DE102014005550B4 - Device and method for odorizing a gas stream in a gas network - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms in einem Gasnetz umfassend Mittel zur Bevorratung und Dosierung eines flüssigen Odoriermittels in Abhängigkeit der Größe eines durch die Gasleitung (2) des Gasnetzes geförderten Gasvolumenstroms, Mittel zur Injektion des Odoriermittels in die Gasleitung (2), wenigstens eine Einspeiseeinrichtung (4), die in der Gasleitung (2) angeordnet ist sowie wenigstens einen gasdurchströmbaren und mit Odoriermittel benetzbaren Verdunstungskörper, der sich innerhalb der Gasleitung (2) erstreckt und der wenigstens 50% des freien Querschnitts der Gasleitung (2) ausfüllt, wobei die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung (4) relativ zu dem Verdünstungskörper so angeordnet ist, dass das aus der Einspeiseeinrichtung (4) austretende Odoriermittel den Verdunstungskörper benetzt, wobei
die Einspeisevorrichtung (4) innerhalb des Verdunstungskörpers angeordnet ist,
der Verdunstungskörper als offenporiger Schaumkörper ausgebildet ist, wobei der Schaumkörper ein Hartschaumkörper ist.

Figure DE102014005550B4_0000
Device for odorizing a gas flow in a gas network, comprising means for storing and dosing a liquid odorant depending on the size of a gas volume flow conveyed through the gas line (2) of the gas network, means for injecting the odorant into the gas line (2), at least one feed device (4) which is arranged in the gas line (2) and at least one evaporation body through which gas can flow and which can be wetted with odorant, which extends within the gas line (2) and which fills at least 50% of the free cross section of the gas line (2), wherein the at least one feed device (4) is arranged relative to the evaporation body such that the odorant emerging from the feed device (4) wets the evaporation body, wherein
the feed device (4) is arranged within the evaporation body,
the evaporation body is designed as an open-pored foam body, wherein the foam body is a rigid foam body.
Figure DE102014005550B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung umfassend Mittel zur Bevorratung und Dosierung eines flüssigen Odoriermittels in Abhängigkeit der Größe eines durch eine Gasleitung des Gasnetzes geförderten Gasvolumenstroms, Mittel zur Injektion des Odoriermittels in die Gasleitung sowie wenigstens eine Impfdüse.The invention relates to a device comprising means for storing and dosing a liquid odorant depending on the size of a gas volume flow conveyed through a gas line of the gas network, means for injecting the odorant into the gas line and at least one injecting nozzle.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Odorierung eines Gasstroms umfassend die Dosierung und Injektion eines flüssigen Odoriermittels in einen Gasstrom in Abhängigkeit der Größe des durch die Gasleitung geförderten Gasvolumenstroms.The invention further relates to a method for odorizing a gas stream comprising the dosing and injection of a liquid odorant into a gas stream depending on the size of the gas volume flow conveyed through the gas line.

Bei der leitungsgebundenen Versorgung der Allgemeinheit mit Erdgas, welches im aufbereiteten Zustand im Wesentlichen geruchlos ist, wird aus Sicherheitsgründen gefordert, dass das Erdgas einen hinreichenden Geruch aufweist, sodass etwaige Leckagen im Leitungsnetz vom Menschen subjektiv wahrnehmbar sind.When supplying the general public with natural gas via pipelines, which is essentially odorless when processed, it is required for safety reasons that the natural gas has a sufficient odor so that any leaks in the pipeline network can be subjectively perceived by humans.

Sofern das aufbereitete Erdgas keinen hinreichenden Warngeruch aufweist, ist dieses nach gesetzlichen Vorschriften zu odorieren. Aus diesem Grund ist es bekannt und üblich, dem Erdgas Odoriermittel zuzugeben. Als Odoriermittel kommen üblicherweise übelriechende Substanzen in Betracht, die dem Erdgas einen schwefelartigen Geruch verleihen. Ein weitverbreitetes Odoriermittel ist beispielsweise Tetrahydrotiophen (THT). Des Weiteren werden seit einigen Jahren auch schwefelarme und schwefelfreie Odoriermittel eingesetzt.If the processed natural gas does not have a sufficient warning smell, it must be odorized in accordance with legal regulations. For this reason, it is common and common practice to add odorants to natural gas. Odorants are usually foul-smelling substances that give the natural gas a sulfur-like smell. One widely used odorant is tetrahydrothiophene (THT). In addition, low-sulfur and sulfur-free odorants have also been used for several years.

