EP2933015B1 - Vorrichtung und Verfahren zur Odorierung eines Gasstroms in einem Gasnetz - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Odorierung eines Gasstroms in einem Gasnetz Download PDF

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EP2933015B1
EP2933015B1 EP15158410.9A EP15158410A EP2933015B1 EP 2933015 B1 EP2933015 B1 EP 2933015B1 EP 15158410 A EP15158410 A EP 15158410A EP 2933015 B1 EP2933015 B1 EP 2933015B1
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EP
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gas
odorant
gas line
evaporation body
feeding device
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Sascha Niebialek
Hans-Georg Slooten
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RWE Deutschland AG
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    • F17C2265/025—Mixing fluids different fluids
    • F17C2265/027—Mixing fluids different fluids with odorizing

Definitions

  • the invention relates to a device comprising means for storing and metering a liquid odorant as a function of the size of a conveyed through a gas line of the gas network gas flow, means for injecting the odorant in the gas line and at least one Impfdüse.
  • the invention further relates to a method for the odorization of a gas stream comprising the metering and injection of a liquid odorant into a gas stream as a function of the size of the gas volume flow conveyed through the gas line.
  • the treated natural gas does not have a sufficient warning smell, it must be odorized according to legal regulations. For this reason, it is known and customary to add odorant to the natural gas.
  • odorants are usually malodorous substances into consideration, which give the natural gas a sulfur-like odor.
  • a widely used odorant is, for example, tetrahydrotiophene (THT).
  • THT tetrahydrotiophene
  • low-sulfur and sulfur-free odorants have also been used for several years.
  • natural gas is provided odorierffenza in the gas transport networks (long distance transport lines), an odorization then takes place by the gas network operator of the gas distribution network in question during the removal of the gas from the gas transport network and its pressure reduction to the pressure prevailing in the gas distribution network pressure.
  • a liquid odorant is added via an odorizer in a local gas pressure regulating and measuring system (GDRM system).
  • GDRM system local gas pressure regulating and measuring system
  • the addition takes place in dependence of the size of a standardized gas volume flow calculated from the data of the Gas meter and the gas temperature and the gas pressure.
  • a corresponding amount of odorant is fed by means of a pulse-controlled metering pump a Impfdüse, which is designed as inserted into the gas pipe dip tube.
  • the odorant is supplied to the gas stream, for example, in Germany with a value of at least 10 mg / m 3 of gas volume. It is important to ensure that a predetermined limit, for example, 10 mg / m 3 , is not exceeded during the entire transport of the gas.
  • the odorant is intermittently supplied to the dip tube inserted into the gas line, wherein the dip tube is flowed around by the gas flowing through the gas line. The liquid odorant evaporates and is absorbed by the natural gas.
  • the odorant Since the odorant is not atomized during injection into the dip tube and the odorant is fed intermittently in the gravitational direction of the dip tube, it is not excluded that the odorant does not evaporate on or in the dip tube and that significant amounts of liquid odorant through the gas stream be entrained and distributed uncontrollably in the gas line. So it has already occurred in practice that accumulate significant amounts of liquid odorant below the Impfdüse in the gas line.
  • An apparatus for Odorieriung a gas stream in a gas network is for example from the US 5,304,327 A known.
  • From the WO 2011/09573 4 A1 is a device for exhaust aftertreatment in a car known.
  • a similar device is from the US 2007/024571 A1 known.
  • the EP 2 368 625 A1 relates to a method and apparatus for dispersing immiscible liquids or gases and liquids.
  • From the FR 2 957 119 is a device for exhaust aftertreatment in a car known.
  • From the US 7 137 569 B1 For example, an injector for injecting a chemical into a gas pipeline network is known.
  • From the DE 25 01 809 A1 For example, an apparatus for injecting an amount of a fluid into a main flow of a second fluid is known.
  • the invention is therefore based on the object to provide an apparatus and a method for odorizing a gas stream in a gas network, with which the aforementioned disadvantages are eliminated.
  • the invention is in particular the object of providing a device for odorization of a gas stream in a gas network and a corresponding method, with which a more effective metering of the liquid odorant in the gas stream in dependence on the size of a funded by the gas line of the gas network gas flow is possible.
  • An apparatus for odorizing a gas stream in a gas network comprises means for storing and metering a liquid odorant depending on the size of a gas flow through a gas line of the gas network, means for injecting the odorant in the gas line, at least one feed device, in the Gas line is arranged and at least one gas-permeable and wettable with odoriferous evaporation body which extends within the gas line and which fills at least 50% of the free cross-section of the gas line, wherein the at least one feed device is arranged relative to the evaporation body so that the exiting from the injection nozzle odorant wets the evaporation body.
  • the feed device is preferably designed as a vaccine.
  • the device according to the invention differs in particular from the prior art that a gas-flowable and wettable with odoriferous vaporizing body is provided which extends over a substantial part of the free cross section of the gas line and this cross-section fills so that it completely from that through the Gas-flow guided gas volume flow is positively flowed through, wherein the evaporation body has an increased surface wettable with the liquid odorant, so that ultimately ensures that the exiting from the injection nozzle odorant is not entrained in the form of drops with the gas stream, so that a quasi-continuous evaporation of the odorant can be achieved, although the odorant in liquid form is applied discontinuously to the evaporation body.
  • an odorizing agent may be, for example, a sulfur-containing compound such as tetrahydrothiophene or ethylmercaptan or butyl mercaptan or also low-sulfur and sulfur-free organic compounds based on acrylate.
