EP3184152A1 - Sauerstoffreduzierungsanlage und verfahren zum betreiben einer sauerstoffreduzierungsanlage - Google Patents

Sauerstoffreduzierungsanlage und verfahren zum betreiben einer sauerstoffreduzierungsanlage Download PDF

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EP3184152A1
EP3184152A1 EP15201906.3A EP15201906A EP3184152A1 EP 3184152 A1 EP3184152 A1 EP 3184152A1 EP 15201906 A EP15201906 A EP 15201906A EP 3184152 A1 EP3184152 A1 EP 3184152A1
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EP
European Patent Office
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gas
compressed gas
oxygen
outlet
separation system
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EP15201906.3A
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Ernst-Werner Wagner
Julian Eichhoff
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Amrona AG
Original Assignee
Amrona AG
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
    • A62C99/0018—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide

Definitions

  • the present invention relates to an oxygen reduction plant and a method for operating such a plant.
  • An oxygen reduction system of the type according to the invention is used in particular for the controlled reduction of the oxygen content in the atmosphere of an enclosed area.
  • the oxygen reduction system to a gas separation system for providing an oxygen-reduced gas mixture or an inert gas and a conduit system which is fluidly connected or connectable to the gas separation system and with the enclosed area, if necessary, at least a portion of the gas mixture or gas provided by the gas separation system enclosed area.
  • the inventive method or system of the invention is used, for example, to reduce the risk and extinguish fires in a protected space to be monitored, for fire prevention or fire fighting the enclosed space is permanently inertized at different levels of reduction or is permanently insurmountable.
  • the basic principle of the inertization technique for fire prevention is based on the knowledge that in enclosed spaces, which are only occasionally entered by humans or animals, and their installation is sensitive to the effects of water reacts, the risk of fire can be countered that the oxygen concentration is lowered in the affected area to a value of, for example, about 15 vol .-%. With such a (reduced) oxygen concentration, most flammable materials can no longer ignite. Accordingly, the main area of application of this inertization technique for fire prevention is also computerized areas, electrical control and distribution rooms, enclosed facilities and storage areas with particularly high-value assets.
  • fire prevention effect is based on the principle of oxygen displacement.
  • Normal ambient air is known to be 21% by volume of oxygen, 78% by volume of nitrogen and 1% by volume of other gases.
  • an oxygen-displacing gas such as nitrogen
  • the oxygen content in the room atmosphere of the enclosed space is reduced. It is known that a fire prevention effect already starts when the oxygen content falls below the oxygen content in the normal ambient air.
  • Another application example for the oxygen reduction system according to the invention or the method according to the invention is the provision of training conditions for hypoxia training in an enclosed space, in which the oxygen content is reduced.
  • training conditions for hypoxia training in an enclosed space in which the oxygen content is reduced.
  • such a room training under artificially created height conditions is possible, which is also called “normobaric Hypoxietraining”.
  • CA Controlled Atmosphere
  • An oxygen reduction system of the type mentioned above is known in principle from the prior art.
  • an inerting system which is designed to lower the oxygen content in an enclosed space to a certain basic inerting level and, in the event of a fire, to further reduce the oxygen content rapidly to a certain level of full inertisation.
  • base inertization level a reduced oxygen level compared to the oxygen level of the normal ambient air, however, this reduced oxygen level does not pose any risk to persons or animals, so that they will still - at least for a short time - make the permanently inertized area easily, i. without special protective measures, such as oxygen masks.
  • the basic inertization level corresponds, for example, to an oxygen content in the enclosed range of 15 to 17% by volume.
  • full inertization level is to be understood as meaning a further reduced oxygen content in comparison to the oxygen content of the basic inertization level, in which the flammability of most materials has already been reduced to such an extent that they can no longer be ignited.
  • the full inertization level is generally about 12 to 14% by volume oxygen concentration.
  • a corresponding inert gas source In order to equip an enclosed area with an oxygen reduction system, on the one hand, a corresponding inert gas source must be provided in order to be able to provide the oxygen-reduced gas mixture or inert gas to be introduced into the enclosed space.
  • the output capacity of the inert gas source i. the quantity of inert gas which can be supplied per unit of time by the inert gas source should be designed for properties of the enclosed area, in particular the volume of space and / or the air-tightness of the enclosed area.
  • the oxygen reduction system is used as a (preventive) fire protection measure, it must be ensured in particular that, in the event of fire, a sufficient amount of inert gas can be introduced into the room atmosphere of the enclosed area within the shortest possible time, so that the extinguishing effect is as rapid as possible.
  • oxygen-reduced gas mixture or inert gas to be introduced in the enclosed area could be stored in a high-pressure gas cylinder or similar compressed gas storage, in practice it has become common practice to produce at least part of the oxygen-reduced gas mixture to be provided by the inert gas source ", in particular, because the storage of inert gas in gas cylinder batteries or the like compressed gas storage requires special structural measures.
  • the inert gas source In order to be able to "produce" at least a portion of the oxygen-reduced gas mixture or inert gas to be provided by the inert gas source, the inert gas source usually has a gas separation system in which at least a part of one in one, in addition to a high-pressure bottle or similar compressed gas storage oxygen, which is supplied to the gas separation system, is separated, so that an oxygen-reduced gas mixture is provided at an outlet of the gas separation system.
  • starting gas mixture is generally understood to mean a gas mixture which, in addition to the constituent oxygen, also has, in particular, nitrogen and optionally further gases (for example noble gases).
  • nitrogen and optionally further gases for example noble gases.
  • a starting gas mixture for example, normal ambient air comes into question, i. a gas mixture which consists of 21% by volume of oxygen and 78% by volume of nitrogen and 1% by volume of other gases.
  • this fresh air is preferably added to this proportion of room air.
  • the gas separation system serves, in particular, to keep an oxygen content reduced in the room atmosphere of an enclosed space at the appropriate level. Accordingly, the discharge capacity of the gas separation system, ie the amount of the oxygen-reduced gas mixture which can be provided per unit time at the outlet of the gas separation system, is adapted in particular to the tightness of the space envelope of the enclosed area, so that a corresponding retaining flooding can be realized via the gas separation system.
  • it is advantageous in terms of plant technology not to use the first reduction in the oxygen content in the room atmosphere of the enclosed area or not just the gas separation system, since a relatively large amount of inert gas or oxygen-reduced gas is required for a first reduction per unit time. To be able to realize this alone with a gas separation system, the gas separation system would have to be correspondingly large, which is generally not feasible with regard to investment costs.
  • the usual oxygen reduction systems are usually provided in addition to the gas separation system with a compressed gas storage in which an oxygen-reduced gas mixture or inert gas is stored in compressed form.
  • the gas mixture or inert gas stored in this compressed gas reservoir serves, in particular, to rapidly reduce the oxygen content in the corresponding enclosed area in order to rapidly reduce the oxygen concentration in the event of a fire.
  • the present invention is based on the problem that after triggering a conventional oxygen reduction system, i. when the stored in the compressed gas storage in compressed form, oxygen-reduced gas mixture or inert gas for rapid or initial reduction was introduced into the enclosed space, an exchange of then emptied or partially emptied compressed gas storage with a full compressed gas storage is essential to ensure that with the oxygen reduction system again at a later time again a quick setback according to a predetermined event sequence is feasible.
  • the present invention has the object to further develop an oxygen reduction system of the type mentioned in that the running operating costs in operating the oxygen reduction system can be further reduced without the effectiveness or efficiency of the oxygen reduction system is impaired.
  • an oxygen reduction system which has at least one gas separation system for providing an oxygen-reduced gas mixture as needed at an outlet of the gas separation system and a compressed gas reservoir for storing an oxygen-reduced gas mixture or inert gas in compressed form.
  • the compressed gas storage is fluidly connected or connectable via a line system with at least one enclosed area in order to supply at least a portion of the gas mixture or inert gas stored in the compressed gas storage to the at least one enclosed area as required.
  • the outlet of the gas separation system is selectively fluidly connected or connectable to an inlet of the compressed gas reservoir or to the at least one enclosed space to supply the gas mixture provided at the outlet of the gas separation system to the compressed gas reservoir and / or the at least one enclosed region as required.
  • the outlet of the gas separation system can optionally be fluidly connected to an inlet of the compressed gas reservoir and / or to the at least one enclosed space
  • the gas separation system has a double function.
  • the gas separation system serves to refill the compressed gas storage.
  • the solution according to the invention is also suitable for enclosed areas that are difficult to access, such as in remote areas.
  • the gas separation system is preceded by a compressor system via which an initial gas mixture to be supplied to the gas separation system is compressed accordingly.
  • the degree of compression of the starting gas mixture is 1 to 2 bar or 8 to 10 bar. Of course, other compressions are conceivable.
  • the gas separation system is designed to separate off at least part of the oxygen contained in this gas mixture from the starting gas mixture fed in.
  • the gas separation system is designed to operate in either a VPSA mode or a PSA mode.
  • the term "initial gas mixture” as used herein generally refers to a gas mixture which, in addition to the constituent oxygen, also has, in particular, nitrogen and possibly further gases, such as, for example, noble gases.
  • a starting gas mixture for example, normal ambient air comes into question, i. a gas mixture which consists of 21% by volume of oxygen, 78% by volume of nitrogen and 1% by volume of other gases.
  • this room air content is preferably still added fresh air.
  • a gas separation system operating in a VPSA mode is generally a vacuum pressure swing absorption (VPSA) system for providing nitrogen enriched air.
  • VPSA vacuum pressure swing absorption
  • such a VPSA system is preferably used in the oxygen reduction system as a gas separation system, which, however, is operated in a PSA operating mode if required.
  • PSA pressure swing absorption
  • pressure swing absorption technique which is commonly referred to as pressure swing absorption technique.
  • the degree of compression of the starting gas mixture effected by the compressor system upstream of the gas separation system is correspondingly increased.
  • the degree of compression is increased, in particular to a value that depends on the amount of the oxygen-reduced gas mixture to be provided per unit time.
  • the increase in the compression of the starting gas mixture carried out by the compressor system is carried out in particular in a fire, ie when, for example, in the room atmosphere of the enclosed area a fire characteristic is detected, or if for another reason in the short term, the oxygen content in the room atmosphere of the enclosed area compared is to be further reduced to a previously set or held oxygen content.
  • the increase is due to the compressor system carried out compression, for example, even if the compressed gas storage must be refilled with an oxygen-reduced gas mixture.
  • a compressor system is provided between the outlet of the gas separation system and the inlet of the compressed gas reservoir to, if necessary, to compress the oxygen-reduced gas mixture provided at the outlet of the gas separation system and to be supplied to the compressed gas reservoir.
  • Such a compression is required, for example, when the pressure of the gas mixture provided at the outlet of the gas separation system is insufficient to achieve the desired compression for the storage of the gas mixture in the compressed gas storage.
  • the compressor system which is provided as needed, in order to further compress the oxygen-reduced gas mixture supplied at the outlet of the gas separation system and to be supplied to the compressed gas reservoir, is preferably designed as a mobile system, which is required and in particular if filling of the compressed gas reservoir is not required. is not carried out, can also be completely removed from the oxygen reduction plant.
  • the compressor system embodied as a mobile system could be mounted on a transport pallet or the like with a material handling device, e.g. Lift trucks or forklifts, movable and / or transportable construction is mounted or mounted to allow the simplest possible removal of the compressor from the oxygen reduction system. Since in practice often a filling of the compressed gas storage is required only occasionally, it allows the execution of the compressor system as a mobile system that this compressor system is used in different, possibly even remotely located oxygen reduction systems to there, if necessary, the one to be filled compressed gas storage supplied oxygen-reduced Compress gas mixture accordingly.
  • a material handling device e.g. Lift trucks or forklifts, movable and / or transportable construction is mounted or mounted to allow the simplest possible removal of the compressor from the oxygen reduction system. Since in practice often a filling of the compressed gas storage is required only occasionally, it allows the execution of the compressor system as a mobile system that this compressor system is used in different, possibly even remotely located oxygen reduction systems to there, if necessary, the one to be
  • the oxygen-reduced gas mixture in particular of a gas separation system is provided, wherein it is in the compressed gas storage in particular is a compressed gas cylinder or a compressed gas cylinder.
