DE3836637A1 - Anordnung zum sammeln und ableiten von insbesondere kondensat - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Sammeln und Ableiten von aus einem Gas abgeschiedener Flüssigkeit wie Kon­ densat umfassend ein die Flüssigkeit sammelndes Behältnis und ein die Flüssigkeit förderndes Förderaggregat, das gegebenenfalls im Abhängigkeit von dem Füllstand in dem Behältnis steuerbar ist.

Bei der Führung von Gasen wie z.B. Biogase in Rohrleitungen wird in dem tiefsten Punkt des Rohrsystems ein Sammelgefäß angeordnet, in dem die aus den Gasen ausgeschiedenen Flüssig­ keiten wie Kondensat gesammelt und dann mittels z.B. einer Pumpe abgesaugt werden. Die Überwachung des Behältnisses erfolgt dabei über Füllstandsmeßeinrichtungen, über die die Pumpe dann eingeschaltet wird, wenn ein maximaler Füllstand in dem Behältnis erreicht ist bzw. abgestellt wird, wenn ein unterer Füllstand vorliegt. Zur Sicherung können der Pumpe Absperror­ gane wie Ventile vor- und nachgeschaltet werden, die ebenfalls von der Füllstandsanzeige dann aktiviert werden, wenn ein unzu­ lässig niedriger Füllstand vorliegt. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn das Förderaggregat im abgeschalteten Zustand nicht dicht ist.

Da das in dem Rohrleitungssystem strömende Gas entzündbar ist, muß sichergestellt sein, daß weder Luft in das Rohrleitungssystem eindringt noch unkontrolliert Gas aus diesem an die Umgebung abgegeben wird. Daher sind die Füllstandsüberwachungen in den Sammelbehältnissen überaus wichtig, wobei jedoch nicht ausge­ schlossen werden kann, daß durch einen in dem Rohrleitungssy­ stem herrschenden Unterdruck Luft durch das Förderaggregat hindurch in das Gassystem angesaugt wird. Bei hohem Druck wird Gas durch die Pumpe hindurch nach außen gedrückt, sofern die Füllstandsüberwachung versagt.

Um dies zu vermeiden ist es alternativ bekannt, die Flüssigkeit aus dem Sammelbehältnis über einen Wasserverschluß in Form eines Syphons abzuleiten, ohne sie zu pumpen. Hierbei muß jedoch darauf geachtet werden, daß die Flüssigkeitssäule zwischen dem Auslaß des Syphons und dem Syphon selbst dem maximalen Überdruck in dem Gasrohrsystem Stand halten kann. Ferner muß der Auslauf des Syphons um den Betrag der Wassersäule unter­ halb des maximalen Füllstandes im Sammelbehälter liegen, der dem maximal möglichen Unterdruck im Rohrsystem entspricht, damit die Flüssigkeit abläuft. Um diese Nebenbedingungen erfüllen zu kön­ nen, ist es erforderlich, daß der Syphon in großer Tiefe instal­ liert wird, da das Sammelgefäß selbst erwähntermaßen in den untersten Punkten des Rohrsystems liegen muß. Hierdurch be­ dingt muß der Syphon häufig in einem Schacht angeordnet wer­ den, der zum einen schwer zugänglich ist und zum anderen überaus schwierig überwacht und gewartet werden kann. Durch die Anordnung bedingt ist auch häufig festzustellen, daß der Überlauf des Syphons unterhalb der Kanalhöhe verläuft, so daß ein Förderaggregat erforderlich ist, um die Flüssigkeit wie Kon­ densat abzuleiten, da ein Gefälle nicht vorhanden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit konstruktiv einfachen Mitteln sichergestellt ist, daß weder Gas aus dem Rohr­ system nach außen gelangen, noch Luft in das Rohrsystem eintre­ ten kann, sogar dann, wenn die Füllstandsüberwachung des Behältnisses versagt, ohne daß aufwendige Syphonanordnungen erforderlich sind.

