DE202005020648U1 - Natural gas service station with drying device e.g. for gas station, has drying mechanism, inlet and outlet containing drying agent with natural gas pipeline attached at inlet and outlet - Google Patents

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Abstract

u The station has a drying mechanism, an inlet and an outlet (2a, 2b), containing a drying agent with a natural gas pipeline (3), attached at the inlet and outlet. The weight of the drying agent (5) or the drying mechanism (2) is dependent on the saturation point measured by means of a load cell (6) and the measured value of an indicating and or evaluation mechanism (8) is provided. The load cell is designed as a pressure balancing cell. The indicating and or evaluation mechanism produces an alert, if the weight of the drying agent or the drying mechanism crosses a limit value.

Description

Die Erfindung betrifft eine Erdgas-Tankstelle mit einer Trocknungseinrichtung, die eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung aufweist und ein festes Trocknungsmittel beinhaltet und mit einer Erdgasleitung, die an die Eintritts- und Austrittsöffnung angeschlossen ist.The The invention relates to a natural gas filling station with a drying device, which has an inlet and an outlet opening and a solid desiccant includes and with a gas pipeline leading to the entrance and outlet opening connected.

Erdgas wird im Rahmen des Fernleitungstransports in Untertagespeichern gespeichert, wo es Wasser aufnimmt. Dieses liegt beim Ausspeichern des Erdgases in freier oder dampfförmiger Form vor. Um beim Transport im Erdgasleitungsnetz Schäden aufgrund von Korrosion oder Hydratbildung zu vermeiden, wird dem Erdgas beim Ausspeichern das Wasser weitgehend durch Absorption, in der Regel mittels Glykol entzogen. Diese Trocknung im großtechnischem Stil gewährleistet einen für die Anforderungen des Gastransportes, der Gasverteilung und der örtlichen Gasversorgung ausreichend geringen Wassergehalt.natural gas is stored in underground storage as part of the pipeline transport stored where it absorbs water. This is due to the withdrawal of the Natural gas in free or vapor Form before. In case of transport in the gas pipeline network damage due to from corrosion or hydrate formation is avoided, the natural gas Dump the water largely by absorption, usually by means of Deprived of glycol. This drying in an industrial style ensures one for the requirements of gas transport, gas distribution and the local Gas supply sufficiently low water content.

Erdgas wird in zunehmendem Maße als Kraftstoff für Fahrzeuge eingesetzt. Das Erdgas gelangt über Erdgasleitungen zu den Erdgas-Tankstellen. Diese weisen als Hauptkomponenten einen Kompressor, einen Hochdruckspeicher, eine Trocknungseinrichtung sowie eine Zapfsäule auf. In dem Hochdruckspeicher wird das Erdgas auf einem sehr hohen Druck von ca. 290 bar vorrätig gehalten. Die Trocknungseinrichtung ist mittels einer Eintritts- und einer Austrittsöffnung an eine Erdgasleitung angeschlossen. Die Trocknungseinrichtung ist auf der Hochdruck- oder der Niederdruckseite bzw. stromab- oder stromauf des Kompressors vorgesehen, um sicherzustellen, dass der Wassertaupunkt des Erdgases beim Tankvorgang einen Grenzwert nicht überschreitet. Das Wasser muss aus dem Erdgas vor dem Tankvorgang zuverlässig entfernt werden, weil durch das hohe Druckniveau in einer Erdgastankstelle eine starke Kondensationsneigung des Wassers im Erdgas besteht.natural gas is becoming increasingly as fuel for Vehicles used. The natural gas passes through natural gas pipelines to the Natural gas filling stations. These have as main components a compressor, a high-pressure accumulator, a drying device and a dispenser. In the high-pressure accumulator, the natural gas is at a very high pressure from about 290 bar in stock held. The drying device is connected by means of an inlet and an exit opening connected to a gas pipeline. The drying device is on the high pressure or the low pressure side or downstream or provided upstream of the compressor to ensure that the Water dew point of natural gas during refueling does not exceed a limit. The water must be reliably removed from the natural gas before refueling because of the high pressure level in a natural gas filling station There is a strong tendency to condensation of the water in natural gas.