  • a means for metering and injecting the odorant in the context of the invention is for example a pulse-controlled metering pump into consideration,
  • a pulse-controlled metering pump into consideration,
  • the pulse generator can receive a control pulse from a gas meter or a Mengenmengenumwerter, which is processed via a pulse converter.
  • a feed device in the context of the present invention is for example a simple hole nozzle into consideration, which may for example have a hole diameter between 0.05 mm and 2 mm.
  • the evaporation body according to the invention is not part of the feed device or of a dip tube connected to the feed device, as is known in the prior art.
  • the evaporation body may be an impact surface arranged in the gas flow, for example in the form of a perforated plate.
  • it can be provided as evaporation body, a metal mesh or a fine-meshed metal mesh.
  • a feed device is arranged upstream of the evaporation body in front of this.
  • internals can be arranged in front of or behind the evaporation body in the gas line, so that the sprayed from the feeder odorant is vortexed in front of and behind the evaporation surface or the evaporation body.
  • the evaporation body extends over the entire clear width and preferably over the entire clear cross section of the gas line.
  • an open-pored foam body is provided, preferably one which has a certain intrinsic stability, for example a hard foam body.
  • the foam body has a flow-through macroporous structure.
  • a macroporous structure in the context of the invention is open pore structure with a pore diameter in the order of millimeters to understand, for example, the pores of the evaporation body have a diameter between 1 mm to 10 mm, preferably between 4 mm and 5 mm.
  • the pore diameter of the macroporous structure of the foam body according to the invention is preferably of the order of hundredths of the inner diameter of the gas pipe.
  • the gas line has an inner diameter of 1000 mm to 3000 mm, in this case, the pore diameter of the foam body is between 3 mm and 6 mm, so that no significant pressure losses are generated by the evaporation body within the gas line.
  • the foam body is designed as a metal foam, for example as aluminum foam.
  • metal foams based on iron or nickel come into consideration.
  • such metal foams can be used, which were prepared in Schlicker reaction foam sintering process of iron-based and nickel-based powder.
  • foam bodies may also be provided as foam bodies.
  • a flow-through housing which comprises a fiber filling or a lamellar structure can also be provided as the evaporation body.
  • a metal wool or a steel wool can be provided.
  • chemically resistant plastic fibers may be disposed in a housing provided with flow openings.
  • the at least one feed device in the flow direction in front of the evaporation body is arranged.
  • the feed device can be arranged in front of the evaporation body, that the liquid emitted by the feed device or the odorant emerging from the feed device in droplet or droplet form precipitates on the evaporation body and wets it.
  • the gas passing through the evaporation body then causes the odorant to evaporate, so that the evaporated odorant is carried along with the gas stream.
  • the at least one feed device can open into the gas line at the circumference of the gas line, wherein in this case several feed devices can be distributed over a circular arc segment of the gas line.
  • this alternative is not part of the invention.
  • the evaporation body is arranged in a flow-through and preferably exchangeable cassette.
  • Such a variant of the arrangement of the evaporation body can also be provided when the evaporation body is designed to be self-supporting stable in the form of a rigid foam.
  • the evaporation body can also be formed as an open-pored soft foam body, which is held in a cassette. Then, for example, the cassette as a whole can be exchangeable, if necessary, the evaporation body can also be removed from the cassette in the sense of interchangeability.
  • the at least one feed device is arranged at the leading end of a radially extending into the gas pipe dip tube and an orifice of the feed device is aligned approximately co-axially to the longitudinal central axis and preferably in the longitudinal central axis of the gas line.
  • the at least one feed device is inserted at the periphery of the gas line in a connection sleeve provided for this purpose.
  • connection sleeve can be designed, for example, as a removal lock for the at least one feed device or for a dip tube provided with the at least one feed device.
  • a pipe section is to be understood, which is sealingly connected to the connection sleeve and which is hermetically shut off with respect to the gas line, so that the feed device during operation of the gas line, d. H. without having to shunt the gas line is interchangeable.
  • An exchange in the depressurized state is of course also possible.
  • the object underlying the invention is further achieved by a method for odorizing a gas stream having the features of claim 8, comprising metering and injecting a liquid odorant into a gas stream in dependence on the size of the gas volume flow delivered through the gas line, the method comprising wetting at least one arranged within the gas stream, porous, gas-flowed evaporation body comprises the odorant, wherein at least the majority of the gas flow rate is passed through the evaporation body and the evaporation body is intermittently wetted with a metered in dependence on the height of the gas flow rate amount of the odorant, wherein the odorant is injected upstream of the evaporation body in the gas stream, preferably be atomized in this.
  • Nebulization in the sense of the present invention is understood to mean atomization by means of a known single-substance pressure nozzle, which causes a division of the liquid into fine droplets with a relatively narrow droplet size distribution.
  • turbulence and jet-forming or lamella-forming nozzles can be used for this purpose.
  • Injection in the sense of the present invention is understood to mean the introduction of the liquid through a nozzle opening, for example with a hole diameter of between 0.05 and 0.2 mm, the injection taking place without additional kinetic measures for the drop separation.
  • FIG. 1 illustrates the basic structure of a device for odorization of a gas stream according to the invention.
  • a pipe section of the gas line 2 is referred to, which is connected downstream of a gas meter 3 in the flow direction of the gas.
  • the device for odorizing is arranged for example in a GDRM system of a local gas distribution network.
  • natural gas for the gas pressure distribution network is provided at a reduced pressure from a high-pressure transport network.
