WO2016020552A1 - Ventilsystem für gasflaschenbündel - Google Patents

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WO2016020552A1
WO2016020552A1 PCT/EP2015/068399 EP2015068399W WO2016020552A1 WO 2016020552 A1 WO2016020552 A1 WO 2016020552A1 EP 2015068399 W EP2015068399 W EP 2015068399W WO 2016020552 A1 WO2016020552 A1 WO 2016020552A1
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WO
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gas
connection
valve system
permanently
gas line
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PCT/EP2015/068399
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Andreas Hierl
Dirk RADUE
Gunnar SCHNEIDER
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Heliocentris Energy Solutions Ag
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Definitions

  • the invention relates to a valve system and more particularly to a transportable, refillable gas cylinder bundle connected via a valve system and to a gas cylinder assembly connected via a valve system.
  • Valves are known, for example, for closing gas cylinders and are used, for example, for filling and discharging the gas cylinders.
  • the valve When the valve is closed, the valve largely prevents the escape of gas, such as hydrogen, through the valve.
  • gas can be removed from the gas cylinder or gas can be introduced.
  • a valve system can be used to charge and discharge the gas cylinders. This makes it possible to simultaneously fill or discharge a plurality of gas cylinders connected via the valve system by means of a valve. This makes it possible, for example, to provide a larger storage volume.
  • gas cylinders can also be disconnected from the system and replaced.
  • a bottle connection thread EN 629-1 / W21, 8 DIN 477 T1 is used for a gas cylinder bundle consisting of 12 gas cylinders filled with hydrogen.
  • the bottle connection thread is used to connect a gas supply line and to fill the gas cylinder bundle with hydrogen.
  • a Gas extraction line for the removal of gas from the gas cylinder bundle to be connected to the bottle connection thread.
  • TRGS 500 the connections of the valve system that are not permanently technically tight and connections of the valve system with external lines, for example with a gas supply line, must be checked regularly. Due to the seal, the bottle connection thread EN 629-1 / W21, 8 DIN 477 T1 has to be monitored and must therefore be permanently monitored.
  • the TRGS 500 defines a process index between 0.25 and 4 which represents a process-related exposure potential remaining due to the technical solution. For a closed system, the process index must be 0.25 so that exposure is so low that monitoring is not necessary as a negligible amount of gas escapes.
  • the aim of the invention is to provide an improved valve system.
  • the valve system has a first gas line connection, at least one second gas line connection and at least one valve system line, which permanently connects the first gas line connection and the at least one second gas line connection in a technically tight manner.
  • the first gas line connection has a screw connection, which is designed to be permanently technically tight, and which is designed to permanently connect the first gas line connection to a first transmission line in a technically tight manner.
  • the at least one second gas line connection has a screw connection which is suitable for permanent, technically tight connection and which is designed to permanently connect the second gas line connection with an outgoing line, a gas line connection unit and / or a gas cylinder in a technically tight manner.
  • the valve system includes a port seal unit having a closed and at least one open state and arranged and configured to prevent gas flow through a lumen of the first gas conduit port in the closed state and gas flow through the lumen in the at least one open state allows the first gas line connection.
  • a port seal unit having a closed and at least one open state and arranged and configured to prevent gas flow through a lumen of the first gas conduit port in the closed state and gas flow through the lumen in the at least one open state allows the first gas line connection.
  • the gas cylinder bundle can be permanently integrated in a stationary gas-tight composite in a gas cylinder assembly or permanently as a separate gas cylinder bundle technically tight, for example, as energy storage can be stored.
  • the gas cylinder bundle can also be transported, for example, to a gas manufacturer or gas supplier in order to be filled there by means of a system which is not permanently technically tight, via a not permanently technically sealed gas filling line.
  • the portable, refillable gas cylinder bundle can be used as Notenergy Liste, which can be stored permanently and used as needed.
  • a filling of the transportable, refillable gas cylinder bundle is possible at any time by using the appropriate line.
  • suitable screw connections are threads, such as internal thread and external thread, and cutting ring and clamp connections to understand that allow a permanently technically tight connection.
  • the threads may be NPT threads, for example.
  • TRGS 500 A permanently technically dense compound is to be understood here as a compound that i.S.d.
  • TRGS 500 is to be understood as technically dense, so has a process index of 0.25 and no permanent monitoring and regular check of tightness needed.
  • the TRGS 500 lists in Appendix 2 as components with a process index of 0.25, i. technically sealed components, among other ball valves, which are proven according to No. 5.2.6 TA-Luft as equivalent sealing system to high-quality sealed metallic bellows with downstream safety gland or valves with bellows seal or membrane seal and NPT thread with a nominal diameter less than or equal to DN 50 and cutting - and clamping ring connections with a nominal diameter smaller than or equal to DN 32.
  • the gas supply extends and continues away.
  • the gas cylinders are not direct connected with the Fort Juli.
  • an outgoing line can lead to the gas cylinders and be connected directly to the gas cylinders.
  • the outfeed lines are part of a gas cylinder bundle comprising a plurality of gas cylinders, while transfer lines are typically external gas lines which are connected to the gas cylinder bundles in order, for example, to fill or discharge them.
  • the transfer lines can also be part of a gas cylinder network, via which several gas cylinder bundles are connected to one another.
  • connection sealing unit for example a ball valve or the like, which is also part of the gas cylinder bundle.
  • connection sealing unit it can be controlled whether the discharges can lead gas from the gas bottles to the advances during unloading or, if during filling, the advances can lead gas into the gas bottles through the conduction connected to the first gas line connection.
  • the connection sealing unit is, so that the valve system is permanently technically tight, also permanently technically tight, for example in the form of a ball valve, a valve with a membrane seal, a valve with bellows seal or the like.
  • the valve system may be a valve system for a transportable, refillable gas cylinder bundle, in which case the valve system has, for example, a valve system line which opens into several outlets or which can be connected to a plurality of outfeed lines via a gas line connection unit.
  • the valve system may, for example, also be a connection stub which contains the first gas line connection, the second gas line connection, the connection seal unit and the valve system line.
  • the valve system line is then to be understood as the lumen within the connecting piece, which lies between the two gas line connections.
  • valve system allows a permanently technically tight connection, for example, a portable, refillable gas cylinder bundle.
  • a continuous leak-tightness control of the gas cylinder bundle connected via the valve system can be dispensed with.
  • This brings a considerable cost and expense advantage over the otherwise necessary continuous monitoring of leaks and possible air changes in the premises in which the gas cylinder bundle is set up.
  • One aspect of a variant of the valve system is that over the first gas line connection both a permanently technically tight connection with a first line for supplying a gas collector is possible, as well a non-permanently technically tight connection with commercially available gas lines for filling the portable, refillable gas cylinder bundle, whereby the variant of the valve system is compatible with systems of the prior art.
  • the first Gas einsansciiluss means for not permanently technically tight connection, which are adapted to the first Gas effetciiluss with a second Fort Schl not permanently technically tight to connect.
  • the second transfer line is, for example, a gas line for connecting to a hydrogen gas storage or a hydrogen generation device.
  • This second transfer can have a gas supply connection specified by a hydrogen supplier, which normally does not permit a permanently technically tight connection.
  • means for not permanently technically tight connection to a detachable and reconnectable adapter is designed to be connected to the first gas line extension and has a third gas line connection.
  • the third Gas effetciiluss has a not permanently technically tight connection suitable second screw that is designed to connect the third Gas effetciiluss with a second Fort effet permanently technically tight.
  • the adapter may comprise a detachable and reconnectable adapter gas connection unit. This is designed to be connected to the first Gas effetsansciiluss and has the third Gas effetsansciiluss on.
  • the adapter may include a detachable and reconnect adapter lead.
  • the adapter-forwarding has in this case at a proximal end to a permanently technically tight connection suitable first adapter screw which is designed to be permanently connected with the permanently technically leakproof connection screw of the first Gas effetsansciiluss technically tight.
  • the adapter lead has a second adapter screw connection at a distal end, which is designed to be connected to the adapter gas line connection unit.
  • the adapter may be formed by the adapter gas connection unit and the adapter feed line.
  • the adapter can also be formed only by the adapter gas connection unit.
  • the adapter gas connection unit is directly connected to the first gas line extension of the valve system.
  • the adapter can also be formed only by a detachable and reconnect adapter-forwarding.
  • the adapter-forwarding in this case at a distal end to a not permanently technically tight connection suitable second adapter-screw connection, which is designed to be connected with a second Forttechnisch not permanently technically tight.
  • the adapter has or is connected to a valve system sealing unit, for example a shut-off valve.
  • a valve system sealing unit for example a shut-off valve.
  • the valve system sealing unit In the connected state of the adapter with the permanently technically tight connection suitable screw connection of the first gas line connection of the valve system, the valve system sealing unit is arranged to the connection sealing unit in series.
  • the valve system seal assembly has a closed and at least one open condition and is configured to prevent gas flow through a lumen of the adapter in the closed condition and to permit gas flow through the lumen of the adapter in the at least one open condition.
  • the means for not permanently technically tight connection to a second not suitable for permanently technically tight connection screw on which is designed to connect the first gas line connection with a second Fort Schl permanently technically tight.
  • the second lead can either be connected via the second not to the permanently technically tight screw connection or via the adapter.
  • the second screw connection which is not suitable for permanently sealing in a technically tight manner can be an external thread, for example a bottle connection thread EN 629-1 / W21, DIN477 T1.
  • At least one suitable for permanently technically tight connection screw is an internal thread.
  • This embodiment includes the case in that the screw connection of the first gas line connection which is suitable for permanent, technically tight connection is an internal thread and additionally the case that a screw connection of the second gas line connection suitable for permanently technically tight connection is an internal thread and also the cases that several screw connections which are permanently technically tight
  • the female thread may be, for example, a National Pipe Thread (NPT) thread with a nominal value less than or equal to approximately DN 50. Also, all internal thread National Pipe Thread (NPT) threads with a nominal value less than or equal to approximately DN 50 can be.
  • NPT National Pipe Thread
  • NPT National Pipe Thread
  • the screw connections of two components to be connected which are suitable for permanent, technically tight connection, preferably form a combination of an internal thread and an external thread, which are matched to one another in such a way that a permanently technically tight connection is created when the male screwdriver fits into the internal thread is screwed in.
  • additional seals may be included in the screw, such as rings, discs, blocks, wedges or the like made of elastic material.
  • the external thread is formed to be connected to a second lead with a first outer diameter.
  • the internal thread is in this case formed to be connected to a first lead having a second outer diameter which is smaller than the first outer diameter.
  • a connection between the first propagation with the second outer diameter and the internal thread is permanently technically tight, while a connection between the first propagation with the first outer diameter and the external thread is not permanently technically tight and requires continuous monitoring of the tightness.
  • a second Fort may be connected, with the gas valve, such as hydrogen, can be supplied to the valve system.
  • a first Fort To the internal thread, a first Fort founded be connected, which connects a gas cylinder bundle with other gas cylinder bundles, thus creating a gas cylinder assembly.
  • This gas cylinder assembly can be used, for example, to operate a gas storage, from which then gas can be removed if necessary.
  • either the first advancement from the internal thread can be completed and a second advancement can be connected or the valve system can be designed such that a removal is carried out via the first advancement connected to the internal thread.
  • at least one suitable for permanently technically tight connection screw is a cutting ring connection or a clamping ring connection with a nominal value less than or equal to DN 32.
  • At least one suitable for permanently technically tight connection screw is a cutting ring compression fitting with a nominal value less than or equal to DN 32.
  • the first gas line connection and / or the second gas line connection a cutting ring compression fitting with a nominal size smaller as or equal to DN 32.
  • the cutting ring compression fitting of the first gas line connection and / or the second gas line connection can be the screw connection which is suitable for a permanently technically tight connection.
  • the first gas line connection and / or the second gas line connection has a self-sealing pipe fitting.
  • connection sealing unit can have a ball valve, which is proven to be equivalent according to No. 5.2.6 TA-Luft, a valve with bellows seal or membrane seal or another permanently technically sealed connection sealing unit.
  • the connection sealing unit makes it possible to permanently close a lumen by the connection sealing unit in a technically tight manner.
  • At least one of the screw connections which are suitable for permanently and technically tight connections is a National Pipe Thread (NPT) thread with a nominal diameter smaller than or equal to DN 50.
  • NPT National Pipe Thread
  • This embodiment includes the case where the permanently technically tight connection is suitable Screw connections an internal thread with a National Pipe Thread (NPT) thread is and in addition the cases, in which the permanently technically tight connection suitable screw connections is designed as an external thread.
  • the valve system can be designed to withstand a pressure between 1, 0 bar and 300 bar or a pressure up to 700 bar.
  • the valve system is provided to be operated in a pressure range between 1, 5 bar and 30 bar or up to 60 bar.
  • the valve system is intended to be operated in a pressure range between 5.0 bar and 200.0 bar or even up to 700 bar.
  • a portable, refillable valve connected to the valve system For example, gas cylinder bundles are brought from a hydrogen supplier to a hydrogen storage facility where they are filled with hydrogen.
  • this gas cylinder bundle can then be returned to a place of use, where it can be connected, for example, to a gas cylinder assembly, so that the hydrogen can be discharged from the gas cylinders in the gas cylinder assembly.
  • the gas cylinder bundle can also be filled with a gas other than hydrogen or with a gas mixture.
  • the valve system has at least one pressure gauge.
  • the pressure gauge is used to determine the pressure in the valve system.
  • an inner diameter of the at least one valve system conduit is less than or equal to about 8 mm.
  • the inner diameter of the at least one valve system conduit may also be less than or equal to about 5 mm.
  • the feed lines to the gas cylinders have an inner diameter less than or equal to about 5 mm.
  • the invention can also be found in a transportable, refillable gas cylinder bundle with at least one gas cylinder for storing gas, which has a valve system or is permanently and technically tightly connected to a valve system.
  • the gas cylinder bundle may be a bundle of e.g. typically 12 or 18 gas cylinders, all of which are interconnected via the valve system and have a common first gas line port through which gas can be withdrawn from the gas cylinders of the gas cylinder bundle or supplied via the gas.
  • a screwdriver of each gas cylinder of the gas cylinder bundle has a nominal value smaller than or equal to DN 50. This ensures that all connections of the valve system are permanently technically tight.
  • all connections and connection sealing units of the gas cylinder bundle are permanently technically tight, so that a permanent check of the tightness, for example with the aid of a gas warning device, is not necessary.
  • the invention is also found in a gas cylinder assembly, the at least two transportable, fillable gas cylinder bundles, each with at least one gas cylinder to Storage of gas has.
