DE1015459B

DE1015459B - Isolierung fuer Anlagen mit bei verfluessigten, tiefsiedenden Gasen auftretenden Betriebstemperaturen, insbesondere zur Gaszerlegung

Info

Publication number: DE1015459B
Application number: DEG10367A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Becker; Dipl-Ing Ernst Wittmann; Friedrich Bachmann; Fritz Muthmann
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 1952-11-28
Filing date: 1952-11-28
Publication date: 1957-09-12

Description

Isolierung für Anlagen mit bei verflüssigten, tiefsiedenden Gasen auftretenden Betriebstemperaturen, insbesondere zur Gaszerlegung Gegenstand der Erfindung ist eine Isolierung für Anlagen mit verflüssigten, tiefsiedenden Gasen auftretenden Betriebstemperaturen, insbesondere zur Gaszerlegung, unter Verwendung von vorzugsweise plattenförmigen Isolierformstücken aus organischen Faserstoffen und organischen Bindemitteln. Bei dieser Isolierung wird die sich auf den Isoliereffekt und damit auf den Betrieb der Anlage- nacht-2ilig auswirkende Bildung von Eis weitgehend vermieden.
Für die Isolierung von Kälteanlagen sind bereits eine Reihe von Verfahren bekannt. Man -hat z. B. vorgeschlagen, die Anlage allseitig mit Isolierwänden zu umgeben, diese durchlässig zu halten und zur Vermeidung von Eisbildungen in den Isolierwänden ein Kühlgas von innen nach außen durch die Isolierwand hindurchzuführen und zwischen der Isolierwand und der äußeren Ummantelung einen-unten geschlossenen und oben offenen Zwischenraum anzuordnen, aus dem das Kühlgas nach oben abgeführt wird. Dabei hat man als Isolierstoff vornehmlich Korkplatten-mit nicht abgedichteten Fugen oder Korkschrot verwendet, um den Durchgang des Kühlgases durch die Isolierwand zu fördern. In der Praxis haben sich diese Ausführungsformen nicht bewährt, weil organische Isolierstoffe, wie Kork, bei der Berührung mit flüssiger Luft eine Explosionsgefahr mit sich bringen. Man ist daher sehr bald von der Verwendung organischer Isolierstoffe bei Kälteanlagen mit tiefen Temperaturen abgegangen und hat sich auf die Verwendung von anorganischen Stoffen, insbesondere Mineralfasern, beschränkt. Mineralfasern, insbesondere Schlackenwolle, hat man in den die gesamte Anlage allseitig umschließenden Mantel so angebracht, daß der - Raum zwischen den einzelnen Apparaturen der. Anlage und dem diese in ihrer Gesamtheit allseitig umschließenden 'Hantel vollständig mit Mineralwolle ausgefüllt ist. Mineralfasern neigen jedoch dazu, Feuchtigkeit aus der umgebenden Luft aufzunehmen. Da besonders an den Nahtstellen des Mantels Außenluft eindringt, führt diese Eigenschaft bei den außerordentlich tiefen Temperaturen, die in den Gaszerlegungsanlagen herrschen, zu einer beschleunigten Ausscheidung von Wasser und bei Unterschreitung des Taupunktes zu einer Eisbildung, so daß bereits nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit in der Isolierung zusammenhängende Eisplatten oder -blöcke entstehen.
Dadurch verschlechtert sich die Isolierwirkung rasch. Außerdem müssen bei notwendigen Reparaturen, wie sie in gewissen Zeitabständen bei jeder Anlage anfallen, die Eisbildungen zunächst aufgetaut werden. Das durchfeuchtete Isoliermaterial muß herausgenommen werden, um an die Reparaturstelle gelangen zu können; es muß getrocknet und wieder in die Ummantelung eingebracht werden, so daß die Durchführung der Instandsetzungsarbeiten umständlich und zeitraubend wird. Auch ein weiterer Vor= schlag, einen starken doppelwandigen Mantel anzuordnen, der die gesamte Anlage umschließt, und den Zwischenraum zwischen den beiden Wandungen mit Mineralfasern auszufüllen, hat ein befriedigendes Ergebnis nicht gebracht, weil auch bei dieser Ausführungsform die Eisbildung in der Isolierschicht nicht vermieden werden kann.
Die bekannten Konstruktionen stellen also keine einwandfreie Lösung des Problems der Isolierung von Gaszerlegungsanlagen u. dgl. dar, von der in der Praxis die Betriebsdauer und die Betriebskosten abhängen.
Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Isolierung für Gaszerlegungsanlagen zu schaffen, die eine schädliche Eisbildung verhindert, durch ein neues Verfahren, das auf der Anordnung von Formstücken aus Mineralfasern beruht, wie sie unter Verwendung von organischen Bindemitteln hergestellt werden und für die Isolierung gegen Wärme und Schall bekannt sind. Bei zahlreichen Versuchen, die darauf abzielten, die Isolierung von Gaszerlegungsanlagen zu verbessern, hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß bei der Verwendung solcher Isolierformstücke trotz der Geenwart von organischen Bindemitteln bei der Bez# rührung mit flüssigem Sauerstoff eine Explosionsgefahr nicht besteht, wenn der Anteil an organischen Bindemitteln nur gering ist und vorteilhaft weniger als 2,5°/a beträgt.