  • the compressed gas storage has any external shape taking into account the spatial conditions on site and thus ensures optimum utilization of the available space volume.
  • the gas separation system or only the gas separation system is designed as a mobile system, which can be removed from the oxygen reduction system (locally) as needed.
  • the term "mobile system” is understood to mean in particular a component which is integrated in the oxygen reduction system in such a way that this component can be removed from the system without much effort. In particular, it lends itself here to carry out the component such that it can be moved with a material handling device or the like.
  • the latter has a valve system with a first, a second and a third valve arrangement.
  • the first valve arrangement is designed to form or separate, as required, a fluid connection between the outlet of the gas separation system and the inlet of the compressed gas storage.
  • the second valve assembly of the valve system is configured to form and / or separate a fluid connection between the outlet of the compressed gas reservoir and the at least one enclosed region as needed, while the third valve assembly is configured to provide fluid communication between the outlet of the gas separation system and the at least one to form or separate an enclosed area.
  • the inlet of the compressed gas reservoir and the outlet of the compressed gas reservoir via a preferably common connector piece, in particular in the form of a T or Y piece, are connected to the interior of the compressed gas storage.
  • the oxygen reduction system preferably has a control device.
  • This control device is in particular designed to control the individual valve arrangements of the valve system in such a way that the outlet of the gas separation system is connected to the inlet of the compressed gas storage only if there is no fluid connection between the outlet of the compressed gas storage and the at least one enclosed area and / or there is no fluid connection between the outlet of the gas separation system and the at least one enclosed area.
  • the control device is assigned a sensor unit.
  • the sensor unit is formed with at least one pressure sensor and / or at least one temperature sensor.
  • the state, in particular the filling state or degree of filling, of the compressed gas reservoir can be measured.
  • a temperature increase in the compressed gas reservoir may occur, resulting in an incomplete filling of the compressed gas storage with oxygen-reduced gas mixture as a result of a subsequent decrease in temperature after refilling and a concomitant decrease in pressure.
  • the control device controls the draining of oxygen-reduced gas mixture from the compressed gas storage, so that damage to the compressed gas storage is prevented.
  • the at least one gas separation system and / or the upstream compressor system has a first operating mode and a second operating mode to supply, as required, oxygen-reduced gas mixture to the compressed gas reservoir and / or the at least one enclosed region.
  • the first and second operating modes are each individually or both operating modes simultaneously executable by means of a separate gas separation system.
  • the gas separation system or the operating mode of the at least one gas separation system and / or the upstream compressor system is preferably controllable by the control device, in particular automatically.
  • the filling of the compressed gas storage with oxygen-reduced gas mixture usually takes place with a higher nitrogen concentration of the oxygen-reduced gas mixture than is necessary for the oxygen-reduced gas mixture which is supplied to the enclosed area.
  • oxygen-reduced gas mixture with high nitrogen concentration preferably with a nitrogen concentration of 99.5 vol .-%
  • the control device offers the possibility to operate the gas separation system in a second operating mode, wherein oxygen-reduced gas mixture with a sufficient nitrogen concentration, preferably a nitrogen concentration of 95% by volume, is provided for the supply to the enclosed area.
  • the bypass preferably comprises a suitable orifice in order to reduce the nitrogen concentration of the oxygen-reduced gas mixture to be introduced into the enclosed region to a sufficient level, for example by mixing with starting gas mixture. Due to the advantageous control of the gas separation system, preferably automatically by the control device, the gas separation system can be operated efficiently and the oxygen-reduced gas mixture can be used optimally depending on the concentration provided.
  • a gas separation system in a first operating mode for refilling the compressed gas reservoirs and, in particular, to supply oxygen-reduced gas mixture, which has a suitable, sufficient nitrogen concentration, to an enclosed region in parallel by means of the other gas separation system in a second operating mode.
  • a common or in each case an upstream compressor system can if necessary be provided for several gas separation systems.
  • the compressed gas reservoir has a plurality of spatially separated, parallel to each other compressed gas containers with at least one, preferably in each case a container valve.
  • a first and a second manifold are provided.
  • the outlet of the gas separation system is connected or connectable via a valve to the first manifold, while for preferably each of the plurality of compressed gas containers, a first line section is provided, via which the respective container valve of the one or more compressed gas containers is fluidly connected to the first manifold.
  • the container valve of a preferably each of the plurality of compressed gas containers is further fluidly connected in each case via a second line section with the already mentioned second manifold.
  • the second manifold itself is connected via a valve, in particular area valve, with the at least one enclosed area fluidly connected or connectable.
  • the valve via which the outlet of the gas separation system is connected or connectable to the first manifold, forms the aforementioned first valve arrangement.
  • the valve via which the second manifold is fluidly connected or connectable to the at least one enclosed area is part of the second valve arrangement when the oxygen reduction system is associated with a plurality of enclosed areas.
  • the valve, via which the second manifold is fluidly connected or connectable to the at least one enclosed area forms the second valve arrangement.
  • a plurality of compressed gas containers in the form of compressed gas cylinders or with any geometric external shape, for example via flexible hose connections or rigid connections, such as. Pipe connections are fluidly connected to each other, wherein a common container valve is provided per connection of a plurality of compressed gas container to a unit.
  • this results in the possibility of optimal utilization of the individually available volume of space, the number of container valves to be controlled is reduced as needed.
  • the inventive oxygen reduction system is particularly suitable for reducing the oxygen content in the room atmosphere or keeping it at a reduced value in the case of a plurality of spatially separated regions. Therefore, according to a development of the present invention, the oxygen reduction system is associated with a plurality of spatially separated areas, wherein the already mentioned second valve arrangement for each of the plurality of areas an associated valve (in particular area valve), via which the second manifold with the corresponding area fluidly connected or connectable, if necessary, to supply an oxygen-reduced gas mixture or inert gas in this area.
  • the control device controls the individual valve arrangements in such a coordinated manner that the outlet of the at least one gas separation system can be fluidly connected to the inlet of at least one compressed gas container, if the outlet of at least one further, different compressed gas container with at least an enclosed area is fluidly connected. Consequently, the control device, in particular in connection with the sensor unit, is designed to selectively fill compressed gas containers with an oxygen-reduced gas mixture while at least one enclosed region can supply oxygen-reduced gas mixture from further compressed gas containers.
  • this can ensure a resource-friendly and time-optimized refilling of the compressed gas containers with oxygen-reduced gas mixture, while at the same time a concentration or a concentration control range of oxygen-reduced gas mixture in the enclosed area can be maintained. Furthermore, the selective filling and control of the pressurized gas containers by the control device also provides improved reliability of the oxygen reduction system.
  • the control device is designed such that upon detection of a previously determinable minimum pressure and / or falling below a previously determinable minimum pressure in at least one of the plurality of compressed gas tanks or the compressed gas storage selectively a fluid connection between the outlet of the gas separation system and the concerned compressed gas tank or the compressed gas storage is present or can be produced.
  • the minimum pressure is freely selectable and serves to mark the at least partial or complete emptying of a compressed gas tank.
  • the control device can determine a user-defined status or threshold value for refilling a compressed gas container or the compressed gas reservoir on the basis of the minimum pressure and, if appropriate, initiate a corresponding refilling.
  • the invention is not limited to an oxygen reduction system, but also relates to a method for operating an oxygen reduction system, in particular an oxygen reduction system of the type according to the invention described above.
  • a compressed gas storage an oxygen-reduced gas mixture or inert gas is stored in compressed form .
  • at least part of the gas mixture or inert gas stored in compressed gas storage in compressed form is then supplied to the enclosed area by fluidically connecting the compressed gas store to the enclosed area.
  • an oxygen-reduced gas mixture provided at an outlet of a gas separation system is supplied to the enclosed area in a controlled manner the outlet of the gas separation system is fluidly connected to the enclosed area.
  • a control device which is designed in particular to coordinate or regulate the filling of the compressed gas storage.
  • the at least partial refilling of the compressed gas reservoir can in particular also take place while keeping the reduced oxygen content in the enclosed area in parallel and / or the oxygen content in the enclosed area continuing is reduced.
  • this invention aspect is based on the knowledge that when filling the compressed gas storage, especially if this is designed in the form of a compressed gas cylinder battery, different conditions must be met in order to properly and safely fill the individual gas cylinders of the bottle battery with the gas provided by the gas separation system.
  • oxygen reduction system 100 is characterized in particular by the fact that it has a gas separation system 102 and in addition to a compressed gas storage 105.
  • the gas separation system 102 and the Compressed gas storage 105 together form the "inert gas source" of the oxygen reduction system 100.
  • the gas separation system 102 is preceded by a compressor system 101 for correspondingly compressing the initial gas mixture to be supplied to the gas separation system 102.
  • a compressor system 101 for correspondingly compressing the initial gas mixture to be supplied to the gas separation system 102.
  • the gas separation system 102 can be adjusted to a required nitrogen purity and required amount of oxygen-reduced gas.
  • the outlet of the gas separation system 102 i.
  • the outlet of the gas separation system 102 at which the oxygen-reduced gas mixture or nitrogen-enriched gas mixture is provided, is fluidly connected or connectable to an enclosed space 107 via a first conduit system and connected to the aforementioned compressed gas storage 105 via an additional, second conduit system connectable.
  • a first valve arrangement is provided in the second conduit system, i. in the piping system which connects the outlet of the gas separation system 102 with the compressed gas storage 105.
  • Another valve assembly 109 is provided in the conduit system which fluidly connects the outlet of the gas separation system 102 to the enclosed space 107.
  • Another valve arrangement 106 is arranged in a line system which connects the compressed gas storage 105 with the enclosed area 107. In this way, if necessary, the compressed gas storage 105 can be fluidly connected to the enclosed area 107.
  • the oxygen-reducing plant 100 is preferably associated with a control device 10 in order to be able to control the individual valve arrangements 104, 106 and 109 in a coordinated manner.
  • the control device 10 is preferably further associated with a sensor unit having at least one pressure sensor and / or at least one temperature sensor, in particular in and / or are provided on the compressed gas storage.
  • a sensor unit having at least one pressure sensor and / or at least one temperature sensor, in particular in and / or are provided on the compressed gas storage.
  • the representation of the sensor unit in the FIG. 1 to 4 waived.
  • the controller 10 is configured to drive the individual valve assemblies 104, 106, and 109 such that the outlet of the gas separation system 102 is preferably fluidly coupled to the inlet of the compressed gas reservoir 105 only, if there is no fluid connection between the outlet of the compressed gas reservoir 105 and the at least one enclosed region 107, ie when the third valve assembly 106 is closed.
  • the control device 10 is designed such that preferably only the outlet of the gas separation system 102 via the first valve assembly 104 with the compressed gas storage 105 is fluidly connected or connectable, if there is no fluid connection between the outlet of the gas separation system 102 and the enclosed area 107 , that is, when the second valve assembly 109 is closed.
  • the oxygen reduction system 100 in particular the control device 10, such that the outlet of the gas separation system 102 can be simultaneously connected with the inlet of the compressed gas reservoir 105 via the first valve arrangement 104 and the enclosed region 107 via the second valve arrangement 109 as required is.
  • a further compressor system 103 is provided, which is arranged in the conduit system which connects the outlet of the gas separation system 102 with the pressurized gas container 105.
  • the oxygen-reduced gas mixture provided at the outlet of the gas separation system 102 can, if required, be further compressed, so that it can then be stored in the compressed gas container 105 in the desired compressed form.
  • a compressed gas cylinder a compressed gas cylinder or bottle battery used, it is advantageous if the other compressor system 103 at the outlet the gas separation system 102 provided, oxygen-reduced gas mixture compressed to up to 300 bar.
  • FIG. 2 schematically illustrated oxygen reduction system 100 differs from the in FIG. 1 schematically illustrated embodiment, in particular, that the oxygen reduction system 100 according to the in FIG. 2 is associated with not only a single enclosed area 107, but a plurality of enclosed areas 107a, 107b.
  • the oxygen reduction system 100 is thus designed as a so-called multi-range system.
