DE102009052650A1

DE102009052650A1 - Kolonne mit Trageinrichtung für Kolonneneinbauten

Info

Publication number: DE102009052650A1
Application number: DE102009052650A
Authority: DE
Inventors: Dieter Mihailowitsch; Jochen Hönicke
Original assignee: Linde KCA Dresden GmbH
Current assignee: Linde Engineering Dresden GmbH
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2011-05-12
Also published as: CA2780447A1; EP2498890A1; US20120256331A1; WO2011057740A1; AU2010318354A1; ZA201202862B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolonne (1) mit Trageinrichtungen für Kolonneneinbauten, wobei die Trageinrichtungen an der Kolonneninnenwand befestigte, z.B. als umlaufende Tragringe (3) oder Tragkonsolen ausgebildete Lasteinleitungselemente sowie Querträger (4) zum Tragen der Kolonneneinbauten aufweisen, die von den Lasteinleitungselementen nach unten abgestützt werden. Um die Größe der Querträger (4) zu minimieren, sind vertikale Stützträger (5) innerhalb der Kolonne (1) vorgesehen, die die Querträger (4) unterstützen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolonne mit Trageinrichtungen für Kolonneneinbauten, wobei die Trageinrichtungen an der Kolonneninnenwand befestigte Lasteinleitungselemente zur Einleitung von Lastkräften in die Kolonnenwand sowie Querträger zum Tragen der Kolonneneinbauten aufweisen, welche von den Lasteinleitungselementen nach unten abgestützt werden.
Kolonnen werden bei der verfahrenstechnischen Behandlung von Fluiden für vielfältige Stofftrennprozesse wie z. B. Rektifikation, Absorption, Adsorption, Extraktion oder Waschprozesse eingesetzt. Um die im Gegen- oder auch Gleichstrom fließenden Fluide in Kontakt miteinander zu bringen, d. h. insbesondere die Kontaktoberfläche zu vergrößern, werden Füllkörper, Packungen oder Böden – verallgemeinert Kolonneneinbauten – verwendet. Diese Kolonneneinbauten müssen mechanisch gehalten werden. Das wird durch Lasteinleitungselemente realisiert, die im allgemeinen als an der Kolonneninnenwand umlaufende Tragringe ausgebildet sind, sowie durch Querträger, die es ermöglichen, dass die eingesetzten Kolonneneinbauten, insbesondere auch unter dem Einfluss sich aufstauender Flüssigkeiten sowie Strömungskräften, in ihrer Lage stabil bleiben. Ferner muss, um die verfahrenstechnische Funktion nicht zu gefährden, eine Durchbiegung dieser Stützkonstruktion begrenzt werden.
Die Querträger sind üblicherweise horizontal ausgerichtet und liegen in der Praxis einfach auf den Lasteinleitungselementen auf. Sie sind erforderlich, um die mechanische Stabilität der Kolonneneinbauten zu gewährleisten. Allerdings behindern sie die gleichmäßige Verteilung der Fluide. Ihre Größe wird bestimmt von der Last der Kolonneneinbauten, der zulässigen Durchbiegung und vom Durchmesser der Kolonne. Je größer die Last und je größer der Durchmesser ist, desto größer müssen die horizontalen Auflageträger sein. Damit einhergehend wird die verfahrenstechnische Funktion der Kolonne verschlechtert durch o. g. Behinderung der Verteilung der Fluide. Außerdem sind die über die horizontalen Auflageträger aufgenommenen Lasten über die Kolonnenwand abzuleiten, was zu einer Erhöhung der erforderlichen Kolonnenwandstärke führen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Kolonne der gattungsgemäßen Art anzugeben, mit der unter Beibehaltung der erforderlichen Stabilität der Stützkonstruktion eine Verkleinerung der Querträger ermöglicht wird.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass vertikale Stützträger innerhalb der Kolonne vorgesehen sind, die die Querträger unterstützen.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass die Größe der Querträger minimiert werden kann, wenn zusätzlich zu den Lasteinleitungselementen innerhalb der Kolonne senkrechte Stützträger eingesetzt werden. Dadurch müssen die Lasten der Kolonneneinbauten nicht ausschließlich über die Kolonnenwand abgeleitet werden.
Die Lasteinleitungselemente können dabei z. B. als umlaufende Tragringe ausgebildet sein, welche an der Kolonneninnenwand befestigt sind und sich so am gesamten Kreisumfang der Kolonneninnenwand abstützen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Lasteinleitungselemente als lokale Tragkonsolen auszubilden, die nur im Bereich der Querträger an der Kolonneninnenwand befestigt sind.