  • a liquid odorant for example in the form of THT, is introduced into the gas line 2 via a feed device 4 designed as a seed nozzle 4.
  • the odorant can be injected via the injection nozzle 4 in the gas stream, dripped and atomized, depending on the design of the Impfdüse. 4
  • the odorant is removed from an odorant package 5 and fed to the seed nozzle 4 via a metering pump 6.
  • the metering pump 6 is connected via a control unit 7 to the gas meter 3.
  • the gas meter 3 supplies information about a pulse generator (not shown in the figure) via a quantity corrector 8, which in turn conveys control pulses to the control unit 7.
  • the metering pump 6 receives corresponding control signals, which are respectively implemented in injection strokes of the metering pump 6 designed, for example, as piston pumps.
  • the pulse generator may be formed, for example, as a gate counter or the like.
  • the gas meter downstream pipe section 1 is in perspective in FIG. 2 shown.
  • This can for example have a circumferentially provided connection sleeve 10 in the form of a weld-on, in which the Impfdüse 4 is inserted.
  • the seed nozzle 4 includes a nozzle body inserted in or provided to the leading end of a dip tube.
  • the dip tube 11 and the nozzle body may be integrally formed, but these may also be formed in several parts.
  • vaccination nozzle 4 the entire arrangement consisting of immersion tube 11 and nozzle body will be referred to as vaccination nozzle 4 below.
  • the dip tube 11 extends approximately into the longitudinal central axis of the pipe section 1 and the mouth of the injection nozzle 4 is aligned coaxially to the longitudinal center axis of the pipe section 1. This may, but need not, extend in the longitudinal center axis of the pipe section.
  • the entire free cross section of the pipe section 1 filling cassette 12 is arranged, which encloses an evaporation body or forms an evaporation body.
  • the evaporation body is not shown, only the enclosure of the evaporation body in the form of the cassette 12 is shown, which can accommodate, for example, an evaporation body in the form of a metal foam / rigid foam. In this case, only a marginal enclosure of the disc-shaped Verdunstungs stressess is required.
  • the cassette 12 forms only a peripheral and peripheral enclosure.
  • the cassette 12 can also be designed as a can closed on all sides and be provided with a filling, for example in the form of steel wool or the like, thus forming a total of an evaporation body according to the present invention.
  • the front and rear boundaries of the cassette 12 are formed as perforated plates or sieves.
  • the introduced via the Impfdüse 4 in the gas stream odorant is taken from the gas stream, so that it wets the downstream in the flow direction of evaporation body.
  • About the evaporation body is a successive delivery of the odorant to the gas stream.
  • FIG. 5 An alternative embodiment of the device which is not part of the invention is shown in FIG. 5 shown.
  • FIG. 5 An alternative embodiment of the device which is not part of the invention is shown in FIG. 5 shown.
  • FIG. 5 For reasons of simplification there is only a longitudinal section through the pipe section 1 according to the FIG. 4 represented, wherein the same components are provided with the same reference numerals.
  • the nozzle opening of the Impfdüse 4 is aligned approximately perpendicular with respect to the imaginary longitudinal central axis of the pipe section 1 and this immediately above the evaporation body in the pipe section 1, so that the odorant emerging from the injection nozzle 4 is directly trickled into the evaporation body or into the cassette 12.
  • the evaporation body (not shown) is enclosed at least peripherally by a cassette 12, the invention is to be understood that the evaporation body can be inserted directly into the pipe section 1 at the relevant point.
  • the seed nozzle 4 is disposed upstream of the evaporation body and in the second embodiment, the seed nozzle 4 is arranged with respect to the gas flow at the same level with the evaporation body and above, correspond Features of the two embodiments each other, in particular, the formation of the evaporation body can be the same.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung umfassend Mittel zur Bevorratung und Dosierung eines flüssigen Odoriermittels in Abhängigkeit der Größe eines durch eine Gasleitung des Gasnetzes geförderten Gasvolumenstroms, Mittel zur Injektion des Odoriermittels in die Gasleitung sowie wenigstens eine Impfdüse.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Odorierung eines Gasstroms umfassend die Dosierung und Injektion eines flüssigen Odoriermittels in einen Gasstrom in Abhängigkeit der Größe des durch die Gasleitung geförderten Gasvolumenstroms.
  • Bei der leitungsgebundenen Versorgung der Allgemeinheit mit Erdgas, welches im aufbereiteten Zustand im Wesentlichen geruchlos ist, wird aus Sicherheitsgründen gefordert, dass das Erdgas einen hinreichenden Geruch aufweist, sodass etwaige Leckagen im Leitungsnetz vom Menschen subjektiv wahrnehmbar sind.
  • Sofern das aufbereitete Erdgas keinen hinreichenden Warngeruch aufweist, ist dieses nach gesetzlichen Vorschriften zu odorieren. Aus diesem Grund ist es bekannt und üblich, dem Erdgas Odoriermittel zuzugeben. Als Odoriermittel kommen üblicherweise übelriechende Substanzen in Betracht, die dem Erdgas einen schwefelartigen Geruch verleihen. Ein weitverbreitetes Odoriermittel ist beispielsweise Tetrahydrotiophen (THT). Des Weiteren werden seit einigen Jahren auch schwefelarme und schwefelfreie Odoriermittel eingesetzt.
