EP3717139B1 - Device and method for odorizing a gas stream in a gas line - Google Patents

Device and method for odorizing a gas stream in a gas line Download PDF

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EP3717139B1
EP3717139B1 EP18811231.2A EP18811231A EP3717139B1 EP 3717139 B1 EP3717139 B1 EP 3717139B1 EP 18811231 A EP18811231 A EP 18811231A EP 3717139 B1 EP3717139 B1 EP 3717139B1
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    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/12—Arrangements for supervising or controlling working operations for injecting a composition into the line

Definitions

  • the odorant can be atomized very finely, so that a large surface area of the odorant is provided, through which the evaporation process or the odorization process is improved, so that the odorant can completely evaporate without depositing on the gas line wall .
  • the two-substance nozzle is therefore in particular an atomizer nozzle.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the device according to the invention. Corresponding components in Fig. 2 and 3 are each provided with the same reference numerals.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms in einer Gasleitung umfassend eine Injektionseinrichtung zur Injektion eines flüssigen Odoriermittels in den durch die Gasleitung strömenden Gasstrom sowie ein Verfahren zur Odorierung eines Gasstroms in einer Gasleitung.The invention relates to a device for odorizing a gas flow in a gas line, comprising an injection device for injecting a liquid odorant into the gas flow flowing through the gas line and a method for odorizing a gas flow in a gas line.

Bei der leitungsgebundenen Versorgung der Allgemeinheit mit Erdgas, welches im aufbereiteten Zustand im Wesentlichen geruchslos ist, wird aus Sicherheitsgründen gefordert, dass das Erdgas einen hinreichenden Geruch aufweist, sodass etwaige Leckagen im Leitungsnetz vom Menschen subjektiv wahrnehmbar sind.In the case of pipeline-based supply of natural gas to the general public, which is essentially odorless in the processed state, for safety reasons it is required that the natural gas has a sufficient odor so that any leaks in the pipeline network are subjectively perceptible to humans.

Sofern das aufbereitete Erdgas keinen hinreichenden Warngeruch aufweist, ist dieses nach gesetzlichen Vorschriften zu odorieren (vgl. für Deutschland zum Beispiel das DVGW Arbeitsblatt G 280). Aus diesem Grund ist es bekannt und üblich, dem Erdgas Odoriermittel zuzugeben. Als Odoriermittel kommen üblicherweise Substanzen mit hinreichendem Warngeruch in Betracht, die dem Erdgas einen schwefelartigen Geruch verleihen. Ein weit verbreitetes Odoriermittel ist beispielsweise Tetrahydrothiophen (THT). Des Weiteren werden seit einigen Jahren auch schwefelarme und schwefelfreie Odoriermittel eingesetzt.If the processed natural gas does not have a sufficient warning odor, it must be odorized in accordance with legal regulations (cf. for Germany, for example, DVGW worksheet G 280). For this reason, it is known and customary to add odorants to natural gas. Substances with a sufficient warning odor, which give the natural gas a sulfur-like odor, usually come into consideration as odorants. An example of a widely used odorant is tetrahydrothiophene (THT). Furthermore, low-sulfur and sulfur-free odorants have also been used for a number of years.

Üblicherweise wird Erdgas 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 dem Gasverteilnetz vorherrschenden Druck. Hierzu wird ein flüssiges Odoriermittel typischerweise 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 Leitung eingesetztes Tauchrohr mit einem Verdunstungskörper ausgeführt ist, auf den das der Impfdüse zugeführte Odoriermittel in flüssiger Form aufgebracht wird. Typischerweise erfolgt die Zugabe des Odoriermittels mengenproportional zur durchflossenen Gasmenge. Das Odoriermittel THT wird beispielsweise in Deutschland mit einem Wert von mindestens 10 mg/m3 Gasvolumen dem Gasstrom zugeführt. Für andere Odoriermittel gelten andere, zum Teil geringere Grenzwerte. Dabei ist darauf zu achten, dass ein vorbestimmter Grenzwert, beispielsweise von 10 mg/m3 bei THT, während der gesamten Verteilung des Gases nicht unterschritten wird. Das Odoriermittel wird typischerweise intermittierend mit dem in die Gasleitung eingesetzten Tauchrohr zugeführt, wobei das Tauchrohr von dem die Gasleitung durchströmenden Erdgas umströmt wird. Dabei verdampft das flüssige Odoriermittel von dem Verdunstungskörper und wird von dem Erdgas aufgenommen.Normally, natural gas is provided in the gas transport networks (long-distance transport lines) without odorant. Odorization is then carried out by the gas network operator of the gas distribution network in question when the gas is withdrawn 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 typically added via an odorization system in a local gas pressure control and measuring system (GDRM system). The addition takes place depending on the size of a standardized gas volume flow calculated from the data of the gas meter and the gas temperature and the gas pressure. A corresponding amount of odorant is fed by means of a pulse-controlled metering pump to an inoculation nozzle, which is designed as a dip tube with an evaporation body inserted into the line, to which the odorant fed to the inoculation nozzle is applied in liquid form. Typically, the odorant is added in proportion to the amount of gas that has flowed through. In Germany, for example, the odorant THT is supplied to the gas flow with a value of at least 10 mg / m 3 gas volume. For other odorants different, sometimes lower limit values apply. Care must be taken that a predetermined limit value, for example of 10 mg / m 3 for THT, is not fallen below during the entire distribution of the gas. The odorant is typically supplied intermittently with the immersion tube inserted into the gas line, the immersion tube being flowed around by the natural gas flowing through the gas line. The liquid odorant evaporates from the evaporation body and is absorbed by the natural gas.

Da die Oberfläche des Verdunstungskörpers der Impfdüsen recht klein ist, das Odoriermittel bei der Eindüsung in das Tauchrohr nicht zerstäubt wird und das Odoriermittel diskontinuierlich beziehungsweise intermittierend in Gewichtskraftrichtung dem Tauchrohr zugeführt wird, ist nicht ausgeschlossen, dass das zugeführte Odoriermittel nicht vollständig an dem oder in dem Tauchrohr verdunstet und dass nennenswerte Mengen flüssigen 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 surface of the evaporation body of the inoculation nozzles is quite small, the odorant is not atomized when it is injected into the dip tube and the odorant is fed discontinuously or intermittently in the direction of the weight force to the dip tube, it cannot be ruled out that the odorant supplied is not completely on or in the Immersion tube evaporates and that significant quantities of liquid odorant are entrained by the gas flow and distributed in an uncontrolled manner in the gas line. In practice, it has already occurred that significant quantities of liquid odorant collect in the gas line below the injection nozzle.

