DE628195C

DE628195C - Verfahren zur Entnahme von unter Druck stehenden fluessigen Gasen oder Gasgemischen

Info

Publication number: DE628195C
Application number: DEG86617D
Authority: DE
Original assignee: GEWERKSCHAFT DEUTSCHE ERDOEL R
Current assignee: GEWERKSCHAFT DEUTSCHE ERDOEL R
Priority date: 1933-10-18
Filing date: 1933-10-18
Publication date: 1936-03-30

Description

Verfahren zur Entnahme von unter druck stehenden flüssigen Gasen oder Gasgemischen Bei der Entnahme von unter Druck stehenden Heiz-, Leucht- oder Kraftgasen oder Gasgemischen aus ihren Aufbewahrungsflaschen oder sonstigen Aufbewahrungsbehältern ist es bisher üblich, das Gas entweder nur gasförmig aus dem Gasraum oder unter Zuhilfenahme eines Tauchrohres lediglich im flüssigen Zustande aus dem Flüssigkeitsraum zu entnehmen.
Bei der Entnahme aus dem Gasraum spielt sich der Übergang von der flüssigen in die gasförmige Phase im Innern des Aufbewahrungsbehälters ab, und dadurch tritt auch die gesamte mit diesem Prozeß verbundene Abkühlung im Innern der Flasche auf. Diese Abkühlung wird bei ununterbrochener, lang anhaltender und starker Entnahme so beträchtlich, daß der Druck in der Flasche schnell absinkt, und zwar in vielen Fällen in einem solchen Grade, daß dann das den Aufbewahrungsbehälter verlassende Gas nach . Druck und Menge für den vorgesehenen Verwendungszweck nicht mehr ausreicht. Dadurch verbleibt ein Teil des Gases in der Flasche, der erst dann wieder verwendbar wird, wenn er durch dieAußenluft oder durch künstliche Wärmezuführung auf ausreichende Temperatur und damit auf ausreichenden Druck gebracht worden ist. So konnten aus diesem Grunde z. B. bei der Speisung eines q.-Zylinder-5o-PS-Motors mit einem flüssigen Erdölgas bei ununterbrochenem Lauf der Maschine nur 33 Gewichtsprozent des Inhaltes der Aufbewahrungsflasche entnommen werden.
Bei Gasgemischen, die sich aus Gasen von verschiedenen Siedepunkten zusammensetzen, tritt bei dieser Form der Entnahme außerdem noch eine Fraktionierung ein, die bewirkt, daß das entnommene Gas im Laufe der Entleerung der Flasche seine Zusammensetzung in dem Sinne ändert, daß zu Anfang die leicht siedenden und zum Schluß die schwer siedenden Komponenten des in der Flasche befindlichen Gasgemisches vorherrschen. Das hat im Verlauf der Entleerung eine Veränderung des Heizwertes des entnommenen Gases zur Folge, eine Erscheinung, die für viele Verwendungszwecke nicht tragbar ist, zumal wenn sich das verwendete Gasgemisch aus im Heizwert weit auseinanderliegenden Komponenten zusammensetzt.
Aus diesen Gründen ist man in vielen Fällen genötigt, auf die Entnahme aus dem Gasraum zu verzichten und aus dem Flüssigkeitsraum zu entnehmen, trotz der Nachteile, die damit verbunden sind. Bei dieser Entnahmeart ist während des gesamten Entleerungsvorganges die Gleichmäßigkeit des entnommenen Gases auch bei Gasgemischen auf jeden Fall gewährleistet; ebenfalls treten in der Flasche keine Abkühlungserscheinungen auf, da im Flascheninnern kein nennenswerter Verdampfungsprozeß stattfindet. Aber gerade weil der gesamte' Übergang von der flüssigen in die gasförmige Phase und dadurch auch der gesamte damit verbundene Abkühlungsvorgang nach außerhalb der Flasche verlegt wird, erfordert diese Entnahmeart eine meistens kostspielige, raumbeanspruchende und gewöhnlich auch Bedienung erfordernde Zusatzapparatur, in der das entnommene flüssige Gas nötigenfalls unter äußerer Wärmezufuhr den Übergang in den gasförmigen Zustand vollziehen kann. Diese Zusatzapparatur besteht praktisch meistens aus einem im Verhältnis zur Größe des Aufbewahrungsgefäßes sehr umfangreichen Zwischenbehälter, der unter niedrigen Druck gehalten und von Zeit zu Zeit aus.dem Inhalt der Flasche aufgeladen wird. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sie infolge der Notwendigkeit der ständigen Wiederaufladung des Zwischenbehälters Bewachung und Bedienung erfordert, ganz abgesehen davon, daß sie in vielen Fällen, z. B. bei der Verwendung von Flüssiggas zumAntrieb von Fahrzeugen, wegen ihrer erheblichen Raumbeanspruchung nicht verwendbar ist.
