DD213471A1 - Einrichtung zur kryogenen speicherung und bereitstellung tiefsiedender gase vorzugsweise fuer fahrzeugmotoren - Google Patents

Einrichtung zur kryogenen speicherung und bereitstellung tiefsiedender gase vorzugsweise fuer fahrzeugmotoren Download PDF

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DD213471A1
DD213471A1 DD24751583A DD24751583A DD213471A1 DD 213471 A1 DD213471 A1 DD 213471A1 DD 24751583 A DD24751583 A DD 24751583A DD 24751583 A DD24751583 A DD 24751583A DD 213471 A1 DD213471 A1 DD 213471A1
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cryotank
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DD24751583A
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Johann Franz
Wolfgang Mueller
Bernd Roehrreich
Werner Steinmetz
Wolfgang Teichmueller
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Veg Z Tierzucht Nordhausen
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung verfluessigter,tiefsiedender Gase, insbesondere Fluessigmethan (LNG) als Alternativkraftstoff fuer Motoren in Kraftfahrzeugen. Durch die Erfindung werden Kryotank, Umschalt- bzw. Absperrelemente und Verdampfer fuer den Fahrzeugeinsatz technisch angepasst und oekonomisch optimiert. Erfindungsgemaess geschieht das durch 2 kryoresistente Magnetventile, von denen jeweils eins in der Fluessigentnahmeleitung und das andere in der Gasentnahme installiert ist.Die beiden Magnetventile ueben eine Doppelfunktion, die des Umschaltens und die des Absperrens aus. Eine weitere Loesungsform besteht darin, nur die Gasentnahmeleitung mit einem kryoresistenten Magnetventil auszufuehren; in diesem Fall wird die Fluessigentnahmeleitung innerhalb des Kryotanks mindestens einmal ueber den Fluessigkeitsspiegel hinaus gefuehrt. Zur Senkung der Verdampfungsrate sieht die Erfindung bei liegenden Kryotanks eine isolierende Abschirmung des Halses vor. Der erfindungsgemaesse LNG-Verdampfer besteht aus einer Rohrschlange, die um das Auspuff- oder Ansaugrohr herum angeordnet ist.

Description

-yf-
Titel der Erfindung:
Einrichtung zur kryogenen Speicherung und Bereitstellung tief siedender Gase^. vorzugsweise für Fahrzeugmotoren
Anwendungsgebiet der Erfindung:
Die Erfindung bezieht sich auf die Speicherung, Entnahme und Verdampfung von tiefsiedenden Gasen, insbesondere von Methan bzw. Naturgas als Alternativkraftstoffe vor allem für mobil eingesetzte Brennkraftmaschinen. Dabei wird davon ausgegangen, daß dieses Methan bzw. Naturgas, gleichgültig ob aus Erdgas, Biogas oder Faulgas gewonnen, bei sehr niedrigen Temperaturen und geringen Überdrücken in verflüssigtem Zustand gespeichert wird (als sog. Liquefied Natural Gas - LNG); seine Zufuhr zum Motor erfolgt hingegen in dampfförmigem Zustand.