Zweckmäßigerweise sind im oberen Bereich der vertikalen Stützträger Stützkonsolen vorgesehen, die die Querträger unterstützen. Im einfachsten Fall sind die Querträger horizontal ausgerichtet und liegen auf den Stützkonsolen auf. Die Querträger können aber auch eine kompliziertere geometrische Gestalt und eine von der Horizontalen abweichende Ausrichtung aufweisen. Außerdem können die Querträger anstelle mittels einfacher Auflage auf den Stützkonsolen auch durch eine andere Haltekonstruktion, z. B. durch Einklinken oder Verschrauben, von den Stützkonsolen unterstützt werden. Die zu überbrückende Länge kann durch den Einsatz der Stützkonsolen minimiert und damit die Größe der Querträger erheblich reduziert werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die vertikalen Stützträger aus einem hochfesten Werkstoff bestehen. Dadurch kann die verfahrenstechnische Funktion der Kolonne weiter verbessert und damit der Querschnitt der Querträger weiter reduziert werden. Zusätzlich oder alternativ können auch die Lasteinleitungselemente und/oder die Querträger aus einem hochfesten Werkstoff bestehen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die äußeren vertikalen Stützträger einen Abstand von der Kolonneninnenwand von ca. 4 bis ca. 5 m auf. Außerdem weisen die vertikalen Stützträger bevorzugt voneinander einen Abstand von ca. 4 bis ca. 10 m, besonders bevorzugt von ca. 4 bis ca. 8 m, auf.
Mit der Erfindung ergibt sich eine Reihe von Vorteilen: Durch den Einsatz der senkrechten Stützträger wird die Größe der Querträger minimiert, was zum einen zu einer geringeren Störung der Verteilung der Fluide und damit zu einer Verbesserung der verfahrenstechnischen Funktion der Kolonne führt. Zum anderen werden diese Träger auch kostengünstiger. Ferner werden die Kräfte, welche über die Kolonnenwand abgetragen werden, verkleinert.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Die Figur zeigt eine Kolonne mit Trageinrichtungen für Kolonneneinbauten im Längsschnitt (linke Seite der Figur) und eine Detailansicht eines Querschnitts durch eine Tragebene der Kolonne (rechte Seite der Figur).
Die Kolonne 1 weist Tragebenen 2 auf, in deren Höhe jeweils ein in diesem Beispiel als Tragring 3 ausgebildetes Lasteinleitungselement an der Kolonneninnenwand befestigt ist. Auf den Tragringen 3 liegen horizontale Auflageträger 4 auf. Um die Tragringe 3 zu entlasten und die Größe der horizontalen Auflageträger 4 reduzieren zu können, sind zusätzlich vertikale Stützträger 5 innerhalb der Kolonne 1 vorgesehen. Dabei weisen die äußeren vertikalen Stützträger 5 einen Abstand von der Kolonneninnenwand von 5 m auf. Der Abstand der vertikalen Stützträger 5 voneinander beträgt 8 m.

Claims

Kolonne mit Trageinrichtungen für Kolonneneinbauten, wobei die Trageinrichtungen an der Kolonneninnenwand befestigte Lasteinleitungselemente zur Einleitung von Lastkräften in die Kolonnenwand sowie Querträger zum Tragen der Kolonneneinbauten aufweisen, welche von den Lasteinleitungselementen nach unten abgestützt werden, dadurch gekennzeichnet, dass vertikale Stützträger (5) innerhalb der Kolonne (1) vorgesehen sind, die die Querträger (4) unterstützen.
Kolonne gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich der vertikalen Stützträger (5) Stützkonsolen vorgesehen sind, die die Querträger (4) unterstützen.
Kolonne gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikalen Stützträger (5) aus einem hochfesten Werkstoff bestehen.
Kolonne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasteinleitungselemente (3) und/oder die Querträger (4) aus einem hochfesten Werkstoff bestehen.
Kolonne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren vertikalen Stützträger (5) einen Abstand von der Kolonneninnenwand von ca. 4 bis ca. 5 m aufweisen.
Kolonne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikalen Stützträger (5) voneinander einen Abstand von ca. 4 bis ca. 10 m, bevorzugt ca. 4 bis ca. 8 m aufweisen.