EP0823968B1 - Hochdruckgasversorgung - Google Patents

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EP0823968B1
EP0823968B1 EP96914994A EP96914994A EP0823968B1 EP 0823968 B1 EP0823968 B1 EP 0823968B1 EP 96914994 A EP96914994 A EP 96914994A EP 96914994 A EP96914994 A EP 96914994A EP 0823968 B1 EP0823968 B1 EP 0823968B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
pressure
receiving vessel
line
liquefied
Prior art date
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EP96914994A
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English (en)
French (fr)
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EP0823968A1 (de
Inventor
Robert Adler
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Linde Gas AG
Original Assignee
Linde GmbH
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Publication date
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Publication of EP0823968B1 publication Critical patent/EP0823968B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/06—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0107—Single phase
    • F17C2225/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/01—Intermediate tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/05—Regasification

Definitions

  • the invention relates to a method for providing high pressure gas on a Place of consumption, the gas being liquefied at low pressure in a storage container is withdrawn, and continues to provide a gas supply facility for High pressure gas.
  • Gas under high pressure is required for several industrial processes. For example is used for laser cutting along the laser beam under high pressure supplied inert gas such as nitrogen to blow out the melt when cutting of a metal.
  • inert gas such as nitrogen
  • plastic melt is made into a hollow mold introduced, which then with a gas under high pressure to the Inner wall of the molded part is pressed where it cools.
  • gases with pressures between 30 and 500 bar are required, which are in gaseous or exist in the supercritical state area.
  • the vaporized gas is thermally balanced with the liquefied gas, whereby a clear phase separation disappears, which for the effective promotion of the liquefied gas under high pressure is necessary.
  • nitrogen for example after some time the critical point (-147 ° C: 33.9 bar) is exceeded, so that the nitrogen is present in the supercritical state in the storage container, whereby the Effectiveness of high pressure delivery is severely impaired.
  • the high pressure gas should If possible, the place of consumption is available at a pressure specified by the consumer can be put and an intermittent gas consumption (temporarily Use of a consumer system).
  • This object is achieved in that liquefied gas from the Storage container is introduced into a storage container, the size of such is chosen that the time period for emptying the same is shorter than that for Reaching thermal equilibrium in the storage container, and that the headspace of the storage container with vaporized gas that is outside the storage container is obtained in an evaporator, is applied until the liquefied Gas can be pumped to the place of consumption with the required high pressure, and that each time after emptying the storage container this again with liquefied Gas is filled.
  • the use according to the invention of a compared to the reservoir for liquefied Gas of much smaller sized storage container enables if necessary a continuous over a period of time required by the consumer Supply of high pressure gas if this storage container at short intervals filled with liquefied gas and emptied with vaporized high pressure gas. Since the Time period for emptying the storage container is so small that during the Emptying the thermal equilibrium cannot be achieved, one is clear Defined phase boundary between liquefied gas and injected High pressure gas always present, which increases the efficiency of the high pressure gas production is considerably increased. The period of time to empty the Storage container without reaching thermal equilibrium in the storage container can be effectively insulated against heat exchange be extended with the environment. Extreme storage tank for high pressure gas are superfluous in the method according to the invention.
  • the size of the reservoir is given the volume flow of the high pressure gas chosen at the point of use so that the contents of the storage container into one Period of time from 1 to 60 seconds, preferably from 5 to 45 seconds, in particular 10 to 30 seconds. is emptied. With such periods it is ensured that the system has no time to reach thermal equilibrium.
  • Suitable contents of the storage container are between 1 and 10 liters, preferably between 1 and 5 liters, in particular between 1 and 2 liters.
  • the size of the storage container and storage container are chosen so that the Ratio of the volume of the storage container to the volume of the storage container between 1: 500 and 1:50 000, preferably between 1: 1000 and 1:30 000, is particularly preferably between 1: 3,000 and 1:25,000.
  • the process is carried out cyclically when using a single storage container continuous filling and emptying of this storage container.
  • the liquefied gas is under high Pressure is conveyed to the place of consumption, where it is mostly in gaseous form using an evaporator Condition is transferred at a desired temperature. It can part of this vaporized high pressure gas is now branched off at the point of use and the head space of the storage container are supplied to the there to convey liquefied gas to the place of consumption. This requires a slight pressure increase of the branched gas take place.
  • the high pressure gas present in the storage container after each emptying cycle can be operated as follows:
  • the content can be sent to the Environment are released or via a pressure reducer in low pressure gas be converted, especially if there is a low-pressure gas network at the point of use is present, or low pressure gas is needed for other purposes.
  • the content of vaporized gas can be exchanged with the heat to the place of consumption conducted liquefied gas are cooled and then expanded, whereby it liquefies in part, then this re-liquefied gas can be Circuit with liquefied gas can be returned.
  • the evaporated high pressure gas cools down greatly with the liquefied gas, so that it is largely liquefied during the subsequent relaxation. This liquefied Gas is used again.
  • two or more are connected in parallel Storage tank used which is cycled with liquefied gas from the storage tank filled and emptied by means of vaporized gas under high pressure.
  • Storage tank used which is cycled with liquefied gas from the storage tank filled and emptied by means of vaporized gas under high pressure.
  • the considerably smaller volume of the storage container compared to that of the storage container ensures the feasibility of the method according to the invention.
  • Processes can hold storage containers with a capacity of for example 6000 liters or less, but also tanks with a capacity of 30,000 liters are used, depending on the gas consumption at the point of use.
  • the storage containers with a content of 1 to about 10 liters dimensioned smaller by several orders of magnitude.
  • a favorable second embodiment is in the discharge for liquefied gas an evaporator arranged under high pressure to the place of consumption, the output of which is connected to a line leading to the head of one or more storage containers, wherein a pressure increasing means is provided in this line.
  • the mentioned evaporator of the first embodiment is saved and instead the existing evaporator used at the place of consumption, which liquefies the High pressure gas evaporates.
  • the high-pressure gas can be branched off from the place of consumption and into return the headspace of the storage container.
  • a discharge line for this high pressure gas is provided, either via a vent valve and leads a silencer into the environment, or via a pressure reducer communicates with a low gas pressure line, or in a gas recooler leads, in which the discharge leads into a relaxation nozzle.
  • the gas recooler can use liquefied gas from the supply line to the place of consumption are supplied, this liquefied gas in the gas recooler led high pressure gas removes heat so that this reaches the expansion nozzle has cooled so far that it is followed by relaxation reliquefied.