  • Üblicherweise wird Ergas in den Gastransportnetzen (Ferntransportleitungen) odoriermittelfrei bereitgestellt, eine Odorierung erfolgt dann von dem Gasnetzbetreiber des betreffenden Gasverteilnetzes bei der Entnahme des Gases aus dem Gastransportnetz und dessen Druckreduzierung auf den in den Gasverteilnetzdruck vorherrschenden Druck. Hierzu wird ein flüssiges Odoriermittel über eine Odorieranlage in einer örtlichen Gas-Druckregel- und Messanlage (GDRM-Anlage) zugegeben. Die Zugabe erfolgt in Abhängigkeit der Größe eines normierten Gasvolumenstroms berechnet aus den Daten des Gaszählers sowie der Gastemperatur und dem Gasdruck. Eine entsprechende Menge an Odoriermittel wird mittels einer impulsgesteuerten Dosierpumpe einer Impfdüse zugeführt, die als in die Gasleitung eingesetztes Tauchrohr ausgeführt ist. Das Odoriermittel wird beispielsweise in Deutschland mit einem Wert von mindestens 10 mg/m3 Gasvolumen dem Gasstrom zugeführt. Dabei ist darauf zu achten, dass ein vorbestimmter Grenzwert, beispielsweise 10 mg/m3, während des gesamten Transports des Gases nicht unterschritten wird. Das Odoriermittel wird intermittierend dem in die Gasleitung eingesetzten Tauchrohr zugeführt, wobei das Tauchrohr von dem die Gasleitung durchströmenden Erdgas umströmt wird. Dabei verdampft das flüssige Odoriermittel und wird von dem Erdgas aufgenommen.
  • Da das Odoriermittel bei der Eindüsung in das Tauchrohr nicht zerstäubt wird und das Odoriermittel diskontinuierlich bzw. intermittierend in Gewichtskraftrichtung dem Tauchrohr zugeführt wird, ist nicht ausgeschlossen, dass das Odoriermittel nicht an dem oder in dem Tauchrohr verdunstet und dass nennenswerte Mengen flüssigem Odoriermittels durch den Gasstrom mitgerissen werden und unkontrolliert in der Gasleitung verteilt werden. So ist es in der Praxis bereits aufgetreten, dass sich nennenswerte Mengen flüssigen Odoriermittels unterhalb der Impfdüse in der Gasleitung sammeln.
  • Da die Dosierung bedingt durch die Verwendung impulsgesteuerter Dosierpumpen diskontinuierlich erfolgt, sind die bekannten Odoriereinrichtungen mit dem Nachteil behaftet, dass bereits vor dem Verdunsten des Odoriermittels im Bereich der Impfstelle in der Gasleitung eine Nachdosierung erfolgen kann, sodass mit den bekannten Odoriereinrichtungen die Mindestodiermittelkonzentration im Gasstrom nur durch systematische Überdosierung sichergestellt werden kann. Dies ist unter Umweltgesichtspunkten und unter Kostengesichtspunkten weder sinnvoll noch wünschenswert.
  • Eine Vorrichtung zur Odorieriung eines Gasstroms in einem Gasnetz ist beispielsweise aus der US 5,304,327 A bekannt. Aus der WO 2011/09573 4 A1 ist eine Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung in einem PKW bekannt. Eine ähnliche Vorrichtung ist aus der US 2007/024571 A1 bekannt.
  • Die EP 2 368 625 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dispergierung von nicht mischbaren Flüssigkeiten oder Gasen und Flüssigkeiten.
  • Aus der FR 2 957 119 ist eine Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung in einem PKW bekannt. Aus der US 7 137 569 B1 ist ein Injektor zum Einspritzen einer Chemikalie in ein Gasleitungsnetz bekannt. Aus der DE 25 01 809 A1 ist eine Vorrichtung zum Einspritzen einer Menge eines Fluids in eine Hauptströmung eines zweiten Fluids bekannt.
  • Aus der DD 59 604 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Befeuchtung trockenen Fernglases mit gleichzeitiger Odorierung bekannt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Odorierung eines Gasstroms in einem Gasnetz bereitzustellen, mit welchen die zuvor erwähnten Nachteile behoben werden.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms in einem Gasnetz sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, mit welchem eine effektivere Dosierung des flüssigen Odoriermittels in den Gasstrom in Abhängigkeit der Größe eines durch die Gasleitung des Gasnetzes geförderten Gasvolumenstroms möglich ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Eine Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms in einem Gasnetz nach der Erfindung umfasst Mittel zur Bevorratung und Dosierung eines flüssigen Odoriermittels in Abhängigkeit der Größe eines durch eine Gasleitung des Gasnetzes geförderten Gasvolumenstroms, Mittel zur Injektion des Odoriermittels in die Gasleitung, wenigstens eine Einspeiseeinrichtung, die in der Gasleitung angeordnet ist sowie wenigstens einen gasdurchströmbaren und mit Odoriermittel benetzbaren Verdünstungskörper, der sich innerhalb der Gasleitung erstreckt und der wenigstens 50 % des freien Querschnitts der Gasleitung ausfüllt, wobei die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung relativ zu den Verdünstungskörper so angeordnet ist, dass das aus der Impfdüse austretende Odoriermittel den Verdünstungskörper benetzt. Die Einspeiseeinrichtung ist vorzugsweise als Impfdüse ausgebildet.
