EP2706281A1 - Transportierbarer Biogasspeicher - Google Patents

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EP2706281A1
EP2706281A1 EP12183742.1A EP12183742A EP2706281A1 EP 2706281 A1 EP2706281 A1 EP 2706281A1 EP 12183742 A EP12183742 A EP 12183742A EP 2706281 A1 EP2706281 A1 EP 2706281A1
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EP
European Patent Office
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gas
gas storage
membrane
container
storage bag
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12183742.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Lackner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sattler AG
Original Assignee
Sattler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sattler AG filed Critical Sattler AG
Priority to EP12183742.1A priority Critical patent/EP2706281A1/de
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    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0134Applications for fluid transport or storage placed above the ground

Definitions

  • the invention relates to a gas storage with at least one gas storage space final, flexible storage membrane and a gas filling and - removal connection, via the gas in the gas storage chamber can be introduced and derived from this.
  • Gas storage used in biogas production e.g. Ball segment-shaped balloons made of plastic-coated synthetic fiber fabrics
  • the object of the invention is therefore to provide a gas storage of the type mentioned, which can be taken in a short time in compliance with safety regulations in operation and its storage capacity, if necessary, can be easily expanded.
  • a transportable container the interior of which accommodates at least one storage membrane so that the at least one storage membrane can lift and lower depending on the level of the gas storage space, and that means for Generation of a supporting gas pressure is provided, with which the at least one storage membrane can be acted upon on its outer side with a supporting gas pressure.
  • Transportable container is understood to mean any type of transportable housing, with standard containers preferably being used, since these can already be prefabricated and, because of their standardized dimensions, can be transported on known cargo such as lorries or ships.
  • the outer shell formed by the container protects the at least one storage membrane from external influences such as weather, loads or other mechanical effects. Furthermore, the gas storage device according to the invention can be equipped with the necessary safety measures, transported to a site without much effort and put into operation there for a predeterminable service life.
  • the container contains all essential functional units. If a storage volume is required which exceeds that of a single container, several containers can be modularly combined into a total storage.
  • a supporting gas pressure in particular a supporting air pressure
  • a controllable, adjustable operating pressure within the at least one storage membrane is made possible, which is much higher than with non-pressurized membranes. Due to the supporting gas atmosphere, biogas which diffuses out of the storage membrane can be discharged in a controlled manner. With the help of the support gas pressure, there is also the possibility of a more accurate level measurement.
  • the membrane for gas storage can be configured as desired, according to an embodiment of the invention, the at least one storage membrane formed by an inner gas storage bag formed by an inner membrane and the inner membrane surrounding, formed by an outer membrane outer gas storage bag, wherein between the inner gas storage bag and the outer Gas storage bag a support gas space is formed, in which a support gas connection opens.
  • the shape of the outer gas storage bag is kept constant, so that the inner gas storage bag can perform its lowering and lifting movements due to the fluctuations of the gas level without risk of damage.
  • the double diaphragm accumulator formed in this way can be assembled exactly to the dimensions of the container interior and then suspended in the container. An attachment or clamping of the inner and outer membrane on site is not required.
  • the at least one membrane may be formed by an inner gas storage bag formed by an inner membrane, wherein a rigid, gas-tight outer shell is provided, and wherein between the inner gas storage bag and the outer shell, a support gas space is formed, into which a support gas port opens.
  • the gas-tight outer shell is formed by walls and doors of the container, so that a support air space is provided between the inner gas storage bag and the outer shell.
  • a wall of the container have at least one gas pipe connection to the outside Gaszu- and derivatives are connected and connected to the inside of the container connecting gas pipes with its one end are connected with the other end to the gas filling and removal port.
  • an overpressure / vacuum safety valve may be provided, which between the gas pipe connection and the Gasbehell- and -tender connection is switched.
  • an overpressure / vacuum safety valve may be provided, which between the gas pipe connection and the Gasbehell- and -tender connection is switched.
  • this is derived via a blowpipe.
  • air is sucked from the environment in the gas storage bag to compensate for this.
  • a support gas blower can be provided within the container, which is connected to the supporting gas connection in order to inflate the outer membrane so that its shape remains stable regardless of the level of the inner membrane.
  • a suspension belt may be attached to the top wall of the container, in which suspension belt the at least one membrane or outer membrane is suspended.
  • a device for filling level measurement of the inner membrane can be arranged on the highest point of the outer membrane. From this point, the level of the inner membrane can be constantly measured to initiate appropriate control measures, such as the increase or decrease of the supporting air pressure can.
  • the inner gas storage bag and the outer gas storage bag may have a prismatic or cylindrical shape.
