DE2537817A1 - Vorrichtung zum auffangen von beim fuellen eines tanks freiwerdenden gasen - Google Patents

Description

^{Fo 952}° 2 5. Aug. 1975

Dipl. !ng Jürgen WEINMILLER

PATFNTA3SESSI -

SOSPS GmbH

8OOO München 80 Zeppelinstr. 63

COMPAQNIE GENERALE D'AUTOMATISME 12, rue de la Baume, 75008 PARIS Frankreich

VORRICHTUNG ZUM AUFPANGEN VON BEIM FÜLLEN EINES TANKS FREIWERDENDEN GASEN

Die Erfindung betrifft ein Auffangrohr für Gase, die beim Füllen eines Tanks mit brennbaren Flüssigkeiten freigesetzt werden. Diese Ladevorgänge können insbesondere Tankwagen der Eisenbahnen oder Tanklastzüge, generell jedes Gerät mit einem Tank betreffen.

Laderohre sind entlang ihrer Achse, d.h. meist senkrecht verschiebbar, so daß sie ins Innere des zu füllenden Behälters durch eine geeignete Öffnung eindringen können; das Rohr wird ziemlich tief eingeführt, damit mit eingetauchtem

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Gießtopf geladen werden kann, was im Falle von Flüssigkeiten, beispielsweise bei Erdölprodukten, den doppelten Vorteil bietet, einerseits die Bildung von Schaum und andererseits das Auftreten von statischer Elektrizität in der bewegten Masse zu verhindern.

Die Deckel der Behälter weisen relativ geringe Querschnitte a&f-jr' und beim Laden nimmt ein in den Behälter getauchtes Rohr den grölten Teil des entsprechenden Deckelquerschnitts in Anspruch. Daraus ergibt sich, daß die Ableitung der beim Laden entstehenden Gase sich ziemlich schwierig gestaltet *

Es gibt Vorrichtungen, bei denen die Gase in die freie Luft beispielsweise mit Hilfe eines geeigneten Rohrstutzens entfernt werden, der mehr oder weniger direkt am Deckel des gerade gefüllten Behälters angeschlossen ist. Jedoch sind derartige Gasableituögen besonders umweltverschmutzend und stellen darüber hinaus eine Brandgefahr dar.

Auch lassen die hohen Preise für Kohlenwasserstoffprodukte es als wünschenswert erscheinen, die bis dahin einfach in die Atmosphäre abgegebenen Gase zu sammeln und zu verwerten.

Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, mit denen die beim Einfüllen von flüchtigen flüssigen Produkten in einen Tank erzeugten Dämpfe zurückgewönnen werden können. Eine solche Vorrichtung wird beispielsweise in der französischen Patentschrift Nr. 2 196 965 beschrieben. Außerdem wird in der französischen Patentschrift Nr. 2 156 943 ein aufgehängtes Rohr für die Hand-, habung von flüssigen Produkten beschrieben, das ein weiteres Rohr zur Ableitung der beim Laden entstehenden Gase aufweist, welches in einer Hülse mündet, die das Einfüllrohr umgibt und auf diesem frei gleitet und dabei hermetisch auf der Ladeöffnung des Tanks sitzt.

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Ziel der Erfindung ist eine brandgeschützte Rückgewinnungsvorrichtung für beim Laden von brennbaren flüchtigen Flüssigkeiten in einen Tank freigesetzte Gase.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von beim Füllen einer Flüssigkeit in einen Tank mit Hilfe eines Füllrohrs freigesetzten Gasen, mit einem Auffangrohr, dessen tankseitiger Stutzen das Füllrohr umgebend auf der Tariköffnung sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffangrohr zur Zurückgewinnung dieser Gase in seinem oberen Teil in zwei Zweigleitungen aufgeteilt ist, die jeweils Ventile aufweisen, wobei die erste Zweigleitung zu einer Rückgewinnungseinrichtung für die beim Einfüllen freigesetzten Gase führt und die zweite Zweigleitung zu einer Feuerschutzvorrichtung.

Das Auffangrohr zur Rückgewinnung der Gase mündet in seinem unteren Bereich in einer Hülse, die das Füllrohr umgibt und auf diesem frei gleitet. Die Hülse ist oben durch einen Deckel verschlossen, der sich unter dem Einfluß des Drucks im Innern der Hülse öffnen kann.

Damit das Auffangrohr den Bewegungen des Gießkopfes des Füllrohrs in seinen vertikalen Verschiebungen folgen kann, ist es teleskopartig aufgebaut.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung umfaßt die Feuerschutzvorrichtung einen Behälter, der ein Löschmittel oder neutrales Mittel enthält und mit einer Treibgasflasche in Verbindung steht.

