DE69401469T2

DE69401469T2 - Vorrichtung zur Druckreduzierung und zur Massenstromregelung

Info

Publication number: DE69401469T2
Application number: DE69401469T
Authority: DE
Inventors: David Schonstein; William Shore
Original assignee: BOC Gases Australia Ltd
Current assignee: BOC Ltd Australia
Priority date: 1993-07-06
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2014-07-01
Also published as: US5520211A; EP0633423B1; EP0633423A1; DE69401469D1; CA2127421A1; CA2127421C; JPH07146712A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Gasdruckregulatoren, die besonders für eine Lieferung bei niedrigem Druck von verflüssigbaren und permanenten Gasen aus einer Hochdruckquelle geeignet sind.
Die Erfindung ist hauptsächlich für die gesteuerte Lieferung von verflüssigbaren Gasen oder Gasmischungen, wie CO&sub2; oder CO&sub2;-Zubereitungen entwickelt worden, wobei Beispiele davon Pestizidansätze auf CO&sub2;-Basis umfassen. Jedoch ist festzustellen, daß die Erfindung verwendet werden kann, um die Lieferung von vielen anderen Gastypen und zwar sowohl verlüssigbaren als auch nicht verflüssigbaren zu regulieren.
Gasförmige Pestizidzubereitungen mit einer CO&sub2;-Basis sind besonders zum Ausräuchern von Kornspeichersilos nützlich. Jedoch ist auf zahlreiche Probleme gestoßen worden, wenn versucht wurde, die Lieferung derartiger Gasprodukte zu regulieren. Ein Grund ist, daß das Produkt in dem flüssigen Zustand unter hohen Drücken von ungefähr 5000 kPa gespeichert ist und vorzugsweise bei einem bedeutend niedrigeren Lieferdruck von ungefähr 10 bis 100 kPa geliefert wird.
Es wird gewöhnlich auf Betriebsprobleme gestoßen, wenn herkömmliche Druckregulierungsvorrichtungen verwendet werden, um gasförmige Produkte dieser Sorte zu liefern, insbesondere mit Gasen wie CO&sub2;. Dies rührt sowohl aus den starken Druck- und Temperaturänderungen her, die bei der Lieferung auftreten, als auch aus der zugeordneten Volumenexpansion, die durch das resultierende Verdampfen des flüssigen Gases verursacht wird. Während sich die Stärke dieser Effekte mit verschiedenen Gasen ändern wird, werden sie nichtsdestotrotz bei der Lieferung bei niedrigem Druck von beinahe jedem Gas aus einer Hochdruckquelle vorhanden sein.
Im Stand der Technik wurde eine Druckregulierung derartiger Zubereitungen gewöhnlich über Steuerventile für Anwendungen mit hohen Stromraten und Regulatoren für spezielle Zwecke für Einbauten für niedrige Stromraten erreicht. Jedoch war keine dieser Vorrichtungen im allgemeinen in der Lage, einen gleichmäßigen Druck aufrechtzuerhalten, wenn verflüssigte Gase auf einen gasförmigen Zustand reguliert wurden. In derartigen Fällen bildet sich leicht Trockeneis am Ventilsitz, was "Spratzen (spitting)" hervorruft, und der Ausgang fluktuiert leicht wild aufgrund der großen Gasvolumenzunahmen und der Unregelmäßigkeit des Stromes. Es sollte auch angemerkt werden, daß die Verwendung von Steuerventilen mit der notwendigen zugeordneten Steuerausrüstung eine Option mit relativ hohen Kosten ist.
Da des weiteren diese zahlreichen Regulierungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik gewöhnlich konstruiert worden sind, um in Rohrleitungen zu arbeiten, sind die Komponenten der Vorrichtung direkt Temperaturvariationen und Volumenänderungen, auf die oben Bezug genommen wurde, ausgesetzt, und können als solche aufgrund dieser Änderungen eine verringerte Lebensdauer aufweisen.
Ein anderes Problem, das der Regulierung und Lieferung von Zubereitungen wie Pestiziden auf CO&sub2;-Basis zugeordnet is, ist der allmähliche Aufbau von harzähnlichen Polymerresten, die den Betrieb der Regulierungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik nachteilig beeinflussen. Es sollte auch angemerkt werden, daß Regulatoren, die in Ausräucherungsmittelliefersystemen zum Abgeben von gasförmigen Pestiziden dieser Sorte verwendet werden, oft kontinuierlich ohne Überwachung für Perioden in der Größenordnung von 30 Tagen arbeiten müssen.