  • FIG. 2 schematically illustrated oxygen reduction system 100 of the compressed gas storage 105 has a plurality of spatially separated from each other, parallel to each other compressed gas tanks 105a, 105b, 105c, 105d.
  • These compressed gas containers are, for example, commercial high-pressure bottles (300 bar bottles).
  • the individual compressed gas containers 105a to 105d are connected in parallel with one another in order to be able to supply the gas mixture stored in these compressed gas containers 105a to 105d in compressed form as quickly as possible to the enclosed regions 107a, 107b.
  • a first manifold 110 and a second manifold 111 for use The first manifold 110 is fluidly connectable to the outlet of the gas separation system 102 via the first valve assembly 104.
  • the oxygen reduction system 100 shown in FIG. 1 uses a further valve arrangement to connect the outlet of the gas separation system 102 to the first enclosed area 107a and / or the second enclosed area 107b as required.
  • this valve assembly has a total of two valves 109a and 109b, each formed as a range valve and one of the respective enclosed areas 107a, 107b.
  • the aforementioned second manifold 111 is also fluidly connectable via respective area valves 106a, 106b to the respective enclosed areas 107a, 107b.
  • These valves 106a, 106b are preferably also designed as area valves.
  • each compressed gas container 105a to 105d with a corresponding container valve 108 is provided.
  • Each container valve 108 of the compressed gas containers 105a to 105d is connected via a first line section, on the one hand, to the first manifold 110 and, on the other hand, via a second line section to the second manifold 111.
  • each container valve 108 of the compressed gas tank 105a to 105d a connector piece 113, in particular in the form of a T or Y-piece associated with, via which the corresponding first line section on the one hand and the corresponding second line section on the other hand with the corresponding container valve 108 and the Inside the compressed gas tank 105a to 105d are fluidly connected.
  • the container valves 108 of the compressed gas containers 105a to 105d are each designed as a quick release valve arrangement, in particular as a pneumatically actuated quick release valve arrangement, to form a fluid connection between the corresponding compressed gas container 105a to 105d and the second manifold as needed.
  • the valve function of the quick-release valve arrangement can also be switched off if required, in particular if the outlet of the gas separation system 102 is connected to the inlet of the corresponding compressed gas container 105a to 105d is connected for the purpose of refilling.
  • At least one backflow preventer 112 is provided to a Gas flow from the second manifold 111 back to the pressurized gas containers 105a to 105d and / or from the pressurized gas containers 105a to 105d to the first manifold 110 to block.
  • the two backflow preventers 112 can be provided directly on a connector piece 113, in particular a T piece, and can be fluidly connected to the container valve 108 of the respective compressed gas container 105a to 105d.
  • the inlet of the compressed gas storage and the outlet of the compressed gas storage are connected via a preferably common connector piece 113 to the interior of the compressed gas storage.
  • FIG. 4 schematically illustrated embodiment differs from the embodiment in FIG. 2 in particular by further pressurized gas containers 105e to 105f, which can be connected via a further valve of the first valve arrangement 104 in terms of flow to the outlet of the gas separation system.
  • the control device according to the present invention is designed to control a plurality of valves of the first valve assembly 104 accordingly.
  • the further second manifold 111 is also fluidly connectable via respective area valves 106c, 106d to the respective enclosed areas 107a, 107b. These valves 106c, 106d are preferably also designed as area valves.
  • the further pressurized gas containers 105e to 105g and the pressurized gas containers 105a to 105d preferably independently, controlled or regulated by the control device 10, are used.
  • the refilling eg of the further compressed gas reservoirs 105e to 105g can be carried out after a rapid lowering and / or initial lowering, while at the same time the compressed gas reservoirs 105a to 105d are fluidly connected to the enclosed regions 107a, 107b, in order to allow a reduced oxygen content in the enclosed regions 107a, 107b hold or further reduce.
  • pressurized gas containers 105a to 105d can be refilled with an oxygen-reduced gas mixture from the gas separation system 102, wherein the other pressurized gas containers 105e to 105g are connected in parallel with the enclosed regions 107a, 107b in terms of flow.
  • further pressurized gas containers 105e to 105g not on the in FIG. 4 shown number of compressed gas containers limited, but may, if necessary, be supplemented by further compressed gas tank or more, independently controllable mergers of several compressed gas tanks.
  • the invention is not limited to the embodiments of the oxygen reduction system 100 shown schematically in the drawings, but results from a synopsis of all features disclosed herein.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sauerstoffreduzierungsanlage (100), welche wenigstens ein Gasseparationssystem (102) sowie einen Druckgasspeicher (105; 105a bis 105d) aufweist. Der Druckgasspeicher (105; 105a-d) ist über ein Leitungssystem mit mindestens einem umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) strömungsmäßig verbunden oder verbindbar, um einem umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) bedarfsweise das in dem Druckgasspeicher (105; 105a-d) gespeicherte Gasgemisch bzw. Inertgas zuzuführen. Der Auslass des Gasseparationssystems (102) ist wahlweise mit einem Einlass des Druckgasspeichers (105; 105a-d) oder mit dem mindestens einen umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist zum bedarfsweisen Zuführen des am Auslass des Gasseparationssystems (102) bereitgestellten Gasgemisches entweder zu dem Druckgasspeicher (105; 105a-d) oder zu dem mindestens einen umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sauerstoffreduzierungsanlage sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Anlage.
  • Eine Sauerstoffreduzierungsanlage der erfindungsgemäßen Art dient insbesondere zum geregelten Reduzieren des Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre eines umschlossenen Bereiches. Hierzu weist die Sauerstoffreduzierungsanlage ein Gasseparationssystem zum Bereitstellen eines sauerstoffreduzierten Gasgemisches bzw. eines Inertgases und ein Leitungssystem auf, welches mit dem Gasseparationssystem und mit dem umschlossenen Bereich strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist, um bedarfsweise mindestens einen Teil des von dem Gasseparationssystem bereitgestellten Gasgemisches bzw. Gases dem umschlossenen Bereich zuzuführen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Anlage dient beispielsweise zur Minderung des Risikos und zum Löschen von Bränden in einem zu überwachenden Schutzraum, wobei zur Brandverhütung bzw. zur Brandbekämpfung der umschlossene Raum auch auf unterschiedlichen Absenkungsniveaus dauerinertisiert wird bzw. dauerinertisierbar ist.
  • Dem Grundprinzip der Inertisierungstechnik zur Brandverhütung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass in umschlossenen Räumen, die nur gelegentlich von Mensch oder Tier betreten werden und deren Einrichtung sensibel auf Wassereinwirkung reagiert, der Brandgefahr dadurch begegnet werden kann, dass die Sauerstoffkonzentration in dem betroffenen Bereich auf einen Wert von beispielsweise etwa 15 Vol.-% abgesenkt wird. Bei einer solchen (reduzierten) Sauerstoffkonzentration können sich die meisten brennbaren Materialien nicht mehr entzünden. Haupteinsatzgebiet dieser Inertisierungstechnik zur Brandverhütung sind dementsprechend auch EDV-Bereiche, elektrische Schalt- und Verteilerräume, umschlossene Einrichtungen sowie Lagerbereiche mit besonders hochwertigen Wirtschaftsgütern.
  • Die bei diesem Verfahren resultierende Brandverhütungswirkung beruht auf dem Prinzip der Sauerstoffverdrängung. Normale Umgebungsluft besteht bekanntlich zu 21 Vol.-% aus Sauerstoff, zu 78 Vol.-% aus Stickstoff und zu 1 Vol.-% aus sonstigen Gasen. Zur Brandverhütung wird durch Einleiten eines sauerstoffverdrängenden Gases, wie beispielsweise Stickstoff, der Sauerstoffanteil in der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes verringert. Es ist bekannt, dass eine Brandverhütungswirkung bereits dann einsetzt, wenn der Sauerstoffanteil unter den Sauerstoffanteil in der normalen Umgebungsluft sinkt. Abhängig von den in dem Schutzraum vorhandenen brennbaren Materialien kann ein weiteres Absenken des Sauerstoffgehalts auf beispielsweise 12 Vol.-% erforderlich sein.
  • Als weiteres Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße Sauerstoffreduzierungsanlage bzw. das erfindungsgemäße Verfahren sei das Bereitstellen von Trainingsbedingungen zum Hypoxietraining in einem umschlossenen Raum genannt, bei dem der Sauerstoffgehalt reduziert ist. In solch einem Raum ist ein Training unter künstlich hergestellten Höhenbedingungen möglich, welches auch als "normobares Hypoxietraining" bezeichnet wird.
  • Weiter sei als Anwendungsbeispiel die Lagerung von Gegenständen, insbesondere Lebensmitteln vorzugsweise Kernobst, unter einer sogenannten "Controlled Atmosphere (CA)" genannt, in der unter anderem der prozentuale anteilige Luftsauerstoff geregelt wird, um den Alterungsprozess leicht verderblicher Waren zu verlangsamen.
  • Eine Sauerstoffreduzierungsanlage der eingangs genannten Art ist dem Prinzip nach aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise wird in der Druckschrift DE 198 11 851 A1 eine Inertisierungsanlage beschrieben, welche ausgelegt ist, den Sauerstoffgehalt in einem umschlossenen Raum auf bestimmtes Grundinertisierungsniveau abzusenken, und im Falle eines Brandes den Sauerstoffgehalt rasch auf ein bestimmtes Vollinertisierungsniveau weiter abzusenken.
  • Unter dem hierin verwendeten Begriff "Grundinertisierungsniveau" ist eine im Vergleich zum Sauerstoffgehalt der normalen Umgebungsluft reduzierter Sauerstoffgehalt zu verstehen, wobei allerdings dieser reduzierte Sauerstoffgehalt noch keinerlei Gefährdung von Personen oder Tieren bedeutet, so dass diese - zumindest kurzzeitig - den dauerinertisierten Bereich noch problemlos, d.h. ohne besondere Schutzmaßnahmen, wie beispielsweise Sauerstoffmasken, betreten könnten. Das Grundinertisierungsniveau entspricht beispielsweise einem Sauerstoffgehalt in dem umschlossenen Bereich von 15 bis 17 Vol.-%.
  • Hingegen ist unter dem Begriff "Vollinertisierungsniveau" ein im Vergleich zum Sauerstoffgehalt des Grundinertisierungsniveaus weiter reduzierter Sauerstoffgehalt zu verstehen, bei welchem die Entflammbarkeit der meisten Materialien bereits soweit herabgesetzt ist, dass sich diese nicht mehr entzünden können. Abhängig von der in dem betroffenen Bereich vorhandenen Brandlast liegt das Vollinertisierungsniveau in der Regel bei etwa 12 bis 14 Vol.-% Sauerstoffkonzentration.
  • Um einen umschlossenen Bereich mit einer Sauerstoffreduzierungsanlage auszurüsten, ist zum einen eine entsprechende Inertgasquelle vorzusehen, um das in den umschlossenen Raum einzuleitende, sauerstoffreduzierte Gasgemisch bzw. Inertgas bereitstellen zu können. Die Abgabekapazität der Inertgasquelle, d.h. die pro Zeiteinheit von der Inertgasquelle bereitstellbare Menge an Inertgas, sollte dabei an Eigenschaften des umschlossenen Bereiches, insbesondere an das Raumvolumen und/oder die Luftdichtigkeit des umschlossenen Bereiches, ausgelegt sein.
  • Kommt die Sauerstoffreduzierungsanlage als (präventive) Brandschutzmaßnahme zum Einsatz, ist insbesondere sicherzustellen, dass im Brandfall innerhalb kürzester Zeit eine hinreichende Menge an Inertgas in die Raumatmosphäre des umschlossenen Bereiches eingeleitet werden kann, damit möglichst zügig eine Löschwirkung eintritt.
  • Zwar könnte das im Bedarfsfall in den umschlossenen Bereich einzuleitende, sauerstoffreduzierte Gasgemisch bzw. Inertgas in einer Hochdruckflaschenbatterie oder dergleichen Druckgasspeicher gelagert werden, allerdings hat es sich in der Praxis durchgesetzt, zumindest einen Teil des von der Inertgasquelle bereitzustellenden, sauerstoffreduzierten Gasgemisches "vor Ort zu produzieren", insbesondere deshalb, weil die Lagerung von Inertgas in Gasflaschenbatterien oder dergleichen Druckgasspeichern besondere bauliche Maßnahmen erfordert.
