DE3600407C2 - - Google Patents
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- DE3600407C2 DE3600407C2 DE19863600407 DE3600407A DE3600407C2 DE 3600407 C2 DE3600407 C2 DE 3600407C2 DE 19863600407 DE19863600407 DE 19863600407 DE 3600407 A DE3600407 A DE 3600407A DE 3600407 C2 DE3600407 C2 DE 3600407C2
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/38—Torches, e.g. for brazing or heating
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
- F23K5/002—Gaseous fuel
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
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Description
Die Erfindung betrifft ein Brennstoffversorgungsmodul
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein Brennstoffversorgungsmodul dieser Gattung ist aus der
US-PS 45 31 558 der Anmelderin bekannt. Bei dem dort ge
zeigten Brennstoffversorgungsmodul wird das von einer
üblichen Niederdruckquelle kommende Erdgas filtriert, in
einem zweistufigen Verdichter verdichtet, gekühlt und
nach Absondern des im verdichteten Erdgas enthaltenen
Verdichterschmiermittels zum Aufladen von Speichertanks
für Kraftfahrzeuge verwendet, die mit Erdgas betrieben
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches
Brennstoffversorgungsmodul für Erdgas zu schaffen, das
nicht nur zum Auffüllen von Speichertanks, sondern auch
zur Erdgasversorgung von mit Erdgas und Sauerstoff be
triebenen Schneid- oder Schweißbrennern geeignet ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekenn
zeichnete Erfindung gelöst.
Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Brennstoffversor
gungsmodul kann das von einer üblichen Erdgasquelle
kommende Erdgas niedrigen Drucks nach seiner Druckerhöhung
vom Brennstoffversorgungsmodul mit geregeltem Druck abge
geben werden. Dies erlaubt es, mit Hilfe des erfindungs
gemäß ausgebildeten Brennstoffversorgungsmoduls Schweiß-
bzw. Schneidbrenner oder ähnliche Brennereinrichtungen
(Heizgeräte) von üblichen Erdgasanschlüssen aus mit Erdgas zu
versorgen. Da das Erdgas mit unterschiedlichem Durchsatz
und Druck abgegeben werden kann, ist das erfindungsgemäß
ausgebildete Brennstoffversorgungsmodul mit unterschied
lich ausgebildeten Schweiß-, Schneid- bzw. Heizgeräten
kompatibel und entsprechend austauschbar. Darüber hinaus
zeichnet sich das erfindungsgemäß ausgebildete Brennstoff
versorgungsmodul durch geringe Herstellungskosten, ein
fachen Aufbau und bequeme Handhabung aus. Vorzugsweise
ist es tragbar, so daß es an beliebigen Orten eingesetzt
werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Brennstoffver
sorgungsmoduls mit einem daran angeschlossenen
Schweiß- bzw. Schneidbrenner;
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende perspektivische
Ansicht des Brennstoffversorgungsmoduls, das in
diesem Fall jedoch an Speichertanks angeschlossen
ist, um diese mit Erdgas aufzufüllen;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Brennstoffver
sorgungsmoduls nach den Fig. 1 und 2, bei dem
jedoch zu Veranschaulichungszwecken Teile des Ge
häuses weggelassen sind;
Fig. 4 ein schematisches Flußdiagramm des Brennstoffver
sorgungsmoduls der Fig. 1 bis 3.
Eine Brennereinrichtung 10 für gasförmigen Brennstoff (Fig. 1)
weist einen Brenner 16, eine Sauerstoffver
sorgung 18 und ein Brennstoffversorgungsmodul 20 mit einer
Sauerstoffspeiseleitung 22 auf, welche die Sauerstoffver
sorgung 18 mit dem Brenner 16 sowie mit einer Brennstoff
speiseleitung 24 verbindet, welche das Modul 20 mit dem
Brenner 16 verbindet. Der Brenner der Fig. 1 steht für
viele bekannte Brenner, die meist für Schneid-, Schweiß-
oder Erwärmungsarbeiten verschiedener Art verwendet
werden. Der Brenner 16 weist ein Sauerstoff
ventil 26 und ein Brennstoffventil 28 auf, um das Brenn
stoff-Sauerstoffgemisch in einem Mischer 30 veränderlich
zu verstellen, wodurch eine Flamme an der Brennerspitze 32
bei Verbrennung des Brennstoff-Luftgemisches erzeugt wird.
