WO2012123283A1 - Anordnung zum speichern und entnehmen von komprimiertem gas - Google Patents

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Alexander Kriese
Wolfgang Wolter
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Wystrach GmbH
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Messer Gaspack GmbH
Wystrach GmbH
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    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/02—Applications for medical applications

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for storing and transporting compressed gas, with a plurality of compressed gas cylinders mounted in a rack, a piping system connected to the compressed gas cylinders and an extraction connection associated with the piping system.
  • compressed gas cylinders For storing and transporting gases, compressed gas cylinders are used, which are usually made of steel, aluminum or a composite material. Compressed gas cylinders are now offered in different filling volumes between 10 and 50 liters and approved filling pressures between 150 and 300 bar or above. Customers with higher gas demand are usually supplied with so-called bundles of cylinders. It is an assembly of 6 to 28 commercial gas cylinders, each with 40 to 50 liters filling volume, which are permanently installed in a frame. The compressed gas cylinders are with a
  • Piping system interconnected and have one or more ports that are used both for customer-side removal of the gas and for refilling the cylinder pack in the filling.
  • Flask bundles for flammable gases or for oxygen are with additional
  • Bottle bundles for compressed gas cylinders have been known for a long time; a newer piping system for such systems is described for example in DE 20 2004 000 771 U1.
  • Compressed gas cylinder bundles are usually traded in two pressure stages. While in the past a withdrawal pressure of 200 bar was standard, since the mid-90s more and more cylinder bundles with a withdrawal pressure of 300 bar have come onto the market. For special applications high pressure systems up to 500 bar or above are offered. Systems with higher pressure have the advantage that the customer has a larger amount of gas available and the logistical effort by the supplier during delivery is correspondingly lower. For many customers, however, the problem arises that a gas supply with 300 bar bundles is not possible because the gas supply downstream valves and gas consuming facilities in the customer's gas supply system for 300 bar are allowed. By replacing these valves or
  • the object of the invention is therefore to provide a simple gas supply
  • one of the extraction ports is provided for a higher pressure, which in the simplest case at the same time corresponds to the maximum filling pressure of the gas cylinder of the cylinder bundle.
  • the gas supply system will be equipped and at which the gas can be removed at a lower pressure.
  • the gas supply system will be equipped with one of the
  • the arrangement according to the invention is simple in construction and has no greater space requirement than conventional cylinder bundles.
  • the piping system consists of hoses and / or pipes of plastic or metal, which are the individual
  • Pressure reduction is this as a separate, i. followed by this separated by a connection and / or a blank component; it can be arranged in each case upstream of a closing connection closing the removal connection or also between the removal connection and a blocking fitting.
  • Arrangement according to the invention is suitable for all standing or horizontally arranged cylinder bundles with, for example, 6, 8, 12, 18, 24 or 28 bottles and for all types of compressed gases, such as for example air gases, combustible gases or medical gases.
  • compressed gases such as for example air gases, combustible gases or medical gases.
  • Pressure limiting device / s is arranged as a separate fitting / s on the inside of one of the surrounding elements of the frame and / or on a support bracket arranged in the frame interior.
  • the surrounding elements of the frame form a cuboid which completely encloses the compressed gas cylinders of the cylinder bundle.
  • Piping system protected against damage also allows the cuboid geometry space-saving transport and a compact
  • FIG. 1 schematically shows an arrangement according to the invention in a side view.
  • the arrangement 1 comprises a bottle bundle 2 of, for example, six, eight, nine, twelve or eighteen compressed gas cylinders 3, which is accommodated within a frame 4.
  • the bottles 3 are connected by means of pipe or hose connections 6 via a connection distributor 7 to a main extraction line 8.
  • Main extraction line 8, connection manifold 7 and hose connections 6 are summarized below as piping system 10.
  • the extending across the frame 4 main extraction line 8 is equipped at its two ends with connecting pieces 1 1, 12, the means for connecting a - not shown here - have gas supply system of a consumer, such as a flange or a thread.
