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Die Erfindung betrifft einen Zusatzbehälter für Flüssiggastanks, angeordnet zwischen dem Gasentnahmeventil des mit Propan-Butangas oder mit einem unter Normaltemperatur verflüssigten Gas gefüllten Flüssiggastanks und dem Flüssiggasdruckregler, gefüllt mit einer Silica-Gel-Körnung zur Aufnahme der Feuchtigkeit aus dem durchfließenden Flüssiggas.
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Mit Propan-Butangas gefüllte Flüssiggastanks beinhalten eine in hohem Maße konzentrierte Gasenergie, die zur Gasversorgung im Haushalt, in Gewerbe und Industrie verwendet wird. Aufgestellt werden diese Flüssiggastanks in der Regel dort, wo keine Erdgas-Fernleitungsversorgung besteht. Diese Flüssiggastanks werden nach ihrer Fertigstellung mit Wasserdruck auf Festigkeit geprüft. Nach der Entleerung passiert es häufig, daß Restwassermengen im Tank zurückbleiben, die sich später mit dem Flüssiggas vermischen. Aber auch im Flüssiggas selbst sind Spuren von Wasser enthalten. Bei der Verdampfung des Flüssiggases - also beim Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand - bleibt das Wasser in Form von Wasserdampf im Gas vorhanden. Die Tanks werden nur bis etwa 80% gefüllt, so daß über dem Flüssiggasspiegel noch ein Freiraum bleibt mit einer verdampften, also gasförmigen Zone, aus der das Gas für Verbrauchszwecke entnommen wird. Das gasförmige Flüssiggas wird über ein Tankabsperrventil entnommen, an welches in der Regel gleich der Gasdruckregler angeschlossen wird, der den Gasdruck von ca. 6 bar auf einen Zwischendruck von ca. 1,5 bar oder aber auch gleich auf den Verbrauchsdruck von 50 mbar entspannt, mit dem die nachgeschalteten Verbrauchsgeräte betrieben werden. Durch die Entspannung des Gases im Druckregler entsteht nach den bekannten Gasgesetzen an der Entspannungsstelle, nämlich der Reglerdüse, ein starker Temperaturabfall, der bei warmer Außentemperatur über das Metallgehäuse wieder ausgeglichen wird. Sobald aber die Umgebungstemperatur unter 3°C absinkt, reicht der Wärmezufluß von außen her nicht mehr aus, die Temperatur an der Düse über 0°C zu halten; die Temperatur fällt an der Düse dann weit unter 0°C ab, und es besteht die Gefahr, daß sich der im Gas mitgeführte Wasserdampf in Form von Eis abscheidet und die Reglerdüse zusetzt, so daß es dann zur Unterbrechung der Gasversorgung kommen kann.
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Es kann auch passieren, daß eine rechtzeitige Nachbefüllung des Flüssiggastanks versäumt wird, so daß auch aus diesem Grunde eine Unterbrechung der Gasversorgung erfolgen kann.
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Zur Verhinderung dieser beiden Möglichkeiten eines Gasversorgungsausfalles sind bereits Maßnahmen ergriffen, worden. In der Fachzeitschrift "Flüssiggas" - Ausgabe 9/1970, Seite 17 - werden Maßnahmen zur Bindung des Wassers im Flüssiggas beschrieben. Ein Zusatz von Methanol ist wirksam, erfordert aber einen hohen Nebenaufwand an Zeit und Kosten. Mit der gezeigten Silica-Gel-Patrone versuchte man, das im Gas enthaltene Wasser zu binden. Solange ein Gasverbrauch und damit ein Gasfluß durch diese Patrone gegeben war, wurde der mitgeführte Wasserdampf auch im Gel gebunden. Sobald aber kein Gasverbrauch vorhanden war, zum Beispiel nachts, füllte sich diese Patrone auch mit flüssigem Flüssiggas, und bei Betriebsbeginn wurde - bedingt durch die gleiche Höhenlage des Gaseingangs- und -ausgangsanschlusses - dem Druckregler flüssiges Gas zugeführt, was zu Störungen im Druckverhalten führte.
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Einer Unterbrechung der Gasversorgung bei versehentlich leer gewordenem Tank wurde durch eine Noteinspeisung von Flüssiggas aus einer transportablen Flüssiggasflasche bis zum Eintreffen eines Tankwagens begegnet. Dafür gibt es ein unter dem DE-GM 77 32 644 bekanntes Behälteranschlußstück, welches zwischen Tankabsperrventil und Druckregler gesetzt wird und über ein Rückschlagventil eine externe Gaseinspeisung ermöglicht. Diese Einrichtung kann aber nicht zur Absorbierung des im Gas mitgeführten Wassers verwendet werden. Zwei Einrichtungen hintereinander zu schalten, nämlich eine Einrichtung zur Feuchtigkeitsabscheidung und eine Notbefüllungseinrichtung, würde eine zu große Baulänge ergeben.
