WO2011076355A1 - Gas supply device having a mass flow rate sensor - Google Patents
Gas supply device having a mass flow rate sensor Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011076355A1 WO2011076355A1 PCT/EP2010/007621 EP2010007621W WO2011076355A1 WO 2011076355 A1 WO2011076355 A1 WO 2011076355A1 EP 2010007621 W EP2010007621 W EP 2010007621W WO 2011076355 A1 WO2011076355 A1 WO 2011076355A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- gas
- mass flow
- gas supply
- heating
- supply device
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
Definitions
- the invention relates to a gas supply device and a method for supplying gas from a gas supply device to a gas consumption device.
- the supply of gas is z. B. necessary as part of a liq ssiggasdostechnik for heaters or reformer fuel cell systems that are used for on-board power supply in recreational vehicles, commercial vehicles and boats.
- Liquefied petroleum gas is generally offered in different compositions, which may vary regionally as well as seasonally.
- the gas is withdrawn from the gaseous phase of a tank, there occurs an effect that the gas composition changes during the purge operation due to different vapor pressures.
- the compounds with higher vapor pressures and, in the course of emptying, more and more molecules of compounds with low vapor pressure tend to be taken out first.
- a gas appliance must therefore be able to work with 100% propane and 100% butane.
- the volume flow is measured, which may result in a defined volume flow of propane and butane, a difference in the amount of carbon or in the calorific value of up to about 36%. This results mainly from the different densities of the gases.
- the amount of carbon and the calorific value vary considerably depending on the quality and composition of the supplied liquefied gas.
- a disadvantage of the devices and methods mentioned here is that the different material properties of the liquefied gas, i. of the propane-butane mixture, only insufficiently taken into account.
- the heating power can vary depending on the composition of the LPG.
- the invention is therefore based on the object to provide a remplissiggasdosiervorraum or a gas supply device and a corresponding method, whereby a safe and continu ously operation of a gas consuming device with as constant as possible performance even with changing It is possible to achieve variable gas compositions without having to measure the gas composition.
- the basic idea of the invention is based on the use of the principle of the thermal mass flow measurement for the liquid gas metering, whereby the abovementioned disadvantages or inaccuracies in the prior art can be largely eliminated.
- a gas supply device for supplying gas from a gas storage device to a gas consuming device comprises a gas line device extending between the gas storage device and the gas consuming device, and a thermal mass flow measuring device provided in the gas line device for measuring the gas quantity of the gas flowing in the gas line device due to its mass flow.
- the principle of thermal mass flow measurement is based on passing a gas stream over a cooled or heated area. As a result, the medium is heated or cooled. Depending on the technical design is closed by the formation of a temperature profile, the heating or cooling power used or due to temperature changes to the mass flow of the medium, since the heat transfer into the gas is dependent on the mass flow. In addition, the measurement depends on the specific heat capacity of the medium to be measured.
- the mass flow measuring device may comprise: a heating or cooling element, a first temperature sensor arranged upstream of the heating or cooling element, a second temperature sensor arranged downstream of the heating or cooling element, and an evaluation device for evaluating a first temperature measured by the first temperature sensor and a second temperature measured by the second temperature sensor and for driving the heating or cooling element.
- the heating or cooling element can be controlled such that a constant temperature difference between the first temperature sensor and the second temperature sensor is adjusted, wherein the mass flow is determined on the basis of the requisite heating or cooling power.
- the heating or cooling element can be set to a predetermined heating or cooling power, the mass flow being ascertained on the basis of a subsequently measured temperature difference between the first temperature sensor and the second temperature sensor.
- the heating element can be regulated to a constant temperature difference between the two temperature sensors, wherein from the heating power is then closed to the mass flow.
- the occurring temperature differences between the temperature measuring points are evaluated at a defined heat output and thus deduced the mass flow.
- a controllable valve means for adjusting the mass flow in the gas line device, wherein a controller is provided for driving the valve device in response to a measurement signal from the mass flow measuring device.
- the controller may be designed such that it maintains the mass flow of the gas flowing in the gas line device to a predetermined value by actuating the valve device.
- the measuring method makes it possible to use the measuring method with an actuator, for. B. to combine a proportional valve or a control valve to form a control loop.
- the measurement and control function can be z. B. integrated in a thermal mass flow controller or combined with this.
- the method is basically suitable for all types of Gasverbrau chs driven, which are operated with gaseous hydrocarbons u er different gas compositions.
- the gas consuming device and the gas supply device described can be used not only in recreational vehicles, boats and commercial vehicles, but also in all other appli ngs Suiteen (stationary, mobile), in which a gaseous hydrocarbon to be dosed.
- the mass flow measuring device (also referred to as sensor in the following) is tuned by the manufacturer to a specific gas. Should the sensor be for a If another gas is used, a conversion factor must be calculated which converts the flow of one gas into that of the other gas.
- the measuring principle described can be used in manifold gas appliances. Thus, it is possible to carry out a mass flow measurement based on the carbon mole flow in a reformer fuel cell system. In the case of a heating device, the mass flow measurement can be based on the heating or calorific value.
- the controller can be designed in such a way that it substantially controls the carbon mole flow of the gas by activating the valve device keeps constant at a predetermined value.
- this mass flow measurement based on the carbon mole flow can be used advantageously in a reformer fuel cell system.
- the molar ratio of water (steam) to carbon (carbon) - the so-called S / C ratio - is decisive for the composition and quality of the hydrogen-containing reformer produced - matgases or even for the proper functioning and long-term stability of the reformer system itself.
- the regulation of the S / C ratio for such systems is therefore crucial - especially when in practice the composition of the reformer fuel cell system supplied liquefied gas may have continuously changing propane and butane fractions.
- the value of the S / C ratio is to be kept substantially constant with changing gas composition and given water supply, then a defined carbon flow can be provided.
- the molar flow of carbon at the same mass flow of butane is about 1, 1% higher than propane. Taking into account the deviation from the mass flow measurement of propane and butane - with the same measuring signal of the mass flow measuring device 0, 54% less butane is metered (see explanation above) - the maximum total deviation of the carbon mole flow is 0.55%. This deviation is thus significantly below the deviations mentioned above.
- a liquid gas metering based on the principle of thermal mass flow measurement represents a suitable method for a corresponding reformer system in order to measure the amount of liquid gas with respect to the S / C ratio or in combination with a control device, eg. B. a proportional valve, to regulate.
- the mass flow measuring device can be used for measuring the mass flow of the liquefied gas.
- a heating or calorific value of the gas flowing in the gas conduit means determinable.
- the control can be designed such that it keeps the heating and / or calorific value of the gas essentially constant at a predetermined value by driving the valve device.
- This related to the heating or calorific value mass flow measurement can be advantageously used in a heater.
- the metering of liquefied petroleum gas in heating devices takes place via a diaphragm or nozzle, which may result in deviations of up to approximately 14% in the calorific value, depending on the dosage of propane and butane.
- the result is fluctuating Schuleistu lengths of the heater, depending on the composition of the supplied propane-butane gas mixture it.