Obwohl in Fig. 1 nicht besonders ausgewiesen, kann der
Brenner 16 vorzugsweise einen Reduzierregler für die Fein
abstimmung der Brennstoffzufuhr durch den Benützer des
Brenners besitzen.
Wie der Brenner 16 steht auch die Sauerstoffversorgung 18
für viele bekannte Sauerstoffversorgungseinrichtungen, die
meist bei Schneid-, Schweiß- oder Erwärmungsarbeiten ver
wendet werden. Die Sauerstoffversorgung 18 weist
einen Sauerstofftank 40, ein Sperrventil 42 und
einen Sauerstoffregler 44 auf, um den Sauerstoffversor
gungsdruck und -durchsatz zu überwachen und einzustellen.
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, dient das Modul 20
für die Zufuhr eines gasförmigen Brennstoffs zum Brenner
16 für die Brennstoffspeiseleitung 24, die
lösbar mit dem Modul 20 über eine Schnellverbindung am
Modulauslaß 50 verbunden ist oder auch wahlweise anderen
Zwecken dienen kann als denen, die in Fig. 2 gezeigt sind.
In Fig. 2 ist eine Nachfülleitung 58 lösbar mit einer
Schnellverbindung am Modulauslaß 60 verbunden, wobei gas
förmiger Brennstoff durch einen Verteiler 62 an einen od.
mehrere Speicherbehälter 64 gelangt. Für diese Anordnung
besitzt das Modul 20 auch indirekten Nutzen bei Anwendun
gen der Brennereinrichtung an entfernten Orten, an denen
keine elektrische Energiequelle oder eine Quelle für gas
förmigen Brennstoff zur Verfügung steht, wodurch ein
oder mehrere Speicherbehälter 64 nachgefüllt, transportiert
und zur Versorgung von gasförmigen Brennstoff an diesen
Stellen verwendet werden können. Wie dem Fachmann ersicht
lich ist, kann das Modul 20 auch für andere Anwendungen
der Zufuhr von gasförmigen Brennstoff verwendet werden
als für das Nachfüllen von Speicherbehältern, wie dies in
Fig. 2 gezeigt ist.
Die Speicherbehälter 64 enthalten vorzugsweise ein Sorbens
(Adsorbens oder Absorbens), um ihre Speicherkapazität für
gasförmigen Brennstoff zu erhöhen. Zu den Beispielen von
sorbierenden Stoffen gehören Aktivkohle, Zeolith, Silica
gel oder verschiedene Tone.
Das Modul 20 weist ein Gehäuse 66 mit einem
oder mehreren Lüftungsschlitzen 68, einem oder mehreren
Tragegriffen 70 und eine Schalttafel 72 auf. Die Schalt
tafel 72 umfaßt einen Netzschalter 74 zum Ein- und Aus
schalten des Moduls 20 und einen Wahlschalter 76, um eine
der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Betriebsarten zu wählen.
Die Schalttafel 72 weist auch eine Spannungsanzeigelampe
78 zur Anzeige dafür auf, daß der Netzschalter auf "Ein"
steht, eine Brenneranzeigelampe 80, welche die in Fig. 1 gezeigte Betriebs
art der Brennerversorgung anzeigt, sowie eine
Modulanzeigelampe 82, welche die in Fig. 2 gezeigte
Betriebsart der Tanknachfüllung oder eine andere Anwen
dung anzeigt. Ein Druckreglerknopf 86 für den Brenner ist
ebenfalls an der Schalttafel 72 vorgesehen, wodurch der
Speisedruck des gasförmigen Brennstoffs bei Anschluß am
Brenner nach Fig. 1 geregelt werden kann. Ein
Manometer 88 an der Schalttafel 72 gestattet die Über
wachung des Speisedrucks des gasförmigen Brennstoffes
bei der Brennerbetriebsart, und ein gleiches Mano
meter 90 gestattet die Überwachung des Speisedrucks des
gasförmigen Brennstoffs bei der Betriebsart "Auffüllen
der Speicherbehälter" oder ähnlicher Verwendungszwecke.