Üblicherweise wird Ergas in den Gastransportnetzen (Ferntransportleitungen) odoriermittelfrei bereitgestellt, eine Odorierung erfolgt dann von dem Gasnetzbetreiber des betreffenden Gasverteilnetzes bei der Entnahme des Gases aus dem Gastransportnetz und dessen Druckreduzierung auf den in den Gasverteilnetzdruck vorherrschenden Druck. Hierzu wird ein flüssiges Odoriermittel über eine Odorieranlage in einer örtlichen Gas-Druckregel- und Messanlage (GDRM-Anlage) zugegeben. Die Zugabe erfolgt in Abhängigkeit der Größe eines normierten Gasvolumenstroms berechnet aus den Daten des Gaszählers sowie der Gastemperatur und dem Gasdruck. Eine entsprechende Menge an Odoriermittel wird mittels einer impulsgesteuerten Dosierpumpe einer Impfdüse zugeführt, die als in die Gasleitung eingesetztes Tauchrohr ausgeführt ist. Das Odoriermittel wird beispielsweise in Deutschland mit einem Wert von mindestens 10 mg/m3 Gasvolumen dem Gasstrom zugeführt. Dabei ist darauf zu achten, dass ein vorbestimmter Grenzwert, beispielsweise 10 mg/m3, während des gesamten Transports des Gases nicht unterschritten wird. Das Odoriermittel wird intermittierend dem in die Gasleitung eingesetzten Tauchrohr zugeführt, wobei das Tauchrohr von dem die Gasleitung durchströmenden Erdgas umströmt wird. Dabei verdampft das flüssige Odoriermittel und wird von dem Erdgas aufgenommen.Natural gas is usually supplied in gas transport networks (long-distance transport lines) without odorants. Odorization is then carried out by the gas network operator of the gas distribution network in question when the gas is removed from the gas transport network and its pressure is reduced to the pressure prevailing in the gas distribution network. For this purpose, a liquid odorant is added via an odorizing system in a local gas pressure control and measuring system (GDRM system). The addition is made depending on the size of a standardized gas volume flow calculated from the data from the gas meter as well as the gas temperature and the gas pressure. An appropriate amount of odorant is fed by means of a pulse-controlled dosing pump to an injection nozzle, which is designed as an immersion tube inserted into the gas line. In Germany, for example, the odorant is fed to the gas flow with a value of at least 10 mg/m 3 gas volume. It is important to ensure that a predetermined limit value, for example 10 mg/m 3 , is not undercut during the entire transport of the gas. The odorant is intermittently fed to the dip tube inserted into the gas line, with the natural gas flowing through the gas line flowing around the dip tube. The liquid odorant evaporates and is absorbed by the natural gas.

Da das Odoriermittel bei der Eindüsung in das Tauchrohr nicht zerstäubt wird und das Odoriermittel diskontinuierlich bzw. intermittierend in Gewichtskraftrichtung dem Tauchrohr zugeführt wird, ist nicht ausgeschlossen, dass das Odoriermittel nicht an dem oder in dem Tauchrohr verdunstet und dass nennenswerte Mengen flüssigem Odoriermittels durch den Gasstrom mitgerissen werden und unkontrolliert in der Gasleitung verteilt werden. So ist es in der Praxis bereits aufgetreten, dass sich nennenswerte Mengen flüssigen Odoriermittels unterhalb der Impfdüse in der Gasleitung sammeln.Since the odorant is not atomized when injected into the dip tube and the odorant is fed discontinuously or intermittently into the dip tube in the direction of gravity, it cannot be ruled out that the odorant does not evaporate on or in the dip tube and that significant amounts of liquid odorant are carried along by the gas flow and distributed uncontrollably in the gas line. In practice, it has already occurred that significant amounts of liquid odorant collect below the injection nozzle in the gas line.

Da die Dosierung bedingt durch die Verwendung impulsgesteuerter Dosierpumpen diskontinuierlich erfolgt, sind die bekannten Odoriereinrichtungen mit dem Nachteil behaftet, dass bereits vor dem Verdunsten des Odoriermittels im Bereich der Impfstelle in der Gasleitung eine Nachdosierung erfolgen kann, sodass mit den bekannten Odoriereinrichtungen die Mindestodiermittelkonzentration im Gasstrom nur durch systematische Überdosierung sichergestellt werden kann. Dies ist unter Umweltgesichtspunkten und unter Kostengesichtspunkten weder sinnvoll noch wünschenswert.Since the dosing is discontinuous due to the use of pulse-controlled dosing pumps, the known odorizing devices have the disadvantage that additional dosing can take place before the odorant evaporates in the area of the injection point in the gas line, so that with the known odorizing devices the minimum odorant concentration in the gas stream can only be ensured by systematic overdosing. From an environmental and cost perspective, this is neither sensible nor desirable.

Die US 5 304 327 A zeigt eine Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms in einem Gasnetz umfassend eine an einer Gasleitung angeordnete Einspeiseeinrichtung, die ein Odoriermittel in einen Verdunstungskörper einbringt. Der Verdunstungskörper, der sich innerhalb der Gasleitung befindet, ist durch ein zylindrisches, perforiertes Rohr ausgestaltet innerhalb dessen Stahlwolle angeordnet ist.The US 5 304 327 A shows a device for odorizing a gas flow in a gas network comprising a feed device arranged on a gas line, which introduces an odorant into an evaporation body. The evaporation body, which is located inside the gas line, is designed as a cylindrical, perforated tube within which steel wool is arranged.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Odorierung eines Gasstroms in einem Gasnetz bereitzustellen, mit welchen die zuvor erwähnten Nachteile behoben werden.The invention is therefore based on the object of providing a device and a method for odorizing a gas stream in a gas network, with which the aforementioned disadvantages are eliminated.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms in einem Gasnetz sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, mit welchem eine effektivere Dosierung des flüssigen Odoriermittels in den Gasstrom in Abhängigkeit der Größe eines durch die Gasleitung des Gasnetzes geförderten Gasvolumenstroms möglich ist.The invention is based in particular on the object of providing a device for odorizing a gas flow in a gas network and a corresponding method with which a more effective dosing of the liquid odorant into the gas flow is possible depending on the size of a gas volume flow conveyed through the gas line of the gas network.

Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The problem is solved with the features of claim 1 and with the features of Claim 8. Advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.