- the system is also capable of compensating for variations due to pressure differences in pressure control. It has already been stated above that LPG metering is often carried out at a target value of 30 mbar. In practice, however, it is readily usual for the pressure values to be between 25 and 35 mbar. These pressure fluctuations cause fluctuations in the mass flow, which can be detected during the mass flow measurement and can be compensated by control technology in order to achieve a constant heating power.
- a display device may be provided for displaying a mass flow value measured by the mass flow measuring device. This allows the operator, in addition to the controller or alternatively to the controller, to intervene in a regulating manner via a corresponding valve if the mass flow value is outside a predetermined tolerance range.
- the gas line device may have a main gas line and a secondary gas line provided parallel thereto, wherein the mass flow measuring device may optionally be arranged both in the secondary gas line and in the main gas line. Corresponding correction values are then used to deduce the total gas quantity.
- the mass flow measuring device may be provided separately from the gas consuming device. It is also possible to provide the measuring device to the Gasvorratseinrichtu ng or integrate into the gas appliance. The integration into the gas consuming device may be useful if the measuring method is combined with the valve device to form a control loop.
- FIG. 1 shows the basic structure of a thermal mass flow measuring device
- Fig. 2 shows the schematic structure of a gas consumption system with the erfindu ngsdorfen Gaszu Go Go supply device.
- Fig. 1 shows in schematic form a Gasleitu ng 1, in which a mass flow m of a gas, for. B. a liquefied gas is being led.
- a thermal mass flow meter 2 is used in the gas line 1, in which a thermal mass flow meter 2 is used.
- the mass flow meter 2 has a heating or cooling element 3, a first temperature sensor 4 provided upstream thereof and a second temperature sensor 5 provided downstream thereof.
- an evaluation device 6 is provided in the mass flow meter 2. In addition, it is still possible to provide additional measuring points for temperature measurement, if this increases the accuracy of measurement.
- the heating or cooling element 3 (depending on the application, the mass flow can be heated or cooled) can be operated such that a constant temperature difference between the two temperature sensors 4, 5 sets. Accordingly, the evaluation device 6 controls the heating or cooling element 3 in order to maintain this constant temperature difference. From the necessary heating or cooling capacity can then be closed in a known manner to the mass flow.
- Another possibility is to evaluate the temperature differences between the two tempera ture sensors 4, 5 at a defined heating and cooling power maintained by the evaluation device 6, and in this way to draw conclusions about the mass flow.
- the mass flow can thus be determined as the gas mass per unit time.
- Fig. 2 shows in schematic form a gas supply or consumption system.
- the gas line 1 connects a serving as Gasvorratseinrichtu ng liquid gas supply 7 with a gas consumer 8 (gas consumption device).
- a pressure regulator 9 Downstream of the liquefied gas reservoir 7, a pressure regulator 9 is provided with which the voltage applied to the liquefied gas reservoir 7, usually relatively high pressure to a suitable operating pressure, for. B. 30 mbar is regulated.
- Downstream of the pressure regulator 9 is a check valve 10, z. B. a solenoid valve disposed, which can be controlled via a controller 1 1.
- the Steueru ng 1 1 is thus able to open the gas supply to the gas consumer 8 via the check valve 1 0 and close.
- the above-explained thermal mass flow meter 2 is arranged, to which a valve device 1 2 controllable via the controller 11 closes downstream.
- the valve device 12 may be a solenoid valve, a control valve (for example a proportional valve) or a different type of actuator.
- the gas consumer 8 Downstream of the valve device 12 is finally the gas consumer 8, z. B. a heater, adevorrichtg (air conditioning, refrigerator) or a reformer fuel cell system arranged.
- the gas consumer 8 may in particular be burners (catalytic, conventional), reforming reactors, reaction chambers of fuel cells or combustion chambers of engines.
- the mass flow meter 2 determines the carbon quantity in the gas guided via the gas line 1 and to transmit corresponding information to the control unit 1 1.
- the controller 1 1 controls the valve device 1 2 such that a desired mass flow is achieved.
- This desired mass flow is z. B. due to a desired heat output (for heating) or based on a desired S / C ratio for the reformer fuel cell system.
- the components check valve 10, control 1 1, mass flow meter 2, valve device 12 and 8 gas consumers can be integrated in the form of a gas consumption system 13.
- the gas consumption system 13 then contains in addition to the gas consumer 8 itself also the other components that are required to control the mass flow.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Description
Gaszuführungsvorrichtung mit Massendurchflusssensor Gas supply device with mass flow sensor
Die Erfindu ng betrifft eine Gaszufü hrungsvorrichtu ng u nd ein Verfahren zum Zu führen von Gas von einer Gasvorratseinrichtung zu einer Gasverbrauchseinrichtung. The invention relates to a gas supply device and a method for supplying gas from a gas supply device to a gas consumption device.
Die Zuführung von Gas ist z . B. notwendig im Rahmen einer Flü ssiggasdosierung für Heizungen oder Reformer- Brennstoffzellen-Systeme, die zur Bordstromversorgung in Freizeitfahrzeugen, Nutzfahrzeugen und Booten eingesetzt werden . The supply of gas is z. B. necessary as part of a liq ssiggasdosierung for heaters or reformer fuel cell systems that are used for on-board power supply in recreational vehicles, commercial vehicles and boats.
Freizeitfahrzeuge, Nutzfahrzeuge und Boote verfügen in der Regel über eine Flüssiggasversorgung auf einem Überdruckniveau von 30 mbar (in Ausnahmen auch 50 mbar), an die Gasverbrauchseinrichtungen wie Kochherde, Heizungen, Warm- wasserbereitungsanlagen, Klimaanlagen, Kühlschränke sowie Systeme zur Bordstromversorgung angeschlossen sind. Letztere können Motor- Generatorsysteme oder auch Reformer-Brennstoffzellen-Systeme sein . Die Kraftstoffbevorratung für alle Gasverbraucher erfolgt entweder über im Fahrzeug oder Boot installierte Tanks oder - weit gebräuchlicher - über handelsübliche 5 - bzw. 1 1 -kg-Flaschen . Die Gasverbrauchseinrichtu ngen sind über Rohrleitungen mit dem Flüssiggasvorrat verbunden. Das Flüssiggas wird in der Regel den Gasverbrauchseinrichtungen im gasförmigen Zustand zugeführt. Als Flüssiggas werden in diesem Zusammenhang Propan, Butan bzw. Gemische daraus bezeichnet. Leisure vehicles, commercial vehicles and boats generally have a liquefied gas supply at an overpressure level of 30 mbar (50 mbar in exceptional cases), to which gas appliances such as cookers, heaters, hot water preparation systems, air conditioners, refrigerators and systems for on-board power supply are connected. The latter may be engine-generator systems or reformer fuel cell systems. Fuel storage for all gas consumers takes place either via tanks installed in the vehicle or boat or, more commonly, via commercially available 5 or 11 kg bottles. The gas consumption devices are connected via pipelines to the liquid gas supply. The liquefied gas is usually supplied to the gas consuming devices in the gaseous state. In this context, propane, butane or mixtures thereof are referred to as liquefied gas.