Gemäß den Fig. 1-3 sind die verschiedenen Innenbauteile
des Moduls 20 im Gehäuse 66 enthalten und sind auf dem
Chassis 94 montiert oder sonstwie mit ihm verbunden. Das
Gehäuse 66 und das Chassis 94 dienen vorzugsweise der
Dauerhaftigkeit des Moduls 20 entsprechend seinen geplan
ten Einsätzen. Wie jedoch leicht ersichtlich ist, sollen
die verschiedenen Bauteile und konstruktionsmäßigen Aus
gestaltungen des Moduls 20 so leichtgewichtig und kompakt
sein, wie es zweckmäßig ist, um eine günstige Trans
portfähigkeit zu erzielen und damit den Gesamtnutzen des
Moduls 20 zu erhöhen. So wurde ein früher Prototyp des
Moduls 20 mit Gesamtabmessungen von
ca. 35,6 cm Breite, ca. 71,1 cm Tiefe und
ca. 39,4 cm Höhe und einem Gewicht von
ca. 34 kg konstruiert. Es ist jedoch geplant, daß
die Gesamtabmessungen und das Gewicht des Moduls 20 bei
den Endausführungen für den Markt erheblich verringert
werden, ohne seine Lebensdauer, Qualität und Nütz
lichkeit zu beeinträchtigen.
Anhand des schematischen Flußdiagramms der Fig. 4 sowie
auch anhand der Fig. 3 werden nachstehend die Innenbau
teile und der Betrieb des Moduls 20 näher erläutert. Die
Hauptquelle des gasförmigen Brennstoffs für das Modul 20
ist eine Versorgungseinrichtung 100 für Erdgas (Fig. 4), wie
sie meist bei Heim- oder gewerblichen Installationen an
zutreffen ist. Diese Erdgasversorgungseinrichtungen lie
fern normalerweise Erdgas mit einem Druck im Bereich von
ca. 1,72 kPa und ca. 69 kPa,
je nach Lage und Belieferer der Erdgasversorgung und je
nachdem, ob die Versorgung für Heimgebrauch oder gewerb
lichen Gebrauch bestimmt ist.
Das Modul 20 weist eine Schnellverbindung 102 auf, um
wahlweise und lösbar eine Einlaßleitung 104 anzuschlie
ßen, die in Strömungsmittelverbindung mit der Versorgungs
einrichtung 100 steht. Die Einlaßleitung 104 weist vorzugs
weise ein Magnetventil 106, ein Filter 108 und ein
Einwegventil 110 auf. Das Filter 108 ist
vorzugsweise ein Trocknungsfilter,
um Feuchtigkeit und andere unerwünschte Fremdstoffe
aus dem Erdgas zu entfernen. Obwohl verschiedene
Arten von Trocknungsfiltern eingesetzt werden können, ver
wendet ein bevorzugtes Trocknungsfilter 108 ein Sorbens
(Absorbens oder Adsorbens) wie Aktivkohle, Zeolith, Silica
gel oder verschiedene Tone.
Das Erdgas wird durch
die Einlaßleitung 104, eine T-Armatur 112 und die anderen
vorstehend beschriebenen Bauteile einem Verdichtereinlaß
114 eines Verdichters 116 zugeführt.
Bei dem ausgeführten Prototyp
des vorstehend beschriebenen Moduls 20 war der Verdichter
116 ein hermetisch gekapselter Gaskompressor, wie er normaler
weise für Kühlmittelanlagen verwendet wird. Solche Ver
dichter sind billig, dauerhaft und stehen als Lagerartikel
sofort zur Verfügung. Der Fachmann erkennt natürlich, daß
auch andere Typen von Verdichtern verwendet werden können.
Vorzugsweise komprimiert der Verdichter 116 das Erdgas
auf einen Druck im Bereich von
ca. 689 kPa bis ca. 3450 kPa,
je nach den nachstehend erörterten vorgewählten Parametern
und den Erfordernissen der speziellen Anwendung.
Das verwendete Erdgas wird unter Druck vom Verdich
terauslaß 118 über eine Leitung 120 einem Schmiermittel
abscheider 122 des Verdichters zugeleitet. Der Schmier
mittelabscheider 122 kann ein beliebiger aus einer Anzahl
von bekannten Abscheide- oder Filtervorrichtungen sein,
welche Schmieröle oder Flüssigkeiten aus dem sie durchlau
fenden Gasstrom entfernen. Der Schmiermittelabscheider 122
ist vorzugsweise ein Kapillarrohr und soll das
gesamte Verdichterschmiermittel zum Verdichtereinlaß
114 über eine Schmiermittelrücklaufleitung 188 mit Unter
stützung des Förderdrucks des Verdichters zurück
führen.
