DE19928890A1 - Kaltvergaser - Google Patents

Kaltvergaser

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kaltvergaser zur Flüssig-Gas-Versorgung bis 37 bar, insbesondere für Flüssig-Sauerstoff, Flüssig-Stickstoff und Flüssig-Argon. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist dadurch, daß der Kaltvergaser als Hochdruck-Doppeltank-Kaltvergaser mit einem in einem Haupt-Innenbehälter (1) angeordneten Reserve-Innenbehälter (2) ausgebildet ist, eine technisch einfache, kostengünstige und in der Anwendung zuverlässige Flüssig-Gas-Versorgung mit einer Versorgungsleistung von bis zu 500 m·3·/h bei 30 bar auch in Standorten mit schlechten Straßenverhältnissen möglich.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kaltvergaser zur Flüssig-Gas-Versorgung bis 37 bar, insbesondere für Flüssig-Sauerstoff, Flüssig-Stickstoff und Flüssig-Argon. Der Bedarf an Flüssig-Gas bis 37 bar wurde bisher durch einen Kaltvergaser, dem das Flüssig-Gas durch ein mit ein 40 bar-Hydraulik-Pumpensystem ausgerüstetes 3 bar-Tankfahrzeug zugeführt wurde, gedeckt.
Durch die Ausstattung des Tankfahrzeugs mit dem Hochdruck-Hydraulik- Pumpensystem ist diese bekannte Hochdruck-Flüssiggas-Versorgung kostenaufwendig und zudem für den Einsatz in Standorten mit schlechten Straßenverhältnisse ungeeignet.
Des weiteren findet zur Hochdruck-Flüssig-Gas-Versorgung ein 20-22 bar- Kaltvergaser Verwendung, dem das Flüssig-Gas aus einem Tankfahrzeug mit einem 25 bar-Pumpensystem oder aus einem 20-22 bar-Tankwagen ohne Pumpensystem zur Verfügung gestellt wird. Zur Hochdruck-Flüssig-Gas- Erzeugung ist dieser Kaltvergaser mit ein sogenanntes "high pressure supply system", wie beispielsweise das "Trifecta Gas Supply System" der Fa. MVE, Inc., ausgerüstet.
Dieses, insbesondere auch bei schlechten Straßenverhältnissen einsetzbare Hochdruck-Flüssig-Gas-Versorgungssystem weist aber ein ungünstiges Preis- Leistungsverhältnis auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen technisch einfachen, kostengünstigen und in der Anwendung zuverlässigen Kaltvergaser mit wesentlich verbesserter Versorgungsleistung zur Flüssig-Gas-Versorgung bis 37 bar auch in Standorten mit schlechten Straßenverhältnissen zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Der im Innenraum des Haupt-Innenbehälters angeordnete zylindrische Reserve- Innenbehälter weist etwa ein Viertel des Volumens des Haupt-Innenbehälters auf.
Beide Innenbehälter sind mit einem, aus einer oberen und unteren Füllleitung mit einem Tankwagen-Anschluß, einer Gasentnahme und Absperr- und Sicherheitsorganen (Ventilen) bestehenden Füllsystem verbunden.
Des weiteren sind diese Innenbehälter mit jeweils einem separaten Absperrund Sicherheitssystem (Ventilen) ausgerüstet und durch einen Druckaufbau­ verdampfer mit nachgeschaltetem Druckaufbau-/Economiter-Regler sowie durch ein, aus einer mit einem Flüssig-Gas-Entnahme-Anschluß und Absperrorgane (Ventile) ausgebildeten Leitung bestehenden Entnahmesystem miteinander verbunden.
Zur thermischen Isolierung ist der erfindungsgemäße Kaltvergaser mit einer zwischen seinem Behältermantel und dem Haupt-Innenbehälter angeordneten Vakuum-Perlite-Isolation ausgerüstet.
Der Flüssig-Gas-Füllvorgang dieses Kaltvergasers beginnt bei einem Restinhalt von etwa 25 Prozent Flüssig-Gas in beiden Hochdruck-Innenbehältern.
Dazu wird der das zu füllende Flüssig-Gas enthaltene Tankwagen an den Tankwagen-Anschluß des Füllsystems des erfindungsgemäßen Kaltvergasers angeschlossen.