  • Connecting piece 1 1, 12 is a blocking valve 13, 14 associated with which a flow connection to the respective connection piece 1 1, 12 can be opened or closed. Furthermore, a pressure reducer 15 is provided between the blocking valve 13 and the connecting piece 1 1. The pressure reducer 15 reduces the voltage applied to the connection piece 1 1 pressure from the filling pressure of the cylinder pack 2 to a predetermined by the pressure reducer 15 or set at this value. The pressure reducer 15 may be arranged in the same function and between the blocking valve 13 and terminal manifold 7. If, for example, the filling pressure of the cylinder bundle is 300 bar, then
  • Pressure reducer 15 a valve can be selected, which reduces the pressure to 200 bar. Accordingly, 1 1 gas can be removed at a maximum pressure of 200 bar at the connecting piece. In contrast, the connection piece 12 has no pressure reducer; Therefore, the gas with the filling pressure of the bottle bundle 2 can be removed from it, that is to say 300 bar in the example mentioned.
  • the frame 4 is preferably a welded construction of steel profiles and comprises in a conventional manner, a bottom 18 and a arranged below the bottom transport section 19. In the area of the bottle body of
  • Compressed gas cylinders 3 are provided on the frame 4 encircling holder edges 21, 22.
  • support brackets 23 may be provided which extend in the embodiment perpendicular to the image plane across the frame 4. All parts of the piping system 10, including the pressure reducer 15, are within the outer periphery of the frame 4
  • the locking valves 13, 14 and the pressure reducer 15 are advantageously fixed, for example by
  • Screw on mounted on the frame 4, for example on the inside on one

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Abstract

Kunden mit einem erhöhten Bedarf an technischen Gasen werden üblicherweise mit Gasflaschenbündeln beliefert. Dabei handelt es sich um Gasversorgungssysteme, bei denen mehrere handelsübliche Druckgasflaschen über ein Rohrleitungssystem untereinander verbunden sind, das zugleich mit einem Anschluss zum Entnehmen von Gas und zum Befüllen des Bündels ausgerüstet ist. Der Fülldruck des Bündels muss dabei dem geforderten Entnahmedruck beim Kunden entsprechen. Erfindungsgemäß umfasst das Rohrleitungssystem mindestens zwei Ausgänge, die jeweils für unterschiedliche Drücke, beispielsweise für 300 bar und für 200 bar, ausgelegt sind. Mindestens einer der Ausgänge ist dazu mit einer Armatur zur Druckreduzierung ausgerüstet. Dadurch ist bei einer Anordnung die Entnahme von Gas bei unterschiedlichen Entnahmedrücken möglich.

Description

Anordnung zum Speichern und Entnehmen von komprimiertem Gas
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Speichern und Transportieren von komprimiertem Gas, mit mehreren in einem Gestell montierten Druckgasflaschen, ein an die Druckgasflaschen angeschlossenes Rohrleitungssystem und einem dem Rohrleitungssystem zugeordneten Entnahmeanschluss.
Zum Lagern und Transportieren von Gasen kommen Druckgasflaschen zum Einsatz, die in der Regel aus Stahl, Aluminium oder einem Komposit - Material gefertigt sind. Druckgasflaschen werden heute in unterschiedlichen Füllvolumina zwischen 10 und 50 Litern und zugelassenen Fülldrücken zwischen 150 und 300 bar oder darüber angeboten. Kunden mit höherem Gasbedarf werden üblicherweise mit sogenannten Flaschenbündeln beliefert. Dabei handelt es sich um eine Anordnung von 6 bis 28 handelsüblichen Druckgasflaschen mit jeweils 40 bis 50 Litern Füllvolumen, die in ein Gestell fest eingebaut werden. Die Druckgasflaschen sind mit einem
Rohrleitungssystem untereinander verbunden und weisen einen oder mehrere Anschlüsse auf, die sowohl zum kundenseitigen Entnehmen des Gases als auch zum Wiederbefüllen des Flaschenbündels im Füllwerk eingesetzt werden.