Die Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß das erste Behältnis mit einem zweiten Behältnis über eine Leitung verbun­ den ist, daß die Flüssigkeit aus dem zweiten Behältnis über einen Auslauf abfließt und daß der durch die zwischen dem Auslauf und dem ersten Behältnis vorhandene Flüssigkeitssäule erzeugte Druck (Schweredruck) größer als der maximal auftretende Druck in dem ersten Behältnis ist. Mit anderen Worten muß der Schweredruck in einem Ort der Verbindung zwischen dem ersten Behältnis und dem Auslauf stets größer sein als der maximale Überdruck im Gassystem. Hierdurch ist sichergestellt, daß kein Gas über das zweite Behältnis an die Atmosphäre gelangen kann.

Vorzugsweise ist das Förderaggregat in der Verbindungsleitung zwischen dem ersten und zweiten Behältnis angeordnet, kann aber auch z.B. als Verdrängerpumpe an dem zweiten Behältnis ange­ schlossen sein, das dann selbstverständlich zur Atmosphäre nicht offen sein darf. Vorzugsweise ist das Förderaggregat eine nur mit Flüssigkeitsvorlage arbeitende Pumpe, die folglich nicht in der Lage ist, Gas zu fördern. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß auch dann, wenn die Pumpe z.B. in einem Störfall ununterbro­ chen arbeitet, Gas nicht in das zweite Behältnis und damit an die Umgebung gefördert werden kann.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung befindet sich zwischen dem ersten Behältnis und dem gegenüber der Atmos­ phäre geschlossenen zweiten Behältnis eine Verbindungsleitung, die von dem Gaspolster des zweiten Behältnisses ausgeht. In dieser Verbindungsleitung ist sodann ein Verdichter angeordnet, durch den der Unterdruck in dem zweiten Behältnis so eingestellt werden kann, daß Flüssigkeit von dem ersten Behältnis in das zweite Behältnis gesaugt wird.

In einer weiteren Ausführungsform weist das zweite Behältnis unmittelbar einen Auslauf auf, dessen Ort so gewählt ist, daß die im zweiten Behältnis und in der Verbindungsleitung zum ersten Behältnis vorherrschende Flüssigkeitssäule einen Schweredruck erzeugt, der größer als der Maximaldruck im ersten Behältnis ist. Sollte dabei der Füllstand im zweiten Behältnis einen minimal zulässigen Wert unterschreiten, z.B. wenn Flüssigkeit verdunstet oder zurückgesaugt wird, so kann wahlweise Fremdflüssigkeit nachgefüllt oder die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Behältnis geschlossen werden. Durch diese Maßnahmen ist ge­ währleistet, daß Gas von dem ersten Behältnis nicht an die Atmo­ sphäre gelangen kann. Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, eine Rückschlagsicherung der Verbindungsleitung zwischen dem ersten und zweiten Behältnis anzuordnen, über die die Flüssigkeit gefördert wird, um zu verhindern, daß dann, wenn das Förderaggregat wie Pumpe oder Verdichter nicht arbei­ tet, Flüssigkeit von dem zweiten Behältnis in das erste Behältnis zurückfließen kann.

Nach einem eigenerfinderischen Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen dem zweiten Behältnis und dem Auslauf eine eine Senke aufweisende Verbindungsleitung verläuft, dessen Wasservorlage den Schweredruck erzeugt. Der von der Wasser­ vorlage erzeugte Schweredruck kann über Kontrollorgane über­ wacht werden, um beim Unterschreiten eines zulässigen Wertes die Leitung selbst und/oder die die unmittelbare Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Behältnis herstellende Leitung bzw. Leitungen abzusperren.

Schließlich besteht die Möglichkeit, die Leitung zwischen Auslauf und zweitem Behälter mit einem Verschlußorgan zu versehen, das nur dann geöffnet werden kann, wenn die Verbindungsleitungen zwischen dem ersten und zweiten Behältnis verschlossen sind. Hierdurch ist eine weitere Sicherheit in Form einer Schleuse gegen ein Austreten von Gas bzw. Ansaugen von Luft gegeben.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung erge­ ben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entneh­ menden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform und

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform.

