DE725581C

DE725581C - Verfahren zur Entleerung und zur Fuellung von Verbrauchsbehaeltern mit Butan oder anderen Fluessiggasen

Info

Publication number: DE725581C
Application number: DEP78250D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wadim Salnikoff
Original assignee: Julius Pintsch AG
Current assignee: Julius Pintsch AG
Priority date: 1938-11-24
Filing date: 1938-11-24
Publication date: 1942-09-25

Description

Verfahren zur Entleerung und zur Füllung von Verbrauchsbehältern mit Butan oder anderen Flüssiggasen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verwendung von Butan und anderen. niedrigsiedenden Flüssiggasen, deren Druck bei niedrigen Temperaturen zu gering ist, um das Flüssiggas aus dem Brennstoffbehälter der Verbrauchsstelle, beispielsweise einem Fahrzeugantriebsmotor oder einer Haushaltsversorgung, zuzuführen und deren Verwendung daher bei dem in Deutschland herrschenden Klima nicht ohne weiteres möglich ist. Es ist bekannt, die Verwendung eines derartigen Flüssiggases dadurch zu ermöglichen, daß es aus dem Verbrauchsbehälter mittels Druckgas entnommen wird, das in einem mit dem Verbrauchsbehälter in Verbindung stehenden Druckgasbehälter gespeichert ist. Gegenstand eines älteren Patents ist, diesen Druckgasbehälter auswechselbar mit dem Verbrauchsbehälter zu verbinden. Das über dem Flüssigkeitsspiegel in- dem Verbrauchsbehälter befindliche Druckgas dehnt sich bei Öffnung des Ventils in der Entnahmeleitung des Verbrauchsbehälters aus und drückt das Flüssiggas durch die Entnahmeleitung zur Verbrauchsstelle; bei Einfüllen des Flüssiggases in den Verbrauchsbehälter wird dieses Druckgas durch den ansteigenden Flüssigkeitsspiegel weiter zusammengedrückt, wobei sein -Druck wieder ansteigt. Bei der Durchführung dieses Verfahrens hat sich gezeigt, daß bei Verwendung einiger Gase, insbesondere des an sich für diesen Zweck gut geeigneten Stickstoffs, der nach Anschluß des Druckgasbehälters sich im Verbrauchsbehälter einstellende Druck geringer ist als der Druck, der sich rechnerisch aus dem Druck des in seinem Behälter eingeschlossenen Druckgases und aus der durch Anschluß dieses Behälters an die Dampfzone des Verbrauchsbehälters herbeigeführten Vergrößerung des dem Druckgas zur Verfügung stehenden Raumes ergibt, und daß infolgedessen auch der Enddruck nach Entleerung des Verbrauchsbehälters dementsprechend geringer ist als der rechnerisch ermittelte Wert. Auch bei Wiederauffüllung des Verbrauchsbehälters mit Butan steigt der Druck des über Sem Flüssigkeitsspiegel befindlichen Gases nicht in dem an sich zu erwartenden Maß an. Dieses Absinken des Druckes im Verbrauchsbehälter wiederholt sich bei jeder Entleerung und Füllung, bis nach einer Anzahl von Entleerungen und Füllungen der Zusatzdruck nicht mehr ausreicht, um das Butan der Verbrauchsstelle unter einem genügenden Druck zuzuführen.
Diese Erscheinung rührt daher, daß sich <las Druckgas im Butan teilweise löst und mit Butan durch die Entnahmeleitung aus dem Verbrauchsbehälter entweicht. Sie macht es erforderlich, daß von Zeit zu Zeit ein neuer druckgasgefüllter Behälter an die Dämpfzone des ","erbrauchsbehälters angeschlossen wird. Hierdurch wird jedoch die Bedienung derartiger Anlagen erheblich erschwert. Da ferner. um einen unzulässig hohen Druck im Verbrauchsbehälter unter allen Umständen sicher zu vermeiden, bei jedem Anschluß eines neuen Druckbehälters der Druck im Dampfraum des Verbrauchsbehälters bis auf i ata abzusenken und zu diesem Zweck Butangas ins Freie abzulassen ist, wird auch die Betriebssicherheit derartiger Anlagen beeinträchtigt und die Wirtschaftlichkeit der Butanverwendung vermindert.