Entsprechend sind Sicherheit, Verläßlichkeit und Konsistenz des Betriebes äußerst wichtig. Da es einen großen Markt für kleine Landwirtschaftsanwendungen gibt, gibt es zudem einen Bedarf für ein Regulierungssystem, das verläßlich aber nicht unerschwinglich teuer ist.
Die FR-A-870 918 offenbart einen Druckregulator für die Lieferung von Gas bei niedrigem Druck aus einer Hochdruckquelle mit all den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1, der hier beigefügt ist. Unglücklicherweise könnte diese Anordnung an einem oder mehreren der oben erwähnten Probleme leiden und eignet sich daher nicht zur Verwendung in Situationen, wo Verläßlichkeit wichtig ist.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Gasdruckregulator zu schaffen, der einen oder mehrere der oben diskutierten Nachteile des Standes der Technik überwindet oder wenigstens lindert.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Druckregulator zur Lieferung von Gasen bei niedrigem Druck aus einer Hochdruckquelle vorgesehen, wobei der Regulator umfaßt:
einen Gaseinlaß und einen Gasauslaß, die einen Gasweg dazwischen definieren;
ein Regulierungselement, das stromabwärts von dem Einlaß und fern von dem Gasweg angeordnet ist;
Ventilmittel, die an dem Gaseinlaß vorgesehen sind; und
Wärmeaustauschermittel, die angeordnet sind, um sich von den Ventilmitteln und längs wenigstens eines Abschnittes des Gasweges zu erstrecken;
wobei das Regulierungselement in Antwort auf Gasdruck federnd verschiebbar ist und mechanisch verbundene Aktuatormittel umfaßt, um die Ventilmittel an dem Gaseinlaß zu betätigen und somit den Gasdruck an dem Gasauslaß zu regulieren, dadurch gekennzeichnet, daß das Regulierungselement sich außerhalb der Leitung bezüglich des Gasweges befindet.
Es sollte angemerkt werden, daß alle Bezüge auf Gaseinlaß sich auf das Gas beziehen, das an dem Einlaßventilausgang gebildet wird, und nicht auf die Hochdruckgasquelle.
Das Regulierungselement ist gegebenenfalls an einer Position angeordnet, die sich ebenfalls stromabwärts von dem Gasauslaß befindet.
Vorzugsweise ist die mechanische Verbindung des Regulierungselements mit dem Ventil angepaßt, die mechanische Hebelübersetzung zu vergrößern, so daß ein kleiner bemessenes Regulierungselement verwendet werden kann, und die Empfindlichkeit des Regulators als Ganzes kann gesteigert sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform, die besonders für eine Verwendung im großen Maßstab mit verflüssigbaren Gasprodukten wie CO&sub2; konstruiert worden ist, ist eine Heizvorrichtung an dem Gaseinlaß vorgesehen, die auch das Regulierungselement thermisch isoliert. In Anwendungen für eine Stromrate im kleinerem Maßstab ist die von außen mit Energie beaufschlagte Heizvorrichtung durch einen nicht mit Energie beaufschlagten Wärmeaustauscher ersetzt, der durch Wärmeübertragung von äußeren Umgebungstemperaturverhältnissen arbeitet. Dieser Wärmeaustausch ist erforderlich, um die Bildung von Trockeneis an dem Einlaß zu verhindern, indem die Liefertemperatur des Gases erhöht wird, und isoliert weiter gleichzeitig das Regulierungselement thermisch, so daß es den potentiell schädlichen Effekten niedriger Arbeitstemperaturen nicht ausgesetzt ist.
Das Regulierungselement ist gegebenenfalls von dem Typ, der eine Kammer umfaßt, die durch ein Diaphragma getrennt ist, um einen aktiven, unter Druck setzbaren Abschnitt und einen inaktiven Abschnitt zu definieren. Das Diaphragma ist durch Gasdruck gegen eine Feder mit vorbestimmter Spannung verschiebbar und mit dem Einlaßventil über eine mechanische Verbindung verbunden, die die mechanische Hebelübersetzung vergrößert, wodurch die Empfindlichkeit des Regulators ebenfalls vergrößert wird.