  • the Gas recooler has a conduit for liquefied gas that is connected to the conduit for condensed gas Gas is connected to one or more storage containers.
  • a gas supply system essentially consists of a storage container 16, in this case a tank for liquefied nitrogen, which is connected via a valve and a non-return valve to a supply container 1, which is insulated against the unwanted heat exchange with the environment, via line 17.
  • Liquefied gas can flow to the bottom of the storage container 1 via the supply line 17 due to the pressure prevailing in the storage container 16.
  • the evaporator 4 is also partly filled with liquefied gas.
  • the emptying and filling process is monitored by means of a device. which consists of a compensating valve 11, a throttle valve 12, a liquid pressure valve 10 and a differential pressure transmitter 13.
  • This device transmits signals to the control unit 19, which controls the pressure valve 6 present in line 20 in order to adjust the pressure of the high-pressure gas delivered to the place of use, and which controls the existing quick-closing valve 9 in the supply line to the place of use in order to supply the gas to the place of consumption when required. or to interrupt an accident.
  • the evaporator After filling the reservoir 1, the evaporator is started up 4, which in this case generates gaseous nitrogen, which via the pressure valve 6 flows through line 20 into the head space of the storage container 1. Is the necessary Pressure that is desired at the point of consumption is reached, the promotion of the im begins Storage container 1 existing liquefied gas through line 17 into the feed line 18 to the place of consumption. The evaporator 22 in front of the place of consumption converts this liquefied high pressure gas into gaseous.
  • a high-pressure accumulator 2 which to the Line 18 is connected, ensures in combination with a pressure build-up evaporator 3, which with both the high pressure accumulator 2 and an overflow valve 14 the evaporator 4 is connected via line 20 for the compensation of Pressure fluctuations in the supply line 18 to the place of use.
  • the pressure valve 6 and 6 is closed Open vent valve 7 with the refilling of the reservoir 1 liquefied gas from the storage container 16. This is in the storage container 1 existing vaporized high pressure gas via the vent valve 7 and the silencer 5 released to the environment.
  • the whole process of emptying and Filling takes about 20 to 30 seconds.
  • During refilling of the reservoir 1 there is no interruption of the high pressure gas supply on Place of consumption. since sufficient high-pressure gas is still present in the feed line 18.
  • receiving reservoir is no thermal compensation according to the invention between liquefied gas and high pressure gas added to the headspace possible. This results in an effective, fast promotion that takes place continuously, depending on the size of the storage container 16, the respective method at the point of use can be done over long periods of time.
  • the storage container 16 a nitrogen tank with a capacity of 30,000 liters be.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a gas supply system according to the invention that is comparable with FIG. 1, also with a storage container 16 for liquefied gas under relatively low pressure, a storage container 1, the volume of which is several dimensions below that of the storage container 16, a unit monitoring the filling and emptying, consisting of the components with the reference numbers 10 to 13, a further unit for equalizing pressure fluctuations, consisting of the high-pressure accumulator 2, the pressure build-up evaporator 3 and the pressure control 8, finally a control unit 19 and the pressure build-up evaporator 4 and a further evaporator 22 for liquefied high-pressure gas on Place of consumption.
  • a storage container 16 for liquefied gas under relatively low pressure a storage container 16 for liquefied gas under relatively low pressure
  • a storage container 1 the volume of which is several dimensions below that of the storage container 16
  • a unit monitoring the filling and emptying consisting of the components with the reference numbers 10 to 13
  • a further unit for equalizing pressure fluctuations consisting of the high-pressure
  • the vaporized high-pressure gas used for emptying the reservoir 1 is fed into a nitrogen low-pressure network via a pressure reducer 15 (low-pressure solenoid valve) which is arranged in the discharge line 21 from the head space of the reservoir 1 and from the control unit 19 is opened in each case after an emptying phase of the storage container 1.
  • a pressure reducer 15 low-pressure solenoid valve
  • the mode of operation of the gas supply system shown in FIG. 3 essentially corresponds to that discussed in the previous figures, but the high-pressure gas used for conveying is liquefied again and returned to the circuit.
  • the discharge line 21 leads from the head space of the storage container 1 via the vent valve 7 into the gas recooler 24, which in turn is integrated in the supply line 18 for liquefied high-pressure gas to the place of consumption.
  • the vent valve 7 When the vent valve 7 is open, high-pressure gas flows from the emptied storage container 1 via the line 21 into the gas recooler 24, in which heat exchange takes place with liquefied high-pressure gas, as a result of which the high-pressure gas is strongly cooled.
  • the vaporized high-pressure gas cools to approximately 120 K, is expanded in the expansion nozzle 25, as a result of which it liquefies, and can subsequently develop a non-return flap in the discharge line 26 from the gas recooler into the supply line 17 to the storage container 1 can be returned.
  • a return of the gas portion to the reservoir 16 via line 23 is also possible.
  • the gas supply system shown in Figure 3 works as a closed system without any losses.
  • FIG. 4 A further design option for a gas supply system according to the invention is shown in FIG. 4 .
  • the same device components are also identified here with the same reference numerals.
  • two receptacles 1 and 1 ' which are insulated against unwanted heat exchange with the environment, are integrated here and are filled and emptied cyclically.
  • a storage tank 16 for liquefied nitrogen one of the two storage containers 1 and 1 'is filled via line 17 into the bottom of the storage container.
  • Both storage containers 1 and 1 'each contain a level probe attached to the head space, which completes the filling process.
  • One of the two storage containers 1 and 1 ' is filled by suitably adjusting the diversion arrangement 30 with the four non-return flaps shown.
  • gas present at the point of use is branched off under high pressure from the evaporator 22 in operation and conducted back via line 27 into the headspace of the storage container in question.
  • the fan 28 increases the pressure, for which, in particular, a reciprocating piston compressor can be used.
  • the supply of the recirculated vaporized high pressure gas into the respective storage container 1 or 1 takes place via the switch block 29 via the two three-way valves shown.
  • the evaporator 22 can be initially filled with the bypass valve 31 open and the diversion arrangement 30 closed in order to be able to start the system.
  • the blower 28 ensures a pressure increase of 0.5 to 2 bar, which is necessary to return the high-pressure gas back into the head space of the respective storage container 1 or 1 '. In this way, liquefied gas reaches the line 18, which leads to the evaporator 22 at the point of use, via the diverter arrangement 30 with its check valves.
