DE10117899A1

DE10117899A1 - Process for monitoring a gas stream

Info

Publication number: DE10117899A1
Application number: DE10117899A
Authority: DE
Inventors: Gerd Lenzen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-10
Filing date: 2001-04-10
Publication date: 2002-08-14

Abstract

The invention relates to a method for monitoring a gas flow in a line (1) between two positions on said line, for example between a stop valve (4) and a consumer (2). According to the inventive method, the rate of the gas flow is determined at the first position on the line and at the second position on the line and the two rates of flow are then compared.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Gasstromes in einer Leitung zwischen zwei Leitungspositionen, beispielsweise zwischen einem Absperrventil und einem Verbraucher, sowie eine Anlage hierfür.The invention relates to a method for monitoring a Gas flow in a line between two Management positions, for example between one Shut-off valve and a consumer, as well as a plant therefor.

In vielen Bereichen des täglichen Lebens wird Gas gebraucht. Vor allem findet Gas als Brenngas in Heizungsanlagen und zum Kochen Verwendung. Dabei ist bekannt, dass gerade Brenngas erhebliche Gefahren in sich birgt. Ausströmendes Gas kann beim Einatmen zum Tod des Menschen führen, vor allem aber zu Gasexplosionen, welche Gebäude zum Einstürzen bringen und Brände entfachen.Gas is used in many areas of daily life second hand. Above all, gas finds in as fuel gas Heating systems and for cooking use. It is known that fuel gas in particular presents significant dangers harbors. Escaping gas can cause death to the inhale People lead, but above all to gas explosions, which Collapse buildings and start fires.

Derartige Vorfälle rühren beispielsweise durch Fehlverhalten an einer Heizungsanlage oder einer Kochstelle her. Sie resultieren aber auch aus Selbstmordversuchen, Gasrohrbrüchen, spielenden Kindern oder fehlerhafter Bedienung.Such incidents occur, for example Malfunctions in a heating system or a hotplate ago. But they also result from suicide attempts, Gas pipe breaks, children playing or faulty Service.

Auch ohne Explosionen können im Versorgungsnetz Gasverluste eintreten, die selbstverständlich dann zu Gasexplosionen führen können, wenn sie nicht rechtzeitig erkannt werden. Beispielsweise können Gasleitungen durch Baumwurzeln, Bauarbeiten, Erdbewegungen oder Rohrbrüche beschädigt werden.Gas losses can occur in the supply network even without explosions occur, which of course then lead to gas explosions can lead if they are not recognized in time. For example, gas lines through tree roots, Construction work, earthmoving or broken pipes damaged become.

Auch Gas aus Gasflaschen oder Gastanks bergen erhebliche Gefahren in sich, beispielsweise durch fehlerhafte Bedienung, defekte Geräte, undichte Verbindungen, beschädigte Leitungen. Ähnliches gilt auch bei der Verwendung von Gas im industriellen Bereich.Gas from gas bottles or gas tanks also contain considerable amounts Dangers in themselves, for example through faulty ones Operation, defective devices, leaky connections, damaged lines. The same applies to the Use of gas in the industrial sector.

Verluste können aber auch bei anderen Gasen als Brenngasen stattfinden. In vielen industriellen Bereichen wird Druckgas in Druckleitungen geführt. Auch wenn es sich bei dem Druckgas nur um einfache Luft handelt, so sind doch erhebliche Aufwendungen zum Druckaufbau notwendig, die unnütz sind, wenn die Druckluft ungenützt entweicht.Losses can also occur with gases other than fuel gases occur. In many industrial areas Compressed gas led in pressure lines. Even if it is the compressed gas is only simple air, so are considerable expenditure for pressure build-up necessary are useless if the compressed air escapes unused.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage der oben genannten Art zu entwickeln, mit denen ermittelt werden kann, ob Gasverluste auftreten.The present invention is based on the object Procedure and an installation of the type mentioned above develop with which it can be determined whether gas losses occur.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass an der ersten und der zweiten Leitungsposition die Durchflussmenge des Gasstromes ermittelt und beide Durchflussmengen miteinander verglichen werden. To solve this problem that leads to the first and the second line position the flow rate of the Gas flow determined and both flow rates with each other be compared.

Aus der Differenz beider Durchflussmengen kann ermittelt werden, ob zwischen den beiden Leitungspositionen ein Gasverlust eintritt. Wenn dieser Gasverlust einen bestimmten Differenzwert überschreitet, so ist bevorzugt vorgesehen, den Gasstrom abzuschalten bzw. Alarm zu geben.It can be determined from the difference between the two flow rates be whether between the two line positions Loss of gas occurs. If this gas loss exceeds a certain difference value is preferred provided to switch off the gas flow or give an alarm.