Charakterist3Lk der bekannten technischen Lösungen:
Seit etwa einem halben Jahrhundert sind Lösungen bekannt, Methan in komprimiertem Zustand (als sog. Compressed Natural Gas - CNG) für Brennkraftmaschinen bereitzuhalten. Unbefriedigend dabei ist die mit der Unterbringung der notwendigen Druckgasflaschen, z. 3, im Nutzicraftwagen, verbundene Reduzierung der Nutzmasse je nach Aktionsradius um rund 10 bis 20 $.. Die Speicherung des LNG bei -lot 0C in sogβ Kryotanks u. a. auch in Fahrzeugen ist seit etwa 10 Jahren bekannt. Solche Kryotanks für LNG haben weniger als ein Viertel der Masse gegenüber Druakgaeflaschen für CNG bei glei-
-Z-
chera Speicherinhalt, Die bekanntgewordenen Lösungen zur Verdampfung1 des kryogen gespeicherten LHG sind allerdings trotz der konzeptionell günstigeren Speichervariante noch immer unbefriedigend. Das bezieht sich sowohl' auf den Aufwand, an Bauelementen wie Ventilen, Sicherheitseinrichtungen sowie bezüglich der Verdampfer als auch auf funktionelle Aspekte»
So wird verschiedentlich vorgeschlagen, der Ansaugluft der Brennkraftmaschine die zur Verdampfung des LHG notwendige Wärme su entnehmen (DE-OS 2.108,183; DE-OS 2 305 25Ο; DE-OS 2 6 13 175)« Um der dabei auftretenden Vereisungsgefahr zu begegnen, sieht die Vorrichtung gemäß DE-OS 2 305 25Ο einen gesonderten Verdampfer mit großer ¥ärmeübertragerflache in der Ansaugleitung vor; hoher technischer Aufwand und gro-3er Bauraum sind die damit verbundenen Nachteile. Das in dieser Vorrichtung notwendig enthaltene, vom liryοbehälterdrück direkt angesteuerte, als Kolbenschieber ausgeführte Entnahmeventil weist den Mangel auf, daß der Umschaltvorgang von der gasförmigen auf die flüssige Phase gleitend vor sich geht. Dadurch verlängert sich die Zeitdauer bzw. Fahrstrecke, die zum Druc.kabbau im Tank benötigt wird. Die zusätzlich zum Entnahmeventil noch benötigten zwei Magnetventile, deren Punktion als Absperrelemente die Eignung für kryogene Medien voraussetzt, verteuern die erwähnte Vorrichtung nicht unerheblich. Die Anordnung des Verdampfers nach dem Druckminderventil schließlich ergibt eine Beaufschlagung des letzteren mit dem sehr kalten LI-TG und damit die große Gefahr seiner FunktionsuntüchtigJieit infolge Vereisung.
Ziel der Erfindung:
Durch die Erfindung soll eine technische Vereinfachung und Verbilligung des Regelsystems für die Gas-Flüssig.keit-Entnahme sowie der Verdampfereinrichtungen erreicht werden. Angestrebt werden außerdem geringere Verdampfungsraten des Kryotanks und damit eine Senkung der durch Abblasen eintretenden 12JG-Verluste .
- 3 Darlegung des !Jesetis äer Erfindung:
Die zu lösende teciinisciie Aufgabe ergibt sich, vor allem aus dem unvermeidlichen Druckanstieg· im Kryotank mit fortschreitender Stillstandsseit des Fahrzeuges, Dieser Druckanstieg· erfordert automatische Umschalteinrichtungen» die bei T/iederinbetriebnahine des Fahrzeuges gewährleisten, daß zunächst durch LNG-Sntnähme aus der Gasphase ein Abbau des Tankdruckes erfolgt und erst bei Unterschreitung eines bestimmten Drucks ein Umschalten auf die Flüssigphase erfolgt, damit der Druck nicht weiter absinkt» Solche f ahrzeuggeniäßen Schalteinrichrungen konnten nicht aus der ausgereiften Flussigpropan (LPG)-Technik übertragen werden, wie das z.3, bei Druckreglern möglich war» Die daher erfolgte Kombination von bewährten Elementen aus der stationären Kryotechnik hat bei den so entstandenen Schalt-, Absperr- und Entnahmeeinrichtungen zu aufwendigen Doppelungen