Vorzugsweise ist weiter im Innern des Auffangrohrs vor den Zweigleitungen in bezug auf die Austrittsrichtung der Gase ein Feuerdetektor angeordnet.

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Es ist günstig, wenn ein durch den Feuerdetektor betätigter Verteiler vorgesehen ist, durch den die verschiedenen Ventile der Vorrichtung gesteuert werden, so daß einerseits keine weitere für die Füllung bestimmte Flüssigkeit in den Tank gelangt und keine Gase und freigewordene Dämpfe nach außen treten können und daß andererseits das Löschmittel in großer Menge zum Brandherd gelangen kann.

Die Verarbeitung der freigewordenen Gase und Dämpfe geschieht auf bekannte Art und Weise, insbesondere durch Kondensation.

Jedes obere Ende der beiden Zweigleitungen läuft in einem Schließventil aus. Diese beiden Schließventile sind so konzipiert, daß das eine nicht geöffnet werden kann, solange das andere nicht geschlossen ist.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels im Verlauf der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die einzige Figur näher erläutert, die eine senkrechte schematische Ansicht einer Ausfuhrungsform der Erfindung zeigt.

In der Figur ist mit 1 der obere Teil eines zu füllenden Tanks angedeutet? mit 2 ist die Einfüllöffnung dieses Tanks bezeichnet.

Ein Füllrohr 3 wird in Form eines praktisch senkrecht verlaufenden Rohrstücks dargestellt, das in seinem oberen Bereich einen Bogen 27 aufweist, durch den das einzufüllende Produkt zugeführt wird (Pfeil Fl) .

Am unteren Teil des Füllrohrs 3 befindet sich der Gießkopf 4, der im Ruhezustand das untere Ende des Füllrohrs 3 dicht abschließt. Im oberen Teil des Füllrohrs 3 ist in Flucht mit ihm ein Hubzylinder 5 angebracht, und dieser ermöglicht es, über

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eine am Ende seines Schafts 7 befestigte Verbxndungsstange 6, den Gießkopf 4 nach unten zu stoßen, wenn sich das Füllrohr in Ladestellung befindet und das Einfüllen beginnen kann.

Das Füllrohr 3 hängt an einem Wagen 8, der nach oben oder unten entlang einer Laufbahn 9, die auf einem Gerüst 10 befestigt ist, bewegt werden kann. Dieses Gerüst 10 kann seinerseits gegebenenfalls horizontal mit Hilfe von hier nicht dargestellten bekannten Mitteln verschoben werden.

Das Füllrohr 3 hängt an zwei Kabeln 11, die in Flucht mit der Achse des Füllrohrs verlaufen.

Dem Füllrohr ist ein Auffangrohr zur Rückgewinnung der freigesetzten Gase zugeordnet. Dieses Rohr ist teleskopisch aufgebaut. Es umfaßt einen unteren Teil 12, der unten in einer koaxial das Füllrohr 3 umgebenden Hülse 13 ausläuft. Diese Hülse verengt sich nach unten, so daß, wenn das Rohr 3 gleichzeitig mit seinem GieÄkopf 4 angehoben wird, ein Flansch 14 dieses Kopfes sich hermetisch abdichtend auf das untere Ende der Hülse 13 legt.

Die Hülse 13 ist außen mit einem breiten Flansch 15 versehen, der ebenfalls die Einfüllöffnung 2 in einer bestimmten Stellung während der Abwärtsbewegung des Füllrohrs verschließen kann. Die Hülse weist zusätzlich in dem unter dem Flansch befindlichen Bereich in der Figur nicht sichtbare Bohrungen zur Erleichterung des Gasdurchgangs auf.

Der äußere Bestandteil 16 des teleskopischen Auffangrohrs endet in seinem oberen Teil in zwei verschiedenen Zweigleitungen 17 und 18, die durch Ventile 19 bzw. 20 verschlossen werden.

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Am Ende der Zweigleitung 18 und hinter dem Ventil 20 befindet sich ein Behälter 21 mit einem Löschmittel, der seinerseits mit einer Treibgasflasche 22 über ein Trennventil 23 in Verbindung steht.

Im Innern des unteren Teils 12 des teleskopischen Auffangrohrs liegt im Strömungsweg der austretenden Gase ein thermostatischer Branddetektor 24, dessen Rolle darin besteht, die Feuerschutzeinrichtung mit Hilfe einer Steuerverbindung 25 auszulösen, die zu einem Steuerverteiler 26 führt. Hiervon ausgehende Befehle rufen die Öffnung der Ventile 20 und 23 und gleichzeitig das Schließen des Ventils 19 und des hier nicht dargestellten Einlaßventils für die gerade eingeführte Flüssigkeit hervor.