In einem einfachen Ausführungsbeispiel besteht die Anlage aus drei Komponenten, nämlich zwei Mengenmessgeräten und einem Steuergerät. Bei dem Eingangsdurchflussmengenmesser handelt es sich um einen handelsüblichen Gasdurchflussmengenmesser, der einzeln für sich oder beispielsweise in einen städtischen Gaszähler bei einem Gebäude eingebaut sein kann. Bevorzugt besitzt er einen digitalen oder analogen Ausgang für die Übermittelung des Durchflussmengenwertes. Bevorzugt ist diesem ersten Durchflussmengenmesser auch ein Absperrventil zugeordnet.In a simple embodiment, the system exists from three components, namely two flow meters and a control unit. At the input flow meter it is a commercially available Gas flow meter, individually or individually for example in an urban gas meter at one Building can be installed. He preferably has one digital or analog output for the transmission of the Flow rate value. This first is preferred Flow meter also assigned a shut-off valve.

Das zweite Mengenmessgerät ist bevorzugt einem Verbraucher zugeordnet, beispielsweise einer Heizungsanlage.The second quantity measuring device is preferably a consumer assigned, for example a heating system.

Selbstverständlich ist auch die Anordnung an einer beliebigen anderen Stelle der Gasleitung möglich. Es kann wiederum einzeln für sich kurz vor der Heizungsanlage in die Gasleitung eingeschaltet sein oder aber in der Heizungsanlage integriert werden. Es besitzt ebenfalls einen digitalen oder analogen Ausgang für die Übermittlung des Durchflusswertes.Of course, the arrangement on one any other point of the gas pipe possible. It can again individually in front of the heating system the gas line must be switched on or in the Heating system can be integrated. It also owns a digital or analog output for transmission of the flow value.

Im Steuergerät werden die beiden gemessenen Werte miteinander verglichen und die Differenz ermittelt. Dieses Steuergerät überwacht ständig die Durchflussmenge an beiden Mengenmessgeräten und schaltet bei einer angegebenen Differenz das Absperrventil ab. Im Steuerergebnis werden somit die Messergebnisse aber auch die Signale der Überwachungs- und Messeinrichtungen verarbeitet. Im Störfall können Ausgänge beliebiger Anzahl ein- oder ausgeschaltet werden. Nach einem Störfall kann die Störung auch quittiert werden. Das Steuergerät soll über einen PC- Anschluss frei programmierbar sein. Optional ist das Steuergerät noch als Leitstelle für den Gasversorger zwecks Verbrauchsermittlung verfügbar.The two measured values are in the control unit compared with each other and the difference determined. This Control unit constantly monitors the flow rate at both Flow meters and switches at a specified Difference the shut-off valve. In the tax result hence the measurement results but also the signals of the Monitoring and measuring devices processed. in the In the event of a fault, outputs of any number can be input or turned off. After a malfunction, the malfunction also be acknowledged. The control unit is to be Connection freely programmable. This is optional Control unit still as a control center for the gas supplier Consumption determination available.

Bei dem oben erwähnten Absperrventil handelt es sich in der Regel um ein Hauptgasventil, welches wiederum einzeln für sich oder auch in einem städtischen Gaszähler eingebaut sein kann. Das Ventil soll aus Sicherheitsgründen im spannungslosen Zustand geschlossen sein, so dass es bei Stromausfall oder Brand im Haus abschaltet.The shut-off valve mentioned above is in the Rule around a main gas valve, which in turn individually for itself or built into an urban gas meter can be. For safety reasons, the valve should be in the de-energized state to be closed, so that at Power failure or fire in the house switches off.

Des weiteren ist vorgesehen, mit dem Mengenmessgerät am Verbraucher auch eine Zündflammenüberwachung zu verbinden. Für die Zündflammenüberwachung wird beispielsweise ein entsprechendes Thermoelement eingebaut.Furthermore, provision is made for the quantity measuring device on Consumers also connect a pilot light monitor. For the pilot light monitoring, for example, a appropriate thermocouple installed.

Ferner ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen, mit dem Steuergerät auch einen Rauchmelder zu verbinden. Über diesen kann das Absperrventil abgeschaltet werden, wenn beispielsweise ein Brand zu einer Rauchentwicklung führt, die nicht auf austretendes Gas zurückzuführen ist.Furthermore, in another embodiment provided with the control unit also a smoke detector connect. The shut-off valve can be switched off via this if, for example, a fire turns into a Smoke leads, which is not due to escaping gas is due.