In einer Ausführungsform umfaßt das Regulierungselement einen modifizierten Markengasregulator der Sorte, die von Firma REGO hergestellt wird und als die LV4403SR- und TR-Reihe gekennzeichnet ist. Die Einheiten werden modifiziert, indem der Auslaß blockiert und ein erweiterter Aktuatorarm an dem Verbindungsmechanismus angebracht wird, so daß das Einlaßventil des Regulators der Erfindung außerhalb und fern von dem Körper des Regulierungselements liegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform zur Verwendung im großen Maßstab mit verflüssigbaren Gasen, umfaßt die Heizvorrichtung einen im allgemeinen hohlen Körper, der angepaßt ist, sich mit dem Einlaß des Regulierungselements, auf das oben Bezug genommen wurde, zu verbinden, und das Einlaßventil und Aktuatormittel aufzunehmen. Die Heizvorrichtung weist vorzugsweise eine Vielzahl von peripher beabstandeten Heizvorrichtungselementen auf, die in der Wand des hohlen Körpers befestigt sind. Die Heizvorrichtungseinheit umfaßt gegebenenfalls auch einen Gasheizdurchgang in der Form einer Verrohrung mit langer Länge, die um die Peripherie des beheizten hohlen Körpers herumgewickelt ist, das heißt in Fluidstromkommunikation mit dem Einlaßventil.
In einer anderen Ausführungsform, die für Anwendungen mit niedriger Stromrate geeigneter ist, umfaßt die Umgebungstemperaturheizvorrichtung einen hohlen, vorzugsweise gerippten Körper, der angepaßt ist zur Verbindung mit dem Einlaß des Regulierungselements, und um die mechanisch verbundenen Ventilaktuatormittel und das Einlaßventil aufzunehmen. Die Heizvorrichtung umfaßt auch einen Umgebungstemperaturgasheizdurchgang in der Form einer Verrohrung mit langer Länge, die um die Peripherie des hohlen Körpers herumgewickelt ist, das heißt in Fluidstromkommunikation mit dem Einlaßventil.
Das Einlaßventil umfaßt gegebenenfalls eine Einlaßdüse, welche vorzugsweise innerhalb des hohlen Abschnitts der Heizvorrichtungseinheit an einem Ende fern von dem Regulierungselement angeordnet ist, und welches dem Aktuatorarm der Regulierungselementverbindung betreibbar zugeordnet ist. Der Auslaß der Einlaßdüse befindet sich in Fluidstromkommunikation mit der äußeren aufgewickelten Gasheizverrohrung.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Gasverteilungssystem zum Liefern gasförmigen Ausräucherungsmittels aus einer Hochdruckquelle an einen Speicherbereich bei einem niedrigen Lieferdruck vorgesehen, wobei das System umfaßt:
einen Druckregulator nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einem Gaseinlaß, der angepaßt ist, gasförmiges Ausräucherungsmittel aus einer Hochdruckquelle aufzunehmen;
und Stromüberwachungsmittel, die mit dem Gasauslaß verbunden sind, um die Stromrate von Gas aus dem Niederdruckauslaß zu dem Speicherbereich zu überwachen.
Gegebenenfalls ist die Hochdruckgasquelle ein Pestizidausräucherungsmittel in der Form eines unter Druck gesetzten Speicherzylinders, der ein Pestizid in einer verflüssigbaren Gasbasis wie CO&sub2; enthält.
Der Zylinder ist gegebenenfalls mit dem Einlaßventil des Regulators über eine geeignete Leitung verbunden. Diese Leitung umfaßt vorzugsweise ein Rückschlagventil an ihrem Ende, das zur Verbindung mit dem Zylinder angepaßt ist, um zu verhindern, daß Feuchtigkeit in das System nach dem Lösen der Verbindung eintritt, und ein Solenoidventil benachbart zu dem Regulatoreinlaßventil, um die Zufuhr selektiv abzuschneiden. Druckanzeigen und In-Line-Filter können in der Leitung auf gewöhnliche Weise eingearbeitet sein.