Vom Schmiermittelabscheider 122 wird das verdichtete Erdgas
vorzugsweise durch einen Kondensator oder Wär
meaustauscher 124 geleitet, um seine Temperatur herabzu
setzen. Der Wärmeaustauscher 124 weist vorzugsweise eine
Kühlschlange auf, über welche Umgebungsluft durch einen
Kühllüfter 132 gedrückt wird. Bei dem ausgeführten Proto
typ des vorstehend beschriebenen Moduls 20 betrug die Tem
peratur des Erdgases, welches in
den Wärmetauscher 124 eintrat ca. 60°,
und die Erdgastemperatur am Auslaß des Wärmeaustauschers
124 lag im wesentlichen auf Umgebungstemperatur. Obwohl
der Wärmeaustauscher 124 in den Figuren als Luft-Gas-
Kühleinrichtung mit Kühlschlange beschrieben wurde, ist
leicht zu erkennen, daß auch andere Arten von Wärmeaus
tauschern, Kondensatoren oder andere Kühleinrichtungen
verwendet werden können, um die Temperatur des verdich
teten Erdgases
zu verringern.
Vom Wärmeaustauscher 124 gelangt das verdichtete und ab
gekühlte Erdgas durch eine Leitung 126 zu einer
T-Armatur 129, wo er vom Modul 20 durch eine von zwei
Auslaßeinrichtungen des Moduls (Fig. 1 und 2) abgelei
tet werden kann. In der ersten Auslaßeinrichtung des
Moduls wird das verdichtete Erdgas von der T-
Armatur 129 durch ein Magnetventil
130, eine erste Auslaßleitung 132 und eine T-Armatur 134
zu einem einstellbaren Druckregler 136 geleitet. Dieser kann
ein beliebiger aus einer Anzahl von leicht erhältlichen
einstellbaren Reglergeräten sein, welche wahlweise den
Druck des sie durchströmenden Gases einstellen können.
Der Druckregler 136 ist über den vor
erwähnten Druckregelknopf 86 an der Schalttafel 72 zu
betätigen, um das Erdgas mit einem
voreingestellten Speisedruck über ein Einweg
ventil 140 durch den Modulauslaß 50 abzuleiten.
Das Modul 20 weist vorzugsweise ein einstellbares
Druckbegrenzungsventil 184 auf, das über die T-Armatur
134 in Strömungsmittelverbindung mit der Einlaßseite des
Druckreglers 136 verbunden ist, um eine Vorein
stellung des Grenzdrucks des Druckreglers 136 zu gestatten.
Da der Verdichter 116 normalerweise ein Verdichter mit
konstanter Drehzahl und Förderleistung ist, gibt er einen
im wesentlichen ununterbrochen und konstant komprimier
ten Gasbrennstoff ab. Daher muß jede überschüssige Förder
menge des Verdichters 116 an seinen Einlaß 114 über das
Druckbegrenzungsventil 184 und eine Rücklaufleitung 186
geführt werden, die über die T-Armatur 112 mit dem Verdich
tereinlaß 114 in Strömungsmittelverbindung steht.
Das Modul 20 kann wegen der vorstehend beschriebenen ein
stellbaren Druckbegrenzungseinrichtung über
das Druckbegrenzungsventil 184 auf einen maxi
malen Speisedruck
für die erste Auslaßeinrichtung des Moduls voreingestellt
werden, wobei dieser Druck vom Regler 136 nicht
überschritten werden kann. Die vorstehend beschriebenen
Merkmale des Moduls 20 erlauben eine stufenlose
Verstellung des Speisedrucks des Moduls
für die Betriebsart "Brenner" mit stufenlos verstellbaren
Grenzwerten innerhalb des Regelbereiches des Reglers 136
und des Druckbegrenzungsventils 184 sowie innerhalb des
maximalen Förderdrucks des Verdichters 116. Da
mit der Druck besser überwacht werden kann, bei welchem
der Gasbrennstoff in der Betriebsart "Brenner" abgegeben
wird, ist eine T-Armatur 138 an der Auslaßseite des Reg
lers 136 vorgesehen, die über eine Leitung 162 in Strömungs
mittelverbindung mit dem vorstehend beschriebenen
Manometer 88 steht.