Flaschenbündel für brennbare Gase oder für Sauerstoff sind mit zusätzlichen
Sicherungssystemen, beispielsweise Schutzgittern oder speziellen
Rohrleitungsarmaturen ausgerüstet. Flaschenbündel für Druckgasflaschen sind bereits seit langem bekannt; ein neueres Rohrleitungssystem für derartige Systeme wird beispielsweise in der DE 20 2004 000 771 U1 beschrieben.
Druckgas-Flaschenbündel werden meist in zwei Druckstufen gehandelt. Während früher ein Entnahmedruck von 200 bar Standard war, kommen seit Mitte der 90er Jahre zunehmend Flaschenbündel mit einem Entnahmedruck von 300 bar auf den Markt. Für spezielle Anwendungen werden Hochdrucksysteme bis zu 500 bar oder darüber angeboten. Systeme mit höherem Druck haben den Vorteil, dass dem Kunden eine größere Gasmenge zur Verfügung steht und der logistische Aufwand durch den Lieferanten bei der Belieferung dementsprechend geringer ist. Bei vielen Kunden tritt jedoch das Problem auf, dass eine Gasversorgung mit 300 bar-Bündeln nicht möglich ist, da die der Gasversorgung nachgeschalteten Armaturen und Gas verbrauchenden Einrichtungen im kundenseitigen Gasversorgungssystem nicht für 300 bar zugelassen sind. Der durch einen Austausch dieser Armaturen bzw.
Einrichtungen erforderliche Aufwand übersteigt oftmals den zusätzlichen Nutzen, sodass diese Kunden nach wie vor mit Flaschenbündeln beliefert werden müssen, deren Entnahmedruck auf 200 bar begrenzt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine einfache Gasversorgung mit
Druckgasflaschenbündeln zu schaffen, die die Versorgung von Kunden mit unterschiedlichen Systemdrücken ermöglicht.
Gelöst ist diese Aufgabe bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch, dass das Rohrleitungssystem mit wenigstens zwei Entnahmeanschlüssen
ausgerüstet ist, wobei zur Entnahmemöglichkeit von Gas bei unterschiedlichen Entnahmedrücken zumindest einem Entnahmeanschluss eine Armatur zur
Druckreduzierung zugeordnet ist.
Gemäß der Erfindung ist also einer der Entnahmeanschlüsse für einen höheren Druck vorgesehen, der im einfachsten Fall zugleich dem maximalen Fülldruck der Gasflaschen des Flaschenbündels entspricht. Daneben besteht mindestens ein weiterer Entnahmeanschluss, der mit einer Armatur zur Druckreduzierung
ausgerüstet ist und an dem das Gas mit einem geringeren Druck entnommen werden kann. Je nach dem maximalen Druck, der in einem Gasversorgungssystem eines Kunden zulässig ist, wird das Gasversorgungssystem mit einem der
Entnahmeanschlüsse verbunden. Somit kann grundsätzlich jeder Kunde mit einem Flaschenbündel des gleichen hohen Fülldrucks beliefert werden, also beispielsweise mit 300 bar. An dem bzw. den mit einer Armatur zur Druckreduzierung ausgerüsteten Entnahmeanschluss bzw. Entnahmeanschlüssen kann das Gas mit einem
niedrigeren Druck von beispielsweise 200 bar oder 150 bar entnommen werden. Dadurch reduziert sich der logistische Aufwand beim Produzenten bzw. Lieferanten erheblich. Es ist im Rahmen der Erfindung natürlich auch möglich, an allen
Entnahmeanschlüssen Armaturen zur Druckreduzierung vorzusehen, die dann entsprechend die Entnahme von Gas bei unterschiedlichen Entnahmedrücken unterhalb des Fülldrucks im Flaschenbündel erlauben. Die erfindungsgemäße Anordnung ist einfach im Aufbau und besitzt keinen größeren Raumbedarf als übliche Flaschenbündel. Das Rohrleitungssystem besteht aus Schläuchen und/oder Rohren aus Kunststoff oder Metall, die die einzelnen
Gasflaschen des Flaschenbündels mit einer Verteilerarmatur verbinden, an der wiederum die Entnahmeanschlüsse angeschossen sind. Die Armatur zur
Druckreduzierung ist diesem als separates, d.h. von diesem durch einen Anschluss und/oder ein Rohstück getrenntes Bauteil nachgeschaltet; sie kann jeweils stromauf zu einer den Entnahmeanschluss verschließenden Sperrarmatur oder auch zwischen dem Entnahmeanschluss und einer Sperrarmatur angeordnet sein. Die
erfindungsgemäße Anordnung ist für alle stehend oder liegend angeordneten Flaschenbündel mit beispielsweise 6, 8, 12, 18, 24 oder 28 Flaschen und für alle Arten von Druckgasen geeignet, wie beispielsweise Luftgase, brennbare Gase oder medizinische Gase.