Flüssiggas wird grundsätzlich in unterschiedlichen Zusammensetzungen angeboten , die sich sowohl regional als auch saisonal unterscheiden können. Wird das Gas aus der Gasphase eines Behälters bzw. Tanks entnommen , tritt zusätzlich der Effekt auf, dass sich die Gaszusammensetzung während des Entleerungsvorgangs aufgru nd von unterschiedlichen Dampfdrücken ändert. So werden tendenziell zunächst die Verbindungen mit höheren Dampfdrücken und im Laufe der Entleerung immer mehr Moleküle von Verbindungen mit niedrigem Dampfdruck entnommen. In der Praxis bedeutet dies , dass das entnommene Gas zu Beginn mehr Propan enthält und sich das Gleichgewicht immer weiter in Richtung Butan verschiebt. Im Extremfall muss eine Gasverbrauchseinrichtung somit mit 100 % Propan sowie 100 % Butan funktionieren können. Liquefied petroleum gas is generally offered in different compositions, which may vary regionally as well as seasonally. In addition, when the gas is withdrawn from the gaseous phase of a tank, there occurs an effect that the gas composition changes during the purge operation due to different vapor pressures. Thus, the compounds with higher vapor pressures and, in the course of emptying, more and more molecules of compounds with low vapor pressure tend to be taken out first. In practice, this means that the extracted gas initially contains more propane and the equilibrium shifts more and more towards butane. In extreme cases, a gas appliance must therefore be able to work with 100% propane and 100% butane.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren für die Flüssiggasdosierung in Gasverbrauchseinrichtungen bekannt: Beim Dosieren über eine Düse bzw. Drosselblende wird das Flü ssiggas bei einem konstanten Vordruck (im Flüssiggas- Freizeitbereich typischerweise 30 mbar) du rch eine Dü se geleitet. Dies ist beispielsweise bei Flü ssiggasbrennern in Heizvorrichtungen von Freizeitfahrzeugen bekannt. Durch die unterschiedlichen Gaseigenschaften wie Dichte und Viskosität ergibt sich jedoch in Abhängigkeit von den zugeführten Gasen (Propan , Butan oder Gemische daraus) ein Unterschied bei der Kohlenstoffmenge von bis zu ca. 14 % . Ähnliche Abweichungen liegen bezüglich der Heizwerte der Gase vor. Various devices and methods for liquefied gas metering in gas appliances are known from the prior art: When dosing via a nozzle or orifice plate, the liquid gas is passed through a nozzle at a constant admission pressure (typically 30 mbar in the liquid gas leisure area). This is known for example in liquid gas burners in heating devices of recreational vehicles. Due to the different gas properties such as density and viscosity, however, depending on the gases supplied (propane, butane or mixtures thereof) results in a difference in the carbon amount of up to about 14%. Similar deviations exist with regard to the calorific values of the gases.
Bei einer anderen Art der Flüssiggasdosierung wird der Volumenstrom gemessen, wobei sich bei einem definierten Volumenstrom von Propan und Butan ein Unterschied in der Kohlenstoffmenge bzw. im Heizwert von bis zu ca. 36 % ergeben kann . Dies resultiert vor allem aus den unterschiedlichen Dichten der Gase . In another type of liquid metering, the volume flow is measured, which may result in a defined volume flow of propane and butane, a difference in the amount of carbon or in the calorific value of up to about 36%. This results mainly from the different densities of the gases.
Somit variieren die Kohlenstoffmenge und der Heizwert in Abhängigkeit von der Qualität und Zusammensetzung des zugeführten Flüssiggases erheblich . Thus, the amount of carbon and the calorific value vary considerably depending on the quality and composition of the supplied liquefied gas.
Ein Nachteil der hier genannten Vorrichtungen und Verfahren ist es, dass die unterschiedlichen Stoffeigenschaften des Flüssiggases, d.h . des Propan- Butan-Ge- misches, nur ungenügend berücksichtigt werden . Für Heizvorrichtungen mit Flü ssiggasbrennern bedeutet dies, dass die Heizleistung in Abhängigkeit von der Flüssiggaszusammensetzung variieren kann. A disadvantage of the devices and methods mentioned here is that the different material properties of the liquefied gas, i. of the propane-butane mixture, only insufficiently taken into account. For heaters with LPG burners, this means that the heating power can vary depending on the composition of the LPG.
Für mit Flüssiggas betriebenen Reformer-Brennstoffzellen-Systemen ist aufgrund der wechselnden Flüssiggaszu sammensetzungen mit unterschiedlichen Reformat- gasqualitäten, d.h . mit unterschiedlichen Wasserstoffmengen und Restgaszusammensetzungen (CO, C02 bzw. Wasserdampf) zu rechnen. Bei verschiedenen Reformierarten wie z . B. der Wasserdampfreformierung oder der autothermen Reformie- rung ist das molare Verhältnis von Wasser (steam) zu Kohlenstoff (carbon) - das so genannte S / C-Verhältnis - ein charakteristischer Wert . Wenn dieser Wert bei wechselnder Gaszusammensetzung und bei gegebener Wasserführung weitgehend konstant gehalten werden soll , muss für einen definierten Kohlenstoffstrom gesorgt werden. Dies ist mit einer herkömmlichen Flüssiggasdosierung nach dem Stand der Technik nicht möglich . For liquefied gas fueled reformer fuel cell systems is due to the changing Flüssiggaszu compositions with different reformate gas qualities, ie. with different amounts of hydrogen and residual gas compositions (CO, C0 2 or water vapor) to be expected. In various types of reforming such. As the steam reforming or autothermal reforming is the molar ratio of water (steam) to carbon (carbon) - the so-called S / C ratio - a characteristic value. If this value is to be kept substantially constant with changing gas composition and given water flow, a defined carbon flow must be ensured. This is not possible with a conventional liquid gas metering according to the prior art.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde , eine Flüssiggasdosiervorrichtung bzw. eine Gaszuführungsvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren anzugeben, wodurch ein sicherer und kontinu ierlicher Betrieb einer Gasverbrauchseinrichtung m it möglichst gleich bleibender Leistung auch bei wech- selnden Gaszusammensetzu ngen ermöglicht wird, ohne dass die Gaszusammensetzung gemessen werden muss. The invention is therefore based on the object to provide a Flüssiggasdosiervorrichtung or a gas supply device and a corresponding method, whereby a safe and continu ously operation of a gas consuming device with as constant as possible performance even with changing It is possible to achieve variable gas compositions without having to measure the gas composition.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Gaszuführungsvorrichtung nach Anspruch 1 und durch ein entsprechendes Verfahren nach Anspruch 1 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindu ng sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. The object is achieved by a gas supply device according to claim 1 and by a corresponding method according to claim 1 2. Advantageous embodiments of the invention are stated in the dependent claims.
Der Grundgedanke der Erfindung beru ht auf der Verwendung des Prinzips der thermischen Massendurchflussmessung für die Flüssiggasdosierung, womit die oben genannten Nachteile bzw. Ungenauigkeiten beim Stand der Technik weitgehend eliminiert werden können. The basic idea of the invention is based on the use of the principle of the thermal mass flow measurement for the liquid gas metering, whereby the abovementioned disadvantages or inaccuracies in the prior art can be largely eliminated.