Die Trocknungseinrichtung ist mit einem festen Trocknungsmittel befüllt, welches entsprechend der jeweiligen Auslegung eine bestimmte Menge Wasser bzw. Wasserdampf adsorbieren kann. Aufgrund der begrenzten Aufnahmefähigkeit des Trocknungsmittels ist es erforderlich, das Trocknungsmittel regelmäßig zu erneuern, um eine gewünschte Qualität der Trocknung des Erdgases zu gewährleisten.The Drying device is filled with a solid desiccant, which according to the respective design a certain amount of water or water vapor can adsorb. Due to the limited capacity the desiccant requires regular renewal of the desiccant, to a desired quality to ensure the drying of the natural gas.

Aus der Praxis ist bekannt, den Wassertaupunkt des Erdgases stromab der Erdgas-Trocknungseinrichtung mit einem Taupunktmessgerät zu erfassen. Bei Überschreitung des zulässigen Taupunktes wird ein Alarmsignal generiert und das Trocknungsmittel ausgetauscht. Nachteilig ist, das die aus der Praxis bekannten Taupunktmessgeräte relativ häufig größere Fehler aufweisen und empfindlich gegen Verschmutzung sind, wodurch ein hoher Wartungs- und Reparaturaufwand resultiert. Außerdem müssen Taupunktmessgeräte in gewissen Abständen zeit- und kostenaufwändig kalibriert werden.Out practice is known, the water dew point of the natural gas downstream the natural gas drying device to detect with a dew point meter. When exceeded the permissible Dew point, an alarm signal is generated and the desiccant replaced. The disadvantage is that the known from practice dew point meters relative often bigger mistakes exhibit and are sensitive to pollution, creating a high maintenance and repair costs result. In addition, dew point meters must be in certain intervals calibrated time and cost consuming become.

Alternativ zum Einsatz von Taupunktmessgeräten ist aus der Praxis bekannt, das Trocknungsmittel in Abhängigkeit von einer festgelegten Laufdauer des Kompressors auszutauschen. Diese Verfahrensweise hat den Nachteil, dass beim Austausch die Aufnahmekapazität des Trocknungsmittels häufig nicht ausgeschöpft wird, so dass unnötige Kosten entstehen. Wenn dagegen die maximale Aufnahmekapazität des Trocknungsmittels bereits vor dem Ende der festgelegten Laufdauer erreicht ist, besteht die Gefahr, dass das Erdgas nicht ausreichend getrocknet wird.alternative for the use of dew point measuring devices is known in practice, the drying agent in dependence to replace a specified running time of the compressor. This procedure has the disadvantage that when replacing the capacity Of the desiccant often not exhausted will, so unnecessary Costs arise. If, however, the maximum absorption capacity of the desiccant already reached before the end of the set running time, is the Risk that the natural gas will not be sufficiently dried.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Tankstelle für Erdgas mit einer Trocknungseinrichtung so auszubilden, dass die zeitlichen Intervalle für den Austausch des Trocknungsmittels optimiert werden können.Of the The invention is therefore based on the object, a gas station for natural gas with a drying device in such a way that the time intervals for the Replacement of the drying agent can be optimized.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The The object is achieved by a device having the features of the claim 1 solved.

Das vom Sättigungsgrad abhängige Gewicht des Trocknungsmittels oder der Trocknungseinrichtung wird erfindungsgemäß mittels einer Wägezelle gemessen und der Messwert einer Anzeige- und/oder Auswerteeinrichtung zugeführt. Der Sättigungsgrad ist ein Maß für die Menge des Wassers, welches vom Trocknungsmittel aufgenommen worden ist.The from the degree of saturation dependent Weight of the drying agent or the drying device is according to the invention by measured by a load cell and the measured value is supplied to a display and / or evaluation device. Of the saturation is a measure of the amount of the water which has been taken up by the desiccant.

Die Wägezelle bildet durch die auf sie wirkende Gewichtskraft der des Trocknungsmittels oder der Trocknungseinrichtung den Sättigungsgrad oder die Aufnahmekapazität des Trocknungsmittels ab. Auf einfache Art und Weise wird ein Wert für den Sättigungsgrad bzw. die Aufnahmekapazität des Trocknungsmittels gemessen und angezeigt. Die Anzeige kann kontinuierlich oder periodisch erfolgen oder auf Anforderung. Ein bedarfsgerechter Austausch des Trocknungsmittels wird somit möglich. Die Wägezelle kann nach dem Austauschen des Trocknungsmittels auf Null gesetzt werden. Eine zeit- und kostenaufwändige Kalibrierung ist nicht erforderlich.The load cell forms by the weight force acting on them of the desiccant or the drying device, the degree of saturation or the absorption capacity of the drying agent from. In a simple way, a value for the degree of saturation or the absorption capacity of the drying agent measured and displayed. The display can be continuous or periodic done or on request. A needs-based replacement of the drying agent becomes possible. The load cell can set to zero after replacing the desiccant. A time and cost consuming Calibration is not required.