  • the inner and outer gas storage bags may also have ellipsoidal or cigar shapes, the cigar form having a hollow cylindrical central portion and hollow hemisphere at the ends having been found to be very advantageous for mounting within the container.
  • the inner gas storage bag can be made in one piece and the outer gas storage bag can be double or multi-shelled.
  • Fig.1 and Fig.2 show a gas storage with a gas storage space 30 final flexible inner membrane 10 and an outer membrane 11.
  • the gas membrane acting as inner membrane 10 forms an inner Membrane sack 20 and the outer membrane 11 forms an outer membrane bag 21 surrounding the inner membrane sack 20.
  • a transportable container 14 is provided, the interior of which receives the inner membrane bag 20 and the outer membrane bag 21 so that depending on the level of the inner membrane 10 can raise and lower, while the outer membrane 11 is held in the inflated state by a means for generating a supporting gas pressure 1, 3 is provided, with which the at least one storage membrane 10 can be acted upon on its outer side with a supporting gas pressure.
  • a support gas space preferably a support air space 70 is formed, which is connected via a support air connection 3, a hose 56 and a support air valve 2 with a support air blower 1.
  • the support air blower 1 blows air under the outer membrane 11 of the gas storage.
  • an overpressure builds up in the support air space 70, which keeps the outer membrane 11 stable in shape.
  • the outer membrane 11 is a protective cover, which protects the inner membrane 10 from external influences. This ensures that the inner membrane bag 20 can perform its fill level movements without risk of damage.
  • the inner membrane bag 20 and the outer membrane bag 21 in the cigar-shaped construction of a horizontal hollow cylinder with a hollow-spherical termination at both ends, enclosing it, are e.g. designed for a pressure load of 3 to 25 mbar.
  • Both manufacturing technology and in terms of compressibility is the cigar shape of the inner membrane bag 20 and the outer membrane bag 21st advantageous.
  • the cylindrical part extends with its longitudinal axis along the longitudinal extent of the container 14 in the horizontal direction.
  • other membrane bag forms can also be used.
  • the cylindrical part has a diameter of about 2 m, the length of the inner membrane bag 20 and the outer membrane bag 21 is about 11 m, resulting in a filling volume of about 39 m 3 .
  • a 40-inch container suitable for receiving the inner and outer gas storage bag 20, 21 is suitable.
  • the dimensions of the container and the gas storage bags 20, 21 can be changed within the scope of the invention as needed, preferred for the purpose of the invention are 6 inches to 40 inches container, but it can also find other transportable housings use.
  • Gas filling and removal flanges 50, 51 are arranged in a disk-shaped Gasbehell- and removal connection 5 at an end face in the semi-hollow spherical region of the two membrane bags 20, 21, which converge there.
  • the frontal edges of the inner membrane bag 20 and the outer membrane bag 21 are clamped gas-tight on the circumference of the extraction port 5.
  • the removal port 5 is arranged in the inflated state concentric with the central axis of the inner and outer membrane bag 20, 21.
  • a side wall of the container 14 has a gas pipe connection 7, to which gas supply and discharge lines can be connected from the outside via a flange connection and to which connection gas pipes 6 likewise extend over inside the container 14
  • Flanged connection 71, 72 are connected at one end, which are connected at its other end via flange 50, 51 with the gas filling and - removal connection 5.
  • an overpressure / vacuum safety valve 4 is provided within the container 14, which is connected between the gas pipe connection 7 and the gas filling and removal connection 5.
  • the safety valve includes a liquid located in a tub, which is displaced in the positive or negative pressure case so that gas is discharged via an ejection tube 82 to the environment to prevent destruction of the inner membrane and outer membrane or sucked air via an intake pipe 81 from the outside is to compensate for a negative pressure.
  • Fig.2 shows the gas storage according to the invention with opened container wing doors 41, 43 at that end face on which the removal port 5, the safety valve 4 and the support air valve 2 are arranged and are thus accessible for maintenance.
  • a device for level measurement 8 of the inner membrane 10 is arranged at the highest point of the outer membrane 11. This measures the distance from this point to the upper region of the inner membrane 10, for example by sound reflection. The level is measured at several points along the length of the inner bag, which is why the device for level measurement 8 is arranged on a longitudinal member 83 which extends in the upper region of the outer membrane 11. Due to the support air pressure, a relatively accurate level measurement can be carried out as the deposition and lifting of the membrane is controlled.
  • the inner gas storage bag 20 and the outer gas storage bag 21 are cigar-shaped.
  • Gas filling and removal connection devices and other functional units are in Fig. 3 Not shown.
  • An inserted in the hemstitch tube is attached by means of a fastening device on the inner longitudinal sides of the container 14.
  • the gas filling and removal flanges 71, 72 are mounted in the lower third of the inner and outer membranes at approximately half the length.