  • Die Vorrichtung gemäß der Erfindung unterscheidet sich insbesondere dadurch vom Stand der Technik, dass ein gasdurchströmbarer und mit Odoriermittel benetzbarer Verdünstungskörper vorgesehen ist, der sich über einen wesentlichen Teil des freien Querschnitts der Gasleitung erstreckt und diesen Querschnitt so ausfüllt, dass dieser vollständig von dem durch die Gasleitung geführten Gasvolumenstrom zwangsdurchströmt ist, wobei der Verdünstungskörper eine erhöhte Oberfläche aufweist, die mit dem flüssigen Odoriermittel benetzbar ist, sodass letztendlich sichergestellt ist, dass das aus der Impfdüse austretende Odoriermittel nicht in Tropfenform mit dem Gasstrom mitgerissen wird, sodass eine quasi kontinuierliche Verdünstung des Odoriermittels erzielt werden kann, obwohl das Odoriermittel in flüssiger Form diskontinuierlich auf den Verdunstungskörper aufgebracht wird.
  • Der Vorteil dieser Vorrichtung liegt auf der Hand, trotz stoßweiser oder intermittierender Zuführung flüssigen Odoriermittels wird ein annährend kontinuierlicher Verdampfungsmassenstrom erzeugt, und zwar durch die Bereitstellung einer erhöhten Verdunstungsfläche und einer erhöhten Benetzungskapazität bzw. Rückhaltekapazität für das Odoriermittel, und zwar unmittelbar im Bereich der Impfstelle bzw. im Bereich der Injektion des Odoriermittels in die Gasleitung.
  • Ein Odoriermittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise eine schwefelhaltige Verbindung wie Tetrahydrothiophen oder Ethylmercaptan oder Butylmercaptan oder auch schwefelarme und schwefelfreie organische Verbindungen auf Acrylatbasis in Betracht kommen.
  • Als Mittel zur Dosierung und Injektion des Odoriermittels im Sinne der Erfindung kommt beispielsweise eine impulsgesteuerte Dosierpumpe in Betracht, beispielsweise als Kolbenpumpe, die über einen Impulsgeber gesteuert wird, wobei der Impulsgeber einen Steuerimpuls von einem Gaszähler bzw. einem Zustandmengenumwerter erhalten kann, der über einen Impulswandler aufbereitet wird.
  • Als Einspeiseeinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung kommt beispielsweise eine einfache Lochdüse in Betracht, die beispielsweise einen Lochdurchmesser zwischen 0,05 mm und 2 mm aufweisen kann.
  • Der Verdunstungskörper gemäß der Erfindung ist nicht Teil der Einspeiseeinrichtung oder eines an der Einspeiseeinrichtung angeschlossenen Tauchrohres wie dies im Stand der Technik bekannt ist.
  • Als Verdunstungskörper kann im einfachsten Fall eine im Gasstrom angeordnete Prallfläche, beispielweise in Form eines Lochblechs, vorgesehen sein. Alternativ kann als Verdunstungskörper ein Metallsieb oder ein feinmaschiges Metallgitter vorgesehen sein. Eine Einspeiseeinrichtung ist stromaufwärts des Verdunstungskörpers vor diesem angeordnet. Weiterhin können Einbauten vor oder hinter dem Verdunstungskörper in der Gasleitung angeordnet sein, sodass das von der Einspeiseeinrichtung eingesprühte Odoriermittel vor und hinter der Verdunstungsfläche bzw. dem Verdunstungskörper verwirbelt wird.
  • Bei einer vorteilhaften und zweckmäßigen Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verdunstungskörper sich über die gesamte lichte Weite und vorzugsweise über den gesamten lichten Querschnitt der Gasleitung erstreckt.
  • Als Verdunstungskörper ist ein offenporiger Schaumkörper vorgesehen, vorzugsweise ein solcher, der eine gewisse Eigenstabilität aufweist, beispielsweise ein Hartschaumkörper.
  • Der Schaumkörper weist eine durchströmbare Makroporenstruktur auf.
  • Unter einer Makroporenstruktur im Sinne der Erfindung ist offene Porenstruktur mit einem Porendurchmesser in der Größenordnung von Millimetern zu verstehen, beispielsweise können die Poren des Verdunstungskörpers einen Durchmesser zwischen 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise zwischen 4 mm und 5 mm aufweisen.
  • Der Porendurchmesser der Makroporenstruktur des Schaumkörpers gemäß der Erfindung liegt vorzugsweise in der Größenordnung von Hundersteln des Innendurchmessers der Gasleitung.
  • Die Gasleitung weist einen Innendurchmesser von 1000 mm bis 3000 mm auf, in diesem Fall beträgt der Porendurchmesser des Schaumköpers zwischen 3 mm und 6 mm, sodass durch den Verdunstungskörper innerhalb der Gasleitung keine nennenswerten Druckverluste erzeugt werden.
  • Zweckmäßig ist es, wenn der Schaumkörper als Metallschaum ausgebildet ist, beispielsweise als Aluminiumschaum. Alternativ kommen Metallschäume auf Eisen- oder Nickelbasis in Betracht. Beispielsweise können solche Metallschäume Anwendung finden, die im Schlickerreaktionsschaumsinter-Verfahren aus Eisenbasis- und Nickelbasispulver hergestellt wurden.
  • Im Rahmen der Erfindung können als Schaumkörper allerdings auch Kunststoffschaumkörper vorgesehen sein.
  • Schließlich kann als Verdunstungskörper auch ein durchströmbares Gehäuse vorgesehen sein, welches eine Faserfüllung oder eine Lamellenstruktur umfasst.
  • Als Faserfüllung kann beispielsweise eine Metallwolle oder eine Stahlwolle vorgesehen sein. Alternativ hierzu können chemisch beständige Kunststofffasern in einem mit Durchströmungsöffnungen versehenen Gehäuse angeordnet sein.
  • Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung in Strömungsrichtung vor dem Verdunstungskörper angeordnet ist. Dabei kann die Einspeiseeinrichtung so vor dem Verdünstungskörper angeordnet sein, dass die von der Einspeiseeinrichtung abgegebene Flüssigkeit bzw. das aus der Einspeiseeinrichtung austretende Odoriermittel in Tropfen- oder Tröpfchenform sich an den Verdunstungskörper niederschlägt und diesen benetzt. Das durch den Verdunstungskörper hindurchtretende Gas bewirkt dann eine Verdunstung des Odoriermittels, sodass das verdunstete Odoriermittel mit dem Gasstrom mitgeführt wird.
  • Auch wenn vorstehend von wenigstens einer Einspeiseeinrichtung die Rede ist, kann im Rahmen der Erfindung eine Anordnung von mehreren Einspeiseeinrichtungen vorgesehen sein, die beispielsweise über den Querschnitt der Gasleitung verteilt angeordnet sein können.
  • Alternativ kann die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung am Umfang der Gasleitung in die Gasleitung münden, wobei auch in diesem Falle mehrere Einspeiseeinrichtungen über ein Kreisbogensegment der Gasleitung verteilt angeordnet sein können. Diese Alternative ist allerdings nicht Teil der Erfindung.
  • Schließlich kann bei einer Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen sein, dass der Verdunstungskörper in einer durchströmbaren und vorzugsweise austauschbaren Kassette angeordnet ist. Eine solche Variante der Anordnung des Verdunstungskörpers kann auch dann vorgesehen sein, wenn der Verdunstungskörper in Form eines Hartschaums selbsttragend stabil ausgebildet ist. Alternativ kann allerdings auch der Verdunstungskörper als offenporiger Weichschaumkörper ausgebildet sein, der in einer Kassette gehalten wird. Dann kann beispielsweise die Kassette als Ganzes austauschbar ausgebildet sein, ggf. kann der Verdunstungskörper ebenfalls aus der Kassette im Sinne einer Austauschbarkeit entnehmbar sein.
  • Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung am führenden Ende eines sich radial in die Gasleitung erstreckenden Tauchrohrs angeordnet ist und eine Mündung der Einspeiseeinrichtung etwa co-axial zur Längsmittelachse und vorzugsweise in der Längsmittelachse der Gasleitung ausgerichtet ist.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung am Umfang der Gasleitung in eine hierfür vorgesehene Anschlussmuffe eingesetzt ist.
  • Die Anschlussmuffe kann beispielsweise als Entnahmeschleuse für die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung oder für ein mit der wenigstens einen Einspeiseeinrichtung versehenes Tauchrohr ausgebildet sein.
  • Unter einer Entnahmeschleuse im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Rohrabschnitt zu verstehen, der dichtend an die Anschlussmuffe angeschlossen ist und der in Bezug auf die Gasleitung hermetisch absperrbar ist, sodass die Einspeiseeinrichtung im laufenden Betrieb der Gasleitung, d. h. ohne die Gasleitung abschiebern zu müssen, austauschbar ist. Ein Austausch im drucklosen Zustand ist selbstverständlich auch möglich.
  • Hierzu kann dann vorgesehen sein, die Einspeiseeinrichtung in die Entnahmeschleuse zu verbringen, die Entnahmeschleuse gegenüber der Gasleitung abzusperren und dann die Einspeiseeinrichtung aus der Entnahmeschleuse zu entnehmen.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird weiterhin gelöst, durch ein Verfahren zur Odorierung eines Gasstroms mit den Merkmalen des Anspruchs 8, umfassend die Dosierung und Injektion eines flüssigen Odoriermittels in einen Gasstrom in Abhängigkeit der Größe des durch die Gasleitung geförderten Gasvolumenstroms, wobei das Verfahren das Benetzen wenigstens eines innerhalb des Gasstroms angeordneten, porösen, gasdurchströmten Verdunstungskörpers mit dem Odoriermittel umfasst, wobei zumindest der überwiegende Anteil des Gasvolumenstroms durch den Verdunstungskörper hindurchgeführt wird und der Verdunstungskörper mit einer in Abhängigkeit der Höhe des Gasvolumenstroms dosierten Menge des Odoriermittels intermittierend benetzt wird, wobei
    das Odoriermittel stromaufwärts des Verdunstungskörpers in den Gasstrom eingedüst wird, vorzugsweise in diesem vernebelt werden.
  • Unter Vernebelung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Zerstäubung mittels einer bekannten Einstoff-Druckdüse zu verstehen, die eine Zerteilung der Flüssigkeit in feine Tropfen mit einer verhältnismäßig engen Tropfengrößenverteilung bewirkt. Hierzu können beispielsweise turbulenz- und strahlbildende oder lamellenbildende Düsen Anwendung finden.
  • Unter Eindüsen im Sinne der vorliegenden Erfindung wird das Einbringen der Flüssigkeit durch eine Düsenöffnung beispielsweise mit einem Lochdurchmesser zwischen 0,05 und 0,2 mm verstanden, wobei das Eindüsen ohne zusätzliche kinetische Maßnahmen zur Tropfenzerteilung erfolgt.