Die Wägezelle kann als Druckwägezelle oder als Zugwägezelle ausgebildet sein. Als Wägezellen können handelsübliche Wägezelle eingesetzt werden, deren Kosten gering sind.The load cell can be used as a pressure cell or as a train load cell be educated. As load cells can commercial load cell are used, the costs are low.

Erfindungsgemäß erzeugt die Auswerteeinrichtung mindestens ein Alarmsignal, sofern das Gewicht des Trocknungsmittels oder der Trocknungseinrichtung einen Grenzwert überschreitet. Sicherheitshalber wird vorzugsweise ein Voralarm und ein Hauptalarm erzeugt.According to the invention, the evaluation device generates at least one alarm signal if the weight of the drying agent or the drying device exceeds a limit value. For sure For the sake of convenience, a pre-alarm and a main alarm are preferably generated.

Üblicherweise befindet sich die Wägezelle im explosionsgefährdeten Bereich der Tankstelle. Erfindungsgemäß befindet sich die Anzeige- und/oder Auswerteeinrichtung außerhalb dieses Bereichs der Tankstelle.Usually the load cell is in hazardous Area of gas station. According to the invention, the display and / or evaluation outside this area of the gas station.

Vorteilhafterweise ist die Erdgasleitung so gestaltet, dass sie den Hub der Wägezelle aufnehmen kann.advantageously, The natural gas line is designed to be the hub of the load cell can record.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. The drawing shows in:

1 schematisch eine Erdgas-Tankstelle mit einer Erdgas-Trocknungseinrichtung in einer ersten Ausführungsform; 1 schematically a natural gas filling station with a natural gas drying device in a first embodiment;

2 schematisch eine zweite Ausführungsform einer Trocknungseinrichtung. 2 schematically a second embodiment of a drying device.

Gemäß 1 ist eine Erdgas-Tankstelle 1 mit einer Trocknungseinrichtung 2 dargestellt. Letztere weist eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung 2a und 2b auf, die an eine Erdgasleitung 3 angeschlossen sind. Stromab der Trocknungseinrichtung 2 ist ein Kompressors 4 in die Erdgasleitung 3 eingebunden.According to 1 is a natural gas filling station 1 with a drying device 2 shown. The latter has an inlet and an outlet opening 2a and 2 B on, attached to a gas pipeline 3 are connected. Downstream of the drying device 2 is a compressor 4 into the gas pipeline 3 involved.

Die Trocknungseinrichtung 2 beinhaltet ein festes Trocknungsmittel 5 in Form eines Schüttgutes.The drying device 2 contains a solid drying agent 5 in the form of a bulk material.

Nach 1 ruht die Trocknungseinrichtung 2 auf einer Wägezelle 6 in Form einer Druckwägezelle. Es wird eine handelsübliche Wägezelle eingesetzt, deren Kosten relativ gering sind. Das Gewicht der Trocknungseinrichtung 2 wird kontinuierlich gemessen. Über das Gewicht der Trocknungseinrichtung 2 lassen sich eine Aussage über den Sättigungsgrad oder die Aufnahmekapazität des Trocknungsmittels 5 treffen. In der Regel sind die Trocknungseinrichtungen so ausgelegt, dass sie ca. 10 – 20 kg Wasser aufnehmen können. Daher ist für die Wägeeinrichtung eine Auflösung bzw. Genauigkeit von 100g ausreichend.To 1 rests the drying device 2 on a load cell 6 in the form of a pressure load cell. It is a commercial load cell used, the cost is relatively low. The weight of the drying device 2 is measured continuously. About the weight of the drying device 2 can be a statement about the degree of saturation or the absorption capacity of the drying agent 5 to meet. In general, the drying facilities are designed so that they can absorb about 10 - 20 kg of water. Therefore, a resolution or accuracy of 100g is sufficient for the weighing device.