Nach dem Öffnen des mit dem Reserve-Innenbehälters verbundenen Überlaufventils sinkt der Druck in diesem Behälter ab, so daß das Flüssig-Gas durch die mit dem Reserve-Innenbehälter verbundene Entnahmeleitung über den geöffneten Entnahmeanschluß dem Verbraucher zugeführt wird bzw. der Reserve-Innenbehälter durch die in seinem Bodenbereich einmündende Füllleitung mit Flüssig-Gas gefüllt wird.
Nachdem auf diese Weise der im Innenraum des Haupt-Innenbehälters angeordnete Reserve-Innenbehälter vollständig mit Flüssig-Gas gefüllt ist, wird das Überlaufventil dieses Behälters geschlossen.
Anschließend werden die Absperrventile der Füll- und Entnahmeleitung geschlossen, so daß kein Flüssig-Gas aus dem Reserve-Innenbehälter in den Haupt-Innenbehälter zurückfließen kann.
Nunmehr kann durch den Druckaufbauverdampfer mit nachgeschaltetem Druckaufbau-/Economizer-Regler das in dem vollständig gefüllten Reserve- Innenbehälter vorhandene Flüssig-Gas durch die mit diesem Hochdruck- Innenbehälter verbundene Entnahmeleitung durch den geöffneten Entnahmeanschluß dem Verbraucher zur weiteren Verwendung zugeführt werden.
Bei einer Flüssig-Gas-Versorgung des erfindungsgemäßen Kaltvergasers mit einem Tankwagen ohne Pumpensystem wird zunächst das im Kopfraum des Haupt-Innenbehälters stehende Gas durch eine den Kopfraum des Haupt- Innenbehälters mit dem Tankwagen verbindende Leitung über deren Gasentnahme-Anschluß dem Tankwagen zugeleitet. Durch den in diesem geschlossenen System stattfindenden Druckausgleich erhöht sich der Druck im Tankwagen auf bis zu 22 bar.
Nach erfolgtem Druckausgleich wird das Absperrventil der Gas-Füllleitung geschlossen und der Verbindungsschlauch des Tankwagens von dem Gasentnahme-Anschluß gelöst.
Anschließend wird der Tankwagen an den Tankwagen-Anschluß des Füll- Systems des Kaltvergasers angeschlossen.
Durch Öffnen der in der unteren und oberen Füllleitung enthaltenen Absperrorgane (Ventile) und des mit dem Haupt-Innenbehälter verbundenen Überlaufventils sinkt der Druck in dem Hochdruck-Innenbehälter ab, wodurch das im Tankwagen befindliche Flüssig-Gas das Füllsystem in den Haupt- Innenbehälter des erfindungsgemäßen Kaltvergasers bis zu dessen vollständiger Befüllung einfließt.
Nachdem der Haupt-Innenbehälters vollständig mit dem Flüssig-Gas gefüllt ist, wird das Überlaufventil des Reserve-Innenbehälters sowie das Absperrventil des Entnahme-Anschlusses der Entnahmeleitung geöffnet, wodurch der Flüssigkeitsspiegel im Haupt-Innenbehälter etwas absinkt und nunmehr beide Hochdruck-Innenbehälter gemeinsam gefüllt werden bis aus den mit ihnen verbundenen Absperrorganen Flüssig-Gas austritt.
Zum Abschluß des ohne Unterbrechung der Kundenversorgung erfolgten Flüssig- Gas-Füllvorgangs werden die Absperrorgane (Ventile) der unteren und oberen Füllleitung des Füllsystems und die den beiden Hochdruck-Innenbehältern zugeordneten Überlaufventile geschlossen.
Der erfindungsgemäße, eine Flüssig-Gas-Versorgungsleistung von bis zu 500 m3/h bei 30 bar gewährleistende Kaltvergaser ist aufgrund seines technisch einfachen Aufbaus kostengünstig in der Herstellung und zuverlässig im Betrieb sowie insbesondere vorteilhaft in Ländern mit problematischen Straßenverhältnissen mit geringem zusätzlichen Kostenaufwand einsetzbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der beigefügten Zeichnung erläutert werden.
Die einzige Figur der Zeichnung enthält eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kaltvergasers.
Dieser weist einen Behältermantel 3 auf, der einen zylindrischen Haupt- Innenbehälter 1 mit einem in seinem Innenraum angeordneten zylindrischen Reserve-Innenbehälter 2 enthält.