Es ist weiter bevorzugt, daß das Verteilungssystem ein zentrales Steuermittel umfaßt, so daß es für einen automatischen Betrieb vorprogrammiert sein kann.
In einer bevorzugten Form umfaßt das System auch Mittel, um die Abwesenheit eines Gasstroms zu detektieren, welches in einer bevorzugten Ausführungsform einen Druckdifferentialschalter umfassen kann, der angeordnet ist, um die Druckdifferenz über den Gasheizdurchgang hinweg zu messen. Der Drucksensor für den Einlaß kann in dem aktiven Kammerabschnitt des Fernregulierungselements angeordnet sein.
Es wird deutlich werden, daß der Regulator gemäß der Erfindung viele Vorteile gegenüber dem Stand der Technik aufweist. Durch Anordnen des Regulierungselements außerhalb der Leitung, wobei die Wärmeaustauschermittel dem Gasweg zugeordnet sind, muß beispielsweise das Element selbst nicht in der Lage sein, den extremen Temperaturvariationen zu widerstehen, wie es durch die meisten herkömmlichen Regulatoren in der Leitung erforderlich wäre.
Es ist auch möglich gewesen, einen Regulator zu schaffen, der ein relativ großes Diaphragma im Vergleich zu dem des Standes der Technik verwendet, wodurch die Vorrichtung im allgemeinen empfindlicher und stabiler gemacht wird.
Zwei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun lediglich beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gasverteilungssystems ist, das einen Druckregulator einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung enthält;
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Druckregulators ist;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines Druckregulators einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist; und
Fig. 4 eine schematische Draufsicht des in Fig. 3 gezeigten Regulators ist.
Zuerst mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 der Zeichnungen ist zu sehen, daß der Druckregulator 1 einen Gaseinlaß 2 und einen Gasauslaß 3 umfaßt, die dazwischen einen Gasweg definieren, der durch Pfeile 4 dargestellt ist.
Ein allgemein bei 5 gezeigtes Regulierungselement ist an einer Position fern und stromabwärts von dem Gaseinlaß 2 vorgesehen, um wirksam außerhalb der Leitung von dem Gasweg 4 zu liegen. Das Regulierungselement 5 ist mechanisch verbunden, um ein Ventil 6 an dem Einlaß 2 mittels eines ausgedehnten Aktuatorarms 7 zu betätigen.
Das Regulierungselement 5 umfaßt einen Körper 13, der durch ein Diaphragma 8 getrennt ist, um einen aktiven Kammerabschnitt 13a und einen inaktiven Abschnitt 13b zu definieren. Das Diaphragma ist durch Gasdruck gegen eine Feder 9 einer vorbestimmten Spannung verschiebbar, die in der inaktiven Kammer 13b angeordnet ist. Die Federspannung kann variiert werden, um die Regulatoreinstellung und somit die erreichte Druckreduktion einzustellen.
Das Diaphragma 8 ist mit dem Einlaßventil 6 durch den Aktuatorarm 7 verbunden, welcher sich von einem allgemeinen bei 10 gezeigten Mechanismus erstreckt, der dazu dient, die mechanische Hebelübersetzung zwischen dem Diaphragma 8 und dem Einlaßventil 6 zu vergrößern.
In dieser bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Einlaßventil 6 eine Einlaßdüse 11, wobei der Auslaß zu dieser mittels der Schaftspitze 12 geöffnet und geschlossen wird, die an dem distalen Ende des Aktuatorarms 7 angebracht ist.
In der beschriebenen Ausführungsform ist das Regulierungselement ein modifizierter Regulator der Sorte, die durch Firma REGO hergestellt und als die LV4403SR- und TR-Reihe gekennzeichnet ist.