Zur Behebung dieses Problems ist aus der EP 2 933 015 A1 eine Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms in einem Gasnetz bekannt, bei der das in die Gasleitung injizierte Odoriermittel auf einen spezifisch ausgebildeten und angeordneten Verdunstungskörper aufgebracht wird, um eine kontinuierliche Verdunstung des Odoriermittels zu erzielen, auch wenn das Odoriermittel in flüssiger Form diskontinuierlich auf den Verdunstungskörper aufgebracht wird.To solve this problem, the EP 2 933 015 A1 a device for odorizing a gas flow in a gas network is known, in which the odorant injected into the gas line is applied to a specifically designed and arranged evaporation body in order to achieve continuous evaporation of the odorant, even if the odorant is applied discontinuously in liquid form to the evaporation body will.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine solche passive Verdunstung von einem Verdunstungskörper bisher auf bestimmte Gasvolumenströme beschränkt ist, so dass bei hohen Gasvolumenströmen eine ausreichende Odorierung unter Umständen nicht gewährleistet werden kann oder dass es zu einer unkontrollierten Verteilung von Odoriermittel in der Gasleitung kommt.However, it has been shown that such passive evaporation from an evaporation body has hitherto been limited to certain gas volume flows, so that in the case of high gas volume flows, adequate odorization may not be guaranteed or that there is an uncontrolled distribution of odorant in the gas line.

Aus der EP 2 933 015 A1 ist weiterhin bekannt, das Odoriermittel stromaufwärts des Verdunstungskörpers mittels einer Einstoff-Druckdüse zu zerstäuben. Es hat sich jedoch gezeigt, dass es abhängig von Gasvolumenstrom und Odoriermitteldurchsatz auch hierbei zu einer unzureichenden Odorierung oder einer unkontrollierten Verteilung von Odoriermittel in der Gasleitung kommen kann.From the EP 2 933 015 A1 It is also known to atomize the odorant upstream of the evaporation body by means of a single-fluid pressure nozzle. However, it has been shown that, depending on the gas volume flow and odorant throughput, this can also lead to inadequate odorization or an uncontrolled distribution of odorant in the gas line.

Eine weitere Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms ist aus der US 2,979,389 bekannt.Another device for odorizing a gas stream is from the U.S. 2,979,389 famous.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Odorierung eines Gasstroms in einer Gasleitung zur Verfügung zu stellen, die über einen breiteren Volumenstrombereich oder zumindest über einen alternativen Volumenstrombereich eine zuverlässige und störungsfreie Odorierung des Gasstroms innerhalb der gesetzlich vorgegebenen Grenzwerte ermöglicht.Against this background, the present invention is based on the object of providing a device and a method for odorization of a gas flow in a gas line, which over a broader volume flow range or at least over an alternative volume flow range reliably and trouble-free odorization of the gas flow within the legally prescribed Limit values enabled.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms in einer Gasleitung, umfassend eine Injektionseinrichtung zur Injektion des flüssigen Odoriermittels in den durch die Gasleitung strömenden Gasstrom, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Injektionseinrichtung eine Zweistoffdüse aufweist, wobei die Vorrichtung Mittel zur Bereitstellung eines Düsengasstroms für den Betrieb der Zweistoffdüse aufweist, wobei die Mittel zur Bereitstellung des Düsengasstroms für den Betrieb der Zweistoffdüse eine von der Gasleitung abzweigende Düsenzuleitung umfassen, durch die ein Teil des durch die Gasleitung strömenden Gasstroms als Düsengasstrom zur Zweistoffdüse geführt wird, wobei in die Düsenzuleitung ein Gasvorwärmer integriert ist, insbesondere mit einem Wirbelrohr. Die Injektionseinrichtung kann beispielsweise in Form eines Tauchrohrs zum Eintauchen in eine Gasleitung ausgebildet sein, in das eine Zweistoffdüse integriert ist.This object is achieved according to the invention in a device for odorizing a gas flow in a gas line, comprising an injection device for injecting the liquid odorant into the gas flow flowing through the gas line, in that the injection device has a two-substance nozzle, the device having means for providing a nozzle gas flow for having the operation of the two-substance nozzle, the means for providing the nozzle gas flow for the operation of the two-substance nozzle comprising a nozzle feed line branching off from the gas line, through which part of the gas flow flowing through the gas line is used as Nozzle gas flow is guided to the two-substance nozzle, with a gas preheater being integrated into the nozzle feed line, in particular with a vortex tube. The injection device can be designed, for example, in the form of a dip tube for immersion in a gas line into which a two-substance nozzle is integrated.

Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Odorierung eines Gasstroms in einer Gasleitung gelöst, bei dem ein flüssiges Odoriermittel mittels einer Zweistoffdüse in den durch die Gasleitung strömenden Gasstrom injiziert wird.Furthermore, the above-mentioned object is achieved according to the invention by a method for odorizing a gas flow in a gas line, in which a liquid odorant is injected into the gas flow flowing through the gas line by means of a two-substance nozzle.

Darüber hinaus wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch die Verwendung einer Zweistoffdüse zur Odorierung eines Gasstroms in einer Gasleitung.In addition, the above-mentioned object is achieved by using a two-substance nozzle for odorizing a gas flow in a gas line.

Mit einer Zweistoffdüse, insbesondere einer Zweistoff-Druckdüse, kann das Odoriermittel sehr fein zerstäubt werden, sodass eine große Oberfläche des Odoriermittels bereitgestellt wird, durch die der Verdunstungsvorgang beziehungsweise der Odorierungsprozess verbessert wird, sodass das Odoriermittel vollständig verdampfen kann, ohne sich auf der Gasleitungswandung niederzuschlagen. Bei der Zweistoffdüse handelt es sich also insbesondere um eine Zerstäuberdüse.With a two-substance nozzle, in particular a two-substance pressure nozzle, the odorant can be atomized very finely, so that a large surface area of the odorant is provided, through which the evaporation process or the odorization process is improved, so that the odorant can completely evaporate without depositing on the gas line wall . The two-substance nozzle is therefore in particular an atomizer nozzle.

Eine Zweistoffdüse hat gegenüber einer Einstoffdüse den Vorteil, dass sie viel geringere Mengen an Odoriermittel zuverlässig zerstäuben kann und damit zur Odorierung geringerer Gasvolumenströme geeignet ist. Dies wird dadurch ermöglicht, dass bei der Zweistoffdüse neben dem zu zerstäubenden Odoriermittel ein weiteres Fluid, insbesondere ein Gas, durch die Zweistoffdüse geleitet wird, durch das die zum Zerstäuben erforderliche Energie bereitgestellt wird. Einstoffdüsen arbeiten bei vergleichbaren geringen Volumenströmen an Odoriermittel nicht mehr einwandfrei und zerstäuben das Odoriermittel daher nicht optimal.A two-substance nozzle has the advantage over a single-substance nozzle that it can reliably atomize much smaller quantities of odorant and is therefore suitable for odorising lower gas volume flows. This is made possible in that in the case of the two-substance nozzle, in addition to the odorant to be atomized, a further fluid, in particular a gas, is passed through the two-substance nozzle, through which the energy required for atomization is provided. Single-substance nozzles no longer work properly with comparably low volume flows of odorant and therefore do not atomize the odorant optimally.

Zur weiteren Verbesserung der Verdunstungsleistung kann zusätzlich zur Zweistoffdüse auch noch ein Verdunstungskörper vorgesehen sein, auf den das Odoriermittel mit der Zweistoffdüse aufgebracht wird. Indem das Odoriermittel mittels einer Zweistoffdüse auf den Verdunstungskörper aufgebracht wird, kann durch die Zerstäubung des Odoriermittels durch die Zweistoffdüse eine bessere Verteilung des Odoriermittels auf dem Verdunstungskörper erreicht werden.To further improve the evaporation performance, an evaporation body can also be provided in addition to the two-substance nozzle, to which the odorant is applied with the two-substance nozzle. Since the odorant is applied to the evaporation body by means of a two-substance nozzle, better distribution of the odorant on the evaporation body can be achieved through the atomization of the odorant through the two-substance nozzle.