Für die andere Betriebsart des Moduls 20, wie z. B. zum
Nachfüllen des Speicherbehälters (Fig. 2), ist die T-Arma
tur 129 mit einer zweiten Auslaßeinrichtung für das
Modul 20 über eine zweite Auslaßleitung 152 und vorzugs
weise ein Magnetventil 154 verbunden. Das verdichtete
Erdgas wird in der zweiten Auslaßeinrichtung des
Moduls direkt vom Tankventil 154 über ein Einwegven
til 156, einer zweiten Auslaßleitung 158 und einer T-Arma
tur 160 dem vorerwähnten Modulauslaß 60 zugeführt. Wie aus
Fig. 4 hervorgeht, führt die zweite Auslaßeinrichtung des
Moduls den verdichteten Gasbrennstoff zum Modulauslaß 60,
ohne den Regler 136 der ersten Auslaßeinrichtung des Mo
duls zu durchlaufen. Dies erfolgt, weil der Speisedruck
beim Nachfüllen des Tanks unter einem vorgegebenen Maximal
pegel gehalten werden soll, um einen Überdruck in den Tanks
zu vermeiden. Damit der Druck beobachtet werden kann, bei
welchem der verdichtete Gasbrennstoff durch den Modulauslaß
60 abgeleitet wird, wodurch beispielsweise eine Überwa
chung des Nachfüllens ermöglicht wird, ist eine Leitung
164 in Strömungsmittelverbindung mit der T-Armatur 160 und
mit dem vorerwähnten Manometer 90 der Schalttafel 72
geschaltet.
Um einen vorgegebenen maximalen Verdichterdruck zu
erzeugen sowie eine Ausfallsicherheit im Falle eines Ver
sagens der Anlage vorzusehen, weist das Modul 20 vorzugs
weise eine T-Armatur 177 in der zweiten Auslaßleitung
152 auf, welche eine Strömungsmittelverbindung über eine
Steuerleitung 178 des Verdichters zu einer Sperrvor
richtung 180 herstellt. Die Sperrvorrichtung 180 ist
wahlweise auf einen maximalen Druck des Ver
dichters einstellbar und kann, wie nachstehend näher er
läutert wird, den Verdichter 116 über eine Steuerleitung
182 abschalten, welche die Sperrvorrichtung 180 und
den nicht gezeigten Antriebsmotor des Verdichters 116 mit
einander verbindet. Die Sperrvorrichtung 180 kann
voreingestellt werden, um die oberen Grenzwerte des Speise
drucks für den Gasbrennstoff voreinzustellen, der durch
eine der Auslaßeinrichtungen des Moduls strömt und auch
für eine automatische Abschaltung des Verdichters 116 im
Falle von Brüchen der stromab gelegenen Leitung oder
Schläuche bzw. verschiedener anderer Funktionsfehler sorgt,
bei welchen eine Abschaltung des Verdichters erforderlich
oder wünschenswert ist. Vorzugsweise soll der Verdichter
116, nachdem er von der Sperrvorrichtung 180 abge
schaltet wurde, wieder eingeschaltet werden können, um den
Betrieb nur durch eine Einstellung von Hand wieder aufzu
nehmen, damit der Verwender sich sicher von der Ursache
der Abschaltung des Verdichters überzeuge und Funktions
fehler von der Wiederaufnahme des Betriebes beseitigt.
Um die verschiedenen oben beschriebenen Funktionen
ausführen zu können, weist das Modul 20 eine
Leistungsaufnahme- und Steuereinrichtung (Fig. 4) auf,
um die verschiedenen Baugruppen anzuschalten, abzuschal
ten und zu steuern. Das Modul 20 wird vorzugsweise elek
trisch betrieben und ist lösbar mit einer
externen elektrischen Stromversorgung 200 über einen
elektrischen Steckverbinder 202 verbunden. Elek
trische Energie wird über eine elektrische Speiseleitung
204 dem vorstehend beschriebenen Netzschalter 74 zuge
führt, der wahlweise ein- und ausgeschaltet werden kann.
Ist der Netzschalter 74 eingeschaltet, so gelangt elektri
sche Energie über eine elektrische Speiseleitung 206 und
eine Anzeigesignalleitung 210 zur vorstehend beschriebenen
Anzeigelampe 78 an der Schalttafel 72, die eine Anzeige
dafür gibt, daß das Modul 20 eingeschaltet ist. Elektri
sche Spannung gelangt auch über den Netzschalter 74, die
elektrische Speiseleitung 206, eine Wahlschalterspeiselei
tung 208 zum vorerwähnten Wahlschalter 76 für Zwecke, die
nachstehend näher erläutert werden. Der Netzschalter 74
dient auch zur Spannungszufuhr über andere elektrische
Speiseleitungen 218 und 220 und einer Verdichterspeise
leitung 222 für den nicht gezeigten Antriebsmotor des
Verdichters 116, wodurch dieser wahlweise über den Netz
schalter 74 ein- und ausgeschaltet werden kann. Die elek
trische Speiseleitung 218 zweigt auch in eine Speiselei
tung 224 zum Beaufschlagen eines Auslösers 226 ab,
um das Magnetventil 106 zu öffnen,
wenn die Anlage eingeschaltet ist, oder es zu schließen,
wenn die Anlage abgeschaltet ist.