Eine Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms in einem Gasnetz nach der Erfindung umfasst Mittel zur Bevorratung und Dosierung eines flüssigen Odoriermittels in Abhängigkeit der Größe eines durch eine Gasleitung des Gasnetzes geförderten Gasvolumenstroms, Mittel zur Injektion des Odoriermittels in die Gasleitung, wenigstens eine Einspeiseeinrichtung, die in der Gasleitung angeordnet ist sowie wenigstens einen gasdurchströmbaren und mit Odoriermittel benetzbaren Verdunstungskörper, der sich innerhalb der Gasleitung erstreckt und der wenigstens 50% des freien Querschnitts der Gasleitung ausfüllt, wobei die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung relativ zu den Verdünstungskörper so angeordnet ist, dass das aus der Impfdüse austretende Odoriermittel den Verdünstungskörper benetzt. Die Einspeiseeinrichtung ist vorzugsweise als Impfdüse ausgebildet.A device for odorizing a gas flow in a gas network according to the invention comprises means for storing and dosing a liquid odorant depending on the size of a gas volume flow conveyed through a gas line of the gas network, means for injecting the odorant into the gas line, at least one feed device which is arranged in the gas line and at least one evaporation body through which gas can flow and which can be wetted with odorant, which extends within the gas line and which fills at least 50% of the free cross section of the gas line, wherein the at least one feed device is arranged relative to the evaporation body such that the odorant emerging from the inoculation nozzle wets the evaporation body. The feed device is preferably designed as an inoculation nozzle.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung unterscheidet sich insbesondere dadurch vom Stand der Technik, dass ein gasdurchströmbarer und mit Odoriermittel benetzbarer Verdünstungskörper vorgesehen ist, der sich über einen wesentlichen Teil des freien Querschnitts der Gasleitung erstreckt und diesen Querschnitt so ausfüllt, dass dieser vollständig von dem durch die Gasleitung geführten Gasvolumenstrom zwangsdurchströmt ist, wobei der Verdünstungskörper eine erhöhte Oberfläche aufweist, die mit dem flüssigen Odoriermittel benetzbar ist, sodass letztendlich sichergestellt ist, dass das aus der Impfdüse austretende Odoriermittel nicht in Tropfenform mit dem Gasstrom mitgerissen wird, sodass eine quasi kontinuierliche Verdünstung des Odoriermittels erzielt werden kann, obwohl das Odoriermittel in flüssiger Form diskontinuierlich auf den Verdunstungskörper aufgebracht wird.The device according to the invention differs from the prior art in particular in that an evaporation body is provided through which gas can flow and which can be wetted with odorant, which extends over a substantial part of the free cross-section of the gas line and fills this cross-section in such a way that it is completely forced through by the gas volume flow guided through the gas line, wherein the evaporation body has a raised surface which can be wetted with the liquid odorant, so that it is ultimately ensured that the odorant emerging from the inoculation nozzle is not entrained in droplet form with the gas flow, so that a quasi-continuous evaporation of the odorant can be achieved, although the odorant is applied discontinuously to the evaporation body in liquid form.

Der Vorteil dieser Vorrichtung liegt auf der Hand, trotz stoßweiser oder intermittierender Zuführung flüssigen Odoriermittels wird ein annährend kontinuierlicher Verdampfungsmassenstrom erzeugt, und zwar durch die Bereitstellung einer erhöhten Verdunstungsfläche und einer erhöhten Benetzungskapazität bzw. Rückhaltekapazität für das Odoriermittel, und zwar unmittelbar im Bereich der Impfstelle bzw. im Bereich der Injektion des Odoriermittels in die Gasleitung.The advantage of this device is obvious: despite the intermittent or bursty supply of liquid odorant, an almost continuous evaporation mass flow is generated by providing an increased evaporation surface and an increased wetting capacity or retention capacity for the odorant, directly in the area of the injection point or in the area of the injection of the odorant into the gas line.

Ein Odoriermittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise eine schwefelhaltige Verbindung wie Tetrahydrothiophen oder Ethylmercaptan oder Butylmercaptan oder auch schwefelarme und schwefelfreie organische Verbindungen auf Acrylatbasis in Betracht kommen.An odorant within the meaning of the present invention can be, for example, a sulfur-containing compound such as tetrahydrothiophene or ethyl mercaptan or butyl mercaptan or also low-sulfur and sulfur-free organic compounds based on acrylate.

Als Mittel zur Dosierung und Injektion des Odoriermittels im Sinne der Erfindung kommt beispielsweise eine impulsgesteuerte Dosierpumpe in Betracht, beispielsweise als Kolbenpumpe, die über einen Impulsgeber gesteuert wird, wobei der Impulsgeber einen Steuerimpuls von einem Gaszähler bzw. einem Zustandmengenumwerter erhalten kann, der über einen Impulswandler aufbereitet wird.A means for dosing and injecting the odorant within the meaning of the invention can be, for example, a pulse-controlled dosing pump, for example a piston pump, which is controlled via a pulse generator, wherein the pulse generator can receive a control pulse from a gas meter or a state quantity converter, which is processed via a pulse converter.

Als Einspeiseeinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung kommt beispielsweise eine einfache Lochdüse in Betracht, die beispielsweise einen Lochdurchmesser zwischen 0,05 mm und 2 mm aufweisen kann.A simple hole nozzle, for example, which can have a hole diameter between 0.05 mm and 2 mm, can be considered as a feed device within the meaning of the present invention.

Der Verdunstungskörper gemäß der Erfindung ist nicht Teil der Einspeiseeinrichtung oder eines an der Einspeiseeinrichtung angeschlossenen Tauchrohres wie dies im Stand der Technik bekannt ist.The evaporation body according to the invention is not part of the feed device or of a dip tube connected to the feed device as is known in the prior art.

Als Verdunstungskörper kann im einfachsten Fall eine im Gasstrom angeordnete Prallfläche, beispielweise in Form eines Lochblechs, vorgesehen sein. Alternativ kann als Verdunstungskörper ein Metallsieb oder ein feinmaschiges Metallgitter vorgesehen sein..In the simplest case, an impact surface arranged in the gas flow, for example in the form of a perforated plate, can be provided as the evaporation body. Alternatively, a metal sieve or a fine-mesh metal grid can be provided as the evaporation body.