Die Vorrichtung kann beispielsweise in eine GDRM-Anlage integriert werden. Da die Zweistoffdüse einen zuverlässigen Betrieb über einen breitenThe device can be integrated into a GDRM system, for example. Since the two-substance nozzle ensures reliable operation over a wide

Gasvolumenstrombereich erlaubt, ist eine zuverlässige Odorierung bei verschiedenen Gasströmen gewährleistet.Permitted gas volume flow range, reliable odorization is guaranteed for different gas flows.

Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens beschrieben, wobei die einzelnen Ausführungsverfahren jeweils einzeln für die Vorrichtung, die Verwendung und das Verfahren anwendbar sind. Weiterhin sind die einzelnen Ausführungsformen untereinander kombinierbar.Various embodiments of the device and the method are described below, the individual execution methods each being applicable individually to the device, the use and the method. Furthermore, the individual embodiments can be combined with one another.

Bei einer Ausführungsform weist die Vorrichtung Mittel zur Bevorratung eines flüssigen Odoriermittels auf, wie zum Beispiel einen Tank. Die Mittel zur Bevorratung eines flüssigen Odoriermittels sind vorzugsweise über eine Leitung mit der Zweistoffdüse verbunden, um die Zweistoffdüse mit dem Odoriermittel zu versorgen. Vorzugsweise ist eine Dosierpumpe vorgesehen, mit der das Odoriermittel von den Mitteln zur Bevorratung des flüssigen Odoriermittels zur Zweistoffdüse gepumpt werden kann. Die Dosierpumpe wird vorzugsweise abhängig vom Gasvolumenstrom in der Gasleitung gesteuert, so dass ein vom Gasvolumenstrom in der Gasleitung abhängiger Odoriermitteldurchsatz, insbesondere zum Gasvolumenstrom proportionaler Odoriermitteldurchsatz, eingestellt wird. Zu diesem Zweck ist vorzugsweise eine Steuereinrichtung vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, einen Wert für den Gasvolumenstrom in der Gasleitung von einem in die Gasleitung integrierten Gaszähler zu empfangen und die Dosierpumpe abhängig von diesem Wert zu steuern.In one embodiment, the device has means for storing a liquid odorant, such as, for example, a tank. The means for storing a liquid odorant are preferably connected to the two-substance nozzle via a line in order to supply the two-substance nozzle with the odorant. A metering pump is preferably provided with which the odorant can be pumped from the means for storing the liquid odorant to the two-substance nozzle. The metering pump is preferably controlled as a function of the gas volume flow in the gas line, so that an odorant throughput which is dependent on the gas volume flow in the gas line, in particular an odorant throughput proportional to the gas volume flow, is set. For this purpose, a control device is preferably provided which is set up to receive a value for the gas volume flow in the gas line from a gas meter integrated in the gas line and to control the metering pump as a function of this value.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung weiterhin Mittel zur Bereitstellung eines Düsengasstroms für den Betrieb der Zweistoffdüse auf. Dadurch wird die Zweistoffdüse mit dem für die Zerstäubung erforderlichen Fluid in Form eines Düsengasstroms versorgt. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens wird die Zweistoffdüse mit dem flüssigen Odoriermittel und mit einem Düsengasstrom betrieben.According to the invention, the device also has means for providing a nozzle gas flow for operating the two-substance nozzle. As a result, the two-substance nozzle is supplied with the fluid required for atomization in the form of a nozzle gas flow. In a corresponding embodiment of the method, the two-substance nozzle is operated with the liquid odorant and with a nozzle gas stream.

Erfindungsgemäß umfassen die Mittel zur Bereitstellung des Düsengasstroms für den Betrieb der Zweistoffdüse eine von der Gasleitung abzweigende Düsenzuleitung, durch die ein Teil des durch die Gasleitung strömenden Gasstroms als Düsengasstrom zur Zweistoffdüse geführt wird. Dies hat den Vorteil, dass eine separate Gasquelle, beispielsweise in Form einer unter Druck stehenden Gasflasche, entbehrlich ist und stattdessen das durch die Gasleitung strömende Gas zum Betrieb der Zweistoffdüse verwendet werden kann. Die Düsenzuleitung kann beispielsweise über einen Dreiwegeflansch an der Gasleitung angeschlossen sein. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens wird der Düsengasstrom aus dem in der Gasleitung strömenden Gasstrom abgezweigt, insbesondere vor einer Druckreduzierung des in der Gasleitung strömenden Gasstroms.According to the invention, the means for providing the nozzle gas flow for the operation of the two-substance nozzle comprise a nozzle feed line branching off from the gas line, through which part of the gas flow flowing through the gas line is guided as a nozzle gas flow to the two-substance nozzle. This has the advantage that a separate gas source, for example in the form of a pressurized gas cylinder, can be dispensed with and instead the gas flowing through the gas line can be used to operate the two-substance nozzle. The nozzle feed line can be connected to the gas line via a three-way flange, for example. In a corresponding embodiment of the method, the nozzle gas stream is branched off from the gas stream flowing in the gas line, in particular before a pressure reduction of the gas stream flowing in the gas line.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Abzweigung der Düsenzuleitung in Strömungsrichtung vor und die Zweistoffdüse hinter einem Regelventil zur Druckreduzierung in der Gasleitung angeordnet. Die Düsenzuleitung stellt demnach insbesondere einen Bypass zum Regelventil in der Gasleitung dar. In einer GDRM-Anlage oder an einem Übergabepunkt vom Gasnetz des Gasversorgers zum Gasnetz des Abnehmers, beispielsweise zum Gasnetz einer Industrieanlage oder eines Hauses, sind typischerweise ein oder mehrere Regelventile vorgesehen, mit denen der Gasdruck aus dem gasstromaufwärtigen Gasnetz auf den Betriebsdruck des gasstromabwärtigen Gasnetzes reduziert wird. Der Druck vor dem Regelventil (Vordruck) kann bei einem stromaufwärtigen örtlichen Gasnetz zur Versorgung einer Anlage oder eines Hauses zum Beispiel im Bereich 20 bis 50 bar liegen, bei einer stromaufwärtigen Fernleitung aber auch bis zu 100 bar betragen. Der Betriebsdruck, auf den das Regelventil den Gasdruck reduziert, kann bei einem stromabwärtigen örtlichen Gasnetz im Bereich 20 bis 50 bar liegen, bei einem stromabwärtigen Gasnetz einer Industrieanlage im Bereich von 12 bis 16 bar oder bei einem stromabwärtigen Gasnetz eines Privathauses sogar nur bei 23 mbar liegen.In a further embodiment, the branch of the nozzle feed line is arranged in front of a control valve for pressure reduction in the gas line and the two-substance nozzle is arranged behind a control valve in the direction of flow. The nozzle feed line therefore represents in particular a bypass to the control valve in the gas line. In a GDRM system or at a transfer point from the gas network of the gas supplier to the gas network of the customer, for example to the gas network of an industrial plant or a house, one or more control valves are typically provided with which the gas pressure from the gas upstream gas network is reduced to the operating pressure of the gas downstream gas network. In an upstream local gas network for supplying a system or a house, the pressure upstream of the control valve (pre-pressure) can be, for example, in the range 20 to 50 bar, but in an upstream long-distance line it can also be up to 100 bar. The operating pressure to which the control valve reduces the gas pressure can be in the range 20 to 50 bar in the case of a local downstream gas network, and in the case of a downstream gas network an industrial plant in the range of 12 to 16 bar or in the case of a downstream gas network of a private house even only 23 mbar.

