DE4000165C2 - Vorrichtung für die Dampfrückgewinnung, insbesondere bei einer Kraftstoffabfüllanlage - Google Patents
Vorrichtung für die Dampfrückgewinnung, insbesondere bei einer KraftstoffabfüllanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der US-PS 40 10 779 bekannt,
bei der eine Abdichtung an der Zapfpistole relativ zum
Fahrzeugtank vorgesehen ist, so daß über ein Rückleitungsrohr
im wesentlichen nur Kraftstoffdampf in den Unterbodentank zu
rückgeleitet wird. Hierbei zweigt eine Leitung von dem Rück
laufleitungsrohr ab und führt über eine Dampfverflüssigungseinheit
in den Unterbodentank. Der im Unterbodentank enthaltene
Kraftstoff wird über einen separaten Wärmetauscher in die
Verflüssigungseinheit geleitet. Vor der Verflüssigungseinheit
ist in dem Rückleitungsrohr eine Art Dampfstrahlpumpe für die
Dampfabsaugung vorgesehen.
Ferner ist aus der DE-OS 26 31 879 eine Auffang- und Beseitungs
anlage für verdampfenden Treibstoff bekannt, bei der eine
locker passende Manschette an der Zapfpistole vorgesehen ist,
wobei ein luftdichter Abschluß am Kraftstofftank nicht erforderlich
ist, so daß Umgebungluft mit den Kraftstoffdämpfen
durch ein Rückleitungsrohr von der Zapfpistole in den Unter
bodentank zurückgeleitet wird, wobei dieses Rückleitungsrohr
in der Kuppel des Unterbodentanks mündet. In dem Rückleitungsrohr
ist eine Pumpe und ein Ventil angeordnet, das die Dampfströmung
im wesentlichen absperrt, wenn kein Kraftstoff abgegeben
wird. Ferner ist die Kuppel des Unterbodentanks mit einem
Überdruckventil und einer Abfackelungseinrichtung verbunden.
Aus der US-PS 38 63 687 ist eine Kraftstoffabfüllanlage bekannt,
bei der der Kraftstoffdampf unterhalb des Kraftstoffspiegels
in den Unterbodentank zurückgeleitet wird.
Die DE-OS 36 13 453 beschreibt eine Vorrichtung zum Betanken
von Kraftfahrzeugen, wobei Flammendurchschlagsicherungen hinter
der Zapfpistole und stromab einer Pumpe im Rückleitungsrohr
für den Kraftstoffdampf angeordnet sind. Diese Gasförderpumpe
kann durch ein einmal eingestelltes Übersetzungsverhältnis
zwischen der Abtriebswelle eines Flüssigkeitsmeßmotors und
der Eingangswelle der Pumpe in ihrer Förderleistung an die
beim Tankvorgang frei werdende Gasmenge angepaßt werden.