Bei einer vorteilhaften und zweckmäßigen Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verdunstungskörper sich über die gesamte lichte Weite und vorzugsweise über den gesamten lichten Querschnitt der Gasleitung erstreckt.In an advantageous and expedient variant of the device according to the invention, it is provided that the evaporation body extends over the entire clear width and preferably over the entire clear cross-section of the gas line.

Als Verdunstungskörper ist ein offenporiger Schaumkörper vorgesehen, der eine gewisse Eigenstabilität aufweist undein Hartschaumkörper ist.An open-pored foam body is provided as the evaporation body, which has a certain inherent stability and is a rigid foam body.

Geeignet und zweckmäßig als Verdunstungskörper im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Schaumkörper, die eine durchströmbare Makroporenstruktur aufweisen.Suitable and expedient as evaporation bodies within the meaning of the present invention are foam bodies which have a permeable macropore structure.

Unter einer Makroporenstruktur im Sinne der Erfindung ist offene Porenstruktur mit einem Porendurchmesser in der Größenordnung von Millimetern zu verstehen, beispielsweise können die Poren des Verdunstungskörpers einen Durchmesser zwischen 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise zwischen 4 mm und 5 mm aufweisen.A macropore structure in the sense of the invention is to be understood as an open pore structure with a pore diameter in the order of millimeters; for example, the pores of the evaporation body can have a diameter between 1 mm and 10 mm, preferably between 4 mm and 5 mm.

Der Porendurchmesser der Makroporenstruktur des Schaumkörpers gemäß der Erfindung liegt vorzugsweise in der Größenordnung von Hundersteln des Innendurchmessers der Gasleitung.The pore diameter of the macropore structure of the foam body according to the invention is preferably in the order of hundredths of the inner diameter of the gas line.

Die Gasleitung kann beispielsweise einen Innendurchmesser von 1000 mm bis 3000 mm aufweisen, in diesem Fall kann der Porendurchmesser des Schaumköpers zwischen 3 mm und 6 mm betragen, sodass durch den Verdunstungskörper innerhalb der Gasleitung keine nennenswerten Druckverluste erzeugt werden.For example, the gas line can have an inner diameter of 1000 mm to 3000 mm, in which case the pore diameter of the foam body should be between 3 mm and 6 mm, so that no significant pressure losses are generated by the evaporation body within the gas line.

Zweckmäßig ist es, wenn der Schaumkörper als Metallschaum ausgebildet ist, beispielsweise als Aluminiumschaum. Alternativ kommen Metallschäume auf Eisen- oder Nickelbasis in Betracht. Beispielsweise können solche Metallschäume Anwendung finden, die im Schlickerreaktionsschaumsinter-Verfahren aus Eisenbasis- und Nickelbasispulver hergestellt wurden.It is useful if the foam body is made of metal foam, for example aluminum foam. Alternatively, iron- or nickel-based metal foams can be considered. For example, metal foams that have been produced using the slip reaction foam sintering process from iron-based and nickel-based powder can be used.

Im Rahmen der Erfindung können als Schaumkörper allerdings auch Kunststoffschaumkörper vorgesehen sein.Within the scope of the invention, however, plastic foam bodies can also be provided as foam bodies.

Schließlich kann als Verdunstungskörper auch ein durchströmbares Gehäuse vorgesehen sein, welches eine Faserfüllung oder eine Lamellenstruktur umfasst.Finally, a flow-through housing comprising a fiber filling or a lamellar structure can also be provided as an evaporation body.

Als Faserfüllung kann beispielsweise eine Metallwolle oder eine Stahlwolle vorgesehen sein. Alternativ hierzu können chemisch beständige Kunststofffasern in einem mit Durchströmungsöffnungen versehenen Gehäuse angeordnet sein.Metal wool or steel wool, for example, can be used as the fiber filling. Alternatively, chemically resistant plastic fibers can be arranged in a housing with flow openings.

Auch wenn vorstehend von wenigstens einer Einspeiseeinrichtung die Rede ist, kann im Rahmen der Erfindung eine Anordnung von mehreren Einspeiseeinrichtungen vorgesehen sein, die beispielsweise über den Querschnitt der Gasleitung verteilt angeordnet sein können.Even if at least one feed device is mentioned above, an arrangement of several feed devices can be provided within the scope of the invention, which can be arranged, for example, distributed over the cross-section of the gas line.

Alternativ kann die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung am Umfang der Gasleitung in die Gasleitung münden, wobei auch in diesem Falle mehrere Einspeiseeinrichtungen über ein Kreisbogensegment der Gasleitung verteilt angeordnet sein können.Alternatively, the at least one feed device can open into the gas line at the circumference of the gas line, in which case also several feed devices can be arranged distributed over a circular arc segment of the gas line.

Die Einspeiseeinrichtung ist innerhalb des Verdunstungskörpers angeordnet.The feed device is arranged inside the evaporation body.

Schließlich kann bei einer Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen sein, dass der Verdunstungskörper in einer durchströmbaren und vorzugsweise austauschbaren Kassette angeordnet ist. Eine solche Variante der Anordnung des Verdunstungskörpers kann auch dann vorgesehen sein, wenn der Verdunstungskörper in Form eines Hartschaums selbsttragend stabil ausgebildet ist.Finally, in a variant of the device according to the invention, it can be provided that the evaporation body is arranged in a flow-through and preferably exchangeable cassette. Such a variant of the arrangement of the evaporation body can also be provided if the evaporation body is designed to be self-supporting and stable in the form of a rigid foam.