bzw» in der Funktion beeinträchtigten Lösungen .geführt. Auch die Kryotanks insbesondere in der liegenden Ausführung· sind noch nicht auf die sich anschließenden Aggregate optimiert worden. Die eingangs als vorbekannt näher beschriebene Einrichtung ist dafür ein stellvertretendes Beispiel; ihre technischen Unzulänglichkeiten zu beseitigen, ist ein wesentliches Anliegen der Erfindung. Eine weitere technische Aufgabe besteht darin, den Tordampfer zu vereinfachen (vor allem die Oberflächen des T/ärmetauschers su minimieren) und trotzdem einen gewissen Regeleffekt zwischen Motorleistung und verdampfter LNG-Menge herbeizuführen.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht zunächst darin, daß sowohl die Flüssigentnahmeleitung als auch die Gasentnahmeieitung je ein kryoresistentes Magnetventil besitzt; die beiden Magnetventile v/erden durch einen handelsüblichen elektrischen Druckschalter, dessen. Fraktion vom Druck im Kryotank abhängig ist, so gesteuert, daß jeweils das eine schließt bzw, öffnet, wenn das andere öffnet bzw, schließt. Außerdem, d,h. gleichseitig sind die Ilagnetven-
-If-
tile vom Zündschalter sowie vom Umschalter LHG-Alternativkraftstoff abhängig; öffnet der Zündschalter (Beendigung des Motorbetriebes) oder wird der Motorbetrieb mit Alternativkraftstoff fortgesetzt, dann werden automatisch beide Magnetventile stromlos und achließen* Damit erfüllen die Magnetventile eine Doppelfunktion - einerseits die tankdruckabhängige Umschaltung von Gas- auf Flussigentnähme und umgekehrt sowie andererseits die Funktion des Absperrens des Kryotanks bei Motorstillstand. Sin Betriebszustand, in dein beide Magnetventile gleichzeitig teilweise oder ganz geöffnet sind, ist erfindungsgemäß ausgeschlossen. - Die vorbeschriebene Uraschalt-Absperr-Kombination ist auch bei einem Kryotank anwendbar, dessen Flüssigentnahraeleitung an der tiefsten Stelle sitzt und bei dem ein druckloser Austritt der LNG-Flüssigphase möglich ist. Da eines der Magnetventile immer geschlossen ist, kann der -erwähnte nachteilige Effekt der Zusatzverdanrofung nicht eintreten.
Die Lösung der gen, Aufgabe ist erfindungsgemäß auch dadurch möglich, daß nur in der Gasentnahmeleitung ein durch einen tankdruckabhängigeη elektrischen Druckschalter gesteuertes Magnetventil (oder ein pneumatisch bzw. hydraulisch gesteuertes Ventil) sitzt, das bei Überschreiten eines bestimmten Tankdruckes öffnet und bei Unterschreiten eines Druckes, der etwas niedriger ist als der das öffnen auslösende Druck, schließt und somit allein die Umschaltung der LNG-Entnähme von Flüssig- auf Gasphase und umgekehrt bewirkt. Bei geschlossenem Magnetventil wird nur aus der Flüssigphase entnommen, es findet kein weiterer Druckabbau im Kryotank statt« Bei geöffnetem Magnetventil wird hingegen LNG nur aus der Gasphase entnommen. Dies erfolgt allerdings nur in Yerbindung mit einer besonderen Gestaltung der Flussigentnähmeleitung. Ein liegender Kryotank, der den Bedingungen is Fahrzeugeinsatz am besten entspricht, weist zu diesem Zweck eine Flüssigentnahmeleitung auf, die vom zentral gelegenen untersten Mündungspunkt bis über den Flüssigkeitsspiegel aufsteigt, um über eine Bohrschleife wieder in die Flüssigkeit geführt zu werden und den Kryotank durch dessen Hals zu verlassen» Dadurch wird vermieden, daß thermisch induzierte Schwingungen