Über eine Signalleitung 7 werden die Messwerte zu einer Anzeige-/und Auswerteeinheit 8 geleitet, die sich außerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs der Tankstelle 1 befindet. Die Auswerteeinheit 8 erzeugt einen Voralarm sowie einen Hauptalarm, sobald ein erster und ein zweiter Grenzwert für das Gewicht bzw. den Sättigungsgrad überschritten werden. Nach dem Austausch des Trocknungsmittels 5 wird die Wägezelle 6 auf Null gestellt. Eine Kalibrierung ist nicht erforderlich.Via a signal line 7 the measured values become a display and evaluation unit 8th directed outside the potentially explosive area of the gas station 1 located. The evaluation unit 8th generates a pre-alarm and a main alarm as soon as a first and a second limit value for the weight or the degree of saturation are exceeded. After replacing the drying agent 5 becomes the load cell 6 set to zero. Calibration is not required.

Die nicht näher dargestellten Verbindungen der Erdgasleitung 3 mit der Trocknungsanlage 2 ist flexibel, so dass diese den Hub der Wägezelle 6 aufnimmt.The unspecified compounds of the natural gas pipeline 3 with the drying plant 2 is flexible, so this is the hub of the load cell 6 receives.

Die Ausführungsform der Trocknungseinrichtung nach 2 stimmt bis auf die Wägezelle 6 mit der Ausführung nach 1 überein. Bei der Ausführungsform nach 2 hängt die Trocknungseinrichtung 2 an einer Wägezelle 6 in Form einer Zugwägezelle.The embodiment of the drying device according to 2 right down to the load cell 6 with the execution after 1 match. In the embodiment according to 2 hangs the drying device 2 at a load cell 6 in the form of a train load cell.

Im Rahmen der Erfindung sind ohne weiteres Abwandlungen möglich. So kann sich die Wägezelle 6 im Inneren der Trocknungseinrichtung 2 befinden, so dass nur das Gewicht des Trocknungsmittels gemessen wird.Modifications are readily possible within the scope of the invention. That's how the load cell works 6 inside the drying device 2 so that only the weight of the desiccant is measured.

Die Gewichtsmessung kann statt kontinuierlich auch periodisch erfolgen.The Weight measurement can be done periodically rather than continuously.

Claims (5)

Erdgas-Tankstelle mit einer Trocknungseinrichtung, die eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung (2a, 2b) aufweist und ein festes Trocknungsmittel (5) beinhaltet und mit einer Erdgasleitung (3), die an die Eintritts- und Austrittsöffnung (2a, 2b) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Sättigungsgrad abhängige Gewicht des Trocknungsmittels (5) oder der Trocknungseinrichtung (2) mittels einer Wägezelle (6) gemessen und der Messwert einer Anzeige- und/oder Auswerteeinrichtung (8) zugeführt wird.Natural gas filling station with a drying device having an inlet and an outlet ( 2a . 2 B ) and a solid drying agent ( 5 ) and with a natural gas pipeline ( 3 ) to the inlet and outlet ( 2a . 2 B ), characterized in that the saturation-dependent weight of the desiccant ( 5 ) or the drying device ( 2 ) by means of a load cell ( 6 ) and the measured value of a display and / or evaluation device ( 8th ) is supplied. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wägezelle (6) als Druckwägezelle oder als Zugwägezelle ausgebildet ist.Device according to claim 1, characterized in that the load cell ( 6 ) is designed as a pressure cell or as a load cell. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige- und/oder Auswerteeinrichtung (8) mindestens ein Alarmsignal erzeugt, wenn das Gewicht des Trocknungsmittels (5) oder der Trocknungseinrichtung (2) einen Grenzwert überschreitet.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the display and / or evaluation device ( 8th ) generates at least one alarm signal when the weight of the desiccant ( 5 ) or the drying device ( 2 ) exceeds a limit. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich die Trocknungseinrichtung (2) im explosionsgefährdeten Bereich der Tankstelle befindet, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Anzeige- und/oder Auswerteeinrichtung (8) außerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs der Tankstelle befinden.Device according to one of claims 1 to 3, wherein the drying device ( 2 ) is located in the potentially explosive area of the gas station, characterized in that the display and / or evaluation device ( 8th ) are located outside the potentially explosive area of the gas station. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erdgasleitung (3) so gestaltet ist, dass sie den Hub der Wägezelle (6) aufnimmt.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the natural gas line ( 3 ) is designed so that the stroke of the load cell ( 6 ).
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