  • Um zumindest einen Teil des von der Inertgasquelle bereitzustellenden, sauerstoffreduzierten Gasgemisches bzw. Inertgases vor Ort "produzieren" zu können, weist die Inertgasquelle in der Regel - zusätzlich zu einer Hochdruckflaschenbatterie oder dergleichen Druckgasspeicher - ein Gasseparationssystem auf, in welchem zumindest ein Teil eines in einem dem Gasseparationssystem zugeführten Anfangsgasgemisch enthaltenen Sauerstoffs abgetrennt wird, so dass an einem Auslass des Gasseparationssystems ein sauerstoffreduziertes Gasgemisch bereitgestellt wird.
  • Unter dem hierin verwendeten Begriff "Anfangsgasgemisch" ist allgemein ein Gasgemisch zu verstehen, welches neben dem Bestandteil Sauerstoff insbesondere noch Stickstoff und gegebenenfalls noch weitere Gase (beispielsweise Edelgase) aufweist. Als Anfangsgasgemisch kommt beispielsweise normale Umgebungsluft infrage, d.h. ein Gasgemisch, welches zu 21 Vol.-% aus Sauerstoff und zu 78 Vol.-% aus Stickstoff und zu 1 Vol.-% aus sonstigen Gasen besteht. Denkbar ist allerdings auch, dass ein Teil der in dem umschlossenen Bereich enthaltenen Raumluft als Anfangsgasgemisch verwendet wird, wobei diesem Raumluftanteil vorzugsweise noch Frischluft beigemischt ist.
  • Das Gasseparationssystem dient insbesondere dazu, einen in der Raumatmosphäre eines umschlossenen Raumes reduzierten Sauerstoffgehalt auf dem entsprechenden Niveau zu halten. Demnach ist die Abgabekapazität des Gasseparationssystems, d.h. die pro Zeiteinheit am Auslass des Gasseparationssystems bereitstellbare Menge des sauerstoffreduzierten Gasgemisches, insbesondere an die Dichtigkeit der Raumhülle des umschlossenen Bereiches angepasst, so dass über das Gasseparationssystem ein entsprechendes Haltefluten realisiert werden kann. Hingegen ist es anlagentechnisch von Vorteil, zur Erstabsenkung des Sauerstoffgehaltes in der Raumatmosphäre des umschlossenen Bereiches nicht oder nicht nur das Gasseparationssystem heranzuziehen, da für eine Erstabsenkung pro Zeiteinheit eine relativ große Menge an Inertgas bzw. sauerstoffreduziertem Gas von Nöten ist. Um dies allein mit einem Gasseparationssystem realisieren zu können, müsste das Gasseparationssystem entsprechend groß ausgelegt sein, was im Hinblick auf Investitionskosten in der Regel nicht umsetzbar ist.
  • Von daher sind die üblichen Sauerstoffreduzierungsanlagen in der Regel zusätzlich zu dem Gasseparationssystem mit einem Druckgasspeicher versehen, in welchem ein sauerstoffreduziertes Gasgemisch oder Inertgas in komprimierter Form gespeichert ist. Das in diesem Druckgasspeicher gespeicherte Gasgemisch bzw. Inertgas dient insbesondere der Schnellabsenkung des Sauerstoffgehaltes in dem entsprechenden umschlossenen Bereich, um im Falle eines Brandes die Sauerstoffkonzentration rasch zu senken. Denkbar ist allerdings auch, das in dem Druckgasspeicher gespeicherte Gasgemisch bzw. Inertgas für eine Erstabsenkung des Sauerstoffgehaltes in dem entsprechenden umschlossenen Bereich einzusetzen, d.h. zum anfänglichen Reduzieren des Sauerstoffgehaltes auf ein bestimmtes Inertisierungsniveau.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, dass nach dem Auslösen einer herkömmlichen Sauerstoffreduzierungsanlage, d.h. dann, wenn das in dem Druckgasspeicher in komprimierter Form gespeicherte, sauerstoffreduzierte Gasgemisch bzw. Inertgas zur Schnell- oder Erstabsenkung in den umschlossenen Raum eingeleitet wurde, ein Austausch des dann entleerten bzw. teilentleerten Druckgasspeichers mit einem vollen Druckgasspeicher unumgänglich ist, um sicherzustellen, dass mit der Sauerstoffreduzierungsanlage auch wieder zu einem späteren Zeitpunkt erneut eine Schnellabsenkung gemäß einem vorgegebenen Ereignisablauf realisierbar ist.
  • In vielen Fällen ist der Austausch bzw. Wechsel des Druckgasspeichers jedoch nur unter erhöhtem Aufwand realisierbar, da der Druckgasspeicher einer Sauerstoffreduzierungsanlage häufig nicht frei zugänglich angeordnet ist. Dieser Umstand führt unter anderem auch dazu, dass die laufenden Betriebskosten einer Sauerstoffreduzierungsanlage oft verhältnismäßig hoch sind.
  • Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sauerstoffreduzierungsanlage der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die laufenden Betriebskosten beim Betreiben der Sauerstoffreduzierungsanlage weiter reduziert werden können, ohne dass die Wirksamkeit oder Effizienz der Sauerstoffreduzierungsanlage beeinträchtigt wird.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Sauerstoffreduzierungsanlage gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren zum Betreiben einer Sauerstoffreduzierungsanlage gemäß dem Patentanspruch 15 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage in den abhängigen Patentansprüchen angegeben sind.
  • Demgemäß wird insbesondere eine Sauerstoffreduzierungsanlage vorgeschlagen, welche wenigstens ein Gasseparationssystem zum bedarfsweisen Bereitstellen eines sauerstoffreduzierten Gasgemisches an einem Auslass des Gasseparationssystems und einen Druckgasspeicher zum Speichern eines sauerstoffreduzierten Gasgemisches oder Inertgases in komprimierter Form aufweist. Der Druckgasspeicher ist über ein Leitungssystem mit mindestens einem umschlossenen Bereich strömungsmäßig verbunden oder verbindbar, um bedarfsweise mindestens einen Teil des in dem Druckgasspeicher gespeicherten Gasgemisches bzw. Inertgases dem mindestens einen umschlossenen Bereich zuzuführen. Andererseits ist der Auslass des Gasseparationssystems wahlweise mit einem Einlass des Druckgasspeichers oder mit dem mindestens einen umschlossenen Raum strömungsmäßig verbunden oder verbindbar, um bedarfsweise das am Auslass des Gasseparationssystems bereitgestellte Gasgemisch dem Druckgasspeicher und/oder dem mindestens einen umschlossenen Bereich zuzuführen.
  • Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand: dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage der Auslass des Gasseparationssystems wahlweise mit einem Einlass des Druckgasspeichers und/oder mit dem mindestens einen umschlossenen Raum strömungsmäßig verbindbar ist, kommt dem Gasseparationssystem eine Doppelfunktion zu. Zum einen dient das Gasseparationssystem dazu, ein sauerstoffreduziertes Gasgemisch der Raumatmosphäre des umschlossenen Bereiches zuzuführen, um in der Raumatmosphäre des umschlossenen Bereiches die Sauerstoffkonzentration abzusenken (= Schnell- oder Erstabsenkung) oder die Sauerstoffkonzentration auf einem bereits abgesenkten Niveau zu halten. Zum anderen dient das Gasseparationssystem bei Bedarf zum Wiederbefüllen des Druckgasspeichers. Dies ist beispielsweise dann erforderlich, wenn zumindest ein Teil des in dem Druckgasspeicher in komprimierter Form gespeicherten sauerstoffreduzierten Gasgemisches bzw. Inertgases zuvor in die Raumatmosphäre des umschlossenen Bereiches eingeleitet wurde, um beispielsweise dort die Sauerstoffkonzentration rasch auf ein bestimmtes Inertisierungsniveau abzusenken. Ein solches rasches Absenken durch "Einschießen" eines sauerstoffreduzierten Gasgemisches bzw. Inertgases in die Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes ist insbesondere dann notwendig, wenn im Falle eines Brandes oder zum Zwecke einer Erstabsenkung die Sauerstoffkonzentration in dem umschlossenen Raum möglichst rasch gesenkt werden muss.
  • Dadurch, dass mit Hilfe des Gasseparationssystems anschließend der Druckgasspeicher wieder mit einem sauerstoffreduzierten Gasgemisch befüllt werden kann, ist es nicht mehr erforderlich, den Druckgasspeicher auszutauschen oder gar mit Hilfe einer externen Anlage wieder zu befüllen. Insbesondere eignet sich somit die erfindungsgemäße Lösung auch für umschlossene Bereiche, die nur schwer zugänglich sind, wie beispielsweise in abseits gelegenen Gebieten.
  • Um die Kapazität des Gasseparationssystems, d.h. die pro Zeiteinheit bereitstellbare Menge eines sauerstoffreduzierten Gasgemisches, optimieren und an die entsprechende Anwendung anpassen zu können, ist es von Vorteil, wenn dem Gasseparationssystem ein Kompressorsystem vorgeschaltet ist, über welches ein dem Gasseparationssystem zuzuführendes Anfangsgasgemisch entsprechend komprimiert wird. Je nach Betriebsart (VPSA oder PSA) liegt dabei der Grad der Komprimierung des Anfangsgasgemisches bei 1 bis 2 bar bzw. 8 bis 10 bar. Selbstverständlich sind aber auch andere Komprimierungen denkbar.
  • Insbesondere ist das Gasseparationssystem ausgelegt, von dem zugeführten Anfangsgasgemisch mindestens einen Teil des in diesem Gasgemisch enthaltenen Sauerstoffs abzutrennen.
  • In vorteilhafter Weise ist das Gasseparationssystem ausgelegt, wahlweise in einer VPSA-Betriebsart oder in einer PSA-Betriebsart betrieben zu werden.
  • Wie bereits angedeutet, ist unter dem hierin verwendeten Begriff "Anfangsgasgemisch" allgemein ein Gasgemisch zu verstehen, welches neben dem Bestandteil Sauerstoff insbesondere noch Stickstoff und gegebenenfalls noch weitere Gase, wie beispielsweise Edelgase aufweist. Als Anfangsgasgemisch kommt beispielsweise normale Umgebungsluft infrage, d.h. ein Gasgemisch, welches zu 21 Vol.-% aus Sauerstoff, 78 Vol.-% aus Stickstoff und zu 1 Vol.-% aus sonstigen Gasen besteht. Denkbar ist allerdings auch, dass als Anfangsgasgemisch ein Teil der in dem umschlossenen Bereich enthaltenen Raumluft verwendet wird, wobei diesem Raumluftanteil vorzugsweise noch Frischluft beigemischt ist.
  • Unter einem in einer VPSA-Betriebsart betriebenen Gasseparationssystem ist allgemein eine nach dem Vakuum-Druckwechselabsorptions-Prinzip (engl.: vacuum pressure swing absorption - VPSA) arbeitende Anlage zur Bereitstellung von mit Stickstoff angereicherter Luft zu verstehen. Erfindungsgemäß kommt in der Sauerstoffreduzierungsanlage als Gasseparationssystem vorzugsweise eine derartige VPSA-Anlage zum Einsatz, die allerdings im Bedarfsfall in einer PSA-Betriebsart betrieben wird. Die Abkürzung "PSA" steht für "pressure swing absorption", was üblicherweise als Druckwechselabsorptionstechnik bezeichnet wird.
  • Um die Betriebsart des Gasseparationssystems von VPSA auf PSA umschalten zu können, ist es in einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass der Grad der von dem dem Gasseparationssystem vorgeschalteten Kompressorsystem bewirkten Komprimierung des Anfangsgasgemisches entsprechend erhöht wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass dann, wenn die pro Zeiteinheit am Auslass des Gasseparationssystem bereitzustellende Menge eines sauerstoffreduzierten Gasgemisches erhöht werden muss, der Grad der Komprimierung erhöht wird, insbesondere auf einen Wert, der von der pro Zeiteinheit bereitzustellenden Menge des sauerstoffreduzierten Gasgemisches abhängt.