Dementsprechend weist eine Gaszuführungsvorrichtung zum Zuführen von Gas von einer Gasvorratseinrichtung zu einer Gasverbrauchseinrichtung eine zwischen der Gasvorratseinrichtung und der Gasverbrauchseinrichtung verlaufende Gasleitungseinrichtung sowie eine in der Gasleitungseinrichtung vorgesehene thermische Massendurchfluss-Messeinrichtung zum Messen der Gasmenge des in der Gasleitungseinrichtung strömenden Gases aufgrund von dessen Massenstrom auf. Accordingly, a gas supply device for supplying gas from a gas storage device to a gas consuming device comprises a gas line device extending between the gas storage device and the gas consuming device, and a thermal mass flow measuring device provided in the gas line device for measuring the gas quantity of the gas flowing in the gas line device due to its mass flow.
Das Prinzip der thermischen Massendurchflussmessung beruht darauf, dass ein Gasstrom über einen gekühlten oder geheizten Bereich geleitet wird. Als Folge daraus wird das Medium erwärmt bzw. abgekühlt. Abhängig von der technischen Ausführung wird von der Ausbildung eines Temperaturprofils, der eingesetzten Heiz- bzw. Kühlleistung oder aufgrund von Temperaturänderungen auf den Massenstrom des Mediums geschlossen, da der Wärmeübertrag in das Gas vom Massenstrom abhängig ist. Zudem ist die Messung von der spezifischen Wärmekapazität des zu messenden Mediums abhängig. The principle of thermal mass flow measurement is based on passing a gas stream over a cooled or heated area. As a result, the medium is heated or cooled. Depending on the technical design is closed by the formation of a temperature profile, the heating or cooling power used or due to temperature changes to the mass flow of the medium, since the heat transfer into the gas is dependent on the mass flow. In addition, the measurement depends on the specific heat capacity of the medium to be measured.
Die Massendurchfluss-Messeinrichtung kann aufweisen : ein Heiz- oder Kühlelement, einen stromauf von dem Heiz- oder Kühlelement angeordneten ersten Temperatursensor, einen stromab von dem Heiz- oder Kühlelement angeordneten zweiten Temperatursensor und eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten einer von dem ersten Temperatursensor gemessenen ersten Temperatur und einer von dem zweiten Temperatursensor gemessenen zweiten Temperatur und zum Ansteuern des Heiz- oder Kühlelements. Mit Hilfe der Auswerteeinrichtung sind je nach Ausgestaltung zwei u nterschiedliche Messverfahren möglich . Demnach kann bei einem ersten Messverfahren das Heiz- oder Kühlelement derart ansteuerbar sein, dass eine konstante Temperaturdifferenz zwischen dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor eingestellt wird, wobei aufgru nd der dazu erforderlichen Heiz- oder Kühlleistu ng der Massenstrom ermittelt wird. Bei dem zweiten , alternativen Messverfahren ist das Heiz- oder Kühlelement auf eine vorgegebene Heiz- oder Kühlleistung einstellbar , wobei aufgru nd einer daraufhin gemessenen Temperaturdifferenz zwischen dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor der Massenstrom ermittelt wird. The mass flow measuring device may comprise: a heating or cooling element, a first temperature sensor arranged upstream of the heating or cooling element, a second temperature sensor arranged downstream of the heating or cooling element, and an evaluation device for evaluating a first temperature measured by the first temperature sensor and a second temperature measured by the second temperature sensor and for driving the heating or cooling element. Depending on the configuration, two different measuring methods are possible with the aid of the evaluation device. Accordingly, in a first measurement method, the heating or cooling element can be controlled such that a constant temperature difference between the first temperature sensor and the second temperature sensor is adjusted, wherein the mass flow is determined on the basis of the requisite heating or cooling power. In the second, alternative measuring method, the heating or cooling element can be set to a predetermined heating or cooling power, the mass flow being ascertained on the basis of a subsequently measured temperature difference between the first temperature sensor and the second temperature sensor.
Somit werden zwei alternative technische Ausführungen von thermischen Mas- sendurchflussmessern angegeben. Bei der ersten Alternative kann das Heizelement auf eine konstante Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperatursensoren geregelt werden , wobei aus der Heizleistung dann auf den Massenstrom geschlossen wird. Bei der zweiten Alternative werden bei einer definierten Heizleistung die auftretenden Temperatu rdifferenzen zwischen den Temperaturmessstellen au sgewertet und somit auf den Massenstrom rückgeschlossen . Thus, two alternative technical versions of thermal mass flow meters are given. In the first alternative, the heating element can be regulated to a constant temperature difference between the two temperature sensors, wherein from the heating power is then closed to the mass flow. In the second alternative, the occurring temperature differences between the temperature measuring points are evaluated at a defined heat output and thus deduced the mass flow.
In der Gasleitungseinrichtung kann eine ansteuerbare Ventileinrichtung zum Ein stellen des Massenstroms in der Gasleitungseinrichtung vorgesehen sein, wobei eine Steuerung vorgesehen ist, zum Ansteuern der Ventileinrichtung in Abhängigkeit von einem Messsignal von der Massendurchfluss-Messeinrichtung. In the gas line device can be provided a controllable valve means for adjusting the mass flow in the gas line device, wherein a controller is provided for driving the valve device in response to a measurement signal from the mass flow measuring device.
Die Steuerung kann derart ausgebildet sein , dass sie durch Ansteuern der Ventileinrichtung den Massenstrom des in der Gasleitungseinrichtung strömenden Gases auf einen vorgegebenen Wert konstant hält. The controller may be designed such that it maintains the mass flow of the gas flowing in the gas line device to a predetermined value by actuating the valve device.
Damit ist es möglich , das Messverfahren mit einem Stellglied, z. B. einem Proportionalventil oder einem Regelventil zu kombinieren, um einen Regelkreis auszubilden . Die Mess- und Regelfunktion kann dabei z . B. in einen thermischen Massen- durchflussregler integriert bzw. mit diesem kombiniert werden. This makes it possible to use the measuring method with an actuator, for. B. to combine a proportional valve or a control valve to form a control loop. The measurement and control function can be z. B. integrated in a thermal mass flow controller or combined with this.
Das Verfahren ist grundsätzlich für alle Arten von Gasverbrau chseinrichtung geeignet, die mit gasförmigen Kohlenwasserstoffen u nterschiedlicher Gaszusammensetzungen betrieben werden . Auch können die Gasverbrauchseinrichtung und die beschriebene Gaszufü hrungsvorrichtung nicht nur in Freizeitfahrzeugen , Booten und Nutzfahrzeugen zum Einsatz kommen , sondern auch in allen anderen Anwendu ngsbereichen (stationär , mobil), in denen ein gasförmiger Kohlenwasserstoff dosiert werden soll. The method is basically suitable for all types of Gasverbrau chseinrichtung, which are operated with gaseous hydrocarbons u er different gas compositions. Also, the gas consuming device and the gas supply device described can be used not only in recreational vehicles, boats and commercial vehicles, but also in all other appli ngsbereichen (stationary, mobile), in which a gaseous hydrocarbon to be dosed.