Indem die Abzweigung der Düsenzuleitung vor dem Regelventil, das heißt auf der stromaufwärtigen Vordruckseite, und die Zweistoffdüse hinter dem Regelventil, das heißt auf der stromabwärtigen Seite mit dem geringeren Druck, angeordnet wird, ergibt sich ein Druckgefälle zwischen dem Gas aus der Düsenzuleitung, das der Zweistoffdüse zugeführt wird, und dem Gas in der Gasleitung am Ort der Zweistoffdüse, sodass Energie zum Betrieb der Zweistoffdüse und zur feinen Verneblung des Odoriermittels zur Verfügung steht. Auf diese Weise kann die Energie des Gasstroms in der Gasleitung zum Betrieb der Zweistoffdüse verwendet werden, so dass eine externe Energiezufuhr, beispielsweise durch einen Kompressor, entbehrlich ist.By arranging the branch of the nozzle feed line upstream of the control valve, i.e. on the upstream pre-pressure side, and the two-substance nozzle downstream of the control valve, i.e. on the downstream side with the lower pressure, there is a pressure gradient between the gas from the nozzle feed line, which the Two-substance nozzle is supplied, and the gas in the gas line at the location of the two-substance nozzle, so that energy is available for operating the two-substance nozzle and for fine atomization of the odorant. In this way, the energy of the gas flow in the gas line can be used to operate the two-substance nozzle, so that an external energy supply, for example by a compressor, is unnecessary.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist in die Düsenzuleitung ein Regelventil integriert. Das Regelventil ist insbesondere dazu eingerichtet, den Druck in der Düsenzuleitung soweit zu reduzieren, dass eine zum Betrieb der Zweistoffdüse geeignete Druckdifferenz zur Gasleitung am Ort der Zweistoffdüse erreicht wird. Ein typischer Differenzdruck zwischen dem in die Zweistoffdüse eingespeisten Gas und dem Druck des zu odorierenden Gasstroms am Ort der Zweistoffdüse kann zum Beispiel im Bereich 2 bis 6 bar liegen.In a further embodiment, a control valve is integrated into the nozzle feed line. The control valve is set up in particular to reduce the pressure in the nozzle feed line to such an extent that a pressure difference suitable for operating the two-substance nozzle is achieved with respect to the gas line at the location of the two-substance nozzle. A typical differential pressure between the gas fed into the two-substance nozzle and the pressure of the gas stream to be odorized at the location of the two-substance nozzle can be, for example, in the range from 2 to 6 bar.

Das Regelventil in der Düsenzuleitung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Druck abhängig vom Volumenstrom durch die Gasleitung einzustellen. Auf diese Weise ist es möglich, den Betrieb der Zweistoffdüse an den Gasvolumenstrom anzupassen, um die für den entsprechenden Gasvolumenstrom passende Menge Odoriermittel zu injizieren. Zu diesem Zweck können insbesondere auch Mittel zur Dosierung des flüssigen Odoriermittels in Abhängigkeit der Größe des durch die Gasleitung des Gasnetzes geförderten Gasvolumenstroms vorgesehen sein, beispielsweise eine Dosierpumpe, zum Beispiel geregelt über einen in die Gasleitung integrierten Gaszähler, um die für den Gasvolumenstrom geeignete Menge Odoriermittel zu injizieren.The control valve in the nozzle feed line is preferably set up to adjust the pressure as a function of the volume flow through the gas line. In this way it is possible to adapt the operation of the two-substance nozzle to the gas volume flow in order to inject the appropriate amount of odorant for the corresponding gas volume flow. For this purpose, means for metering the liquid odorant depending on the size of the gas volume flow conveyed through the gas line of the gas network can be provided, for example a metering pump, for example regulated via one integrated into the gas line Gas meter to inject the appropriate amount of odorant for the gas volume flow.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist in die Düsenzuleitung ein Sicherheitsabsperrventil integriert. Das Sicherheitsabsperrventil ist insbesondere dazu eingerichtet, den durch die Düsenzuleitung fließenden Volumenstrom zu unterbrechen, wenn der Druck in der Düsenzuleitung über einen bestimmten Grenzwert steigt. Insbesondere ist das Sicherheitsabsperrventil hinter dem Regelventil in der Düsenzuleitung vorgesehen. Auf diese Weise kann bei einem Ausfall des Regelventils verhindert werden, dass der Vordruck aus der Gasleitung über die Düsenzuleitung in den Bereich der Gasleitung hinter dem Regelventil der Gasleitung gelangt. Auf diese Weise wird die Sicherheit des Systems gewährleistet, zumal zum Beispiel Haus- und Industrieinstallationen typischerweise nur für geringere Drücke ausgelegt sind als zum Beispiel die in der Gaszuleitung des Gasversorgers herrschenden Drücke.In a further embodiment, a safety shut-off valve is integrated into the nozzle feed line. The safety shut-off valve is set up in particular to interrupt the volume flow flowing through the nozzle feed line when the pressure in the nozzle feed line rises above a certain limit value. In particular, the safety shut-off valve is provided behind the control valve in the nozzle feed line. In this way, if the control valve fails, it can be prevented that the pre-pressure from the gas line reaches the area of the gas line behind the control valve of the gas line via the nozzle feed line. In this way, the security of the system is guaranteed, especially since, for example, domestic and industrial installations are typically only designed for lower pressures than, for example, the pressures prevailing in the gas supply line of the gas supplier.

Erfindungsgemäß ist in die Düsenzuleitung ein Gasvorwärmer integriert, insbesondere vor dem Regelventil. Durch die Druckreduzierung des Gases in der Düsenzuleitung kommt es durch den Joule-Thomson-Effekt zu einer Abkühlung, die zum Beispiel zu einem Vereisen des Regelventils in der Düsenzuleitung oder der Zweistoffdüse führen kann, sodass deren Betrieb beeinträchtigt wird, und zudem die Verdampfungsbedingungen des Odoriermittels verschlechtern kann. Durch das Vorsehen eines Gasvorwärmers kann dem Gasstrom durch die Düsenzuleitung Wärme zugeführt werden, um den Abkühleffekt abzuschwächen oder zu kompensieren. Dadurch können die Verdampfungsbedingungen des Odoriermittels verbessert und ein störungsfreier Betrieb der Zweistoffdüse gewährleistet werden.According to the invention, a gas preheater is integrated into the nozzle feed line, in particular upstream of the control valve. By reducing the pressure of the gas in the nozzle supply line, the Joule-Thomson effect results in cooling, which can, for example, lead to the control valve in the nozzle supply line or the two-substance nozzle icing up, so that their operation is impaired, as well as the evaporation conditions of the odorant can worsen. By providing a gas preheater, heat can be supplied to the gas flow through the nozzle feed line in order to weaken or compensate for the cooling effect. This can improve the evaporation conditions of the odorant and ensure trouble-free operation of the two-substance nozzle.