Zwischen dem Behältermantel 3 und dem Hochdruck-Innenbehälter 1 ist eine Vakuum-Perlite-Isolierung 4 zur thermischen Isolierung angeordnet.
Beide Hochdruck-Innenbehälter 1, 2 sind mit einem Füllsystem, das eine obere und untere Füllleitung mit einem Tankwagen-Anschluß 5, eine Gasentnahme mit einem Absperrventil 17 und Absperrventile 7, 8, 9; 11, 12, 13, 14 sowie Sicherheitsventile 30, 31, 32 enthält, ausgestattet.
Außerdem sind beide Hochdruck-Innenbehälter 1, 2 mit einem Absperrventil 10 und 19 sowie einen Druckaufbauverdampfer 15 und einem nachgeschalteten Druckaufbau-/Economizer-Regler 16 und durch eine Leitung mit einem Flüssig. Gas-Entnahme-Anschluß 6 und zwei Absperrventilen 20, 21 aufweisendes Entnahme-System miteinander verbunden.
Die mit jeweils einem Überlaufventil 22, 23 ausgerüsteten Hochdruck- Innenbehälter 1, 2 weisen zudem ein Ventil-Sicherheitssystem 24, 26, 27; 25, 28, 29 auf.
Das Füllen des Kaltvergasers mit Flüssig-Gas aus einem bildlich nicht dargestellten Tankwagen beginnt, wenn der Haupt- und Reserve-Innenbehälter 1, 2 einen Restinhalt von etwa 25 Prozent Flüssig-Gas aufweisen.
Zu Beginn des Flüssig-Gas-Füllvorgangs wird das Überlaufventil 23 des Reserve- Innenbehälters 2 geöffnet, wodurch der Druck in diesem Hochdruck-Innen- Behälter 2 absinkt, wodurch durch die untere, mit geöffnetem Absperrventil 20 und Absperrventil 21 versehene Entnahmeleitung solange Flüssig-Gas in den Reserve-Innenbehälter 2 gefüllt wird, bis dieser vollständig gefüllt ist und aufgrund seines vollständigen Füllens das Flüssig-Gas aus dem Überlaufventil 23 austritt. Nunmehr wird das Überlaufventil 23 geschlossen.
Um ein Zurückfließen des Flüssig-Gases aus dem Reserve-Innenbehälter 2 in den Haupt-Innenbehälter 1 zu verhindern, werden auch die Absperrventile 20, 18, und 13 geschlossen. Nunmehr wird durch den Druckaufbauverdampfer 15 mit nachgeschaltetem Regler 16 das in dem Reserve-Innenbehälter 2 vorhandene Flüssig-Gas über die in seinem Bodenbereich angeordnete Entnahmeleitung durch das geöffnete Absperrventil 21 bei geschlossenem Absperrventil 20 durch den Entnahme-Anschluß 6 dem zu versorgenden Kunden zugeführt.
Bei Anschluß eines kein Pumpensystem aufweisenden Tankwagens an die das Absperrventil 17 aufweisende Gas-Entnahme der oberen Füllleitung des Füllsystems des Kaltvergasers wird das im Kopfraum der Haupt-Innenbehälters 1 vorhandene Gas durch die freigeschaltete, obere Füllleitung in den Kopfraum des Tankwagens geleitet, wodurch im Tankwagen der Druck von 3 bar bis auf 22 bar erhöht wird. Nachdem der in diesem geschlossenen System stattfindende Druckausgleich erfolgt ist, wird das Absperrventil 17 geschlossen und der Verbindungschlauch des Tankwagens von der Gas-Entnahme des Füllsystems des Kaltvergasers gelöst.
Anschließend wird der Flüssigkeitsschlauch des ohne oder mit einem Pumpen- System ausgerüsteten Tankwagens an den Anschluß 5 des die obere und untere Füllleitung umfassenden Füllsystems des Kaltvergasers angeschlossen.
Nach Öffnen der Absperrventile 7 und 8 der oberen bzw. unteren Füllleitung und dem mit dem Haupt-Innenbehälter 1 verbundenen Überlaufventils 22 sinkt der Druck im Haupt-Innenbehälter 1, wodurch das Flüssig-Gas aus dem Tankwagen durch das freigeschaltete Füllsystem in den Haupt-Innenbehälter 1 bis zu dessen vollständigen Füllen fließt. Nach Abschluß des Füllvorgangs des Haupt- Innenbehälters 1 wird das Absperrventil 20 der Entnahmeleitung geöffnet.