  • Das zuvor beschriebene Verfahren wird unter Verwendung der Vorrichtung mit den zuvor beschriebenen Merkmalen durchgeführt.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer in einer Gasdruckregel- und Messstation,
    Figur 2
    eine perspektivische Ansicht eines Rohrleitungsabschnitts einer Gasleitung mit einer Impfdüse gemäß der Erfindung,
    Figur 3
    eine Stirnansicht des in Figur 2 dargestellten Rohrleitungsabschnitts,
    Figur 4
    einen Längsschnitt entlang der Linien IV-IV des in Figur 3 dargestellten Rohrleitungsabschnitts, wobei die Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung zeigt, und
    Figur 5
    eine der Figur 4 entsprechende Ansicht, wobei die Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel, das nicht Teil der Erfindung ist, zeigt.
  • Es wird zunächst Bezug genommen auf die Figur 1, die den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms gemäß der Erfindung veranschaulicht. Mit 1 ist ein Rohrleitungsabschnitt der Gasleitung 2 bezeichnet, der in Strömungsrichtung des Gases einem Gaszähler 3 nachgeschaltet ist. Die Vorrichtung zur Odorierung ist beispielsweise in einer GDRM-Anlage eines örtlichen Gasverteilnetzes angeordnet. In der Gasleitung 2 wird vorliegend aus einem Hochdrucktransportnetz Erdgas für das Gasdruckverteilnetz mit einem reduzierten Druck bereitgestellt.
  • In Strömungsrichtung hinter dem Gaszähler 3 wird ein flüssiges Odoriermittel beispielsweise in Form von THT in die Gasleitung 2 über eine als Impfdüse 4 ausgebildete Einspeiseeinrichtung 4 eingebracht. Das Odoriermittel kann über die Impfdüse 4 in den Gasstrom eingespritzt, eingetropft und zerstäubt werden, je nach Auslegung der Impfdüse 4.
  • Das Odoriermittel wird einem Odoriermittelgebinde 5 entnommen und der Impfdüse 4 über eine Dosierpumpe 6 zugeführt. Die Dosierpumpe 6 ist über ein Steuergerät 7 mit dem Gaszähler 3 verbunden. Der Gaszähler 3 liefert über einen Zustandsmengenumwerter 8 eine Information an einen in der Figur nicht dargestellten Impulsgeber, der wiederum Steuerimpulse an das Steuergerät 7 vermittelt. Über das Steuergerät 7 erhält die Dosierpumpe 6 entsprechende Ansteuerungssignale, die jeweils in Injektionshübe der beispielsweise als Kolbenpumpen ausgebildeten Dosierpumpe 6 umgesetzt werden. Der Impulsgeber kann beispielsweise als Torzähler oder dergleichen ausgebildet sein.
  • Der dem Gaszähler nachgeschaltete Rohrleitungsabschnitt 1 ist perspektivisch in Figur 2 dargestellt. Dieser kann beispielsweise eine umfänglich vorgesehene Anschlussmuffe 10 in Form einer Anschweißmuffe aufweisen, in welche die Impfdüse 4 eingesetzt ist.
  • Im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß der Figuren 3 und 4 umfasst die Impfdüse 4 einen Düsenkörper, der in das führende Ende eines Tauchrohres eingesetzt ist oder an diesem vorgesehen ist. Das Tauchrohr 11 und der Düsenkörper können einstückig ausgebildet sein, diese können allerdings auch mehrteilig ausgebildet sein. Der Einfachheit halber wird im Folgenden die gesamte Anordnung bestehend aus Tauchrohr 11 und Düsenkörper als Impfdüse 4 bezeichnet.
  • Das Tauchrohr 11 erstreckt sich etwa bis in die Längsmittelachse des Rohrleitungsabschnitts 1 und die Mündung der Impfdüse 4 ist co-axial zur Längsmittelachse des Rohrleitungsabschnitts 1 ausgerichtet. Diese kann sich, muss sich jedoch nicht, in der Längsmittelachse des Rohrleitungsabschnitts erstrecken.
  • In Strömungsrichtung hinter der Impfdüse 4 ist eine den gesamten freien Querschnitt des Rohrleitungsabschnitts 1 ausfüllende Kassette 12 angeordnet, die einen Verdunstungskörper umschließt oder einen Verdunstungskörper bildet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Verdunstungskörper nicht dargestellt, gezeigt ist lediglich die Einfassung des Verdunstungskörpers in Form der Kassette 12, die beispielsweise einen Verdunstungskörper in Form eines Metallschaums/Hartschaums aufnehmen kann. In diesem Fall ist nur eine randseitige Einfassung des scheibenförmigen Verdünstungskörpers erforderlich. Die Kassette 12 bildet nur eine umfängliche und randseitige Einfassung.
  • Die Kassette 12 kann allerdings auch als allseits geschlossene Dose ausgebildet sein und mit einer Füllung, beispielsweise in Form von Stahlwolle oder dergleichen versehen sein und so insgesamt einen Verdunstungskörper im Sinne der vorliegenden Erfindung bilden. In diesem Falle sind die frontseitige und rückseitige Begrenzung der Kassette 12 (scheibenförmig) als Lochbleche oder Siebe ausgebildet.
  • Wie insbesondere der Figur 4 zu entnehmen ist, wird das über die Impfdüse 4 in den Gasstrom eingebrachte Odoriermittel vom Gasstrom mitgenommen, sodass es den in Strömungsrichtung nachgeschalteten Verdunstungskörper benetzt.
  • Über den Verdunstungskörper erfolgt eine sukzessive Abgabe des Odoriermittel an den Gasstrom.