der Flüssigkeitssäule in der Flüssigentnahmeleitung dia Verdampfungsrate im Kryotank ansteigen lassen. Das in der Gasentnahmeleitung angeordnete Magnetventil erfüllt nur üraschaltfunktionen; zum Absperren des Systems z. B. bei Motorstillstand dient in bekannter ¥eise ein einfaches handbetätigtes Absperrorgan oder ein zündschalterabhängiges Magnetventil, das nach dem Verdampfer angeordnet werden kann und deshalb nicht kryoresistent sein muß, was dieses Bauteil sehr verbilligt.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal der mit nur einem Unischalt-Magnetventil ausgestatteten Einrichtung ist die Dimensionierung der Strömungsquerschnitte so, daß der Druckverlust von Gasentnahmeleitung und Magnetventil geringer ist, als der Druck der Flüssigkeitssäule zwischen höchstem Flüssigkeitsspiegel im Kryotank und höchstem Punkt der Flüssigen t nähme leitung im Tankinneren, Damit ist gewährleistet, daß kein Flussigmethan bei geöffnetem Magnetventil aus dem Eryotank entnommen wird» Dieser Kryotank, für Fahrzeugeinsatz zweckmäßigerweise liegend angeordnet, besitzt an einer seitlichen Stirnwand einen rohrähnlichen Hals, der den'inneren Behälterteil mit dem Außenbehälter verbindet und der Durchführung der Flüssigsowie der Gasentnahmeleitung und des Füllstandsrohres dient. Um zu verhindern, daß bei liegendem Kryotank der Hals von der Flüssigphase des LIiG benetzt und dadurch die Verdampfungsrate erhöht wird, ist erfindungsgemäß eine Abschirmung dieses Halses vorgesehen. Diesen Zweck erfüllt z. B* eine den Hals im Tankinneren übergreifende Glocke oder eine in geringem Abstand zur inneren halsseitigen Stirnwand angeordnete Schottwand; der entstandene Raum dient als zusätzlicher Isolationsraum, ist flüssigkeitsleer, hat jedoch an seiner höchsten Stelle eine Verbindung zum Gaspolster des Kryotanks* Diese Verbindung ist zweckmäßigerweise ein Rohr, das sich durch die Schottwand ins Taokinnere bis an die höchste zentrale Stelle erstreckt und als Gasentnahmeleitung fungiert. Zwischen Isolationsraum und Hals besteht durch eine Öffnung Verbindung, und über die den Hals schließlich verlassende externe Gasentnahmeleitung gelangt LNG aus der Gasphase sowohl
zum Magnetventil als auch., bei Überdruck, über ein Sicherheitsventil ins Freie. Auf diese ¥eise wird das Gas sowohl im Fahrbetrieb als auch bei Motorstilistand zur Eigenkühlung· der kritischen Eryotankbereiche genutzt und dio Verdampf ungsrate, ein wichtiges Qualitätskriterium von LNG-Anlagen, wirksam herabgesetzt. Außerdem kann so der ¥ärmeeintrag durch Wärmeleitung über die sonst notwendige durchgehende Gasentnahineleitung völlig unterbunden werden. Zur Optimierung dieser Maßnahmen.sollte das unentbehrliche Füllstandsrohr in Durchmesser und Wandstärke möglichst klein bemessen sein.
Der Verdampfer als wichtige Funktionsgruppe innerhalb einer LKG-Anlage für Fahrzeugmotoren ist in an sich bekannter !-/eise dem Auspuffrohr bzw, dem Ansaugrohr zugeordnet. Die erfindungsgemäße Besonderheit besteht darin, daß das Auspuffrohr diffusorartig bis zu dem Durchmesser eines sich, anschließenden Trägerrohres erweitert ist und auf diesem Trägsrrohr ein Teil der vereinigten Gas- und Flüssigentnahmeleitung als fest aufgebrachte, vorzugsweise angelötete Rohrschlange sitzt, In Form eines Düsenabschnittes verjüngt sich das Trägerrohr dann wieder auf den ursprünglichen Durchmesser des Auspuffrohres. Die Rohrschlange besteht zweckemäSigerweise aus k - 10 Rohrwindungen, durch die das zu verdampfende bzw. zu erwärmende LiTG fließt. Der Durchmesser des Trägerrohres sollte dabei mindestens 6 mal größer als der Rohrdurchmesser der ¥indungen sein.