Der Gasvorwärmer kann beispielsweise ein Wirbelrohr umfassen. Dies hat den Vorteil, dass der Gasstrom ohne externe Energiequelle erwärmt werden kann. Die Funktionsweise eines Wirbelrohrs zur Gasvorwärmung (Ranque-Hilsch-Wirbelrohr) ist grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der EP 2 996 010 A1 , und muss daher an dieser Stelle nicht im Einzelnen erläutert werden.The gas preheater can comprise a vortex tube, for example. This has the advantage that the gas flow can be heated without an external energy source. How a vortex tube works for gas preheating (Ranque-Hilsch vortex tube) is known in principle, for example from EP 2 996 010 A1 , and therefore does not need to be explained in detail at this point.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Abzweigung der Düsenzuleitung hinter einem Gaszähler angeordnet. Auf diese Weise kann der Gasvolumenstrom gemessen werden, bevor ein Teil des Gasvolumenstroms aus der Gasleitung abgezweigt wird. Alternativ kann, wenn die Abzweigung der Düsenzuleitung vor einem Gaszähler angeordnet ist, auch ein zusätzlicher Gaszähler in der Düsenzuleitung vorgesehen sein, sodass durch Summenbildung der von den beiden Gaszählern ermittelten Werte der gesamte Gasverbrauch zuverlässig bestimmt werden kann.In a further embodiment, the branch of the nozzle feed line is arranged behind a gas meter. In this way, the gas volume flow can be measured before part of the gas volume flow is branched off from the gas line. Alternatively, if the branch of the nozzle feed line is arranged in front of a gas meter, an additional gas meter can also be provided in the nozzle feed line so that the total gas consumption can be reliably determined by adding up the values determined by the two gas meters.

Bei einer weiteren Ausführungsform sind in die Düsenzuleitung Absperrventile, beispielsweise Kugelhähne, integriert, um einen Bereich der Düsenzuleitung absperren zu können. Auf diese Weise ist eine Wartung der Düsenzuleitung möglich, ohne die Gasversorgung unterbrechen zu müssen. In dem Bereich zwischen den Absperrventilen sind insbesondere das Regelventil, das Sicherheitsabsperrventil und/oder ein etwaig vorgesehener Vorwärmer und/oder ein etwaig vorgesehener Gaszähler integriert, sodass diese Komponenten ohne Beeinträchtigung der Gasversorgung gewartet werden können.In a further embodiment, shut-off valves, for example ball valves, are integrated into the nozzle feed line in order to be able to shut off a region of the nozzle feed line. In this way, maintenance of the nozzle feed line is possible without having to interrupt the gas supply. In particular, the control valve, the safety shut-off valve and / or a possibly provided preheater and / or a possibly provided gas meter are integrated in the area between the shut-off valves, so that these components can be serviced without impairing the gas supply.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist in die Düsenzuleitung mindestens ein ansteuerbares Absperrventil, beispielsweise ein Magnetventil, integriert und eine Steuereinrichtung, beispielsweise die Steuereinrichtung zur Steuerung der Dosierpumpe, ist dazu eingerichtet, das ansteuerbare Absperrventil zu schließen, wenn der Gasvolumenstrom in der Gasleitung unter einen vorgegebenen Grenzwert fällt oder wenn kein Gasvolumenstrom in der Gasleitung gemessen wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der Druck in der Gasleitung hinter einem Regelventil durch die Düsenzuleitung ansteigt, wenn kein oder nur ein sehr geringer Gasvolumenstrom in der Gasleitung vorliegt.In a further embodiment, at least one controllable shut-off valve, for example a solenoid valve, is integrated into the nozzle feed line and a control device, for example the control device for controlling the metering pump, is set up to close the controllable shut-off valve when the gas volume flow in the gas line falls below a predetermined limit value falls or if no gas volume flow is measured in the gas line. In this way it can be prevented that the pressure in the gas line rises behind a control valve through the nozzle feed line when there is no or only a very low gas volume flow in the gas line.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird.Further features and advantages of the present invention emerge from the following description of exemplary embodiments, reference being made to the accompanying drawings.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1
ein Beispiel einer Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms,
Fig. 2
ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms,
Fig. 3
ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 4a-b
zwei mögliche Ausgestaltungen für Zweistoffdüsen zur Verwendung bei den Vorrichtungen aus Fig. 2 und 3.
Show in the drawing
Fig. 1
an example of a device for odorising a gas stream,
Fig. 2
another example of a device for odorizing a gas flow,
Fig. 3
an embodiment of the device according to the invention,
Figures 4a-b
two possible configurations for two-substance nozzles for use in the devices Fig. 2 and 3 .

Figur 1 zeigt zunächst den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms in schematischer Darstellung. Figure 1 shows first of all the basic structure of a device for odorizing a gas flow in a schematic representation.

In Figur 1 ist ein Rohrleitungsabschnitt 1 einer Gasleitung 2 dargestellt, der in Strömungsrichtung des Gases einem Gaszähler 3 nachgeschaltet ist. Die Vorrichtung zur Odorierung kann beispielsweise in einer GDRM-Anlage eines örtlichen Gasverteilnetzes angeordnet sein. In der Gasleitung 2 wird vorliegend aus einem Hochdrucktransportnetz Erdgas für das Gasdruckverteilnetz mit einem reduzierten Druck bereitgestellt.In Figure 1 a pipe section 1 of a gas line 2 is shown, which is connected downstream of a gas meter 3 in the flow direction of the gas. The device for odorization can be arranged, for example, in a GDRM system of a local gas distribution network. In the present case, natural gas is provided in the gas line 2 from a high-pressure transport network for the gas pressure distribution network at a reduced pressure.

In Strömungsrichtung hinter dem Gaszähler 3 wird ein flüssiges Odoriermittel, beispielsweise in Form von THT, über eine Injektionseinrichtung 4 in die Gasleitung 2 eingebracht.In the direction of flow behind the gas meter 3, a liquid odorant, for example in the form of THT, is introduced into the gas line 2 via an injection device 4.