  • Die Erhöhung der durch das Kompressorsystem durchgeführten Komprimierung des Anfangsgasgemisches erfolgt insbesondere in einem Brandfall, d.h. dann, wenn beispielsweise in der Raumatmosphäre des umschlossenen Bereiches eine Brandkenngröße detektiert wird, oder wenn aus einem anderen Grund kurzfristig der Sauerstoffgehalt in der Raumatmosphäre des umschlossenen Bereiches im Vergleich zu einem zuvor eingestellten bzw. gehaltenen Sauerstoffgehalt weiter zu reduzieren ist. Andererseits erfolgt die Erhöhung der durch das Kompressorsystem durchgeführten Komprimierung beispielsweise auch dann, wenn der Druckgasspeicher mit einem sauerstoffreduzierten Gasgemisch wiederbefüllt werden muss.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kompressorsystem zwischen dem Auslass des Gasseparationssystems und dem Einlass des Druckgasspeichers vorgesehen, um bedarfsweise das am Auslass des Gasseparationssystems bereitgestellte und dem Druckgasspeicher zuzuführende sauerstoffreduzierte Gasgemisch zu komprimieren. Eine derartige Komprimierung ist beispielsweise dann erforderlich, wenn der Druck des am Auslass des Gasseparationssystems bereitgestellten Gasgemisches nicht ausreicht, um die für die Lagerung des Gasgemisches in dem Druckgasspeicher gewünschte Komprimierung zu erreichen.
  • Das Kompressorsystem, welches bedarfsweise vorgesehen ist, um das am Auslass des Gasseparationssystems bereitgestellte und dem Druckgasspeicher zuzuführende sauerstoffreduzierte Gasgemisch entsprechend weiter zu komprimieren, ist vorzugsweise als ein mobiles System ausgeführt, welches bedarfsweise und insbesondere dann, wenn eine Befüllung des Druckgasspeichers nicht erforderlich ist bzw. nicht durchgeführt wird, auch gänzlich von der Sauerstoffreduzierungsanlage entfernt werden kann.
  • In diesem Zusammenhang wäre beispielsweise denkbar, dass das als mobiles System ausgeführte Kompressorsystem auf einer Transportpalette oder dergleichen mit einem Flurfördergerät, z.B. Hubwagen oder Gabelstaplern, beweg- und/oder verladebaren Konstruktion montiert oder montierbar ist, um ein möglichst einfaches Entfernen des Kompressors von der Sauerstoffreduzierungsanlage zu ermöglichen. Da in der Praxis häufig eine Befüllung des Druckgasspeichers nur gelegentlich erforderlich ist, erlaubt es die Ausführung des Kompressorsystems als mobiles System, dass dieses Kompressorsystem bei unterschiedlichen, ggf. auch entfernt voneinander angeordneten Sauerstoffreduzierungsanlagen eingesetzt wird, um dort bedarfsweise das einem zu befüllenden Druckgasspeicher zuzuführende sauerstoffreduzierte Gasgemisch entsprechend zu komprimieren.
  • Hierbei ist zu betonen, dass gemäß einem Erfindungsgedanken zum Wiederbefüllen des Druckgasspeichers das sauerstoffreduzierte Gasgemisch insbesondere von einem Gasseparationssystem bereitgestellt wird, wobei es sich bei dem Druckgasspeicher insbesondere um eine Druckgasflasche oder eine Druckgasflaschenbatterie handelt. Des Weiteren ist es gleichfalls möglich, dass der Druckgasspeicher eine beliebige Außenform unter Berücksichtigung der räumlichen Bedingungen vor Ort aufweist und somit eine optimale Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumvolumens gewährleistet ist.
  • Selbstverständlich ist es in diesem Zusammenhang auch denkbar und von Vorteil, wenn auch das Gasseparationssystem oder nur das Gasseparationssystem als mobiles System ausgeführt ist, welches bedarfsweise von der Sauerstoffreduzierungsanlage (örtlich) entfernt werden kann.
  • Wie bereits im Zusammenhang mit dem Kompressorsystem ausgeführt, wird hierin unter dem Begriff "mobiles System" insbesondere eine Komponente verstanden, welche derart in der Sauerstoffreduzierungsanlage integriert ist, dass diese Komponente ohne größeren Aufwand von der Anlage entfernt werden kann. Insbesondere bietet es sich hierbei an, die Komponente derart auszuführen, dass sie mit einem Flurfördergerät oder dergleichen bewegt werden kann.
  • In einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage weist diese ein Ventilsystem mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Ventilanordnung auf. Die erste Ventilanordnung ist dabei ausgebildet, zwischen dem Auslass des Gasseparationssystems und dem Einlass des Druckgasspeichers bedarfsweise eine strömungsmäßige Verbindung auszubilden bzw. zu trennen. Die zweite Ventilanordnung des Ventilsystems ist ausgebildet, um zwischen dem Auslass des Druckgasspeichers und dem mindestens einen umschlossenen Bereich bedarfsweise eine strömungsmäßige Verbindung auszubilden bzw. zu trennen, während die dritte Ventilanordnung ausgebildet ist, um bedarfsweise eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Auslass des Gasseparationssystems und dem mindestens einen umschlossenen Bereich auszubilden bzw. zu trennen.
  • In einer besonders leicht zu realisierenden aber dennoch effektiven Weise ist dabei vorzugsweise vorgesehen, dass der Einlass des Druckgasspeichers und der Auslass des Druckgasspeichers über ein vorzugsweise gemeinsames Verbinderstück, insbesondere in Gestalt eines T- oder Y-Stückes, mit dem Inneren des Druckgasspeichers verbunden sind.
  • Zum koordinierten Ansteuern der einzelnen Ventilanordnungen des Ventilsystems weist die erfindungsgemäße Sauerstoffreduzierungsanlage vorzugsweise eine Steuereinrichtung auf. Diese Steuereinrichtung ist insbesondere ausgebildet, die einzelnen Ventilanordnungen des Ventilsystems derart anzusteuern, dass der Auslass des Gasseparationssystems nur dann mit dem Einlass des Druckgasspeichers strömungsmäßig verbunden ist, wenn keine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Auslass des Druckgasspeichers und dem mindestens einen umschlossenen Bereich vorliegt und/oder wenn keine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Auslass des Gasseparationssystems und dem mindestens einen umschlossenen Bereich vorliegt. Selbstverständlich ist es in diesem Zusammenhang aber auch denkbar, eine andere Priorität zu setzen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage ist vorgesehen, dass der Steuereinrichtung eine Sensoreinheit zugeordnet ist. Vorzugsweise ist die Sensoreinheit mit mindestens einem Drucksensor und/oder mindestens einem Temperatursensor ausgebildet. Insbesondere ist vorgesehen, dass mit dem Drucksensor und/oder dem Temperatursensor der Zustand, insbesondere der Füllzustand bzw. Füllgrad, des Druckgasspeichers messbar ist. Bei der Wiederbefüllung mit sauerstoffreduziertem Gasgemisch kann eine Temperaturerhöhung im Druckgasspeicher auftreten, woraus infolge einer anschließenden Temperaturabnahme nach der Wiederbefüllung und einer damit einhergehender Druckabnahme eine unvollständige Befüllung des Druckgasspeichers mit sauerstoffreduziertem Gasgemisch resultiert.
  • Vorteilhafterweise ist es anhand des mindestens einen Drucksensors und/oder des mindestens einen Temperatursensors, insbesondere vorgesehen in und/oder an dem Druckgasspeicher, möglich, temperaturabhängige Druckbedingungen z.B. bei der vorzugsweise automatischen Wiederbefüllung des Druckgasspeichers mit sauerstoffreduziertem Gasgemisch durch die Steuereinrichtung zu berücksichtigen. Diesbezüglich ist es ebenfalls vorstellbar, dass bei einer temperaturabhängigen Druckerhöhung in dem Druckgasspeicher die Steuereinrichtung das Ablassen von sauerstoffreduziertem Gasgemisch aus dem Druckgasspeicher steuert, so dass einer Beschädigung des Druckgasspeichers vorgebeugt wird.
  • In einer bevorzugten Form der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage weist das wenigstens eine Gasseparationssystem und/oder das vorgeschaltete Kompressorsystem einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus auf, um bedarfsweise sauerstoffreduziertes Gasgemisch dem Druckgasspeicher und/oder dem wenigstens einen umschlossenen Bereich zuzuführen. Vorzugsweise ist es weiterhin vorstellbar, pro Betriebsmodus jeweils ein eigenständiges Gasseparationssystem vorzusehen. Somit sind der erste und zweite Betriebsmodus jeweils einzeln oder beide Betriebsmodi gleichzeitig mittels eines eigenen Gasseparationssystems ausführbar. Das Gasseparationssystem bzw. der Betriebsmodus des wenigstens einen Gasseparationssystems und/oder des vorgeschalteten Kompressorsystems ist hierbei vorzugsweise durch die Steuereinrichtung, insbesondere automatisch, steuerbar. Diesbezüglich ist zu beachten, dass die Befüllung des Druckgasspeichers mit sauerstoffreduziertem Gasgemisch üblicherweise mit einer höheren Stickstoff-Konzentration des sauerstoffreduzierten Gasgemisches erfolgt, als es für das sauerstoffreduzierte Gasgemisch, welches dem umschlossenen Bereich zugeführt wird, notwendig ist.
  • Auf diese Weise kann das im ersten Betriebsmodus des Gasseparationssystems erzeugte, sauerstoffreduzierte Gasgemisch mit hoher Stickstoff-Konzentration, vorzugsweise mit einer Stickstoff-Konzentration von 99,5 Vol.-%, sowohl für die Wiederbefüllung des Druckgasspeichers als auch gleichzeitig zur bedarfsweisen Versorgung des umschlossenen Bereiches mit sauerstoffreduziertem Gasgemisch, welches zu diesem Zweck auf eine hinreichende Stickstoff-Konzentration, insbesondere eine Stickstoff-Konzentration von 95 Vol.-%, verdünnbar ist, eingesetzt werden. Weiterhin bietet die Steuereinrichtung die Möglichkeit das Gasseparationssystem in einem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, wobei sauerstoffreduziertes Gasgemisch mit einer hinreichenden Stickstoff-Konzentration, vorzugsweise einer Stickstoff-Konzentration von 95 Vol-%, für die Zuleitung in den umschlossenen Bereich zur Verfügung gestellt wird.
  • So ist es vorstellbar, dass bei der Wiederbefüllung des Druckgasspeichers mit einer hohen Stickstoff-Konzentration ein Teil des generierten sauerstoffreduzierten Gasgemisches über einen Bypass dem umschlossenen Bereich zugeführt wird. Demnach kann beispielsweise die strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Ausgang des Gasseparationssystems und dem umschlossenen Bereich in Verbindung mit der dritten Ventilanordnung als Bypass eingesetzt werden. Hierbei umfasst der Bypass vorzugsweise eine zweckmäßige Blende, um die Stickstoff-Konzentration des in den umschlossenen Bereich einzuleitenden sauerstoffreduzierten Gasgemisches auf ein hinreichendes Niveau, beispielsweise durch die Vermischung mit Anfangsgasgemisch, zu reduzieren. Durch die vorteilhafte Steuerung des Gasseparationssystems, vorzugsweise automatisch durch die Steuereinrichtung, kann das Gasseparationssystem effizient betrieben und das sauerstoffreduzierte Gasgemisch in Abhängigkeit von der zur Verfügung gestellten Konzentration optimal eingesetzt werden.