Der gewählte REGO-Regulator ist auf 5 - 35 kPa oder 35 - 70 kPa bemessen. Das Diaphragma weist näherungsweise 100 mm Durchmesser auf und der Mechanismus 10 ist eine Schwenkverbindung, die für ein Reduktionsverhältnis von näherungsweise 5:1 sorgt. Dies dient dazu, eine Kursablenkung des Diaphragmas in der dargestellten vertikalen Richtung in eine feine Axialbewegung des Aktuatorarms 7 und der Schaftspitze 12 in Richtung zu und von der Einlaßdüse 11 weg mit einer entsprechenden Zunahme der aufgebrachten Kraft umzuwandeln. Für die dargestellte Anwendung ist eine Düse mit einem Auslaßdurchmesser von näherungsweise 1 mm bevorzugt. Das Regulierungselement umfaßt auch ein Entlastungsventil 14.
Um das Einlaßventil 6 herum an dem Gaseinlaß 2 und längs des Gasweges 4 zu dem Regulierungselement 5 befinden sich Wärmeaustauschermittel in der Form einer Heizvorrichtungseinheit, die allgemein bei 15 gezeigt ist. Diese Heizvorrichtung umfaßt einen im allgemeinen zylindrischen hohlen Körper 16, der zur Verbindung mit einem Einlaß 17 des Regulierungselements 15 mittels einer bei 18 gezeigten Schraubverbindung angepaßt ist. Die Heizvorrichtung 15 umfaßt auch eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten, sich längs erstreckenden Heizelementen 19, die in der Wand 20 des hohlen Körpers 16 befestigt sind. Ein allgemein bei 21 gezeigter Gasheizdurchgang ist in der Form einer Verrohrung 22 mit langer Länge vorgesehen, die um die Peripherie 23 des beheizten Körpers 16 herumgewickelt ist. In der beschriebenen Ausführungsform wird eine Verrohrungslänge von ungefähr 2,5 m verwendet.
Die Heizvorrichtung 15 ist derart eingerichtet, daß das Einlaßventil 6 innerhalb des hohlen Abschnitts 24 der Heizvorrichtung 15 an einem Ende 25 fern von dem Regulierungselement angeordnet ist. Der Auslaß des Ventils 6 ist in Fluidstromkommunikation mit der gewickelten Verrohrung 22 mittels eines Verbindungsdurchganges 26 gesetzt.
Wenn er in einem Gasausräucherungsmittelverteilungssystem wie in Fig. 1 gezeigt verwendet wird, ist der Gaseinlaß 2 des Druckregulators 1 über eine Leitung 30 mit einer Hochdruckquelle aus Pestizid in einer verflüssigten CO&sub2;-Basis, die in Zylinder 31 gespeichert ist, verbunden. Die Leitung 31 umfaßt vorzugsweise ein Rückschlagventil 32 an ihrem Ende, das zur Verbindung mit dem Zylinder 31 angepaßt ist. Das Rückschlagventil kann ein Ventil vom Shrader*-Typ umfassen. Dieses Ventil wird hauptsächlich verwendet, um zu verhindern, daß Luft und Feuchtigkeit in die Leitung nach dem Lösen der Verbindung der Leitung von dem Zylinder eintreten. Die Leitung 30 kann auch ein in der Leitung eingebautes Filter 33 und eine Druckanzeige 34 wie dargestellt umfassen. Ein Solenoidventil 35 und ein Stromanzeigesystem 36 sind auch in der Leitung 37 zu dem Speicherbereich des Silos vorgesehen, an welchen das Ausräucherungsmittel geliefert werden soll.
Es sind Drucksensoren 44 an der Innenseite des Regulators und außerhalb des Heizvorrichtungsrohres 22 angeordnet und mit einem Druckdifferentialschalter 45 verbunden. Der Drucksensor, der den Druck innerhalb des Regulators detektiert, ist geeignet in dem aktiven Kammerabschnitt des Regulierungselements 5 angeordnet. Der Druckdifferentialschalter 45 und elektrische Verbindungen zu den Heizvorrichtungselementen 19 sind alle mit einer zentralen Steuertafel 50 verbunden.
Im Gebrauch wird die Gasmischung in Zylinder 31, welche bei einem Druck in der Größenordnung von 5 MPa gespeichert ist, an das Einlaßventil 6 geliefert. Gas, das durch das Ventil 6 hereingelassen wird, wird um den Aktuatorarm 7 und die Verbindung 10 herum in die aktive Kammer 13a des Regulierungselements 5 geleitet.
Die Feder 9 des Regulierungselements 5 wirkt auf das Diaphragma 8, um das Diaphragma nach unten zu drücken, so daß das Ventil 6 in einen unwirksamen Zustand in der offenen Position vorgespannt ist. Wenn das Gas, das in die Kammer 13a hereingelassen wird, Druck auf die Unterseite des Diaphragmas 8 gegen die Wirkung, der Feder ausübt, wird die Schaftspitze 12 zwangsweise gegen die Einlaßdüse 11 getrieben, um dadurch den Druck des an den Gasauslaß 3 gelieferten Gases zu steuern.