Die Massendurchfluss-Messeinrichtu ng (nachfolgend auch als Sensor bezeichnet) wird beim Hersteller auf ein bestimmtes Gas abgestimmt. Soll der Sensor für ein anderes Gas genutzt werden , muss ein Umrechnungsfaktor errechnet werden, der den Flu ss des einen Gases in den des anderen Gases umrechnet. The mass flow measuring device (also referred to as sensor in the following) is tuned by the manufacturer to a specific gas. Should the sensor be for a If another gas is used, a conversion factor must be calculated which converts the flow of one gas into that of the other gas.
Fü r die Umrechnu ng von Propan zu Butan ergibt sich ein Umrechnungsfaktor von 0, 9946. Dies bedeutet, dass mit einem thermischen Massendurchflusssensor die Massenströme von Propan u nd Butan mit einer Abweichu ng von 0, 54 % mit dem gleichen Sensor gemessen werden können . Bei gleichem Messsignal fließen also 0, 54 % weniger Butan als Propan. Diese Werte beziehen sich auf die spezifischen Wärmekapazitäten bei 298 K u nd 1013 hPa. Weil die Wärmekapazitäten von Propan und Butan relativ stark von der Temperatur abhängen , treten bei veränderten Gastemperaturen geringfügige Abweichungen auf. The conversion of propane to butane results in a conversion factor of 0.9946. This means that with a thermal mass flow sensor the mass flows of propane and butane can be measured with the same sensor with a deviation of 0. 54%. With the same measurement signal, 0, 54% less butane flows than propane. These values are based on the specific heat capacities at 298 K and 1013 hPa. Because the heat capacities of propane and butane are relatively strongly dependent on the temperature, slight changes occur with changing gas temperatures.
Das beschriebene Messprinzip kann in Gasverbrauchseinrichtungen vielfältig eingesetzt werden. So ist es möglich, bei einem Reformer-Brennstoffzellen-System eine Massenstrommessung bezogen auf den Kohlenstoff-Molenstrom durchzuführen . Bei einer Heizvorrichtung kann die Massenstrommessung bezogen auf den Heiz- bzw. Brennwert erfolgen. The measuring principle described can be used in manifold gas appliances. Thus, it is possible to carry out a mass flow measurement based on the carbon mole flow in a reformer fuel cell system. In the case of a heating device, the mass flow measurement can be based on the heating or calorific value.
Dementsprechend ist aufgrund der gemessenen Gasmenge mit Hilfe der Massen- durchfluss-Messeinrichtung ein Regeln des Kohlenstoff-Molenstroms des in der Gasleitungseinrichtung strömenden Gases möglich, wobei die Steuerung derart ausgebildet sein kann , dass sie durch Ansteuern der Ventileinrichtung den Kohlenstoff-Molenstrom des Gases im Wesentlichen auf einem vorgegebenen Wert konstant hält. Accordingly, due to the measured amount of gas with the aid of the mass flow measuring device, it is possible to regulate the carbon mole flow of the gas flowing in the gas line device, wherein the controller can be designed in such a way that it substantially controls the carbon mole flow of the gas by activating the valve device keeps constant at a predetermined value.
Diese Massenstrommessung bezogen auf den Kohlenstoff- Molenstrom kann - wie oben bereits erwähnt - vorteilhaft bei einem Reformer-Brennstoffzellen-System eingesetzt werden . Dort ist je nach Reformieru ngsverfahren (Wasserdampfrefor- mieru ng oder autotherme Reformierung) das molare Verhältnis von Wasser (steam ) zu Kohlenstoff (carbon) - das so genannte S / C-Verhältnis - entscheidend für die Zusammensetzung und Qualität des erzeugten Wasserstoff-haltigen Refor- matgases bzw. sogar für die ordnungsgemäße Funktionsweise und Langzeitstabilität des Reformersystems an sich. Der Regelung des S/ C-Verhältnisses für solche Systeme kommt deshalb entscheidende Bedeutung zu - vor allem , wenn in der Praxis die Zu sammensetzung des dem Reformer- Brennstoffzellen-System zugeführten Flüssiggases stetig wechselnde Propan- und Butananteile aufweisen kann. As already mentioned above, this mass flow measurement based on the carbon mole flow can be used advantageously in a reformer fuel cell system. There, depending on the reforming process (steam reforming or autothermal reforming), the molar ratio of water (steam) to carbon (carbon) - the so-called S / C ratio - is decisive for the composition and quality of the hydrogen-containing reformer produced - matgases or even for the proper functioning and long-term stability of the reformer system itself. The regulation of the S / C ratio for such systems is therefore crucial - especially when in practice the composition of the reformer fuel cell system supplied liquefied gas may have continuously changing propane and butane fractions.
Soll der Wert des S / C-Verhältnisses bei wechselnder Gaszusammensetzung und bei gegebener Wasserzufü hru ng weitgehend konstant gehalten werden , muss für einen definierten Kohlenstoffstrom gesorgt werden. Der Molenstrom von Kohlen stoff liegt bei gleichem Massenstrom bei Butan um etwa 1 , 1 % höher als bei Propan. Unter Berücksichtigung der Abweichung durch die Massenstrommessung von Propan und Butan - es wird bei gleichem Messsignal der Massendu rchfluss-Mess- einrichtung 0, 54 % weniger Butan dosiert (siehe Erläuterung oben) - ergibt sich eine maximale Gesamtabweichung von Kohlenstoffmolenstrom von 0,55 % . Diese Abweichung liegt somit erheblich Vi nter den oben angegeben Abweichungen . If the value of the S / C ratio is to be kept substantially constant with changing gas composition and given water supply, then a defined carbon flow can be provided. The molar flow of carbon at the same mass flow of butane is about 1, 1% higher than propane. Taking into account the deviation from the mass flow measurement of propane and butane - with the same measuring signal of the mass flow measuring device 0, 54% less butane is metered (see explanation above) - the maximum total deviation of the carbon mole flow is 0.55%. This deviation is thus significantly below the deviations mentioned above.
Eine Flü ssiggasdosierung auf dem Prinzip der thermischen Massendurchfluss- messung stellt som it für ein entsprechendes Reformersystem eine geeignete Methode dar, um die Flüssiggasmenge bezüglich des S /C-Verhältnisses zu messen bzw. in Kombination mit einer Regeleinrichtung, z. B . einem Proportionalventil, zu regeln . Dabei kann die Massendurchfluss-Messeinrichtung zum Messen des Massenflusses des Flüssiggases genutzt werden . A liquid gas metering based on the principle of thermal mass flow measurement represents a suitable method for a corresponding reformer system in order to measure the amount of liquid gas with respect to the S / C ratio or in combination with a control device, eg. B. a proportional valve, to regulate. In this case, the mass flow measuring device can be used for measuring the mass flow of the liquefied gas.
Bei einer alternativen Ausführungsform , die - wie oben bereits gesagt - insbesondere für eine Heizeinrichtung geeignet ist - ist aufgrund der gemessenen Gasmen ge ein Heiz- oder Brennwert des in der Gasleitungseinrichtung strömenden Gases bestimmbar. Die Steuerung kann derart ausgebildet sein , dass sie durch Ansteu ern der Ventileinrichtung den Heiz- und / oder Brennwert des Gases im Wesentlichen auf einem vorgegebenen Wert konstant hält . In an alternative embodiment, which - as already stated above - is particularly suitable for a heating device - is based on the measured Gasmen ge a heating or calorific value of the gas flowing in the gas conduit means determinable. The control can be designed such that it keeps the heating and / or calorific value of the gas essentially constant at a predetermined value by driving the valve device.
