DE2725111A1

DE2725111A1 - Einrichtung zur speicherung tiefsiedender verfluessigter gase

Info

Publication number: DE2725111A1
Application number: DE19772725111
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Hesse; Juergen Kleffmann; Dieter Schulzki
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1977-06-03
Filing date: 1977-06-03
Publication date: 1978-12-14

Description

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Blatt 3 _{zum Scbreiben vom}

Die Erfindung betrifft eine aus drei gleichen Behältern bestehende Einrichtung zur Speicherung tiefsiedender verflüssigter Gase, bei der jeder Behälter eine bis zum Behälterboden reichende Fülleitung und eine in den oberen Gasraum reichende Gasleitung besitzt, sowie Entnahmeleitungen zur Entnahme von verflüssigtem Gas vorhanden sind

Derartige Drei-Behälter-Anlagen finden vor allem Einsatz in Kühlfahrzeugen, bei denen die Kälteerzeugung mit flüssigem Stickstoff erfolgt. Die drei Behälter zur Aufnahme des flüssigen Stickstoffes werden doppelwandig ausgeführt und der Zwischenraum zwischen beiden Behältern wird isoliert. Damit die Isolation durch Wärmebrücken nicht zu sehr beeinträchtigt wird, hält man die Zahl der Rohrdurchführungen vom Innenbehälter zum Außenbehälter so gering wie möglich. Eine wichtige Forderung an derartige Einrichtungen ist ferner, daß sowohl die Füllung als auch die Entnahme möglichst gleichmäßig erfolgt. Außerdem versucht man, mit so wenig Rohrleitung und Armaturen auszukommen wie möglich, da auch diese isoliert werden müssen und die Kosten der Anlage erhöhen.

Aus der DT-OS 1 551 392 und aus der DL-PS 76 985 sind Einrichtungen bekannt geworden, mit denen die genannten Ziele mehr oder weniger gut erreicht werden. In der Praxis hat sich jedoch bis heute vor allem eine Anordnung durchgesetzt, bei der jeweils ein Flüssiggasbehälter mit dem nächsten durch eine vom Boden des ersten in den oberen Gasraum des nächsten führende Überströmleitung verbunden ist. Der erste der drei Behälter besitzt einen Füllanschluß, während der letzte mit einem Entnahmeanschluß ausgestattet ist. Es handelt sich hierbei um eine Serienschaltung, die eine sichere und gleichmäßige Füllung der Behälter ermöglicht.

Nachteilig bei dieser Anordnung ist die sehr lange Füllzeit. Die Behälter werden nämlich zwar gleichmäßig, jedoch nur einer nach dem anderen gefüllt.

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Blatt zum Schreiben vom WU 1OOO ..^-

Besonders bei einem größeren Fuhrpark, der mit nur einer Flüssiggas-Tankstelle zur Betreuung der einzelnen Fahrzeuge ausgestattet ist, fällt dieser Nachteil sehr ins Gewicht. Die kürzest mögliche Füllzeit könnte man durch eine Parallelschaltung erreichen, bei der alle Behälter gleichzeitig befüllt werden. Da die einzelnen Leitungsstücke der Fülleitungen jedoch immer etwas unterschiedliche Strömungswiderstände haben und da eine symmetrische Führung der Fülleitungen nur selten möglich ist, werden die drei Behälter ungleichmäßig gefüllt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer aus drei gleichen Behältern bestehenden Einrichtung zur Speicherung tiefsiedender verflüssigter Gase,bei der jeder Behälter eine bis zum Behälterboden reichende Fülleitung und eine in dem oberen Gasraum reichende Gasleitung besitzt, sowie Entnahmeleitungen zur Entnahme von verflüssigtem Gas vorhanden sind, die Fülleitungen, Gasleitungen und Entnahmeleitungen so anzuordnen, daß sich eine gleichmäßige Füllung bei kurzer Füllzeit bewerkstelligen läßt und die Möglichkeit einer gleichmäßigen Entleerung.über einen langen Zeitraum gegeben wird.

Gemäß der Erfindung wird dies erreicht, indem die Fülleitungen von zwei Behältern miteinander verbunden sind und einen gemeinsamen Anschluß an eine Fülleinrichtung besitzen, während die Fülleitung des dritten Behälters mit den Gasleitungen der beiden anderen Behälter verbunden ist und die Gasleitung des dritten Behälters als Abgasleitung ausgebildet ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung wird die Möglichkeit einer gleichmäßigen Entleerung dadurch gegeben, daß mindestens eine Öffnung in der Fülleitung des dritten Behälters im Bereich des oberen Gasraumes vorgesehen wird.

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Blatt 5 _2um Schreiben vom MG 1066 - & « MESSER GRlESHEIM GMBH

In diesem Fall ist eine parallele Entnahme möglich, indem jeder Behälter eine bis zum Behälterboden reichende Entnahmeleitung besitzt, die mit einem gemeinsamen Entnahmeanschluß verbunden sind.

Bei der erfidnungsgemäßen Einrichtung handelt es sich demnach um eine Kombination von Parallel- und Serienschaltung, die die Vorteile der Parallelschaltung, nämlich schnelle Befüllung, mit den Vorteilen der Serienschaltung, nämlich gleichmäßige Befüllung, in sich vereinigt.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Form.

