DE2909334C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entnahme von Ga
sen aus Flaschen, in denen die Gase in einem in einer po
rösen Masse verteilten Lösungsmittel unter Druck gespei
chert sind.
Flaschen werden vielfach in Flaschenbehältern geliefert,
in denen die Flaschen über eine gemeinsame Entnahmeleitung
zu einem Flaschenbündel zusammengefaßt sind. Die Entnahme
leitung wird beim Verbraucher über einen Schlauch und ver
schiedenen Armaturen an eine Verbraucherleitung angeschlos
sen, wobei das unter hohem Druck stehende Gas vor Eintritt
in diese Leitung entspannt wird.
Diese Art der Gasentnahme ist mit verschiedenen Nachteilen
und Gefahren verbunden. So kann bei hoher Entnahmegeschwin
digkeit neben dampfförmigem auch flüssiges Lösungsmittel
in die Entnahmeleitung eintreten. Bei der Verwendung von
Dimethylformamid als Lösungsmittel z. B., das mit Elastomeren
chemisch reagiert, kann dessen Austritt aus den Flaschen zu
einer Zerstörung von Dichtungen, Membranen oder ähnlichen
Bauteilen führen. Eine Berührung von aus dem Leitungssystem
ausgetretenem Dimethylformamid durch das Bedienungspersonal
kann bei den betreffenden Personen zu gesundheitlichen
Schäden führen. Diese Gefahr besteht insbesondere bei der
Entnahme von Gasen aus Flaschen, die kurz zuvor mit Lösungs
mittel gefüllt worden waren.
Aus der DE-OS 26 50 880 ist eine Gasentnahmemethode für eine gleichmäßige und schnelle
Gasentnahme aus zu einer Bündeleinheit zusammengefaßten Gasflaschen unter
gleichartigem Lösungsmittelverlust zu entnehmen. Dieses Ziel wird dabei
durch ein gleichmäßiges Erwärmen des Gasflaschenbündels mit Hilfe einer
unter den Gasflaschen angeordneten Heizvorrichtung erreicht.
Ein weiterer Nachteil der be
kannten Verfahren ist darin zu sehen, daß der Hersteller
von Gasen beim Wiederbefüllen eines entleerten Flaschen
bündels nicht erkennen kann, ob und wieviel Lösungsmittel
aus dem Bündel ausgetreten ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der ein
gangs geschilderten Art zu entwickeln, durch das eine siche
re Gasentnahme beim Verbraucher gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
in den Gasen enthaltene Lösungsmittel nach dem Austritt der Gase aus den Fla
schen unter Flaschendruck und vor dem Entspannen der Gase abge
schieden und gesammelt wird.
Lösungsmittel, das in flüssiger Form aus den Flaschen aus
getreten ist, wird aus dem Gasstrom abgetrennt, ehe es in
Kontakt mit Bauteilen aus elastomerem Material tritt. So
mit wird eine Zerstörung von Armaturen und Verbindungslei
tungen im Entnahmesystem des Verbrauchers vermieden und eine
Störung in der Gasversorgung ausgeschlossen. Das von flüs
sigem Lösungsmittel befreite Gas ist nur noch mit Lösungs
mitteldampf gesättigt, wodurch nachgeschaltete Armaturen
oder Leitungen nicht mehr mit flüssigem Lösungsmittel in
Berührung kommen und der Verbraucher nicht gezwungen ist,
mit flüssigem Lösungsmittel umgehen zu müssen. Die Be
dienung der Entnahmevorrichtung ist daher für den Verbrau
cher einfacher und ungefährlicher als bei herkömmlichen
Anlagen.
Die Abtrennung des flüssig austretenden Lösungsmittels aus
dem Gasstrom erfolgt erfindungsgemäß unter dem Innendruck
der Flaschen. Dies hat den Vorteil, daß das Lösungsmittel
innerhalb des Flaschenbehälters, der nach der Entleerung
der Flaschen zum Füllwerk transportiert wird, abgeschieden
wird und somit automatisch mit dem Flaschenbehälter zum
Füllwerk gebracht werden kann.
Da nach einer vorteilhaften
Ausgestaltung des Erfindungsgedankens das Volumen der ab
geschiedenen Lösungsmittelmenge nach jeder Entleerungs
phase der Flaschen bestimmt wird, ist im Füllwerk in ein
facher Weise festzustellen, ob und wieviel Lösungsmittel
ergänzt werden muß. Beim Füllen entleerter Flaschen hat
daher der Hersteller der Gase die Möglichkeit, in ein
facher Weise die während der vorhergegangenen Entleerungs
phase aus den Flaschen ausgetretene Lösungsmittelmenge zu
überwachen. Das betreffende Flaschenbündel kann somit ge
zielt gewartet werden, wodurch wiederum ein sicherer Ein
satz beim Verbraucher gewährleistet ist.