  • Eine alternative Ausgestaltung der Vorrichtung, die nicht Teil der Erfindung ist, ist in Figur 5 dargestellt. Aus Gründen der Vereinfachung ist dort nur ein Längsschnitt durch den Rohrleitungsabschnitt 1 entsprechend der Figur 4 dargestellt, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
  • Bei der in Figur 5 dargestellten Variante der Vorrichtung zur Odorierung ist die Impfdüse 4 oberhalb des Verdunstungskörpers bzw. oberhalb der Kassette 12 angeordnet, wobei die Düsenöffnung der Impfdüse 4 in etwa senkrecht in Bezug auf die gedachte Längsmittelachse des Rohrleitungsabschnitts 1 ausgerichtet ist und diese unmittelbar oberhalb des Verdunstungskörpers in den Rohrleitungsabschnitt 1 einmündet, sodass das aus der Impfdüse 4 austretende Odoriermittel unmittelbar in den Verdunstungskörper bzw. in die Kassette 12 verrieselt.
  • Obwohl in den beiden zuvor beschrieben Ausführungsbeispielen der Verdunstungskörper (nicht gezeigt) wenigstens umfänglich von einer Kassette 12 eingefasst ist, ist die Erfindung so zu verstehen, dass der Verdunstungskörper unmittelbar in den Rohrleitungsabschnitt 1 an der betreffenden Stelle eingesetzt sein kann.
  • Abgesehen von dem Unterschied zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, dass bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Impfdüse 4 stromaufwärts des Verdunstungskörpers angeordnet ist und beim zweiten Ausführungsbeispiel die Impfdüse 4 bezogen auf die Gasströmung auf der gleichen Höhe mit dem Verdunstungskörper und oberhalb dessen angeordnet ist, entsprechen die Merkmale der beiden Ausführungsformen einander, insbesondere kann die Ausbildung des Verdunstungskörpers gleich sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Rohrleitungsabschnitt
    2
    Gasleitung
    3
    Gaszähler
    4
    Einspeiseeinrichtung, Impfdüse
    5
    Odoriermittelgebinde
    6
    Dosierpumpe
    7
    Steuergerät
    8
    Zustandsmengenumwerter
    10
    Anschlussmuffe
    11
    Tauchrohr
    12
    Kassette

Claims (8)

  1. Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms in einem Gasnetz umfassend Mittel zur Bevorratung und Dosierung eines flüssigen Odoriermittels in Abhängigkeit der Größe eines durch die Gasleitung (2) des Gasnetzes geförderten Gasvolumenstroms, Mittel zur Injektion des Odoriermittels in die Gasleitung (2), wenigstens eine Einspeiseeinrichtung (4), die in der Gasleitung (2) angeordnet ist sowie wenigstens einen gasdurchströmbaren und mit Odoriermittel benetzbaren Verdunstungskörper, der sich innerhalb der Gasleitung (2) erstreckt und der wenigstens 50 % des freien Querschnitts der Gasleitung (2) ausfüllt, wobei die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung (4) relativ zu dem Verdünstungskörper so angeordnet ist, dass das aus der Einspeiseeinrichtung (4) austretende Odoriermittel den Verdunstungskörper benetzt, wobei der Verdunstungskörper einen offenporigen Schaumkörper umfasst oder als offenporiger Schaumkörper ausgebildet ist, der Schaumkörper eine durchströmbare Makroporenstruktur aufweist und die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung (4) in Strömungsrichtung vor dem Verdunstungskörper angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung (4) am führenden Ende eines sich radial in die Gasleitung erstreckenden Tauchrohres (11) angeordnet ist und eine Mündung der Einspeiseeinrichtung (4) etwa co-axial zur Längsmittelachse und vorzugsweise etwa in der Längsmittelachse der Gasleitung (2) ausgerichtet ist, wobei die Gasleitung (2) einen Innendurchmesser von 1000 mm bis 3000 mm aufweist und der Schaumkörper einen Porendurchmesser zwischen 3 mm und 6 mm aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdunstungskörper sich über die gesamte lichte Weite und vorzugsweise über den gesamten lichten Querschnitt der Gasleitung (2) erstreckt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise der Schaumkörper ein Hartschaumkörper ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumkörper als Metallschaumkörper ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdunstungskörper in einer durchströmbaren und vorzugsweise austauschbaren Kassette (12) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung (4) am Umfang der Gasleitung (2) in eine Anschlussmuffe (10) eingesetzt ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussmuffe (10) als Entnahmeschleuse für die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung (4) oder ein mit der wenigstens einen Einspeiseeinrichtung (4) versehenes Tauchrohr (11) ausgebildet ist.
  8. Verfahren zur Odorierung eines Gasstroms umfassend die Verwendung der Vorrichtungen mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 7 und umfassend die Dosierung und die Injektion eines flüssigen Odoriermittels in einem Gasstrom in Abhängigkeit der Größe des durch die Gasleitung geförderten Gasvolumenstroms, wobei das Verfahren das Benetzen wenigstens eines innerhalb des Gasstroms angeordneten porösen, gasdurchströmten Verdunstungskörpers mit dem Odoriermittel umfasst, wobei der überwiegende Anteil des Gasvolumenstroms durch den Verdunstungskörper hindurchgeführt wird und der Verdunstungskörper mit einer in Abhängigkeit der Höhe des Gasvolumenstroms dosierten Menge des Odoriermittels vorzugsweise intermittierend benetzt wird dadurch gekennzeichnet, dass das Odoriermittel stromaufwärts des Verdunstungskörpers in den Gasstrom eingedüst wird oder in diesem vernebelt wird.
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