Der Druckdifferentialschalter 45 überwacht die Druckdifferenz über dem Druckregulator zwischen dem Gaseinlaß, welcher der gleiche ist, wie die aktive Kammer 13a des Regulierungselements, und dem Gasauslaß Diese ist äquivalent zur Druckdifferenz über den jeweiligen Enden der gewickelten Röhre 22. Unter normalen Betriebszuständen, wenn es einen Gasstrom gibt, sollte es einen kleinen Druckabfall in der Größenordnung von 50 Pa - 68 kPa aufgrund von Druckverlusten in der Verrohrung 22 der Heizvorrichtungseinheit 15 geben. Wenn es jedoch keinen Strom gibt, gleich sich der Druck aus und es wird dadurch der Nicht-Strom-Zustand detektiert.
Die Heizvorrichtungseinheit 15 ist angepaßt, eine Temperatur innerhalb der Heizvorrichtung benachbart dem Gaseinlaß von ungefähr 25ºC aufrechtzuerhalten. Dies ist ausreichend, um sicherzustellen, daß sich kein Trockeneis bildet, und daß das Regulierungselement 5 nicht den potentiell beschädigenden Effekten von Niedertemperaturbetriebszuständen ausgesetzt ist. Dies ist besonders wichtig mit CO&sub2;, da es sich natürlich bei der Abgabe von dem Zylinder auf derart niedrige Temperaturen wie -80ºC abkühlt.
Als nächstes mit Bezug auf die Figuren 3 und 4 ist eine alternative zweite Ausführungsform eines Regulators für niedrige Stromraten gemäß der Erfindung gezeigt, und wo es angemessen ist, sind gleiche Bezugszahlen verwendet worden, um entsprechende Merkmale zu bezeichnen.
In dieser zweiten Ausführungsform weist der wärmeaustauscher 15 keinerlei Heizelemente 19 auf (siehe vorige Figuren) sondern weist statt dessen eine Vielzahl von Außenrippen 27 auf, die Umgebungswärme zu dem Gas bei einer Temperatur unter der Umgebungstemperatur in die Verrohrung 22 übertragen. Die internen Vorgänge der Vorrichtungen sind sonst im wesentlichen die gleichen wie die, die in Bezug auf die Figuren 1 und 2 beschrieben sind.
Es ist festzustellen, daß der Regulator der Erfindung für eine empfindliche und genaue Druckregulierung sorgt, was eine entsprechend empfindliche und genaue Steuerung des Gasstroms bedeutet.
Des weiteren ist der Regulator der Erfindung zu Druckreduktionen bis zu näherungsweise 50 000:1 oder selbst näherungsweise 100 000:1 in der Lage abhängig von: der Größe des verwendeten Regulierungselements; der mechanischen Hebelübersetzung, die durch den Verbindungsmechanismus 10 verliehen wird; und der Größe der Einlaßdüse 11.
Der Regulator gemäß der Erfindung ist auch gegenüber Verunreinigung sehr beständig im Vergleich zu Stromregulierungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik, insbesondere jenen, die Nadelventilbegrenzer oder andere Steuerventile und dergleichen verwenden. Bei dem Ereignis, daß es einen Verunreinigungsaufbau mit dem Regulator der Erfindung gibt, dient die resultierende Druckreduktion, die durch die Blockierung hervorgerufen wird, dazu, das Einlaßventil zu öffnen, was einen Augenblick lang Gas mit hohem Druck in das Ventil hereinläßt, wodurch der Ventilsitz automatisch gereinigt wird. Eine ähnliche Verunreinigung würde sich in einer Vorrichtung vom Nadelventiltyp nach dem Stand der Technik aufbauen und dieses blockieren.
Während ein Regulierungselement einer Konstruktion eines Diaphragmatyps dargestellt worden ist, könnte ein Regulator vom Kolbentyp oder ein anderer Regulierungsmechanismus auf eine ähnliche Weise angewendet werden.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben worden ist, werden Fachleute feststellen, daß die Erfindung in vielen anderen Formen ausgeführt werden kann.