  • the functional units are housed in a separated by a partition 76 compartment 77 of the gas storage device according to the invention.
  • FIGS. 5 and 6 show a further embodiment of the gas storage device according to the invention with a smaller ratio of cylinder length to cylinder diameter of the inner and outer gas storage bag 20, 21.
  • the safety valve and the support air control valve and the Stauerluftgebläse are housed in a separate container, not shown.
  • a double diaphragm accumulator of a cylindrical inner gas storage bag 20 and a cylindrical outer gas storage bag 21 is provided, the suspension is formed on the inside of the ceiling wall of the container 14 and inside at its two longitudinal sides (not shown).
  • the outer gas storage bag 21 may be designed in one or more parts and is held in shape by the supporting air pressure, while the inner gas storage bag is preferably in one piece and depending on the level undergoes changes in shape between a lowered and a fully inflated state.
  • 21 corresponding cover surfaces are provided at the ends of the cylindrical inner and outer gas storage bag 20, 21 corresponding cover surfaces are provided.
  • Safety measures include electrical and mechanical container ventilation, gas sensors in and around the container, as well as earthing and lightning protection measures.
  • Fig.10, 11, 12th show a gas storage according to the invention with the container 14 and a prismatic inner gas storage bag 20 and a prismatic outer gas storage bag 21.
  • the prismatic shape of the inner and outer gas storage bag 20, 21 can be achieved by a multi-part membranes 10, 11.
  • the outer gas storage bag 21 is held in shape by supporting air, while the inner gas storage bag is variable in shape depending on the gas contents
  • multi-shell structures e.g. two or more shelled inner membranes and two or more shelled outer membranes.
  • the number of nested gas storage membranes is not limited in the invention.
  • the container 14 forms by suitable sealing measures a supporting air body by the container 14 is limited by a rigid gas-tight outer shell 300, which is realized in the present case by the sealing of walls and doors of the container 14.
  • an inner gas storage bag 20 'formed by an inner membrane 10' which performs lowering and lifting movements in accordance with the filling level, while the support gas space 70 'is formed between the inner gas storage bag and the gas-tight outer casing 300 into which the support gas connection 3' is formed. empties.

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Abstract

Gasspeicher mit zumindest einer einen Gasspeicherraum (30) abschließenden, flexiblen Speichermembran (10, 10') sowie einem Gasbefüll- und ― entnahmeanschluss (5), über den Gas in den Gasspeicherraum (30) einleitbar und aus diesem ableitbar ist, wobei ein transportierbarer Container (14) vorgesehen ist, dessen Innenraum die zumindest eine Speichermembran (10, 10') so aufnimmt, dass die zumindest eine Speichermembran (10) sich je nach Füllstand des Gasspeicherraumes heben und senken kann, und dass eine Einrichtung zur Erzeugung eines Stützgasdruckes (1, 3, 3') vorgesehen ist, mit welcher die zumindest eine Speichermembran (10) an ihrer Außenseite mit einem Stützgasdruck beaufschlagbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Gasspeicher mit zumindest einer einen Gasspeicherraum abschließenden, flexiblen Speichermembran sowie einem Gasbefüll- und - entnahmeanschluss, über den Gas in den Gasspeicherraum einleitbar und aus diesem ableitbar ist.
  • Bei der Biogasproduktion zum Einsatz gelangende Gasspeicher, z.B. kugelsegmentförmige Ballone aus kunststoffbeschichteten Kunstfasergeweben, erfordern bauliche Maßnahmen, die relativ viel Zeit und Arbeitskraft in Anspruch nehmen. Auch ein sehr einfach konstruierter Gasspeicher kann daher nur mit einer größeren Vorlaufzeit in Betrieb genommen werden, wobei dessen Errichtung eine größere Investition darstellt. Bei nur saisonaler Nutzung ergeben sich hohe Leerstandszeiten und geringe Rentabilität der Bauwerke, welche aber hinsichtlich der Wetterfestigkeit für einen Ganzjahresbetrieb ausgelegt sein müssen. Auch vorübergehende größere Auslastungsschwankungen können mit den bisher üblichen Gasspeichern nur mit geringer Kostendeckung bewältigt werden.
  • Weiters bestehen für die Speicherung von Biogas strenge Sicherheitsauflagen, die eine Reihe von Maßnahmen erfordern, um einen Personen- oder Sachschaden zu verhindern.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Gasspeicher der eingangs genannten Art anzugeben, der in kurzer Zeit unter Einhaltung der Sicherheitsvorschriften in Betrieb genommen werden kann und dessen Speichervermögen bedarfsweise auf einfache Weise erweitert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen transportierbaren Container gelöst, dessen Innenraum die zumindest eine Speichermembran so aufnimmt, dass die zumindest eine Speichermembran sich je nach Füllstand des Gasspeicherraumes heben und senken kann, und dass eine Einrichtung zur Erzeugung eines Stützgasdruckes vorgesehen ist, mit welcher die zumindest eine Speichermembran an ihrer Außenseite mit einem Stützgasdruck beaufschlagbar ist.