In den Figuren, in denen gleiche Elemente mit gleichen Bezugs­ zeichen versehen sind, ist ein erstes Behältnis (10) dargestellt, das im Tiefstpunkt eines Rohrleitungssystems angeordnet ist, durch das z.B. Biogase geführt werden. Aus dem Gas ausge­ schiedene Flüssigkeit (12) wie Kondensat wird folglich in dem Behältnis (10) angesammelt. Da das Gas brennbar ist, muß si­ chergestellt werden, daß trotz Ableiten des Kondensats aus dem Behältnis (10) weder unkontrolliert Gas aus dem Behältnis (10) an die Umgebung, noch Luft in das Behältnis (10) und somit in das Rohrleitungssystem gelangen kann.

Die in dem Behältnis (10) vorhandene Flüssigkeit (12) wird über ein Förderaggregat wie Flüssigkeitsringpumpe (14) über eine Leitung (16) einem zweiten Behältnis (18) zugeführt, das einen Auslauf in Form eines Überlaufs (20) aufweist. Die Behältnisse (10) und (18) werden mit Flüssigkeitsfüllstandsüberwachungs­ einrichtungen wie Meßsonden (22) und (24) überwacht, um gege­ benenfalls in Abhängigkeit des Füllstands in den Behältnissen Aggregate wie Pumpen oder Ventile zu steuern. In Abhängigkeit von dem Füllstand werden im Ausführungsbeispiel das Förder­ aggregat (14) und die Ventileinrichtungen (26), (28) und (30) betätigt.

Die Pumpe (14) wird dann eingeschaltet, also Flüssigkeit aus dem ersten Behältnis (10) in das zweite Behältnis (18) gefördert, wenn ein maximaler Füllstand (32) angezeigt wird. Die Förderung erfolgt so lange, bis der minimale Füllstand (34) erreicht ist. In dem Behältnis (18) erfolgt eine Einspeisung von Fremdflüssigkeit über eine Leitung (36) dann, wenn ein minimaler Flüssigkeitsstand (38) angezeigt wird. In diesem Fall wird das Ventil (30) geöffnet und die Flüssigkeit kann über die Leitung (36) in das Behältnis (18) fließen. Der minimale Flüssigkeitsstand (38) ist dabei so eingestellt, daß die Flüssigkeitssäule in der Leitung (16) einen Druck erzeugt, der größer als der maximale Druck innerhalb des Behältnisses (10) ist. In der Leitung (16) ist ferner ein z.B. als Rückschlagventil ausgebildeter Rückflußverhinderer (40) angeord­ net, der von dem Druck der in dem Behältnis (18) vorhandenen Flüssigkeit verschlossen wird und nur bei Förderung der Pumpe (14) geöffnet werden kann. Hierdurch ist sichergestellt, daß bei in dem Behältnis (10) herrschendem Unterdruck Luft nicht durch das Behältnis (18) angesaugt werden kann.

Sofern über die Flüssigkeitsfüllstandskontrolleinrichtungen (22) bzw. (24) angezeigt wird, daß ein die Funktionsuntüchtigkeit des Systems anzeigender Füllstamd (42) bzw. (44) erreicht wird, werden Ventileinrichtungen (26) bzw. (28) geschlossen, wodurch sichergestellt ist, daß die Verbindung zwischen den Behältnissen (10) und (18) vollständig unterbunden ist, so daß infolgedessen auch nicht Gas an die Umgebung bzw. Luft in das das Gas füh­ rende Rohrsystem gelangen kann.

Das der Fig. 2 zu entnehmende Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zuvor geschilderten darin, daß das zweite Behältnis (18) geschlossen ist. Es besteht folglich keine unmittelbare Ver­ bindung zu der Außenatmosphäre. Ferner besteht eine Verbin­ dungsleitung (17) zwischen dem ersten und zweiten Behältnis (10) bzw. (18). In der Leitung (17) ist des weiteren ein Verdichter (15) vorgesehen, der die Funktion der gestrichelt eingezeichnetem Pumpe in der Leitung (16) ersetzen soll. Der Gasverdichter (15) kann relativ zum Druck in dem ersten Behältnis (10) in dem Behältnis (18) einen Unterdruck erzeugen, durch den Flüssigkeit aus dem ersten Behältnis (10) über die Leitung (16) und durch das Rückschlagventil (40) in das zweite Behältnis gesaugt wird. In einem solchen Fall würde es nicht nachteilig sein, wenn über die Leitung (16) auch Gas mitangesaugt werden würde, da das Behältnis (18) nicht unmittelbar einen Auslauf aufweist. Vielmehr ist das zweite Behältnis (18) über eine eine Senke (37) aufwei­ sende Leitung (35) mit einem Auslauf (20) verbunden. In der Leitung (35) sammelt sich dann eine Wasservorlage, die einen Wasserverschluß bildet. Die Wasservorlage muß dabei einen Schweredruck erzeugen, daß der maximale im zweiten Behältnis (18) herrschende Druck kompensiert wird. Um die Höhe der Wasservorlage zu überwachen, erfolgt eine Messung der Druck­ differenz zwischen Senke (37) und Auslauf (20).