Die Einrichtung besteht aus drei gleichen Behältern 1,2 und 3. Jeder Behälter besitzt eine bis zum Behälterboden reichende Fülleitung 4,5 und 6 sowie eine in den oberen Gasraum reichende Gasleitung 7,8 und 9. Außerdem besitzt jeder Behälter eine ebenfalls bis zum Behälterboden reichende Entnahmeleitung 10,11 und 12 zur Entnahme von flüssigem Gas.

Erfindungsgemäß sind die Fülleitungen 4 und 6 der Behälter 1 und 3 miteinander verbunden und besitzen einen gmeinsamen Anschluß 13 an eine Fülleinrichtung. Die Fülleitung 5 des Behälters 2 ist dagegen mit den Gasleitungen 7 und 9 der Behälter 1 und 3 verbunden. Die Gasleitung 8 des Behälters 2 ist als Abgasleitung ausgebildet und besitzt ein Sicherheitsventil 14. Um nicht nur eine gleichmäßige Füllung, sondern auch eine gleichmäßige Entleerung der drei Behälter 1,2 und 3 zu ermöglichen, befindet sich in der Fülleitung 5 des Behälters 2 im Bereich des oberen Gasraumes eine Bohrung 15. Diese Bohrung 15 ermöglicht einen Druckausgleich zwischen den Gasräumen der drei Behälter 1,2 und 3.

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Auf diese Weise wird die gleichmäßige Entnahme von flüssigem Gas aus allen drei Behältern durch die Entnahmeleitungen 10, 11 und 12 ermöglicht, indem diese Entnahmeleitungen mit einem gemeinsamen Entnahmeanschluß 16 verbunden sind. Die Entnahme kann daher mit dem erwünschten Minimum an Rohrleitungen bewerkstelligt werden. Ohne die Bohrung 15 würden dagegen die beiden äußeren Behälter zuerst entleert und anschließend der zur Entnahme notwendige Druck abgebaut werden. Die Ursache hierfür ist der höhere Druck im stationären Zustand in den Behältern 1 und 3 gegenüber dem Behälter 2. Das verdampfende Gas in den Behälter 1 und 3 muß nämlich noch den Druck der Flüssigkeitssäule in der Fülleitung 5 überwinden, bevor es über die Abgasleitung 8 entweichen kann. Bei nicht zu starker Entnahme von flüssigem Gas ändern sich diese Druckverhältnisse nicht, so daß ausschließlich aus den Behältern 1 und 3 entnommen würde, falls nicht die Bohrung 15 erfindungsgemäß vorgesehen wäre.

Durch die Erfindung wird sowohl eine gleichmäßige als auch schnelle Füllung einer Drei-Behälter-Anlage ermöglicht. Sie gestattet außerdem die gleichmäßige Entleerung aller drei Behälter bei denkbar geringstem Aufwand an Rohrleitungen. Insgesamt kommt daher die erfindungsgemäße Einrichtung mit einem. Rohrleitungssystem von geringem Umfang aus, die Kälteverlüste sind daher gering und die Isolierung einfach. Da alle drei Behälter gleichmäßig gefüllt und geleert werden und in allen drei Behältern der gleiche Betriebsdruck herrscht, ist auch nur ein Füllstandsanzeiger erforderlich. Hierdurch wird die Zahl der Wärmebrücken verringert. Da nur verhältnismäßig wenig Rohrleitungen und Armaturen benötigt werden, liegt die erfindungsgemäße Drei-Behälter-Anlage auch hinsichtlich der Investitionskosten sehr günstig.

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B,a,t 7 zum Schreien v_Om MG I066 - > - MESSER SRIESHEIM GMBH

Bei einer praktisch ausgeführten Drei-Behälter-Anlage mit Behältern von 75 1 Inhalt, ergaben sich die folgenden Befüllzeiten in Abhängigkeit vom Tankdruck. In Klammern sind die Befüllzeiten bei der bisher üblichen reinen Serienschaltung angegeben:

Tankdruck Befüllzeit

1,5 bar 12 (16) min

2 bar 10 (14) min

3 bar 8 (12) min

Die Befüllzeiten konnten somit mit der erfindungsgemäßen Einrichtung um 1/4 bis 1/3 verringert werden.

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L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche

Aus drei gleichen Behältern bestehende Einrichtung

zur Speicherung tiefsiedender verflüssigter Gase, bei der jeder Behälter eine bis zum Behälterboden reichende Fülleitung und eine in den oberen Gasraum reichende Gasleitung besitzt, sowie Entnahmeleitungen zur Entnahme von verflüssigtem Gas vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleitungen (4,6) von zwei Behältern (1,3) miteinander verbunden sind und einen gemeinsamen Anschluß (13) an eine Fülleinrichtung besitzen, während die Fülleitung (5) des dritten Behälters (2) mit den Gasleitungen (7,9) der beiden anderen Behälter (1,3) verbunden ist und die Gasleitug (8) des dritten Behälters (2) als Abgasleitung ausgebildet ist.

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ORIGINAL

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine Öffnung (15) in der Fülleitung (5) des dritten Behälters (2) im Bereich des oberen Gasraumes.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behälter (1,2,3) eine bis zum Behälterboden reichende Entnahmeleitung (10,11,12) besitzt, die mit einem gemeinsamen Entnahmeanschluß (16) verbunden sind.

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