Nach einem weiteren Merkmal des Erfindungsgedankens wird
der bei der Abscheidung unter Flaschendruck gegebenenfalls
im Gas verbleibende Anteil an Lösungsmittel nach der Ent
spannung abgeschieden. Durch diesen Verfahrensschritt ist
gewährleistet, daß in die Verbraucherleitung kein flüssiges
Lösungsmittel gelangt. Flüssiges Lösungsmittel kann sich
z. B. bei der Entspannung von Gas bilden, das zwar von flüs
sigem Lösungsmittel befreit, jedoch mit dampfförmigem
Lösungsmittel gesättigt ist. Eine andere Möglichkeit, bei
der flüssiges Lösungsmittel im Gasstrom enthalten sein kann,
ist im Fall eines anomalen Betriebszustandes, d. h. bei
extrem hohen Gasentnahmegeschwindigkeiten gegeben. Dabei
kann soviel flüssiges Lösungsmittel austreten, daß die Kapa
zität der zum Abscheiden des flüssigen Lösungsmittels unter
Flaschendruck dienenden Vorrichtung für das gesamte ausge
tretene Lösungsmittel nicht ausreicht. In diesem Fall be
währt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders:
Im Füllwerk kann nach dem Rücktransport der geleerten Fla
schen sofort ermittelt werden, daß eine gewisse Menge an
flüssigem Lösungsmittel erst nach dem Entspannen abge
schieden, d. h. in der Anlage des Verbrauches verblieben sein
muß. Daraufhin kann das flüssige Lösungsmittel auch aus
der Verbraucheranlage entfernt werden. Im Unterschied zu
bisherigen Verfahren kann die Verbraucheranlage gezielt
gewartet werden, ohne daß der Verbraucher selbst mit flüs
sigem Lösungsmittel umgehen muß.
In einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei
der mehrere Flaschen an eine gemeinsame Entnahmeleitung an
geschlossen sind, ist erfindungsgemäß in der Entnahmelei
tung ein unter dem Druck der Flaschen stehender Abscheider für
flüssiges Lösungsmittel angeordnet, wobei die Flaschen und
der Abscheider gemeinsam in einer transportablen Baueinheit
untergebracht sind. Aufgrund dieser Anordnung wird der Ab
scheider und damit das während der Entleerung abgeschiedene
flüssige Lösungsmittel beim Rücktransport der Baueinheit
zum Füllwerk automatisch mitgeführt.
In einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist der beschriebene Abscheider über Leitungen
und ein Entspannungsventil mit einem weiteren Abscheider
verbunden.
Für eine sichere Gasentnahme aus den Flaschen ist es von
Bedeutung, daß der Abscheider eine detonationsfeste Bauwei
se besitzt. Detonationen können beispielsweise durch Wärme
eintrag in die Flaschen oder durch eine Brennerrückzündung
ausgelöst werden.
In einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird daher
der zur Aufnahme des flüssigen Lösungsmittels im Abscheider
vorgesehene Sammelraum mit Füllkörpern gefüllt. Nach einem
anderen Merkmal der Erfindung sind im Sammelraum des Ab
scheiders Rohre parallel zu dessen Längsrichtung angeordnet,
deren Querschnittsfläche wesentlich kleiner ist als die
Querschnittsfläche des Sammelraumes.
Beide Arten von Einbauten sind geeignet, die Kräfte in
der Stoßwelle einer Detonation zu mindern und aufzufangen.
Als besonders vorteilhaft hat sich der Einbau von Rohren er
wiesen: Die Stoßwelle einer gegebenenfalls auftretenden De
tonation breitet sich in Längsrichtung des Abscheiders aus.
Die senkrecht zur Längsrichtung wirkenden Kräfte werden von
den sich gegeneitig stützenden Rohren aufgefangen und die
in Längsrichtung wirkenden Kräfte - bedingt durch die rela
tiv kleinen Querschnittsflächen der Rohre - so gemindert,
daß eine Zerstörung des Abscheiders ausgeschlossen ist. Es
ist festgestellt worden, daß eine detonationsfeste Bauweise
des Abscheiders mit Rohren erreicht werden kann, die einen
Innendurchmesser zwischen 0,5 mm und 5 mm besitzen. Bei
einem Innendurchmesser der Rohre zwischen 3 und 4 mm ist
im Abscheider ein besonders günstiges Verhältnis von Nutz
volumen zu dem durch die Rohre verbauten Volumen erreichbar.