Zusätzlich ist in der Leitung (35) ein Ventil (29) vorgesehen, das nur dann geöffnet wird, wenn die in den Leitungen (16) und (17) vorhandenen Ventile (27) und (28) geschlossen sind. Hierdurch wird eine Art Schleuse zwischen dem ersten Behältnis (10) und das mit diesem verbundene Gassystem und der Außenatmosphäre erzeugt.

Sollte sich eine Funktionsstörung ergeben, die durch Messonden entsprechend der Ausführungsform der Fig. 1 feststellbar sind, werden die Ventile (27), (28) und (29) geschlossen, so daß jedwede Verbindung zwischen dem ersten Behältnis (10) und der Außenatmosphäre unterbrochen wird. zusätzlich kann eine Druck­ überwachung durch die symbolisch mit dem Bezugszeichen P eingezeichneten Aggregate erfolgen.

Ferner besteht die Möglichkeit, das geschlossene Behältnis (10) nicht über die Leitung (17) und den Verdichter (15) mit dem Gassystem zu verbinden, sondern das geschlossene Behältnis (18) über den Verdichter mit der Atmosphäre zu verbinden, um so den gewünschten Unterdruck zu erzeugen.

Claims (9)

1. Anordnung zum Sammeln und Ableiten von aus einem Gas abgeschiedener Flüssigkeit wie Kondensat umfassend ein die Flüssigkeit sammelndes Behältnis (10) und ein die Flüssigkeit förderndes Förderaggregat (14), das gegebenenfalls in Abhängigkeit von dem Füllstand (32, 34) in dem Behältnis steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das (erste) Behältnis (10) mit einem zweiten Behältnis (18) über eine Leitung (16, 17) verbunden ist, daß die Flüssigkeit aus dem zweiten Behältnis über einen Auslauf (20) abfließt und daß der durch die zwischen dem Auslauf und dem ersten Behältnis vorhandene Flüssigkeitssäule erzeugte Druck (Schweredruck) größer als der maximal auftretende Druck in dem ersten Behältnis ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderaggregat (14, 15) in der Leitung (16, 17) angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderaggregat (14) eine nur mit Flüssigkeitsvorlage arbeitende Pumpe ist.

4. Anordnung nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Behältnis (18) ein geschlossenes Behältnis ist und daß das Förderaggregat (15) ein Verdichter ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Behältnis (10) und dem zweiten Behältnis (18) ein einen Durchtritt von von außen durch das Behältnis (18) gelangendem Gas wie Luft verhinderndes Sperrorgan (28) angeordnet ist, das durch den von der in dem Behältnis (18) vorhandenen Flüssigkeit erzeugten Druck verschlossen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Behältnis (18) bei Unterschreiten eines einstellbaren minimalen Füllstands (38) mit einer weiteren Flüssigkeit anfüllbar ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderaggregat (14) und diesem vor- und/oder nachgeschaltete Sperrorgane (26, 28) von vorzugsweise in beiden Behältnissen angeordneten Flüssigkeitstandsüber­ wachungsorganen (22, 24) betätigbar sind.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Behältnis (18) und dem Auslauf eine eine Senke (37) aufweisende Leitung (35) verläuft, dessen Wasservorlage den Schweredruck erzeugt.

9. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (35) ein Verschlußorgan (29) angeordnet ist, das bei gesperrter Verbindung zwischen erstem und zweiten Behältnis (10, 18) entsperrbar ist.