Daraus ergibt sich, daß einerseits die zuvor zum Rückgewinnungssystem geführten Gase gestoppt und andererseits das in der Flasche 22 enthaltene Druckgas das Löschmittel aus dem Behälter 21 in Richtung des Pfeils F3 heraustreibt; das Löschmittel strömt dann durch die Zweigleitung 18, den äußeren Teil 16 und dann den inneren Teil 12 des Auffangrohrs, um schließlich mit Gewalt ins Innere des gerade der Füllung unterzogenen Tanks eingespritzt zu werden, wobei es durch die Hülse 13 verläuft. Da während der Füllung das Füllrohr in den Tank eingeführt ist und die Hülse 13 auf der Einfüllöffnung 2 des Tanks aufliegt, ist das Teleskoprohr ausgefahren und der obere Teil des inneren Rohrstücks 12 befindet sich unterhalb der Anschlußöffnung der Zweigleitung 17.

Bei der hier beschriebenen Ausführungsform wurde angenommen, daß das Füllrohr 3 aus einem einzigen Abschnitt 3 besteht, der in seinem oberen Teil über den Bogen 27 gespeist wird

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und in seinem unteren Teil den Gießkopf 4 aufweist.

Selbstverständlich sind auch andere Ausführungen dieses Füllrohrs möglich, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung gesprengt wird. Insbesondere kann vorgesehen werden, daß das Füllrohr 3 genau wie das Auffangrohr teleskopisch aufgebaut ist. In diesem Fall kann das Füllrohr 3 wie in dem oben beschriebenen Fall aufgehängt sein; es kann aber auch mit Hilfe seines unteren Teils in einer festen Stellung gehalten werden, wobei in diesem Fall lediglich der äußere teleskopische Teil allein die Vertikalbewegung aus einer Hochstellung, bei der die zu beladenden Tankwagen bewegt werden können, in eine Tiefstellung, die dem eigentlichen Füllen entspricht, durchführen kann.

In einer anderen Ausfuhrungsform kann vorgesehen werden, daß das Auffangrohr zur Rückgewinnung der Gase, dessen Durchmesser erheblich über dem des Füllrohrs 3 liegt, letzteres vollkommen in sich aufnimmt, wobei dann die Gase in den zwischen den beiden Rohren vorhandenen zylindrischen Raum eindringen.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der erfxndungsgemaßen Vorrichtung beschrieben.

Zu Beginn des Ladevorgangs befinden sich das Füllrohr 3 und der innere Teil 12 des Auffangrohrs sowie die Hülse 13 und der Gießkopf 4 in Hochstellung. Somit können die zu füllenden Tankwagen frei unter dem Füllrohr bewegt werden.

Der zu füllende Tank 1 wird dann so unter das Füllrohr gefahren, daß seine Einfüllöffnung 2 sich in Flucht zum Einfüllrohr 3 senkrecht unter diesem befindet.

Daraufhin wird die gesamte Füllvorrichtung nach unten bewegt, wobei der Hubzylinder 5 sich in zurückgezogener Stellung befindet, wodurch mit Hilfe der Verbxndungsstange 6 der Gießkopf

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und vor allem sein Plansch 14 auf den unteren Rand 3 des Füllrohrs gepreßt wird und dieses Füllrohr vollständig abgedichtet wird. Andererseits stützt sich die Hülse 13 noch auf dem Flansch 14 des Gißekopfes ab, so daß der innere Teil 12 des Auffangrohres, der mit der Hülse 13 fest verbunden ist, dem Füllrohr 3 in seiner Abwärtsbewegung folgt.

In dem Augenblick, in dem der mit der Hülse 13 fest verbundene Flansch 15 sich auf den horizontalen Rand der Einfüllöffnung 2 legt, wird auch der zu füllende Tank durch diesen Kontakt dicht verschlossen. Durch das Auflegen des Flanschs 15 auf die Einfüllöffnung 2 wird die Abwärtsbewegung des aus der Hülse 13 und dem inneren Teil 12 gebildeten Ganzen unterbrochen, und die Teile 12 und 13 verharren dann während der gesamten Fülldauer in dieser Stellung.

Nach dem Verschließen des Tanks führt das Füllrohr 3 seine Abwärtsbewegung bis zu einem zuvor festgelegten Niveau weiter, das von der Höhe des Tarikbodens abhängt. Erst in diesem Augenblick kann das Füllen beginnen, wobei der Kontakt des Flansches 15 auf dem Rand 2 das Austreten der Stange 7 des Hubzylinders 5 bewirkt, wodurch der Gießkopf 4 vom unteren Rand des Füllrohrs 3 gelöst wird.

