DE2210362A1

DE2210362A1 - Selbsttaetiges druckregelventil und dessen anwendung in einer druckgasversorgungsanlage mit verfluessigtem gas

Info

Publication number: DE2210362A1
Application number: DE2210362A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dresler
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1972-03-03
Filing date: 1972-03-03
Publication date: 1973-09-06
Also published as: FR2175034A1; DE2210362C3; DE2210362B2; FR2175034B3; US3890997A

Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

(H 652) H 72/014

Ulb/bd 3. ?. 1972

Selbsttätiges Druekregelventil und dessen Anwendung in einer Druckgasversorgungsanlage mit verflüssigtem Gas

Die Erfindung betrifft ein selbsttätiges Druckregelventil mit einem belastbaren Ventilkc5rper in einem als Drehkörper ausbildbaren Gehäuse sowie die Anwendung derartiger Ventile in einer Druckgasversorgungsanlage mit einem isolierten Tank für bei tiefer Temperatur verflüssigtes Gas. Derartige selbsttätige Druckregelventile sind bereits als Druckaufbau- und Druckabbauregler bekannt geworden. Jedoch werden bisher für Jeden Anwendungsfall besondere Ausführungsformen gebaut, so daß in Anlagen, wie z.B. Druckgasversorgungsanlagen, in denen jede Art der vorstehend aufgeführten Regler erforderlich ist, bisher- auch zwei grundsätzlich verschiedene Bauarten angeordnet werden.

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Die Aufgabe, sowohl die Bauart der Ventile als auch ihre Anordnung innerhalb der Anlagen zu rationalisieren, hat zu der allgemeinen erfinderischen Erkenntnis geführt, daß es möglich ist, z.B. für die drei genannten ίnwendungsarten von Druckregelventilen im wesentlichen ein und dieselbe Ausführungsform bei völliger Gleichheit der überwiegenden Mehrzahl der Teife desselben zu verwenden, so daß sich die Herstellung wesentlich vereinfacht, indem von wenigen Ausnahmen abgesehen, nur noch etwa ein Drittel der bisher benötigten Einzelteile hergestellt werden brauchen. Außerdem können nunmehr im wesentlichen mit ein und denselben Einzelteilen hergestellte Ventile in verschiedenen Funktionen und somit in ein und derselben Anlage mehrfach angeordnet werden_s so daß sich die Produktionszahl für diese eine AusfUhrungsform gegenüber den Produktionszahlen für die bisherigen verschiedenen Ausführungsformen vervielfacht, wodurch wiederum insgesamt beträchtliche Einsparungsund Verbllligungsmaßnahmen möglich sind.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird für ein Ventil der vorbeschriebenen Art vorgeschlagen, daß der Ventilkörper in einer Doppelkegelform ausgeführt ist und ein Ring fallweise als Ventilsitzring für eine der beiden Dichtflächen am Doppelkegel des Ventilkörpers in das zweiteilig ausgeführte Ventilgehäuse einspannbar ist, wodurch das Ventil jeweils als Druckaufbau- und Druckabbauregler und als Überdruckventil verwendbar

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ist. Als besonders günstige Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß der Ventilsitzring mittels einer Distanzbüchse zwischen zwei miteinander verschraubbare To.-Ie des Ventilgehäuses einspannbar ist. Er kann zweckmäßigerweise aus einem verformbaren Werkstoff, wie PTFE, hergestellt sein.

Das erfindungsgemäße Druckregelventil ist mit besonderem Vorteil in einer Druckgasversorgungsanlage mit einem isolierten Tank für bei tiefer Temperatur verflüssigtes Gas, einer Verdampfungsvorrichtung und einer selbsttätigen Regelvorrichtung für den Druckauf- und -abbau anwendbar. Dazu wird weiter vorgeschlagen, ein als Druckaufbauregler und als Überdruckventil wirkendes Druckregelventil in die Leitung von der Verdampfungsvorrichtung zum Gasraum des Tanks und ein als Druckabbauregler wirkendes Druckregelventii in die Leitung vom Gasraum des Tanks zur Versorgungsleitung anzuordnen. Dabei kann der Druckabbauregler ebenfalls als überdruckventil funktionieren. Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, da3 im wesentlichen aus den gleichen Einzelteilen herstellbare Ventile für die verschiedenartigen Funktionen angewendet werden können, wodurch sich die erforderliche Anzahl an Einzelbauteilen für die Druckregler verschiedener Funktionen wesentlich herabsetzen läßt. Dadurch, daß nunmehr mindestens zwei Ventile gleicher Art anstelle von gleichviel verschiedenen Ventilen verwendbar sind, verdoppelt sich deren Stückzahl bei gleicher

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Anzahl von Anlagen. Im übrigen kann durch die gleichzeitige Funktion eines Druckaufbaureglers als überdruckventil ein eigenes Sicherheitsventil, das bisher diesem in der Leitung vorgeschaltet sein muß, eingespart werden. Mit dem neuen Vorschlag ist eine nennenswerte Einsparung an Bauteilen und eine wesentliche Verbilligung derselben erzielbar.