Diese auf den Heiz- bzw. Brennwert bezogene Massenstrommessung kann vorteilhaft bei einer Heizvorrichtung eingesetzt werden. Gemäß dem Stand der Technik erfolgt die Dosierung von Flüssiggas in Heizvorrichtungen über eine Blende oder Düse , wodurch sich je nach Dosierung von Propan und Butan Abweichungen von bis zu ca. 14 % beim Heizwert ergeben können . Die Folge sind schwankende Heizleistu ngen der Heizvorrichtung, je nach Zusammensetzung des zugeführten Propan- Butan - Gasgemisch es . This related to the heating or calorific value mass flow measurement can be advantageously used in a heater. According to the prior art, the metering of liquefied petroleum gas in heating devices takes place via a diaphragm or nozzle, which may result in deviations of up to approximately 14% in the calorific value, depending on the dosage of propane and butane. The result is fluctuating Heizleistu lengths of the heater, depending on the composition of the supplied propane-butane gas mixture it.
Für die Heizwerte von Propan und Butan , jeweils bezogen auf die Masse, ergibt sich eine Abweichu ng von 1 ,3 % . Unter Berücksichtigung der oben erläuterten Abweichu ng der Massenstrommessung von 0,54 % führt dies zu einer Gesamtabweichung des Heizwertes von maximal ca. 1 ,85 % , wenn im Extremfall 100 % Bu tan oder 1 00 % Propan zugeführt werden. Diese Abweichung liegt erheblich unter der beim Stand der Technik vorliegenden Abweichung von 36 % . For the calorific values of propane and butane, in each case based on the mass, there is a deviation of 1.3%. Taking into account the above-mentioned deviation of the mass flow measurement of 0.54%, this leads to a total deviation of the calorific value of a maximum of approximately 1.85%, if in extreme cases 100% Bu tan or 1 00% propane are supplied. This deviation is considerably lower than the deviation of 36% in the prior art.
Das Prinzip der Flüssiggasdosierung auf Basis der thermischen Massendurch- flussmessung weist deshalb eine wesentlich höhere Genauigkeit auf als das her- kömmliche Dosieren über Blenden bzw. Dü sen . Selbst im Extremfall der Verwendu ng von Rein -Propan bzw. Rein-Butan kommt es nur zu einer relativ geringen Abweichung. In Kombination mit einem Stellglied, z. B . einem Regel- oder Proportionalventil , kann auf diese Weise eine sehr genaue Regelung des Heiz- bzw. Brennwertes von Gasverbrau chseinrichtungen gewährleistet werden. The principle of liquid gas metering on the basis of thermal mass flow measurement therefore has a considerably higher accuracy than that of conventional conventional dosing via orifices or Düs sen. Even in extreme cases the use of pure propane or pure butane results in only a relatively small deviation. In combination with an actuator, z. B. a control or proportional valve, in this way a very accurate control of the heating or calorific value of Gasverbrau chseinrichtungen be guaranteed.
Das System ist darüber hinaus geeignet, Schwankungen aufgrund von Druckunterschieden bei der Druckregelung auszugleichen. Oben wurde bereits ausgeführt, dass eine Flüssiggasdosieru ng häufig bei einem Zielwert von 30 mbar erfolgt. In der Praxis ist es jedoch ohne weiteres üblich, dass die Druckwerte zwischen 25 und 35 mbar liegen. Diese Druckschwankungen bewirken Schwankungen des Massenflusses, die bei der Massendurchflussmessung erfasst u nd regelungstechnisch ausgeglichen werden können , um eine konstante Heizleistung zu erreichen . The system is also capable of compensating for variations due to pressure differences in pressure control. It has already been stated above that LPG metering is often carried out at a target value of 30 mbar. In practice, however, it is readily usual for the pressure values to be between 25 and 35 mbar. These pressure fluctuations cause fluctuations in the mass flow, which can be detected during the mass flow measurement and can be compensated by control technology in order to achieve a constant heating power.
Es kann eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines von der Massendurchfluss- Messeinrichtung gemessenen Massenstrom-Wertes vorgesehen sein . Dies ermöglicht es dem Bediener, seinerseits in Ergänzung zu der Steuerung oder alternativ zu der Steuerung regelnd über ein entsprechendes Ventil einzugreifen , wenn der Massenstromwert außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt. A display device may be provided for displaying a mass flow value measured by the mass flow measuring device. This allows the operator, in addition to the controller or alternatively to the controller, to intervene in a regulating manner via a corresponding valve if the mass flow value is outside a predetermined tolerance range.
Die Gasleitungseinrichtung kann eine Haupt-Gasleitung und eine parallel dazu vorgesehene Neben-Gasleitung aufweisen, wobei die Massendurchfluss-Messein- richtung wahlweise sowohl in der Neben-Gasleitung als auch in der Haupt- Gasleitung angeordnet sein kann. Über entsprechende Korrekturwerte ist dann jeweils auf die Gesamtgasmenge rückzuschließen. The gas line device may have a main gas line and a secondary gas line provided parallel thereto, wherein the mass flow measuring device may optionally be arranged both in the secondary gas line and in the main gas line. Corresponding correction values are then used to deduce the total gas quantity.
Die Massendurchfluss-Messeinrichtung kann separat von der Gasverbrauchseinrichtung vorgesehen sein . Ebenso ist es möglich , die Messeinrichtu ng an der Gasvorratseinrichtu ng vorzusehen oder in die Gasverbrauchseinrichtung zu integrieren. Die Integration in die Gasverbrauchseinrichtung kann sinnvoll sein, wenn das Messverfahren mit der Ventileinrichtung kombiniert wird, um einen Regelkreis auszubilden. The mass flow measuring device may be provided separately from the gas consuming device. It is also possible to provide the measuring device to the Gasvorratseinrichtu ng or integrate into the gas appliance. The integration into the gas consuming device may be useful if the measuring method is combined with the valve device to form a control loop.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von Beispielen unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen: These and further features of the invention are explained in more detail below by means of examples with the aid of the accompanying figures. Show it:
Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer thermischen Massendurchfluss-Messein- richtung; Fig. 2 den schematischen Aufbau eines Gasverbrauchssystems mit der erfindu ngsgemäßen Gaszufü hrungsvorrichtung. 1 shows the basic structure of a thermal mass flow measuring device; Fig. 2 shows the schematic structure of a gas consumption system with the erfindu ngsgemäßen Gaszufü supply device.
Fig. 1 zeigt in schematischer Form eine Gasleitu ng 1 , in der ein Massenstrom m eines Gases, z . B. eines Flüssiggases gefü hrt wird. In der Gasleitung 1 ist ein thermischer Massendurchflu ssmesser 2 eingesetzt . Fig. 1 shows in schematic form a Gasleitu ng 1, in which a mass flow m of a gas, for. B. a liquefied gas is being led. In the gas line 1, a thermal mass flow meter 2 is used.