  • the volume of both storage containers 1 and 1 ' is several Dimensions smaller than the volume of the storage container 16, which is usually one tank system installed at the consumer for liquid gas represents with a capacity of several thousand liters. In this embodiment a volume of 1.8 liters is used for the storage containers 1 and 1 '.
  • the time for emptying each storage container 1 and 1 ' is about 20 Seconds. thereby ensuring according to the invention that the to achieve the thermal equilibrium of the system fell short of the time required remains. This means that there is a clear phase boundary during the entire emptying process secured between liquefied gas and high pressure gas, the for fast emptying of the respective storage container under high pressure worries.
  • the line 27 with the fan saves 28 the use of a separate evaporator for the respective storage container.
  • a gas supply system according to the invention can be advantageous deploy.
  • the system is extremely cost-saving and can be adjusted depending on the size of the storage container 16 use continuously over very long periods of time. Especially uneconomical high-pressure gas units can be found at the point of use save on.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung von Hochdruckgas an einem Verbrauchsort, wobei das Gas verflüssigt mit niedrigem Druck einem Vorratsbehälter entnommen wird, und weiterhin eine Gasversorgungsanlage für die Bereitstellung von Hochdruckgas.
Für mehrere industrielle Verfahren wird Gas unter hohem Druck benötigt. Beispielsweise dient beim Laserschneiden ein entlang des Laserstrahls unter hohem Druck zugeführtes Inertgas wie Stickstoff zum Ausblasen der Schmelze beim Schneiden eines Metalls. Beim Gasinnendruckverfahren wird in eine Hohlform Kunststoffschmelze eingebracht, die anschließend mit einem Gas unter hohem Druck an die Innenwand des Formteils gepreßt wird, wo sie sich abkühlt. Bei derartigen Verfahren werden Gase mit Drücken zwischen 30 und 500 bar benötigt, die im gasförmigen oder im überkritischen Zustandsbereich vorliegen.
Bisher erfolgte die Gasversorgung bei derartigen Verfahren mit Gas aus Flaschenbündeln oder Druckgasbehältern, in denen das Gas unter hohem Druck vorliegt. Eine andere Methode besteht darin, das Gas verflüssigt unter hohem Druck zum Verbrauchsort zu fördern, wo es mittels eines Verdampfers verdampft wird. Zur Förderung des Gases wird ein Teil des verflüssigten Gases aus einem Vorratsbehälter entzogen, durch einen separaten Verdampfer geführt und anschließend in den Kopfraum des Vorratsbehälters eingeleitet, um dort den Druck solange zu erhöhen, bis der gewünschte Druck erreicht ist, mit dem das Gas zum Verbrauchsort gefördert werden soll. Ein Nachteil dieser Methode ist, daß die Vorratsbehälter mit einem Fassungsvermögen von beispielsweise 6000 Litem und mehr wiederholt mit verflüssigtem Gas befüllt werden müssen, wobei diese Betankung gegen einen hohen Druck im Vorratsbehälter erfolgt, was erhebliche Kosten verursacht. Zum anderen findet nach einiger Zeit der Beaufschlagung des Kopfraumes des Vorratsbehälters mit verdampftem Gas ein thermischer Ausgleich des verdampften Gases mit dem verflüssigten Gas statt, wodurch eine klare Phasentrennung verschwindet, die zur effektiven Förderung des verflüssigten Gases unter Hochdruck notwendig ist. Bei Stickstoff kann beispielsweise nach einiger Zeit der kritische Punkt (-147°C: 33,9 bar) überschritten werden, so daß der Stickstoff im überkritischen Zustand im Vorratsbehälter vorliegt, wodurch die Effektivität der Hochdruckförderung stark beeinträchtigt wird.
Diese Nachteile treten beispielsweise auch bei einem Verfahren gemäß der EP-0 416 630 auf, in der eine Druckerhöhung in einem Vorratsbehälter, beispielsweise für verflüssigten Stickstoff, zum einen dadurch vorgesehen ist, daß ein Verdampfer in einer Rückführleitung vom Boden zum Kopf des Vorratsbehälters angeordnet ist, zum anderen mittels einer Pumpe verflüssigtes Gas aus dem Vorratsbehälter abgezogen, durch einen weiteren Verdampfer geführt und das entstehende Hochdruckgas in Flaschenbündeln gespeichert wird, von denen aus es wieder dem Kopfraum des Vorratsbehälters für verflüssigtes Gas zur Druckbeaufschlagung zugeführt werden kann. Neben dem obengenannten Nachteil ist bei einem derartigen Verfahren eine aufwendige Befüllung von Flaschenbündeln vonnöten, die weitere Zu- und Ableitungen mit Ventilen, einer Pumpe und einem Verdampfer erforderlich machen.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es folglich, ein Verfahren und eine Anlage zur Bereitstellung von Hochdruckgas an einem Verbrauchsort zu entwickeln, wobei das Gas verflüssigt mit einem niedrigen Druck einem Vorratsbehälter entnommen wird, bei denen die Förderung des Gases mit größerer Effektivität erfolgt und der apparative und energetische Aufwand gesenkt werden. Zusätzlich sollte das Hochdruckgas am Verbrauchsort möglichst mit einem vom Verbraucher festgelegten Druck zur Verfügung gestellt werden können und einen intermittierenden Gasverbrauch (zeitweise Benutzung einer Verbraucheranlage) zulassen können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß verflüssigtes Gas aus dem Vorratsbehälter in einen Vorlagebehälter eingeleitet wird, dessen Größe derart gewählt wird, daß die Zeitspanne zur Entleerung desselbigen kleiner ist als die zum Erreichen des thermischen Gleichgewichts in dem Vorlagebehälter, und daß der Kopfraum des Vorlagebehälters mit verdampftem Gas, das außerhalb des Vorlagebehälters in einem Verdampfer gewonnen wird, beaufschlagt wird, bis das verflüssigte Gas mit dem benötigten Hochdruck zum Verbrauchsort gefördert werden kann, und daß jeweils nach Entleerung des Vorlagebehälters dieser emeut mit verflüssigtem Gas befüllt wird.