Durch diese Verdampferausführung wird eine gewisse Regelfunktion zwischen angeforderter Motorleistung und durchgesetztem LHG-Massestrom gewährleistet; des weiteren wird der Auspuffgegendrudk für den Motor gering gehalten und die Einhaltung der einschlägigen Vorschriften auch für den speziellen Fall des LNG-Betriebes garantiert.
Die Anwendung dieser Verdauipferausführung in Verbindung mit dein Ansaugrohr bewirkt in vorteilhafter ¥eise eine VorJkühlung der Ansaugluft und damit eine Leistungserhöhung.
Andererseits wird auch hier ein Regeleffelit zwischen Motorleistung und LNG-Massestrom bewirkt. Schließlich nutzt dieser sehr einfache Verdampfer die Strahlungswärme des Motors
für die LNG-Verdampfung und verhindert außerdem die sonst bei Verbrennungsmotoren unliebsame Erwärmung des ÄasaugtraJstes, die insbesondere bei Dieselmotoren bzw. Zündstrahlgasfflotoren zu Leistungsverlusten führt. Der Vorteil gegenüber den bekanntgewordenen saugrohrinternen Verdampfereinrichtungen besteht in einer jederzeit möglichen, einfachen Inspektion bezüglich Undichtheiten. Die vorgeschlagene Rohrschlange lcann im übrigen mit gleichem Effekt auch durch einen LNG-durchströmten äußeren Kühlmantel ersetzt werden» Schließlieh ist es möglich, den beschriebenen saugrohrexternen Verdampfer mit einem an sich bekannten Druckregler zu .kombinieren derart, daß in den Druckregler ein vom Motorkühlwasser durchflossener zweiter Verdampfer integriert ist. Dadurch ist eine Vereisung des Druckreglers ausgeschlossen.
Ausfuhrütigsbeispie 1:
Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen.
Fig. 1 einen liegenden Kryotarxk mit Entnahmeleitungen und der neuen Umschalt-Absperr-Kombination und
Fig. 2 eine Einfachstvariante der Anordnung gemäß Fig. 1 mit Verdampferdetails.
Gemäß Fig. 1 wird im Fahrbetrieb für den nicht dargestellten Motor aus dem liegend angeordneten Kryotank 1 je nach der Höhe des Taniidruckes LETG entweder über die Flüssigentnahmeleitung 2 oder über die Gasentnahmeleitung 3 entnommen. Bei Überschreiten eines bestimmten Tankdruckes, beispielsweise 2 atü, öffnet ein an die Gasentnahmeleitung 3 angeschlossener Druckschalter k das zugehörige Magnetventil 5 und schließt gleichzeitig das der Flussigentnähmeleitung 2 zugeordnete Magnetventil 6. LMG wird nur in gasförmigem Zustand verbraucht; der Tankdruck wird zügig abgebaut. Bei Unterschreiten eines Tankdruckes von beispielsweise 1,5 atü wird das entsprechend eingestellte Magnetventil 5 stromlos und schließt, während gleichzeitig das Magnetventil 6 öffnet und nur LNG
aus der Flu.ssigph.ase verbraucht wird. Der Tankdruok bleibt konstant. Neben dieser Uiaschaltf unk tion, im Fährbetrieb üben die Magnetventile 5 und 6 noch eine Absperrfuaktion bei Stillstand des Motors aus. Sobald der Zündschalter 7 ausgeschaltet oder der Umschalter S von LiTG auf Vergaserkraftstoff bzw. auf neutrale Position geschaltet wird, werden beide Magnetventile 5> 6" stromlos und schließen.
Hinter den Magnetventilen 5 j 6" vereinigen sich Flüssigentnahme leitung· 2 und Gasentnahmeleitung 3 in an sich bei%annter Weise; über den Verdampfer 9> Druckregler ' 10 und Mischer 11 gelangt das LNG zum.Motor.