Eine weitere Möglichkeit, das entnommene flüssige Gas in den gewünschten gasförmigen Zustand zu überführen, besteht darin, daß man es bei kontinuierlicher Entnahme durch Heizschlangen oder andere geeignete Heizkörper, die unter dem gleichen Druck wie die Flasche selbst stehen, hindurchleitet und es darin zur Vergasung bringt. Diese Anordnung ist nur dann anwendbar. wenn eine ausreichende und geeignete Wärmequelle zur Verfügung steht, und ist andererseits mit dem Nachteil verbunden, daß die Heizkörper bzw. Verdainpfungsgefäße recht umfangreich sein müssen, wenn sie auch bei großem Durchsatz eine gleichmäßige und vollkommene Verdampfung und dadurch auch ein von Druckstößen freies Arbeiten der nachgeschalteten Apparatur (meistens Druckregler) gewährleisten sollen. Ferner entsteht bei diesem Verfahren die Schwierigkeit, daß sich beim Unterbrechen der Entnahme in den meisten Fällen noch erhebliche Mengen von flüssigem Gas in dem warmen Heizkörper befinden und einen für den Betrieb und die verwendete Apparatur, insbesondere für den Druckregler, unerwünschten Druckanstieg zur Folge haben. :Die bei diesen Entnahmeverfahren auftretenden Schwierigkeiten werden um so größer, je reicher das verwendete Gas an verhältnismäßig schwer siedenden Anteilen ist.
Zur- Vermeidung oder Verringerung der bei den vorstehend geschilderten Entnahmearten auftretenden Schwierigkeiten wird gemäß Erfindung weder ausschließlich gasförmiges noch ausschließlich flüssiges Gas, sondern ständig ein Gemisch von beiden entnommen, und zwar in der Form, daß entweder dem ausströmenden gas*förmigen Gas flüssiges Gas irr zerstäubter Form beigerriengt wird oder daß umgekehrt das ausströmende flüssige Gas durch eine geeignete Vorrichtung gasförmiges Gas .aus dem Gasraum der Flasche mitreißt.
Es ist zwar schon bei Kältemaschinen vorgeschlagen worden, mit Hilfe des strömenden gasförmigen Kältemittels ein Flüssigkeitsge misch aus Kältemittel und Schmieröl mitreißen zu lassen. Gegenüber diesen bekannten Verfahren handelt es sich gemäß Erfindung um ein ganz neues, dem Bekannten fern liegendes Anwendungsgebiet, und es wird hier außerdem der Druck des gasförmigen Bestandteiles unmittelbar in Strömungsenergie umgesetzt, während bei den bekannten Verfahren der Strömungsvorgang künstlich, mit Hilfe einer Saugpumpe, eingeleitet und durchgeführt wird.
In der Zeichnung sind vier verschiedene Vorrichtungen zur Ausführung des neuen Verfahrens dargestellt, und zwar lassen Abb. i und 2 je eine stehende Flasche und Abb. 3 und 4. je eine liegende Flasche erkennen.
In den Abbildungen ist a die Flasche; b ist der Flüssigkeitsspiegel; c ist das Gasentnahmerohr; d ist das Handrad, mit dem das Entnahmeventil gelüftet bzw. verschlossen wird; e (Abb. i und Abb. q.) ist ein Rohr, mit dessen Hilfe das ausströmende Gas die Flüssigkeit ansaugt.
Bei der Ausführungsform nach Abb. i tritt das Gas durch die Öffnungen f in die Kammer g, und es strömt aus der Kammer g durch das Rohr c aus der Flasche aus. Hierbei wird durch das Rohr e Flüssigkeit angesaugt und mitgerissen. Bei der Ausführungsform nach Abb: 2 strömt das Gas durch das Rohr c zum Ausflußventil, und die Flüssigkeit wird durch die Düse 1a in das Rohr c eingesaugt. Der Ausführungsform nach Abb. 2 gleicht die Ausführungsform nach Abb. 3 ihrer Wirkung nach.
Bei der Ausführungsform nach Abb. q. ist die Düse h ersetzt durch das Rohr e.
Liegt bei den Ausführungsformen nach Abb. 3 und q. die Mündung des Rohres c unter dem Flüssigkeitsspiegel, dann wird die strömende Phase die Flüssigkeit sein, und die ruhende Phase, das Gas bzw.- der Dampf, wird dem Rohre c durch ein einerseits im Gasraum und andererseits im Rohre c mündendes Verbindungsrohr zuzuführen sein.
Es leuchtet ein, daß gemäß Erfindung bei jeder Entnahme aus der Flasche Flüssigkeit sowie Gas ausströmt, so daß dieVerdampfung dieser Flüssigkeit nicht in der Flasche, sondern in dem Behälter stattfindet, in den das ausströmende Gemisch eingeführt wird.
Je nach Wahl des Verhältnisses der Durchmesser der Düse h bzw. des Rohres e und des Rohres c bzw. e kann man das Mischungsverhältnis des aus der Flasche ausströmenden Gemisches von Flüssigkeit und Dampf beeinflussen. Hierbei kann man mit dem Durchmesser der Düse bis auf Bruchteile eines Millimeters heruntergehen, ohne daß Betriebsstörungen eintreten.