Mit einer erfindungsgemässen Anlage können alle Häuser mit Zentralheizungen und Gaskochstellen ausgerüstet werden. Ferner Häuser mit Wandthermen in den einzelnen Wohnungen und Gaskochstellen, Gasnetzsysteme der Versorungsunternehmen bis hin zum Lieferanten, Gaskochstellen und Heizungsanlagen bei Wohnwagen und Feldanlagen, Gaseigenversorungsanlagen (Gasaussentankan lagen) und alle denkbaren Gasversorgungen in der Industrie und im Handwerk. With a system according to the invention, all houses can Central heating and gas cookers can be equipped. There are also houses with wall heaters in the individual apartments and gas cookers, gas network systems of the Utilities to suppliers, Gas cookers and heating systems for caravans and Field systems, gas supply systems (external gas tankan ) and all conceivable gas supplies in industry and in craft.

Die ganze Anlage kann auch als Kompaktanlage für den Freizeitbereich konstruiert werden. Sie besteht ebenfalls aus dem Steuergerät und zwei Mengenmessgeräten, wobei ein Mengenmessgerät dem Hauptgasventil an der Gasflasche und das andere Mengenmessgerät dem Verbraucher zugeordnet wird. Die Spannungsversorgung ist variabel und kann von 12 Volt bis 230 Volt gehen.The whole system can also be used as a compact system for the Leisure area can be constructed. It also exists from the control unit and two flow meters, one Flow meter the main gas valve on the gas bottle and the other flow meter is assigned to the consumer. The voltage supply is variable and can be from 12 volts go up to 230 volts.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Anlage zum Überwachen eines Gasstromes in einer Leitung, in die auch ein Absperrventil eingeschaltet ist. Dabei soll der Leitung ein Steuergerät zugeordnet sein, welches mit einer Zentrale in Verbindung steht. Über diese Zentrale ist es möglich, das Absperrventil ein- und/oder auszuschalten.The present invention also relates to a plant for Monitor a gas flow in a line in which too a shut-off valve is switched on. The line should a control unit can be assigned, which with a central communicates. Via this control center it is possible switch the shut-off valve on and / or off.

Beispielsweise kann dies geschehen, wenn austretendes Gas nach dem oben beschriebenen Verfahren ermittelt wird. Das Absperren kann aber auch geschehen, wenn beispielsweise der Kunde seine Rechnung nicht bezahlt hat.For example, this can happen when gas escapes is determined by the method described above. The Shutting off can also happen if, for example, the Customer has not paid his bill.

Ferner ist daran gedacht, dass von der Zentrale aus der Gasverbrauch abgelesen werden kann und dann auch ein Zähler zurücksetzbar ist.It is also contemplated that from the headquarters the Gas consumption can be read and then a meter is resettable.

Bevorzugt wird diese Anlage im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen Verfahren benutzt. Jedoch ist diese Anlage auch selbständig brauchbar. This system is preferred in connection with the above described method used. However, this facility is also usable independently.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Anlage zum Überwachen eines Gasstromes.Further advantages, features and details of the invention result from the following description more preferred Exemplary embodiments and with reference to the drawing; this shows a schematic representation in its single figure a system according to the invention for monitoring a Gas stream.

Der Gasstrom wird in einer Gasleitung 1 von einem beliebigen Speicher zu einem Verbraucher 2 gebracht. Dabei ist in dem Verbraucher 2 eine Zündflamme 3 angedeutet. In die Gasleitung 1 ist ferner ein Absperrventil 4 eingeschaltet.The gas flow is brought in a gas line 1 from any storage to a consumer 2 . A pilot flame 3 is indicated in the consumer 2 . A shut-off valve 4 is also switched on in the gas line 1 .

Nach dem Absperrventil 4 oder, gestrichelt angedeutet, vor dem Absperrventil 4 ist in die Leitung 1 ein Mengenmessgerät 5 eingeschaltet, mit welchem diejenige Gasmenge ermittelt werden kann, welche durch die Leitung 1 in einem bestimmten vorgegebenen Zeitraum fliesst. Das Mengenmessgerät 5 ist mit einem Steuergerät 6 verbunden.After the shut-off valve 4 or, indicated by dashed lines, upstream of the shut-off valve 4 , a quantity measuring device 5 is switched on in the line 1 , with which the amount of gas which flows through the line 1 in a certain predetermined period of time can be determined. The quantity measuring device 5 is connected to a control device 6 .