  • Unter "transportierbarer Container" wird jede Art von transportierbarer Einhausung verstanden, wobei bevorzugt Standardcontainer Anwendung finden, da diese bereits vorgefertigt und aufgrund ihrer standardisierten Maße auf bekannten Frachtmitteln, wie Lastkraftwagen oder Schiffen transportiert werden können.
  • Die durch den Container gebildete äußere Hülle schützt die zumindest eine Speichermembran vor äußeren Einflüssen wie Witterung, Lasten oder sonstige mechanische Einwirkungen. Weiters kann der erfindungsgemäße Gasspeicher mit den erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen ausgestattet, ohne großen Aufwand zu einem Aufstellungsort transportiert und dort während einer vorbestimmbaren Nutzungsdauer in Betrieb genommen werden. Der Container beinhaltet dabei alle wesentlichen Funktionseinheiten. Sofern ein Speichervolumen benötigt wird, welches das eines einzigen Containers übersteigt, können mehrere Container modulartig zu einem Gesamtspeicher zusammengeschaltet werden.
  • Durch die Ausbildung eines Stützgasdruckes, insbesondere eines Stützluftdruckes wird ein regelbarer, einstellbarer Betriebsdruck innerhalb der zumindest einen Speichermembran ermöglicht, der viel höher als bei drucklosen Membranen ist. Durch die Stützgasatmosphäre kann aus der Speichermembran ausdiffundierendes Biogas kontrolliert abgeleitet werden. Mit Hilfe des Stützgasdruckes ergibt sich auch die Möglichkeit einer genaueren Füllstandsmessung.
  • Die Membran zur Gasspeicherung kann beliebig gestaltet sein, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die zumindest eine Speichermembran durch einen durch eine Innenmembran gebildeten inneren Gasspeichersack und einen die Innenmembran umgebenden, durch eine Außenmembran gebildeten äußeren Gasspeichersack gebildet sein, wobei zwischen dem inneren Gasspeichersack und dem äußeren Gasspeichersack ein Stützgasraum ausgebildet ist, in den ein Stützgasanschluss mündet. Durch die zwischen der Innenmembran und der Außenmembran ausgebildete Stützgas- bzw. Stützluftatmosphäre wird die Form des äußeren Gasspeichersackes konstant gehalten, sodass der innere Gasspeichersack seine Senk- und Hebebewegungen aufgrund der Schwankungen des Gasfüllstandes ohne Gefahr einer Beschädigung ausführen kann.
  • Durch die Sackform der Innenmembran und der Außenmembran kann der so gebildete Doppelmembranspeicher genau nach den Maßen des Container-Innenraums konfektioniert werden und dann im Container aufgehängt werden. Eine Befestigung oder Klemmung der Innen- und Außenmembran vor Ort ist nicht erforderlich.
  • Gemäß einer anderen Variante kann die zumindest eine Membran durch einen durch eine Innenmembran gebildeten inneren Gasspeichersack gebildet sein, wobei eine starre, gasdichte Außenhülle vorgesehen ist, und wobei zwischen dem inneren Gasspeichersack und der Außenhülle ein Stützgasraum ausgebildet ist, in den ein Stützgasanschluss mündet.
  • Bevorzugt ist dabei die gasdichte Außenhülle durch Wände und Türen des Containers gebildet, sodass zwischen dem inneren Gasspeichersack und der Außenhülle ein Stützluftraum vorgesehen ist.
  • Um ein rasches Anschließen des Containers vor Ort zu ermöglichen, kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Wand des Containers zumindest einen Gasrohranschluss aufweisen, an dem von außen Gaszu- und -ableitungen anschließbar sind und an dem im Inneren des Containers Verbindungsgasrohre mit ihrem einen Ende angeschlossen sind, die mit ihrem anderen Ende mit dem Gasbefüll- und -entnahmeanschluss verbunden sind.
  • Bei Auftreten eines Überdruckes oder eines Unterdruckes können die Membranen Beschädigungen erleiden, weswegen gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung innerhalb des Containers ein Überdruck/Unterdruck-Sicherheitsventil vorgesehen sein kann, das zwischen den Gasrohranschluss und den Gasbefüll- und -entnahmeanschluss geschaltet ist. Im Falle des Überschreitens des höchstzulässigen Druckes innerhalb eines Gasspeichersackes wird dieser über ein Ausblasrohr abgeleitet. Bei Unterdruck wird hingegen aus der Umgebung Luft in den Gasspeichersack eingesaugt, um diesen auszugleichen.