  • Im Weiteren ist es bei Einsatz von zwei Gasseparationssystemen möglich, ein Gasseparationssystem in einem ersten Betriebsmodus zur Wiederbefüllung der Druckgasspeicher einzusetzen und insbesondere parallel mittels des anderen Gasseparationssystems in einem zweiten Betriebsmodus, sauerstoffreduziertes Gasgemisch, welches eine zweckmäßige, hinreichende Stickstoffkonzentration aufweist, einem umschlossenen Bereich zuzuführen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hierbei bedarfsweise für mehrere Gasseparationssysteme ein gemeinsames oder jeweils ein vorgeschaltetes Kompressorsystem vorgesehen sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage ist vorgesehen, dass der Druckgasspeicher eine Mehrzahl von räumlich voneinander getrennten, parallel zueinander geschalteten Druckgasbehältern mit mindestens einem, vorzugsweise jeweils einem Behälterventil aufweist. Zusätzlich sind eine erste sowie eine zweite Sammelleitung vorgesehen. Dabei ist der Auslass des Gasseparationssystems über ein Ventil mit der ersten Sammelleitung verbunden oder verbindbar, während für vorzugsweise jeden der Mehrzahl von Druckgasbehältern ein erster Leitungsabschnitt vorgesehen ist, über den das jeweilige Behälterventil des einen oder mehrerer Druckgasbehälter mit der ersten Sammelleitung strömungsmäßig verbunden ist. Das Behälterventil eines vorzugsweise jeden der Mehrzahl von Druckgasbehältern ist ferner jeweils über einen zweiten Leitungsabschnitt mit der bereits genannten zweiten Sammelleitung strömungsmäßig verbunden. Die zweite Sammelleitung selber ist über ein Ventil, insbesondere Bereichsventil, mit dem mindestens einen umschlossenen Bereich strömungsmäßig verbunden oder verbindbar.
  • Bei dieser Ausführungsform bildet das Ventil, über welches der Auslass des Gasseparationssystems mit der ersten Sammelleitung verbunden oder verbindbar ist, die zuvor genannte erste Ventilanordnung aus. Andererseits ist das Ventil, über welches die zweite Sammelleitung mit dem mindestens einen umschlossenen Bereich strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist, ein Teil der zweiten Ventilanordnung, wenn die Sauerstoffreduzierungsanlage mehreren umschlossenen Bereichen zugeordnet ist. Wenn hingegen die Sauerstoffreduzierungsanlage nur einem einzigen umschlossenen Bereich zugeordnet ist, bildet das Ventil, über welches die zweite Sammelleitung mit dem mindestens einen umschlossenen Bereich strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist, die zweite Ventilanordnung aus.
  • Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass mehrere Druckgasbehälter in Form von Druckgasflaschen oder mit beliebiger geometrischer Außenform beispielsweise über flexible Schlauchverbindungen oder starre Verbindungen, wie z.B. Rohrverbindungen, strömungsmäßig miteinander verbunden sind, wobei pro Zusammenschluss mehrerer Druckgasbehälter zu einer Einheit ein gemeinsames Behälterventil vorgesehen ist. Insbesondere bei Druckgasbehältern mit beliebiger und an die jeweiligen räumlichen Bedingungen angepassten Außenform, ergibt sich auf diese Weise die Möglichkeit zur optimalen Ausnutzung des individuell verfügbaren Raumvolumens, wobei die Anzahl zu steuernder Behälterventile bedarfsweise reduzierbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Sauerstoffreduzierungsanlage eignet sich insbesondere, um bei mehreren räumlich voneinander getrennten Bereichen den Sauerstoffgehalt in der Raumatmosphäre zu reduzieren bzw. auf einem reduzierten Wert zu halten. Von daher ist gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung die Sauerstoffreduzierungsanlage einer Mehrzahl von räumlich voneinander getrennten Bereichen zugeordnet, wobei die bereits genannte zweite Ventilanordnung für jeden der Mehrzahl von Bereichen ein zugeordnetes Ventil (insbesondere Bereichsventil) aufweist, über welches die zweite Sammelleitung mit dem entsprechenden Bereich strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist, um bedarfsweise ein sauerstoffreduziertes Gasgemisch bzw. Inertgas diesem Bereich zuzuführen.
  • Für eine weitere bevorzugte Form der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung die einzelnen Ventilanordnungen derart koordiniert steuert, dass der Ausgang des wenigstens einen Gasseparationssystems mit dem Einlass wenigstens eines Druckgasbehälters strömungsmäßig verbindbar ist, wenn der Auslass wenigstens eines weiteren, anderen Druckgasbehälters mit dem mindestens einen umschlossenen Bereich strömungsmäßig verbunden ist. Folglich ist die Steuereinrichtung, insbesondere in Verbindung mit der Sensoreinheit, dazu ausgelegt, selektiv Druckgasbehälter mit sauerstoffreduziertem Gasgemisch zu befüllen während dem wenigstens einen umschlossenen Bereich sauerstoffreduziertes Gasgemisch aus weiteren Druckgasbehältern zuführbar ist.
  • Vorteilhafterweise kann hierdurch eine ressourcenfreundliche und zeitoptimierte Wiederbefüllung der Druckgasbehälter mit sauerstoffreduziertem Gasgemisch sichergestellt werden, während gleichzeitig eine Konzentration bzw. ein Konzentrationsregelbereich von sauerstoffreduziertem Gasgemisch in dem umschlossenen Bereich gehalten werden kann. Des Weiteren ist durch die selektive Befüllung und Steuerung der Druckgasbehälter durch die Steuereinrichtung gleichfalls eine verbesserte Ausfallsicherheit der Sauerstoffreduzierungsanlage gegeben.
  • In einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass bei Detektion eines zuvor bestimmbaren Minimaldrucks und/oder Unterschreiten eines zuvor bestimmbaren Minimaldrucks in wenigstens einem der Mehrzahl von Druckgasbehältern bzw. dem Druckgasspeicher selektiv eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Auslass des Gasseparationssystems und dem betroffenen Druckgasbehälter bzw. dem Druckgasspeicher vorliegt bzw. herstellbar ist. Der Minimaldruck ist frei wählbar und dient dazu, die wenigstens teilweise oder vollständige Entleerung eines Druckgasbehälters zu kennzeichnen. So kann die Steuereinrichtung einen benutzerdefinierten Status bzw. Schwellwert zur Wiederbefüllung eines Druckgasbehälters bzw. des Druckgasspeichers anhand des Minimaldrucks ermitteln und gegebenenfalls eine entsprechende Wiederbefüllung einleiten. In der Folge ist eine ressourcenschonende Wiederbefüllung der Druckgasbehälter bzw. des Druckgasspeichers sichergestellt. Des Weiteren ist es auf diese Weise möglich, Leckagen z.B. des Druckgasspeichers festzustellen, wenn die Steuereinrichtung einen Minimaldruck bzw. dessen Unterschreitung in wenigstens einem der Druckgasbehälter anhand der Sensoreinheit erfasst und eine Wiederbefüllung des Druckgasbehälters mit sauerstoffreduziertem Gasgemisch durch die Steuereinrichtung vorzugsweise automatisch startet.
  • Die Erfindung ist nicht nur auf eine Sauerstoffreduzierungsanlage beschränkt, sondern betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer Sauerstoffreduzierungsanlage, insbesondere einer Sauerstoffreduzierungsanlage der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Art. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass zunächst in einen Druckgasspeicher ein sauerstoffreduziertes Gasgemisch oder Inertgas in komprimierter Form gespeichert wird. Zum raschen Reduzieren des Sauerstoffgehalts in der Raumatmosphäre eines umschlossenen Bereiches wird dann zumindest ein Teil des in dem Druckgasspeicher in komprimierter Form gespeicherten Gasgemisches bzw. Inertgas dem umschlossenen Bereich zugeführt und zwar indem der Druckgasspeicher mit dem umschlossenen Bereich strömungsmäßig verbunden wird. Um einen reduzierten Sauerstoffgehalt in der Raumatmosphäre des umschlossenen Bereiches zu halten und/oder um den Sauerstoffgehalt in der Raumatmosphäre des umschlossenen Bereiches weiter zu reduzieren, wird ein an einem Auslass eines Gasseparationssystems bereitgestelltes, sauerstoffreduziertes Gasgemisch in geregelter Weise dem umschlossenen Bereich zugeführt, und zwar indem der Auslass des Gasseparationssystems mit dem umschlossenen Bereich strömungsmäßig verbunden wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren ist insbesondere vorgesehen, dass nach der Erstabsenkung oder einer Schnellabsenkung des Sauerstoffgehaltes in dem umschlossenen Bereich durch das Zuführen des in dem Druckgasspeicher komprimierten Gasgemisches bzw. Inertgases zumindest teilweise eine Wiederbefüllung des Druckgasspeichers stattfindet, und zwar indem der Auslass des Gasseparationssystems mit dem Druckgasspeicher strömungsmäßig verbunden wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche insbesondere ausgebildet ist, das Füllen des Druckgasspeichers zu koordinieren bzw. regelnd zu überwachen. Die wenigstens teilweise Wiederbefüllung des Druckgasspeichers kann insbesondere auch erfolgen, während parallel der reduzierte Sauerstoffgehalt in dem umschlossenen Bereiches gehalten und/oder der Sauerstoffgehalt in dem umschlossenen Bereich weiter reduziert wird. Dabei liegt diesem Erfindungsaspekt die Erkenntnis zugrunde, dass beim Füllen des Druckgasspeichers, insbesondere wenn dieser in Gestalt einer Druckgasflaschenbatterie ausgeführt ist, verschiedene Bedingungen erfüllt werden müssen, um die einzelnen Druckgasflaschen der Flaschenbatterie richtig und sicher mit dem von dem Gasseparationssystem bereitgestellten Gas zu füllen.
  • Nur als Beispiel sei in diesem Zusammenhang genannt, dass es verschiedene Flaschenfülldrücke für Druckgasflaschen gibt. Wenn eine Druckgasflasche mit dem falschen Druck gefüllt wird, wird die Flasche nicht ganz gefüllt, oder es entsteht ein Überdruck, der die Druckgasflasche beschädigen kann (beispielsweise kann dann eine Überdruckscheibe der Flasche zerbrechen).
  • Nachfolgend werden exemplarische Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • FIG. 1
    schematisch eine erste exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage;
    FIG. 2
    schematisch eine zweite exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage;
    FIG. 3
    schematisch eine Behälterventilanordnung, über welche bei den exemplarischen Ausführungsformen die jeweiligen Druckgasbehälter mit der ersten und zweiten Sammelleitung der Sauerstoffreduzierungsanlage verbunden bzw. verbindbar sind; und
    FIG. 4
    schematisch eine dritte exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage.
  • Die in FIG. 1 schematisch dargestellte erste exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage 100 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass diese ein Gasseparationssystem 102 und zusätzlich hierzu einen Druckgasspeicher 105 aufweist. Das Gasseparationssystem 102 und der Druckgasspeicher 105 bilden zusammen die "Inertgasquelle" der Sauerstoffreduzierungsanlage 100.
  • Dem Gasseparationssystem 102 ist ein Kompressorsystem 101 vorgeschaltet, um das dem Gasseparationssystem 102 zuzuführende Anfangsgasgemisch entsprechend zu komprimieren. Durch eine entsprechende Variation von Druck und Volumenstrom des dem Gasseparationssystem 102 zugeführten Anfangsgasgemisches lässt sich das Gasseparationssystem 102 auf eine geforderte Stickstoff-Reinheit und nötige Menge an sauerstoffreduziertem Gas einstellen.
  • An dieser Stelle ist jedoch zu betonen, dass es nicht zwangsläufig erforderlich ist, dem Gasseparationssystem 102 ein entsprechendes Kompressorsystem 101 vorzuschalten.
  • Der Auslass des Gasseparationssystems 102, d.h. der Ausgang des Gasseparationssystems 102, an welchem das sauerstoffreduzierte Gasgemisch bzw. mit Stickstoff angereicherte Gasgemisch bereitgestellt wird, ist über ein erstes Leitungssystem mit einem umschlossenen Raum 107 strömungsmäßig verbunden bzw. verbindbar und über ein zusätzliches, zweites Leitungssystem mit dem bereits genannten Druckgasspeicher 105 verbunden bzw. verbindbar. Hierzu ist eine erste Ventilanordnung in dem zweiten Leitungssystem vorgesehen, d.h. in dem Leitungssystem, welches den Auslass des Gasseparationssystems 102 mit dem Druckgasspeicher 105 verbindet. Eine weitere Ventilanordnung 109 ist in dem Leitungssystem vorgesehen, welches den Auslass des Gasseparationssystems 102 mit dem umschlossenen Raum 107 strömungsmäßig verbindet. Noch eine Ventilanordnung 106 ist in einem Leitungssystem angeordnet, welches den Druckgasspeicher 105 mit dem umschlossenen Bereich 107 verbindet. Auf diese Weise kann bei Bedarf der Druckgasspeicher 105 strömungsmäßig mit dem umschlossenen Bereich 107 verbunden werden.