Es ist mit der erfindungsgemäßen Anordnung zumindest für künftige
Anwendungsfälle vorstellbar, die Flaschenbündel mit einem Höchstdruck von 500 bar oder darüber zu befüllen, um Verbraucher mit Gas mit einem Entnahmedruck von 300 bar oder 200 bar zu versorgen. Eine bevorzugte Anordnung sieht jedoch vor, dass die Gasflaschen mit einem Fülldruck von 300 bar befüllt werden und Entnahmeanschlüsse vorgesehen sind, die die Entnahme wahlweise bei 300 bar oder 200 bar gestatten. Selbstverständlich können auch Druckminderer mit verstellbarem Hinterdruck im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die
Druckbegrenzungseinrichtung/en als separate Armatur/en auf der Innenseite eines der Umfassungselemente des Gestells und/oder auf einer im Gestellinnern angeordneten Stützkonsole angeordnet ist. Die Umfassungselemente des Gestells bilden in der Regel einen die Druckgasflaschen des Flaschenbündels vollständig umschließenden Quader. Durch diese Anordnung werden die Druckgasflaschen einschließlich der an ihnen angeordneten Entnahmeventile und das
Rohrleitungssystem gegen Beschädigungen geschützt, zudem ermöglicht die quaderförmige Geometrie eine platzsparenden Transport und eine kompakte
Aufstellung der Flaschenbündel. Es ist daher vorteilhaft, die Armatur zur
Druckbegrenzung an der Innenseite eines der Umfassungselemente oder auf einer innerhalb der Umfassungselemente, also im Gestellinnern, gegebenenfalls vorhandenen Stützkonsole zu befestigen und entsprechend mit den übrigen Teilen des Rohrleitungssystems zu verbinden.
Anhand der Zeichnung noch nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. Die einzige Zeichnung (Fig. 1 ) zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung in einer Seitenansicht.
Die Anordnung 1 umfasst ein Flaschenbündel 2 aus beispielsweise sechs, acht, neun, zwölf oder achtzehn Druckgasflaschen 3, das innerhalb eines Gestells 4 aufgenommen ist. Die Flaschen 3 sind mittels Rohr- oder Schlauchverbindungen 6 über einen Anschlussverteiler 7 an eine Hauptentnahmeleitung 8 angeschlossen. Hauptentnahmeleitung 8, Anschlussverteiler 7 und Schlauchverbindungen 6 werden im Folgenden als Rohrleitungssystem 10 zusammengefasst.