In den Figuren sind AusfUhrungsbeispiele des erfindungsgemäßen Druckregelventils und einer Druckgasversorgungsanlage mit Anwendung dieser Druckregelventile dargestellt.

Fig. 1 und 2 zeigen Je einen Schnitt durch einen Druckaufbauregler und einen Druckabbauregler, wobei in Funktion und Gestalt gleiche Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind;

Fig. J) zeigt schematisch eine Druckgasversorgungsanlage, für deren Regelung die beiden Reglerarten angewendet sind.

Ein Druckregelventil gemäß Fig. 1 und 2 besteht aus einem aus den im wesentlichen zylindrischen Teilen 1 und 2 zusammenschraubbaren zylindrischen Gehäuse, in dem ein mittels eines Balges 3 gegen die Atmosphäre abgedichteter Ventilkörper angeordnet ist, der einen FUhrungszapfen 5 aufweist, auf den die Kraft einer Schraubendruckfeder 6 über eine Zentrierkugel 7 einwirken kann. Die Kraft der Schraubenfeder 6 bzw. deren Vor-

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spannung ist mittels einer Gewindescheibe 8,einstellbar. Der Balg 3 ist an einem Ende mit dem Gehäuseteil 1 und an seinem anderen Ende mit dem Ventilkörper 4 verlötet, sein Innenraum ist über Entlastungsbohrungen 9 mit dem Federraum und damit mit der Atmosphäre verbunden. Der Ventilkörper 4 ist mit einem Doppelkegel 10 versehen, an dem auf beiden Seiten eine mit dem Ventilsitzring zusammenarbeitende Sitzfläche ausgebildet ist.

In Figur 1 ist die Anordnung des Ventilsitzringes unterhalb des Doppelkegels 10 gezeigt. Dieser Ventilsitzring 11, der aus PTFE hergestellt ist, ist zwischen den beiden Teilen und 2 des Ventilgehäuses eingespannt und macht damit gleichzeitig die Trennfuge zwischen den beiden Teilen gasdicht, so daß an dem Gewinde 13 kein Fluid entweichen kann« Durch eine Distanzhülse 12 ist der Ventilsitzring 11 zusätzlich in Lage gehalten. An dem Teil 1 des Ventilgehäuses ist ein Zuleitungsstutzen 14 angebracht, in derr. ein Reinigungssieb 15 angeordnet ist und an den mittels einer Überwurfmutter 16 eine Zuleitung anbringbar ist. Eine Ableitung 18 ist mittels einer Überwurfmiiter 19 an dem Rohrstutzen 20 am Teil 2 des Ventilgehäuses anbringbar. Das in Figur 1 dargestellte Ventil ist durch die Kraft der Feder 6 geöffnet. Erst wenn ein vorbestimBibarer Wert der Druckdifferenz erreicht ist, überwiegt die pneumatische Kraft, so daß der Ventil..körper 4 an den Si ta 11 angedrückt wird, so daß das Fluid aus der Leitung 17 nicht in die Lei-

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tung 18 gelangen kann, so daß kein Druckaufbau in der Leitung stattfinden kann. Sinkt der eingestellte Druck wieder ab, so überwiegt die Kraft der Feder 6 entgegen der pneumatischen Kraft, so daQ das Ventil wieder öffnet. Um ein Einsperren von Kaltgas vor dem Regler zu verhindern, ist die Sitzfläche vom Ventilkegel 10 in geschlossener Lage größer als die pneumatisch wirksame Fläche des Balges. Steigt der Druck nun in Leitung bei geschlossenem Regler (durch Einsperren von Kaltgas), so wird der Ventilkörper angehoben und der tiBerdruck wird In Leitung 18 abgebaut. Der Druckaufbauregler wirkt dermaßen auch als überdruckventil und damit als Sicherheitsventil.

In Figur 2 ist ein Ventil mit den gleichen Teilen in gleichen Abmessungen wie beim Ventil gemäß Figur 1 gezeigt, bei dem Jedoch die Lage des Ventilsitzringes 21 und der Distanzhlilse 22 so angeordnet sind, daß die andere Seite des Doppelkegels 10 mit detr. Ventilsitz 21 die miteinander korrespondierenden Ventilteile bilden. Im Gegensatz zum Druckaufbauregler gemäß Figur 1 ist der Druckabbauregler gemäß Figur 2 durch die Kraft der Feder 6 geschlossen. Steigt der Druck im Tank, z.B. durch Eigenverdampfung, über den durch die Feder 6 eingestellten Wert, ho überwiegt die pneumatische Kraft und das Ventil wird geöffnet. Es wird durch die Leitung 29 , wenn sie mit dem Gasraum im Tank verbunden ist, Gas über die Leitung 28 sofort zum Verbrauch gegracht. Sinkt der Gasdruck im Tank wieder, schließt