  • the at least one gas cylinder of the respective gas cylinder bundle is permanently connected in a technically tight manner to a respective valve system via a respective second gas line connection, and the valve systems of the respective gas cylinder bundles are connected to one another via at least one first transfer line. It can also be arranged several Fort Oberen between the valve systems of the gas cylinder bundle.
  • one of the gas cylinder bundles is firmly and permanently connected in a technically tight manner to a first transfer line and at least one of the gas cylinder bundles is detachably and reconnectably connected to a second transfer line. This is the case, for example, when the transportable, refillable gas cylinder bundle connected via the second transfer line is filled by a gas store outside the gas cylinder assembly.
  • Figure 1 is a schematic representation of a valve system of the prior art arranged on a gas cylinder bundle.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a first exemplary embodiment of a valve system having a first gas line connection
  • FIG. 3 is a schematic representation of a second embodiment of a valve system in a plan view
  • FIG. 4 is a schematic representation of a section of the second embodiment of the valve system in a plan view
  • 5 is a schematic representation of a third embodiment of a valve system in a plan view
  • 6 shows a schematic representation of a fourth exemplary embodiment of a valve system in a state connected to a first transfer line in a plan view
  • FIG. 7 shows a schematic illustration of a fourth exemplary embodiment of a valve system in a state connected to an adapter lead in a plan view
  • Fig. 8 is a schematic representation of a gas cylinder assembly with two gas cylinder bundles with valve systems.
  • FIG 1 shows a valve system 10p of the prior art, which is arranged on a gas cylinder bundle 12 of twelve gas cylinders 14.
  • the valve system 10p is not suitable for a permanently technically tight connection with a lead and requires a continuous or permanent monitoring of the tightness of the valve system 10p.
  • the gas supply extends and continues away.
  • the gas cylinders are not directly connected to the conduit.
  • an outgoing line can lead to the gas bottles 14 and be connected directly to the gas bottles 14.
  • the outgoing line may be connected to the valve system 10p or may be part of the valve system 10p.
  • the transfer can be a component of a stationary gas cylinder assembly (see Fig. 8), which can be connected externally to the gas cylinder bundle 12.
  • the forward line 42 is part of the portable gas cylinder bundle 12.
  • the gas cylinder bundle 12 is surrounded by a metallic frame construction 16 which protects the gas cylinders 14 from impact.
  • the frame structure 16 is higher than the individual gas cylinders 14.
  • the frame structure 16 is so high that the valve system 10p can be arranged at the upper end of the gas cylinders 14 and the frame structure 16 projects beyond the valve system 10p, so that in the event of a possible accident, such as when the frame construction 16 tips over, firstly an interaction takes place mainly with the frame construction 16 and not with the valve system 10p or the gas bottles 14.
  • the valve system 10p For filling and discharging the gas cylinders, the valve system 10p has a first gas line connection 18p, which is connected via the valve system line 20 to a second gas line connection 22.
  • the gas line connection 18p is designed in the present case as a connecting piece, so that the valve system line 20 is located inside the connecting piece.
  • the second gas line connection 22 is connected to a gas line connection unit 38 in the form of a hexagonal block. From the gas pipeline Final unit 38 leads a valve system line to an opposing gas line connection unit 38 and further the gas line connection unit 38 is connected to the gas cylinders 14 via further valve system lines and gas line connections, thereby enabling filling and discharging of the gas cylinders 14 of the entire gas cylinder bundle 12 via the first gas line connection 18p.
  • the first gas line connection 18p has an external thread 24 which allows a connection to a second transfer line, for example for filling or discharging.
  • the external thread 24 shown in FIG. 1 is a bottle connection thread EN 629-1 / W21, 8 DIN 477 T1.
  • the first gas line connection 18p can therefore be sealed only with the aid of a flat gasket, which does not allow a permanently technically tight connection to a gas line.
  • a shut-off valve 26 is arranged on the first gas line connection 18p, which allows a flow, for example of gas, into the valve system lines 20 connected to the first gas line connection 18p in an open state and can largely prevent them in a closed state.
  • the shut-off valve 26 does not allow a permanently technically tight closing of the first gas line connection 18p.
  • a pressure gauge 28 is connected to the valve system 10p.
  • the valve system 10p can be filled, for example, with hydrogen at a pressure of up to 200 bar or 300 bar.
  • the pressure gauge 28 detects the instantaneous pressure in the valve system 10p and thus allows, in addition to the pressure determination in the filling of the gas cylinder bundle 12, a continuous check of the pressure in the valve system 10p.
  • 2 shows a first exemplary embodiment of a valve system 10.
  • the valve system 10 like the valve system 10p (see FIG.
  • the gas cylinder bundle 12 is designed to be connected to a gas cylinder bundle 12 from twelve gas cylinders 14 and has twelve second gas line connections 22b for this purpose.
  • the gas cylinder bundle 12 can be used reversibly stationary and portable.
  • a gas line which is not permanently technically tight, for filling the gas cylinders 14 of the gas cylinder bundle 12 to the first gas line connection 18 of the valve system 10 may be used. be concluded.
  • the gas cylinder bundle 12 is permanently technically tight.
  • the first gas line connection 18 of the valve system 10 in contrast to the first gas line connection 18p, which is shown in FIG. 1 and which is used in the valve system 10p known from the prior art, has an additional internal thread 30 in addition to the external thread 24.
  • This internal thread 30 is suitable for the permanently technically tight connection of a transmission line.
  • the internal thread 30 is a National Pipe Thread (NPT) thread with a nominal diameter of DN 50.
  • the internal thread 30 can also have a smaller nominal diameter than DN 50.
  • the internal thread 30 may for example also be an NPT thread.
  • the internal thread 30 can also be replaced by a cutting and clamping ring connection with a nominal diameter smaller than or equal to DN 32, in order to allow a permanently technically tight connection to a first propagation.
  • the valve system 10 also contains a ball valve 32, which, in contrast to the shut-off valve 26 from FIG. 1, permits permanently sealing the first gas line connection 18.
  • a valve with a membrane seal, a valve with a bellows seal, a stem and stem sealing of fittings e.g. a plug valve, a valve, a flap, a slide or the like, for example, be used in conjunction with a bellows seal or a membrane seal or other connection seal unit for closing the first gas line connection 18, which allows a permanently technically tight closing of the first gas line connection 18.
  • the ball valve 32 can be adjusted by means of a lever 34 in a 90 ° rotation between an open and a closed state. When closed, the ball disposed within the ball valve 32 prevents gas from entering the gas line lumen 36 and gas from the gas line lumen 36. In the open state, gas may enter and exit the gas line lumen 36.
  • a transfer line is connected to the first gas line connection 18 (not shown).
  • the ball valve 32 can be set in the closed state to prevent the escape of gas from the valve system 10 in the environment. After a connection has been made between the lead and the first gas line port 18, the ball valve 32 can be opened, whereby the gas from the forwarding into the valve system 10th can flow as long as the pressure in the forwarding is higher than the pressure in the valve system 10th
  • the gas flows via the lumen 36 of the first gas line connection 18 through the ball valve 32 into the valve system line 20.
  • the valve system line 20 is arranged within a connecting piece which is essentially formed by the ball valve 32.
  • the valve system line 20 opens into a second gas line connection 22, which is connected to a gas line connection unit 38 in the form of a hexagon block.
  • the second gas line connection 22 is like the first gas line connection 18 in the connected state permanently technically tight and has this NPT thread with a nominal diameter of DN 50.
  • the second gas line connections 22 may also have a NPT thread smaller than DN 50 or, instead of an NPT thread, have a cutting and clamping ring connection with a nominal diameter less than or equal to DN 32.
  • the gas line connection unit 38 is connected to an opposite gas line connection unit 38 (not shown).
  • the gas line connection units 38 are each connected via 6 second gas line connections 22a, each with one outgoing line 42, which lead the gas to the second gas line connections 22b connected to the gas bottles 14, via which the gas bottles 14 can be filled with gas, in the present case hydrogen.
  • Each of the gas line connection units 38 supplies 6 gas bottles 14 each.
  • the feed lines 42 in the present case have an inner diameter of 5 mm, a wall thickness of 1.5 mm and an outer diameter of 8 mm.
  • the leads 42 may also have other dimensions that allow a permanently technically tight connection.
  • the second gas line connections 22a and 22b are also permanently technically tight in the state connected to the gas line connection units 38 and the gas cylinders 14.
  • a pressure gauge 28 is arranged on each of the gas line connection units 38.
  • the pressure gauge 28 makes it possible to monitor the pressure within the valve system 10. If the pressure measured at the manometer 28 equals the pressure in the advancement, the filling of the gas cylinder bundle 12 is essentially complete.
  • a pressure pump or compressor may be used (not shown).
  • gas can also be pumped out of the valve system 10 with the aid of the pressure pump (not shown).
  • the gas cylinder bundle 12 serves to store the gas, ie in the present case for storing hydrogen.
  • the gas cylinder bundle 12 can be used for example as energy storage.
  • the energy can be stored in the gas cylinder bundle 12, for example, in the summer, when an excess of energy occurs, and in the winter, when energy is needed, it can be withdrawn from the energy store.
  • hydrogen can be generated with the aid of, for example, solar panels, hydroelectric plants, wind power plants or other power plants generated electrical energy, for example, from water and the recovered hydrogen can be supplied to the energy storage, when an excess of electrical energy prevails.
  • the gas cylinder bundle 12 can be part of a larger gas cylinder assembly 100 (see FIG.
  • the gas cylinder bundle 12 in this case is fixedly connected to other gas cylinder bundles 12 via a first transfer and further to a system for generating or providing hydrogen (not shown).
  • the gas cylinder bundles 12 of the gas cylinder assembly 100 are connected to a power generating device that can generate energy by means of the hydrogen, for example by combustion or by a fuel cell or by an internal combustion engine (not shown).
  • a power generating device that can generate energy by means of the hydrogen, for example by combustion or by a fuel cell or by an internal combustion engine (not shown).
  • the hydrogen can be removed from the gas cylinder bundles 12 and burned releasing energy.
  • FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the valve system 10 '.
  • the valve system 10 ' is shown in FIGS. 3 and 4 without gas cylinders 14.
  • the second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment of the valve system 10 shown in FIG. 2 essentially in the first gas line connection and the connection to the gas line connection units 38.
  • the first gas line connection 18 'A compression fitting 31, with a first transmission permanently technically tight can be connected.
  • the first gas line connection 18 'of the valve system 10' is not arranged in a connecting piece directly connected to the gas line connection unit 38, but connected via the ball valve 32 to a valve system line 20.
  • the valve system line 20 in the present case has an inner diameter of 8 mm, a wall thickness of 2 mm and an outer diameter of 12 mm.
  • the valve system Line 20 may also have other dimensions, wherein the dimension should be selected such that a permanently technically tight connection via the internal thread 30 is possible.
  • the valve system line 20 bifurcates in the illustrated embodiment of the valve system 10 to a Ventilsysteme effetsgabelung 40 and leads the gas to two oppositely disposed gas line connection units 38 in the form of hexagonal blocks, which are each connected to a second gas line connection 22 of the valve system line 20.
  • the second gas line connection 22 is permanently technically tight in the connected state and has a NPT thread with a nominal diameter of DN 50.
  • the second gas line connections 22 can also have a NPT thread with a smaller nominal diameter than DN 50 or instead of an NPT thread, have a cutting and clamping ring connection with a nominal diameter smaller than or equal to DN 32.
  • the gas line connection units 38 are, as in the first exemplary embodiment of the valve system 10 shown in FIG. 2, connected in each case via 6 second gas line connections 22a, each with one outgoing line 42, which lead the gas to the second gas line connections 22b connected to the gas bottles 14. Like the second gas line connections 22, the second gas line connections 22a and 22b are also permanently technically tight in the state connected to the gas line connection units 38 and the gas cylinders 14.
  • Figure 5 shows a third embodiment of a valve system 10 ". In contrast to the valve system 10 'shown in Figures 3 and 4, the valve system 10" is designed to supply 18 gas cylinders 14.
  • the two gas line connection units 38 each have nine second gas line connections 22a, so that they can be permanently and technically tightly connected via the forward lines 42 and the second gas line connections 22b, each with nine gas bottles 14 (not shown).
  • the valve system 10 has a compression fitting 31 and a ball valve 32 which can be opened or closed via the lever 34.
  • the compression fitting 31 is suitable for a permanently technically tight connection to a first transfer line is provided for a fixed connection, ie, that the first gas line connection 18 'is permanently connected to a first forwarding (fixed).
  • the gas cylinder bundle 12 (not shown) connected to the valve system 10 " is provided for steady-state operation in a pressure range between 1.5 bar and 30 bar
  • the valve system 10" is operated at 30 bar.
  • it is also an operation up to 60 bar possible.
  • the gas cylinder bundle 12 (not shown) connected to the valve system 10 " is designed for steady-state operation in a pressure range up to 60 bar.
  • FIG. 6 and 7 show a fourth exemplary embodiment of a valve system 10 ''.
  • a first transfer line 44 is permanently connected in a technically tight manner to the first gas line connection 18 '
  • FIG. 7 shows an adapter transfer line 46 to the first gas line connection 18'. permanently technically tightly connected.
  • the valve system 10 has a compression fitting 31, for example a Swagelok compression fitting, which can produce a permanently technically tight connection .
  • the first lead 44 is permanently connected to the first gas conduit connection 18 'by means of the compression fitting 31 It is to supply the first lead 44 with gas, for example hydrogen, from the gas cylinders 14 (not shown) via the outfeed lines 42, the gas line connection units 38 and the valve system line 20.
  • the lever 34 of the ball valve 32 is adjusted so that the ball valve 32 allows hydrogen gas flow from the valve system 10 "'into the first conduit 44 so that the 18 gas cylinders 14 (not shown) can supply the first conduit 44 with hydrogen.
  • the first transfer line 44 connects the valve system 10 "'to other gas-bottle assembly valve systems in the present case (not shown)."
  • "Hydrogen stored in gas-cylinder bundles 12 can thus be supplied to, for example, a power-generating device which generates energy with the help of hydrogen.
  • a power-generating device which generates energy with the help of hydrogen.
  • chemical energy stored in hydrogen can be converted into electrical energy.
  • the first conduit 44 may also be used to fill the gas cylinders 14 of the gas cylinder bundle 12 (not shown) connected thereto with gas, for example hydrogen, from the hydrogen gas cylinder system via the 18 second gas line connections 22b of the valve system 10 "'. This is a preferred method of filling in a fixed use.