Der erfindungsgemäße Einsatz eines im Vergleich zum Vorratsbehälter für verflüssigtes Gas wesentlich kleiner dimensionierten Vorlagebehälters ermöglicht im Bedarfsfall eine über eine vom Verbraucher benötigte Zeitspanne kontinuierliche Versorgung mit Hochdruckgas, wenn dieser Vorlagebehälter in kurzen Zeitabständen mit verflüssigtem Gas gefüllt und mit verdampftem Hochdruckgas entleert wird. Da die Zeitspanne zur Entleerung des Vorlagebehälters so gering ist, daß während der Entleerung das thermische Gleichgewicht nicht erreicht werden kann, ist eine klar definierte Phasengrenze zwischen verflüssigtem Gas und aufgepreßtem Hochdruckgas immer vorhanden, wodurch der Wirkungsgrad der Hochdruckgasförderung beträchtlich erhöht ist. Die Zeitspanne zur Entleerung des Vorlagebehälters ohne Erreichen eines thermischen Gleichgewichts im Vorlagebehälter kann wirksam durch eine Isolierung des Vorlagebehälters gegen Wärmetausch mit der Umgebung verlängert werden. Exteme Speicherbehälter für Hochdruckgas sind beim erfindungsgemäßen Verfahren überflüssig. Nachdem der Vorlagebehälter entleert ist, erfolgt sogleich eine Wiederbefüllung, während am Verbrauchsort beispielsweise noch anstehendes verflüssigtes Gas verdampft wird. Die Wiederbefüllung kann in kurzer Zeit erfolgen. z.B. durch Ausnutzung des hydrostatischen Drucks im Vorratsbehälter für das verfiüssigte Gas gegenüber dem Vorlagebehälter.
Besondere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dadurch zu erzielen, daß das verflüssigte Gas geregelt verdampft wird und der Druck auf den benötigten Verbrauchsdruck am Verbrauchsort exakt eingestellt wird.
Die Größe des Vorlagebehälters wird bei gegebenem Volumenstrom des Hochdruckgases am Verbrauchsort derart gewählt, daß der Inhalt des Vorlagebehälters in einere Zeitspanne von 1 bis 60 Sekunden, vorzugsweise von 5 bis 45 Sekunden, insbesondere 10 bis 30 Sekunden. entleert wird. Bei derartigen Zeitspannen ist sichergestellt, daß dem System keine Zeit zum Erreichen des thermischen Gleichgewichts verbleibt.
Geeignete Inhalte des Vorlagebehälters liegen zwischen 1 und 10 Litern, vorzugsweise zwischen 1 und 5 Litem, insbesondere zwischen 1 und 2 Litem. Mit Vorteil werden die Größe von Vorlagebehälter und Vorratsbehälter so gewählt, daß das Verhältnis des Volumens des Vorlagebehälters zum Volumen des Vorratsbehälter zwischen 1:500 und 1:50 000, vorzugsweise zwischen 1:1000 und 1:30 000, besonders bevorzugt zwischen 1:3 000 und 1:25 000 liegt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt bei Verwendung eines einzigen Vorlagebehälters taktweise eine kontinuierliche Befüllung und Entleerung dieses Vorlagebehälters.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird der Kopfraum des Vorlagebehälters mit verdampftem Gas beaufschlagt, das einem Verdampfer am Verbrauchsort entnommen wird. Wie eingangs erwähnt, wird das verflüssigte Gas unter hohem Druck zum Verbrauchsort gefördert, wo es meist mittels eines Verdampfers in gasförmigen Zustand bei einer gewünschten Temperatur übergeführt wird. Es kann nunmehr ein Teil dieses verdampften Hochdruckgases am Verbrauchsort abgezweigt und dem Kopfraum des Vorlagebehälters zugeführt werden, um das dort befindliche verflüssigte Gas zum Verbrauchsort zu fördem. Hierzu muß eine geringe Druckerhöhung des abgezweigten Gases stattfinden.
Mit dem nach jedem Entleerungstakt im Vorlagebehälter vorhandenen Hochdruckgas kann wie folgt verfahren werden: Der Inhalt kann über ein Entlüftungsventil an die Umgebung abgegeben werden oder über einen Druckminderer in Niederdruckgas gewandelt werden, insbesondere wenn ein Niederdruckgasnetz am Verbrauchsort vorhanden ist, oder Niederdruckgas zu anderen Zwecken benötigt wird. Weiterhin kann der Inhalt an verdampftem Gas durch Wärmetausch mit dem zum Verbrauchsort geleiteten verflüssigten Gas abgekühlt und anschließend entspannt werden, wodurch er sich zum Teil verflüssigt, anschließend kann dieses wiederverflüssigte Gas in den Kreislauf mit verflüssigtem Gas rückgeleitet werden. Bei letztgenannten Alternative kühlt sich das verdampfte Hochdruckgas mit dem verflüssigten Gas stark ab, so daß es bei der anschließenden Entspannung zum großen Teil verflüssigt wird. Dieses verflüssigte Gas wird emeut verwendet.
In einer besonders günstigen Ausgestaltung werden zwei oder mehr parallel geschaltete Vorlagebehälter verwendet, die zyklisch mit verflüssigtem Gas aus dem Vorratsbehälter befüllt und mittels verdampftem Gas unter Hochdruck entleert werden. Hierdurch wird die Kontinuität der Hochdruckgaseversorgung verbessert und Druckschwankungen verringert.
Sind größere Gasmengen zu fördem, können auch zwei oder mehr parallel geschaltete Vorlagebehälter gleichzeitig mit verflüssigtem Gas aus dem Vorratsbehälter befüllt und mittels verdampftem Gas unter Hochdruck entleert werden.
Eine entsprechende Gasversorgungsanlage zur Bereitstellung von Hochdruckgas an einem Verbrauchsort, bei der ein Vorratsbehälter vorgesehen ist, der den Gaseverbrauch über einen größeren Zeitraum deckt und verflüssigtes Gas unter niedrigem Druck enthält, weist mindestens einen Vorlagebehälter mit erheblich kleinerem Volumen auf, wobei jeder dieser Vorlagebehälter mit dem Vorratsbehälter über eine Leitung verbunden ist, weiterhin ist am Kopf eines jeden Vorlagebehälters eine Zuleitung für verdampftes Gas unter Hochdruck angebracht und am Boden eines jeden Vorlagebehälters eine Ableitung für verflüssigtes Gas unter Hochdruck zum Verbrauchsort vorgesehen.
Das erheblich kleinere Volumen des Vorlagebehälters gegenüber dem des Vorratsbehälters sichert die Ausführbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens. Für das erfindungsgemäße Verfahren können Vorratsbehälter mit einem Fassungsvermögen von beispielsweise 6000 Litem oder weniger, aber auch Tanks mit einem Fassungsvermögen von 30 000 Litem verwendet werden, je nach Gaseverbrauch am Verbrauchsort. Im Vergleich hierzu sind die Vorlagebehälter mit einem Inhalt von 1 bis etwa 10 Liter um mehrere Größenordnungen kleiner dimensioniert.