Dazu wird das Odoriermittel einem Odoriermittelgebinde 5 entnommen und der Injektionseinrichtung 4 über eine Dosierpumpe 6 zugeführt. Die Dosierpumpe 6 ist über ein Steuergerät 7 mit dem Gaszähler 3 verbunden. Der Gaszähler 3 liefert an das Steuergerät 7 eine Information über den Gasvolumenstrom in der Gasleitung 2 und das Steuergerät 7 steuert die Dosierpumpe 6 derart an, dass die Dosierpumpe 6 eine an den Gasvolumenstrom angepasste Menge Odoriermittel zur Injektionseinrichtung 4 fördert. Zur Regelung der Dosierpumpe 6 kann ein Durchflussmesser 9 vorgesehen sein, der den von der Dosierpumpe 6 gepumpten Odoriermittelvolumenfluss misst. Weiterhin kann ein Füllstandmesser 10 vorgesehen sein, um den Füllstand im Odoriermittelgebinde 5 zu überwachen. Zwischen der Dosierpumpe 6 und der Injektionseinrichtung 4 ist vorzugsweise eine Rückschlagklappe 11 vorgesehen, um eine Gasströmung aus der Gasleitung 2 zum Odoriermittelgebinde 5 zu verhindern.For this purpose, the odorant is taken from an odorant container 5 and fed to the injection device 4 via a metering pump 6. The metering pump 6 is connected to the gas meter 3 via a control device 7. The gas meter 3 supplies the control device 7 with information about the gas volume flow in the gas line 2 and the control device 7 controls the metering pump 6 in such a way that the metering pump 6 delivers an amount of odorant to the injection device 4 that is adapted to the gas volume flow. To regulate the metering pump 6, a flow meter 9 can be provided which measures the odorant volume flow pumped by the metering pump 6. Furthermore, a level meter 10 can be provided in order to monitor the level in the odorant container 5. A non-return valve 11 is preferably provided between the metering pump 6 and the injection device 4 in order to prevent a gas flow from the gas line 2 to the odorant container 5.

Figur 2 zeigt ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung zur Odorierung eines Gasstroms. Die Vorrichtung 20 zur Odorierung eines Gasstroms 21 in einer Gasleitung 22 umfasst ein Odoriermittelgebinde 24, das über eine Dosierpumpe 26 mit einer hinter einem Regelventil 28 in die Gasleitung 22 integrierten Injektionseinrichtung 30 verbunden ist. Die Dosierpumpe 26 ist vorzugsweise analog zu Fig. 1 über einen in der Gasleitung 22 angeordneten Gaszähler 32 und eine Steuereinrichtung 34 derart gesteuert, dass eine an den Gasvolumenstrom in der Gasleitung 22 angepasste Menge an Odoriermittel aus dem Odoriermittelgebinde 24 durch die Dosierpumpe 26 zur Injektionseinrichtung 30 transportiert wird. Weiterhin können analog zu Fig. 1 zum Beispiel auch ein mit der Steuereinrichtung 34 verbundener Durchflussmesser 6 und Füllstandsmesser 10 oder auch eine zwischen Dosierpumpe 26 und Injektionseinrichtung 30 angeordnete Rückschlagklappe 11 vorgesehen sein. Figure 2 shows a further example of a device for odorizing a gas flow. The device 20 for odorizing a gas flow 21 in a gas line 22 comprises an odorant container 24 which is connected via a metering pump 26 to an injection device 30 integrated into the gas line 22 downstream of a control valve 28. The metering pump 26 is preferably analogous to Fig. 1 Controlled via a gas meter 32 arranged in the gas line 22 and a control device 34 such that an amount of odorant adapted to the gas volume flow in the gas line 22 is transported from the odorant container 24 through the metering pump 26 to the injection device 30. Furthermore, analogous to Fig. 1 For example, a flow meter 6 and fill level meter 10 connected to the control device 34 or a non-return valve 11 arranged between the metering pump 26 and the injection device 30 can also be provided.

Die Injektionseinrichtung 30 umfasst eine in der Gasleitung 22 angeordnete Zweistoffdüse 36, der als erstes Medium das Odoriermittel über die Dosierpumpe 26 zugeführt wird.The injection device 30 comprises a two-substance nozzle 36 which is arranged in the gas line 22 and to which the odorant is supplied as the first medium via the metering pump 26.

Zur Versorgung der Zweistoffdüse 36 mit einem zweiten Medium ist weiterhin ein Gasbehälter 38 vorgesehen, in dem ein Gas wie zum Beispiel Stickstoff unter Druck gespeichert ist. Weiterhin ist ein Dosierventil 40 zwischen dem Gasbehälter 38 und der Zweistoffdüse 36 angeordnet, um den Volumenstrom des Düsengasstroms aus dem Gasbehälter 38 zur Zweistoffdüse 36 zu steuern, insbesondere durch die Steuereinrichtung 34 und abhängig von dem Gasvolumenstrom in der Gasleitung 22, der durch den Gaszähler 32 bestimmt wird.To supply the two-substance nozzle 36 with a second medium, a gas container 38 is also provided, in which a gas such as nitrogen is stored under pressure. Furthermore, a metering valve 40 is arranged between the gas container 38 and the two-substance nozzle 36 in order to control the volume flow of the nozzle gas flow from the gas container 38 to the two-substance nozzle 36, in particular by the control device 34 and depending on the gas volume flow in the gas line 22, which is passed through the gas meter 32 is determined.

Im Betrieb wird über die Dosierpumpe 26 Odoriermittel aus dem Odoriermittelgebinde 24 und über das Dosierventil 40 Gas aus dem Gasbehälter 38 als Düsengasstrom zur Zweistoffdüse 36 geleitet, so dass das Odoriermittel durch den Düsengasstrom in der Gasleitung 22 zerstäubt (vernebelt) wird.During operation, odorant is fed from the odorant container 24 via the metering pump 26 and gas from the gas container 38 as a jet gas flow to the two-substance nozzle 36 via the metering valve 40, so that the odorant is atomized (atomized) by the jet gas flow in the gas line 22.

Durch die Verwendung der Zweistoffdüse 36 wird eine sehr gute Verneblung mit geringer Tröpfchengröße und entsprechend großer Oberfläche des Odoriermittels erreicht, so dass das Odoriermittel gut verdampfen und mit dem Gasstrom 21 in der Gasleitung 22 vermischt werden kann.By using the two-substance nozzle 36, very good atomization with a small droplet size and a correspondingly large surface area of the odorant is achieved, so that the odorant can evaporate well and be mixed with the gas stream 21 in the gas line 22.

Im Gegensatz zu einer Einstoffdüse wird eine solch gute Verneblung dank der durch den Düsengasstrom bereitgestellten Energie auch bei geringem Durchsatz an Odoriermittel erreicht, so dass auch bei geringem Gasvolumenstrom durch die Gasleitung 22 und durch die Regeleinrichtung 32 entsprechend gering eingestelltem Odoriermitteldurchsatz gleichwohl eine zuverlässige Eindosierung des Odoriermittels in den Gasstrom 21 erreicht werden kann.In contrast to a single-substance nozzle, such good atomization is achieved thanks to the energy provided by the nozzle gas flow even with a low throughput of odorant, so that even with a low gas volume flow through the gas line 22 and the odorant throughput set correspondingly low by the control device 32, reliable metering of the odorant is nonetheless possible can be achieved in the gas stream 21.

Vor der Zweistoffdüse 36 kann zusätzlich ein Verdunstungskörper 42 angeordnet sein (in Fig. 2 gestrichelt dargestellt). Durch die Verneblung des Odoriermittels mit der Zweistoffdüse 36 kann eine gleichmäßige Benetzung des Verdunstungskörpers 42 erreicht werden, wodurch eine gute Verdunstungsleistung erreicht wird. Die Zweistoffdüse 36 kann aber auch ohne Verdunstungskörper betrieben werden.An evaporation body 42 can also be arranged in front of the two-substance nozzle 36 (in Fig. 2 shown in dashed lines). By atomizing the odorant with the two-substance nozzle 36, uniform wetting of the evaporation body 42 can be achieved, as a result of which good evaporation performance is achieved. The two-substance nozzle 36 can, however, also be operated without an evaporation body.