  • gas for example hydrogen
  • the first lead 44 may be disconnected from the valve system 10 '' by first turning the lever 34 so that no hydrogen gas flow through the first gas line port 18 'occurs.
  • the permanently technically tight connection between The first gas line port 18 'and the first pass 44 may then be released without allowing hydrogen to escape from the valve system 10 ".
  • the gas cylinder bundle 12 (not shown) on which the valve system 10"' is mounted may then be transferred to another Place, for example, to a hydrogen generating device, brought, ie the gas cylinder bundle 12 is movable.
  • the valve system 10 "'of the embodiment shown in Fig. 7 for this purpose has an adapter gas line connection unit 48 with an adapter gas line connection 50 which can be connected to the adapter feed line 46 (see Fig. 7)
  • the adapter gas line connection unit 48 has a third gas line connection 54 which can be connected to a second extension 56.
  • the adapter gas line connection unit 48 further has a check valve 26 to allow or prevent gas flow through a lumen of the adapter gas line connection unit 48.
  • the check valve 26 is arranged in series with the ball valve 32 so that gas flow through the adapter 52 into the valve system 10 "'is only possible if both are open.
  • the adapter lead 46 is connected to the first gas line port 18' and the adapter gas line port 50 of the adapter gas line connection unit 48. Further, the second lead 56 is shown in FIG The second transfer line 56 serves to fill with gas, in the present case hydrogen
  • the filling can start as soon as both the shut-off valve 26 and the ball valve 32 are opened. For example, when a pressure of 200 bar is reached on the manometer 28, the shut-off valve 26 and the ball valve 32 can be closed.
  • the adapter 52 can be removed again and the first transfer line 44 can be reconnected to the first gas line connection 18 '. once the gas cylinder bundle 12 (not shown) has been brought close to a gas cylinder assembly again.
  • the adapter lead 46 may be configured to be directly connected to the second lead 56 (not shown). It is also conceivable that the adap- The second gas line connection unit 48 is designed to be connected directly to the first gas line connection 18 '(not shown).
  • FIG. 8 shows a gas cylinder assembly 100 with two gas cylinder bundles 12a and 12b.
  • the gas cylinder bundles 12a and 12b each have a valve system 10a or 10b.
  • Valve systems 10a and 10b are interconnected via first transfer conduits 44a, 44b, 44c and 44d.
  • the gas cylinder bundle 12b is operated in the pressure range H between 5.0 bar and 200.0 bar and preferably at full charge has a pressure of approximately 200.0 bar. Alternatively, the gas cylinder bundle 12b in the pressure range H can also be operated at up to 700 bar.
  • the pressure of the valve system 10b can be monitored via the pressure gauge 28b.
  • the gas cylinders 14b of the gas cylinder bundle 12b are connected via the valve system 10b to the first transfer line 44b.
  • the ball valve 32b can be opened. When the ball valve 32b is open, gas, for example hydrogen, flows in the direction of the connection block 58.
  • the port block 58 includes a pressure gauge 28c for determining the pressure prevailing in the first pass 44b, and a vent valve 60 and a pilot shut-off valve 62.
  • the vent valve 60 is connected via a vent line 64 with an emergency lowering line 66.
  • the emergency lowering line 66 serves in an emergency, for example, at too high pressure to drain gas in a controlled manner.
  • the emergency drain line 66 includes a check valve 68 that allows flow of the gas only in the direction of the gas cylinder assembly 100.
  • the pilot cut valve 62 makes it possible to slowly change the pressure in the lead 44c following the pilot cut valve 62.
  • the lead 44c is connected via a pressure relief valve 70a to an overpressure discharge line 72, which opens into the emergency discharge line 66.
  • the pressure relief valve 70a is used to reduce the pressure at a possibly occurring overpressure by gas is discharged via the emergency lowering line 66.
  • the lead 44c further includes a solenoid valve 74a that can be opened or closed via a solenoid valve control unit 76a. The solenoid valve allows closure of the lead 44c.
  • the lead 44c leads into the pressure reducer 78, which is arranged between the pressure range H and a pressure range T and connects the lead 44c to the lead 44d.
  • the pressure range T is operated in the pressure range between 1, 5 bar and 30.0 bar. Alternatively, the pressure range T can also be operated with a pressure of up to 60.0 bar. Pressure gauge 28d is included in the lead 44c in proximity to the pressure reducer 78 to monitor the pressure in the pressure range T.
  • the lead 44 a leads into the lead 44 d, which further includes a pressure relief valve 70 b, which is connected via the overpressure discharge line 72 to the emergency lowering line 66. Further, the conduit 44d includes a manual drain release valve 80. With the discharge valve 80, the pressure can be changed manually.
  • the lead 44d leads via the solenoid valves 74b and 74c connected to solenoid valve control units 76b and 76c toward the power generating device 82 and toward the gas generating device 84.
  • the solenoid valves 74b and 74c allow the lead 44d to be permanently sealed externally.
  • energy can be generated by means of the gas of the gas cylinder assembly 100 stored in the gas cylinders 14a and 14b.
  • the gas in particular hydrogen, is guided in the direction of the energy generating device 82.
  • gas may be generated, for example, by recovering hydrogen gas from water by means of energy. This gas may then be passed from the direction of the gas generating device 84 into the gas cylinder assembly 100 for use in the gas cylinders 14a and 14b for later use, e.g. for power generation, to be stored. In this way, the gas cylinder assembly 100 can be used as energy storage.
  • the solenoid valves 74a, 74b and 74c are connected via an electrical line 86 to a monitoring and control system 88 and may be monitored and controlled via the monitoring and control system 88.
  • the monitoring and control system 88 includes a control unit 90 which is connected to a loudspeaker 92, a horn or a horn and a strobe light 94, which serve in case of danger, such as a malfunction of a solenoid valve, to give a warning signal.
  • the control unit 90 serves to control the solenoid valves 74a, 74b and 74c.
  • the monitoring and control system 88 further serves to monitor the power generation device.
  • gas from the gas cylinder assembly may be directed toward the power generation device 82.
  • the solenoid valves 74b and 74c are opened to supply gas, in the present case, hydrogen from the gas cylinders 14a of the power generating device.
  • gas from the gas generant device may be directed from the direction of the gas generant device 84 into the gas cylinders 14a of the gas cylinder assembly 100.
  • the solenoid valves 74b and 74c can be opened via the control unit 90 and the solenoid valve 74a can be closed.
  • gas may be supplied from the gas cylinders 14b of the portable gas cylinder bundle 12b into the gas cylinders 14a of the stationary gas cylinder bundle 12a.
  • the control unit 90 may close the solenoid valves 74b and 74c and open the solenoid valve 74a.
  • the portable gas cylinder bundle 14b can be separated from the gas cylinder assembly 100 at any time and filled externally, for example once or twice a year.
  • the gas cylinder assembly 100 may also include a plurality of stationary gas cylinder bundles and a plurality of portable gas cylinder bundles, for example, 5 to 10 stationary gas cylinder bundles and 1 to 2 portable gas cylinder bundles.
  • the gas cylinder assembly 100 is designed such that all connections are permanently technically tight, so that the present gas cylinder assembly 100 is permanently permanently technically tight and the connections of the gas cylinder assembly 100 do not require continuous leakproofness monitoring. LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • T low pressure range (1, 5 bar to 60.0 bar)

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventilsystem (10; 10'; 10'';10''';10a, 10b) für ein transportables, wiederbefüllbares Gasflaschenbündel (12a, 12b) und/oder einen Gasflaschenverbund (100) umfassend - einen ersten Gasleitungsanschluss (18; 18'), der eine zum dauerhafttechnisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung (30; 31) aufweist, die ausgebildet ist den ersten Gasleitungsanschluss (18; 18') mit einer ersten Fortleitung (44; 44a, 44b, 44c, 44d) dauerhaft technisch dicht zu verbinden, - wenigstens einen zweiten Gasleitungsanschluss (22, 22a, 22b) der eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung (30; 31) aufweist, die ausgebildet ist den zweiten Gasleitungsanschluss (22, 22a, 22b) mit einer Hinleitung (42), einer Gasleitungsanschlusseinheit (38) und/oder einer Gasflasche (14a, 14b) dauerhaft technisch dicht zu verbinden und - wenigstens eine den ersten Gasleitungsanschluss (18; 18') und den wenigstens einen zweiten Gasleitungsanschluss (22, 22a, 22b) dauerhaft technisch dicht verbindende Ventilsystemleitung (20), wobei das Ventilsystem (10; 10'; 10''; 10a, 10b) eine Anschlussdichtungseinheit (32) aufweist, die einen geschlossenen und wenigstens einen offenen Zustand hat und derart angeordnet und ausgebildet ist, dass sie in dem geschlossenen Zustand einen Gasstrom durch ein Lumen (36) des ersten Gasleitungsanschlusses (18; 18') verhindert und in dem wenigstens einen offenen Zustand einen Gasstrom durch das Lumen (36) des ersten Gasleitungsanschlusses (18; 18') ermöglicht.

Description

Ventilsystem für Gasflaschenbündel
Die Erfindung betrifft ein Ventilsystem und insbesondere ein über ein Ventilsystem verbundenes transportables, wiederbefüllbares Gasflaschenbündel und einen über ein Ventilsystem verbundenen Gasflaschenverbund.
Ventile sind beispielsweise zum Verschließen von Gasflaschen bekannt und werden beispielsweise zum Befüllen und Entladen der Gasflaschen verwendet. Im geschlossenen Zustand des Ventils verhindert das Ventil weitgehend das Austreten von Gas, beispielsweise Wasserstoff, durch das Ventil. Wird das Ventil geöffnet, kann Gas aus der Gasflasche entnommen werden oder Gas eingeführt werden. Werden mehrere Gasflaschen in einem Bündel angeordnet, kann ein Ventilsystem verwendet werden, um die Gasflaschen zu Befüllen und zu Entladen. Hierdurch ist es möglich mittels eines Ventils mehrere über das Ventilsystem verbundene Gasflaschen gleichzeitig zu befüllen oder zu entladen. Dies ermöglicht es beispielsweise ein größeres Speichervolumen bereitzustellen. Zusätzlich können auch Gasflaschen vom System abgekoppelt und ausgetauscht werden.
Für ein Gasflaschenbündel, bestehend aus 12 Gasflaschen, gefüllt mit Wasserstoff wird typischerweise ein Flaschenanschlussgewinde EN 629-1/W21 ,8 DIN 477 T1 verwendet. Das Flaschenanschlussgewinde wird verwendet, um eine Gaszuführungsleitung anzuschließen und das Gasflaschenbündel mit Wasserstoff zu befüllen. Weiterhin kann eine Gasentnahmeleitung für das Entnehmen von Gas aus dem Gasflaschenbündel an das Flaschenanschlussgewinde angeschlossen werden. Aus Sicherheitsgründen müssen Ventilsysteme, die nicht dauerhaft technisch dicht ausgeführt sind, durchgehend bzw. permanent überwacht werden und regelmäßig gewartet und geprüft werden, um sicher- zustellen, dass kein Gas aus dem Ventilsystem oder den Gasflaschen austritt bzw. um die Dichtheit zu überwachen. Hierfür sind gemäß Technischer Regel für Gefahrstoffe (TRGS) 500 regelmäßig die nicht dauerhaft technisch dichten Verbindungen des Ventilsystems und Verbindungen des Ventilsystems mit externen Leitungen, beispielsweise mit einer Gaszuführungsleitung zu prüfen. Das Flaschenanschlussgewinde EN 629-1/W21 ,8 DIN 477 T1 ist aufgrund der Dichtung eine Überwachungspflichtige Stelle und muss daher dauerhaft überwacht werden. Die TRGS 500 definiert einen Verfahrensindex zwischen 0,25 und 4 der ein durch die technische Lösung verbleibendes verfahrensbedingtes Expositionspotenzial darstellt. Für ein geschlossenes System muss der Verfahrensindex 0,25 betragen, so dass eine Exposition so gering ist, dass eine Überwachung nicht not- wendig ist, da eine vernachlässigbare Gasmenge austritt.
Ziel der Erfindung ist es ein verbessertes Ventilsystem bereitzustellen.
Dieses Ziel wird erreicht durch ein Ventilsystem für ein transportables, wiederbefüllbares Gasflaschenbündel und/oder einen Gasflaschenverbund. Das Ventilsystem hat einen ersten Gasleitungsanschluss, wenigstens einen zweiten Gasleitungsanschluss und wenigstens eine Ventilsystemleitung, die den ersten Gasleitungsanschluss und den wenigstens einen zweiten Gasleitungsanschluss dauerhaft technisch dicht verbindet. Der erste Gasleitungsanschluss weist eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung auf, die ausgebildet ist, den ersten Gasleitungsanschluss mit einer ersten Fortleitung dauerhaft technisch dicht zu verbinden. Der wenigstens eine zweite Gasleitungsanschluss weist eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung auf, die ausgebildet ist, den zweiten Gasleitungsanschluss mit einer Hinleitung, einer Gasleitungsanschlusseinheit und/oder einer Gasflasche dauerhaft technisch dicht zu verbinden. Das Ventilsystem weist eine Anschlussdichtungseinheit auf, die einen geschlossenen und wenigstens einen offenen Zustand hat und derart angeordnet und ausgebildet ist, dass sie in dem geschlossenen Zustand einen Gasstrom durch ein Lumen des ersten Gasleitungsanschlusses verhindert und in dem wenigstens einen offenen Zustand einen Gasstrom durch das Lumen des ersten Gasleitungsanschlusses ermöglicht. Auf diese Weise wird eine Anordnung von Gasflaschen erzielt, die reversibel entweder ortsfest dauerhaft technisch dicht anschließbar ist oder ortsbeweglich mit einer nicht dauerhaft technisch dichten Verbindung, beispielsweise mit einer Gasbefüllungsanlage eines Gaslieferanten, verbunden werden kann. Mit Hilfe des Ventilsystems kann also ein insgesamt dauerhaft technisch dichtes transportables, wiederbefüllbares Gasflaschenbündel und/oder ein technisch dichter Gasflaschenverbund betrieben werden. Das transportable, wiederbefüllbare Gasflaschenbündel ist hierdurch reversibel ortsfest oder ortsbeweglich verwendbar. Einerseits kann das Gasflaschenbündel in der ortsfesten Verwendung dauerhaft technisch dicht in einem Gasflaschenverbund integriert sein oder als separates Gasflaschenbündel dauerhaft technisch dicht, beispielsweise als Energiespeicher, gelagert werden kann. Andererseits kann das Gasflaschenbündel auch beispielsweise zu einem Gashersteller oder Gaslieferanten transportiert werden, um dort mittels eines nicht dauerhaft technisch dichten Systems, über eine nicht dauerhaft technisch dichte Gasbefüllungsleitung befüllt zu werden. Somit kann das transportable, wiederbefüllbare Gasflaschenbündel als Notenergiespeicher verwendet werden, der dauerhaft gelagert und bei Bedarf verwendet werden kann. Eine Befüllung des transportablen, wiederbefüllbaren Gasflaschenbündels ist jederzeit durch Verwendung der entsprechenden Leitung möglich.