Soweit bei den bekannten Vorrichtungen eine Abdichtung
zwischen Zapfpistole und Einfüllstutzen vorgesehen wird, ist
dies für den Gebrauch von Nachteil, weil diese Abdichtung häufig
undicht wird und dann in der Regel die Kraftstoffabgabe
unterbrochen wird, um die Bildung eines Dampf/Luft-Gemisches
zu vermeiden, das im kritischen Bereich liegen könnte. Eine
Explosionsgefahr kann sich auch bei den bekannten Anlagen er
geben, bei denen das Dampfrückleitungsrohr in die Kuppel des
Unterbodentanks mündet, wobei ein kritisches Gemisch durch
Undichtigkeiten in der Anlage entstehen kann. Schließlich werden
bei den bekannten Vorrichtungen Saugpumpen oder Dampf
strahlpumpen bei der Dampfrückgewinnung verwendet, wodurch im
Unterbodentank ein Druck aufgebaut werden kann, der zu einem
Austreten von Kraftstoff aus dem Tank führen kann, mit der
Folge entsprechender Umweltverschmutzung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß ohne die Notwendigkeit
einer Abdichtung zwischen Zapfpistole und Einfüllstutzen
eines Kraftfahrzeugtanks eine zuverlässige Rückführung und
Rückgewinnung der Kraftstoffdämpfe unter Berücksichtigung der Ex
plosionsgrenzen von Kraftstoff-Luft-Gemischen möglich ist, wobei ein
unerwünschter Druckaufbau im Unterbodentank vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kenn
zeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, daß das
Dampfrückleitungsrohr am Boden des Unterbodentanks mündet und
das Gemisch durch den in der Regel kühlen Kraftstoff im Unter
bodentank in Blasenform aufsteigt, wird eine Abkühlung des in
der Regel wärmeren Kraftstoffdampfes aus einem Fahrzeugtank
erreicht, so daß sich eine Volumenreduktion des in den Unter
bodentank zurückgeleiteten Gemisches ergibt. Es kann somit ein
größeres Volumen als die abgegebene Kraftstoffmenge angesaugt
werden. Ferner wird durch die Erstreckung des Rückleitungsrohres
bis zum Boden des Unterbodentanks immer ein entsprechender
Druck im Rückleitungsrohr aufrechterhalten, wodurch das Eindringen
von Luft von außen verhindert wird. Durch die Ausbildung
der Pumpe als Verdrängerpumpe und deren Steuerung in Ab
hängigkeit von den Temperaturen im Unterbodentank und des an
gesaugten Gemisches wird erreicht, daß einerseits die in den
Unterbodentank zurückzubefördernde Gasmenge genau errechnet
und andererseits durch die Verdrängerpumpe auch entsprechend
exakt zurückbefördert werden kann, so daß ein Überdruckaufbau
im Unterbodentank vermieden wird. Es wird somit nicht nur die
Drehzahl der Verdrängerpumpe in Abhängigkeit von der abgegebenen
Kraftstoffmenge, sondern auch unter Berücksichtigung der
vorhandenen Umgebungsbedingungen und der dadurch beeinflußten
volumetrischen Verhältnisse gesteuert.
Schließlich wird durch die Überwachung der Dichte des ange
saugten Gemisches die Explosionssicherheit bei einer derart
offenen Anlage gewährleistet, bei der keine Abdichtung
zwischen Zapfpistole und Einfüllstutzen vorhanden ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren
Ansprüchen angegeben.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nach
folgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Kraftstoffabfüll
anlage mit der Dampfrückgewinnungsvorrichtung und
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Schaltung der Steuerein
richtung, die fortlaufend die Drehzahl der Verdrängerpumpe
steuert.
In Fig. 1 sind die Pump- oder Zapfsäule 1 einer
Kraftstoffabfüllanlage und der Unterbodentank 2 der Anlage
dargestellt, dessen Kraftstoff 3, der über das Förderrohr 4
und die Filterkassette 5 durch die vom Elektromotor 7
angetriebene Förderpumpe 6 angesaugt wird, über den
Entgaser 8, das Meßgerät 9 für den volumetrischen Durchsatz
und von dort zum Abgaberohr 10 befördert wird, das mit
einer Zapfpistole 11 versehen ist.
Das Meßgerät 9, das das Volumen Qc des abgegebenen
Kraftstoffes mißt, ist mit einem Zähler 12 und über die
Leitung 13 mit einer logischen Einheit 14 verbunden, an der
über die Leitung 15 die gemessene Temperatur Tc des
abgegebenen Kraftstoffes, die als im wesentlichen gleich
der Temperatur des Dampfluftgemisches angesehen wird, das
in der Kuppel 16 des Unterbodentankes 2 enthalten ist, und
über die Leitung 17 der gemessene Außenluftdruck Po liegen.