  • Weiters kann innerhalb des Containers ein Stützgasgebläse vorgesehen sein, das mit dem Stützgasanschluss verbunden ist, um die Außenmembran so aufzublasen, dass ihre Form unabhängig von Füllstand der Innenmembran stabil bleibt.
  • Um eine stabile Festlegung der Gasspeichersäcke innerhalb des Containers zu ermöglichen, kann gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung an der Deckenwand des Containers ein Aufhängungsgurt angebracht sein, in welchem Aufhängungsgurt die zumindest eine Membran bzw. die Außenmembran aufgehängt ist.
  • Weiters kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung auf dem höchsten Punkt der Außenmembran eine Vorrichtung zur Füllstandsmessung der Innenmembran angeordnet sein. Von diesem Punkt aus kann der Füllstand der Innenmembran ständig gemessen werden, um entsprechende Steuermaßnahmen, wie die Erhöhung oder Erniedrigung des Stützluftdruckes einleiten zu können.
  • Der Formgestaltung der Gasspeichersäcke sind im Rahmen der Erfindung keine Grenzen gesetzt. Einige Formen sind aber sicherlich als günstiger als andere zu bewerten.
  • So können der innere Gasspeichersack und der äußere Gasspeichersack Prismenform oder Zylinderform aufweisen.
  • Es können der innere und der äußere Gasspeichersack aber auch Ellipsoid- oder Zigarrenform aufweisen, wobei die Zigarrenform, die einen hohlzylindrischen Mittelteil und Hohlhalbkugel an den Enden aufweist, sich für die Anbringung innerhalb des Containers als sehr vorteilhaft herausgestellt hat.
  • Weiters kann der innere Gasspeichersack einteilig und der äußere Gasspeichersack zwei- oder mehrschalig ausgebildet sein.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, die Membranen den inneren und/oder den äußeren Gasspeichersack zu teilen und diese jeweils mit Dichtleisten zu dem inneren und/oder äußeren Gasspeichersack zusammenzuklemmen. Diese Klemmung kann auch an einer der Wände erfolgen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele eingehend erläutert. Es zeigt dabei
    • Fig.1 eine teilweise Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasspeichers bei entfernter Seitenwand;
    • Fig.2 eine Stirnansicht des Gasspeichers gemäß Fig.1 bei geöffneten Containertüren;
    • Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasspeichers in Seitenansicht bei teilweise entfernter Seitenwand;
    • Fig.4 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasspeichers in teilweiser Seitenansicht bei teilweise entfernter Seitenwand;
    • Fig.5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasspeichers in Seitenansicht bei teilweise entfernter Seitenwand;
    • Fig.6 eine Stirnansicht des Gasspeichers gemäß Fig.5;
    • Fig.7, 8 und 9 eine Ansicht von oben, eine Stirnansicht und eine Schrägansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasspeichers;
    • Fig. 10, 11 und 12 eine Ansicht von oben, eine Stirnansicht und eine Schrägansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasspeichers und
    • Fig.13, 14 und 15 eine Ansicht von oben, eine Stirnansicht und eine Schrägansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasspeichers.
  • Fig.1 und Fig.2 zeigen einen Gasspeicher mit einer einen Gasspeicherraum 30 abschließenden flexiblen Innenmembran 10 und einer Außenmembran 11. Die als Gasspeichermembran wirkende Innenmembran 10 bildet einen inneren Membransack 20 und die Außenmembran 11 bildet einen den inneren Membransack 20 umgebenden äußeren Membransack 21.
  • Erfindungsgemäß ist ein transportierbarer Container 14 vorgesehen, dessen Innenraum den inneren Membransack 20 und den äußeren Membransack 21 so aufnimmt, dass je nach Füllstand die Innenmembran 10 sich heben und senken kann, während die Außenmembran 11 im aufgeblasenen Zustand gehalten wird, indem eine Einrichtung zur Erzeugung eines Stützgasdruckes 1, 3 vorgesehen ist, mit welcher die zumindest eine Speichermembran 10 an ihrer Außenseite mit einem Stützgasdruck beaufschlagbar ist.
  • Zwischen dem inneren Membransack 20 und dem äußeren Membransack 21 ist ein Stützgasraum, bevorzugt ein Stützluftraum 70 ausgebildet, der über einen Stützluftanschluss 3, einen Schlauch 56 und ein Stützluftventil 2 mit einem Stützluftgebläse 1 verbunden ist. Das Stützluftgebläse 1 bläst Luft unter die Außenmembran 11 des Gasspeichers. Dadurch baut sich im Stützluftraum 70 ein Überdruck auf, der die Außenmembran 11 stabil in Form hält. Die Außenmembran 11 stellt eine Schutzhülle dar, welche die Innenmembran 10 vor äußeren Einflüssen schützt. Dadurch wird gewährleistet, dass der innere Membransack 20 seine Füllstandsbewegungen ohne Gefahr einer Beschädigung ausführen kann.