Der wesentliche Gedanke der Erfindung liegt also darin, als Isoliermaterial für Kälteanlagen, insbesondere Gaszerlegungsanlagen, Isolierformstücke aus anorganischen Fasern mit einem geringen Anteil an organischen Bindemitteln an Stelle eines losen Gefüges von Mineralwolle zu verwenden. Hieraus ergeben sich eine Reihe wesentlicher Vorteile. Die erfindungsgemäße Verwendung von Formstücken aus Mineralfasern erlaubt Hilfsmaßnahmen, wie sie zwar zum Teil in der Isoliertechnik bereits bekannt sind, aber bei der Isolierung von Kälteanlagen unter Verwendung von loser Mineralwolle bisher nicht zur Anwendung gebracht werden konnten. So kann beispielsweise die Isolierschicht aus plattenförmigen Isolierformstücken zusammengesetzt werden, die in mehreren Lagen hintereinander angeordnet werden. Außerdem können zwischen den einzelnen Lagen weitgehende diffusionsdichte Schichten vorgesehen werden. Dies erreicht man dadurch, daß die Platten vor der Montage, wie dies bereits bekannt ist, allseitig in einen Überzug aus einem diffusionsdichten Material eingehüllt werden. Es ist auch möglich, mehrere Platten innerhalb eines solchen Überzuges zu einer Gesamtisoliereinheit zusammenzufassen. Durch diese Maßnahme wird bewirkt, daß in der Isolierung in sich abgeschlossene Zellen entstehen, die eine Konvektion und damit eine Durchfeuchtung und Bildung von Eisblöcken, wie sie nach den herkömmlichen Verfahren in Kauf genommen werden mußten, verhindern.
Der zellenförmige Aufbau der Isolierung hat sich besonders bei großen Anlagen als vorteilhaft erwiesen, bei denen die Isolierung große Flächen in Anspruch nimmt, während bei kleineren Anlagen bereits die Verwendung von Isolierformstücken an Stelle des losen Gefüges von Isolierstoffen ausreichende Erfolge bringt, ohne daß das Fehlen des zellenförmigen Aufbaues der Isolierung zu einer untragbaren Beeinträchtigung des Effektes führte. Allerdings bringt auch der erfindungsgemäße zellenförmige Aufbau bei Kleinanlagen eine wesentliche Verbesserung mit sich.
Bei der Ausführung der Isolierung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die einzelnen Lagen der Formstücke mit verdeckten Fugen anzuordnen und auf diese Weise durchgehende Nahtstellen zu vermeiden.
Zur Herstellung einer weitgehend diffusionsdichten Schicht zwischen den einzelnen Lagen der Isolierformstücke eignen sich vorzugsweise Ton, Lehm, Wasserglas und/oder ähnliche plastisch anzuwendende Stoffe, die nach dem Hartwerden bindend wirken.
Diese Stoffe können, wie oben beschrieben, vor der Montage der Isolierung auf die Platten aufgebracht werden. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, die genannten Stoffe erst während der Montage der Isolierung auf die Platten aufzutragen, um auf diese Weise gleichzeitig einen Verbund zwischen den einzelnen Lagen der Isolierformstücke zu erhalten.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die aus einzelnen Lagen von Isolierformstücken bestehende Isolierschicht durch einfache Hilfsmaßnahmen auf der Innenseite eines die gesamte Anlage umschließenden Mantels angebracht i werden kann. Beispielsweise können die Mineralfaserplatten dadurch an der Innenseite der Außenummantelung befestigt werden, daß man Bolzen od. dgl. an der Innenseite des Mantels anordnet, auf diese die gut zu durchstehenden Platten aufdrückt und ; mit einem Klip befestigt. Bei Reparaturen können die Platten daher in einfacher Weise wieder abgenommen werden.
In erhöhtem Maße kann eine Durchfeuchtung und Vereisung der Isolierschicht bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch verhindert werden, daß man die Nahtstellen und Durchlässe des die Gaszerlegungsanlage allseitig umschließenden Mantels mit einem geeigneten Mittel außen abdichtet und die Anlage während des Betriebes mit Überdruck fährt, indem man beispielsweise in an sich bekannter Weise in dem Inneren der Anlage mittels eines Trockenmediums einen Überdruck vorsieht. Auf diese Weise kann auch den geringen Wasserdampfmengen, die durch den abgedichteten Mantel noch eindringen könnten, der Eintritt in das Innere der Anlage verwehrt werden. Als zweckmäßig hatte sich dabei herausgestellt, die Innenseite der Isolierung nicht abzudichten, sondern mit einem durchlässigen Material, z. B. einem gelochten Blech, abzudecken, da sich dadurch eine rasche und gute Auswirkung des Trockenmediums auf die Isolierschicht selbst herbeiführen läßt.
Obwohl die Erfindung vorstehend im einzelnen in Anwendung auf das Gebiet der Gaszerlegungsanlage beschrieben ist, ist sie nicht etwa auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt. Das neue Verfahren; das im wesentlichen auf der Verwendung von Isolierformstücken aus anorganischen Fasern und organischen Bindemitteln beruht, ist vielmehr einer allgemeinen Anwendung in der Kältetechnik fähig. Die beschriebenen Ausführungsformen sind Beispiele für zahlreiche Möglichkeiten, die durch die Erfindung nahegelegt werden.