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Aufgabe der Erfindung soll es sein, eine Einrichtung zu schaffen, die wirksam den Wassergehalt des gasförmigen Flüssiggases entfernt, dabei aber verhindert, daß sich bei Beendigung des Gasverbrauches flüssiges Gas vor dem Druckregler ansammelt, wobei die Einrichtung darüber hinaus bei leer gewordenem Tank eine Notversorgung ermöglichen sowie eine möglichst kurze Baulänge aufweisen soll, damit sie unter die Armaturenverschlußhaube des Flüssiggastanks paßt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Anordnung eines Zusatzbehälters zwischen dem Gasentnahmeventil am Flüssiggastank und dem Druckregler nach den Angaben im Hauptanspruch, in Verbindung mit den Unteransprüchen.
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Der Vorteil dieser Lösung liegt in der Konstruktion eines Zusatzbehälters für Flüssiggastanks, der die physikalischen Eigenschaften des Flüssiggases, das heißt das Verhalten des Flüssiggases bei Temperaturunterschieden zwischen Haupttank und Zusatzbehälter, konstruktiv berücksichtigt und bei dem gleichzeitig eine Notversorgungseinrichtung ausgebildet ist, die auch dazu benutzt werden kann, festzustellen, ob die Silica-Gel-Füllung gesättigt ist, wodurch nicht gebundenes Wasser bereits ausgeschieden wird.
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Die Ausbildung dieses Zusatzbehälters für Flüssiggastanks wird in der Zeichnung beschrieben.
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Fig. 1 zeigt im Schnitt das Zusatzbehältergehäuse 5 mit dem tieferliegenden Eingangsanschluß 13, 14, 15, dem Körnungsbehältnis 10, dem darüberliegenden Ausgangsanschluß 3, 4 und dem ebenfalls tieferliegenden Seitenstutzen 6 für die Notversorgung.
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Fig. 2 zeigt den Querschnitt durch das Zusatzbehältergehäuse 5 mit dem Seitenstutzen 6.
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Der Zusatzbehälter wird mit dem Behälteranschlußstutzen 14 an das Gasentnahmeventil des Flüssiggastanks angeschlossen, und zwar so, daß der Gasaustrittsstutzen 4 für den Anschluß des Druckreglers nach oben weist. Das Flüssiggas im gasförmigen, das heißt im dampfförmigen Zustand, gelangt durch die Gaseintrittsbohrung 15 in den Freiraum 22. Darüber angeordnet ist ein Bodensieb 11, auf dem das Körnungsbehältnis 10 ruht, welches mit einer grobkörnigen Silica-Gel-Füllung 9 gefüllt ist. Das Körnungsbehältnis 10 besteht zweckmäßigerweise aus einem flexiblen, gasdurchlässigen Stoffbeutel, der durch die darüber angeordnete Druckfeder 8 seitlich an die innere Wandung des Zusatzbehältergehäuses 5 gedrückt wird, so daß das hindurchfließende Gas seinen Weg durch die eingelagerte Silica-Gel-Körnung nehmen muß, die auf diesem Wege die im Gas mitgeführte Feuchtigkeit aufsaugt. Durch die Gasaustrittsbohrung 3 gelangt dann das dampfförmige Flüssiggas noch unter Behälterdruck in den am Gasaustrittsstutzen 4 angeschlossenen Druckregler, worin der Behälterdruck auf einen Zwischendruck von ca. 1,5 bar oder direkt auf den Niederdruck von 50 mbar entspannt wird. Der Dampfdruck des im Flüssiggastank lagernden Flüssiggas hängt von der Temperatur ab. Wird Flüssiggas aus der Dampfzone des Flüssiggastanks entnommen und über eine weitere Strecke fortgeleitet, so bleibt der dampfförmige Zustand in dieser Rohrleitung solange erhalten, wie die Temperatur der Rohrleitung höher liegt als die Temperatur des Gases im Flüssiggastank. Kühlt aber z. B. nachts diese Rohrleitung ab, dann nimmt auch das darin unter Dampfdruck stehende Flüssiggas diese niedrigere Temperatur an - gegenüber der etwas höheren Temperatur im Tank - mit der Folge, daß am Ort der niedrigeren Temperatur das dampfförmige Flüssiggas sich in flüssiger Form wieder rückkondensiert. Die Rohrleitung füllt sich also bei niedrigerer Temperatur als jener des Gases im Behälter mit flüssigem Gas an. Da das flüssige Gas spezifisch schwerer ist als das Flüssiggas in Dampfform, wird sich das flüssige Gas stets nach unten hin absetzen. Aus diesem Grunde muß der Gasaustrittsstutzen 4 oberhalb des Körnungsbehältnisses 10 angeordnet werden, da