Nach dem Ende des Einfüllvorgangs wird das Füllrohr 3

nach oben bewegt, wobei sein unteres Ende immer noch geöffnet

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bleibt; wenn dann der Flansch sich vom Rand 2 hebt, ist die

Stange 7 des Hubzylinders 5 wieder voll eingefahren, wodurch der Gießkopf 4 wieder die Stellung einnimmt, in der er das untere Ende des Füllrohrs schließt.

Die Aufwärtsbewegung des Füllrohrs 3 wird so bis zum Erreichen der Hochstellung weitergeführt.

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Es ist also ersichtlich, daß während der gesamten Fülldauer die im Innern des Tanks entstehenden Gase und Dämpfe durch den rohrförmigen Raum zwischen dem Füllrohr 3 und der Hülse 13 entweichen können und anschließend durch den Teil 12 strömen, dessen Zweigleitung 17, die aufgrund der abgesenkten Stellung dieses Teils 12 freigegeben ist, den vorgenannten Gasen den Weg durch das Ventil 19 zum hier nicht dargestellten Rückgewinnungssystem freigibt.

Das Ventil 20 ist während des gesamten Füllvorgangs geschlossen.

Falls der Detektor 24 aufgrund einer Temperaturerhöhung der Gase ein Signal aussendet, dann werden über den Verteiler unverzüglich Befehle freigesetzt, durch die einerseits das Schließen des hier nicht dargestellten Beschickungsventils des Bogens 27 und andererseits des Ventils 19 und schließlich das Öffnen der Ventile 23 und 20 bewirkt werden. Das in der Flasche 22 enthaltene Treibmittel läßt das Löschmittel aus dem Behälter 21 zum Brandherd in Richtung des Pfeils F3 strömen, wobei es durch das Ventil 20, die Zweigleitung 18 und die Teile 16 und des Teleskoprohrs geführt wird.

Die Hülse 13 ist an ihrem oberen Teil durch einen Deckel 28 verschlossen, der Ventilfunktion hat und sich öffnen kann, wenn der Druck im Innern der Hülse einen bestimmten Wert überschreitet. Dieser Deckel erfüllt so zwei Funktionen : einerseits begrenzt er im Falle einer ungewollten Überdruckentwicklung den Druck im Innern des Behälters, andererseits gibt er im Brandfalle und bei ausreichendem Druck des Löschmittels für dieses Löschmittel einen Weg zum äußeren Teil des Behälters zu dem Bereich frei, wo das eingefüllte Produkt überlaufen und so das Feuer ausweiten könnte.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Ii- Vorrichtung zur Rückgewinnung von beim Füllen einer Flüssigkeit in einen Tank mit Hilfe eines Füllrohrs freigesetzten Gasen mit einem Auffangrohr, dessen tankseitiger Stutzen das Füllrohr umgebend auf der Tanköffnung aufsitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffangrohr zur Zurückgewinnung dieser Gase in seinem oberen Teil in zwei Zweigleitungen (17, 18) aufgeteilt ist, die jeweils Ventile (19, 2O) aufweisen, wobei die erste Zweigleitung (17) zu einer Rückgewinnungseinrichtung für die beim Einfüllen freigesetzten Gase führt und die zweite Zweigleitung (18) zu einer Feuerschutzvorrichtung .

   2 - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurc h gekennzeichnet, daß das Auffangrohr als Teleskoprohr ausgebildet ist.

   3 - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerschutzvorrichtung einen Behälter (21) umfaßt, der ein Löschmittel enthält und mit einer Treibgasflasche (23) in Verbindung steht, die ein unter hohem Druck stehendes Treibmittel enthält.

   4 - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Auffangrohrs in Richtung der Gasströmung vor den Zweigleitungen ein Branddetektor (24) angeordnet ist.

   5 - Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch den Branddetektor (24)

   betätigter Steuerverteiler (26) vorhanden ist, der im Brandfall die verschiedenen Ventile der Vorrichtung so steuert, daß einerseits der Zufluß des zu ladenden Produkts ebenso wie das Austreten der freigesetzten Gase und Dämpfe unterbrochen wird und andererseits das Löschmittel in großen Mengen zum Brandherd befördert wird.

   6 - Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihr unterer Teil in einer Hülse (13) ausläuft, die das Füllrohr (3) umgibt und auf diesem frei gleitet.

   7 - Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse in ihrem oberen Bereich durch einen Deckel (28) verschlossen wird, der sich unter dem Einfluß des Innendrucks der Hülse (13) öffnen kann.

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