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Einander entsprechende Komponenten in Fig. 2 und 3 sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. Figure 3 shows an embodiment of the device according to the invention. Corresponding components in Fig. 2 and 3 are each provided with the same reference numerals.

Die Vorrichtung 50 unterscheidet sich dadurch von der Vorrichtung 20, dass zur Bereitstellung des Düsengasstroms eine von der Gasleitung 22 abzweigende Düsenzuleitung 52 vorgesehen ist, durch die ein Teil des durch die Gasleitung 22 strömenden Gasstroms als Düsengasstrom zur Zweistoffdüse 36 geführt wird.The device 50 differs from the device 20 in that a nozzle feed line 52 branching off from the gas line 22 is provided to provide the nozzle gas flow, through which part of the gas flow flowing through the gas line 22 is guided as a nozzle gas flow to the two-substance nozzle 36.

Die Abzweigung 54 der Düsenzuleitung 52 von der Gasleitung 22 ist vor dem Regelventil 28 in der Gasleitung 22 angeordnet, das heißt auf der Vordruckseite. In die Düsenzuleitung 52 ist ein Regelventil 56 integriert, um den Gasdruck auf den für den Betrieb der Zweistoffdüse 36 erforderlichen Druck zu reduzieren. Vorzugsweise liegt der Druck in der Düsenzuleitung 52 hinter dem Regelventil 56 um einige Bar, zum Beispiel um 4 bar, über dem Druck in der Gasleitung 22 am Ort der Zweistoffdüse 36.The branch 54 of the nozzle feed line 52 from the gas line 22 is arranged upstream of the control valve 28 in the gas line 22, that is to say on the inlet pressure side. A control valve 56 is integrated into the nozzle feed line 52 in order to reduce the gas pressure to the pressure required for the operation of the two-substance nozzle 36. The pressure in the nozzle feed line 52 downstream of the control valve 56 is preferably a few bar, for example 4 bar, above the pressure in the gas line 22 at the location of the two-substance nozzle 36.

Durch das Vorsehen der Düsenzuleitung 52 mit dem Regelventil 56 kann der zum Betrieb der Zweistoffdüse 36 erforderliche Düsengasstrom direkt aus der Gasleitung 22 abgeleitet werden, sodass eine separate Gasquelle entbehrlich ist.By providing the nozzle feed line 52 with the regulating valve 56, the nozzle gas flow required to operate the two-substance nozzle 36 can be derived directly from the gas line 22, so that a separate gas source is unnecessary.

Hinter dem Regelventil 56 ist ein Sicherheitsabsperrventil 58 in die Düsenzuleitung 52 integriert. Das Sicherheitsabsperrventil 58 ist dazu eingerichtet, den Druck in der Düsenzuleitung 52 hinter dem Regelventil 56 bei Ausfall des Regelventils 56 zu beschränken. Dadurch kann ein Durchschlagen des Vordrucks aus der Gasleitung 22 über die Düsenzuleitung 52 und die Zweistoffdüse 36 in den Bereich der Gasleitung 22 hinter dem Regelventil 28 verhindert werden.A safety shut-off valve 58 is integrated into the nozzle feed line 52 downstream of the control valve 56. The safety shut-off valve 58 is set up to limit the pressure in the nozzle feed line 52 downstream of the control valve 56 if the control valve 56 fails. In this way, a breakthrough of the admission pressure from the gas line 22 via the nozzle feed line 52 and the two-substance nozzle 36 into the region of the gas line 22 downstream of the control valve 28 can be prevented.

Weiterhin ist vor dem Regelventil 56 ein Gasvorwärmer 60 in die Düsenzuleitung 52 integriert, beispielsweise ein passiver Gasvorwärmer 60 mit einem Wirbelrohr, um den in der Düsenzuleitung 52 geführte Düsengasstrom zu erwärmen. Auf diese Weise kann die Abkühlung des Düsengasstroms durch den Joule-Thomson-Effekt wegen der Druckreduzierung am Regelventil 56 kompensiert werden, sodass die Verdampfungsbedingungen für das Odoriermittel verbessert und ein Einfrieren des Regelventils 56, des Sicherheitsabsperrventils 58 bzw. der Zweistoffdüse 36 verhindert wird.Furthermore, a gas preheater 60 is integrated into the nozzle feed line 52 upstream of the control valve 56, for example a passive gas preheater 60 with a vortex tube in order to heat the nozzle gas flow guided in the nozzle feed line 52. In this way, the cooling of the nozzle gas flow due to the Joule-Thomson effect due to the pressure reduction at the control valve 56 can be compensated, so that the evaporation conditions for the odorant are improved and the odorant freezes Control valve 56, the safety shut-off valve 58 or the two-substance nozzle 36 is prevented.

Vor der Abzweigung 54 der Düsenzuleitung 52 ist ein Gaszähler 62 in die Gasleitung 22 installiert, um den gesamten Gasvolumenstrom in der Gasleitung 22 zu erfassen. Weiterhin ist vorzugsweise eine mit dem Gaszähler 62 verbundene Steuereinrichtung 34 vorgesehen, die die Dosierpumpe 26 zur Anpassung des Odoriermitteldurchsatzes und das Regelventil 56 zur Anpassung des Düsengasstroms an den Gasvolumenstrom in der Gasleitung 22 ansteuert.A gas meter 62 is installed in the gas line 22 upstream of the branch 54 of the nozzle feed line 52 in order to detect the entire gas volume flow in the gas line 22. Furthermore, a control device 34 connected to the gas meter 62 is preferably provided, which controls the metering pump 26 to adapt the odorant throughput and the control valve 56 to adapt the nozzle gas flow to the gas volume flow in the gas line 22.

Der Gaszähler kann alternativ auch hinter der Abzweigung 54 angeordnet sein (in Figur 3 gestrichelt als 62' dargestellt). In diesem Fall ist vorzugsweise ein zusätzlicher Gaszähler 64 in die Düsenzuleitung 52 integriert, um die gesamte verbrauchte Gasmenge bestimmen zu können. Die Steuereinrichtung 34 ist in diesem Fall vorzugsweise mit dem Gaszähler 62' und ggf. auch mit dem Gaszähler 64 verbunden.Alternatively, the gas meter can also be arranged behind the junction 54 (in Figure 3 shown in dashed lines as 62 '). In this case, an additional gas meter 64 is preferably integrated into the nozzle feed line 52 in order to be able to determine the total amount of gas consumed. In this case, the control device 34 is preferably connected to the gas meter 62 ′ and possibly also to the gas meter 64.

In die Düsenzuleitung 52 sind vorzugsweise weiterhin Absperrventile 66 integriert, mit denen der Gasfluss durch die Düsenzuleitung 52 unterbrochen werden kann, um ohne Beeinträchtigung des Gasstroms 21 in der Gasleitung 22 die zwischen den Absperrventilen 66 angeordneten Komponenten, in Figur 3 das Regelventil 56, das Sicherheitsabsperrventil 58, den Gasvorwärmer 60 und optional den Gaszähler 64, warten zu können.Shut-off valves 66 are preferably also integrated into the nozzle feed line 52, with which the gas flow through the nozzle feed line 52 can be interrupted in order to switch the components arranged between the shut-off valves 66 in the gas line 22 without impairing the gas flow 21 Figure 3 the control valve 56, the safety shut-off valve 58, the gas preheater 60 and optionally the gas meter 64 to be able to maintain.

