in ihrer Betriebssicherheit beeinträchtigen.
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Die Aufgabe besteht darin, eine Entnahmeeinrichtung für Flüssiggas-Anlagen
zu schaffen, bei der das erforderliche Maß an Betriebssicherheit und Anpassungsfähigkeit
an den wechselnden Füllungsgrad der Behälter unter einfachstem konstruktivem Aufwand
in wirtschaftlich vorteilhafter Weise erreicht wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe werden die an sich bekannten Niederdruckregler,
deren Regelventil gegen den Vordruck der Flaschenfüllung arbeitet bzw. sich in Richtung
des Gasstromes entgegen der Kraft der Reglerfeder schließt, in einer solchen Anordnung
verwendet, daß die Federspannung der ständig mit der Entnahmeleitung verbundenen
Regler unterschiedlich hoch und gegenläufig umstellbar ist, wobei die jeweils höhere
Federspannung derart bemessen ist, daß bei Gasentnahme zunächst das Ventil der dem
auf höhere Federspannung eingestellten Regler zugeordneten Flasche geöffnet wird,
während das Ventil der anderen Flasche geschlossen bleibt, bis die Gasabgabe aus
der ersten Flasche aufhört.
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Bei Gasentnahme wird das Gas also zunächst nur aus derjenigen Flasche
abgegeben, die den niedrigeren Vordruck bzw. Füllungsgrad hat. Der zugehörige, auf
höhere Federspannung eingestellte Regler ergibt entsprechend seiner Bauweise bei
sinkendem Vordruck einen höheren Verbrauchsdruck. Solange die sich entleerende Flasche
genügend Gas abgibt, um den höheren Verbrauchsdruck zu halten, spricht der Regler
der noch vollen Flasche bzw. der Flasche mit höherem Füllungsgrad nicht an. Erst
wenn die erste Flasche kein Gas mehr abgibt und dadurch der Druck in der Entnahmeleitung
sinkt, öffnet sich der Regler der anderen Flasche, die auf diese Weise automatisch
die Speisung der Entnahmeleitung übernimmt. Durch die neue Anordnung wird völlig
selbsttätig die vollständige Entleerung der zuerst angebrochenen Gasflasche bzw.
einer Flasche nach der anderen gesichert.
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Nach der Erfindung ist die Federspannung der beiden Regler gegenläufig
umstellbar, d. h., die bisher höher gespannte Reglerfeder wird bei Umstellung auf
die geringere Spannung gebracht, und die bisher geringer gespannte Feder erhält
die höhere Spannung, ohne daß die Grundeinstellung der Federn selbst verändert wird.
Durch diese Anordnung kann die Reihenfolge der Entnahme aus den beiden Flaschen
umgestellt werden, so daß die bereits angebrochene bisherige Reserveflasche nun
vollständig entleert wird und die vorher entleerte Flasche durch eine volle Flasche
ersetzt werden kann, welche nunmehr Reserveflasche wird.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dar.
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Die beiden Regler sind völlig gleich aufgebaut. Sie sind jeweils auf
den Entnahmestutzen 1 einer nicht näher dargestellten Flüssiggasflasche aufgeschraubt
und enthalten ein Ventil 2, welches durch eine auf eine Membran 3 wirkende Feder
4 in Abhängigkeit von dem unter der Membran im Raum 5 herrschenden Druck geöffnet
oder geschlossen wird. Vom Raum 5 geht die Entnahmeleitung 6 aus, welche zu den
Gasverbrauchsstellen führt. Die Feder 4 weist eine höhere Spannung auf als die Feder
4'. Dies hat zur Folge, daß bei Gasentnahme zuerst das Ventil 2 geöffnet und das
Gas aus der rechtsseitig aufgestellten Flasche entnommen wird. Das Ventil 2' der
linksseitig aufgestellten Flasche bleibt geschlossen. Wenn infolge Erschöpfung der
rechtsseitig aufgestellten Flasche der Druck in der Entnahmeleitung 6 stärker absinkt,
wobei ja auch der Druck im Raum 5' sinkt, kann die Feder 4' das Ventil 2' öffnen,
so daß die linksseitig aufgestellte, bisher als Reserve dienende Flasche Gas liefert.
Bei Gasentnahme wird stets zunächst das Ventil 2 geöffnet, damit ein in der teilweise
entleerten Flasche durch Wärmezufuhr erneut gebildeter Gasvorrat entnommen wird,
bevor wieder auf die Reserveflasche umgeschaltet wird. Dieses Spiel wiederholt sich
mehrere Male, da infolge der Entspannung des Gases die Temperatur in der in Betrieb
befindlichen Flasche stets absinkt und nach einiger Ruhezeit wieder ansteigt.
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Die unterschiedliche Spannung der Federn 4 bzw. 4' wird durch einen
Schieber 7 bewirkt, welcher eine Ausnehmung8 aufweist. Der Bolzen 9' des
derFeder 4' zugeordneten Federtellers ist in die Ausnehmung 8' eingerastet, während
der Bolzen 9 des der Feder 4 zugeordneten Federtellers vom Schieber 7 nach unten
gedrückt worden ist, wodurch die Feder 4 eine stärkere Spannung erhalten hat als
die Feder 4'. Wird der Schieber 7 nach links geschoben, so rastet der Bolzen 9 in
die Ausnehmung 8 ein, während der Bolzen 9' durch den Schieber 7 nach unten gedrückt
wird. Die Feder 4 entspannt sich nunmehr auf die gleiche Spannung, die vorher die
Feder 4' hatte, und die Feder 4' wird auf diejenige Spannung gebracht, die vorher
die Feder 4 hatte. Durch diese Anordnung wird die Federspannung also gegenläufig
umgestellt. Nach Ersatz der rechtsseitig aufgestellten entleerten Flasche durch
eine volle wird nunmehr das Gas aus der linksseitig aufgestellten Flasche entnommen,
wobei die neue Flasche bei Bedarf zugeschaltet wird, im übrigen aber so lange als
Reserve dient, bis die linksseitige Flasche völlig entleert ist.