  • Aufgrund des Stützluftdruckes kann aus der Innenmembran diffundierendes Biogas kontrolliert abgeleitet werden und es kann der Betriebsdruck besser geregelt und eingestellt werden. Auch der Gasfüllstand ist auf diese Weise besser kontrollierbar.
  • Der innere Membransack 20 und der diesen einschließende äußere Membransack 21 in der zigarrenförmigen Bauform eines liegenden Hohlzylinders mit hohlkugelförmigem Abschluss an beiden Enden sind z.B. für eine Druckbelastung von 3 bis 25 mbar ausgelegt.
  • Sowohl fertigungstechnisch als auch hinsichtlich der Druckbelastbarkeit ist die Zigarrenform des inneren Membransacks 20 und des äußeren Membransacks 21 von Vorteil. Der zylinderförmige Teil erstreckt sich mit seiner Längsachse entlang der Längserstreckung des Containers 14 in horizontaler Richtung. Es können aber auch andere Membransackformen Anwendung finden.
  • Der zylindrische Teil weist einen Durchmesser von ca. 2m auf, die Länge des inneren Membransacks 20 und des äußeren Membransacks 21 beträgt ca. 11 m, wodurch sich ein Füllvolumen von ca. 39 m3 ergibt. Für diese Abmessungen ist etwa ein 40 Zoll-Container passend zur Aufnahme des inneren und des äußeren Gasspeichersackes 20, 21 geeignet. Die Abmessungen des Containers und der Gasspeichersäcke 20, 21 können im Rahmen der Erfindung je nach Bedarf geändert werden, bevorzugt für den erfindungsgemäßen Zweck sind 6 Zoll bis 40 Zoll-Container, es können aber auch andere transportierbare Einhausungen Verwendung finden.
  • Wie in Fig.2 gezeigt wird der zwischen Innenmembran 10 und Außenmembran 11 bestehende Stützluftraum 70 über das Stützluftgebläse 1 so mit Druck beaufschlagt, dass die Außenmembran 11 ständig einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, während die Innenmembran 10 je nach Gasfüllstand unterschiedliche Formen von ganz abgesunken bis voll aufgebläht annehmen kann. Über das Stützluftventil 2 wird die Regulierung des Stützdruckes vorgenommen.
  • Gasbefüll- und -entnahmeflansche 50, 51 sind in einem scheibenförmigen Gasbefüll- und Entnahmeanschluss 5 an einer Stirnseite im halbhohlkugelförmigen Bereich der beiden Membransäcke 20, 21, die dort zusammenlaufen, angeordnet. Die stirnseitigen Ränder des inneren Membransacks 20 und des äußeren Membransacks 21 sind am Umfang des Entnahmeanschlusses 5 gasdicht geklemmt. Der Entnahmeanschluss 5 ist im aufgeblähten Zustand konzentrisch zur Mittelachse des inneren und des äußeren Membransacks 20, 21 angeordnet.
  • Eine Seitenwand des Containers 14 weist einen Gasrohranschluss 7 auf, an dem von außen über eine Flanschverbindung Gaszu- und -ableitungen anschließbar sind und an dem im Inneren des Containers 14 Verbindungsgasrohre 6 ebenfalls über Flanschverbindung 71, 72 mit ihrem einen Ende angeschlossen sind, die mit ihrem anderen Ende über Flanschverbindungen 50, 51 mit dem Gasbefüll- und - entnahmeanschluss 5 verbunden sind.
  • Weiters ist innerhalb des Containers 14 ein Überdruck/Unterdruck-Sicherheitsventil 4 vorgesehen, das zwischen den Gasrohranschluss 7 und den Gasbefüll- und - entnahmeanschluss 5 geschaltet ist. Das Sicherheitsventil beinhaltet eine in einer Wanne befindliche Flüssigkeit, die im Überdruck- oder Unterdruckfall so verdrängt wird, dass Gas über ein Ausstoßrohr 82 an die Umgebung abgegeben wird, um eine Zerstörung der Innenmembran und Außenmembran zu verhindern oder Luft über ein Ansaugrohr 81 von außen angesaugt wird, um einen Unterdruck auszugleichen.
  • Fig.2 zeigt den erfindungsgemäßen Gasspeicher bei geöffneten Containerflügeltüren 41, 43 an jener Stirnseite, an der der Entnahmeanschluss 5, das Sicherheitsventil 4 und das Stützluftventil 2 angeordnet sind und somit für Wartungsarbeiten zugänglich sind.