Claims

1. Ein Druckregulator (1) zur Lieferung von Gasen bei niedrigem Druck aus einer Hochdruckquelle mit einem Gaseinlaß (2) und einem Gasauslaß (3), die einen Gasweg (4) dazwischen definieren; einem Regulierungselement (5), das stromabwärts von dem Einlaß (2) und fern von dem Gasweg (4) angeordnet ist; Ventilmitteln (6), die an dem Gaseinlaß (2) vorgesehen sind; und Wärmeaustauschermitteln (15), die angeordnet sind, um sich von den Ventilmitteln (6) und längs wenigstens eines Abschnittes des Gasweges (4) zu erstrecken; wobei das Regulierungselement (5) in Antwort auf Gasdruck federnd verschiebbar ist und mechanisch verbundene Aktuatormittel umfaßt, um die Ventilmittel (6) an dem Gaseinlaß (2) zu betätigen und somit den Gasdruck an dem Gasauslaß (3) zu regulieren, dadurch gekennzeichnet daß das Regulierungselement (5) sich außerhalb der Leitung bezüglich des Gasweges befindet.

2. Ein Druckregulator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet das sich das Wärmeaustauschermittel (15) von wenigstens dem Gaseinlaß (2) zu dem Regulierungselement (5) erstreckt

3. Ein Druckregulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das Gaseinlaßventil (6) innerhalb des Wärmeaustauschermittels (15) angeordnet ist.

4. Ein Druckregulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet das die mechanische Verbindung (7) des Regulierungselements (5) mit dem Einlaßventil (6) angepaßt ist, die mechanische Hebelübersetzung dazwischen zu vergrößern, so daß eine Kursablenkung des Regulierungselements (5) in eine feine Bewegung an dem Einlaßventil (6) mit einer entsprechenden Zunahme der darauf aufgebrachten Kraft umgewandelt wird.