Der Flüssig-Gas-Füllvorgang des erfindungsgemäßen Kaltvergasers ist ohne Unterbrechung der Kundenversorgung beendet.
Bezugszeichen-Aufstellung
1
Haupt-Innenbehälter
2
Reserve-Innenbehälter
3
Behältermantel
4
Vakuum-Perlite-Isolierung
5
Anschluß (Tankwagen)
6
Anschluß (Flüssig-Gas-Entnahme)
7
Absperrventil (obere Füllleitung)
8
Absperrventil (untere Füllleitung)
9
Absperrventil (obere Füllleitung)
10
Absperrventil (obere Füllleitung)
11
Absperrventil (Druckaufbauverdampfer/Haupt-Innenbehälter)
12
Absperrventil (untere Füllleitung)
13
Absperrventil (Druckaufbauverdampfer/Reserve-Innenbehälter)
14
Absperrventil (untere Füllleitung)
15
Druckaufbauverdampfer
16
Druckaufbau-/Economizer-Regler
17
Absperrventil (Gasentnahme)
18
Absperrventil (Druckaufbau-/Economizer-Regler/Haupt-Innenbehälter)
19
Rückschlagventil
20
Absperrventil (Haupt-Innenbehälter/Flüssig-Gas-Entnahme)
21
Absperrventil (Reserve-Innenbehälter/Flüssig-Gas-Entnahme)
22
Überlaufventil (Haupt-Innenbehälter)
23
Überlaufventil (Reserve-Innenbehälter)
24
Wechselventil (Haupt-Innenbehälter)
25
Wechselventil (Reserve-Innenbehälter)
26
Sicherheitsventil (Haupt-Innenbehälter)
27
Sicherheitsventil (Haupt-Innenbehälter)
28
Sicherheitsventil (Reserve-Innenbehälter)
29
Sicherheitsventil (Reserve-Innenbehälter)
30
Sicherheitsventil (obere Füllleitung)
31
Sicherheitsventil (untere Füllleitung/Haupt-Innenbehälter)
32
Sicherheitsheitsventil (untere Füllleitung/Reserve-Innenbehälter)

Claims (6)

1. Kaltvergaser zur Flüssig-Gas-Versorgung bis 37 bar, insbesondere für Flüssig-Sauerstoff, Flüssig-Stickstoff und Flüssig-Argon, dadurch gekennzeichnet, daß dieser als Hochdruck-Doppeltank-Kaltvergaser mit einem in einem Haupt-Innenbehälter (1) angeordneten Reserve-Innenbehälter (2) ausgebildet ist.
2. Kaltvergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in einem Behältermantel (3) mit einer Vakuum-Perlite- Isolierung (4) ineinander angeordneten Haupt- und Reserve-Innenbehälter (1, 2) durch ein Füll- und Entnahmesystem mit einem zwischengeschalteten Druckaufbauverdampfer (15) mit Economizer-Regler (16), Absperrventil (10, 18) und Rückschlagventil (19) miteinander verbunden sind.
3. Kaltvergaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das einen Tankwagen-Anschluß (5) und ein mit einem Absperrventil 17 versehenen Gasentnahme-Anschluß aufweisende Füllsystem aus einer oberen und unteren, mit Absperrventilen (7, 9; 8, 11, 12, 13, 14) und mit jeweils ein Sicherheitsventil (30; 31, 32) ausgerüsteten Füllleitung besteht.
4. Kaltvergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durch den Druckaufbauverdampfer (15) mit Economizer-Regler (16) mit dem Füllsystem verbundene und den Haupt-Innenbehälter (1) mit dem Reserve-Innenbehälter (2) verbindende Entnahmesystem aus einer, mit einem Entnahme-Anschluß (6) mit Absperrventilen (20, 21) ausgebildeten Entnahmeleitung besteht.
5. Kaltvergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupt-Innenbehälter (1) ein Überlaufventil (22) und ein aus einem Wechselventil (24) mit nachgeschalteten Sicherheitsventilen (26, 27) bestehendes Sicherheitssystem aufweist.
6. Kaltvergaser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reserve-Innenbehälter (2) ein Überlaufventil (23) und ein aus einem Wechselventil (25) mit nachgeschalteten Sicherheitsventilen (28, 29) bestehendes Sicherheitssystem aufweist.
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