Unter zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeigneten Schraubverbindungen sind hier Gewinde, beispielsweise Innengewinde und Außengewinde, und Schneidring- und Klemmverbindungen zu verstehen, die eine dauerhaft technisch dichte Verbindung ermöglichen. Die Gewinde können beispielsweise NPT-Gewinde sein.
Eine dauerhaft technisch dichte Verbindung ist hier als Verbindung zu verstehen, die i.S.d. TRGS 500 als technisch dicht zu verstehen ist, also einen Verfahrensindex von 0,25 hat und keine dauerhafte Überwachung und regelmäßige Überprüfung der Dichtheit benötigt. Die TRGS 500 listet in ihrem Anhang 2 als Komponenten mit einem Verfahrensindex von 0,25, d.h. technisch dichte Komponenten unter anderem Kugelhähne, welche nach Nr. 5.2.6 TA-Luft als gleichwertiges Dichtsystem zu hochwertig abgedichteten metallischen Faltenbälgen mit nachgeschalteter Sicherheitsstopfbuchse nachgewiesen sind oder Ventile mit Faltenbalgabdichtung oder Membranabdichtung sowie NPT- Gewinde mit einer Nennweite kleiner oder gleich DN 50 und Schneid- und Klemmringverbindungen mit einer Nennweite kleiner oder gleich DN 32 auf.
Fortleitung ist hier aus der Sicht der Gasflaschen zu verstehen, von denen die Fortleitung sich weggerichtet erstreckt und fortführt. Insbesondere sind die Gasflaschen nicht direkt mit der Fortleitung verbunden. Im Gegensatz dazu kann beispielsweise eine Hinleitung zu den Gasflaschen hinführen und direkt mit den Gasflaschen verbunden sein. Die Hinleitungen sind Teil eines Gasflaschenbündels aus mehreren Gasflaschen, während Fortleitungen typischerweise externe Gasleitungen sind, die mit den Gasflaschenbündeln verbunden werden, um diese beispielsweise zu befüllen oder zu entladen. Die Fortleitungen können auch Teil eines Gasflaschenverbundes sein, über den mehrere Gasflaschenbündel miteinander verbunden sind. Zwischen den Hinleitungen und der mit dem ersten Gasleitungsanschluss verbundenen Fortleitung ist die wahlweise zu öffnende oder zu schließende Anschlussdichtungseinheit, beispielsweise ein Kugelhahn oder derglei- chen angeordnet, die auch Teil des Gasflaschenbündels ist. Über die Anschlussdichtungseinheit kann gesteuert werden, ob beim Entladen die Hinleitungen Gas aus den Gasflaschen zu den Fortleitungen führen können bzw. ob beim Befüllen die Fortleitungen Gas durch die mit dem ersten Gasleitungsanschluss verbundene Fortleitung in die Gasflaschen leiten können. Die Anschlussdichtungseinheit ist, damit das Ventilsystem insgesamt dauerhaft technisch dicht ist, auch dauerhaft technisch dicht, beispielsweise in Form eines Kugelhahns, eines Ventils mit Membrandichtung, eines Ventils mit Faltenbalgabdichtung oder dergleichen.
Das Ventilsystem kann ein Ventilsystem für ein transportables, wiederbefüllbares Gasflaschenbündel sein, in diesem Fall weist das Ventilsystem beispielsweise eine Ventilsys- temleitung auf, die in mehrere Hinleitungen mündet oder die über eine Gasleitungsanschlusseinheit mit mehreren Hinleitungen verbunden werden kann. Das Ventilsystem kann aber beispielsweise auch ein Anschlussstutzen sein, der den ersten Gasleitungsanschluss, den zweiten Gasleitungsanschluss, die Anschlussdichtungseinheit und die Ventilsystemleitung enthält. Die Ventilsystemleitung ist dann als das Lumen innerhalb des Anschlussstutzens zu verstehen, das zwischen den beiden Gasleitungsanschlüssen liegt.
Ein Aspekt der Erfindung ist es, dass das Ventilsystem einen dauerhaft technisch dichten Anschluss beispielsweise eines transportablen, wiederbefüllbaren Gasflaschenbündels ermöglicht. Hierdurch kann eine durchgehende Dichtheitskontrolle des über das Ventilsystem verbundenen Gasflaschenbündels entfallen. Dies bringt einen erheblichen Auf- wands- und Kostenvorteil gegenüber den ansonsten notwendigen durchgehenden Überwachung der Dichtheit und eventueller Luftwechsel in den Räumlichkeiten, in denen das Gasflaschenbündel aufgestellt ist. Ein Aspekt einer Variante des Ventilsystem ist es, dass über den ersten Gasleitungsanschluss sowohl eine dauerhaft technisch dichte Verbindung mit einer ersten Leitung zum Versorgen eines Gasabnehmers möglich ist, als auch eine nicht dauerhaft technisch dichte Verbindung mit handelsüblichen Gasleitungen zum Befüllen des transportablen, wiederbefüllbaren Gasflaschenbündels, wodurch die Variante des Ventilsystems auch mit Systemen aus dem Stand der Technik kompatibel ist.
In einer Ausgestaltung weist der erste Gasleitungsansciiluss Mittel zum nicht dauerhaft technisch dichten Verbinden auf, die ausgebildet sind den ersten Gasleitungsansciiluss mit einer zweiten Fortleitung nicht dauerhaft technisch dicht zu verbinden.
Die zweite Fortleitung ist beispielsweise eine Gasleitung zum Verbinden mit einem Wasserstoff-Gasspeicher oder einer Wasserstoff-Erzeugungsvorrichtung. Diese zweite Fortleitung kann einen speziell von einem Wasserstoff-Lieferanten vorgegebenen Gaslei- tungsanschluss aufweisen, der normalerweise keine dauerhaft technisch dichte Verbindung ermöglicht.
In einer Ausgestaltung weisen Mittel zum nicht dauerhaft technisch dichten Verbinden einen lösbaren und wiederverbindbaren Adapter auf. Der Adapter ist ausgebildet mit dem ersten Gasleitungsansciiluss verbunden zu werden und weist einen dritten Gasleitungs- anschluss auf. Der dritte Gasleitungsansciiluss weist eine zum nicht dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete zweite Schraubverbindung auf, die ausgebildet ist den dritten Gasleitungsansciiluss mit einer zweiten Fortleitung nicht dauerhaft technisch dicht zu verbinden.
Der Adapter kann eine lösbare und wiederverbindbare Adapter-Gasanschlusseinheit aufweisen. Diese ist ausgebildet mit dem ersten Gasleitungsansciiluss verbunden zu werden und weist den dritten Gasleitungsansciiluss auf. Zusätzlich kann der Adapter eine lösbare und wiederverbindbare Adapter-Fortleitung aufweisen. Die Adapter-Fortleitung hat in diesem Fall an einem proximalen Ende eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete erste Adapter-Schraubverbindung die ausgebildet ist mit der zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeigneten Schraubverbindung des ersten Gasleitungsansciiluss dauerhaft technisch dicht verbunden zu werden. Weiterhin hat die Adapter-Fortleitung in diesem Fall an einem distalen Ende eine zweite Adapter- Schraubverbindung, die ausgebildet ist mit der Adapter-Gasleitungsanschlusseinheit verbunden zu werden. Somit kann der Adapter in diesem Fall von der Adapter- Gasanschlusseinheit und der Adapter-Fortleitung gebildet werden. Alternativ kann der Adapter auch nur von der Adapter-Gasanschlusseinheit gebildet werden. In diesem Fall ist die Adapter-Gasanschlusseinheit direkt mit dem ersten Gasleitungsansciiluss des Ventilsystems verbunden. Als weitere alternative Variante kann der Adapter auch nur von einer lösbaren und wiederverbindbaren Adapter-Fortleitung gebildet werden. In diesem Fall hat die Adapter- Fortleitung an einem proximalen Ende eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete erste Adapter-Schraubverbindung, die ausgebildet ist mit der zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeigneten Schraubverbindung des ersten Gasleitungsan- schluss des Ventilsystems dauerhaft technisch dicht verbunden zu werden. Des Weiteren hat die Adapter-Fortleitung in diesem Fall an einem distalen Ende eine zum nicht dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete zweite Adapter-Schraubverbindung, die ausgebildet ist mit einer zweiten Fortleitung nicht dauerhaft technisch dicht verbunden zu werden.
In einer Ausgestaltung weist der Adapter eine Ventilsystemdichtungseinheit, beispielsweise ein Absperrventil, auf oder ist mit einer solchen verbunden. Im verbundenen Zustand des Adapters mit der zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeigneten Schraubverbindung des ersten Gasleitungsanschlusses des Ventilsystems, ist die Ventil- systemdichtungseinheit zur Anschlussdichtungseinheit in Reihe angeordnet. Die Ventilsystemdichtungseinheit hat einen geschlossenen und wenigstens einen offenen Zustand und ist ausgebildet, in dem geschlossenen Zustand einen Gasstrom durch ein Lumen des Adapters zu verhindern und in dem wenigstens einen offenen Zustand einen Gasstrom durch das Lumen des Adapters zu ermöglichen. In einer Ausgestaltung weisen die Mittel zum nicht dauerhaft technisch dichten Verbinden eine zweite nicht zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung auf, die ausgebildet ist den ersten Gasleitungsanschluss mit einer zweiten Fortleitung nicht dauerhaft technisch dicht zu verbinden. Die zweite Fortleitung kann in diesem Fall entweder über die zweite nicht zum dauerhaft technisch dichten geeignete Schraub- Verbindung oder über den Adapter verbunden werden. In einer Ausgestaltung umfassen die Mittel zum nicht dauerhaft technisch dichten Verbinden entweder den Adapter oder die zweite Schraubverbindung, um die zweite Fortleitung mit dem ersten Gasleitungsanschluss zu verbinden.
Die zweite nicht zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbin- dung kann ein Außengewinde, beispielsweise ein Flaschenanschlussgewinde EN 629- 1/W 21 ,8 DIN 477 T1 sein.
In einer Ausgestaltung ist wenigstens eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung ein Innengewinde. Diese Ausgestaltung umfasst den Fall, dass die zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung des ersten Gasleitungsanschlusses ein Innengewinde ist und zusätzlich den Fall, dass ein die zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung des zweiten Gasleitungsanschlusses ein Innengewinde ist und auch die Fälle, dass mehrere zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindungen, beispielsweise von mehreren ersten und zweiten Gasleitungsanschlüssen Innengewinde sind. Das Innengewinde kann beispielsweise ein National Pipe Thread (NPT)-Gewinde mit einem Nennwert kleiner als oder gleich ungefähr DN 50 sein. Es können auch alle Innengewinde National Pipe Thread (NPT)-Gewinde mit einem Nennwert kleiner als oder gleich ungefähr DN 50 sein. Die zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeigneten Schraubverbindungen von zwei zu verbindenden Komponenten bilden in diesem Fall bevorzugt eine Kombination aus einem Innengewinde und einem Einschrauber bzw. Außengewinde, die derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine dauerhaft technisch dichte Verbindung entsteht, wenn der Einschrauber in das Innengewinde eingeschraubt wird. Hierzu können zusätzliche Dichtungen in den Schraubverbindungen, wie beispielsweise Ringe, Scheiben, Blöcke, Keile oder dergleichen aus elastischem Material enthalten sein.
In einer Ausgestaltung des Ventilsystems mit einem ersten Gasleitungsanschluss mit Außengewinde und Innengewinde, ist das Außengewinde ausgebildet mit einer zweiten Fortleitung mit einem ersten Außendurchmesser verbunden zu werden. Das Innengewinde ist in diesem Fall ausgebildet mit einer ersten Fortleitung mit einem zweiten Außendurchmesser verbunden zu werden, der kleiner als der erste Außendurchmesser ist. Eine Verbindung zwischen der ersten Fortleitung mit dem zweiten Außendurchmesser und dem Innengewinde ist dauerhaft technisch dicht, während eine Verbindung zwischen der ersten Fortleitung mit dem ersten Außendurchmesser und dem Außengewinde nicht dauerhaft technisch dicht ist und einer durchgehenden Überwachung der Dichtheit bedarf. An das Außengewinde kann beispielsweise eine zweite Fortleitung angeschlossen werden, mit der dem Ventilsystem Gas, beispielsweise Wasserstoff, zugeführt werden kann. An das Innengewinde kann eine erste Fortleitung angeschlossen werden, die ein Gasflaschenbündel mit anderen Gasflaschenbündeln verbindet und so einen Gasflaschenverbund erzeugt. Dieser Gasflaschenverbund kann beispielsweise verwendet werden, um einen Gasspeicher zu betreiben, aus dem dann bei Bedarf Gas entnommen werden kann. Hierfür kann wahlweise die erste Fortleitung vom Innengewinde abgeschlossen werden und eine zweite Fortleitung angeschlossen werden oder das Ventilsys- tem kann derart ausgebildet sein, dass eine Entnahme über die an das Innengewinde angeschlossene erste Fortleitung durchgeführt wird. In einer Ausgestaltung ist wenigstens eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung eine Schneidringverbindung oder eine Klemmringverbindung mit einem Nennwert kleiner als oder gleich DN 32.
In einer Ausgestaltung ist wenigstens eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung eine Schneidring-Klemmverschraubung mit einem Nennwert kleiner als oder gleich DN 32. In einer Ausgestaltung weist der erste Gasleitungsan- schluss und/oder der zweite Gasleitungsanschluss eine Schneidring- Klemmverschraubung mit einer Nennweite kleiner als oder gleich DN 32 auf. Die Schneidring-Klemmverschraubung des ersten Gasleitungsanschlusses und/oder zweiten Gasleitungsanschlusses kann die zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung sein.
In einer Ausgestaltung weist der erste Gasleitungsanschluss und/oder der zweite Gasleitungsanschluss eine selbstdichtende Rohrverschraubung auf.