  • Der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage 100 ist vorzugsweise eine Steuereinrichtung 10 zugeordnet, um die einzelnen Ventilanordnungen 104, 106 und 109 koordiniert ansteuern zu können. Dabei ist der Steuereinrichtung 10 vorzugsweise ferner eine Sensoreinheit mit mindestens einem Drucksensor und/oder mindestens einem Temperatursensor zugeordnet, die insbesondere in und/oder an dem Druckgasspeicher vorgesehen sind. Der Übersichtlichkeit halber wird auf die Darstellung der Sensoreinheit in den FIG. 1 bis 4 verzichtet.
  • Im Einzelnen ist bei der dargestellten exemplarischen Ausführungsform vorgesehen, dass die Steuereinrichtung 10 ausgebildet ist, die einzelnen Ventilanordnungen 104, 106 und 109 derart anzusteuern, dass der Auslass des Gasseparationssystems 102 mit dem Einlass des Druckgasspeichers 105 vorzugsweise nur dann strömungsmäßig verbunden bzw. verbindbar ist, wenn keine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Auslass des Druckgasspeichers 105 und dem mindestens einen umschlossenen Bereich 107 vorliegt, d.h. wenn die dritte Ventilanordnung 106 geschlossen ist. Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung 10 derart ausgebildet, dass vorzugsweise nur dann der Auslass des Gasseparationssystems 102 über die erste Ventilanordnung 104 mit dem Druckgasspeicher 105 strömungsmäßig verbunden bzw. verbindbar ist, wenn keine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Auslass des Gasseparationssystems 102 und dem umschlossenen Bereich 107 vorliegt, also dann, wenn die zweite Ventilanordnung 109 geschlossen ist.
  • Alternativ ist es gleichfalls möglich, die erfindungsgemäße Sauerstoffreduzierungsanlage 100, insbesondere die Steuereinrichtung 10, derart vorzusehen, dass der Auslass des Gasseparationssystems 102 mit dem Einlass des Druckgasspeichers 105 über die erste Ventilanordnung 104 und dem umschlossenen Bereich 107 über die zweite Ventilanordnung 109 strömungsmäßig bedarfsweise gleichzeitig verbindbar ist.
  • Bei der in FIG. 1 schematisch dargestellten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sauerstoffreduzierungsanlage 100 ist ein weiteres Kompressorsystem 103 vorgesehen, welches in dem Leitungssystem angeordnet ist, das den Auslass des Gasseparationssystems 102 mit dem Druckgasbehälter 105 verbindet. Mit Hilfe dieses weiteren Kompressorsystems 103 kann bedarfsweise das am Auslass des Gasseparationssystems 102 bereitgestellte, sauerstoffreduzierte Gasgemisch weiter komprimiert werden, damit dieses dann in der gewünschten komprimierten Form in dem Druckgasbehälter 105 gespeichert werden kann. Kommt als Druckgasbehälter eine Druckgasflasche oder Flaschenbatterie zum Einsatz, ist es von Vorteil, wenn das weitere Kompressorsystem 103 das am Auslass des Gasseparationssystems 102 bereitgestellte, sauerstoffreduzierte Gasgemisch auf bis zu 300 bar komprimiert.
  • Die in FIG. 2 schematisch dargestellte Sauerstoffreduzierungsanlage 100 unterscheidet sich von der in FIG. 1 schematisch dargestellten Ausführungsform insbesondere darin, dass die Sauerstoffreduzierungsanlage 100 gemäß der in FIG. 2 dargestellten Ausführungsform nicht nur einem einzigen umschlossenen Bereich 107, sondern einer Mehrzahl von umschlossenen Bereichen 107a, 107b zugeordnet ist. Die Sauerstoffreduzierungsanlage 100 ist somit als sogenannte Mehrbereichsanlage ausgeführt.
  • Ein weiterer Unterschied zu der in FIG. 1 dargestellten Ausführungsform liegt darin, dass bei der in FIG. 2 schematisch dargestellten Sauerstoffreduzierungsanlage 100 der Druckgasspeicher 105 eine Mehrzahl von räumlich voneinander getrennten, parallel zueinander geschalteten Druckgasbehältern 105a, 105b, 105c, 105d aufweist. Diese Druckgasbehälter sind beispielsweise handelsübliche Hochdruckflaschen (300 bar-Flaschen).
  • Die einzelnen Druckgasbehälter 105a bis 105d sind parallel zueinander geschaltet, um bedarfsweise das in diesen Druckgasbehältern 105a bis 105d in komprimierter Form gespeicherte Gasgemisch möglichst rasch dem bzw. den umschlossenen Bereichen 107a, 107b zuführen zu können.
  • Für die Parallelschaltung der Druckgasbehälter 105a bis 105d kommt bei der in FIG. 2 schematisch dargestellten Ausführungsform eine erste Sammelleitung 110 sowie eine zweite Sammelleitung 111 zum Einsatz. Die erste Sammelleitung 110 ist strömungsmäßig über die erste Ventilanordnung 104 mit dem Auslass des Gasseparationssystems 102 verbindbar.
  • Wie auch bei der in FIG. 1 schematisch dargestellten Ausführungsform kommt bei der in FIG. 2 gezeigten Sauerstoffreduzierungsanlage 100 eine weitere Ventilanordnung zum Einsatz, um bedarfsweise den Auslass des Gasseparationssystems 102 mit dem ersten umschlossenen Bereich 107a und/oder dem zweiten umschlossenen Bereich 107b zu verbinden. Im Unterschied zu der in FIG. 1 schematisch dargestellten Ausführungsform hingegen weist diese Ventilanordnung insgesamt zwei Ventile 109a und 109b auf, die jeweils als Bereichsventil ausgebildet und einem der entsprechenden umschlossenen Bereiche 107a, 107b zugeordnet sind.
  • Die bereits genannte zweite Sammelleitung 111 ist ebenfalls über entsprechende Bereichsventile 106a, 106b mit den entsprechenden umschlossenen Bereichen 107a, 107b strömungsmäßig verbindbar. Diese Ventile 106a, 106b sind vorzugsweise ebenfalls als Bereichsventile ausgebildet.
  • Nachfolgend wird die Parallelschaltung der einzelnen Druckgasbehälter 105a bis 105d auch unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung in FIG. 3 näher beschrieben.
  • Im Einzelnen ist bei der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsform vorgesehen, dass jeder Druckgasbehälter 105a bis 105d mit einem entsprechenden Behälterventil 108 (vgl. FIG. 3) versehen ist. Jedes Behälterventil 108 der Druckgasbehälter 105a bis 105d ist über einen ersten Leitungsabschnitt einerseits mit der ersten Sammelleitung 110 und über einen zweiten Leitungsabschnitt andererseits mit der zweiten Sammelleitung 111 strömungsmäßig verbunden.
  • Zu diesem Zweck ist jedem Behälterventil 108 der Druckgasbehälter 105a bis 105d ein Verbinderstück 113, insbesondere in Gestalt eines T- oder Y-Stückes, zugeordnet, über welches der entsprechende erste Leitungsabschnitt einerseits und der entsprechende zweite Leitungsabschnitt andererseits mit dem entsprechenden Behälterventil 108 bzw. dem Inneren des Druckgasbehälters 105a bis 105d strömungsmäßig verbunden sind.
  • In vorteilhafter Weise sind die Behälterventile 108 der Druckgasbehälter 105a bis 105d jeweils als Schnellauslöseventilanordnung, insbesondere als pneumatisch betätigbare Schnellauslöseventilanordnung ausgeführt, um bedarfsweise eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem entsprechenden Druckgasbehälter 105a bis 105d und der zweiten Sammelleitung auszubilden. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Ventilfunktion der Schnellauslöseventilanordnung bedarfsweise auch ausgeschaltet werden kann, und zwar insbesondere dann, wenn der Auslass des Gasseparationssystems 102 mit dem Einlass des entsprechenden Druckgasbehälters 105a bis 105d zum Zwecke einer Wiederbefüllung verbunden bzw. zu verbinden ist.
  • Wie in FIG. 3 schematisch angedeutet, ist es ferner von Vorteil, wenn zwischen dem Behälterventil 108 der entsprechenden Druckgasbehälter 105a bis 105d und der ersten und/oder der zweiten Sammelleitung 111, und insbesondere dem ersten und/oder zweiten Leitungsabschnitt, wenigstens ein Rückflussverhinderer 112 vorgesehen ist, um einen Gasfluss von der zweiten Sammelleitung 111 zurück zu den Druckgasbehältern 105a bis 105d und/oder von den Druckgasbehältern 105a bis 105d zu der ersten Sammelleitung 110 zu blockieren. Gemäß FIG. 3 können die zwei Rückflussverhinderer 112 unmittelbar an einem Verbinderstück 113, insbesondere einem T-Stück, vorgesehen und strömungsmäßig mit dem Behälterventil 108 des jeweiligen Druckgasbehälters 105a bis 105d verbunden sein. In der Folge sind der Einlass des Druckgasspeichers und der Auslass des Druckgasspeichers über ein vorzugsweise gemeinsames Verbinderstück 113 mit dem Inneren des Druckgasspeichers verbunden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass beim Auslösen der Schnellauslöseventilanordnungen kein Rückfluss von der zweiten Sammelleitung 111 in einen der Druckgasbehälter 105a bis 105d erfolgen kann, wenn beispielsweise in einem der Druckgasbehälter 105a bis 105d ein Vergleich zu den anderen Druckgasbehältern niedrigerer Druck vorliegt.
  • Die in FIG. 4 schematisch dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform in FIG. 2 insbesondere durch weitere Druckgasbehälter 105e bis 105f, die über ein weiteres Ventil der ersten Ventilanordnung 104 strömungsmäßig mit dem Ausgang des Gasseparationssystems verbindbar sind. Hierbei ist die Steuereinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung dazu ausgelegt, mehrere Ventile der ersten Ventilanordnung 104 entsprechend zu steuern.
  • Ebenso wie für die Druckgasbehälter 105a bis 105d in FIG. 2, sind für die in FIG. 4 gezeigten, weiteren Druckgasbehälter 105e bis 105f eine weitere erste Sammelleitung 110 und eine weitere zweite Sammelleitung 111 vorgesehen. Auch ist jedem der weiteren Druckgasbehälter 105e bis 105f ein Behälterventil 108 mit einem Verbinderstück 113, insbesondere in Gestalt eines T- oder Y-Stückes, zugeordnet, über welches der entsprechende erste Leitungsabschnitt einerseits und der entsprechende zweite Leitungsabschnitt andererseits mit dem jeweiligen Behälterventil 108 bzw. dem Inneren der weiteren Druckgasbehälter 105e bis 105f strömungsmäßig verbindbar ist.
  • Die weitere zweite Sammelleitung 111 ist ebenfalls über entsprechende Bereichsventile 106c, 106d mit den entsprechenden umschlossenen Bereichen 107a, 107b strömungsmäßig verbindbar. Diese Ventile 106c, 106d sind vorzugsweise ebenfalls als Bereichsventile ausgebildet.
  • Anhand der in FIG. 4 schematisch dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhafterweise möglich, dass die weiteren Druckgasbehälter 105e bis 105g und die Druckgasbehälter 105a bis 105d vorzugsweise unabhängig voneinander, gesteuert bzw. geregelt durch die Steuereinrichtung 10, einsetzbar sind. Insbesondere ist die Wiederbefüllung z.B. der weiteren Druckgasspeicher 105e bis 105g nach einer Schnellabsenkung und/oder Erstabsenkung durchführbar, während gleichzeitig die Druckgasspeicher 105a bis 105d mit den umschlossenen Bereichen 107a, 107b strömungsmäßig verbunden sind, um einen reduzierten Sauerstoffgehalt in den umschlossenen Bereichen 107a, 107b zu halten oder weiter zu reduzieren.