Das Auffüllen des Kryotariks 1 erfolgt über das Füllventil in die Flüssigentnahmeleitung 2. Die Füllstandshöhe ist garantiert durch das Füllstandsrohr 13; daher muß beim Betanken das entsprechende Kontrollventil 14 geöffnet sein.
Vervollständigt wird die Einrichtung durch ein Sicherheitsventil 15 j das wie die Druckschalter 4 der Gasentnahmeleitung 3 ißi Bereich zwischen Kryotarxk 1 und Magnetventil 5 zugeordnet ist.
Die Vorteile der Anordnung gemäß Fig. 1 bestehen vor allem in der Einsparung eines speziellen Umschaltventils sowie in der Gewährleistung einer exakten Umschaltfunktion, indem Betriebszustände, bei denen sowohl die Flüssigentnahineleitung 2 als auch die Gasentnaluseleitung 3 offen sind, vermieden werden» Dadurch, kann der Tankdruciv innerhalb kürzester Zeit nach Inbetriebnahme des Fahrzeuges abgebaut werden. Durch das automatische Absperren des Kryotani-:s 1 bei Abzug des Zündschlüssels wird eine hohe Schutzgüte der erfindungsgemäßen Einrichtung ebenso erreicht wie durch die Betäti-"gung des Umschalters 8, z. B, in die Stellung "Vergaserkraftstoff".
Letzteres ist auch während des Fahrbetriebes möglich und bedeutet somit einen hohen Fahrkomfort.
Der liegende Kryotank 16 nach Fig. 2 weist gegenüber dem vorbeschriebenen eine wesentliche Besonderheit auf. In ge-
ringem Abstand zu seiner rohraustrittsseitigen Stirnwand 17 ist in seinem Innern eine Schottwand 18 angeordnet, durch die ein Isolationsraum 19 entsteht, in dem sich kein LNG befindet, der aber über ein tankinteres, an der höchsten Stel-Ie des Tankinnern endendes Rohr 20,eine Verbindung zur Gasphase besitzt. Der in der Stirnwand 17 befindliche, für die Herausführung der Flussigentnahmeleitung 21 sowie des Füllstandsrohres 2 2 benötigte hohle Hals 23 steht, durch eine öffnung 2k mit dem Isolationsraum 19 in Verbindung; eine im Hals 23 beginnende tankexterne Gasentnähmeleitung 25 mündet in ein Magnetventil 26, vorher ist ihr ein Sicherheitsventil 27 zugeordnet. Hinter dem Magnetventil 26 vereinigen sich Gasentnahmeleitung 25 und Flussigentnähmeleitung 21; der Druckschalter 28 für das Magnetventil 26 wird aus diesem Bereich beaufschlagt.
Die vereinigte LNG-Leitung mündet in ein Handabsperrventil 29, in ihrem weiteren Verlauf folgen der Verdampfer 30» der Druckregler 31 und der Mischer 32, Für das betriebsbedingte Absperren des H-TG, z. B, beim Stillsetzen des Fahrzeuges oder bei Umschaltung auf Vergaserkraftstoff, kann sich die Anordnung eines Absperrniagnetventiles 33> das nicht für kryogene Medien geeignet sein braucht und nach dem Verdampfer 30 eingefügt sein müßte, als vorteilhaft erweisen. Das Handabsperrventil 29 dient in Ausnahmefällen, ζ. B* bei Reparaturarbeiten am Verdampfer 30, zum Absperren des kryotechnischen Teils; es kann mit der gleichen ¥irkung auch an der Position 29' der Flussigentnahmeleitung 21 angeordnet sein»
Der Verdampfer 30 ergibt sich in einfachster Bauweise dadurch, daß ein Teil der vereinigten LNG-Leitung als- Rohrschlange 3k ausgebildet, um ein Trägerrohr 35 ^er Abgasanlage gewickelt und mit diesem verlötet ist. Das Trägerrohr 35 ist gegenüber dem Auspuffrohr im Durchmesser vergrößert und mit diesem durch einen Diffusorabschnitt 36 auf der einen Seite bzw. durch einen Düsenabschnitt 37 auf der anderen Seite ausgleichend verbanden. Vervollständigt wird die beschriebene Einrichtung durch den Zündschalter 38 und den Umschalter 39? die in der bereits erläuterten Art und Tfeise auf den elektromagnetischen Teil des