Die Anschlussdichtungseinheit kann einen Kugelhahn, welcher nach Nr. 5.2.6 TA-Luft als gleichwertig nachgewiesen ist, ein Ventil mit Faltenbalgabdichtung oder Membranabdichtung oder eine andere dauerhaft technisch dichte Anschlussdichtungseinheit aufweisen. Die Anschlussdichtungseinheit ermöglicht in diesem Fall ein dauerhaft technisch dichtes Verschließen eines Lumens durch die Anschlussdichtungseinheit.
In einer Ausgestaltung ist wenigstens eine der zum dauerhaft technisch dichten Verbin- den geeigneten Schraubverbindungen ein National Pipe Thread (NPT) Gewinde mit einer Nennweite kleiner als oder gleich DN 50. Diese Ausgestaltung schließt den Fall mit ein, dass die zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeigneten Schraubverbindungen ein Innengewinde mit einem National Pipe Thread (NPT) Gewinde ist und zusätzlich die Fälle, in denen die zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeigneten Schraubver- bindungen als Außengewinde ausgebildet ist.
Das Ventilsystem kann ausgebildet sein einem Druck zwischen 1 ,0 bar und 300 bar oder einem Druck bis zu 700 bar standzuhalten. In einer Ausgestaltung für den ortsfesten Betrieb ist das Ventilsystem vorgesehen in einem Druckbereich zwischen 1 ,5 bar und 30 bar oder bis zu 60 bar betrieben zu werden. In einer Ausgestaltung für den ortsbewegli- chen Betrieb ist das Ventilsystem vorgesehen in einem Druckbereich zwischen 5,0 bar und 200,0 bar oder auch bis zu 700 bar betrieben zu werden. Beim ortsbeweglichen Betrieb wird ein mit dem Ventilsystem verbundenes transportables, wiederbefüllbares Gasflaschenbündel beispielsweise von einem Wasserstofflieferanten zu einem Wasserstoffspeicher gebracht und dort mit Wasserstoff befüllt. Danach kann dieses Gasflaschenbündel dann wieder an einen Verwendungsort zurückgebracht werden, wo es beispielsweise an einen Gasflaschenverbund angeschlossen werden kann, damit der Wasserstoff aus den Gasflaschen in den Gasflaschenverbund entladen werden kann. Das Gasflaschenbündel kann auch mit einem anderen Gas als Wasserstoff oder mit einem Gasgemisch befüllt werden.
In einer Ausgestaltung hat das Ventilsystem wenigstens ein Manometer. Das Manometer dient dazu den Druck im Ventilsystem zu bestimmen. In einer Ausgestaltung ist ein Innendurchmesser der wenigstens einen Ventilsystemleitung kleiner als oder gleich ungefähr 8 mm. Der Innendurchmesser der wenigstens einen Ventilsystemleitung kann auch kleiner als oder gleich ungefähr 5 mm sein. In einer Ausgestaltung haben die Hinleitungen zu den Gasflaschen einen Innendurchmesser kleiner als oder gleich ungefähr 5 mm. Die Erfindung findet sich auch in einem transportablen, wiederbefüllbaren Gasflaschenbündel mit wenigstens einer Gasflasche zum Lagern von Gas, das ein Ventilsystem aufweist oder mit einem Ventilsystem dauerhaft technisch dicht verbunden ist. Bei dem Gasflaschenbündel kann es sich beispielsweise um ein Bündel von z.B. typischerweise 12 oder 18 Gasflaschen handeln, die alle über das Ventilsystem miteinander verbunden sind und einen gemeinsamen ersten Gasleitungsanschluss haben, über den Gas aus den Gasflaschen des Gasflaschenbündels entnommen werden kann oder über den Gas zugeführt werden kann.
In einer Ausgestaltung des transportablen, wiederbefüllbaren Gasflaschenbündels hat ein Einschrauber jeder Gasflasche des Gasflaschenbündels einen Nennwert kleiner als oder gleich DN 50. Hierdurch wird sichergestellt, dass alle Verbindungen des Ventilsystems dauerhaft technisch dicht sind.
In einer Ausgestaltung sind alle Verbindungen und Anschlussdichtungseinheiten des Gasflaschenbündels dauerhaft technisch dicht, so dass eine permanente Überprüfung der Dichtheit z.B. mit Hilfe einer Gaswarneinrichtung nicht notwendig ist. Die Erfindung findet sich auch in einem Gasflaschenverbund, der wenigstens zwei transportable, befüllbare Gasflaschenbündel mit jeweils wenigstens einer Gasflasche zum Lagern von Gas aufweist. Die wenigstens eine Gasflasche des jeweiligen Gasflaschenbündels ist über einen jeweiligen zweiten Gasleitungsanschluss mit einem jeweiligen Ventilsystem dauerhaft technisch dicht verbunden und die Ventilsysteme der jeweiligen Gasflaschenbündel sind über wenigstens eine erste Fortleitung miteinander verbunden. Es können auch mehrere Fortleitungen zwischen den Ventilsystemen der Gasflaschenbündel angeordnet sein. Es kann auch ein Druckminderer zwischen zwei mit den Ventilsystemen der Gasflaschenbündel verbundenen Fortleitungen angeordnet sein. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn ein ortsbewegliches Gasflaschenbündel und ein ortsfestes Gasflaschenbündel zusammen in einem Gasflaschenverbund betrieben wer- den, da das ortsbewegliche Gasflaschenbündel bevorzugt in einem Druckbereich zwischen 5,0 bar und 200,0 bar und das ortsfeste Gasflaschenbündel bevorzugt in einem Druckbereich zwischen 1 ,5 bar und 30,0 bar betrieben wird.
In einer Ausgestaltung des Gasflaschenverbundes ist eines der Gasflaschenbündel fest und dauerhaft technisch dicht mit einer ersten Fortleitung verbunden und wenigstens eines der Gasflaschenbündel lösbar und wiederverbindbar mit einer zweiten Fortleitung verbunden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das über die zweite Fortleitung verbundene transportable, wiederbefüllbare Gasflaschenbündel von einem Gasspeicher außerhalb des Gasflaschenverbundes befüllt wird.
Die Erfindung soll nun anhand von in den Figuren schematisch abgebildeten Ausfüh- rungsbeispielen näher erläutert werden. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ventilsystems aus dem Stand der Technik angeordnet auf einem Gasflaschenbündel;
Fig. 2 eine schematische Perspektivdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Ventilsystems mit einem ersten Gasleitungsanschluss; Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Ventilsystems in einer Draufsicht;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts des zweiten Ausführungsbeispiels des Ventilsystems in einer Draufsicht;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Ventilsys- tems in einer Draufsicht; Fig. 6 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines Ventilsystems in einem mit einer ersten Fortleitung verbundenen Zustand in einer Draufsicht;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines Ventilsystems in einem mit einer Adapter-Fortleitung verbundenen Zustand in einer Draufsicht; Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Gasflaschenverbundes mit zwei Gasflaschenbündeln mit Ventilsystemen.
Figur 1 zeigt ein Ventilsystem 10p aus dem Stand der Technik, das auf einem Gasflaschenbündel 12 aus zwölf Gasflaschen 14 angeordnet ist. Das Ventilsystem 10p ist nicht für eine dauerhaft technisch dichte Verbindung mit einer Fortleitung geeignet und benötigt eine durchgehende bzw. permanente Überwachung der Dichtheit des Ventilsystems 10p. Fortleitung ist hier aus der Sicht der Gasflaschen zu verstehen, von denen die Fortleitung sich weggerichtet erstreckt und fortführt. Insbesondere sind die Gasflaschen nicht direkt mit der Fortleitung verbunden. Im Gegensatz dazu kann beispielsweise eine Hinleitung zu den Gasflaschen 14 hinführen und direkt mit den Gasflaschen 14 verbunden sein. Die Hinleitung kann mit dem Ventilsystem 10p verbunden sein oder Teil des Ventilsystems 10p sein. Die Fortleitung kann ein Bauteil eines ortsfesten Gasflaschenverbundes (s. Fig. 8) sein, die extern mit dem Gasflaschenbündel 12 verbunden werden kann. Die Hinleitung 42 ist Teil des ortsbeweglichen Gasflaschenbündels 12.
Das Gasflaschenbündel 12 ist von einer metallischen Rahmenkonstruktion 16 umgeben, die die Gasflaschen 14 vor Stößen schützt. Hierfür ist die Rahmenkonstruktion 16 höher als die einzelnen Gasflaschen 14. Die Rahmenkonstruktion 16 ist so hoch, dass das Ventilsystem 10p am oberen Ende der Gasflaschen 14 angeordnet werden kann und die Rahmenkonstruktion 16 das Ventilsystem 10p überragt, so dass bei einem möglichen Unfall, wie beispielsweise bei einem Umkippen der Rahmenkonstruktion 16, zuerst eine Interaktion hauptsächlich mit der Rahmenkonstruktion 16 stattfindet und nicht mit dem Ventilsystem 10p oder den Gasflaschen 14.
Das Ventilsystem 10p hat zum Befüllen und Entladen der Gasflaschen einen ersten Gasleitungsanschluss 18p, der über die Ventilsystemleitung 20 mit einem zweiten Gaslei- tungsanschluss 22 verbunden ist. Der Gasleitungsanschluss 18p ist im vorliegenden Fall als Anschlussstutzen ausgeführt, so dass die Ventilsystemleitung 20 im Inneren des Anschlussstutzens liegt. Der zweite Gasleitungsanschluss 22 ist mit einer Gasleitungsanschlusseinheit 38 in Form eines Sechskantblocks verbunden. Von der Gasleitungsan- Schlusseinheit 38 führt eine Ventilsystemleitung zu einem gegenüberliegenden Gasleitunganschlusseinheit 38 und des Weiteren ist die Gasleitungsanschlusseinheit 38 über weitere Ventilsystemleitungen und Gasleitungsanschlüsse mit den Gasflaschen 14 verbunden, wodurch ein Befüllen und Entladen der Gasflaschen 14 des gesamten Gas- flaschenbündels 12 über den ersten Gasleitungsanschluss 18p ermöglicht wird.
Der erste Gasleitungsanschluss 18p weist ein Außengewinde 24 auf, das eine Verbindung mit einer zweiten Fortleitung, beispielsweise zum Befüllen oder Entladen, ermöglicht. Das in Fig. 1 dargestellte Außengewinde 24 ist ein Flaschenanschlussgewinde EN 629-1/W21 ,8 DIN 477 T1. Der erste Gasleitungsanschluss 18p kann daher nur mit Hilfe einer Flachdichtung abgedichtet werden, die keine dauerhaft technisch dichte Verbindung zu einer Gasleitung ermöglicht. Weiterhin ist am ersten Gasleitungsanschluss 18p ein Absperrventil 26 angeordnet, das einen Strom, beispielsweise von Gas, in die mit dem ersten Gasleitungsanschluss 18p verbundenen Ventilsystemleitungen 20 in einem offenen Zustand ermöglichen und in einem geschlossenen Zustand weitestgehend verhin- dem kann. Das Absperrventil 26 ermöglicht kein dauerhaft technisch dichtes Verschließen des ersten Gasleitungsanschlusses 18p.
Zum Bestimmen des im Ventilsystem 10p vorhandenen Drucks ist ein Manometer 28 mit dem Ventilsystem 10p verbunden. Das Ventilsystem 10p kann beispielsweise mit Wasserstoff mit einem Druck von bis zu 200 bar oder 300 bar befüllt werden. Das Manometer 28 erfasst den augenblicklichen Druck im Ventilsystem 10p und ermöglicht so, neben der Druckbestimmung bei der Befüllung des Gasflaschenbündels 12, eine durchgehende Prüfung des Drucks im Ventilsystem 10p. Hierdurch ist beispielsweise leicht erkennbar, wenn Gas aus dem Ventilsystem 10p entweicht, da dies zu einem Druckabfall im Ventilsystem 10p führt. Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ventilsystems 10. Das Ventilsystem 10 ist wie das Ventilsystem 10p (s. Fig. 1 ) ausgebildet mit einem Gasflaschenbündel 12 aus zwölf Gasflaschen 14 verbunden zu werden und weist dazu zwölf zweite Gasleitungsanschlüsse 22b auf. Alternativ ist auch jede andere Anzahl von Gasflaschen 14, insbesondere auch nur eine Gasflasche 14 denkbar. Mit Hilfe des Ventilsystems 10 kann das Gasflaschenbündel 12 reversibel ortsfest und ortsbeweglich verwendet werden. Während der ortsbeweglichen Verwendung kann eine nicht dauerhaft technisch dichte Gasleitung zum Befüllen der Gasflaschen 14 des Gasflaschenbündels 12 an den ersten Gasleitungsanschluss 18 des Ventilsystems 10 ange- schlössen werden. In einer ortsfesten Verwendung ist das Gasflaschenbündel 12 dauerhaft technisch dicht.
Der erste Gasleitungsanschluss 18 des Ventilsystems 10 weist hierzu im Gegensatz zu dem ersten Gasleitungsanschluss 18p, der in Fig. 1 gezeigt wird und der in dem aus dem Stand der Technik bekannten Ventilsystem 10p verwendet wird, neben dem Außengewinde 24 ein zusätzliches Innengewinde 30 auf. Dieses Innengewinde 30 ist zum dauerhaft technisch dichten Verbinden einer Fortleitung geeignet. Das Innengewinde 30 ist ein National Pipe Thread (NPT)-Gewinde mit einer Nennweite von DN 50. Das Innengewinde 30 kann auch eine geringere Nennweite als DN 50 haben. Das Innengewinde 30 kann beispielsweise auch ein NPT-Gewinde sein. Alternativ kann das Innengewinde 30 auch durch eine Schneid- und Klemmringverbindung mit einer Nennweite kleiner oder gleich DN 32 ersetzt werden, um ein dauerhaft technisch dichtes Verbinden mit einer ersten Fortleitung zu ermöglichen.