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das bekannte Verfahren zur Entleerung und zur Füllung der Verbrauchsbehälter mit Butan oder andere Flüssiggase, welche bei tiefen Außentemperaturen eine zur Entleerung des Verbrauchsbehälters nicht ausreichenden Sättigungsdruck besitzen und deshalb durch Überführung von Stickstoff oder anderen permanenten Gasen, ciie bei der betreffenden tiefen Außentemperatur einen wesentlich höheren Sättigungsdruck aufweisen als das Flüssiggas, aus einem besonderen Druckbehälter in den Verbrauchsbehälter aus diesem herausgedrückt werden, dadurch zu verbessern, daß das Flüssiggas vor Überfüllung in den Verbrauchsbehälter mit dem den Zusatzdruck liefernden permanenten Gas gesättigt wird. Das Butan ist dann infolge seiner Sättigung nicht mehr in der Lage, das in den Dampfraum des Verbrauchsbehälters eingeleitete Druckgas zu lösen, so daß eine durch Lösung des Druckgases hervorgerufene Absenkung des Druckes im Verbrauchsbehälter nicht eintritt, das Druckgas nicht aufgebraucht wird und demgemäß auch nicht erneuert zu werden braucht. Ferner ergibt sich hierbei der Vorteil, daß infolge des mit abnehmendem Druck sich verringernden Lösungsvermögens des Butans bei der bei Entleerung des Verbrauchsbehälters eintretenden Druckabsenkung Stickstoff aus dem Butan frei wird, wodurch der durch die Entleerung bedingten Druckabsenkung entgegengewirkt 'wird. Die Druckkurve des Verbrauchsbehälters verläuft also wesentlich flacher als bei einem mit ungesättigtem Butan gefüllten Behälter, so daß man zwecks Erzielung des gleichen Enddruckes mit einem kleineren Dampfraum des Verbrauchsbehälters auskommt, also eine bessere Ausnutzung des Fassungsvermögens des Behälters erzielt.
Das Einführen des Stickstoffs in das Butan bann hierbei in dem Lagerbehälter erfolgen, aus dein die Verbrauchsbehälter gefüllt werden. Zweckmäßig wird, insbesondere bei großen Lagerbehältern, der Stickstoff in den oder die bei einem bekannten Umfüllverfahren zwischen dem Lagerbehälter und dein zu füllenden Verbrauchsbehälter angeordneten Zwischenbehälter eingeführt, da dann das Butan im Lagerbehälter nur unter seinem ausschließlich von der Temperatur abhängigen Sättigungsdruck steht und der Lagerbehälter also verhältnismäßig dünnwandig ausgeführt werden kann.
Der Stickstoff wird mittels eines an einen Stickstoffvorratsbehälter angeschlossenen und in die Butanfüllung des Lagerbehälters bzw. des Zwischenbehälters eintauchenden Rohres eingeführt, so daß der aus diesem Rohr austretende Stickstoff durch die Butanfüllung des Behälters hindurchströmen muß, wobei diese sich mit Stickstoff sättigt. Die Stickstoffzufuhr wird bei Erreichen eines bestimmten Druckes in der Dampfzone des betreffenden Behälters von Hand oder auch selbsttätig mittels eines in der Stickstoffzuleitung angeordneten Druckreglers unterbrochen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, und zwar zeigt: Abb. i eine Anlage, bei der der Stickstoff in den Lagerbehälter eingeführt wird, Abb. 2 eine Anlage, bei der die Einführung des Stickstoffes in den Zwischenbehältern der Umfüllanlage vorgenommen wird.
In den Lagerbehälter i der in Abb. i dargestellten Anlage, aus dem das Butan mittels der Flüssigkeitspumpe 2 und der Leitung 3 in den zu füllenden, an eine der Zapfstellen .I angeschlossenes Verbrauchsbehälter 5 übergeführt wird, ist ein in die Füllung desselben tauchendes Rohr 6 angeordnet, das über die Leitung 7 an die mit unter Druck stehendem Stickstoff gefüllte Flasche 8 angeschlossen ist. Nach Füllung des Behälters i mit Butan werden das Ventil 9 in der Leitung 7 und das Ventil io der Flasche 8 geöffnet und so Stickstoff in die Butanfüllung des Behälters i geleitet, die sich hierbei mit Stickstoff sättigt. Mittels des Manometers i i wird der sich hierbei im Behälter i einstellende Druck beobachtet, und nach Erreichen eines bestimmten Druckes wird die Stickstoffzufuhr unterbrochen. In der Leitung 7 kann neben dem Ventil 9 ein Druckregler angeordnet werden, der selbsttätig die Stickstoffzufuhr absperrt, wenn der Druck im Behälter i einen bestimmten Wert überschreitet. Das so mit Stickstoff gesättigte Butan wird dann in den Verbrauchsbehälter 5 gepumpt.
Bei der Anlage nach Abb.2 erfolgt die Füllung des an eine der Zapfstellen 4 angeschlossenen Verbrauchsbehälters 5 aus dem Lagerbehälter i über die beiden Zwischenbehälter 15 und 15', deren Dampfräume durch die die Gaspumpe 16 enthaltende Leitung 17 verbunden sind und die durch die Leitungen 18 und 18' mit der Flüssigkeitszone des Lagerbehälters i in Verbindung stehen. Die beiden Zwischenbehälter 15 und 15' sind mit je einem Tauchrohr 6 bzw. 6' versehen, die über die Ventile i9 bzw. i g' an die von der Stickstoffflasche 8 ausgehende Leitung 7 angeschlossen sind.
In dem in der Zeichnung dargestellten Füllzustand der Anlage befindet sich in den Behältern 15 und 15' über den verschieden hochstehenden Spiegeln des mit Stickstoff gesättigten Butans Stickstoff unter hohem Druck. Die Ventile sind sämtlich, bis auf das Ventil zo' und das Zapfventil 4, geschlossen. Wird die Pumpe 16 angestellt, so saugt sie in Richtung des ,ausgezogenen Pfeiles Butandampf und Stickstoff aus dem Behälter 15 an, fördert dieses Gemisch in die Dampfzone des Behälters 15', dessen Flüssigkeitsinhalt durch die Leitung 3 zur Flasche 5 gelangt. Infolge der Absaugung durch die Pumpe 16 sinkt der Druck im Behälter 15 ab, während im Behälter i5' der Druck ansteigt, so daß die Füllung des Behälters 5 beschleunigt wird. Hat der Druck im Behälter 15 einen Wert erreicht, der kleiner ist als der Sättigungsdruck des Butans im Behälter i bei der dort herrschenden Temperatur, so wird das Ventil ui geöffnet, so daß Butan aus dem Lagerbehälter i in den Zwischenbehälter 15 strömt und diesen füllt. Nach AbschluB des Ventils 2 1 wird das Ventil i9 geöffnet und Stickstoff aus der Flasche 8 in die Butanfüllung des Behälters 15 geleitet, die sich hierbei mit Stickstoff sättigt. Nach Abschluß des Ventils i9 befindet sich die Anlage in einem dem angenommenen Anfangszustand entsprechenden Zustand, wobei lediglich die Behälter 15 und 15' vertauscht sind. In dem darauffolgenden Arbeitsgang fördert die Pumpe 16 in Richtung des gestrichelten Pfeiles, entleert hierbei den Behälter 15 über das geöffnete Ventil zo in die Flasche 5 und beseitigt den Überdruck im Behälter 15', der dann wiederum aus dem Lagerbehälter i gefüllt wird. Der Lagerbehälter i bleibt vom Stickstoff vollkommen frei, so daß niemals ein unzulässiger Druck in ihm entstehen kann.
Die Stickstoffzufuhr zu den Zwischenbehältern 15 und 15' kann durch je einen in der Zuleitung neben den Ventilen i9 und i g' angeordneten Druckregler gesteuert werden, der bei Erreichen eines bestimmten Druckes in der Dampfzone des Behälters 15 und 15' die Stickstoffzufuhr selbsttätig absperrt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Entleerung und zur Füllung von Verbrauchsbehältern mit Butan oder anderen Flüssiggasen, welche bei tiefen Außentemperaturen einen zur Entleerung des Verbrauchsbehälters nicht ausreichenden Sättigungsdruck besitzen und deshalb durch Überführung von Stickstoff oder anderen permanenten Gasen, die bei der betreffenden tiefen Außentemperatur einen wesentlich höheren Sättigungsdruck aufweisen als das Flüssiggas, aus einem besonderen Druckbehälter in den Verbrauchsbehälter aus diesem herausgedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssiggas vor Überfüllung in den Verbrauchsbehälter (5) mit dem den Zusatzdruck liefernden permanenten Gas gesättigt wird. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Sättigung des Flüssiggases dienende Druckgas in den Flüssigkeitsinhalt des Lagerbehälters (i), aus dem der Verbrauchsbehälter (5) mit Flüssiggas gefüllt wird, eingeleitet wird. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Sättigung des Flüssiggases dienende Gas in den Flüssigkeitsinhalt des oder der in an sich bekannter Weise zwischen dem Lagerbehälter (i) und dem zu füllenden Verbrauchsbehälter (5) angeordneten Zwischenbehälters (15, i5') eingeleitet wird. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung des zur Sättigung dienenden Gases in das Flüssiggas mittels eines Druckreglers gesteuert wird, der auf Änderungen des Druckes in der Dampfzone des betreffenden Behälters anspricht. 5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Lagerbehälter (i) bzw. in dem oder den zwischen dem Lagerbehälter (i) und dem zu füllenden Verbrauchsbehälter (5) befindlichen - Zwischenbehälter (15, 15') ein Tauchrohr (6) angeordnet ist, das über ein Ventil (9) und gegebenenfalls über einen vom Druck in der Dampfzone des Behälters gesteuerten Druckregler mit einem das zur Sättigung dienende Gas enthaltenden Behälter (8) in Verbindung steht.