Die sich quer durch das Gestell 4 erstreckende Hauptentnahmeleitung 8 ist an ihren beiden Enden mit Anschlussstutzen 1 1 , 12 ausgerüstet, die Mittel zum Anschließen eines - hier nicht gezeigten - Gasversorgungssystems eines Verbrauchers aufweisen, wie beispielsweise einen Flansch oder ein Gewinde. Beiden
Anschlussstutzen 1 1 , 12 ist eine Sperrarmatur 13, 14 zugeordnet, mit denen eine Strömungsverbindung zum jeweiligen Anschlussstutzen 1 1 , 12 geöffnet oder geschlossen werden kann. Weiterhin ist zwischen der Sperrarmatur 13 und dem Anschlussstutzen 1 1 ein Druckminderer 15 vorgesehen. Der Druckminderer 15 reduziert den am Anschlussstutzen 1 1 anliegenden Druck vom Fülldruck des Flaschenbündels 2 auf einen durch den Druckminderer 15 vorgegebenen oder an diesem eingestellten Wert. Der Druckminderer 15 kann in gleicher Funktion auch zwischen Sperrarmatur 13 und Anschlussverteiler 7 angeordnet sein. Liegt beispielsweise der Fülldruck des Flaschenbündels bei 300 bar, so kann als
Druckminderer 15 eine Armatur gewählt werden, die den Druck auf 200 bar reduziert. Demzufolge kann am Anschlussstutzen 1 1 Gas mit einem maximalen Druck von 200 bar entnommen werden. Demgegenüber weist der Anschlussstutzen 12 keinen Druckminderer auf; an ihm ist daher das Gas mit dem Fülldruck des Flaschenbündels 2 entnehmbar, im erwähnten Beispiel also 300 bar. Das Gestell 4 ist vorzugsweise eine Schweißkonstruktion aus Stahlprofilen und umfasst in an sich üblicher weise einen Boden 18 und einen unterhalb des Bodens angeordneten Transportabschnitt 19. Im Bereich der Flaschenkörper der
Druckgasflaschen 3 sind am Gestell 4 umlaufende Halteränder 21 , 22 vorgesehen. Zur Fixierung der Druckgasflaschen 3 und zur Erhöhung der Stoßsicherheit können weiterhin fest, jedoch lösbar mit dem Gestell 4 verbundene Stützkonsolen 23 vorgesehen sein, die sich im Ausführungsbeispiel senkrecht zur Bildebene quer durch das Gestell 4 erstrecken. Alle Teile des Rohrleitungssystems 10, einschließlich des Druckminderers 15, sind innerhalb des Außenumfangs des Gestells 4
angeordnet, um Beschädigungen beim Transport vermeiden. Die Sperrarmaturen 13, 14 und der Druckminderer 15 sind vorteilhaft fest, beispielsweise durch
Verschrauben, am Gestell 4 montiert, beispielsweise innenseitig auf einem
Stahlprofil des Gestells 4 oder auf einer Stützkonsole 23.
Bezugszeichenliste
1 . Anordnung
2. Flaschenbündel
3. Druckgasflasche
4. Gestell
5.
6. Rohrverbindung
7. Anschlussverteiler
8. Hauptentnahmeleitung 9.
10. Rohrleitungssystem
1 1 . Anschlussstutzen
12. Anschlussstutzen
13. Sperrarmatur
14. Sperrarmatur
15. Druckminderer
16. -
17. -
18. Boden
19. Transportabschnitt
20. -
21 . Halterand
22. Halterand
23. Stützkonsole

Claims

Patentansprüche
1 . Anordnung zum Speichern und Transportieren von komprimiertem Gas, mit mehreren in einem Gestell (4) montierten Druckgasflaschen (3), ein an die Druckgasflaschen (3) angeschlossenes Rohleitungssystem (10) und einen dem Rohrleitungssystem (10) zugeordneten Entnahmeanschluss (1 1 , 12), dadurch gekennzeichnet,
dass das Rohrleitungssystem (10) mit wenigstens zwei Entnahmeanschlüssen (1 1 , 12) ausgerüstet ist, wobei zur Entnahmemöglichkeit von Gas bei unterschiedlichen Entnahmedrücken zumindest einem Entnahmeanschluss (1 1 ) eine Armatur (15) zur Druckreduzierung zugeordnet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein
Entnahmeanschluss (12) für die Entnahme bei mindestens 300 bar und ein Entnahmeanschluss (1 1 ) für die Entnahme bei höchstens 200 bar vorgesehen ist.
3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Druckbegrenzungseinrichtung/en (15) als separate Armatur auf der Innenseite eines der Umfassungselemente des Gestells (4) und/oder auf einer im Gestellinnern angeordneten Stützkonsole (23) angeordnet ist.
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