Weiterhin enthält das Ventilsystem 10 im Gegensatz zum Ventilsystem 10p aus Fig. 1 einen Kugelhahn 32, der im Gegensatz zu dem Absperrventil 26 aus Fig. 1 ein dauerhaft technisch dichtes Verschließen des ersten Gasleitungsanschlusses 18 ermöglicht. Alternativ zum Kugelhahn 32 kann auch ein Ventil mit einer Membranabdichtung, ein Ventil mit einer Faltenbalgabdichtung, eine Schaltwelle und Spindelabdichtung von Armaturen, z.B. ein Kükenhahn, ein Ventil, eine Klappe, ein Schieber oder dergleichen beispielswei- se in Verbindung mit einer Faltenbalgabdichtung oder einer Membranabdichtung oder eine andere Anschlussdichtungseinheit zum Verschließen des ersten Gasleitungsanschlusses 18 verwendet werden, die ein dauerhaft technisch dichtes Verschließen des ersten Gasleitungsanschlusses 18 ermöglicht. Weiterhin kann der Kugelhahn 32 mittels eines Hebels 34 in einer 90°-Drehung zwischen einem geöffneten und einem geschlos- senen Zustand eingestellt werden. Im geschlossenen Zustand verhindert die innerhalb des Kugelhahns 32 angeordnete Kugel ein Hineintreten von Gas in das Gasleitungslumen 36 und ein Heraustreten von Gas aus dem Gasleitungslumen 36. Im offenen Zustand kann Gas in das Gasleitungslumen 36 hinein- und heraustreten.
Um das Ventilsystem 10 mit Gas zu befüllen, wird eine Fortleitung an den ersten Gaslei- tungsanschluss 18 angeschlossen (nicht gezeigt). Hierzu kann der Kugelhahn 32 in den geschlossenen Zustand eingestellt werden, um das Austreten von Gas aus dem Ventilsystem 10 in die Umgebung zu verhindern. Nachdem eine Verbindung zwischen der Fortleitung und dem ersten Gasleitungsanschluss 18 hergestellt wurde, kann der Kugelhahn 32 geöffnet werden, wodurch das Gas aus der Fortleitung in das Ventilsystem 10 strömen kann, so lange der Druck in der Fortleitung höher ist, als der Druck im Ventilsystem 10.
Das Gas strömt über das Lumen 36 des ersten Gasleitungsanschlusses 18 durch den Kugelhahn 32 in die Ventilsystemleitung 20. Im vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel des Ventilsystems 10 ist die Ventilsystemleitung 20 innerhalb eines Anschlussstutzens der im Wesentlichen vom Kugelhahn 32 gebildet wird, angeordnet. Die Ventilsystemleitung 20 mündet in einen zweiten Gasleitungsanschluss 22, der mit einer Gasleitungsanschlusseinheit 38 in Form eines Sechskantblocks verbunden ist.. Der zweiten Gasleitungsanschluss 22 ist wie der erste Gasleitungsanschluss 18 im verbundenen Zustand dauerhaft technisch dicht und hat hierfür ein NPT-Gewinde mit einer Nennweite von DN 50. Auch die zweiten Gasleitungsanschlüsse 22 können ein NPT-Gewinde mit kleinerer Nennweite als DN 50 haben oder anstatt eines NPT-Gewindes eine Schneid- und Klemmringverbindung mit einer Nennweite kleiner oder gleich DN 32 haben. Die Gasleitungsanschlusseinheit 38 ist mit einer gegenüberliegenden Gasleitungsanschlusseinheit 38 verbunden (nicht gezeigt).
Die Gasleitungsanschlusseinheiten 38 sind jeweils über 6 zweite Gasleitungsanschlüsse 22a mit jeweils einer Hinleitung 42 verbunden, die das Gas zu den mit den Gasflaschen 14 verbundenen zweiten Gasleitungsanschlüssen 22b führen, über die die Gasflaschen 14 mit Gas, im vorliegenden Fall Wasserstoff, befüllt werden können. Jeder der Gaslei- tungsanschlusseinheiten 38 versorgt jeweils 6 Gasflaschen 14. Die Hinleitungen 42 haben im vorliegenden Fall einen Innendurchmesser von 5 mm, eine Wanddicke von 1 ,5 mm und einen Außendurchmesser von 8 mm. Die Hinleitungen 42 können auch andere Abmessungen haben, die eine dauerhaft technisch dichte Verbindung ermöglichen. Wie die zweiten Gasleitungsanschlüsse 22, sind auch die zweiten Gasleitungsanschlüsse 22a und 22b im mit dem Gasleitungsanschlusseinheiten 38 und den Gasflaschen 14 verbundenen Zustand dauerhaft technisch dicht.
Weiterhin ist jeweils ein Manometer 28 an jedem der Gasleitungsanschlusseinheiten 38 angeordnet. Das Manometer 28 ermöglicht es den Druck innerhalb des Ventilsystems 10 zu überwachen. Ist der am Manometer 28 gemessene Druck gleich dem Druck in der Fortleitung, ist die Befüllung des Gasflaschenbündels 12 im Wesentlichen abgeschlossen. Um den Druck in der Fortleitung zu erhöhen, die an den ersten Gasleitungsanschluss 18 angeschlossenen ist, kann eine Druckpumpe oder Kompressor verwendet werden (nicht gezeigt). Alternativ kann auch Gas mit Hilfe der Druckpumpe aus dem Ventilsystem 10 abgepumpt werden (nicht gezeigt). Das Gasflaschenbündel 12 dient zur Lagerung des Gases, d.h. im vorliegenden Fall zum Lagern von Wasserstoff. Das Gasflaschenbündel 12 kann beispielsweise als Energiespeicher verwendet werden. Die Energie kann beispielsweise im Sommer, wenn ein Überschuss an Energie auftritt in dem Gasflaschenbündel 12 gespeichert werden und im Winter, wenn Energie benötigt wird dem Energiespeicher entzogen werden. Hierzu kann Wasserstoff mit Hilfe von beispielsweise Solarpanelen, Wasserkraftwerken, Windkraftwerken oder anderen Kraftwerken erzeugter elektrischer Energie beispielsweise aus Wasser erzeugt werden und der gewonnene Wasserstoff dem Energiespeicher zugeführt werden, wenn ein Überschuss an elektrischer Energie vorherrscht. Das Gasflaschenbün- del 12 kann zu diesem Zweck Teil eines größeren Gasflaschenverbundes 100 (s. Fig. 8) sein. Das Gasflaschenbündel 12 ist in diesem Fall fest über eine erste Fortleitung mit anderen Gasflaschenbündeln 12 verbunden und des Weiteren mit einem System zur Erzeugung oder Bereitstellung von Wasserstoff (nicht gezeigt). Weiterhin sind die Gasflaschenbündel 12 des Gasflaschenverbundes 100 mit einer Energieerzeugungsvorrichtung verbunden, die mit Hilfe des Wasserstoffes Energie erzeugen kann, beispielsweise durch Verbrennung oder durch eine Brennstoffzelle oder durch einen Verbrennungsmotor (nicht gezeigt). Wenn Energie benötigt wird, kann der Wasserstoff den Gasflaschenbündeln 12 entnommen werden und unter Freigabe von Energie verbrannt werden. Um eine weitgehend verlustfreie Speicherung des Wasserstoffes sicherzustellen, ist es daher notwendig ein dauerhaft technisch dichtes Ventilsystem 10 zu verwenden.
Figuren 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Ventilsystems 10'. Zur besseren Sichtbarkeit und zum besseren Verständnis ist das Ventilsystem 10' in den Figuren 3 und 4 ohne Gasflaschen 14 dargestellt.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten in Fig. 2 gezeigten Aus- führungsbeispiel des Ventilsystems 10 im Wesentlichen durch den ersten Gasleitungsan- schluss und die Verbindung zu den Gasleitungsanschlusseinheiten 38. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel des Ventilsystems 10 hat der erste Gasleitungsan- schluss 18' eine Klemmringverschraubung 31 , mit der eine erste Fortleitung dauerhaft technisch dicht verbunden werden kann. Weiterhin ist der erste Gasleitungsanschluss 18' des Ventilsystems 10' nicht in einem direkt mit der Gasleitungsanschlusseinheit 38 verbundenen Anschlussstutzen angeordnet, sondern über den Kugelhahn 32 mit einer Ventilsystemleitung 20 verbunden.
Die Ventilsystemleitung 20 hat im vorliegenden Fall einen Innendurchmesser von 8 mm, eine Wanddicke von 2 mm und einen Außendurchmesser von 12 mm. Die Ventilsystem- leitung 20 kann auch andere Abmessungen haben, wobei die Abmessung derart zu wählen sind, dass eine dauerhaft technisch dichte Verbindung über das Innengewinde 30 möglich ist. Die Ventilsystemleitung 20 gabelt sich im gezeigten Ausführungsbeispiel des Ventilsystems 10 an einer Ventilsystemleitungsgabelung 40 und führt das Gas zu zwei gegenüberliegend angeordneten Gasleitungsanschlusseinheiten 38 in Form von Sechskantblöcken, die jeweils mit einem zweiten Gasleitungsanschluss 22 der Ventilsystemleitung 20 verbunden sind. Der zweiten Gasleitungsanschluss 22 ist wie der erste Gasleitungsanschluss 18 im verbundenen Zustand dauerhaft technisch dicht und hat hierfür ein NPT-Gewinde mit einer Nennweite von DN 50. Auch die zweiten Gasleitungs- anschlüsse 22 können ein NPT-Gewinde mit kleinerer Nennweite als DN 50 haben oder anstatt eines NPT-Gewindes eine Schneid- und Klemmringverbindung mit einer Nennweite kleiner oder gleich DN 32 haben.
Die Gasleitungsanschlusseinheiten 38 sind wie im ersten in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel des Ventilsystems 10, jeweils über 6 zweite Gasleitungsanschlüsse 22a mit jeweils einer Hinleitung 42 verbunden, die das Gas zu den mit den Gasflaschen 14 verbundenen zweiten Gasleitungsanschlüssen 22b führen. Wie die zweiten Gasleitungsanschlüsse 22, sind auch die zweiten Gasleitungsanschlüsse 22a und 22b im mit dem Gasleitungsanschlusseinheiten 38 und den Gasflaschen 14 verbundenen Zustand dauerhaft technisch dicht. Figur 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Ventilsystems 10". Im Gegensatz zum in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ventilsystem 10' ist das Ventilsystem 10" ausgebildet 18 Gasflaschen 14 zu versorgen. Die zwei Gasleitungsanschlusseinheiten 38 haben hierfür jeweils neun zweite Gasleitungsanschlüsse 22a, so dass sie über die Hinleitungen 42 und die zweiten Gasleitungsanschlüsse 22b, jeweils mit neun Gasflaschen 14 (nicht gezeigt) dauerhaft technisch dicht verbunden werden können.
Wie das zweite Ausführungsbeispiel des Ventilsystems 10' hat das Ventilsystem 10" eine Klemmringverschraubung 31 und einen Kugelhahn 32, der über den Hebel 34 geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Klemmringverschraubung 31 ist zum dauerhaft technisch dichten Verbinden mit einer ersten Fortleitung geeignet. Das Ventilsystem 10" ist für einen ortsfesten Anschluss vorgesehen, d.h., dass der erste Gasleitungsanschluss 18' dauerhaft mit einer ersten Fortleitung verbunden wird (ortsfest). Im vorliegend Fall ist das mit dem Ventilsystem 10" verbundene Gasflaschenbündel 12 (nicht gezeigt) für den stationären Betrieb in einem Druckbereich zwischen 1 ,5 bar und 30 bar vorgesehen. Bevorzugt wird das Ventilsystem 10" bei 30 bar betrieben. Alternativ ist auch ein Betrieb bis zu 60 bar möglich. In diesem alternativen Fall ist das mit dem Ventilsystem 10" verbundene Gasflaschenbündel 12 (nicht gezeigt) für den stationären Betrieb in einem Druckbereich bis zu 60 bar ausgebildet.
Figur 6 und 7 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel eines Ventilsystems 10"'. In Fig. 6 ist eine erste Fortleitung 44 mit dem ersten Gasleitungsanschluss 18'dauerhaft technisch dicht verbunden und in Fig. 7 ist eine Adapter-Fortleitung 46 mit dem ersten Gasleitungsanschluss 18' dauerhaft technisch dicht verbunden.
Das Ventilsystem 10" hat eine Klemmringverschraubung 31 , beispielsweise einer Swagelok-Klemmringverschraubung, die eine dauerhaft technisch dichte Verbindung herstellen kann. In Fig. 6 ist die erste Fortleitung 44 mit dem ersten Gasleitungsanschluss 18' dauerhaft technisch dicht mittels der Klemmringverschraubung 31 verbunden. Dies ermöglicht es der ersten Fortleitung 44 Gas, beispielsweise Wasserstoff, aus den Gasflaschen 14 (nicht gezeigt), über die Hinleitungen 42, die Gasleitungsanschlusseinheiten 38 und die Ventilsystemleitung 20 zuzuführen. Im vorliegenden Fall ist der Hebel 34 des Kugelhahns 32 so eingestellt, dass der Kugelhahn 32 einen Wasserstoff-Gasstrom aus dem Ventilsystem 10"' in die erste Fortleitung 44 ermöglicht, so dass die 18 Gasflaschen 14 (nicht gezeigt) die erste Fortleitung 44 mit Wasserstoff versorgen können.
Die erste Fortleitung 44 verbindet das Ventilsystem 10"' mit weiteren Ventilsystemen eines Gasflaschenverbundes im vorliegenden Fall einer Wasserstoff-Gasflaschenanlage (nicht gezeigt). Der in Gasflaschenbündeln 12 gespeicherte Wasserstoff kann so beispielsweise einer Energieerzeugungsvorrichtung zugeführt werden, die mit Hilfe des Wasserstoffs Energie erzeugen bzw. umwandeln kann. Beispielsweise kann im Wasserstoff gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt werden.
Die erste Fortleitung 44 kann auch dazu verwendet werden die Gasflaschen 14 des Gasflaschenbündels 12 (nicht gezeigt), die über die 18 zweiten Gasleitungsanschlüsse 22b des Ventilsystems 10"' mit diesem verbunden sind mit Gas, beispielsweise Wasserstoff, aus der Wasserstoff-Gasflaschenanlage zu befüllen. Dies ist eine bevorzugte Befüllungsmethode in einer ortsfesten Verwendung.
Soll das Gasflaschenbündel 12 (nicht gezeigt) jedoch ortsbeweglich verwendet werden, kann die erste Fortleitung 44 von dem Ventilsystem 10"' getrennt werden. Hierzu wird zuerst der Hebel 34 umgelegt, so dass durch den ersten Gasleitungsanschluss 18' kein Wasserstoff-Gasstrom mehr auftritt. Die dauerhaft technisch dichte Verbindung zwischen dem ersten Gasleitungsanschluss 18' und der ersten Fortleitung 44 kann dann gelöst werden, ohne dass Wasserstoff aus dem Ventilsystem 10"' entweichen kann. Das Gasflaschenbündel 12 (nicht gezeigt), auf dem das Ventilsystem 10"' angebracht ist, kann dann an einen anderen Ort, beispielsweise zu einer Wasserstofferzeugungsvorrichtung, gebracht werden, d.h. das Gasflaschenbündel 12 ist ortsbeweglich. Um das Ventilsystem 10"' und die Gasflaschen 14 (nicht gezeigt) mit Wasserstoff aus der Wasserstofferzeugungsvorrichtung zu befüllen, muss diese mit dem Ventilsystem 10"' verbunden werden.