Bei einer vorteilhaften und zweckmäßigen Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung am führenden Ende eines sich radial in die Gasleitung erstreckenden Tauchrohrs angeordnet ist und eine Mündung der Einspeiseeinrichtung etwa co-axial zur Längsmittelachse und vorzugsweise in der Längsmittelachse der Gasleitung ausgerichtet ist.In an advantageous and expedient embodiment of the device according to the invention, it is provided that the at least one feed device is arranged at the leading end of a dip tube extending radially into the gas line and an opening of the feed device is aligned approximately coaxially to the longitudinal center axis and preferably in the longitudinal center axis of the gas line.

Bei einer weiteren vorteilhaften Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung am Umfang der Gasleitung in eine hierfür vorgesehene Anschlussmuffe eingesetzt ist.In a further advantageous variant of the device according to the invention, it can be provided that the at least one feed device is inserted on the circumference of the gas line into a connection sleeve provided for this purpose.

Die Anschlussmuffe kann beispielsweise als Entnahmeschleuse für die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung oder für ein mit der wenigstens einen Einspeiseeinrichtung versehenes Tauchrohr ausgebildet sein.The connection sleeve can be designed, for example, as a removal lock for the at least one feed device or for an immersion pipe provided with the at least one feed device.

Unter einer Entnahmeschleuse im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Rohrabschnitt zu verstehen, der dichtend an die Anschlussmuffe angeschlossen ist und der in Bezug auf die Gasleitung hermetisch absperrbar ist, sodass die Einspeiseeinrichtung im laufenden Betrieb der Gasleitung, d. h. ohne die Gasleitung abschiebern zu müssen, austauschbar ist. Ein Austausch im drucklosen Zustand ist selbstverständlich auch möglich.A withdrawal lock in the sense of the present invention is understood to be a pipe section that is connected to the connection sleeve in a sealing manner and that can be hermetically sealed with respect to the gas line, so that the feed device can be replaced while the gas line is in operation, i.e. without having to shut off the gas line. Replacement in a depressurized state is of course also possible.

Hierzu kann dann vorgesehen sein, die Einspeiseeinrichtung in die Entnahmeschleuse zu verbringen, die Entnahmeschleuse gegenüber der Gasleitung abzusperren und dann die Einspeiseeinrichtung aus der Entnahmeschleuse zu entnehmen.For this purpose, it may be necessary to move the feed device into the extraction lock, to close off the extraction lock from the gas line and then to remove the feed device from the extraction lock.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird weiterhin gelöst, durch ein Verfahren zur Odorierung eines Gasstroms umfassend die Dosierung und Injektion eines flüssigen Odoriermittels in einen Gasstrom in Abhängigkeit der Größe des durch die Gasleitung geförderten Gasvolumenstroms, wobei das Verfahren das Benetzen wenigstens eines innerhalb des Gasstroms angeordneten, porösen, gasdurchströmten Verdunstungskörpers mit dem Odoriermittel umfasst, wobei zumindest der überwiegende Anteil des Gasvolumenstroms durch den Verdunstungskörper hindurchgeführt wird und der Verdunstungskörper mit einer in Abhängigkeit der Höhe des Gasvolumenstroms dosierten Menge des Odoriermittels intermittierend benetzt wird.The object underlying the invention is further achieved by a method for odorizing a gas stream comprising the metering and injection of a liquid odorant into a gas stream depending on the size of the gas volume flow conveyed through the gas line, wherein the method comprises wetting at least one porous, gas-flowing evaporation body arranged within the gas stream with the odorant, wherein at least the predominant portion of the gas volume flow is passed through the evaporation body and the evaporation body is intermittently wetted with an amount of odorant metered depending on the level of the gas volume flow.

Bevorzugt wird das Odoriermittel in Schwerkraftrichtung auf den Verdunstungskörper verrieselt.Preferably, the odorant is trickled onto the evaporation body in the direction of gravity.

Alternativ kann das in dem Verdunstungskörper vernebelt werden.Alternatively, it can be nebulized in the evaporation body.

Unter Vernebelung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Zerstäubung mittels einer bekannten Einstoff-Druckdüse zu verstehen, die eine Zerteilung der Flüssigkeit in feine Tropfen mit einer verhältnismäßig engen Tropfengrößenverteilung bewirkt. Hierzu können beispielsweise turbulenz- und strahlbildende oder lamellenbildende Düsen Anwendung finden.In the context of the present invention, atomization is understood to mean atomization by means of a known single-component pressure nozzle, which enables the liquid to be divided into fine droplets with a relatively narrow droplet size distribution. Turbulence and jet-forming or lamella-forming nozzles can be used for this purpose.

Unter Eindüsen im Sinne der vorliegenden Erfindung wird das Einbringen der Flüssigkeit durch eine Düsenöffnung beispielsweise mit einem Lochdurchmesser zwischen 0,05 und 0,2 mm verstanden, wobei das Eindüsen ohne zusätzliche kinetische Maßnahmen zur Tropfenzerteilung erfolgt.Injecting in the sense of the present invention means introducing the liquid through a nozzle opening, for example with a hole diameter between 0.05 and 0.2 mm, wherein the injection takes place without additional kinetic measures for droplet dispersion.

Das zuvor beschriebene Verfahren wird unter Verwendung der Vorrichtung mit den zuvor beschriebenen Merkmalen durchgeführt.The method described above is carried out using the device with the features described above.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.The invention is explained below with reference to two embodiments shown in the drawings.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer in einer Gasdruckregel- und Messstation,
  • 2 eine perspektivische Ansicht eines Rohrleitungsabschnitts einer Gasleitung mit einer Impfdüse gemäß der Erfindung,
  • 3 eine Stirnansicht des in 2 dargestellten Rohrleitungsabschnitts,
  • 4 einen Längsschnitt entlang der Linien IV-IV des in 3 dargestellten Rohrleitungsabschnitts, wobei die Darstellung ein erstes nicht erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel zeigt, und
  • 5 eine der 4 entsprechende Ansicht, wobei die Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung zeigt.
Show it:
  • 1 a schematic representation of a gas pressure control and measuring station,
  • 2 a perspective view of a pipe section of a gas line with an injection nozzle according to the invention,
  • 3 a front view of the 2 shown pipeline section,
  • 4 a longitudinal section along lines IV-IV of the 3 shown pipeline section, the illustration showing a first embodiment not according to the invention, and
  • 5 one of the 4 corresponding view, the illustration showing a second embodiment according to the invention.