Magnetventils 2ό bzw. Absperrinagnetventils 33 einwirken, und zrwar gesteuert durch den Druckschalter 28. Bezüglich der Flüssigentnahiaeleitung 21 ist auf" eine erfindungsgemäße Besonderheit hinzuweisen; im Gegensatz zur Ausbildung nach Fig. 1 verläuft die Flüssigentnahmeleitung 21 hier nicht ausschließlich innerhalb der LlTG-Flüssigphase, sondern erhebt sich mit einer Rohrschleife kO um das Maß A-1 über den Flüssigkeitsspiegel hinaus, um dann wieder in die Flüssigkeit zurück- und durch den Hals 23 aus dem Kryotank herausgeführt zu werden«
Da aus der so gestalteten Flussigentnähmeleitung 21 LUG nur dann austreten kann, wenn die Gasentnahmeleitung 25 geschlossen ist, genügt ein kryoresistentes Magnetventil 26 für die Gewährleistung der, wie bei Fig. 1 beschrieben, Umschaitfunktion. Diese Vereinfachung ist sowohl wesentlich kostengünstiger als auch in geringerem Maße störanfällig.
Sin weiterer Vorteil besteht in der verringerten Verdampfungsrate des Kryotaixks 1o» Durch die Abschirmung des Halses 23 mittels der Schottwand 18 entfällt die hier sonst mögliche Tiärmeeinleitung in die Flüssigkeit, Ferner wird durch die Gasentnahme im Fahrbetrieb bzw. durch Ansprechen des Sicherheitsventils 27 (Abblasen bei Stillstand) der Hals 23 zusätzlich gekühlt; das gilt auch für den Isolationsraum 19j der als zusätzliches Gaspolster fungiert. Durch die vorgesehene Kühlung der Flüssigentnahmeleitung 21 sind thermisch induzierte Schwingungen, die zu erhöhter ¥ärmezufuhr führen, ausgeschlossen.
Schließlich trägt auch der einfache, schnell ansprechende Verdampfer 30 nicht unerheblich zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe bei.

Claims (4)

  1. -11-E rf indun&sanspruch:
    1, Einrichtung zur kryogenen Speicherung und Bereitstellung tiefsiedender Gase, vorzugsweise für Fahrzeugmotoren, bestehend aus einem Kryotank, je einer Entnähmeleitung für die Flüssig- bzw. Gasphase in Kombination mit einem als Kolbenschieber ausgeführten, vom Kryοtankdruck gesteuerten Entnahmeventil, einem Verdampfer und einem Druckregler, gekennzeichnet dadurch, daß sowohl die Flussigentnähmeleitung (2) als auch die Gasentnahmeleitung (3) je ein kryoresistentes Magnetventil (5; 6) aufweist und daß den Magnetventilen (5; 6) steuerungsseitig sowohl ein vom Druck im Kryotank (i) abhängiger, jeweils nur ein Magnetventil betätigender Druckschalter [h) als auch ein den Verschluß beider Magnetventile (5; 6) bewirkender Zündschalter (7) bzw. Ld-TG-Alternativkraftstoff-Umschalter (8) zugeordnet sind«
  2. 2. Einrichtung zur kryogenen Speicherung und Bereitstellung tiefsiedender Gase, vorzugsweise für Fahrzeugmotoren, bestehend aus einem Kryotank, je einer Entnahmeleitung für die Flüssig- bzw. Gasphase in Kombination mit einem als Kolbenschieber ausgeführten, vom Kryοtankdruck gesteuerten Entnahmeventil, einem Verdampfer und einem Druckregler, gekennzeichnet dadurch, daß die den Kryotank (16) durch einen Hals (23) verlassende Gasentnahmeleitung (25) ein kryoresistentes, vom Tankdruck gesteuertes Magnetventil (26) aufweist und kombiniert ist mit einer magnetventillosen"Flüssigentnahmeleitung (21), die bei liegender Tankausführung vom Mündungspunkt in der Flüssigkeit ausgehend,mindestens einmal über den höchstmöglichen Flüssigkeitsspiegel hinausgeführt ist, wobei die Gasentnähmeleitung (25) einschließlich Magnetventil (26) so dimensioniert sind, daß deren maximal möglicher Druckverlust kleiner ist als der statische Druck der Flüssigkeitssäule in der Flussigentnahineleitung (21) oberhalb des Flüssigkeitsspiegels.