Vorzugsweise ist mindestens eines der Absperrventile 66 über die Steuereinrichtung 34 ansteuerbar und wird von der Steuereinrichtung 34 geschlossen, wenn der Gasvolumenstrom 21 in der Gasleitung 22 unter einen vorgegebenen Grenzwert fällt oder wenn der Gaszähler 62 keinen Gasvolumenstrom in der Gasleitung 22 misst.Preferably, at least one of the shut-off valves 66 can be controlled via the control device 34 and is closed by the control device 34 if the gas volume flow 21 in the gas line 22 falls below a predetermined limit value or if the gas meter 62 does not measure a gas volume flow in the gas line 22.

Die Figuren 4a und 4b zeigen zwei Beispiele für Zweistoffdüsen, die als Zweistoffdüse 36 für die in Figur 2 und 3 beschriebenen Vorrichtungen 20, 50 verwendet werden können.the Figures 4a and 4b show two examples of two-substance nozzles that are used as two-substance nozzles 36 for the in Figure 2 and 3 described devices 20, 50 can be used.

Figur 4a zeigt eine Zweistoffdüse 80 nach dem Prinzip der inneren Mischung, bei der das Odoriermittel 82 durch einen ersten Kanal 84 und der Düsengasstrom 86 durch einen zweiten Kanal 88 zu einem Mischbereich 90 innerhalb der Zweistoffdüse 80 geleitet werden. Durch das Aufeinandertreffen des Odoriermittels 82 und des Düsengasstroms 86 im Mischbereich 90 kommt es zu einer Verneblung des Odoriermittels 82, so dass ein feiner Nebel 92 aus Odoriermittel aus der Zweistoffdüse 80 austritt. Figure 4a shows a two-component nozzle 80 based on the principle of inner mixing, in which the odorant 82 is conducted through a first channel 84 and the nozzle gas stream 86 through a second channel 88 to a mixing region 90 within the two-component nozzle 80. The meeting of the odorant 82 and the nozzle gas stream 86 in the mixing region 90 results in a misting of the odorant 82, so that a fine mist 92 of odorant emerges from the two-substance nozzle 80.

Figur 4b zeigt eine Zweistoffdüse 100 nach dem Prinzip der äußeren Mischung, bei der das Odoriermittel 102 durch einen ersten Kanal 104 und der Düsengasstrom 106 durch einen zweiten Kanal 108 zu einem Mischbereich 110 außerhalb der Zweistoffdüse 80 geleitet werden. Durch das Aufeinandertreffen des Odoriermittels 102 und des Düsengasstroms 106 im Mischbereich 110 kommt es zu einer Verneblung des Odoriermittels 102, so dass im Bereich vor der Zweistoffdüse 80 ein feiner Nebel 112 aus Odoriermittel entsteht. Figure 4b FIG. 10 shows a two-component nozzle 100 based on the principle of external mixing, in which the odorant 102 is passed through a first channel 104 and the nozzle gas flow 106 through a second channel 108 to a mixing region 110 outside the two-component nozzle 80. The meeting of the odorant 102 and the nozzle gas flow 106 in the mixing area 110 results in a misting of the odorant 102, so that a fine mist 112 of odorant arises in the area in front of the two-substance nozzle 80.

Mit den Zweistoffdüsen 80, 100 lässt sich das Odoriermittel 82, 102 bereits bei geringen Durchsätzen sehr fein zerstäuben, da die dazu erforderliche Energie durch den separat einstellbaren Düsengasstrom 86, 106 bereitgestellt wird. Die Verwendung einer Zweistoffdüse, wie zum Beispiel der in Fig. 4a und 4b dargestellten Zweistoffdüsen 80, 100, zur Odorierung eines Gasstroms in einer Gasleitung, ermöglicht damit einen zuverlässigen Betrieb über einen breiten Gasvolumenstrombereich in der Gasleitung.With the two-substance nozzles 80, 100, the odorant 82, 102 can be atomized very finely even at low throughputs, since the energy required for this is provided by the separately adjustable nozzle gas flow 86, 106. The use of a two-substance nozzle, such as the one in Figures 4a and 4b The two-substance nozzles 80, 100 shown, for odorizing a gas flow in a gas line, thus enables reliable operation over a wide gas volume flow range in the gas line.

Claims (9)

  1. Device (20, 50) for odorising a gas stream (21) in a gas line (22), comprising an injecting apparatus (30) for injecting a liquid odorising agent (82, 102) into the gas stream (21) flowing through the gas line (22),
    - wherein the injecting apparatus (30) has a two-substance nozzle (36, 80, 100),
    - wherein the device (20, 50) has means for providing (38, 52) a nozzle gas stream (86, 106) for the operation of the two-substance nozzle (36, 80, 100),
    - wherein the means for providing (38, 52) the nozzle gas stream (86, 106) for the operation of the two-substance nozzle (36, 80, 100) comprise a nozzle supply line (52) branching off from the gas line (22), through which a part of the gas stream (21) flowing through the gas line (22) is supplied as the nozzle gas stream (86, 106) to the two-substance nozzle (36, 80, 100),
    characterised in that
    - a gas pre-heater (60) is integrated into the nozzle supply line (52), in particular with a vortex tube.
  2. Device according to claim 1,
    characterised in that the device (20, 50) further has means for storing (24) a liquid odorising agent (82, 102).
  3. Device according to claim 1 or 2,
    characterised in that the branching (54) of the nozzle supply line (52) is arranged upstream in the flow direction and the two-substance nozzle (36, 80, 100) is arranged downstream in the flow direction of a regulating valve (28) for reducing the pressure in the gas line (22).
  4. Device according to any one of claims 1 to 3,
    characterised in that a regulating valve (56) is integrated into the gas supply line (52).
  5. Device according to any one of claims 1 to 4,
    characterised in that a safety shut-off valve (58) is integrated into the gas supply line (52).
  6. Device according to any one of claims 1 to 5,
    characterised in that the branching (54) of the nozzle supply line (52) is arranged downstream of a gas meter (62).
  7. Device according to any one of claims 1 to 6,
    characterised in that shut-off valves (66) are integrated into the nozzle supply line (52) in order to be able to shut off a region of the nozzle supply line (52).
  8. Method for odorising a gas stream (21) in a gas line (22),
    - in which a liquid odorising agent (82, 102) is injected by means of a two-substance nozzle (36, 80,100) into the gas stream (21) flowing through the gas line (22),
    - wherein the two-substance nozzle (36, 80, 100) is operated with the liquid odorising agent (82, 102) and with a nozzle gas stream (86, 106),
    - wherein the nozzle gas stream (86, 106) is branched off from the gas stream (21) flowing in the gas line (22),
    characterised in that
    heat is supplied to the nozzle gas stream (86, 106) by a gas pre-heater (60) integrated into the nozzle supply line (52).
  9. Method according to claim 8,
    characterised in that the nozzle gas stream (86, 106) is branched off upstream of a pressure reduction of the gas stream (21) flowing in the gas line (22).
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