Das Ventilsystem 10"' des in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiels hat hierfür eine Adapter-Gasleitungsanschlusseinheit 48 mit einem Adapter-Gasleitungsanschluss 50, der mit der Adapter-Fortleitung 46 (s. Fig. 7) verbunden werden kann. Die Adapter- Fortleitung 46 bildet zusammen mit der Adapter-Gasleitungsanschlusseinheit 48 einen Adapter 52. An einer dem Adapter-Gasleitungsanschluss 50 gegenüberliegenden Seite hat die Adapter-Gasleitungsanschlusseinheit 48 einen dritten Gasleitungsanschluss 54 der mit einer zweiten Fortleitung 56 verbunden werden kann. Die Adapter- Gasleitungsanschlusseinheit 48 hat weiterhin ein Absperrventil 26, um einen Gasstrom durch ein Lumen der Adapter-Gasleitungsanschlusseinheit 48 zu ermöglichen oder zu verhindern. Das Absperrventil 26 ist in Reihe zu dem Kugelhahn 32 angeordnet, so dass ein Gasstrom durch den Adapter 52 in das Ventilsystem 10"' nur möglich ist, wenn beide geöffnet sind. Um das Ventilsystem 10"' und die Gasflaschen 14 (nicht gezeigt) zu befüllen, wird die Adapter-Fortleitung 46 mit dem ersten Gasleitungsanschluss 18' und dem Adapter- Gasleitungsanschluss 50 der Adapter-Gasleitungsanschlusseinheit 48 verbunden. Des Weiteren wird die zweite Fortleitung 56 mit dem dritten Gasleitungsanschluss 50 verbunden. Die zweite Fortleitung 56 dient zur Befüllung mit Gas, im vorliegenden Fall Wasser- stoff. Die Befüllung kann beginnen, sobald sowohl das Absperrventil 26, als auch der Kugelhahn 32 geöffnet sind. Wenn die Gasflaschen 14 vollständig befüllt sind, beispielsweise, wenn am Manometer 28 ein Druck von 200 bar erreicht ist, können das Absperrventil 26 und der Kugelhahn 32 geschlossen werden. Der Adapter 52 kann wieder entfernt werden und die erste Fortleitung 44 kann wieder mit dem ersten Gasleitungsan- schluss 18' verbunden werden, sobald das Gasflaschenbündel 12 (nicht gezeigt) wieder in die Nähe eines Gasflaschenverbundes gebracht wurde.
Alternativ kann auch die Adapter-Fortleitung 46 ausgebildet sein direkt mit der zweiten Fortleitung 56 verbunden zu werden (nicht gezeigt). Es ist auch denkbar, dass die Adap- ter-Gasleitungsanschlusseinheit 48 ausgebildet ist direkt mit dem ersten Gasleitungsan- schluss 18' verbunden zu werden (nicht gezeigt).
Figur 8 zeigt einen Gasflaschenverbund 100 mit zwei Gasflaschenbündeln 12a und 12b. Die Gasflaschenbündel 12a und 12b haben jeweils ein Ventilsystem 10a bzw. 10b. Die Ventilsysteme 10a und 10b sind über die ersten Fortleitungen 44a, 44b, 44c und 44d miteinander verbunden.
Das Gasflaschenbündel 12b wird im Druckbereich H zwischen 5,0 bar und 200,0 bar betrieben und hat bevorzugt bei voller Befüllung einen Druck von ungefähr 200,0 bar. Alternativ kann das Gasflaschenbündel 12b im Druckbereich H auch mit bis zu 700 bar betrieben werden. Der Druck des Ventilsystems 10b kann über das Manometer 28b überwacht werden. Die Gasflaschen 14b des Gasflaschenbündels 12b sind über das Ventilsystem 10b mit der ersten Fortleitung 44b verbunden. Um Gas aus den Gasflaschen 14b des Gasflaschenbündels 12b in die erste Fortleitung 44b einzuführen, kann der Kugelhahn 32b geöffnet werden. Bei geöffnetem Kugelhahn 32b strömt Gas, bei- spielsweise Wasserstoff in Richtung des Anschlussblocks 58.
Der Anschlussblock 58 weist ein Manometer 28c zum Bestimmen des in der ersten Fortleitung 44b herrschenden Drucks, sowie ein Entlüftungsventil 60 und ein Vordruckabsperrventil 62 auf.
Das Entlüftungsventil 60 ist über eine Entlüftungsleitung 64 mit einer Notablassleitung 66 verbunden. Die Notablassleitung 66 dient dazu im Notfall, beispielsweise bei zu hohem Druck, Gas kontrolliert abzulassen. Die Notablassleitung 66 enthält ein Rückschlagventil 68, das eine Strömung des Gases nur in die Richtung aus dem Gasflaschenverbund 100 ermöglicht.
Das Vordruckabsperrventil 62 ermöglicht es den Druck in der dem Vordruckabsperrventil 62 folgenden Fortleitung 44c langsam zu ändern. Die Fortleitung 44c ist über ein Überdruckventil 70a mit einer Überdruckablassleitung 72 verbunden, die in die Notablassleitung 66 mündet. Das Überdruckventil 70a dient dazu bei einem möglicherweise auftretenden Überdruck den Druck zu mindern, indem Gas über die Notablassleitung 66 abgelassen wird. Die Fortleitung 44c enthält des Weiteren ein Magnetventil 74a, das über eine Magnetventilsteuerungseinheit 76a geöffnet oder geschlossen werden kann. Das Magnetventil ermöglicht ein Verschließen der Fortleitung 44c. Die Fortleitung 44c mündet in den Druckminderer 78, der zwischen dem Druckbereich H und einem Druckbereich T angeordnet ist und die Fortleitung 44c mit der Fortleitung 44d verbindet. Der Druckbereich T wird im Druckbereich zwischen 1 ,5 bar und 30,0 bar betrieben. Alternativ kann der Druckbereich T auch mit einem Druck bis zu 60,0 bar betrieben werden. Manometer 28d ist in der Fortleitung 44c in der Nähe zum Druckminderer 78 enthalten, um den Druck im Druckbereich T zu überwachen.
Die Fortleitung 44a mündet in die Fortleitung 44d, die des Weiteren ein Überdruckventil 70b enthält, das über die Überdruckablassleitung 72 mit der Notablassleitung 66 verbun- den ist. Des Weiteren enthält die Fortleitung 44d ein Ablassventil 80 zum manuellen Ablassen. Mit dem Ablassventil 80 kann der Druck manuell geändert werden.
Die Fortleitung 44d führt über die Magnetventile 74b und 74c, die mit Magnetventilsteuerungseinheiten 76b und 76c verbunden sind, in Richtung der Energieerzeugungsvorrichtung 82 und in Richtung der Gaserzeugungsvorrichtung 84. Die Magnetventile 74b und 74c ermöglichen ein nach außen dauerhaft technisch dichtes Verschließen der Fortleitung 44d.
In der Energieerzeugungsvorrichtung kann Energie mit Hilfe des in den Gasflaschen 14a und 14b gespeicherten Gases des Gasflaschenverbundes 100 erzeugt werden. Hierfür wird das Gas, insbesondere Wasserstoff, in Richtung der Energiezeugungsvorrichtung 82 geführt.
In der Gaserzeugungsvorrichtung kann Gas erzeugt werden, beispielsweise indem Wasserstoffgas aus Wasser mit Hilfe von Energie gewonnen wird. Dieses Gas kann dann aus der Richtung der Gaserzeugungsvorrichtung 84 in den Gasflaschenverbund 100 geführt werden, um in den Gasflaschen 14a und 14b für eine spätere Verwendung, z.B. zur Energieerzeugung, gespeichert zu werden. Auf diese Weise kann der Gasflaschenverbund 100 als Energiespeicher verwendet werden.
Die Magnetventile 74a, 74b und 74c sind über eine elektrische Leitung 86 mit einem Überwachungs- und Steuerungssystem 88 verbunden und können über das Überwa- chungs- und Steuerungssystem 88 überwacht und gesteuert werden. Das Überwa- chungs- und Steuerungssystem 88 enthält eine Steuerungseinheit 90, die mit einem Lautsprecher 92, einem Signalhorn oder einer Hupe und einer Blitzleuchte 94 verbunden ist, die dazu dienen bei Gefahr, beispielsweise einer Fehlfunktion eines Magnetventils, eine Warnsignal abzugeben. Die Steuerungseinheit 90 dient zur Steuerung der Magnetventile 74a, 74b und 74c. Das Überwachungs- und Steuerungssystem 88 dient des Weiteren zur Überwachung der Energieerzeugungsvorrichtung.
In einem Energieerzeugungsmodus kann Gas aus dem Gasflaschenverbund in Richtung der Energieerzeugungsvorrichtung 82 geführt werden. Hierfür können beispielsweise über die Steuerungseinheit 90 die Magnetventile 74b und 74c geöffnet werden, um Gas, im vorliegenden Fall Wasserstoff aus den Gasflaschen 14a der Energieerzeugungsvorrichtung zuzuführen.
In einem Gaserzeugungsmodus kann Gas von der Gaserzeugungsvorrichtung aus der Richtung der Gaserzeugungsvorrichtung 84 in die Gasflaschen 14a des Gasflaschenverbundes 100 geführt werden. Hierfür können über die Steuerungseinheit 90 die Magnetventile 74b und 74c geöffnet werden und das Magnetventil 74a geschlossen werden.
In einem externen Gasbefüllungsmodus kann Gas aus den Gasflaschen 14b des ortsbeweglichen Gasflaschenbündels 12b in die Gasflaschen 14a des ortsfesten Gasflaschen- bündels 12a geführt werden. Hierfür kann die Steuerungseinheit 90 die Magnetventile 74b und 74c schließen und das Magnetventil 74a öffnen.
Das ortsbewegliche Gasflaschenbündel 14b kann jederzeit von dem Gasflaschenverbund 100 abgetrennt werden und extern befüllt werden, beispielsweise ein oder zwei Mal im Jahr. Der Gasflaschenverbund 100 kann auch mehrere ortsfeste Gasflaschenbündel und mehrere ortsbewegliche Gasflaschenbündel umfassen, beispielsweise 5 bis 10 ortsfeste Gasflaschenbündel und 1 bis 2 ortsbewegliche Gasflaschenbündel.
Der Gasflaschenverbund 100 ist derart ausgestaltet, dass alle Verbindungen dauerhaft technisch dicht sind, so dass der vorliegende Gasflaschenverbund 100 insgesamt dauer- haft technisch dicht ist und die Verbindungen des Gasflaschenverbundes 100 keiner durchgehenden Dichtheitsüberwachung bedürfen. Bezugszeichenliste
10, 10', 10", 10a, 10b, 10p Ventilsystem
12, 12a, 12b Gasflaschenbündel
14, 14a, 14b Gasflasche
16 Rahmenkonstruktion
18, 18', 18p erster Gasleitungsanschluss 20 Ventilsystemleitung
22, 22a, 22b zweiter Gasleitungsanschluss
24 Außengewinde
26 Absperrventil
28, 28a, 28b, 28c, 28d Manometer
30 Innengewinde
31 Klemmringverschraubung
32 Kugelhahn
34 Hebel
36 Gasleitungslumen
38 Gasleitungsanschlusseinheit
40 Ventilsystemleitungsgabelung
42 Hinleitung
44, 44a, 44b, 44c, 44d erste Fortleitung
46 Adapter-Fortleitung
48 Adapter-Gasleitungsanschlusseinheit
50 Adapter-Gasleitungsanschluss
52 Adapter
54 dritter Gasleitungsanschluss
56 zweite Fortleitung
58 Anschlussblock
60 Entlüftungsventil 62 Vordruckabsperrventil
64 Entlüftungsleitung
66 Notablassleitung
68 Rückschlagventil
70a, 70b Überdruckventil
72 Überdruckablassleitung
74a, 74b, 74c Magnetventil
76a, 76b, 76c Magnetventilsteuerungseinheit
78 Druckminderer
80 Ablassventil
82 Richtung der Energiezeugungsvorrichtung
84 Richtung der Gaserzeugungsvorrichtung
86 elektrische Leitung
88 Überwachungs- und Steuerungssystem
90 Steuerungseinheit
92 Lautsprecher
94 Blitzleuchte
100 Gasflaschenverbund
T tiefer Druckbereich (1 ,5 bar bis 60,0 bar)
H hoher Druckbereich (5,0 bar bis 700,0 bar)

Claims

Ansprüche
1. Ventilsystem (10; 10'; 10"; 10"'; 10a, 10b) für ein transportables, wiederbefüllbares Gasflaschenbündel (12a, 12b) und/oder einen Gasflaschenverbund (100) umfassend einen ersten Gasleitungsanschluss (18; 18'), der eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung (30; 31 ) aufweist, die ausgebildet ist den ersten Gasleitungsanschluss (18; 18') mit einer ersten Fortleitung (44; 44a, 44b, 44c, 44d) dauerhaft technisch dicht zu verbinden, wenigstens einen zweiten Gasleitungsanschluss (22, 22a, 22b) der eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung (30; 31 ) aufweist, die ausgebildet ist den zweiten Gasleitungsanschluss (22, 22a, 22b) mit einer Hinleitung (42), einer Gasleitungsanschlusseinheit (38) und/oder einer Gasflasche (14a, 14b) dauerhaft technisch dicht zu verbinden und wenigstens eine den ersten Gasleitungsanschluss (18; 18') und den wenigstens einen zweiten Gasleitungsanschluss (22, 22a, 22b) dauerhaft technisch dicht verbindende Ventilsystemleitung (20), wobei das Ventilsystem (10; 10'; 10"; 10a, 10b) eine Anschlussdichtungseinheit (32) aufweist, die einen geschlossenen und wenigstens einen offenen Zustand hat und derart angeordnet und ausgebildet ist, dass sie in dem geschlossenen Zustand einen Gasstrom durch ein Lumen (36) des ersten Gasleitungsanschlusses (18; 18') verhindert und in dem wenigstens einen offenen Zustand einen Gasstrom durch das Lumen (36) des ersten Gasleitungsanschlusses (18; 18') ermöglicht.