Im folgenden soll anhand einer schematischen Skizze ein
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Entnahme von Gasen aus Flaschen beschrieben werden.
In einem Behälter 1, beispielsweise einem Container, sind
mehrere Flaschen 2, in denen Gase in einem in einer porösen
Masse verteilten Lösungsmittel unter Druck gespeichert sind,
über jeweils eine Zweigleitung 16 an eine gemeinsame Ent
nahmeleitung 3 angeschlossen. Vor einem Ventil 8 und einer
diesem nachgeschalteten Anschlußstelle 17 für einen Entnahme
schlauch 9 ist innerhalb des Behälters 1 in der Entnahme
leitung 3 ein Abscheider 4 angeordnet. Der Entnahmeschlauch
9 verbindet die Anschlußstelle 17 des vom Füllwerk ge
lieferten Behälters 1 mit einer Anschlußstelle 18 einer Ver
braucherleitung 15.
Zwischen der Anschlußstelle 18 und der Verbraucherleitung 15
sind der Reihe nach eine Schnellschlußeinrichtung 10, ein
Druckminderer 11 und ein mit diesem über eine Leitung 26 ver
bundener Behälter angeordnet. Die Leitung 26 ragt in den
Behälter hinein und teilt ihn auf diese Weise in einen un
teren, als Abscheide- und Sammelbehälter dienenden Teil 12
und in einen oberen, als Flammensperre und Abscheider
dienenden Teil 19, wobei beide Teile mit Füllkörpern, bei
spielsweise Raschigringen, gefüllt sind. Leitung 26 tritt
in horizontaler Richtung in den Behälter ein und besitzt
an dem in den Behälter hineinragenden Teil in der Leitungs
wand Schlitze 22, die in Gegenrichtung zur Entnahmeleitung
15 weisen, während das Leitungsende verschlossen ist. An
der tiefsten Stelle des unteren Behälterteils 12 mündet eine
Leitung 23 in dessen Innenraum, wobei in der Leitung 23 ein
Ventil 13 mit einer Verschlußkappe 14 angeordnet ist.
Im Abscheider 4 ist quer zur Strömungsrichtung des eintreten
den Gasstroms ein Prallblech 20 befestigt. Unterhalb des
Prallbleches 20 schließt ein zylinderförmiger, sich an sei
nem unteren Ende kegelförmig verjüngender Sammelraum 5 an,
dessen tiefste Stelle an eine Leitung 24 angeschlossen ist,
in der ein Ventil 6 und eine Schraubkappe 7 angeordnet sind.
Im Sammelbehälter sind Rohre 25 mit einem Innendurchmesser
zwischen 3 und 4 mm parallel zur Zylinderachse eingebaut.
Zur Entnahme von Gasen sind das Ventil 8, ein Ventil 21 in
der Verbraucherleitung 15 sowie die Schnellschlußeinrich
tung 10 geöffnet, während die Ventile 6 und 13 geschlossen
sind. Gas, z. B. Acetylen zum Schneiden von Metallteilen
strömt aus den Flaschen 2 über die Zweigleitungen 16 in die
Entnahmeleitung 3. Bei zu hoher Entnahmegeschwindigkeit
wird auch flüssiges Lösungsmittel aus den Flaschen 2 mit
gerissen und in Tröpfchenform in die Sammelleitung 3 und
in Richtung zum Abscheider 4 transportiert. Durch das Prall
blech 20 wird der Gasstrom so umgelenkt, daß ein Teil der
mitgeführten Lösungsmitteltropfen aufgrund ihrer Trägheit
auf das Prallblech 20 auftreffen, an diesem ablaufen und in
den Sammelbehälter tropfen. Der andere Teil der Tropfen
wird vom Gasstrom mitgeführt und direkt auf die Eintriffs
öffnungen der Rohre 25 gelenkt. Beim Verlassen des Ab
scheiders 4 ist im Gas ausschließlich dampfförmiges
Lösungsmittel enthalten. Nach Passieren des Ventils 8, mit
dem die Sammelleitung innerhalb des Behälters 1 abgesperrt
werden kann, und des die beiden Anschlußstellen 17 und 18
verbindenden Entnahmeschlauchs 9 gelangt das Gas über die
Schnellschlußeinrichtung 10 zum Druckminderer 11, in dem
das Gas von Flaschendruck, z. B. 20 bar, auf etwa 1,5 bar
entspannt wird. Dabei kühlt sich das Gas ab und bisher
dampfförmiges Lösungsmittel kondensiert. Zum Abscheiden und
Sammeln dieses flüssigen Lösungsmittels dient der untere
Behälterteil 12. Das im Druckminderer 11 entspannte und mit
kondensiertem Lösungsmittel beladene Gas wird durch Leitung
26 über die Schlitze 22 so umgelenkt, daß es zunächst zum
unteren Ende des Füllkörperbehälters 12 strömt, dabei einen
Großteil des kondensierten Lösungsmittel abgibt und nachfol
gend über den oberen Behälterteil 19 zur Verbraucherleitung
15 mit Ventil 21 strömt.