sich dieser Zusatzbehälter insbesondere nachts abkühlt und das darin befindliche dampfförmige Gas in flüssiger Form rückkondensiert. Da das flüssige Gas aber schwerer ist, wird es durch die Gaseintrittsbohrung 15 in den Flüssiggastank zurückfließen, und im Zusatzbehältergehäuse 5 bleibt das dampfförmige Flüssiggas erhalten. Dies ist sehr wichtig, damit der nachgeschaltete Druckregler nicht mit flüssigem Gas beschickt wird, welches Störungen im Regelverhalten hervorrufen würde. Auch wenn es wünschenswert wäre, daß wegen der über den Armaturen und dem Regler angeordneten Armaturenhaube der Gasaustrittsstutzen 4 tiefer läge, muß die Anordnung des Austrittsstutzens gegenüber dem Eintrittsstutzen erfindungsgemäß so beibehalten werden. Würde man das durch die Silica-Gel-Körnung 9 geführte Gas von der Gasaustrittsbohrung 3 außen am Zusatzbehältergehäuse 5 wieder nach unten führen, so daß der Gasaustritsstutzen für den Behälterregler tiefer zu liegen käme, so würde sich in der abwärtsführenden Bohrung oder Leitung bei einer Abkühlung gegenüber dem Gas im Tank das Gas flüssig abscheiden und nach einem kurzen Reglerstillstand, zum Beispiel auch nachts, dem Regler dann bei Arbeitsbeginn in flüssiger Form zufließen und zu den besagten Störungen führen. Der Freiraum 22 dient nicht nur der Ansammlung des rückkondensierten Flüssiggases und dessen Rückführung durch die Gaseintrittsbohrung in den Tank, er dient auch zur Ansammlung von Wasserrückständen, die sich aus der gesättigten Silica-Gel-Körnung ausscheiden. Durch Zurückdrücken des Rückschlagventilkegels 18 kann man feststellen, ob sich Wasser im Freiraum 22 bereits angesammelt hat, ohne dafür die Behälterverschlußschraube 1 abschrauben und das Körnungsbehältnis 10 entnehmen zu müssen. An der Verfärbung der Silica-Gel-Körnung kann man erkennen, ob und inwieweit eine Sättigung mit Wasser eingetreten ist.
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Der Seitenstutzen 6 mit dem durch die Rückschlagventilfeder 17 in Schließstellung gehaltenen Rückschlagventilkegel 18, der das Rückschlagventil 19 nach außen hin verschließt, übernimmt aber auch die wichtige Aufgabe einer Notversorgung bei leer gewordenem Flüssiggastank. An diesem Seitenstutzen kann nämlich eine extern aufgestellte Flüssiggasflasche über einen Hochdruckschlauch angeschlossen werden, um die Gasversorgung solange aufrecht zu erhalten, bis ein Flüssiggastankfahrzeug zur Nachfüllung des Flüssiggastanks eintrifft. Normalerweise ist deshalb der Seitenstutzen 6 durch die Verschlußmutter 21 mit Verschlußdichtung 20 aus Sicherheitsgründen dicht verschlossen. Es ist aber auch möglich, über diesen Seitenstutzen 6 aus einer Gasflasche Flüssiggas in den großen Lagertank einzufüllen. Eventuell in dieser Gasflasche enthaltenes Wasser braucht dann nicht durch die Silica-Gel- Körnung 9 hindurchzugehen und diese unnötigerweise mit Feuchtigkeit anzureichern. Aus diesem Grunde wurde der Seitenstutzen 6 zur Notversorgung mit Flüssiggas auch nicht auf der Behälterverschlußschraube 1 angeordnet, sondern unten am Freiraum 22. Das Körnungsbehältnis 10 wird zweckmäßigerweise als flexibler Gewebebeutel ausgebildet. Es kann dafür aber auch ein Metallbehälter verwendet werden, wobei anstelle des Bodensiebes 11, welches dann im Metallbehälter enthalten ist, am Auflagerand 12 eine Dichtung vorgesehen werden muß, damit das Gas mit seinem Feuchtigkeitsgehalt nicht den Weg des einfachen Widerstandes um den Metallbehälter herum nimmt. Auch dieser Metallbehälter würde durch die Druckfeder 8 auf seinen unteren Sitz gedrückt. Ein Auswechseln des Körnungsbehältnisses 10 kann durch Abschrauben der Behälterverschlußschraube 1 erfolgen.
- Bezugszeichen
1 Behälterverschlußschraube
2 Dichtring
3 Gasaustrittsbohrung
4 Gasaustrittsstutzen
5 Zusatzbehältergehäuse
6 Seitenstutzen
7 Verschlußgewinde
8 Druckfeder
9 Silica-Gel-Körnung
10 Körnungsbehältnis
11 Bodensieb
12 Auflagerand
13 Behälteranschlußschraube
14 Behälteranschlußstutzen
15 Gaseintrittsbohrung
16 Zusatzöffnung
17 Rückschlagventilfeder
18 Rückschlagventilkegel
19 Rückschlagventil
20 Verschlußdichtung
21 Verschlußmutter
22 Freiraum