2. Ventilsystem (10; 10"'; 10a, 10b) gemäß Anspruch 1 , wobei der erste Gasleitungsanschluss (18; 18') Mittel (24, 52) zum nicht dauerhaft technisch dichten Verbinden aufweist, die ausgebildet sind den ersten Gasleitungsanschluss (18; 18') mit einer zweiten Fortleitung (56) nicht dauerhaft technisch dicht zu verbinden.
3. Ventilsystem (10"'; 10a, 10b) gemäß Anspruch 2, wobei Mittel (24, 52) zum nicht dauerhaft technisch dichten Verbinden einen lösbaren und wiederverbindbaren Adapter (52) aufweisen, der ausgebildet ist mit dem ersten Gasleitungsanschluss (18') verbunden zu werden und der einen dritten Gasleitungsanschluss (54) aufweist, der eine zum nicht dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete zweite Schraubverbindung aufweist, die ausgebildet ist den dritten Gasleitungsanschluss (54) mit einer zweiten Fortleitung (56) nicht dauerhaft technisch dicht zu verbinden.
Ventilsystem (10"'; 10a, 10b) gemäß Anspruch 3, wobei der Adapter (52) eine lösbare und wiederverbind bare Adapter-Gasanschlusseinheit (48) aufweist, die ausgebildet ist mit dem ersten Gasleitungsanschluss (18') verbunden zu werden und die den dritten Gasleitungsanschluss (54) aufweist.
Ventilsystem (10"'; 10a, 10b) gemäß Anspruch 4, wobei der Adapter (52) eine lösbare und wiederverbindbare Adapter-Fortleitung (46) aufweist, die an einem proximalen Ende eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete erste Adapter-Schraubverbindung aufweist, die ausgebildet ist mit der zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeigneten Schraubverbindung (31 ) des ersten Gasleitungsanschlusses (18') dauerhaft technisch dicht verbunden zu werden und die an einem distalen Ende eine zweite Adapter-Schraubverbindung aufweist, die ausgebildet ist mit der Adapter-Gasleitungsanschlusseinheit (48) verbunden zu werden.
Ventilsystem (10a, 10b) gemäß Anspruch 3, wobei der Adapter (52) eine lösbare und wiederverbindbare Adapter-Fortleitung (46) aufweist, die an einem proximalen Ende eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete erste Adapter- Schraubverbindung aufweist, die ausgebildet ist mit der zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeigneten Schraubverbindung (31 ) des ersten Gasleitungsanschlusses (18') des Ventilsystems (10; 10'; 10"; 10a, 10b) dauerhaft technisch dicht verbunden zu werden und die an einem distalen Ende eine zum nicht dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete zweite Adapter-Schraubverbindung aufweist, die ausgebildet ist mit einer zweiten Fortleitung (56) nicht dauerhaft technisch dicht verbunden zu werden.
Ventilsystem (10"'; 10a, 10b) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Adapter (52) eine Ventilsystemdichtungseinheit (26) aufweist oder mit einer solchen verbunden ist, die im verbundenen Zustand des Adapters (52) mit der zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeigneten Schraubverbindung (31 ) des ersten Gasleitungsanschlusses (18') des Ventilsystems (10; 10'; 10"; 10a, 10b) zur Anschlussdichtungseinheit (32) in Reihe angeordnet ist und die einen ge- ge ¬
schlossenen und wenigstens einen offenen Zustand hat und ausgebildet ist, in dem geschlossenen Zustand einen Gasstrom durch ein Lumen des Adapters (52) zu verhindern und in dem wenigstens einen offenen Zustand einen Gasstrom durch das Lumen des Adapters (52) zu ermöglichen.
Ventilsystem (10; 10a, 10b) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Mittel (24) zum nicht dauerhaft technisch dichten Verbinden eine zweite nicht zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung (24) aufweisen, die ausgebildet ist den ersten Gasleitungsanschluss (18) mit einer zweiten Fortleitung (56) nicht dauerhaft technisch dicht zu verbinden.
Ventilsystem (10; 10a, 10b) gemäß Anspruch 8, wobei die zum nicht dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung (24) ein Außengewinde (24) ist.
10. Ventilsystem (10; 10a, 10b) gemäß Anspruch 9, wobei das Außengewinde (24) ein Flaschenanschlussgewinde EN 629-1 /W 21 ,8 DIN 477 T1 (24) ist.
Ventilsystem (10; 10a, 10b) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei wenigstens eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung (30) ein Innengewinde (30) ist.
Ventilsystem (10; 10a, 10b) gemäß Anspruch 1 1 , wobei das Innengewinde (30) ein National Pipe Thread (NPT)-Gewinde (30) mit einem Nennwert kleiner als oder gleich ungefähr DN 50 ist.
Ventilsystem (10; 10'; 10"; 10"'; 10a, 10b) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei wenigstens eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung (31 ) eine Schneidringverbindung oder eine Klemmringverbindung (31 ) mit einem Nennwert kleiner als oder gleich DN 32 ist. 14. Ventilsystem (10; 10'; 10"; 10"'; 10a, 10b) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei wenigstens eine zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignete Schraubverbindung (31 ) eine Schneidring-Klemmverschraubung (31 ) mit einem Nennwert kleiner als oder gleich DN 32 ist. Ventilsystem (10; 10'; 10"; 10"'; 10a, 10b) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der erste Gasleitungsanschluss (18; 18') und/oder der zweite Gasleitungsanschluss (22, 22a, 22b) eine selbstdichtende Rohrverschraubung aufweisen.
Ventilsystem (10; 10'; 10"; 10"'; 10a, 10b) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Anschlussdichtungseinheit (32) einen Kugelhahn (32), ein Ventil mit einer Membranabdichtung, ein Ventil mit einer Faltenbalgabdichtung oder eine andere Art von Anschlussdichtungseinheit aufweist, die zum dauerhaft technisch dichten Verschließen des ersten Gasleitungsanschlusses (18, 18') ausgebildet ist.
Ventilsystem (10; 10'; 10"; 10"'; 10a, 10b) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei wenigstens eine der zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeigneten Schraubverbindungen (30) ein National Pipe Thread (NPT) Gewinde (30) mit einer Nennweite kleiner als oder gleich DN 50 ist.
Ventilsystem (10; 10'; 10"; 10"'; 10a, 10b) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der erste Gasleitungsanschluss (18') und/oder der zweite Gasleitungsanschluss (22, 22a, 22b) eine Schneidring-Klemmverschraubung (31 ) mit einer Nennweite kleiner als oder gleich DN 32 aufweisen.
Ventilsystem (10; 10'; 10"; 10"'; 10a, 10b) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das Ventilsystem (10; 10'; 10"; 10"'; 10a, 10b) ausgebildet ist einem Druck zwischen 1 ,0 bar und 300 bar oder bis zu 700 bar standzuhalten.
Ventilsystem (10; 10'; 10"; 10"'; 10a, 10b) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei das Ventilsystem (10; 10'; 10"; 10"'; 10a, 10b) wenigstens ein Manometer (28; 28a, 28b, 28c, 28d) aufweist.
Ventilsystem (10; 10'; 10"; 10"'; 10a, 10b) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei ein Innendurchmesser der wenigstens einen Ventilsystem lei- tung (20) kleiner als oder gleich ungefähr 8 mm und/oder ein Innendurchmesser der wenigstens einen Ventilsystemleitung (20) kleiner als oder gleich ungefähr 5 mm ist. Transportables, wiederbefüllbares Gasflaschenbündel (12a, 12b) umfassend wenigstens eine Gasflasche (14a, 14b) zum Lagern von Gas, wobei das Gasflaschenbündel (12a, 12b) ein Ventilsystem (10a, 10b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 aufweist oder mit einem Ventilsystem (10a, 10b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 dauerhaft technisch dicht verbunden ist.
Transportables, wiederbefüllbares Gasflaschenbündel (12a, 12b) gemäß Anspruch 22, wobei ein Einschrauber jeder Gasflasche (14a, 14b) des Gasflaschenbündels (12a, 12b) einen Nennwert kleiner als oder gleich DN 50 hat.
Gasflaschenverbund (100) umfassenden wenigstens zwei transportable, wiederbefüllbare Gasflaschenbündel (12a, 12b) gemäß Anspruch 22 oder 23 mit jeweils wenigstens einer Gasflasche (14a, 14b) zum Lagern von Gas, wobei die wenigstens eine Gasflasche (14a, 14b) des jeweiligen Gasflaschenbündels (12a, 12b) über einen jeweiligen zweiten Gasleitungsanschluss (22, 22a, 22b) mit einem jeweiligen Ventilsystem (10a, 10b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 dauerhaft technisch dicht verbunden ist und wobei die Ventilsysteme (10a, 10b) der jeweiligen Gasflaschenbündel (12a, 12b) über wenigstens eine erste Fortleitung (44a, 44b, 44c, 44d) miteinander verbunden sind.
Gasflaschenverbund (100) gemäß Anspruch 24, wobei wenigstens eines der Gasflaschenbündel (12a, 12b) fest und dauerhaft technisch dicht mit einer ersten Fortleitung (44a, 44b, 44c, 44d) verbunden ist und wenigstens eines der Gasflaschenbündel (12a, 12b) lösbar und wiederverbindbar mit einer zweiten Fortleitung (56) verbunden ist.
Transportables, wiederbefüllbares Gasflaschenbündel (12) umfassend ein Ventilsystem (10) und eine Gasflasche (14) oder eine Mehrzahl von beispielsweise 12 oder 18 Gasflaschen (14), die über das Ventilsystem (10) miteinander verbunden sind, wobei das Ventilsystem (10) umfasst einen ersten Gasleitungsanschluss (18) mit einem zum nicht dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignetem Außengewinde (24), das ausgebildet ist mit einer zweiten Fortleitung (56) nicht dauerhaft technisch dicht verbunden zu werden und einem zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeignetem Innengewinde (30), das ausgebildet ist dauerhaft technisch dicht mit einer ersten Fortleitung (44) verbunden zu werden, eine Anschlussdichtungseinheit (32), die einen geschlossenen und wenigstens einen offenen Zustand hat und derart angeordnet und ausgebildet ist, dass sie in dem geschlossenen Zustand einen Gasstrom durch ein Lumen (36) des ersten Gasleitungsanschlusses (18) verhindert und in dem wenigstens einen offenen Zustand einen Gasstrom durch das Lumen (36) des ersten Gasleitungsanschlusses (18) ermöglicht, eine erste Ventilsystemleitung (20), die den ersten Gasleitungsanschluss (18) mit einem zweiten Gasleitungsanschluss (22) dauerhaft technisch dicht verbindet, wenigstens eine Gasleitungsanschlusseinheit (38) die mit dem zweiten Gasleitungsanschluss (22) dauerhaft technisch dicht verbunden ist, ein Manometer (28) aufweist und die des Weiteren mit einer Hinleitung (42) oder einer Mehrzahl von beispielsweise 6 oder 9 Hinleitungen (42) über einen zweiten Gasleitunganschluss (22a) oder eine Mehrzahl von zweiten Gasleitungsanschlüssen (22a) verbunden ist, wobei die Hinleitung (42) oder jede der Mehrzahl von beispielsweise 6 oder 9 Hinleitungen (42) über einen zweiten Gasleitungsanschluss (22b) mit einer der Gasflaschen (14) oder der Gasflasche (14) dauerhaft technisch dicht verbunden ist.
Transportables, wiederbefüllbares Gasflaschenbündel (12) umfassend ein Ventilsystem (10"') und eine Gasflasche (14) oder eine Mehrzahl von beispielsweise 12 oder 18 Gasflaschen (14), die über das Ventilsystem (10"') miteinander verbunden sind, wobei das Ventilsystem (10"') umfasst einen Adapter (52) umfassend eine Adapter-Fortleitung (46) und eine Adapter-Gasanschlusseinheit (48) mit einem Adapter-Gasleitungsanschluss (50), einer Ventilsystemdichtungseinheit (26) und einem dritten Gasleitungsanschluss (54), wobei der Adapter-Gasleitungsanschluss (50) ausgebildet ist mit der Adapter-Fortleitung (46) verbunden zu werden, wobei die Ventilsystemdichtungseinheit (26) einen geschlossenen und wenigstens einen offenen Zustand hat und ausgebildet ist, in dem geschlossenen Zustand einen Gasstrom durch ein Lumen des Adapters (52) zu verhindern und in dem wenigstens einen offenen Zustand einen Gasstrom durch das Lumen des Adapters (52) zu ermöglichen, und wobei der dritte Gasleitungsanschluss (54) ausgebildet ist nicht dauerhaft technisch dicht mit einer zweiten Fortleitung (56) verbunden zu werden, einen ersten Gasleitungsanschluss (18') mit einer zum dauerhaft technisch dichten Verbinden geeigneten Klemmringverschraubung (31 ), die ausgebildet ist dauerhaft technisch dicht mit der Adapter-Fortleitung (46) und/oder dauerhaft technisch dicht mit einer ersten Fortleitung (44) verbunden zu werden, eine Anschlussdichtungseinheit (32), die in Reihe zur Ventilsystemdichtungseinheit (26) angeordnet ist und die einen geschlossenen und wenigstens einen offenen Zustand hat und derart angeordnet und ausgebildet ist, dass sie in dem geschlossenen Zustand einen Gasstrom durch ein Lumen (36) des ersten Gasleitungsanschlusses (18') verhindert und in dem wenigstens einen offenen Zustand einen Gasstrom durch das Lumen (36) des ersten Gasleitungsanschlusses (18') ermöglicht, eine Ventilsystemleitung (20), die den ersten Gasleitungsanschluss (18') über eine Ventilsystemleitungsgabelung (40) mit zwei zweiten Gasleitungsanschlüssen (22) dauerhaft technisch dicht verbindet, zwei Gasleitungsanschlusseinheit (38) die mit jeweils einem der zweiten Gasleitungsanschlüsse (22) dauerhaft technisch dicht verbunden sind, ein Manometer (28) aufweisen und die des Weiteren jeweils mit einer Hinleitung (42) oder einer Mehrzahl von beispielsweise 6 oder 9 Hinleitungen (42) über einen zweiten Gasleitungsanschluss (22a) oder über zweite Gasleitungsanschlüsse (22a) verbunden sind, wobei die Hinleitung (42) oder jede der Mehrzahl von beispielsweise 6 oder 9 Hinleitungen (42) über einen zweiten Gasleitungsanschluss (22b) mit einer der Gasflaschen (14) dauerhaft technisch dicht verbunden ist.
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