Eine Speiseleitung 228 führt
elektrische Spannung vom Netzschalter 74
dem Lüftermotor 230 des Lüfters 232 des Wärmeaustauschers
zu. Der Verdichter 116, der Lüftermotor 230 mit dem
Lüfter 232 sowie das Magnetventil 106 werden zusam
men mit dem Wahlschalter 76 und dem Spannungsanzeigelämp
chen 78 durch den Netzschalter 74 ein- und ausgeschaltet.
Nach dem Einschalten des Moduls 20, wodurch auch der Wahl
schalter 76 beaufschlagt wird, kann dieser wahlweise in
die sog. "Brennerstellung" geschaltet werden, um den
Auslöser 170 am Magnetventil 130 über eine er
ste elektrische Steuerleitung 174 einzuschalten. Wenn an
dererseits der Wahlschalter 76 in die sog. "Tankstellung"
gelegt wird, wird ein zweiter Auslöser 172
über eine zweite elektrische Steuerleitung 176 beauf
schlagt, um das vorstehend erwähnte Magnetventil 154
zu öffnen. Wenn daher der Wahlschalter 76 in die sog.
"Brennerstellung" bewegt wird, wird der Aus
löser 170 beaufschlagt und öffnet das Magnetventil 130,
wobei im wesentlichen gleichzeitig der Aus
löser 172 abgeschaltet wird, um das Magnetventil 154 zu
schließen. Wenn umgekehrt der Wahlschalter die sog. "Tank
stellung" einnimmt, wird der Auslöser 172 be
aufschlagt und öffnet das Magnetventil 154, wobei im wesent
lichen gleichzeitig der Auslöser 170 abgeschal
tet wird und das Magnetventil 130 schließt. Durch diese
Anordnung kann das Modul 20 das verdichte
te Erdgas entweder durch
die erste Auslaßeinrichtung für den Brennerbetrieb oder
durch die zweite Auslaßeinrichtung zum
Nachfüllen des Speicherbehälters oder ähnliche Anwendungen
abgeben.
Um anzuzeigen, ob die Betriebsart "Brenner" oder "Tank"
gewählt wurde, ist eine elektrische Speiselei
tung 214 für die Brenneranzeigelampe dazugeschaltet, wel
che Spannung von der ersten elektrischen Steuerleitung
174 der Brenneranzeigelampe 80 einspeist. Ebenso versorgt
eine Speiseleitung 212 für die Tankanzeige die Tankanzeige
lampe 82 über die zweite elektrische Steuerleitung 176 mit
Spannung.
Der Betrieb des Moduls 20 erfolgt, kurz und allgemein be
schrieben, durch Anschalten der entsprechenden Verbindung
des Moduls 20 für die gewünschte Betriebsart entweder für
die Brennereinrichtung 16 (Fig. 1) oder die Speicherbehäl
ter 64 (Fig. 2). Das Modul 20 kann über eine Schnellver
bindung 102 mit der Versorgungseinrichtung 100 verbunden
werden, der der elektrische Anschluß mit der elektrischen
Stromversorgung 200 über den elektrischen Steckverbinder 202
folgt.
Ist der Netzschalter 74 eingeschaltet, dann sind die Span
nungsanzeigelampe 78, der Wahlschalter 76, der Verdichter
116, der Lüftermotor 230 und der Auslöser 226 für das Ein
laßmagnetventil beaufschlagt, um die Strömungsmittelverbin
dung mit der Versorgungseinrichtung 100 herzustellen und das
Modul 20 zu starten. In Abhängigkeit von der gewählten
Stellung des Wahlschalters 76 leuchten auch die Brenneran
zeigelampe 80 bzw. die Tankanzeigelampe 82 auf.