  • Die Aufhängung des inneren Membransackes 20 und des äußeren Membransackes 21 erfolgt über einen Aufhängungsgurt an einem Aufhängungselement 9, das an einer Deckenwand des Containers angebracht ist, in welchem Aufhängungsgurt die zumindest eine Membran bzw. die Außenmembran 11 aufgehängt ist.
  • Auf dem höchsten Punkt der Außenmembran 11 ist eine Vorrichtung zur Füllstandsmessung 8 der Innenmembran 10 angeordnet. Diese misst den Abstand von diesem Punkt zum oberen Bereich der Innenmembran 10 z.B. durch Schallreflexion. Der Füllstand wird an mehreren Punkten entlang der Länge des Innensackes gemessen, weshalb die Vorrichtung zur Füllstandsmessung 8 auf einem Längsträger 83 angeordnet ist, der sich im oberen Bereich der Außenmembran 11 erstreckt. Aufgrund des Stützluftdruckes kann eine relativ genaue Füllstandsmessung durchgeführt werden, da das Ablegen und Anheben der Membran kontrollierter erfolgt.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind der innere Gasspeichersack 20 und der äußere Gasspeichersack 21 zigarrenförmig ausgebildet. Gasbefüll- und - entnahmeanschlussvorrichtungen sowie weitere Funktionseinheiten sind in Fig. 3 nicht gezeigt. Die Aufhängung der Membranen erfolgt über einen Hohlsaum 91 mit Ausnehmungen, der mittig auf den beiden Längsseiten der Außenmembran 11 verschweißt ist. Ein im Hohlsaum eingeschobenes Rohr ist mittels einer Befestigungsvorrichtung an den inneren Längsseiten des Containers 14 angebracht.
  • Die Gasbefüll- und -entnahmeflansche 71, 72 sind im unteren Drittel der Innen- und Außenmembran ungefähr auf halber Länge angebracht.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 sind die Funktionseinheiten in einem durch eine Trennwand 76 abgetrennten Abteil 77 des erfindungsgemäßen Gasspeichers untergebracht.
  • Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasspeichers mit einem kleineren Verhältnis von Zylinderlänge zu Zylinderdurchmesser des inneren und des äußeren Gasspeichersackes 20, 21. Das Sicherheitsventil und das Stützluftregelventil sowie das Stützluftgebläse sind in einem nicht dargestellten separaten Container untergebracht.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.7, 8 und 9 ist in dem Container 14 ein Doppelmembranspeicher aus einem zylindrischen inneren Gasspeichersack 20 und einem zylindrischen äußeren Gasspeichersack 21 vorgesehen, deren Aufhängung innen an der Deckenwand des Containers 14 und innen an dessen beiden Längsseiten ausgebildet ist (nicht dargestellt). Der äußere Gasspeichersack 21 kann einteilig oder mehrteilig gestaltet sein und wird durch den Stützluftdruck in Form gehalten, während der innere Gasspeichersack vorzugsweise einteilig ist und je nach Füllstand Formänderungen zwischen einem abgesenkten und einem voll aufgeblähten Zustand durchläuft. An den Enden des zylinderförmigen inneren und äußeren Gasspeichersackes 20, 21 sind entsprechende Deckflächen vorgesehen.
  • Als nicht dargestellte Sicherheitsmaßnahmen sind eine elektrische und eine mechanische Containerbelüftung, Gassensoren in und um den Container sowie Erdungs- und Blitzschutzmaßnahmen vorgesehen.
  • Fig.10, 11, 12 zeigen einen erfindungsgemäßen Gasspeicher mit dem Container 14 und einem prismatischen inneren Gasspeichersack 20 und einem prismatischen äußeren Gasspeichersack 21. Die Prismenform des inneren und des äußeren Gasspeichersacks 20, 21 kann durch ein- mehrteilige Membranen 10, 11 erzielt werden. Der äußere Gasspeichersack 21 wird durch Stützluft in Form gehalten, während der innere Gasspeichersack in Abhängigkeit vom Gasinhalte in seiner Form veränderlich ist
  • Bei Gasspeichersäcken, die aus mehreren Teilen zusammengesetzt werden, kann dies über geeignete Dichtleisten geschehen, die an einer oder mehreren Wänden an der Innenseite des Containers 14 vorgesehen sind.
  • Es kann aber auch statt nur einer Innenmembran und einer Außenmembran mehrschalige Aufbauten ausgeführt werden, z.B. zwei oder mehrschalige Innenmembranen und zwei oder mehrschalige Außenmembranen. Die Anzahl der ineinandergeschachtelten Gasspeichermembranen ist im Rahmen der Erfindung nicht eingeschränkt.