Zur Erzeugung von Hochdruckgas, das den verflüssigten Gasinhalt aus einem Vorlagebehälter fördert, ist in einer ersten Ausgestaltungsmöglichkeit vom Boden des Vorlagebehälters eine Zuleitung zu einem Verdampfer geführt, von dem eine Leitung zum Kopf des Vorlagebehälters abgeht.
In einer günstigen zweiten Ausführungsform ist in der Ableitung für verflüssigtes Gas unter Hochdruck zum Verbrauchsort ein Verdampfer angeordnet, dessen Ausgang mit einer Leitung verbunden ist, die zum Kopf eines oder mehrerer Vorlagebehälter führt, wobei in dieser Leitung ein Druckerhöhungsmittel vorgesehen ist. In diesem Fall wird der erwähnte Verdampfer der ersten Ausführungsform eingespart und stattdessen der bereits vorhandene Verdampfer am Verbrauchsort verwendet, der das verflüssigte Hochdruckgas verdampft. Durch geringfügige Druckerhöhung mit einem Kompressor, einer Pumpe oder einem Gebläse, insbesondere mittels eines Pendelkolbenkompressors (Delta-bar), läßt sich das Hochdruckgas vom Verbrauchsort abzweigen und in den Kopfraum des Vorlagebehälters zurückführen.
Zur Entsorgung oder zur Wiederverwertung des Hochdruckgasinhalts in einem jeden Vorlagebehälter nach dessen Entleerung sind am Kopf eines jeden Vorlagebehälters eine Ableitung für dieses Hochdruckgas vorgesehen, die entweder über ein Entlüftungsventil und einen Schalldämpfer in die Umgebung führt, oder über einen Druckminderer mit einer Niedriggasdruckleitung in Verbindung steht, oder in einen Gasrückkühler führt, in dem die Ableitung in einer Entspannungsdüse mündet. Im letzteren Fall kann der Gasrückkühler mit verflüssigtem Gas aus der Zuleitung zum Verbrauchsort versorgt werden, wobei dieses verflüssigte Gas dem in den Gasrückkühler geführten Hochdruckgas Wärme entzieht, so daß dieses beim Erreichen der Entspannungsdüse so weit abgekühlt ist, daß es sich durch die anschließende Entspannung wiederverflüssigt. Zur Wiederverwendung dieses verflüssigten Gases weist der Gasrückkühler eine Ableitung für verflüssigtes Gas auf, die mit der Zuleitung für verflüssigtes Gas in einen oder mehrere Vorlagebehälter verbunden ist.
Im folgenden soll in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Figuren die erfindungsgemäße Hochdruckgasversorgung detailliert erläutert werden.
Figur 1
zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Gasversorgungsanlage in einer Ausführungsform, bei der das zur Förderung des verflüssigten Gases verwendete verdampfte Hochdruckgas verworfen wird.
Figur 2
zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gasversorgungsanlage, bei der verdampftes Hochdruckgas in ein Niederdrucknetz eingespeist wird.
Figur 3
zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der verdampftes Hochdruckgas wieder verflüssigt und in den Kreislauf rückgeführt wird.
Figur 4
zeigt schließlich eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gasversorgungsanlage, bei der zwei parallel geschaltete Vorlagebehälter abwechselnd zur Förderung verflüssigten Hochdruckgases eingesetzt werden.
Eine Gasversorgungsanlage gemäß Figur 1 besteht im wesentlichen aus einem Vorratsbehälter 16, in diesem Fall ein Tank für verflüssigten Stickstoff, der über ein Ventil und eine Rückschlagklappe mit einem gegen ungewollten Wärmetausch mit der Umgebung isolierten Vorlagebehälter 1 über Leitung 17 verbunden ist. Verflüssigtes Gas kann aufgrund des im Vorratsbehälter 16 herrschenden Drucks über die Zuleitung 17 zum Boden des Vorlagebehälters 1 fließen. Gleichzeitig wird bei der Befüllung des Vorlagebehälters 1 mit verflüssigtem Gas auch der Verdampfer 4 zum Teil mit verflüssigtem Gas gefüllt. Der Entleerungs- und Befüllungsvorgang wird mittels einer Einrichtung überwacht. die aus einem Ausgleichsventil 11, einem Drosselventil 12, einem Flüssig-Druckventil 10 und einem Differenzdrucktransmitter 13 besteht. Diese Einrichtung übermittelt Signale an die Steuereinheit 19, die das in Leitung 20 vorhandene Druckventil 6 ansteuert, um den Druck des zum Verbrauchsort geförderten Hochdruckgases einzustellen, und die in der Zuleitung zum Verbrauchsort das vorhandene Schnellschlußventil 9 ansteuert, um die Gaszuleitung zum Verbrauchsort im Bedarfs- oder aber Störfall zu unterbrechen.
Nach Befüllung des Vorlagebehälters 1 erfolgt die Inbetriebnahme des Verdampfers 4, der in diesem Fall gasförmigen Stickstoff erzeugt, welcher über das Druckventil 6 durch Leitung 20 in den Kopfraum des Vorlagebehälters 1 strömt. Ist der notwendige Druck, der am Verbrauchsort gewünscht wird, erreicht, beginnt die Förderung des im Vorlagebehälter 1 vorhandenen verflüssigten Gases durch Leitung 17 in die Zuleitung 18 zum Verbrauchsort. Der Verdampfer 22 vor dem Verbrauchsort verwandelt das verflüssigte Hochdruckgas in gasförmiges. Ein Hochdruckspeicher 2, der an die Leitung 18 angeschlossen ist, sorgt in Kombination mit einem Druckaufbauverdampfer 3, der sowohl mit dem Hochdruckspeicher 2 als auch über ein Überströmventil 14 mit dem Verdampfer 4 über Leitung 20 in Verbindung steht, für den Ausgleich von Druckschwankungen in der Zufuhrleitung 18 zum Verbrauchsort.