Der obere Behälterteil dient einerseits als Flammensperre,
andererseits aber auch zum Abscheiden von Lösungsmittel.
Aufgrund des Profils der Gasströmungsgeschwindigkeit im
Behälterteil 19 strömt das kondensierte Lösungsmittel, das
noch im Gasstrom verblieben ist, in Richtung zur Behälter
wand und fließt entlang der Behälterwand in den unteren
Behälterteil zurück.
Sind die Flaschen 2 entleert, wird der Entnahmeschlauch ge
löst, nachdem das Ventil 8 geschlossen worden ist. Behälter
1 wird nunmehr zusammen mit dem Abscheider 4 und dem im
Sammelraum aufgefangenen flüssigen Lösungsmittel zum Füll
werk transportiert, in dem in gleichen Zeitabständen die
Verschlußkappe entfernt, das Ventil 6 geöffnet und das
flüssige Lösungsmittel entnommen wird. Auf diese Weise
können Lösungsmittelverluste leicht kontrolliert werden. Eine
Gefährdung der Gesundheit des Verbrauchers durch den Umfang
mit in flüssiger Form aus den Flaschen ausgetretenem Lösungs
mittel ist nicht mehr gegeben. Außerdem sind die Armaturen
des Verbrauchers nicht mehr dem Angriff durch flüssiges
Lösungsmittel ausgesetzt. Wird im Füllwerk festgestellt,
daß der Sammelraum 5 des Abscheiders 4 vollständig gefüllt
ist, deutet dies auf eine enorm hohe Gasentnahmegeschwindig
keit für die vorangegangene Entleerungsphase hin. Somit ist
auch im Abscheider 12 flüssiges Lösungsmittel angefallen.
Aufgrund des Füllzustandes des Abscheiders 4 nach dem Rück
transport geleerter Flaschen ist der Hersteller der Gase in
der Lage zu beurteilen, ob auch in der Verbraucheranlage
flüssiges Lösungsmittel angefallen ist und entfernt werden
muß.
Claims (8)
1. Verfahren zur Entnahme von Gasen aus Flaschen, in
denen die Gase in einem in einer porösen Masse
verteilten Lösungsmittel unter Druck gespeichert
sind, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Gasen
enthaltene Lösungsmittel nach dem Austritt der Gase
aus den Flaschen unter Flaschendruck und vor dem
Entspannen der Gase abgeschieden und gesammelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Volumen der abgeschiedenen
Lösungsmittelmenge nach jeder Entleerungsphase der
Flaschen bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der bei der Abscheidung unter
Flaschendruck gegebenenfalls im Gas verbliebene
Anteil an Lösungsmittel nach der Entspannung
abgeschieden wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 3, in der mehrere
Flaschen an eine gemeinsame Entnahmeleitung
angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in
der Entnahmeleitung (3) ein unter dem Druck der
Flaschen stehender Abscheider (4) für flüssiges
Lösungsmittel angeordnet ist, wobei die Flaschen
(2) und der Abscheider (4) gemeinsam in einer
transportablen Baueinheit (1) untergebracht sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abscheider (4) über
Leitungen (9, 26) und ein Entspannungsventil (11)
mit einem weiteren Abscheider (12) in Verbindung
steht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sammelraum (5) des
Abscheiders (4) mit Füllkörpern gefüllt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß im Sammelraum (5) des
Abscheiders (4) Rohre parallel zu dessen
Längsrichtung angeordnet sind, deren
Querschnittsfläche wesentlich kleiner ist als die
Querschnittsfläche des Sammelraums.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rohre einen
Innendurchmesser zwischen 0,5 mm und 5 mm,
vorzugsweise zwischen 3 und 4 mm besitzen.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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Free format text: MEINASS, HELMUT, DIPL.-ING., 8190 WOLFRATSHAUSEN, DE VOLZ, BERNHARD, ING.(GRAD.), 8000 MUENCHEN, DE |
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