Claims

PATENTANSPROCHE: 1. Isolierung für Anlagen mit bei verflüssigten, tiefsiedenden Gasen auftretenden Betriebstemperaturen, insbesondere zur Gaszerlegung, unter Verwendung von vorzugsweise plattenförmigen Isolierformstücken aus anorganischen Faserstoffen und organischen Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung aus mehreren aneinandergrenzenden, in Wandrichtung mit verdeckten Fugen verlaufenden Lagen von Isolierformstücken besteht, in denen der Anteil des organischen Bindemittels im wesentlichen 2,5 % oder weniger beträgt, wobei gegebenenfalls in an sich bekannter Weise zwischen den einzelnen Lagen weitgehend diffusionsdichte Schichten vorgesehen sind, die eines oder mehrere der Isolierformstücke so umschließen, daß in der Isolierung in sich abgeschlossene Zellen entstehen.
2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als feuchtigkeitsabweisende Zwischenschichten anorganische Bindemittel verwendet werden, die gleichzeitig zum Verbund der einzelnen Lagen der Isolierformstücke untereinander dienen.
3. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus mehreren Lagen einzelner Formstücke bestehende Isolierung durch geeignete Hilfsmaßnahmen an der Innenseite eines die gesamte Gaszerlegungsanlage umschließenden Mantels befestigt wird.
4. Ausführungsform nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nahtstellen und Durchlässe des die Anlage allseitig umschließenden Mantels mit einem geeigneten Dichtungsmittel abgedichtet werden.
5. Ausführungsform nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage während des Betriebes mit Überdruck gefahren wird.
6. Ausführungsform nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daB die Innenseite der Isolierung mit einem durchlässigen Material, beispielsweise einem gelochten Blech, abgedeckt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 592 047, 620 334, 832944.