Sobald der Vorlagebehälter 1 entleert ist, erfolgt bei geschlossenem Druckventil 6 und geöffnetem Entlüftungsventil 7 die Wiederbefüllung des Vorlagebehälters 1 mit verflüssigtem Gas aus dem Vorratsbehälter 16. Hierbei wird das im Vorlagebehälter 1 vorhandene verdampfte Hochdruckgas über das Entlüftungsventil 7 und den Schalldämpfer 5 an die Umgebung abgegeben. Der gesamte Vorgang der Entleerung und Befüllung nimmt etwa 20 bis 30 Sekunden in Anspruch. Während der Wiederbefüllung des Vorlagebehälters 1 erfolgt keine Unterbrechung der Hochdruckgasversorgung am Verbrauchsort. da noch genügend Hochdruckgas in der Zuleitung 18 ansteht. Während des etwa 20 Sekunden dauernden Entleerungsvorganges des etwa 2 Liter aufnehmenden Vorlagebehälters ist erfindungsgemäß kein thermischer Ausgleich zwischen verflüssigtem Gas und in den Kopfraum zugegebenem Hochdruckgas möglich. Dies bewirkt eine effektive, schnelle Förderung, die kontinuierlich erfolgt, wobei je nach Größe des Vorratsbehälters 16 das jeweilige Verfahren am Verbrauchsort über geraume Zeiten vorgenommen werden kann. Beispielsweise kann der Vorratsbehälter 16 ein Stickstofftank mit einem Fassungsvermögen von 30 000 Litem sein.
Die bisherigen Nachteile bei der Versorgung mit Hochdruckgas durch den Einsatz großer, etwa 6000 Liter fassender Vorratsbehälter, wie sie in der Beschreibungseinleitung aufgezeigt sind, werden beim erfindungsgemäßen Verfahren ausgeschaltet. Eine kontinuierliche Hochdruckgasversorgung am Verbrauchsort über geraume Zeitspannen ist möglich. wobei die Versorgung problemlos unterbrochen werden kann, wenn beispielsweise eine Laseranlage als Verbraucher intermittierend arbeitet oder für eine bestimmmte Zeit nicht in Betrieb ist. Die erfindungsgemäße Anlage ermöglicht eine geregelte Verdampfung des verflüssigten Gases und ein exaktes Einstellen des Druckes auf den gewünschten Verbrauchsdruck am Verbrauchsort.
Figur 2 zeigt eine mit Figur 1 vergleichbare Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gasversorgungsanlage, ebenfalls mit einem Vorratsbehälter 16 für verflüssigtes Gas unter relativ niedrigem Druck, einem Vorlagebehälter 1, dessen Volumen um mehrere Dimensionen unter dem des Vorratsbehälters 16 liegt, eine die Befüllung und Entleerung überwachende Einheit, bestehend aus den Komponenten mit den Bezugsziffem 10 bis 13, eine weitere Einheit zur Vergleichmäßigung von Druckschwankungen, bestehend aus dem Hochdruckspeicher 2, dem Druckaufbauverdampfer 3 und der Drucksteuerung 8, schließlich eine Steuereinheit 19 sowie der Druckaufbauverdampfer 4 und ein weiterer Verdampfer 22 für verflüssigtes Hochdruckgas am Verbrauchsort. Im Unterschied zu Figur 1 ist hier die Einspeisung von zur Entleerung des Vorlagebehälters 1 verwendeten verdampften Hochdruckgas in ein Stickstoff-Niederdrucknetz vorgesehen über einen Druckminderer 15 (Niederdruck-Magnetventil), der in der Ableitung 21 vom Kopfraum des Vorlagebehälters 1 angeordnet ist und von der Steuereinheit 19 jeweils nach einer Entleerungsphase des Vorlagebehälters 1 geöffnet wird.
Im übrigen ist der Vorgang der Gaseversorgung mit Hochdruckgas am Verbrauchsort der gleiche, wie bereits in Figur 1 geschildert.
Auch die Funktionsweise der in Figur 3 dargestellten Gasversorgungsanlage entspricht im wesentlichen der in den vorigen Figuren besprochenen, jedoch wird das zur Förderung verwendete Hochdruckgas wieder verflüssigt und dem Kreislauf wieder zugeführt. Hierzu führt die Ableitung 21 vom Kopfraum des Vorlagebehälters 1 über das Entlüftungsventil 7 in den Gasrückkühler 24, welcher seinerseits in die Versorgungsleitung 18 für verflüssigtes Hochdruckgas zum Verbrauchsort integriert ist. Bei geöffnetem Entlüftungsventil 7 strömt Hochdruckgas aus dem entleerten Vorlagebehälter 1 über die Leitung 21 in den Gasrückkühler 24, in dem ein Wärmeaustausch mit verflüssigtem Hochdruckgas stattfindet, wodurch es zur starken Abkühlung des Hochdruckgases kommt. Bei einer Temperatur des gasförmigen Hochdruckgases von beispielsweise etwa 280 K und einer Temperatur des verflüssigten Hochdruckgases von etwa 110 K kühlt sich das verdampfte Hochdruckgas auf etwa 120 K ab, wird in der Entspannungsdüse 25 entspannt, wodurch es sich verflüssigt, und kann im weiteren Verlauf über eine Rückschlagklappe in der Ableitung 26 vom Gasrückkühler in die Zuleitung 17 zum Vorlagebehälter 1 wieder zurückgeführt werden. Auch eine Rückleitung des Gasanteils in den Vorratsbehälter 16 über die Leitung 23 ist möglich. Die in Figur 3 dargestellte Gasversorgungsanlage arbeitet als geschlossenes System ohne jegliche Verluste.
Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit für eine erfindungsgemäße Gasversorgungsanlage ist in Figur 4 dargestellt. Gleiche Vorrichtungsbestandteile sind auch hier mit gleichen Bezugsziffem bezeichnet. Im Unterschied zu den Gasversorgungsanlagen der vorhergehenden Figuren sind hier zwei gegen ungewollten Wärmetausch mit der Umgebung isolierte Vorlagebehälter 1 und 1' integriert, die zyklisch befüllt und entleert werden. Ausgehend von einem Vorratstank 16 für verflüssigten Stickstoff erfolgt die Befüllung eines der beiden Vorlagebehälter 1 bzw. 1' über Leitung 17 in den Boden des Vorlagebehälters. Beide Vorlagebehälter 1 und 1' enthalten jeweils eine am Kopfraum angebrachte Niveausonde, die den Befüllungsvorgang abschließt. Die Befüllung eines der beiden Vorlagebehälter 1 und 1' erfolgt durch geeignete Einstellung der Umleitanordnung 30 mit den vier dargestellten Rückschlagklappen. Nach Befüllung eines Vorlagebehälters wird von dem in Betrieb befindlichen Verdampfer 22 am Verbrauchsort vorhandenes Gas unter Hochdruck abgezweigt und über die Leitung 27 zurück in den Kopfraum des jeweiligen Vorlagebehälters geleitet. Hierbei erfolgt eine Druckerhöhung durch das Gebläse 28, für das insbesondere ein Pendelkolbenkompressor eingesetzt werden kann. Die Zuleitung des rückgeführten verdampften Hochdruckgases in den jeweiligen Vorlagebehälter 1 oder 1' erfolgt über den Umschaltblock 29 über die beiden dargestellten Dreiwegeventile. Eine Initialbefüllung des Verdampfers 22 kann bei geöffnetem Bypassventil 31 und geschlossener Umleitanordnung 30 erfolgen, um das System starten zu können. Das Gebläse 28 sorgt für eine Druckerhöhung von 0,5 bis 2 bar, die erforderlich ist, um das Hochdruckgas zurück in den Kopfraum des jeweiligen Vorlagebehälters 1 oder 1' zurückzuleiten. Über die Umleitanordnung 30 mit ihren Rückschlagklappen gelangt auf diese Weise verflüssigtes Gas unter hohem Druck in die Leitung 18, die zum Verdampfer 22 am Verbrauchsort führt.