Die Zapfpistole 11 ist mit einem zweiten starren Kanal 18
zum Einsaugen des Dampfluftgemisches von dem in der
Zeichnung nicht dargestellten Kraftstoff-Füllrohr des zu
füllenden Kraftfahrzeugtankes versehen, wobei dieser Kanal 18
mit dem Rückleitungsrohr 19 verbunden ist, das das Gemisch
über eine Filterkassette 20 zum Boden des Unterbodentankes
2 befördert, von dem es in Form von Blasen in die Kuppel 16
aufsteigt. Die Zwangsförderung wird über eine
Verdrängerpumpe 21 und durch eine Verbindung des Verteilers
22, mit dem die Rückleitungsrohre aller Pumpsäulen der
Anlage in Verbindung stehen, mit dem Belüftungsrohr 23 der
Anlage erreicht, das den Boden des
Unterbodenbehälters 2 mit der Außenluft verbindet.
Da der Verteiler 22 immer unter Druck steht, ist, um ein
Austreten des Dampfluftgemisches zur Außenluft über die
Zapfpistole oder über das Belüftungsrohr zu verhindern,
ein Rückschlagventil 24 stromabwärts von der
Verdrängerpumpe 21 und ein weiteres Rückschlagventil 25 am
freien Ende des Belüftungsrohres 23 vorgesehen. Um
eine Ausbreitung einer Explosion zu verhindern, sind zwei
Flammensperren 26 und 27 am Ende des Kanals 18 der
Zapfpistole 11, der mit dem Rückleitungsrohr 19 verbunden
ist, und stromabwärts von der Verdrängerpumpe 21
vorgesehen.
Um eine Beschädigung über eine mögliche Explosion in der
Dampfverflüssigungseinheit 28 zu vermeiden und/oder zu
begrenzen, die einen üblichen Aufbau hat und über ein Vier-
Wege-Zwei-Stellungsventil 29 und ein Rohr 30 mit der Kuppel
16 des Unterbodentankes 2 verbunden ist, ist das
Rückleitungsrohr 31 von dieser Einheit weiterhin mit einer
Saugpumpe 32 versehen und zum Boden des Unterbodentankes 2
verlängert, so daß der zurückgewonnene Dampf
die Kuppel 16 in Form von
aufsteigenden Blasen erreicht und dabei durch den Kraftstoff 3 im
Unterbodentank 2 abgekühlt wird.
Die Temperatur Tm des eingesaugten Dampfluftgemisches wird
stromaufwärts von der Verdrängerpumpe 21 gemessen, wobei
dieses Meßergebnis an der logischen Einheit 14 über die
Leitung 33 anliegt. Der Druckabfall Δp des Gemisches im
Rückleitungsrohr zwischen der Zapfpistole und der
Verdrängerpumpe wird gleichfalls gemessen und über die
Leitung 34 der logischen Einheit 14 zugeführt.
Da die Genauigkeit der Messung des Druckabfalls Δp von der
Genauigkeit abhängt, mit der der effektive Wert der Dichte
ρ des angesaugten Gemisches berechnet wird, und da davon
die Sicherheit der Anlage abhängt, ist darüber hinaus die
Innenwand des starren Kanals 18 in der Zapfpistole 11 zum
Ansaugen des Dampfluftgemisches künstlich aufgerauht, indem
bspw. granulatförmiges Material 35 durch Kleben angebracht
ist, so daß neben der Erzeugung einer turbulenten Strömung
des Gemisches, was für die Gültigkeit der Gleichung 2
notwendig ist, ein bestimmter künstlicher Druckabfall
erzeugt wird, der jeden anderen Druckabfall, der entlang
des Rückleitungsrohres 19 zwischen der Zapfpistole 11 und der
Pumpe 21 zufällig auftritt, praktisch vernachlässigbar
macht. Dieser künstliche Druckabfall ist daher der
Druckabfall, der als Wert Δp ermittelt wird.