5. Ein Druckregulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Wärmeaustauschermittel (15) eine Heizvorrichtung umfaßt, die einen im allgemeinen hohlen Körper (16), der angepaßt ist, sich mit dem Regulierungselement (5) zu verbinden und die mechanisch verbundenen Ventilaktuatormittel und das Einlaßventil (6) aufzunehmen, ein oder mehrere extern mit Energie beaufschlagte Heizvorrichtungselemente (19), die in der Wand des hohlen Körpers (16) befestigt sind, und einen Gasheizdurchgang (21) in der Form einer Verrohrung (22) mit langer Länge, aufweist, die um die Peripherie des beheizten hohlen Körpers (16) herumgewickelt ist, das heißt in Fluidstromkommunikation mit dem Einlaßventil (6).

6. Ein Druckregulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß das Wärmeaustauschermittel (15) eine nicht mit Energie beaufschlagte Umgebungsheizvorrichtung umfaßt, die einen hohlenn Körper (16), der angepaßt ist, sich mit dem Einlaß des Regulierungselements (5) zu verbinden und das mechanisch verbundene Ventilaktuatormittel und das Einlaßventil (6) aufzunehmen, und einen Umgebungstemperaturgasheizdurchgang (21) in der Form einer Verrohrung (22) mit langer Länge aufweist, die um die Peripherie des hohlen Körpers (16) herumgewickelt ist, das heißt in Fluidstromkommunikation mit dem Einlaßventil (6).

7. Ein Druckregulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß das Wärmeaustauschermittel (15) Außenrippen (27) umfaßt, die angepaßt sind, Wärme mit der angrenzenden Umgebungsluft auszutauschen.

8. Ein Druckregulator nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß das Einlaßventil (6) eine Einlaßdüse (2) umfaßt, die innerhalb des hohlen Abschnittes (16) der Heizvorrichtung angeordnet ist, und welche betreibbar einem Aktuatorarm (7) der mechanisch verbundenen Regulierungselementverbindung zugeordnet ist, wobei der Auslaß der Einlaßdüse (2) sich in Fluidstromkommunikation mit dem Gasheizdurchgang (16) befindet.

9. Ein Druckregulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Regulierungselement (5) von dem Typ ist, der eine Kammer umfaßt, die durch ein Diaphragma (8) getrennt ist, um einen aktiven, unter Druck setzbaren Abschnitt und einen inaktiven Abschnitt zu definieren, wobei das Diaphragma (8) durch Gasdruck gegen eine Feder (9) mit vorbestimmter Spannung verschiebbar ist, das Diaphragma (8) mit dem Einlaßventil (6) über eine mechanische Verbindung (7) verbunden ist, die die mechanische Hebelübersetzung vergrößert, um die Empfindlichkeit des Regulators (5) zu vergrößern.

10. Ein Druckregulator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß das Regulierungselement (5) einen modifizierten Markengasregulator der Sorte umfaßt, die von Firma REGO hergestellt wird und als die LV4403SR- und TR-Reihe gekennzeichnet ist.

11. Ein Gasverteilungssystem zum Liefern gasförmigen Ausräucherungsmittels aus einer Hochdruckquelle (31) an einen Speicherbereich bei einem niedrigen Lieferdruck, wobei das System umfaßt: einen Druckregulator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einem Gaseinlaß (2), der angepaßt ist, gasförmiges Ausräucherungsmittel aus einer Hochdruckquelle (31) aufzunehmen; und Stromüberwachungsmittel (36), die mit dem Gasauslaß (3) verbunden sind, um die Stromrate von Gas aus dem Niederdruckauslaß zu dem Speicherbereich zu überwachen.

12. Ein Gasverteilungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß die Hochdruckquelle (31) von Gas die Form eines unter Druck gesetzten Speicherzylinders aufweist, der ein Ausräucherungsmittel in einer verflüssigbaren Gasbasis enthält.

13. Ein Gasverteilungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 12, gekennzeichnet durch ein zentrales Steuermittel, so daß das System zum automatischen Betrieb vorprogrammiert sein kann.

14. Ein Gasverteilungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Druckdifferentialschalter (45), der angeordnet ist, um die Druckdifferenz zwischen dem Gaseinlaß und dem Gasauslaß des Regulators zu messen und somit die Anwesenheit von Abwesenheit eines Gasstroms zu detektieren.