Der Massendurchflussmesser 2 weist ein Heiz- oder Kü hlelement 3 , einen stromauf davon vorgesehenen ersten Temperatursensor 4 und einen stromab davon vorgesehenen zweiten Temperatursensor 5 auf. The mass flow meter 2 has a heating or cooling element 3, a first temperature sensor 4 provided upstream thereof and a second temperature sensor 5 provided downstream thereof.
In dem Massendurchflussmesser 2 ist zudem eine Auswerteeinrichtung 6 vorgesehen. Darüber hinaus ist es noch möglich , weitere Messstellen zur Temperaturmessung vorzusehen, wenn dies die Messgenauigkeit erhöht. In addition, an evaluation device 6 is provided in the mass flow meter 2. In addition, it is still possible to provide additional measuring points for temperature measurement, if this increases the accuracy of measurement.
Das Heiz- oder Kühlelement 3 (je nach Anwendungsfall kann der Massenstrom aufgeheizt oder gekühlt werden) kann derart betrieben werden, dass sich eine konstante Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperatursensoren 4, 5 einstellt. Dementsprechend steuert die Auswerteeinrichtung 6 das Heiz- oder Kühlelement 3 an , um diese konstante Temperaturdifferenz zu halten. Aus der dazu notwendigen Heiz- bzw. Kühlleistung kann dann in bekannter Weise auf den Massenstrom geschlossen werden. The heating or cooling element 3 (depending on the application, the mass flow can be heated or cooled) can be operated such that a constant temperature difference between the two temperature sensors 4, 5 sets. Accordingly, the evaluation device 6 controls the heating or cooling element 3 in order to maintain this constant temperature difference. From the necessary heating or cooling capacity can then be closed in a known manner to the mass flow.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, bei einer definierten, von der Auswerteeinrichtung 6 aufrechterhaltenen Heiz- bzw. Kühlleistu ng die auftretenden Temperaturdifferenzen zwischen den beiden Temperatu rsensoren 4, 5 auszuwerten und auf diese Weise auf den Massenstrom rückzuschließen. Another possibility is to evaluate the temperature differences between the two tempera ture sensors 4, 5 at a defined heating and cooling power maintained by the evaluation device 6, and in this way to draw conclusions about the mass flow.
Der Massenstrom kann somit als Gasmasse pro Zeiteinheit bestimmt werden. The mass flow can thus be determined as the gas mass per unit time.
Fig. 2 zeigt in schematischer Form ein Gasversorgungs- bzw. -verbrauchssystem . Fig. 2 shows in schematic form a gas supply or consumption system.
Dabei verbindet die Gasleitung 1 einen als Gasvorratseinrichtu ng dienenden Flüssiggasvorrat 7 mit einem Gasverbraucher 8 (Gasverbrauchseinrichtung). Stromab von dem Flüssiggasvorrat 7 ist ein Druckregler 9 vorgesehen, mit dem der an dem Flüssiggasvorrat 7 anliegende, meist relativ hohe Druck auf einen geeigneten Betriebsdruck , z. B . 30 mbar geregelt wird . Stromab von dem Druckregler 9 ist ein Sperrventil 10, z. B . ein Magnetventil, angeordnet , das über eine Steuerung 1 1 ansteuerbar ist. Die Steueru ng 1 1 vermag somit über das Sperrventil 1 0 die Gaszuführung zum Gasverbraucher 8 zu öffnen und zu schließen . In this case, the gas line 1 connects a serving as Gasvorratseinrichtu ng liquid gas supply 7 with a gas consumer 8 (gas consumption device). Downstream of the liquefied gas reservoir 7, a pressure regulator 9 is provided with which the voltage applied to the liquefied gas reservoir 7, usually relatively high pressure to a suitable operating pressure, for. B. 30 mbar is regulated. Downstream of the pressure regulator 9 is a check valve 10, z. B. a solenoid valve disposed, which can be controlled via a controller 1 1. The Steueru ng 1 1 is thus able to open the gas supply to the gas consumer 8 via the check valve 1 0 and close.
Wiederum stromab von dem Sperrventil 10 ist der oben bereits erläuterte thermische Massendu rchflu ssmesser 2 angeordnet, an den sich stromab eine über die Steuerung 1 1 ansteuerbare Ventileinrichtung 1 2 an schließt. Bei der Ventileinrich tung 12 kann es sich um ein Magnetventil, ein Regelventil (z . B. ein Proportionalventil) oder ein andersartiges Stellglied handeln. Once again downstream of the check valve 10, the above-explained thermal mass flow meter 2 is arranged, to which a valve device 1 2 controllable via the controller 11 closes downstream. The valve device 12 may be a solenoid valve, a control valve (for example a proportional valve) or a different type of actuator.
Stromab von der Ventileinrichtung 12 ist schließlich der Gasverbraucher 8 , z. B . eine Heizung, eine Kühlvorrichtu ng (Klimaanlage, Kühlschrank) oder ein Refor- mer- Brennstoffzellen-System angeordnet. Bei dem Gasverbraucher 8 kann es sich insbesondere um Brenner (katalytisch, konventionell) , Reformierreaktoren, Reaktionsräume von Brennstoffzellen oder Brennkammern von Motoren handeln. Downstream of the valve device 12 is finally the gas consumer 8, z. B. a heater, a Kühlvorrichtg (air conditioning, refrigerator) or a reformer fuel cell system arranged. The gas consumer 8 may in particular be burners (catalytic, conventional), reforming reactors, reaction chambers of fuel cells or combustion chambers of engines.
Wie oben bereits ausführlich erläutert, ist es möglich , mit Hilfe des Massendurch - flussmessers 2 die Kohlenstoffmenge in dem über die Gasleitung 1 geführten Gas zu bestimmen und eine entsprechende Information an die Steuerung 1 1 zu übermitteln . Die Steuerung 1 1 steuert daraufhin die Ventileinrichtung 1 2 derart an, dass ein gewünschter Massenstrom erreicht wird. Dieser gewünschte Massenstrom wird z. B . aufgrund einer gewünschten Heizleistung (fü r eine Heizung) oder anhand eines gewü nschten S / C-Verhältnisses für das Reformer-Brennstoffzellen- System vorgegeben . As already explained in detail above, it is possible with the aid of the mass flow meter 2 to determine the carbon quantity in the gas guided via the gas line 1 and to transmit corresponding information to the control unit 1 1. The controller 1 1 then controls the valve device 1 2 such that a desired mass flow is achieved. This desired mass flow is z. B. due to a desired heat output (for heating) or based on a desired S / C ratio for the reformer fuel cell system.