Beide Vorlagebehälter 1 und 1' sind erfindungsgemäß in ihrem Volumen um mehrere Dimensionen kleiner als das Volumen des Vorratsbehälters 16, der üblicherweise eine beim Verbraucher installierte Tankanlage für flüssiges Gas darstellt mit einem Fassungsvermögen von mehreren tausend Litem. In diesem Ausführungsbeispiel werden für die Vorlagebehälter 1 und 1' jeweils ein Fassungsvolumen von 1,8 Litern verwendet. Die Zeit zur Entleerung eines jeden Vorlagebehälters 1 und 1' beträgt etwa 20 Sekunden. wodurch erfindungsgemäß sichergestellt ist, daß die zum Erreichen des thermischen Gleichgewichts des Systems notwendige Zeitspanne unterschritten bleibt. Hierdurch ist während des gesamten Entleerungsvorgangs eine klare Phasengrenze zwischen verflüssigtem Gas und aufgedrücktem Hochdruckgas gesichert, die für eine schnelle Entleerung des jeweiligen Vorlagebehälters unter hohem Druck sorgt. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 wird, während der zweite Vorlagebehälter 1 bzw. 1' mit verflüssigtem Gas über Leitung 17 aus dem Vorratsbehälter 16 gefüllt wird, aus dem anderen Vorlagebehälter 1' bzw. 1 das gasförmige Hochdruckgas über den Umschaltblock 29, das Entlüftungsventil 7 und den Schalldämpfer 5 in die Umgebung entlassen. Selbstverständlich können auch die anderen in Figur 2 und 3 besprochenen Ausgestaltungen herangezogen werden, um das Hochdruckgas weiter zu nutzen.
Im übrigen sei darauf hingewiesen, daß sämtliche Größenverhältnisse in den Figuren 1 bis 4 nicht maßstabsgetreu sind, es sich also vielmehr um rein schematische Skizzen zur Illustration der Erfindung handelt.
Bei der in Figur 4 gewählten Ausführungsform erspart die Leitung 27 mit dem Gebläse 28 den Einsatz eines eigenen Verdampfers für den jeweiligen Vorlagebehälter. Insbesondere für die Versorgung mit überkritischem Stickstoff, mit hohen Drücken etwa bei Raumtemperatur, läßt sich eine erfindungsgemäße Gasversorgungsanlage mit Vorteil einsetzen. Das System ist enorm kostensparend und läßt sich je nach Größe des Vorratsbehälters 16 über sehr lange Zeiträume hinweg kontinuierlich einsetzen. Insbesondere lassen sich unwirtschaftliche Hochdruckgaseinheiten am Verbrauchsort einsparen.
Es können bei den in Figuren 1 bis 4 dargestellten Anlagen neben dem Vorlagebehälter 1 bzw. den Vorlagebehältern 1 und 1' auch die übrigen Behälter und Leitungen mit einer Wärmeisolierung ausgestattet werden. Dies wirkt sich insbesondere vorteilhaft aus, wenn der Verbraucher abgeschaltet ist und kein Hochdruckgas benötigt wird.
Legende
1 Vorlagebehälter
1' Vorlagebehälter
2 Hochdruckspeicher
3 Druckaufbauverdampfer
4 Verdampfer
5 Schalldämpfer
6 Druckventil
7 Entlüftungsventil
8 Drucksteuerung
9 Schnellschlußventil
10 Flüssig-Druckventil
11 Ausgleichsventil
12 Drosselventil
13 Differenzdrucktransmitter
14 Überströmventil
15 Druckminderer
16 Vorratsbehälter/-tank
17 Leitung
18 Leitung
19 Steuereinheit
20 Leitung
21 Ableitung
22 Verdampfer
23 Leitung
24 Gasrückkühler
25 Entspannungsdüse
26 Leitung
27 Leitung
28 Gebläse
29 Umschaltblock
30 Umleitanordnung
31 Bypassventil

Claims (26)

  1. Verfahren zur Bereitstellung von Hochdruckgas an einem Verbrauchsort, wobei das Gas verflüssigt mit niedrigem Druck einem Vorratsbehälter (16) entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß verflüssigtes Gas aus dem Vorratsbehälter in einen Vorlagebehälter (1; 1') eingeleitet wird, dessen Größe derart gewählt wird, daß die Zeitspanne zur Entleerung desselbigen kleiner ist als die zum Erreichen des thermischen Gleichgewichts in dem Vorlagebehälter (1; 1') notwendige, und daß der Kopfraum des Vorlagebehälters (1; 1') mit verdampftem Gas, das außerhalb des Vorlagebehälters (1; 1') in einem Verdampfer (4; 22) gewonnen wird, beaufschlagt wird, bis das verflüssigte Gas mit dem benötigten Hochdruck zum Verbrauchsort gefördert werden kann, und daß jeweils nach Entleerung des Vorlagebehälters (1; 1') dieser emeut mit verflüssigtem Gas befüllt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verflüssigte Gas geregelt verdampft wird und der Druck auf den benötigten Verbrauchsdruck am Verbrauchsort exakt eingestellt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegen Wärmetausch mit der Umgebung isolierter Vorlagebehälter (1, 1') verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der Anspürche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Vorlagebehälters (1; 1') bei gegebenem Volumenstrom des Hochdruckgases am Verbrauchsort derart gewählt wird, daß der Inhalt des Vorlagebehälters (1; 1') in einer Zeitspanne von 1 bis 60 Sekunden, vorzugsweise von 5 bis 45 Sekunden, insbesondere 10 bis 30 Sekunden, entleert wird.