Wenn der Netzschalter 74 eingeschaltet ist und der Wahl
schalter 76 in der Betriebsart "Brenner" steht, öffnet
das Magnetventil 130 und gleichzeitig schließt das Magnet
ventil 154. Dadurch kann das verdichtete Erdgas
durch die erste Auslaßeinrichtung des Moduls der Brenner
einrichtung 16 zugeleitet werden, wobei der Speisedruck
wahlweise durch den Regler 136 und seinen Druckregler
knopf 86 eingestellt und gesteuert werden kann. Diese
Speisedruckregelung kann innerhalb vorgegebener Grenz
werte durchgeführt werden, die der ersten Auslaßeinrich
tung des Moduls durch das vorzugsweise von Hand einstell
bare Druckbegrenzungsventil 184 vorgegeben werden.
Ebenso, wenn der Wahlschalter 76 in die Stellung "Tank"
bewegt wird, wird das Magnetventil 154 geöffnet und das
Magnetventil 130 im wesentlichen gleichzeitig geschlos
sen, um das verdichtete Erdgas durch die zweite
Auslaßeinrichtung des Moduls im wesentlichen direkt an den
Speicherbehälter 64 oder andere brennstoffverbrauchende
Einrichtungen abzuführen. Wie erwähnt, wird der Speise
druck des Moduls in beiden vorstehend beschriebenen Be
triebsarten letztlich durch die wahlweise Einstellung des
maximalen Verdichterdrucks an der vorzugsweise von
Hand einstellbaren Drucksperrvorrichtung begrenzt.
Wenn umgekehrt der Netzschalter 74 ausgeschaltet wird,
werden die vorstehend beschriebenen Bauteile abgeschaltet,
um das gesamte Modul 20 abzuschalten. In dieser Hinsicht
sei bemerkt, daß kein verdichtetes Erdgas
im Modul 20 verbleibt, weil ein Innenspeicher für das Ver
dichtete Erdgas nicht vorgesehen ist. Dieses
erhöht sehr stark die Sicherheit des Moduls 20, indem der
Aufbau von unter Druck stehendem gasförmigem Brennstoff
in ihm während der Zeit der Nichtbenützung vermieden wird.
Claims (21)
1. Brennstoffversorgungsmodul mit einem Moduleinlaß,
der an einer Niederdruck-Erdgasquelle anschließbar ist,
einem Modulauslaß, der zur Abgabe des Erdgases nach einer
Erhöhung seines Druckes dient, und einem Verdichter,
dessen Einlaß mit dem Moduleinlaß und dessen Auslaß mit
dem Modulauslaß verbunden ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen den Auslaß (118) des
Verdichters (116) und den Modulauslaß (50) ein einstell
barer Druckregler (136) zum Einstellen des Druckes des
aus dem Modulauslaß (50) abzugebenden Erdgases geschaltet
ist und daß am Modulauslaß (50) ein Schneid- oder Schweiß
brenner (16) zum Verbrennen eines Gemisches aus Erdgas
und Sauerstoff anschließbar ist.
2. Brennstoffversorgungsmodul nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Moduleinlaß (104 . . .
110) eine Vorrichtung (102) zugeordnet ist, welche das Modul
(20) wahlweise und lösbar mit einer Erdgaszufuhreinrich
tung (100) verbindet.
3. Brennstoffversorgungsmodul nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Erdgas in der Erd
gaszufuhreinrichtung (100) einen Druck aufweist, der im
Bereich von ca. 1,72 kPa bis etwa ca. 69 kPa liegt,
und der Verdichter (116) den Druck des Erdgases auf weni
ger als ca. 3450 kPa erhöht.
4. Brennstoffversorgungsmodul nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
ein Filter (108), welches das Erdgas zwischen dem Modul
einlaß (104 . . . 110) und dem Verdichtereinlaß (114) filtert.
5. Brennstoffversorgungsmodul nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
einen Schmiermittelabscheider (122), insbesondere ein
Trocknungsfilter, das das Verdichterschmiermittel aus dem
verdichteten Erdgas absondert.
6. Brennstoffversorgungsmodul nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schmiermittelabscheider
(122) eine Strömungsmittelleitung (188) aufweist, welche
das abgesonderte Verdichterschmiermittel zum Verdichter
einlaß (114) zurückführt.
7. Brennstoffversorgungsmodul nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine Kühlvorrichtung (124), die in Strömungsmittelverbin
dung mit dem Verdichterauslaß (118) steht, um die Tempera
tur des verdichteten Erdgases herabzusetzen.
8. Brennstoffversorgungsmodul nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung
(124) einen Luft-Erdgas-Wärmeaustauscher aufweist.