Es wird zunächst Bezug genommen auf die 1, die den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms gemäß der Erfindung veranschaulicht. Mit 1 ist ein Rohrleitungsabschnitt der Gasleitung 2 bezeichnet, der in Strömungsrichtung des Gases einem Gaszähler 3 nachgeschaltet ist. Die Vorrichtung zur Odorierung ist beispielsweise in einer GDRM-Anlage eines örtlichen Gasverteilnetzes angeordnet. In der Gasleitung 2 wird vorliegend aus einem Hochdrucktransportnetz Erdgas für das Gasdruckverteilnetz mit einem reduzierten Druck bereitgestellt.First, reference is made to the 1 , which illustrates the basic structure of a device for odorizing a gas flow according to the invention. 1 designates a pipe section of the gas line 2, which is connected downstream of a gas meter 3 in the direction of flow of the gas. The device for odorizing is arranged, for example, in a GDRM system of a local gas distribution network. In the gas line 2, natural gas is provided at a reduced pressure from a high-pressure transport network for the gas pressure distribution network.

In Strömungsrichtung hinter dem Gaszähler 3 wird ein flüssiges Odoriermittel beispielsweise in Form von THT in die Gasleitung 2 über eine als Impfdüse 4 ausgebildete Einspeiseeinrichtung 4 eingebracht. Das Odoriermittel kann über die Impfdüse 4 in den Gasstrom eingespritzt, eingetropft und zerstäubt werden, je nach Auslegung der Impfdüse 4.In the flow direction behind the gas meter 3, a liquid odorant, for example in the form of THT, is introduced into the gas line 2 via a feed device 4 designed as an injector nozzle 4. The odorant can be injected, dripped in and atomized into the gas stream via the injector nozzle 4, depending on the design of the injector nozzle 4.

Das Odoriermittel wird einem Odoriermittelgebinde 5 entnommen und der Impfdüse 4 über eine Dosierpumpe 6 zugeführt. Die Dosierpumpe 6 ist über ein Steuergerät 7 mit dem Gaszähler 3 verbunden. Der Gaszähler 3 liefert über einen Zustandsmengenumwerter 8 eine Information an einen in der Figur nicht dargestellten Impulsgeber, der wiederum Steuerimpulse an das Steuergerät 7 vermittelt. Über das Steuergerät 7 erhält die Dosierpumpe 6 entsprechende Ansteuerungssignale, die jeweils in Injektionshübe der beispielsweise als Kolbenpumpen ausgebildeten Dosierpumpe 6 umgesetzt werden. Der Impulsgeber kann beispielsweise als Torzähler oder dergleichen ausgebildet sein.The odorant is taken from an odorant container 5 and fed to the injection nozzle 4 via a metering pump 6. The metering pump 6 is connected to the gas meter 3 via a control unit 7. The gas meter 3 supplies information via a state quantity converter 8 to a pulse generator (not shown in the figure), which in turn transmits control pulses to the control unit 7. The metering pump 6 receives corresponding control signals via the control unit 7, which are each converted into injection strokes of the metering pump 6, which is designed, for example, as a piston pump. The pulse generator can be designed, for example, as a gate counter or the like.

Der dem Gaszähler nachgeschaltete Rohrleitungsabschnitt 1 ist perspektivisch in 2 dargestellt. Dieser kann beispielsweise eine umfänglich vorgesehene Anschlussmuffe 10 in Form einer Anschweißmuffe aufweisen, in welche die Impfdüse 4 eingesetzt ist.The pipe section 1 downstream of the gas meter is shown in perspective 2 This can, for example, have a circumferentially provided connection sleeve 10 in the form of a welded sleeve, into which the vaccination nozzle 4 is inserted.

Im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß der 3 und 4 umfasst die Impfdüse 4 einen Düsenkörper, der in das führende Ende eines Tauchrohres eingesetzt ist oder an diesem vorgesehen ist. Das Tauchrohr 11 und der Düsenkörper können einstückig ausgebildet sein, diese können allerdings auch mehrteilig ausgebildet sein. Der Einfachheit halber wird im Folgenden die gesamte Anordnung bestehend aus Tauchrohr 11 und Düsenkörper als Impfdüse 4 bezeichnet.In the case of the embodiment according to the 3 and 4 the inoculation nozzle 4 comprises a nozzle body which is inserted into the leading end of a dip tube or is provided on the latter. The dip tube 11 and the nozzle body can be designed as one piece, but they can also be designed in multiple parts. For the sake of simplicity, the entire arrangement consisting of dip tube 11 and nozzle body is referred to below as the inoculation nozzle 4.

Das Tauchrohr 11 erstreckt sich etwa bis in die Längsmittelachse des Rohrleitungsabschnitts 1 und die Mündung der Impfdüse 4 ist co-axial zur Längsmittelachse des Rohrleitungsabschnitts 1 ausgerichtet. Diese kann sich, muss sich jedoch nicht, in der Längsmittelachse des Rohrleitungsabschnitts erstrecken.The immersion pipe 11 extends approximately to the longitudinal center axis of the pipe section 1 and the mouth of the injection nozzle 4 is aligned coaxially to the longitudinal center axis of the pipe section 1. This can, but does not have to, extend in the longitudinal center axis of the pipe section.