Die Komponenten Sperrventil 10, Steuerung 1 1 , Massendurchflussmesser 2 , Ventileinrichtung 12 und Gasverbraucher 8 können in Form eines Gasverbrauchssystems 13 integriert werden. Das Gasverbrauchssystem 13 enthält dann neben dem Gasverbraucher 8 selbst auch noch die weiteren Bestandteile , die zum Regeln des Massenstroms erforderlich sind. The components check valve 10, control 1 1, mass flow meter 2, valve device 12 and 8 gas consumers can be integrated in the form of a gas consumption system 13. The gas consumption system 13 then contains in addition to the gas consumer 8 itself also the other components that are required to control the mass flow.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102009060302.6 | 2009-12-23 | ||
| DE200910060302 DE102009060302A1 (en) | 2009-12-23 | 2009-12-23 | Gas supply device with mass flow sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2011076355A1 true WO2011076355A1 (en) | 2011-06-30 |
Family
ID=43587583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2010/007621 Ceased WO2011076355A1 (en) | 2009-12-23 | 2010-12-14 | Gas supply device having a mass flow rate sensor |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102009060302A1 (en) |
| WO (1) | WO2011076355A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD905217S1 (en) | 2018-09-05 | 2020-12-15 | Dometic Sweden Ab | Air conditioning apparatus |
| USD907183S1 (en) | 2016-11-23 | 2021-01-05 | Dometic Sweden Ab | Air conditioning apparatus |
| US11772452B2 (en) | 2017-11-16 | 2023-10-03 | Dometic Sweden Ab | Air conditioning apparatus for recreational vehicles |
| US12043081B2 (en) | 2019-10-17 | 2024-07-23 | Dometic Sweden Ab | Air conditioning apparatus for recreational vehicles |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4537172A (en) * | 1982-11-26 | 1985-08-27 | Nippon Soken, Inc. | Fuel supply control apparatus for an internal-combustion engine |
| EP0943900A1 (en) * | 1998-03-20 | 1999-09-22 | Berkin B.V. | Medium flow meter |
| DE10017958A1 (en) * | 1999-04-12 | 2000-12-21 | Guenter Petram | Flow rate meter measures heater power needed to maintain constant temperature difference along pipe. |
| US6371147B1 (en) * | 1999-04-15 | 2002-04-16 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Evaluation and regulation of the thermal power of a flow of combustible gas; characterization of a thermal mass flowmeter |
| US20020121137A1 (en) * | 2000-12-28 | 2002-09-05 | Takeshi Fujiwara | Flow sensor, method of manufacturing the same and fuel cell system |
| US20080113232A1 (en) * | 2004-10-26 | 2008-05-15 | Masataka Ozeki | Fuel Cell System |
| US20090049907A1 (en) * | 2007-08-24 | 2009-02-26 | Siargo. Inc. | Configuration and methods for manufacturing time-of-flight MEMS mass flow sensor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1065475B1 (en) * | 1999-05-31 | 2017-07-12 | Sensirion Holding AG | Method of measuring a gas flow |
| DE10127261B4 (en) * | 2001-06-05 | 2005-02-10 | Erbe Elektromedizin Gmbh | Measuring device for the flow rate of a gas, in particular for use in plasma surgery |
| DE102005057687A1 (en) * | 2005-12-01 | 2007-06-06 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Device for determining and / or monitoring the mass flow rate of a fluid medium |
-
2009
- 2009-12-23 DE DE200910060302 patent/DE102009060302A1/en not_active Ceased
-
2010
- 2010-12-14 WO PCT/EP2010/007621 patent/WO2011076355A1/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4537172A (en) * | 1982-11-26 | 1985-08-27 | Nippon Soken, Inc. | Fuel supply control apparatus for an internal-combustion engine |
| EP0943900A1 (en) * | 1998-03-20 | 1999-09-22 | Berkin B.V. | Medium flow meter |
| DE10017958A1 (en) * | 1999-04-12 | 2000-12-21 | Guenter Petram | Flow rate meter measures heater power needed to maintain constant temperature difference along pipe. |
| US6371147B1 (en) * | 1999-04-15 | 2002-04-16 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Evaluation and regulation of the thermal power of a flow of combustible gas; characterization of a thermal mass flowmeter |
| US20020121137A1 (en) * | 2000-12-28 | 2002-09-05 | Takeshi Fujiwara | Flow sensor, method of manufacturing the same and fuel cell system |
| US20080113232A1 (en) * | 2004-10-26 | 2008-05-15 | Masataka Ozeki | Fuel Cell System |
| US20090049907A1 (en) * | 2007-08-24 | 2009-02-26 | Siargo. Inc. | Configuration and methods for manufacturing time-of-flight MEMS mass flow sensor |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD907183S1 (en) | 2016-11-23 | 2021-01-05 | Dometic Sweden Ab | Air conditioning apparatus |
| US11772452B2 (en) | 2017-11-16 | 2023-10-03 | Dometic Sweden Ab | Air conditioning apparatus for recreational vehicles |
| USD905217S1 (en) | 2018-09-05 | 2020-12-15 | Dometic Sweden Ab | Air conditioning apparatus |
| USD944374S1 (en) | 2018-09-05 | 2022-02-22 | Dometic Sweden Ab | Air conditioning apparatus |
| US12043081B2 (en) | 2019-10-17 | 2024-07-23 | Dometic Sweden Ab | Air conditioning apparatus for recreational vehicles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102009060302A1 (en) | 2011-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2828569B1 (en) | Method for supplying a drive unit | |
| EP0653585A1 (en) | Process and device for the quick filling of a pressure container with a gaseous fluid | |
| EP0813262B1 (en) | Process for operating a device for steam reforming of methanol | |
| CH703598A2 (en) | A method for the delivery of certain for the combustion turbine fuels of varying quality. | |
| WO2011076355A1 (en) | Gas supply device having a mass flow rate sensor | |
| DE19812955A1 (en) | Automatic control of endothermic gas generators using inexpensive oxygen sensing probes | |
| EP2413409B1 (en) | Central media supply unit for reformer fuel cell systems | |
| DE1673172B2 (en) | Method for measuring the composition of mixtures containing hydrocarbons, and device therefor | |
| EP3997424B1 (en) | Measuring system for measuring a flow | |
| DE102008061192A1 (en) | Gas supply system for drives of liquefied gas carrier, has gas line system, over which natural gas evaporating in liquefied gas tank of liquefied gas carrier is promoted | |
| EP4050258B1 (en) | Method for controlling a burner device with power determination based on a fuel parameter | |
| DE3788716T2 (en) | Mass flow controller. | |
| WO2011009476A1 (en) | Calibrating device for a pressure transducer | |
| EP0084175B1 (en) | Device for injecting a liquefied gas | |
| DE102014212317A1 (en) | Method and control for adjusting the combustion parameters in a liquefied natural gas-fueled internal combustion engine | |
| EP1090251B1 (en) | System for providing a consumer with a cryogenic medium | |
| AT521086B1 (en) | Conditioning device for regulating a gaseous or | |
| EP1203751A1 (en) | Method for operating a gas generating device and gas generating device | |
| EP1265068A1 (en) | Method and apparatus for the determination of changes in the calorific value of a gas mixture | |
| DE2623121A1 (en) | PRESSURE REGULATING VALVE FOR A FUEL INJECTION SYSTEM | |
| DE102008016047B4 (en) | Procedure for level monitoring | |
| WO2008083657A1 (en) | Method for operating a reformer, reforming system and fuel cell system | |
| JP2002098296A (en) | Supply gas production equipment | |
| EP1344918A2 (en) | Fuel supply device for an internal combustion engine and method of supplying varying fuels to an internal combustion engine | |
| EP2984320A1 (en) | Gas mixture detection module for liquefied gas for motor vehicles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10790832 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10790832 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |