EP1803990A1 - Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien - Google Patents

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EP1803990A1
EP1803990A1 EP06026757A EP06026757A EP1803990A1 EP 1803990 A1 EP1803990 A1 EP 1803990A1 EP 06026757 A EP06026757 A EP 06026757A EP 06026757 A EP06026757 A EP 06026757A EP 1803990 A1 EP1803990 A1 EP 1803990A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixing tube
gaseous media
storing gaseous
openings
holes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06026757A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Dr. Schön
Heinz-Peter Stoppa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Publication of EP1803990A1 publication Critical patent/EP1803990A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/04—Arrangement or mounting of valves
    • 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
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures

Definitions

  • the invention relates to a device for storing gaseous media, in particular a (pressure) gas cylinder, comprising at least one inlet opening.
  • gas mixtures which are mixed or metered immediately before feeding into the selected storage device-these are generally (pressure) gas storage tanks, (pressure) gas cylinders or the like-are not sufficiently mixed or homogenized.
  • the common disadvantage of the above-described procedure is the fact that the selected storage device must be taken before the homogenization of the balance on which it is usually during the addition or metering of the supplied gas mixture, and / or the connection to the filling - And metering device, with which it is connected during the addition or dosage, must be separated.
  • Object of the present invention is to provide a generic device for storing gaseous media, which avoids the disadvantages associated with the known methods.
  • a device for storing gaseous media, in particular compressed gas cylinders, comprising at least one inlet opening which is characterized in that the inlet opening in a shape a substantially tubular pipe formed mixing tube whose wall is at least partially perforated associated.
  • the figure shows a schematic, lateral sectional view through a possible embodiment of the mixing tube 1 according to the invention.
  • This preferably has at its gas inlet end - represented by the two thicker arrows - an external thread 2, which serves to receive the mixing tube 1 in the (pressure) gas cylinders usually provided valve body, which is not shown in the figure.
  • an external thread 2 which serves to receive the mixing tube 1 in the (pressure) gas cylinders usually provided valve body, which is not shown in the figure.
  • a pressure gradient forms between its open end and the inlet valve of the (pressure) gas cylinder; the flow of the gas mixture through the openings 3, 4 and 5 in the actual storage space of the (pressure) gas cylinder is proportional to the respective pressure difference.
  • the mixing tube 1 has a plurality of radial holes or bores 3, 4 and 5. These can - as shown in the figure - be arranged offset by 90 °.
  • the diameter d2 of the holes or bores 3, 4 and 5 is half the inner diameter d1 of the mixing tube 1.
  • the mixing tube 1 may be designed to be closed at its end opposite the inlet.
  • the filling sequence may be important.
  • the components of the inventive device for storing gaseous media supplied components for example, can be supplied with decreasing molecular weight.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien, insbesondere (Druck) Gasflasche, aufweisend wenigstens ein Einlassöffnung, beschrieben. Erfindungsgemäß ist der Einlassöffnung ein in Form eines im Wesentlichen zylindrischen Rohres ausgebildetes Mischrohr (1), dessen Wandung zumindest teilweise perforiert ist, zugeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien, insbesondere eine (Druck)Gasflasche, aufweisend wenigstens ein Einlassöffnung.
  • Im Regelfall sind Gasgemische, die unmittelbar vor der Zuführung in die gewählte Speichervorrichtung - dies sind im Regelfall (Druck)Gasspeicher, (Druck)Gasflaschen o. ä. - gemischt bzw. dosiert werden, nicht ausreichend vermischt bzw. homogenisiert.
  • Die erforderliche und gewünschte Homogenisierung eines einer Speichervorrichtung zugeführten Gasgemisches wird bisher dadurch erreicht, dass
    • die einzelnen (Druck)Gasflaschen über einen Zeitraum von ca. 2 Stunden gerollt werden,
    • Bündel oder Paletten von (Druck)Gasflaschen für einen Zeitraum von ca. 2 Stunden geschwenkt werden oder
    • eine vollständige oder zumindest partielle Erwärmung einzelner (Druck)Gasflaschen - letzteres bspw. mittels eines Fußbades - erfolgt.
  • Der gemeinsame Nachteil der vorbeschriebenen Verfahrensweise ist darin zu sehen, dass die gewählte Speichervorrichtung vor der Homogenisierung von der Waage, auf der sie im Regelfall während der Zugabe bzw. Dosierung des ihr zugeführten Gasgemisches steht, genommen werden muss und/oder die Verbindung zu der Füll- und Dosiereinrichtung, mit der sie während der Zugabe bzw. Dosierung verbunden ist, getrennt werden muss.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien anzugeben, die die mit den bekannten Verfahrensweisen verbundenen Nachteile vermeidet.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien, insbesondere Druckgasflaschen, aufweisend wenigstens eine Einlassöffnung, vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Einlassöffnung ein in Form eines im Wesentlichen zylindrischen Rohres ausgebildetes Mischrohr, dessen Wandung zumindest teilweise perforiert ist, zugeordnet ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien sind dadurch gekennzeichnet, dass
    • die Perforation des Mischrohres in Form kreisrunder Öffnungen ausgebildet ist,
    • die Öffnungen identische oder nicht identische Größen und Formen aufweisen,
    • sofem die Öffnungen als kreisrunde Löcher bzw. Bohrungen ausgebildet sind, der Durchmesser der Löcher bzw. Bohrungen die Hälfte des Innendurchmessers des Mischrohres beträgt,
    • zumindest Teilbereiche des Mischrohres in Form eines gasdurchlässigen Netzes ausgebildet sind und/oder
    • das Mischrohr an seinem dem Einlass entgegengesetzten Ende verschlossen ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien sowie weitere Ausgestaltungen derselben seien nachfolgend anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Die Figur zeigt eine schematisierte, seitliche Schnittdarstellung durch eine mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Mischrohres 1.
  • Dieses weist vorzugsweise an seinem Gas-Eintrittsende - dargestellt durch die beiden dickeren Pfeile - ein Außengewinde 2 auf, das der Aufnahme des Mischrohres 1 in den bei (Druck)Gasflaschen üblicherweise vorzusehenden Ventilkörper, der in der Figur nicht dargestellt ist, dient. Selbstverständlich sind daneben weitere Befestigungsmöglichkeiten für das erfindungsgemäße Mischrohr 1 im Bereich der Einlassöffnung(en) einer Speichervorrichtung für gasförmige Medien realisierbar.
  • Innerhalb des Mischrohres 1 bildet sich ein Druckgefälle zwischen seinem offenen Ende und dem Einlassventil der (Druck)Gasflasche aus; die Strömung des Gasgemisches durch die Öffnungen 3, 4 und 5 in den eigentlichen Speicherraum der (Druck)Gasflasche ist proportional zu der jeweiligen Druckdifferenz.
  • Wie in der Figur dargestellt, weist das erfindungsgemäße Mischrohr 1 mehrere radiale Löcher bzw. Bohrung 3, 4 und 5 auf. Diese können - wie in der Figur dargestellt- um 90° versetzt angeordnet sein.
  • In vorteilhafter Weise beträgt der Durchmesser d2 der Löcher bzw. Bohrungen 3, 4 und 5 die Hälfte des Innendurchmessers d1 des Mischrohres 1.
  • Wie ebenfalls in der Figur dargestellt, können auch die Abstände D2 der einzelnen Öffnungen 4 und 5 zu dem Abstand zwischen der ersten Öffnung 3 und dem Beginn des Ventil- oder Flaschenkörpers, in dem das Mischrohr 1 befestigt ist, in folgendem Verhältnis stehen:
    Di+1 = A * Di (mit A = bspw. 0.9) oder Di+1 = (1 - B) * Di (mit B = bspw. 0.1)
  • Im Prinzip kann für die Anordnung der Löcher 3, 4 und 5 aber auch jede beliebige, regelmäßige oder unregelmäßige Anordnung gewählt werden. Darüber hinaus können Größe und Form der Öffnungen beliebig variiert werden. Des Weiteren sind auch Perforationen denkbar, bei denen einzelne Bereiche des Mischrohres 1 in Form eines gasdurchlässigen Netzes ausgebildet sind. Auch kann - entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung - das Mischrohr 1 an seinem dem Einlass entgegengesetzten Ende verschlossen ausgebildet sein.
  • Nachfolgend seien einige Beispiele für die "Auslegung" der Bohrungen des Mischrohres angeführt:
    1. 1) Die Bohrungen bzw. Öffnungen weisen unterschiedliche Durchmesser auf, jedoch sind die Abstände zwischen den Bohrungen identisch.
    2. 2) Die von der Gaseintrittsseite aus gesehen erste Bohrung weist einen Durchmesser von 1/4 D auf, wobei D den lichten Durchmesser des Mischrohres bezeichnet. Der Durchmesser der nachfolgenden Bohrungen steigt bis zur letzten Bohrung auf 1/2 D. Der Abstand L zwischen den Bohrungen steigt von L = 1/10 LG bis 1/20 LG, wobei LG die gesamte freie Länge des Mischrohres bezeichnet.
    3. 3) Sämtliche Bohrungen weisen einen Durchmesser von 1/2 D auf, wobei D den lichten Durchmesser des Mischrohres bezeichnet. Die Abstände zwischen den Bohrungen verringem sich
    4. 4) Die Bohrungen weisen identische Durchmesser auf; auch sind die Abstände zwischen den Bohrungen identisch. Diese Variante eignet sich insbesondere für Gasmischungen, deren Komponenten sich in ihren Dichten nur unwesentlich unterscheiden.
  • Darüber hinaus kann eine Berechnung der Anordnung der Bohrungen auch nach beliebigen höheren mathematischen Funktionen, bspw. nach der Exponentialfunktion, erfolgen. Femer kann bei einer gewählten Konstellation der Bohrungen die Füllfolge von Bedeutung sein. So können die der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien zugeführten Komponenten bspw. mit absteigendem Molgewicht zugeführt werden.

Claims (6)

  1. Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien, insbesondere (Druck)Gasflasche, aufweisend wenigstens ein Einlassöffnung, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassöffnung ein in Form eines im Wesentlichen zylindrischen Rohres ausgebildetes Mischrohr (1), dessen Wandung zumindest teilweise perforiert ist, zugeordnet ist.
  2. Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforation des Mischrohres (1) in Form kreisrunder Öffnungen (3, 4, 5) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (3, 4, 5) identische oder nicht identische Größen und Formen aufweisen.
  4. Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teilbereiche des Mischrohres (1) in Form eines gasdurchlässigen Netzes ausgebildet sind.
  5. Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die Öffnungen als kreisrunde Löcher bzw. Bohrungen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (d2) der Löcher bzw. Bohrungen (3, 4,5) die Hälfte des Innendurchmessers (d1) des Mischrohres (1) beträgt.
  6. Vorrichtung zur Speicherung von gasförmigen Medien nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischrohr (1) an seinem dem Einlass entgegengesetzten Ende verschlossen ist.
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DE102006000627A1 (de) 2007-07-05

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