Die Verdrängerpumpe 21 wird von einem
Elektromotor 36 angetrieben, der über die Leitungen 37 und
38 mit der logischen Einheit 14 verbunden ist und unter
einer Momentansteuerung dieser Einheit mit einer Drehzahl n
betrieben wird, die durch die Gleichung 3 ausgedrückt wird.
Zu diesem Zweck umfaßt die logische Einheit 14 (s. Fig. 2)
ein Speicherregister 39, das an seinem Eingang mit den
Meßwerten der Temperaturen Tc und Tm über die Leitungen 15
und 33 versorgt wird, und an seinen Ausgängen 40 und 41 die
Dampfdruckwerte Pv(Tc) zu und Pv(Tm) bei den genannten
beiden Temperaturen liefert. Die beiden
Ausgangswerte an den Ausgängen 40 und 41 liegen dann
zusammen mit dem gemessenen Außenluftdruckwert Po, der vom
Rohr 17 über die Leitung 42 abgeleitet wird, und den Werten
Tc und Tm, die von den Leitungen 15 und 33 abgeleitet werden,
über die Leitungen 43 und 44 jeweils am Eingang einer
Operationseinheit 45, die den Ausdruck
berechnet.
Der Ausgangswert am Ausgang 46 der Operationseinheit 45
liegt dann an einem Komparator 47, der ihn mit dem Wert 1
vergleicht und ihn gleich 1 setzt, wenn er kleiner als 1
ist, sowie im übrigen unverändert läßt. Der Ausgangswert am
Ausgang 48 des Komparators 47 liegt zusammen mit dem
Meßwert des Volumens Qc des abgegebenen Kraftstoffes über
die Leitung 13 und zusammen mit dem Ausgangswert des
Ausgangs 50 einer weiteren Operationseinheit 51, die den
Ausdruck Po/Po-Δp berechnet und an ihren Eingängen über die
Leitungen 17 und 34 mit den Meßwerten Po und dem
Druckabfall Δp versorgt wird, an einer Multipliziereinheit
49. Ein weiteres Speicherregister 52, das mit dem Wert Tm über
die Leitung 33, 53 versorgt wird, liefert an
seinen Ausgängen 54 und 55 die Grenzwertdichten ρ1 und ρ2,
die einer dritten Operationseinheit 56 zugeführt werden, an
der auch der Ausgangswert am Ausgang 57 einer zweiten
Multipliziereinheit 58 liegt, die den Wert
der effektiven Dichte ρ nach Maßgabe des Ausdrucks (2)
berechnet. Die Multipliziereinheit 58 wird diesbezüglich
mit den Ausgangswerten am Ausgang 59 eines
Speicherregisters 60, an dem der Wert Tm über die Leitung
53 liegt und das den Wert K(T) liefert, und mit dem
Ausgangswert am Ausgang 61 einer weiteren Operationseinheit
62 versorgt, die den Ausdruck Δpa/vp oder, was das gleiche
ist, den Ausdruck Δpa/nb berechnet, indem sie mit dem Wert
Δp über die Leitung 34, 63 versorgt wird und an der
Rückkopplungsleitung 38 des Elektromotors 36 liegt (s.
Fig. 1), die die Drehzahl n des Motors liefert.
Der Ausgangswert am Ausgang 64 der dritten
Operationseinheit 56, der im wesentlichen der Wert des
Ausdrucks
ist, liegt an einem Komparator 65, der den Wert unverändert
läßt, wenn er zwischen 0 und 1 liegt, ihn gleich 1 setzt,
wenn er größer als 1 ist, und ihn gleich 0 setzt, wenn er
kleiner als 0 ist, und gleichzeitig ein Signal zum
Unterbrechen der Kraftstoffabgabe über die Leitung 66
liefert. Der Ausgangswert am Ausgang 67 des Komparators 65
liegt dann auch an der Multipliziereinheit 49, deren
Ausgangswert am Ausgang 68, der im wesentlichen der Wert
des Volumens Qm ist, der durch die Gleichung (1)
durch die bekannte Zylinderverdrängung C
der Verdrängerpumpe 21 im Teiler 69 geteilt wird, der somit
an seinem Ausgang 70 die optimale Drehzahl n für die
Verdrängerpumpe 21 liefert. Der Ausgangswert am Ausgang 70
liegt schließlich zusammen mit dem Wert auf der
Rückkopplungsleitung 38 vom Elektromotor 36 an einem PID-
Regler 71, dessen Ausgangssignal über den
Drehmomentstromwandler 72 zur Energieversorgung des
Elektromotors 36 über die Leitung 37 dient.
Der Ausgangswert der Multipliziereinheit 49 liefert daher den Ausdruck (1), in dem die
Dichte ρ genau durch den Ausdruck (2) bestimmt ist, so daß
im PID-Regler 71 die tatsächliche Drehzahl des Motors 36 mit dem
optimalen Wert verglichen wird, der durch den Ausdruck (3)
gegeben ist. Es ist auch sichergestellt, daß die
Kraftstoffabgabe immer dann unterbrochen wird, wenn das
Dampf-Luft-Gemisch zu stark verdünnt ist.
Die Verwendung einer Verdrängerpumpe 21 macht es möglich, ein
errechnetes Gemischvolumen Qm einzusaugen.
Das Volumen Qm kann
durch die folgende Beziehung ausgedrückt werden:
wobei Qc den volumetrischen Durchsatz des abgegebenen
Kraftstoffes bezeichnet, Po den gemessenen Außenluftdruck,
ΔP den Druckabfall des Dampf-Luft-Gemisches,
gemessen am Einlaß der Verdrängerpumpe, Tc die
gemessene Temperatur des abgegebenen Kraftstoffes,
die in der Praxis der Temperatur des Dampf-
Luft-Gemisches entspricht, das in der Kuppel des
Unterbodentanks der Abfüllanlage enthalten ist, weiter Tm die
gemessene Temperatur des Dampf-Luft-Gemisches bezeichnet,
das durch die Zapfpistole eingesaugt wird, Pv(Tc) den
charakteristischen Dampfdruck des Kraftstoffes bei der
Temperatur Tc, Pv(Tm) den charakteristischen
Dampfdruck des Kraftstoffes bei der Temperatur Tm,
ρ die Dichte des Dampf-Luft-Gemisches ist und
ρ1 und ρ2 die temperaturbezogengen Grenzwerte bezeichnen,
die den Dichtebereich begrenzen, in dem der volumetrische
Durchsatz Qm allmählich auf Null herabgesetzt werden muß,
um die Gefahr eine Explosion für ein zu stark mit Luft
verdünntes Gemisch zu vermeiden.
In der obigen Gleichung gibt der erste Ausdruck in Klammern
die Überschußluftmenge an, die eingesaugt werden muß, um
die Abnahme im Volumen als Folge einer Temperatur des
Unterbodentankes unter der Temperatur des rückzugewinnenden
Gemisches zu kompensieren. Das gilt nur für TmTc,
wohingegen für Tm<Tc dieser Ausdruck gleich 1 ist. Der
zweite Ausdruck in Klammern gibt an, ob das Gemisch
aufgrund einer zu starken Verdünnung gefährlich ist, so daß
der volumetrische Druchsatz Qm herabgesetzt werden muß. Das
gilt nur für ρ2ρρ1, wohingegen für ρ<ρ1 dieser
Ausdruck gleich 1 und für ρ<ρ2 dieser Ausdruck gleich
Null ist.
Damit ist es möglich, die Anordnung
selbst im Fall einer fehlerhaften Handhabung während
der Kraftstoffabgabe, beispielsweise durch Herausziehen der
Zapfpistole 11 aus dem Kraftstoffüllrohr des Fahrzeuges,
zu schützen. Aus dem obigen ist gleichfalls
ersichtlich, daß die Kraftstoffabgabe leicht in allen nicht
normalen Fällen einschließlich einer zu starken Verdünnung
des Gemisches unterbrochen werden kann.
Der letzte Ausdruck berücksichtigt schließlich den
Druckabfall des Gemisches, das in das Rückleitungsrohr 19 von
der Zapfpistole 11 eingesaugt wird, und zwar am Einlaß der
Verdrängerpumpe 21, der auch dazu benutzt wird, die
Gemischdichte ρ zu bestimmen.
Diesbezüglich wird die Dichte ρ mittels einer empirischen
Gleichung der folgenden Art berechnet:
wobei v die Geschwindigkeit des Gemisches im
Rückleitungsrohr 19, die im wesentlichen proportional zur
Drehzahl n der Verdrängerpumpe ist, K(T) eine
Variable ist, die eine Funktion der Temperatur und der Art
des benutzten Kraftstoffs ist, Δp der Druckabfall ist und
die Exponenten a und b experimentell erhaltene Werte sind,
die von der Geometrie und der Rauhigkeit des
Rückleitungsrohres 19 vom Ansaugpunkt zur Saugpumpe 21 abhängen,
wobei dieses Rohr so ausgebildet sein muß, daß in allen
Fällen sichergestellt ist, daß die Strömung des angesaugten
Gemisches turbulent ist, was eine wesentliche Bedingung für
die Gültigkeit der Gleichung (2) darstellt.
Zu diesem Zweck ist das Rohr 19 im Inneren
entweder mit einem eingesetzten Spiralelement oder mit
kornartigen Zusätzen versehen, die an die Innenwand geklebt
sind oder im Inneren maschinell oder chemisch so
bearbeitet, daß die Wand aufgerauht ist, um für eine
erhebliche Wandrauhigkeit zu sorgen und somit eine stark
turbulente Strömung sicherzustellen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
die Wandrauhigkeit im starren Metallteil 18 des
Rückleitungsrohres an der Zapfpistole vorgesehen und
konzentriert, dem ein wesentlich kleinerer Querschnitt als
dem Rest des Rohres 19 gegeben ist, der die Form eines
Gummischlauches mit daher nicht konstanter Geometrie hat.
In dieser Weise wird der Druckabfall Δp im
Rückleitungsrohr 19 von der Zapfpistole 11 zum Einlaß der
Verdrängerpumpe 21 im wesentlichen in diesem Teil
konzentriert, der aufgrund der Tatsache, daß er eine
stabile und feste Geometrie hat, eine wirksame und
wiederholbare Messung des Druckabfalles ΔP erlaubt.
Damit die Anordnung sicher arbeitet,
können K(T)-Werte verwandt werden, die einmal experimentell
erhalten werden, indem entweder ein Sommerkraftstoff, d. h.
ein Kraftstoff verwandt wird, der einen berechneten Wert ρ
liefert, der immer kleiner oder gleich dem wirklichen Wert
ist und somit einen Schutz gegenüber einer zu hohen
Gemischverdünnung darstellt, bevor eine wirkliche Gefahr
besteht, oder ein Winterkraftstoff benutzt wird, der
niedrigere K(T)-Werte liefert, wobei jedoch in diesem Fall
die Werte ρ1(T) und ρ2(T) in einem geeigneten Maß
insbesondere für Temperaturen über 0°C erhöht werden.
Dieses zweite Verfahren erlaubt, mit größerer
Genauigkeit bei niedrigen Temperaturen zu arbeiten.
Es ist ersichtlich, daß dann, wenn der Antriebsmotor der
Verdrängerpumpe mit einer Drehzahl n gedreht wird, die
gegeben ist durch
n = Qm/C (3)
wobei C die Kolbenverdrängung ist, die Pumpe immer das
optimale notwendige Volumen einsaugen wird.
Claims (10)
1. Vorrichtung für die Dampfrückgewinnung, insbesondere bei
einer Kraftstoffabfüllanlage mit einem Leitungsrohr (19)
zum Rückführen des Kraftstoffdampfes von einer Zapfpistole
(11) zu einem Unterbodentank (2) und einer Pumpe (21) zum
Ansaugen des Dampfes,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rückleitungsrohr (19), durch das an der nicht abgedichteten Zapfpistole (11) ein Dampf/Luft-Gemisch ange saugt wird, stromab der Pumpe (21) mit einem Rückschlagventil (24) versehen ist und sich bis zum Boden des Unterbodentanks (2) erstreckt,
daß die Pumpe (21) eine von einem Elektromotor (36) ange triebene Verdrängerpumpe ist, deren Drehzahl (n) durch eine elektronische Steuereinrichtung (14) gesteuert wird, die die Drehzahl (n) der Verdrängerpumpe (21) auf der Grundlage des volumetrischen Durchsatzes (Qc) des abgegebenen Kraftstoffs unter Berücksichtigung eines Druckabfalls (Δp) und einem möglichen Luftüberschuß in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen (Po) und der Temperatur (Tc, Tm) im Unterbodentank sowie des Gemisches errechnet, und
daß die Dichte (ρ) des angesaugten Gemisches fortlaufend er rechnet und mit einem Grenzwert (ρ1, ρ2) für ein explosives Gemisch verglichen wird.
daß das Rückleitungsrohr (19), durch das an der nicht abgedichteten Zapfpistole (11) ein Dampf/Luft-Gemisch ange saugt wird, stromab der Pumpe (21) mit einem Rückschlagventil (24) versehen ist und sich bis zum Boden des Unterbodentanks (2) erstreckt,
daß die Pumpe (21) eine von einem Elektromotor (36) ange triebene Verdrängerpumpe ist, deren Drehzahl (n) durch eine elektronische Steuereinrichtung (14) gesteuert wird, die die Drehzahl (n) der Verdrängerpumpe (21) auf der Grundlage des volumetrischen Durchsatzes (Qc) des abgegebenen Kraftstoffs unter Berücksichtigung eines Druckabfalls (Δp) und einem möglichen Luftüberschuß in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen (Po) und der Temperatur (Tc, Tm) im Unterbodentank sowie des Gemisches errechnet, und
daß die Dichte (ρ) des angesaugten Gemisches fortlaufend er rechnet und mit einem Grenzwert (ρ1, ρ2) für ein explosives Gemisch verglichen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rückleitungsrohr (19) mit einem Belüftungsrohr
(23) verbunden ist, das den Boden des Unterbodentanks (2)
mit der Außenluft verbindet und am freien Ende mit einem
Rückschlagventil (25) versehen ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Dampfverflüssigungseinheit (28) vorgesehen ist,
die mit der Kuppel des Unterbodentanks (2) in Verbindung
steht und deren Rücklaufleitung (31), in der eine Pumpe
(32) angeordnet ist, zum Boden des Unterbodentanks (2)
führt.
4. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Rückleitungsrohr (19) im Bereich der Zapfpistole
(11) und stromab der Verdrängerpumpe (21) jeweils
eine Flammensperre (26, 27) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung zur Ausbildung einer turbulenten
Strömung stromauf der Verdrängerpumpe (21) vorgesehen
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Ausbildung einer turbulenten
Strömung aus einem Spiralelement besteht, das in das
Rückleitungsrohr (19) stromauf der Verdrängerpumpe (21)
eingesetzt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Ausbildung einer turbulenten Strömung
aus einem granulatförmigen Material (35) besteht,
das mittels eines Klebstoffs an der Innenwand des Rück
leitungsrohres (19) angebracht ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Ausbildung einer turbulenten
Strömung durch eine Aufrauhung der Innenwand des Rücklei
tungsrohres (19) mittels mechanischer Bearbeitung oder
einer chemischen Behandlung ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Ausbildung einer turbulenten
Strömung durch einen im Bereich der Zapfpistole (11) vor
gesehenen reduzierten Querschnitt des Rückleitungsrohres (18)
gegenüber dem Rest dieses Rohres (19) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (14) ein Speicherregister (39)
aufweist, in dem die Werte des Dampfdruckes (Pv(T)) als
Funktion der Temperatur (Tc) des Kraftstoffs gespeichert sind
und an dessen Eingängen die Meßwerte der Temperatur (Tc)
des abgegebenen Kraftstoffs und der Temperatur (Tm) des
Gemisches anliegen, wobei die Ausgänge mit einer Operations
einheit (45) verbunden sind, an der die Meßwerte des
Außenluftdruckes (Po) und der Temperaturen (Tc, Tm) anliegen,
wobei der Ausgangs
wert der Operationseinheit (45), die die Eingangs
daten nach dem Ausdruck
verarbeitet, an einem Komparator (47)
liegt, der diesen Wert mit 1 vergleicht, und gleich 1
setzt, wenn er kleiner als 1 ist, sowie i. ü.
unverändert läßt,
der Ausgangswert des Komparators (47) an einer
Multipliziereinheit (49) liegt, an der auch das
gemessene Volumen (Qc) des abgegebenen Kraftstoffes
und der Ausgangswert einer weiteren Operations
einheit (51) liegen, die den Ausdruck (Po/(Po-Δp))
berechnet, und wobei diese Einheit (51) an ihrem
Eingang mit den Meßwerten des Außenluftdruckes (Po)
und des Druckabfalls (Δp) des Dampfluftgemisches
versorgt wird, der am Einlaß der Verdrängerpumpe (21)
gemessen wird, und ein weiteres Speicherregister (52)
vorgesehen ist, in dem die temperaturbezogenen Grenzwerte
(ρ1 und ρ2) gespeichert sind, die mit der gemessenen
Temperatur (Tm) versorgt wird und an ihren Ausgängen
mit einer dritten Operationseinheit (56) verbunden
ist, an der der Ausgang einer zweiten Multiplizier
einheit (58), deren Eingänge mit dem Ausgang eines
Speicherregisters (60) verbunden sind, in dem die
experimentellen Werte einer Variablen K als Funktion der
Temperatur gespeichert sind und dessen Eingang mit
Tm versorgt wird, und der Ausgangswert einer weiteren
Operationseinheit (62) liegen, deren Eingänge mit dem
Druckabfall (Δp) und mit dem Rückkopplungsausgangswert
des Elektromotors (36) versorgt werden, der die
tatsächliche Drehzahl des Motors (36) angibt, wobei
die Operationseinheit (62) die Eingangsdaten nach
Maßgabe des Ausdruckes Δpa/vb verarbeitet, der
Ausgangswert der dritten Operationseinheit (56), der
den Ausdruck
darstellt, anschließend
an einem Komparator (65) liegt, der diesen Wert unver
ändert läßt, wenn er zwischen 0 und 1 liegt, ihn gleich
1 setzt, wenn er größer als 1 ist, und ihn gleich 0
setzt, wenn er kleiner als 0 ist, wobei der Komparator
(65) ein gleichzeitiges
Ausgangssignal zum Abschalten der Kraftstoffabgabe
liefert, und wobei der Ausgangswert des Komparators (65)
an der Multipliziereinheit (49) liegt, deren Ausgang (68)
mit einem Teiler (69) zum Teilen durch die
Verdrängung (C) der Verdrängerpumpe
(21) liegt, so daß dessen Ausgangswert (70) die optimale
Pumpendrehzahl (n) wiedergibt, die schließlich zusammen
mit dem Rückkopplungsausgangswert (38) des Elektromotors
(36) am Eingang eines PID-Reglers (71) liegt,
dessen Ausgang mit dem Elektromotor (36) über einen
Drehmomentstromwandler (72) verbunden ist.
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