Auch dem Verbraucher 2 ist ein Mengenmessgerät 7 zugeordnet, welches die Menge an Gas ermittelt, welche dem Verbraucher zugeleitet wird. Auch dieses Mengenmessgerät 7 ist mit dem Steuergerät 6 verbunden.A quantity measuring device 7 is also assigned to the consumer 2 , which determines the amount of gas which is supplied to the consumer. This quantity measuring device 7 is also connected to the control device 6 .

Ferner ist der Zündflamme 3 eine Zündflammenüberwachung 8 zugeordnet, welche ermittelt, ob eine Zündflamme 8 da ist oder nicht. Beispielsweise kann dies ein entsprechendes Thermoelement sein.Furthermore, the pilot flame 3 is assigned a pilot flame monitor 8 , which determines whether a pilot flame 8 is there or not. For example, this can be a corresponding thermocouple.

Dem Steuergerät 6 ist ein Rauchmelder 9 zugeordnet, mit dem ermittelt wird, ob sich insbesondere in der Umgebung des Verbrauchers 2 Rauch entwickelt. The control device 6 is assigned a smoke detector 9 , with which it is determined whether smoke is developing in particular in the vicinity of the consumer 2 .

Das Steuergerät 6 ist über die Leitung 10 mit dem Absperrventil 4 verbunden.The control unit 6 is connected to the shut-off valve 4 via the line 10 .

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Im normalen Zustand bei abgeschaltetem Verbraucher 2 steht Gas in der Leitung 1 vor dem Verbraucher 2 an, das Absperrventil 4 ist offen. Sollte keine Zündflamme 3 vorhanden sein, was durch die Zündflammenüberwachung 8 ermittelt wird, und dennoch ein Gasfluss durch die Mengenmesser 5 bzw. 7 festgestellt werden, so wird das Absperrventil 4 geschlossen, damit nicht unnötig Gas aus der Zündflammenöffnung oder der Brennstelle ausströmt.The operation of the present invention is as follows:
In the normal state with consumer 2 switched off, gas is present in line 1 in front of consumer 2 , the shut-off valve 4 is open. If there is no pilot flame 3 , which is determined by pilot flame monitoring 8 , and a gas flow is nevertheless detected by quantity meter 5 or 7 , shut-off valve 4 is closed so that gas does not unnecessarily flow out of the pilot flame opening or the burning point.

Wird dagegen eine Zündflamme über die Zünflammenüberwachung 8 ermittelt, so bleibt das Absperrventil 4 offen, und die Mengenmessgeräte 5 und 7 ermitteln den Durchfluss der Gasmenge. Im Steuergerät 6 werden beide Mengen miteinander verglichen. Weichen die ermittelten Mengen in einem bestimmten Umfang voneinander ab, so bedeutet dies, dass in der Gasleitung zwischen den beiden Mengenmessgeräten ein Verlust auftritt, der, wenn er einen Grenzwert überschreitet, zu einem Abschalten des Absperrventiles 4 führt.On the other hand, if an ignition flame is determined via the pilot flame monitor 8 , the shut-off valve 4 remains open and the quantity measuring devices 5 and 7 determine the flow of the gas quantity. Both quantities are compared with one another in control unit 6 . If the quantities determined deviate from one another to a certain extent, this means that a loss occurs in the gas line between the two quantity measuring devices, which, if it exceeds a limit value, leads to the shutoff valve 4 being switched off.

Über den Rauchmelder 9 wird nahe dem Verbraucher 2 überwacht, ob sich aus anderen Gründen ein Rauch entwickelt. Tritt dies ein, so führt dies über den Rauchmelder und das Steuergerät 6 ebenfalls zu einem Abschalten des Absperrventiles 4, so dass es nicht aus anderen Gründen zu einer Gasexplosion kommen kann.The smoke detector 9 monitors near the consumer 2 whether smoke is developing for other reasons. When this occurs, it results over the smoke detector and the control unit 6 also to a switching off of the shutoff valve 4 so that it is not for any other reason may result in a gas explosion.

Ferner kann, insbesondere für den Bereich der Leitung 1 vor dem Absperrventil 4 ein Gasmelder 11 vorgesehen werden, um einen Gasaustritt zu überwachen, der nicht von den Mengenmessgeräten ermittelt werden kann. Dies geschieht bspw. im Keller eines Hauses, in dem die Hauptgasleitung einmündet. Furthermore, in particular for the area of the line 1 upstream of the shut-off valve 4, a gas detector 11 can be provided in order to monitor a gas leak that cannot be determined by the quantity measuring devices. This happens, for example, in the basement of a house in which the main gas line opens.