Auf diese Weise hat man es in der Hand, die Flüssigkeit innerhalb weitester Grenzen mehr oder weniger in der Flasche oder im anschließenden Behälter zu verdampfen und den anschließenden Behälter zu entlasten, so daß einerseits ein einwandfreies Arbeiten des Verdampfers sichergestellt wird und andererseits eine zu starke Abkühlung der Flasche und der hiermit verbundene Druckabfall vermieden wird. Auch unerwünschte Druckstöße, wie sie bei der ausschließlichen Entnahme aus dem Flüssigkeitsraum auftreten, fallen gemäß Erfindung fort. Ferner wird der Fraktionierung und somit der Änderung des Heizwertes gemäß Erfindung stark entgegengewirkt, was aus folgendem Beispiel ersichtlich ist: Eine Flasche mit einem Gas von der ungefähren Zusammensetzung i o Volumprozent Äthan, 7o Volumprozent Propan und 2o Volumprozent Butan wurde einmal lediglich durch Entnahme aus dem Gasraum entleert, das andere Mal unter gleichen Verhältnissen durch Entnahme gemäß Erfindung. Dabei wurden die folgenden Dichten (bezogen auf Luft = l) im Laufe der Entnahme des Gases gemessen

Ent-

Aus Gas- nahme

raum ent- gemäß

nommen Er-

findung

zu Beginn . . . . . . . . . . . . 1,33 1,59

nach Entnahme von

50 Volumprozent Gas 1,53 1,65

nach Entnahme von

99 Volumprozent Gas 2,oo 1,66

Da die Veränderungen der Gasdichte mit

den Veränderungen des Heizwertes parallel

laufen, so zeigt dieses Beispiel auch, in welch starkem Maße die Anwendung der Erfindung der sonst durch Fraktionierung-..des Heizwertes hervorgerufenen Veränderung des Heizwertes entgegenwirkt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Entnahme von unter Druck stehenden flüssigen Gasen oder Gasgemischen aus ihren Aufbewahrungsbehältern, dadurch gekennzeichnet, daß man durch die Strömungsenergie der unter eigenem Druck ausströmenden flüssigen oder gasförmigen Phase die andere, in Ruhe befindliche Phase mitreißen läßt, um fortlaufend ein Gemisch von gasförmigem und flüssigem Gas zu erhalten.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nachAnspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an das Entnahmeventil (d) ein Rohr (c) angeschlossen ist, das durch dieFlüssigkeit hindurchgeführt ist, dessen freie Mündung im Gasraum liegt und dessen Mantel mit einer in die Flüssigkeit mündenden Düse (h) ausgerüstet ist bzw. in dessen Ansaugemündung ein in die Flüssigkeit tauchendes Rohr (e) mündet.
3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nachAnspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an das Entnahmeventil (d) ein Auslaßrohr (e) für das Gas angeschlossen ist, das von einer mit dem Gasraum in Verbindung stehenden Kammer (g) ausgeht, in die außerdem ein in die Flüssigkeit eintauchendes Rohr (e) mündet.