  5. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt des Vorlagebehälters (1; 1') je nach vorgegebenem Volumenstrom des Hochdruckgases am Verbrauchsort zwischen 1 und 10 Liter, vorzugsweise zwischen 1 und 5 Liter, insbesondere zwischen 1 und 2 Liter, gewählt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorlagebehälter (1; 1') und ein Vorratsbehälter (16) eingesetzt werden, wobei das Verhältnis des Volumens des Vorlagebehälters (1; 1') zum Volumen des Vorratsbehälter (16) zwischen 1:500 und 1:50 000, vorzugsweise zwischen 1:1000 und 1:30 000, besonders bevorzugt zwischen 1:3 000 und 1:25 000 liegt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfraum des Vorlagebehälters (1; 1') mit verdampftem Gas beaufschlagt wird, das von einem Verdampfer (22) am Verbrauchsort entnommen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des verdampften Gases bei der Zuleitung zum Kopfraum des Vorlagebehälters (1; 1') erhöht wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach Entleerung des Vorlagebehälters (1; 1') dessen Inhalt an verdampftem Hochdruckgas über ein Entlüftungsventil (7) an die Umgebung abgegeben wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach Entleerung des Vorlagebehälters (1; 1') dessen Inhalt an verdampftem Hochdruckgas über einen Druckminderer (15) in Niederdruckgas gewandelt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach Entleerung des Vorlagebehälters (1; 1') dessen Inhalt an verdampftem Hochdruckgas durch Wärmetausch mit dem zum Verbrauchsort geleiteten verflüssigten Gas abgekühlt wird und anschließend entspannt wird, wodurch er sich zum Teil verflüssigt, und daß dieses wiederverflüssigte Gas in den Kreislauf mit verflüssigtem Gas rückgeführt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr parallel geschaltete Vorlagebehälter (1, 1') verwendet werden, die zyklisch mit verflüssigtem Gas aus dem Vorratsbehälter (16) befüllt und mittels verdampftem Gas unter Hochdruck entleert werden.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr parallel geschaltete Vorlagebehälter (1; 1') verwendet werden, die gleichzeitig mit verflüssigtem Gas aus dem Vorlagebehälter (16) gefüllt und mittels verdampftem Gas unter Hochdruck entleert werden.
  14. Gasversorgungsanlage zur Bereitstellung von Hochdruckgas an einem Verbrauchsort, wobei ein Vorratsbehälter vorgesehen ist, der den Gaseverbrauch über einen größeren Zeitraum deckt und verflüssigtes Gas unter niedrigem Druck enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Vorlagebehälter (1, 1') mit erheblich kleinerem Volumen als der Vorratsbehälter (16) mit diesem über eine Leitung (17) verbunden ist, daß am Kopf eines jeden Vorlagebehälters (1, 1') eine Zuleitung (20) für verdampftes Gas von einem Verdampfer (4; 22) unter Hochdruck angebracht ist, und daß am Boden eines jeden Vorlagebehälters (1, 1') eine Ableitung (17, 18) für verflüssigtes Gas unter Hochdruck zum Verbrauchsort angebracht ist.
  15. Gasversorgungsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlagebehälters (1; 1') gegen Wärmetausch mit der Umgebung isoliert ist.
  16. Gasversorgungsanlage nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt des Vorlagebehälters (1; 1') je nach vorgegebenem Volumenstrom des Hochdruckgases am Verbrauchsort zwischen 1 und 10 Liter, vorzugsweise zwischen 1 und 5 Liter, insbesondere zwischen 1 und 2 Liter, beträgt.
  17. Gasversorgungsanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Volumens des Vorlagebehälters (1; 1') zur Größe des Vorratsbehälter (16) zwischen 500 und 50 000, vorzugsweise zwischen 1000 und 30 000, besonders bevorzugt zwischen 3 000 und 25 000 beträgt.
  18. Gasversorgungsanlage einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß vom Boden des Vorlagebehälters (1; 1') eine Zuleitung (17) zu einem Verdampfer (4) geführt ist, von dem eine Leitung (20) zum Kopf des Vorlagebehälters abgeht.
  19. Gasversorgungsanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (10, 11, 12, 13) zur Überwachung des Entleerungs- und Befüllungsvorganges vorgesehen sind, die in Wirkverbindung mit einer Steuereinheit (19) zur Übermittlung von Signalen und Mitteln (6) zur Drucksteuerung (6) stehen, um den Druck des zum Verbrauchsort geförderten Hochdruckgases einzustellen.
  20. Gasversorgungsanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (9) zur Unterbrechung der Gasleitung zum Verbrauchsort vorhanden sind, die gegebenenfalls über die Steuereinheit (19) steuerbar sind.
  21. Gasversorgungsanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß vom Kopf des Vorlagebehälters (1; 1') eine Ableitung (21) für Hochdruckgas vorgesehen ist, die über ein Entlüftungsventil (7) und einen Schalldämpfer (5) in die Umgebung führt.
  22. Gasversorgungsanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß vom Kopf des Vorlagebehälters (1; 1') eine Ableitung (21) für Hochdruckgas vorgesehen ist, die über einen Druckminderer (15) mit einer Niedriggasdruckleitung in Verbindung steht.
  23. Gasversorgungsanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß vom Kopf des Vorlagebehälters (1; 1') eine Ableitung (21) für Hochdruckgas vorgesehen ist, die in einen Gasrückkühler (24) führt, in dem diese Ableitung (21) in eine Entspannungsdüse (25) mündet.
  24. Gasversorgungsanlage nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasrückkühler (24) eine Ableitung (21) für verflüssigtes Gas aufweist, die mit der Zuleitung (26) für verflüssigtes Gas in den Vorlagebehälter (1; 1') verbunden ist.
  25. Gasversorgungsanlage nach den Ansprüchen 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ableitung (18) für verflüssigtes Gas unter Hochdruck zum Verbrauchsort ein Verdampfer (22) angeordnet ist, dessen Ausgang mit einer Leitung (27) verbunden ist. die zum Kopf eines oder mehrerer Vorlagebehälter (1, 1') führt, wobei in dieser Leitung (27) ein Druckerhöhungsmittel (28) vorgesehen ist.
  26. Gasversorgungsanlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckerhöhungsmittel (28) ein Pendelkolbenkompressor (28) ist.
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