PositionszahlenlistePosition Number List

11

Gasleitung
gas pipe

22

Verbraucher
consumer

33

Zündflamme
pilot light

44

Absperrventil
shut-off valve

55

Mengenmessgerät
flow meter

66

Steuergerät
control unit

77

Mengenmessgerät
flow meter

88th

Zünflammenüberwachung
Zünflammenüberwachung

99

Rauchmelder
smoke detector

1010

Leitung
management

Claims

1. Verfahren zum Überwachen eines Gasstromes in einer Leitung (1) zwischen zwei Leitungspositionen, beispielsweise zwischen einen Absperrventil (4) und einem Verbraucher (2), dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten und der zweiten Leitungsposition die Durchflussmenge des Gasstromes ermittelt und beide Durchflussmengen miteinander verglichen werden.1. A method for monitoring a gas flow in a line ( 1 ) between two line positions, for example between a shut-off valve ( 4 ) and a consumer ( 2 ), characterized in that the flow rate of the gas flow and both flow rates are determined at the first and the second line position be compared with each other.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung eines vorbestimmten Differenzwertes zwischen den beiden ermittelten Durchflussmengenwerten der Gasstrom abgeschaltet und/oder ein Alarm ausgelöst wird.2. The method according to claim 1, characterized in that when a predetermined difference value is exceeded between the two determined flow rate values of the Gas flow is switched off and / or an alarm is triggered.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zündflamme (3) überwacht wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that an ignition flame ( 3 ) is monitored.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass auch eine Rauchentwicklung überwacht wird.4. The method according to any one of claims 1-3, characterized characterized that also monitors smoke development becomes.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Leitung (1) und insbesondere im Bereich vor der ersten Leitungsposition ein Gasaustritt überwacht wird.5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that a gas leak is monitored in the area of the line ( 1 ) and in particular in the area in front of the first line position.

6. Anlage zum Überwachen eines Gasstromes, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitung (1) an zwei Positionen Mengenmessgeräte (5, 7) zugeordnet und diese mit einem Steuergerät (6) verbunden sind, welches eine Differenzmenge ermittelt.6. System for monitoring a gas flow, characterized in that the line ( 1 ) at two positions is assigned quantity measuring devices ( 5 , 7 ) and these are connected to a control device ( 6 ) which determines a difference.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Mengenmessgerät (5) vor oder nach einem Absperrventil (4) angeordnet ist.7. Plant according to claim 6, characterized in that a first quantity measuring device ( 5 ) is arranged upstream or downstream of a shut-off valve ( 4 ).

8. Anlage nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Mengenmessgerät (7) einem Verbraucher (2) zugeordnet ist.8. Plant according to claim 5 or 7, characterized in that a second quantity measuring device ( 7 ) is assigned to a consumer ( 2 ).

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Mengenmessgerät (7) und/oder das Steuergerät (6) mit einer Zündflammenüberwachung (8) in Verbindung stehen.9. Plant according to claim 8, characterized in that the second quantity measuring device ( 7 ) and / or the control device ( 6 ) are connected to a pilot light monitor ( 8 ).

10. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Steuergerät (6) ein Rauchmelder (9) zugeordnet ist.10. System according to at least one of claims 6-9, characterized in that the control device ( 6 ) is assigned a smoke detector ( 9 ).

11. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 6-10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (6) mit einem Absperrventil (4) verbunden ist.11. Plant according to at least one of claims 6-10, characterized in that the control device ( 6 ) is connected to a shut-off valve ( 4 ).

12. Anlage zum Überwachen eines Gasstromes in einer Leitung (1), in die auch ein Absperrventil (4) eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitung (1) ein Steuergerät zugeordnet ist, welches mit einer Zentrale in Verbindung steht.12. System for monitoring a gas flow in a line ( 1 ), in which a shut-off valve ( 4 ) is also switched on, characterized in that the line ( 1 ) is assigned a control device which is connected to a control center.

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass von der Zentrale aus das Absperrventil (4) ein- und/oder ausschaltbar ist.13. Plant according to claim 12, characterized in that the shut-off valve ( 4 ) can be switched on and / or off from the control center.

14. Anlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass von der Zentrale aus über das Steuergerät der Gasverbrauch ablesbar und ein Zähler zurücksetzbar ist.14. Plant according to claim 12 or 13, characterized characterized that from the headquarters through the Control unit of gas consumption readable and a counter is resettable.