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das Ventil beim Erreichen des eingestellten Wertes. Da die Dichtfläche von Ventilkegel 10 beim Schließen gleichgroß der pneumatisch wirksamen Balgfläche ist, wirkt der Druckabbauregler auch als Überdruckventil, wenn der Druck in der Leitung 29 durch Einsperren von Kaltgas steig; unabhängig vom in der Leitung 28 herrschenden Druck. Dadurch kann ebenfalls ein bisher erforderliches Sicherheitsventil eingespart werden.

Figur 3 zeigt ein Schaltschema einer Druckgasversorgungsanlage mit einem isolierten Tank 31 für bei tiefer Temperatur verflüssigtes Gas, einer Verdampfungsvorrichtung 32 und einer selbsttätigen Regelvorrichtung für den Druckauf- und -abbau, die aus einem Druckaufbauregler 33 und einem Druckabbauregler 34 besteht, wobei der Druckaufbauregler auch als überdruckventil wirkt. In den Tank taucht eine Flüssiggasentnahmeleitung 35 ein, die über ein Absperrventil als Füll- und Entnahmeventil 36 zu einem Verdampfer 37 und aus diesem in eine Verbraucherleitung 38 führt.

Um Flüssigkeit aus dem Tank entnehmen zu können, ist es notwendig, im Gasraum 39 über dem Flüssigkeitsspiegel einen Förderdruck aufzubauen. Dazu wird Flüssigkeit vom Boden des Tanks in den Verdampfer 32 geleitet; das entstehende Gas wird durch ein Absperrventil 40 und den Druckaufbauregler 33, der in diesem Fall geöffnet ist, in die Leitung 41 und über ein Absperrventil 42 durch eine Leitung 43 in den Gasraum des Tanks

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eingespeist, wodurch der Druck im Oasraum erhöht wird. Solange dieser Druckaufbau stattfindet, ist die Druckdifferenz im Druckaufbauregler 33 so groß, daß das Ventil geöffnet bleibt. Falls durch keine Gasentnahme der Druck im Gasraum 39 auf den eingestellten Druck steigt, wird die Druckdifferenz im Druckaufbauregler 33 gering, so daß das Ventil schließt. Weil dadurch kein Gas mehr in den Gasraum 39 gelangen kann, kann keine weitere Drucksteigerung stattfinden.

Steigt der Druck im Gasraum 39» z.B. durch Eigenverdampfung, so öffnet der Druckabbauregler 34 und das gasförmige Fluid wird Über die Leitungen 43 und 41 zur Entnahme geleitet. Nach Erreichen des eingestellten Wertes schließt das Ventil und es wird Über die Tauchleitung 35 Flüssiggas zum Verdampfer 37 gedrückt.

4 Patentansprüche
3 Blatt Zeichnungen

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Claims

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(H 652) H 72/014

Ulb/bd 3· 5. 1972

Patentansprüche

u) Selbsttätiges Druckregelventil mit einem belastbaren Ventilkörper in einem als Drehkörper ausbildbaren Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (4) in einer Doppelkegelform (10) ausgeführt ist und ein Ring (H, 21),fallweise als Ventilsitzring für eine der beiden Dichtflächen am Doppelkegel (10) des Ventilkörpers in das zweiteilig ausgeführte Ventilgehäuse (1, 2) einspannbar ist, wodurch das Ventil jeweils als Druckaufbau- (33) und Druckabbauregler (34), sowie in jeder dieser beiden Ausführungsformen als Überdruckventil verwendbar ist.
2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzring (11, 21) mittels einer Distanzbüchse (12, 22) zwischen zwei miteinander verschraubbaren Teilen (1, 2) des Ventilgehäuses einspannbar 1st.
3. Druckregelventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzring (11, 21) aus einem verformbaren Werkstoff, wie PTFE, hergestellt ist.

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- 10 -

Druckregelventil nach Anspruch 1 bis 3 in einer Druckgasversorgungsanlage mit einem isolierten Tank fUr bei tiefer Temperatur verflüssigtes Gas, einer Verdampfungsvorrichtung und einer selbsttätigen Regelvorrichtung für den Druckauf- und -abbau« dadurch gekennzeichnet, daß ein als Druckaufbauregler (33) und als überdruckventil wirkendes in die Leitung von der Verdampfungsvorrichtung (32) zum Gasraura (39) des Tanks (31) und ein als Druckabbauregler (3²O und als Überdruckventil wirkendes in die Leitung vom Gasraum (39) des Tanks (31) zur Versorgungsleitung (38) angeordnet 1st.

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