    3, Einrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Plussigentnähmeleitung (21) von der oberhalb des Flüssigkeitsspiegels gelegenen Rohrschlange (^0) aus erneut in die Flüssigkeit geführt ist, bevor sie aus dem Kryotank {16) austritt,
    k. Einrichtung nach Punkt 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß bei liegend angeordnetem Kryotank (ΐβ) der stirnwandseitige, für die Herausführung1 der Leitungen vorgesehene Hals (23) eine isolierende Abdeckung gegenüber dem LNG, z«. B. in Form einer Schottland (18), einer Glocke o, ä# , aufweist.
    5, Einrichtung nach Punkt 2 bis h, gekennzeichnet dadurch, daß ein tankinternes, die Schottwand (18) zum Isolationsraum (19) hin durchbrechendes Rohr (20) am höchsten sen- tralen Punkt des Kryotanks (ΐβ) endt und der Hals (23) durch eine Öffnung (24) eine Verbindung zum Isolationsraum (19) aufweist.
    6, Einrichtung nach Punkt 2 bis 3? gekennzeichnet dadurch, daß anstelle des Magnetventils (26) ein vom Tankdruck pneumatisch bzw. hydraulisch gesteuertes Ventil verwendet wird,
    7, Einrichtung nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Verdampfer aus einem Trägerrohr (35) besteht, das Bestandteil des im Durchmesser kleineren Auspuffrohres der Brennkraftiaaschine und durch einen Diffusorabschnitt (36) bzw. einen Düsenabschnitt (37) an dieses angeglichen ist, und daß auf das Trägerrohr (35) eine von LNG durchströmte Rohrschlange (3^) in an sich bekannter ¥eise fest aufgebracht, vorzugsweise angelötet ist.
    S. Einrichtung nach Punkt 1 bis 7, gekannzeichnet dadurch, daß der Durchmesser des Trägerrohres (35) den des Rohres der Rohrschlange (3^·) mindestens um den Faktor 6 übersteigt.
  3. 9. Einrichtung nach. Punkt 1 bis 7> sekennzeichnet dadurch, daß die Rohrschlange (3^·) auf einem Teil des Ansaugrohres der Brenokraftraaschine sitzt.
    10* Einrichtung· nach Punkt 9? gekennzeichnet dadurch, daß anstelle der Rohrschlange (3^) ein vom JJSG durchströ'mter Kühlmantel Verwendung rindet.
  4. 11. Einrichtung nach Punkt 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Kombination des aus ansaugexterner Rohrschlange bzw. ansaugexternein Kühlmantel bestehenden Verdampfers mit einem an sich bekannten Druckregler, in den ein vom Kühlwasser der Brennkraftinaschine durchflossener weiterer Verdampfer integriert ist.
    Hierzu A Blatt Zeichnungen
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1314870A1 (de) 2001-11-21 2003-05-28 MORINI FRANCO MOTORI S.p.A. Verbesserte Zweitakt-Brennkraftmaschine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1314870A1 (de) 2001-11-21 2003-05-28 MORINI FRANCO MOTORI S.p.A. Verbesserte Zweitakt-Brennkraftmaschine

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