In Strömungsrichtung hinter der Impfdüse 4 ist eine den gesamten freien Querschnitt des Rohrleitungsabschnitts 1 ausfüllende Kassette 12 angeordnet, die einen Verdunstungskörper umschließt oder einen Verdunstungskörper bildet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Verdunstungskörper nicht dargestellt, gezeigt ist lediglich die Einfassung des Verdunstungskörpers in Form der Kassette 12, die beispielsweise einen Verdunstungskörper in Form eines Metallschaums/Hartschaums aufnehmen kann. In diesem Fall ist nur eine randseitige Einfassung des scheibenförmigen Verdünstungskörpers erforderlich. Die Kassette 12 bildet nur eine umfängliche und randseitige Einfassung.In the direction of flow behind the inoculation nozzle 4, a cassette 12 is arranged which fills the entire free cross-section of the pipe section 1 and encloses an evaporation body or forms an evaporation body. In the embodiment shown, the evaporation body is not shown; only the enclosure of the evaporation body is shown in the form of the cassette 12, which can accommodate an evaporation body in the form of a metal foam/rigid foam, for example. In this case, only an edge enclosure of the disk-shaped evaporation body is required. The cassette 12 only forms a circumferential and edge enclosure.

Die Kassette 12 kann allerdings auch als allseits geschlossene Dose ausgebildet sein und mit einer Füllung, beispielsweise in Form von Stahlwolle oder dergleichen versehen sein und so insgesamt einen Verdunstungskörper im Sinne der vorliegenden Erfindung bilden. In diesem Falle sind die frontseitige und rückseitige Begrenzung der Kassette 12 (scheibenförmig) als Lochbleche oder Siebe ausgebildet.However, the cassette 12 can also be designed as a box that is closed on all sides and can be filled with a filling, for example in the form of steel wool or the like, and thus form an evaporation body in the sense of the present invention. In this case, the front and rear boundaries of the cassette 12 (disk-shaped) are designed as perforated plates or sieves.

Wie insbesondere der 4 zu entnehmen ist, wird das über die Impfdüse 4 in den Gasstrom eingebrachte Odoriermittel vom Gasstrom mitgenommen, sodass es den in Strömungsrichtung nachgeschalteten Verdunstungskörper benetzt.As in particular the 4 As can be seen, the odorant introduced into the gas stream via the inoculation nozzle 4 is entrained by the gas stream so that it wets the evaporation body downstream in the direction of flow.

Über den Verdunstungskörper erfolgt eine sukzessive Abgabe des Odoriermittel an den Gasstrom.The odorant is gradually released into the gas stream via the evaporation body.

Eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in 5 dargestellt. Aus Gründen der Vereinfachung ist dort nur ein Längsschnitt durch den Rohrleitungsabschnitt 1 entsprechend der 4 dargestellt, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.An alternative embodiment of the device according to the invention is described in 5 For reasons of simplification, only a longitudinal section through the pipeline section 1 is shown there, corresponding to the 4 with identical components being provided with identical reference numerals.

Bei der in 5 dargestellten Variante der Vorrichtung zur Odorierung gemäß der Erfindung ist die Impfdüse 4 oberhalb des Verdunstungskörpers bzw. oberhalb der Kassette 12 angeordnet, wobei die Düsenöffnung der Impfdüse 4 in etwa senkrecht in Bezug auf die gedachte Längsmittelachse des Rohrleitungsabschnitts 1 ausgerichtet ist und diese unmittelbar oberhalb des Verdunstungskörpers in den Rohrleitungsabschnitt 1 einmündet, sodass das aus der Impfdüse 4 austretende Odoriermittel unmittelbar in den Verdunstungskörper bzw. in die Kassette 12 verrieselt.At the 5 In the variant of the device for odorization according to the invention shown, the inoculation nozzle 4 is arranged above the evaporation body or above the cassette 12, wherein the nozzle opening of the inoculation nozzle 4 is aligned approximately vertically with respect to the imaginary longitudinal center axis of the pipe section 1 and this opens into the pipe section 1 directly above the evaporation body, so that the odorant emerging from the inoculation nozzle 4 trickles directly into the evaporation body or into the cassette 12.

Obwohl in den beiden zuvor beschrieben Ausführungsbeispielen der Verdunstungskörper (nicht gezeigt) wenigstens umfänglich von einer Kassette 12 eingefasst ist, ist die Erfindung so zu verstehen, dass der Verdunstungskörper unmittelbar in den Rohrleitungsabschnitt 1 an der betreffenden Stelle eingesetzt sein kann.Although in the two previously described embodiments the evaporation body (not shown) is at least circumferentially enclosed by a cassette 12, the invention is to be understood in such a way that the evaporation body can be inserted directly into the pipe section 1 at the relevant location.

Abgesehen von dem Unterschied zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, dass bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Impfdüse 4 stromaufwärts des Verdunstungskörpers angeordnet ist und beim zweiten Ausführungsbeispiel die Impfdüse 4 bezogen auf die Gasströmung auf der gleichen Höhe mit dem Verdunstungskörper und oberhalb dessen angeordnet ist, entsprechen die Merkmale der beiden Ausführungsformen der Erfindung einander, insbesondere kann die Ausbildung des Verdunstungskörpers gleich sein.Apart from the difference between the first and second embodiments that in the first embodiment the inoculation nozzle 4 is arranged upstream of the evaporation body and in the second embodiment the inoculation nozzle 4 is arranged at the same height as the evaporation body and above it with respect to the gas flow, the features of the two embodiments of the invention correspond to one another, in particular the design of the evaporation body can be the same.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
RohrleitungsabschnittPipeline section
22
GasleitungGas pipeline
33
GaszählerGas meter
44
Einspeiseeinrichtung, ImpfdüseFeed device, vaccination nozzle
55
OdoriermittelgebindeOdorant containers
66
DosierpumpeDosing pump
77
SteuergerätControl unit
88th
ZustandsmengenumwerterState quantity converter
1010
AnschlussmuffeConnection sleeve
1111
TauchrohrDip tube
1212
Kassettecassette