  • Selbstverständlich können auch die Druckgasbehälter 105a bis 105d mit sauerstoffreduziertem Gasgemisch aus dem Gasseparationssystem 102 wiederbefüllt werden, wobei parallel die weiteren Druckgasbehälter 105e bis 105g mit den umschlossenen Bereichen 107a, 107b strömungsmäßig verbunden sind. Weiterhin ist der Einsatz weiterer Druckgasbehälter 105e bis 105g nicht auf die in FIG. 4 dargestellte Anzahl von Druckgasbehältern beschränkt, sondern kann bedarfsweise durch weitere Druckgasbehälter bzw. weitere, unabhängig voneinander steuerbare Zusammenschlüsse von mehreren Druckgasbehältern ergänzt werden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsformen der Sauerstoffreduzierungsanlage 100 beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.
  • Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang auch denkbar, wenn unmittelbar am Auslass des Gasseparationssystems noch ein Zwischenspeicher vorgesehen ist, um das am Auslass des Gasseparationssystems bereitgestellte, sauerstoffreduzierte Gasgemisch zwischenzuspeichern.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Steuereinrichtung
    100
    Sauerstoffreduzierungsanlage
    101
    vorgeschaltetes Kompressorsystem
    102
    Gasseparationssystem
    103
    nachgeschaltetes Kompressorsystem
    104
    erste Ventilanordnung
    105
    Druckgasspeicher
    105a-g
    Druckgasbehälter
    106, 106a-d
    dritte Ventilanordnung bzw. Ventile der dritten Ventilanordnung
    107, 107a,b
    umschlossener Bereich
    108
    Behälterventil
    109, 109a,b
    zweite Ventilanordnung bzw. Ventile der zweiten Ventilanordnung
    110
    erste Sammelleitung
    111
    zweite Sammelleitung
    112
    Rückflussverhinderer
    113
    Verbinderstück

Claims (15)

  1. Sauerstoffreduzierungsanlage (100), welche folgendes aufweist:
    - wenigstens ein Gasseparationssystem (102) zum bedarfsweisen Bereitstellen eines sauerstoffreduzierten Gasgemisches an einem Auslass des Gasseparationssystems (102); und
    - einen Druckgasspeicher (105; 105a-g), insbesondere in Gestalt einer oder mehrerer Druckgasbehälter, zum Speichern eines sauerstoffreduzierten Gasgemisches oder Inertgases in komprimierter Form,
    wobei der Druckgasspeicher (105; 105a-g) über ein Leitungssystem mit mindestens einem umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist zum bedarfsweisen Zuführen von mindestens einem Teil des in dem Druckgasspeicher (105; 105a-g) gespeicherten Gasgemisches bzw. Inertgases zu dem mindestens einen umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b); und
    wobei der Auslass des Gasseparationssystems (102) wahlweise mit einem Einlass des Druckgasspeichers (105; 105a-g) und/oder mit dem mindestens einen umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist zum bedarfsweisen Zuführen des am Auslass des Gasseparationssystems (102) bereitgestellten Gasgemisches zu dem Druckgasspeicher (105; 105a-g) und/oder zu dem mindestens einen umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b).
  2. Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach Anspruch 1, welche ferner ein dem Gasseparationssystem (102) vorgeschaltetes Kompressorsystem (101) aufweist zum Komprimieren eines dem Gasseparationssystem (102) zuzuführenden Anfangsgasgemisches.
  3. Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Kompressorsystem (103) zwischen dem Auslass des Gasseparationssystems (102) und dem Einlass des Druckgasspeichers (105; 105a-g) vorgesehen ist zum bedarfsweisen Komprimieren des am Auslass des Gasseparationssystems (102) bereitgestellten und dem Druckgasspeicher (105; 105a-g) zuzuführenden sauerstoffreduzierten Gasgemisches, wobei das Kompressorsystem (103) vorzugsweise als ein mobiles System ausgebildet ist, welches bedarfsweise von der Sauerstoffreduzierungsanlage (100) entfernbar ist.
  4. Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welche ferner ein Ventilsystem mit einer ersten Ventilanordnung (104), einer zweiten Ventilanordnung (106; 106a-d) und einer dritten Ventilanordnung (109; 109a, 109b) aufweist, wobei:
    - die erste Ventilanordnung (104) ausgebildet ist zum Ausbilden und/oder Trennen einer strömungsmäßigen Verbindung zwischen dem Auslass des Gasseparationssystems (102) und dem Einlass des Druckgasspeichers (105; 105a-g);
    - die zweite Ventilanordnung (106; 106a-d) ausgebildet ist zum Ausbilden und/oder Trennen einer strömungsmäßigen Verbindung zwischen einem Auslass des Druckgasspeichers (105; 105a-g) und dem mindestens einen umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b); und
    - die dritte Ventilanordnung (109; 109a, 109b) ausgebildet ist zum Ausbilden und/oder Trennen einer strömungsmäßigen Verbindung zwischen dem Auslass des Gasseparationssystems (102) und dem mindestens einen umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b).
  5. Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach Anspruch 4, wobei der Einlass des Druckgasspeichers (105; 105a-g) und der Auslass des Druckgasspeichers (105; 105a-g) über ein vorzugsweise gemeinsames Verbinderstück, insbesondere T- oder Y-Stück, mit dem Inneren des Druckgasspeichers (105; 105a-g) verbunden sind.
  6. Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach Anspruch 4 oder 5, welche ferner eine Steuereinrichtung (10) aufweist zum vorzugsweise koordinierten Ansteuern der einzelnen Ventilanordnungen (104, 106, 109) des Ventilsystems.
  7. Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach Anspruch 6, wobei die Steuereinrichtung (10) ausgebildet ist, die einzelnen Ventilanordnungen (104, 106, 109) des Ventilsystems derart anzusteuern, dass der Auslass des Gasseparationssystems (102) vorzugsweise nur dann mit dem Einlass des Druckgasspeichers (105; 105a-g) strömungsmäßig verbunden ist, wenn keine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Auslass des Druckgasspeichers (105; 105a-g) und dem mindestens einen umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) und/oder keine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Auslass des Gasseparationssystems (102) und dem mindestens einen umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) vorliegt.
  8. Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Steuereinrichtung (10) eine Sensoreinheit zugeordnet ist, insbesondere mit mindestens einem Drucksensor und/oder mindestens einem Temperatursensor, so dass sauerstoffreduziertes Gasgemisch dem Druckgasspeicher (105; 105a-g) koordiniert, insbesondere durch die Steuereinrichtung (10) automatisch gesteuert, zuführbar ist.
  9. Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das wenigstens eine Gasseparationssystem (102) und/oder ein dem Gasseparationssystem (102) vorgeschaltetes Kompressorsystem (101), vorzugsweise steuerbar durch eine Steuereinrichtung (10), einen ersten Betriebsmodus zum bedarfsweisen Zuführen von sauerstoffreduziertem Gasgemisch zu dem Druckgasspeicher (105; 105a-g) und einen zweiten Betriebsmodus zum bedarfsweisen Zuführen von sauerstoffreduziertem Gasgemisch zu mindestens einem umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) aufweist.
  10. Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei:
    - der Druckgasspeicher (105) eine Mehrzahl von räumlich voneinander getrennten, parallel zueinander geschalteten Druckgasbehältern (105a-g) mit mindestens einem, vorzugsweise jeweils einem Behälterventil (108) aufweist;
    - der Auslass des Gasseparationssystems (102) über ein Ventil (104) mit einer ersten Sammelleitung (110) verbunden oder verbindbar ist;
    - für vorzugsweise jeden der Mehrzahl von Druckgasbehältern (105ag) ein erster Leitungsabschnitt vorgesehen ist, über den das jeweilige Behälterventil (108) des Druckgasbehälters (105a-g) mit der ersten Sammelleitung (110) strömungsmäßig verbunden ist;
    - das Behälterventil (108) eines vorzugsweise jeden der Mehrzahl von Druckgasbehältern (105a-g) jeweils über einen zweiten Leitungsabschnitt mit einer zweiten Sammelleitung (111) strömungsmäßig verbunden ist; und
    - die zweite Sammelleitung (111) über ein Ventil (106, 106a-d), insbesondere Bereichsventil, mit dem mindestens einen umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist.
  11. Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach Anspruch 10, wobei die Steuereinrichtung (10) ausgebildet ist, die einzelnen Ventilanordnungen (104, 106, 109) derart koordiniert zu steuern, dass der Ausgang des wenigstens einen Gasseparationssystems (102) mit dem Einlass wenigstens eines Druckgasbehälters (105a-g) strömungsmäßig verbindbar ist, wenn eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Auslass wenigstens eines weiteren Druckgasbehälters (105a-g) und dem mindestens einen umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) vorliegt.
  12. Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Steuereinrichtung (10) derart ausgebildet ist, dass bei Detektion eines zuvor bestimmbaren Minimaldrucks und/oder bei Unterschreiten des Minimaldrucks in wenigstens einem der Mehrzahl von Druckgasbehältern (105a-g) selektiv eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Einlass des wenigstens einen Druckgasbehälters (105a-g) und dem Auslass des Gasseparationssystems (102) vorliegt.
  13. Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei wenigstens ein Rückflussverhinderer (112), insbesondere in Gestalt eines Rückschlagventils, zwischen dem Behälterventil (108) von mindestens einem der Mehrzahl von Druckgasbehältern (105a-g) und der ersten und/oder zweiten Sammelleitung (111) und insbesondere in dem ersten und/oder zweiten Leitungsabschnitt von mindestens einem der Mehrzahl von Druckgasbehältern (105a-g) vorgesehen ist zum Blockieren eines Gasflusses von der zweiten Sammelleitung (111) zu dem mindestens einen der Mehrzahl von Druckgasbehältern (105a-g) und/oder zum Blockieren eines Gasflusses von mindestens einem der Mehrzahl von Druckgasbehältern (105a-d) zu der ersten Sammelleitung (110).
  14. Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei mindestens einer der Mehrzahl von Druckgasbehältern (105a-g) als Behälterventil (108) eine vorzugsweise pneumatisch betätigbare Schnellauslöseventilanordnung aufweist zum bedarfsweisen Ausbilden einer strömungsmäßigen Verbindung zwischen dem entsprechenden Druckgasbehälter (105a-g) und der zweiten Sammelleitung (111), wobei die Ventilfunktion der Schnellauslöseventilanordnung bedarfsweise ausschaltbar ist, insbesondere dann, wenn der Auslass des Gasseparationssystems (102) mit dem Einlass des Druckgasbehälters verbunden oder zu verbinden ist.
  15. Verfahren zum Betreiben einer Sauerstoffreduzierungsanlage (100), insbesondere einer Sauerstoffreduzierungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
    i) in einem Druckgasspeicher (105; 105a-g) wird ein sauerstoffreduziertes Gasgemisch oder Inertgas in komprimierter Form gespeichert;
    ii) zum raschen Reduzieren des Sauerstoffgehaltes in der Raumatmosphäre eines umschlossenen Bereiches wird zumindest ein Teil des in dem Druckgasspeicher (105; 105a-g) in komprimierter Form gespeicherten Gasgemisches oder Inertgases dem umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) zugeführt, und zwar indem der Druckgasspeicher (105; 105a-g) mit dem umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) strömungsmäßig verbunden wird;
    iii) zum Halten eines reduzierten Sauerstoffgehalts und/oder zum Reduzieren des Sauerstoffgehaltes in der Raumatmosphäre des umschlossenen Bereiches wird ein an einem Auslass eines Gasseperationssystems bereitgestelltes, sauerstoffreduziertes Gasgemisch in geregelter Weise dem umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) zugeführt, und zwar indem der Auslass des Gasseperationssystems mit dem umschlossenen Bereich (107; 107a, 107b) strömungsmäßig verbunden wird;
    wobei nach dem Verfahrensschritt ii) und vorzugweise parallel zum Verfahrensschritt iii) zumindest teilweise eine Wiederbefüllung des Druckgasspeichers (105; 105a-g) stattfindet, und zwar indem der Auslass des Gasseperationssystems mit dem Druckgasspeicher (105; 105a-g) strömungsmäßig verbunden wird.
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