  • Gemäß der in den Fig. 13, 14 und 15 gezeigten Variante bildet der Container 14 durch geeignete Dichtmaßnahmen einen Stützluftkörper, indem der Container 14 durch eine starre gasdichte Außenhülle 300 begrenzt ist, die im gegenständlichen Fall durch das Abdichten von Wänden und Türen des Containers 14 verwirklicht ist.
  • Zur Gasspeicherung ist nur ein durch eine Innenmembran 10' gebildeter innerer Gasspeichersack 20' vorgesehen, der entsprechend dem Füllstand Senk- und Hebbewegungen ausführt, während zwischen dem inneren Gasspeichersack und der gasdichten Außenhülle 300 der Stützgasraum 70' ausgebildet ist, in den der Stützgasanschluss 3' mündet.

Claims (13)

  1. Gasspeicher mit zumindest einer einen Gasspeicherraum (30) abschließenden, flexiblen Speichermembran (10, 10') sowie einem Gasbefüll- und - entnahmeanschluss (5), über den Gas in den Gasspeicherraum (30) einleitbar und aus diesem ableitbar ist. gekennzeichnet durch einen transportierbaren Container (14), dessen Innenraum die zumindest eine Speichermembran (10, 10') so aufnimmt, dass die zumindest eine Speichermembran (10) sich je nach Füllstand des Gasspeicherraumes heben und senken kann, und dass eine Einrichtung zur Erzeugung eines Stützgasdruckes (1, 3, 3') vorgesehen ist, mit welcher die zumindest eine Speichermembran (10) an ihrer Außenseite mit einem Stützgasdruck beaufschlagbar ist.
  2. Gasspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Speichermembran durch einen durch eine Innenmembran (10) gebildeten inneren Gasspeichersack (20) gebildet ist, und dass ein die Innenmembran (10) umgebender, durch eine Außenmembran (11) gebildeter äußerer Gasspeichersack (21) vorgesehen ist, wobei zwischen dem inneren Gasspeichersack (20) und dem äußeren Gasspeichersack (21) ein Stützgasraum (70) ausgebildet ist, in den ein Stützgasanschluss (3) mündet.
  3. Gasspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Speichermembran durch einen durch eine Innenmembran (10') gebildeten inneren Gasspeichersack (20') gebildet ist, und dass eine starre, gasdichte Außenhülle (300) vorgesehen ist, wobei zwischen dem inneren Gasspeichersack (20') und der Außenhülle (300) ein Stützgasraum (70') ausgebildet ist, in den ein Stützgasanschluss (3') mündet.
  4. Gasspeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gasdichte Außenhülle (300) durch Wände und Türen des Containers (14) gebildet ist.
  5. Gasspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wand des Containers (14) zumindest einen Gasrohranschluss (7) aufweist, an dem von außen Gaszu- und -ableitungen anschließbar sind und an dem im Inneren des Containers (14) Verbindungsgasrohre (6) mit ihrem einen Ende angeschlossen sind, die mit ihrem anderen Ende mit dem Gasbefüll- und -entnahmeanschluss (5) verbunden sind.
  6. Gasspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Containers (14) ein Überdruck/Unterdruck-Sicherheitsventil (4) vorgesehen ist, das zwischen den Gasrohranschluss (7) und dem Gasbefüll- und -entnahmeanschluss (5) geschaltet ist.
  7. Gasspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Containers (14) ein Stützgasgebläse (1) vorgesehen ist, das mit dem Stützgasanschluss (3) verbunden ist.
  8. Gasspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Deckenwand des Containers (14) ein Aufhängungsgurt angebracht ist, in welchem Aufhängungsgurt die zumindest eine Membran bzw. die Außenmembran aufgehängt ist.
  9. Gasspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem höchsten Punkt der Außenmembran eine Vorrichtung zur Füllstandsmessung der Innenmembran angeordnet ist.
  10. Gasspeicher nach einem der Ansprüche 2, 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Gasspeichersack und der äußere Gasspeichersack Prismenform aufweisen.
  11. Gasspeicher nach einem der Ansprüche 2, 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Gasspeichersack und der äußere Gasspeichersack Zylinderform aufweisen.
  12. Gasspeicher nach einem der Ansprüche 2, 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass innere und der äußere Gasspeichersack Ellipsoid- oder Zigarrenform aufweisen.
  13. Gasspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2, 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Gasspeichersack einteilig und der äußere Gasspeichersack zweiteilig ausgebildet sind.
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ITCR20130024A1 (it) * 2013-10-11 2015-04-12 Ecomembrane Srl Gasometro trasportabile

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