Claims (10)

Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms in einem Gasnetz umfassend Mittel zur Bevorratung und Dosierung eines flüssigen Odoriermittels in Abhängigkeit der Größe eines durch die Gasleitung (2) des Gasnetzes geförderten Gasvolumenstroms, Mittel zur Injektion des Odoriermittels in die Gasleitung (2), wenigstens eine Einspeiseeinrichtung (4), die in der Gasleitung (2) angeordnet ist sowie wenigstens einen gasdurchströmbaren und mit Odoriermittel benetzbaren Verdunstungskörper, der sich innerhalb der Gasleitung (2) erstreckt und der wenigstens 50% des freien Querschnitts der Gasleitung (2) ausfüllt, wobei die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung (4) relativ zu dem Verdünstungskörper so angeordnet ist, dass das aus der Einspeiseeinrichtung (4) austretende Odoriermittel den Verdunstungskörper benetzt, wobei die Einspeisevorrichtung (4) innerhalb des Verdunstungskörpers angeordnet ist, der Verdunstungskörper als offenporiger Schaumkörper ausgebildet ist, wobei der Schaumkörper ein Hartschaumkörper ist.Device for odorizing a gas flow in a gas network, comprising means for storing and dosing a liquid odorant depending on the size of a gas volume flow conveyed through the gas line (2) of the gas network, means for injecting the odorant into the gas line (2), at least one feed device (4) which is arranged in the gas line (2) and at least one evaporation body through which gas can flow and which can be wetted with odorant, which extends within the gas line (2) and which fills at least 50% of the free cross section of the gas line (2), wherein the at least one feed device (4) is arranged relative to the evaporation body such that the odorant emerging from the feed device (4) wets the evaporation body, wherein the feed device (4) is arranged within the evaporation body, the evaporation body is designed as an open-pore foam body, wherein the foam body is a rigid foam body. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdunstungskörper sich über die gesamte lichte Weite und vorzugsweise über den gesamten lichten Querschnitt der Gasleitung (2) erstreckt.Device according to Claim 1 , characterized in that the evaporation body extends over the entire clear width and preferably over the entire clear cross-section of the gas line (2). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumkörper eine durchströmbare Makroporenstruktur aufweist und dass dieser vorzugsweise als Metallschaum ausgebildet ist.Device according to Claim 1 , characterized in that the foam body has a permeable macropore structure and that it is preferably designed as a metal foam. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdunstungskörper in einer durchströmbaren und vorzugsweise austauschbaren Kassette (12) angeordnet ist.Device according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the evaporation body is arranged in a flow-through and preferably exchangeable cassette (12). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung (4) am führenden Ende eines sich radial in die Gasleitung erstreckenden Tauchrohres (11) angeordnet ist und eine Mündung der Einspeiseeinrichtung (4) etwa co-axial zur Längsmittelachse und vorzugsweise etwa in der Längsmittelachse der Gasleitung (2) ausgerichtet ist.Device according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the at least one feed device (4) is arranged at the leading end of a radially extending into the gas line dip tube (11) and an opening of the feed device (4) is aligned approximately co-axially to the longitudinal center axis and preferably approximately in the longitudinal center axis of the gas line (2). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung (4) am Umfang der Gasleitung (2) in eine Anschlussmuffe (10) eingesetzt ist.Device according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the at least one feed device (4) is inserted into a connection sleeve (10) on the circumference of the gas line (2). Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussmuffe (10) als Entnahmeschleuse für die wenigstens eine Einspeiseeinrichtung (4) oder einen mit der wenigstens einen Einspeiseeinrichtung (4) versehenes Tauchrohr (11) ausgebildet ist.Device according to Claim 6 , characterized in that the connecting sleeve (10) is designed as a removal lock for the at least one feed device (4) or an immersion pipe (11) provided with the at least one feed device (4). Verfahren zur Odorierung eines Gasstroms umfassend die Dosierung und die Injektion eines flüssigen Odoriermittels in einem Gasstrom in Abhängigkeit der Größe des durch die Gasleitung geförderten Gasvolumenstroms, wobei das Verfahren das Benetzen wenigstens eines innerhalb des Gasstroms angeordneten porösen, gasdurchströmten Verdunstungskörpers mit dem Odoriermittel umfasst, wobei der überwiegende Anteil des Gasvolumenstroms durch den Verdunstungskörper hindurchgeführt wird und der Verdunstungskörper mit einer in Abhängigkeit der Höhe des Gasvolumenstroms dosierten Menge des Odoriermittels vorzugsweise intermittierend benetzt wird, gekennzeichnet durch die Verwendung der Vorrichtungen mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 7.Method for odorizing a gas stream comprising the metering and injection of a liquid odorant in a gas stream depending on the size of the gas volume flow conveyed through the gas line, wherein the method comprises wetting at least one porous, gas-flowing evaporation body arranged within the gas stream with the odorant, wherein the predominant portion of the gas volume flow is passed through the evaporation body and the evaporation body is preferably intermittently wetted with an amount of the odorant metered depending on the level of the gas volume flow, characterized by the use of the devices with the features of one of the Claims 1 until 7 . Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Odoriermittel in Schwerkraftrichtung auf den Verdunstungskörper verrieselt wird.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the odorant is trickled onto the evaporation body in the direction of gravity. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Odoriermittel in den Verdunstungskörper vernebelt wird.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the odorant is nebulized into the evaporation body.
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