9. Brennstoffversorgungsmodul nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Modul (20) einen zweiten Modulauslaß (60) auf
weist, der in Strömungsmittelverbindung mit dem Verdichter
auslaß (118) steht, um wahlweise den einstellbaren Regler
(136) zu umgehen und das verdichtete Erdgas vom Modul
(20) unmittelbar abzugeben.
10. Brennstoffversorgungsmodul nach Anspruch 9, ge
kennzeichnet durch eine Ventileinrichtung
(130, 154), die das Erdgas vom Verdichter (116) wahlweise
über den ersten (50) oder zweiten (60) Modulauslaß
abgibt.
11. Brennstoffversorgungsmodul nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Modulauslaß
(60) wahlweise und lösbar mit mindestens einem Speicher
behälter (64) für Erdgas verbindbar ist, um den Speicher
behälter (64) wahlweise durch das Modul (20) mit verdich
tetem Erdgas aufzufüllen.
12. Brennstoffversorgungsmodul nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine voreinstellbare Sperrvorrichtung (180), die automa
tisch den Verdichter (116) abschaltet, wenn das Erdgas im
Verdichterauslaß (118) einen vorgewählten maximalen Druck
erreicht.
13. Brennstoffversorgungsmodul nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung
(180) eine Einrichtung (182) aufweist, welche im wesent
lichen verhindert, daß der abgeschaltete Verdichter (116)
wieder angeschaltet wird, wenn nicht die Sperrvorrichtung
(180) von Hand wieder eingeschaltet wird.
14. Brennstoffversorgungsmodul nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
ein voreinstellbares Druckbegrenzungsventil (184), welches
einen Teil des Erdgases vom ersten Modulauslaß (50) zum
Verdichtereinlaß (114) zurückleitet, wenn der Druck des
gasförmigen Brennstoffes im Modulauslaß (50) einen vor
gegebenen Grenzdruckpegel erreicht.
15. Brennstoffversorgungsmodul nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Modul
(20) an eine elektrische Energiequelle (200) anschließbar
ist, die Ventileinrichtung mindestens ein Magnetventil
(130, 154) jeweils am ersten (50) und zweiten (60) Modul
auslaß aufweist und die Magnetventile (130, 154) durch
einen Wahlschalter (76) so betätigbar sind, daß im wesent
lichen gleichzeitig eines der beiden Magnetventile (130,
154) öffnet und das andere schließt.
16. Brennstoffversorgungsmodul nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste (50) und zweite (60) Modulauslaß je ein
Manometer (88, 90) aufweisen, um den Druck des verdichte
ten Erdgases zu überwachen, das wahlweise entweder durch
den ersten (50) oder zweiten (60) Modulauslaß abgeleitet
wird.
17. Brennstoffversorgungsmodul nach Anspruch 16, ge
kennzeichnet durch einen Netzschalter (74),
der wahlweise den Verdichter (116), den Wahlschalter (76)
und die Kühleinrichtung (124) ein- bzw. ausschaltet.
18. Brennstoffversorgungsmodul nach Anspruch 17, ge
kennzeichnet durch eine elektrische Anzeige
vorrichtung (78) für den Ein- oder Ausschaltzustand des
Verdichters (116), des Wahlschalters (76) und der Kühl
einrichtung (124), wobei die Anzeigevorrichtung (78) auch
anzeigt, welches der Magnetventile (130, 154) offen und
welches geschlossen ist, wobei die elektrische Anzeige
vorrichtung (78) wahlweise vom Netzschalter (74) ein- oder
ausgeschaltet wird.
19. Brennstoffversorgungsmodul nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet, daß der Modul
einlaß (104 . . . 110) ein Magneteinlaßventil (106) aufweist,
das wahlweise vom Netzschalter (74) beaufschlagt wird, um
eine Strömungsmittelverbindung zur Erdgasquelle (100) her
zustellen und wahlweise vom Netzschalter (74) abgeschaltet
wird, um im wesentlichen die Strömungsmittelverbindung
mit der Erdgasquelle (100) zu verhindern.
20. Brennstoffversorgungsmodul nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Modul (20) in einem Gehäuse (66) als unabhängige
tragbare Einheit angeordnet ist, die von dem Brenner (16)
und der Sauerstoffzufuhreinrichtung (64) getrennt werden
kann.
21. Brennstoffversorgungsmodul nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verdichter ein hermetisch gekapselter Gasverdich
ter (116) ist.
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