DE1684612C3 - Behälter zur Lagerung unterkühlter Flüssigkeiten - Google Patents

Description

dieser Druck auf die Oberseite der Decke. Der Druck auf beiden Seiten der Decke befindet sich somit immer im Gleichgewicht, und ei'ic Druckbeanspruchung der Decke in der einen oder der anderen Richtung wird vermieden.

Das Aufhängen einer isolierter* Decke an der Innenseite einer nicht isolierten Tragkonstruktion eines Flüssigkeitsbehälters ist an sich bekannt (französische Patentschrift 13 76 183). Der Mantel dieses bekannten Behälters ist jedoch nicht wärmeisoliert, und die Räume unterhalb und oberhalb der Decke sind durch einen in einen Wasserkanal eintauchenden Ringsteg voneinander abgetrennt. Die abgehängte isolierte Decke muß daher auch die dadurch entstehenden Druckunteiseliiede zwischen ihrer Unter- und Oberseitc auffangen und daher mechanisch fest sein. Zu diesem Zweck ist sie mit Ballastkörpern beschwert. Wegen der abweichenden Funktionen und eines abweichenden Aulbaus dieser isolierten Decke ist dieser bekannte Flüssigkeitsbehälter damit kein Vorbild für die vorliegende Erfindung.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die abgehängte Decke im wesentlichen eben und waagerecht angeordnet und daß die Isolierung auf der ganzen fläche der Decke etwa gleich dick ist. Hierdurch ergib ι sich ein einfacher und damit kostensparcndcr Aufbau der Wärmeisolieiiii..:, da man Platten oder Blöcke rechtcckförmigen Querschnittes aus Isoliermaterial verwenden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zur Aufhängung der Decke dienende Hängestäbe an auf der Unterseite des Daches zur Lastverteilung angeordneten Trägern befestigt sind. Daraus folgt eine über der gesamten Fläche des Daches praktisch gleichbleibende Belastung desselben.

Als weitere Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zum Ausgleich von Wärmedehnungen um den Rand der abgehängten Decke herum ein isolierender Dehnungsstreifen angeordnet ist. Dieser Dehnungsstreifen fängt Wärmedehnungen auf und gestattet gleichzeitig eine gewisse Toleranz in den Sollmaßen der einzelnen Teile.

Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, daß die Seitenwand mit der außenliegenden Isolierung sich über die abgehängte Decke bis zum Dach erstreckt. Damit wird auch der Raum zwischen Decke und Dach gegenüber Wärme- und Kälteeinwirkung von außen isoliert und damit ein sehr guter Wärmeschutz des flüssigen Behälterinhaltes erreicht.

Als zweckmäßige Maßnahme ist weiter vorgesehen, daß die Decke aus parallelen Trägern, vorzugsweise Gitterträgern, querverlaufenden Aussteifungsstreben und einem auf diesen liegenden Deckbelag besteht, auf dem die Isolierung angeordnet ist. Mit einfachen handelsüblichen Profilen ergibt sich damit eine statisch feste und leicht zu montierende Deckenkonstruktion.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß die Decke aus Ringträgern und einem untergehängten Deckblech besteht, auf dem die Isolierung angeordnet ist.

Schließlich ist noch vorgesehen, daß das Dach gewölbt ist.

An Hand der Zeichnung werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch eine erste Austührungsiorm,

F i g. 2 einen über der Oberseite der Decke geführten waagerechten Schnitt durch die Seitenwand des Behälters, wobei Teile weggebrochen sind,

Fig. 3 in größerem Maßstab einen lotrechten Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2, der die konstruktiven Einzelheiten der abgehängten Decke zeigt,

F i g. 4 einen waagerechten Schnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 3,

F i g. 5 einen lotrechten Schni'.t nach der Linie 5-5 in Fig. 2 mit der Darstellung konstruktiver Einzelheiten der Auflagerung der aneinanderstoßenden Deckträger,

F i g. 6 einen lotrechten Schnitt nach der Linie 6-6 in F i g. 2 durch die Aussteifungsstreben.

Fig. 7 einen lotrechten Schnitt durch die Träger, die zur Verteilung der Last der abgehängten Decke über die Dachfläche dienen,

Fig. 8 einen waagerechten Schnitt durch die Seitenwand eines Behälters oberhalb einer anderen Ausliihrungsform der isolierten Decke, wobei Teile weggebrochen sind, und

Fig. 9 einen lotrechten Teilschnitt durch den Behälter gemäß Fig. 8, aus dem konstruktive Einzelheiten der abgehängten, isolierten Decke zu ersehen sind.

In F 12· 1 ist in den Erdboden ein Fundament 10, beispielsweise aus Beton, eingelassen, und auf der Oberseite der Fundamentplatte ist eine Isolierung 11 in einer solchen Stärke angeordnet, um das Gewicht des Behälters und seiner Füllung zu tragen. Auf der Oberseite der Isolierung 11 liegt eine Metallbodenplatte 12, an deren Rand die Unterkante der Seitenwand 13, beispielsweise durch eine Schweißnaht, befestigt ist. Die Seitenwand 13 hat zweckmäßig zylindrische Gestalt. Auf der Außenseite der Seitenwand 13 ist eine Isolierung 14 angeordnet. Auf der Seitenwand 13 ist ein kuppeiförmiges Dach 15 angeordnet. Um das Dach 15 herum ist ein Ring 16 angeordnet, der aus dickerem Metallblech als der mittlere Teil 17 des Daches besteht und der zur Verstärkung des Daches sowie zur Versteifung der Seitenwand 13 und zur Lagerung der Enden von Trägern 18 dient, die das Dach gemäß der Darstellung in den Fig. 3, 5 und 7 verstärken. Die Träger 18 folgen der inneren Kontur des Daches. Gemäß der Darstellung in F i g. 7 bestehen sie zweckmäßig aus Winkelproftlen. Die Träger 18 sind nicht erforderlich, wenn die Platten dick genug sind, um die Last ohne Versteifung tragen zu können.

An der Unterseite der Träger 18 oder unmittelbar an der Dachplatte sind gemäß der Darstellung in den F i g. 5 und 7 zur Lastverteilung dienende Träger 19 angeordnet, die etwa rechtwinklig zu den Trägern 18 verlaufen und der inneren Kontur des Daches mehr oder weniger angepaßt sind. Gemäß der Darstellung in Fig. 5 sind mit Abstand, voneinander Platten 20 auf den Trägern 19 befestigt, von denen Hängestäbe

21 senkrecht nach unten hangen. An diesen Hängestäben 21 sind Auflagergüeder 22 beispielsweise durch Schweißung befestigt. Aus Fig. 1 erkennt man, daß die Auflagergüeder 22 etwa parallel zueinander über die ganze Breite des Behälters verlaufen. Zwischen benachbarten, parallelen Auflagergliedern

22 ist ein herkömmlicher Gitterträger 23 oder irgendein anderes leichtes Tragelement angeordnet, der oder das an seinen Enden au^f den Auflagergliedern 22 aufliegt. Eine Ausnahme hiervon bilden diejenigen Luden der Gitterträger 23, die unmittelbar

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an der Seilenwand 13 liegen. Die Enden der Gitter- setzt wird. Die Isolierung kann vorgeformt sein, so träger 23 unmittelbar an der Seitenwand 13 ruhen daß Blöcke geeigneter Größe auf den Dcckbclag aufgemäß der Darstellung in Fi g. 3 auf einer Platte 24. gelegt werden, oder sie kann aus losem körnigen die an einem Teil 25 befestigt ist. Ein den Hüngeslä- oder flockigen Werkstoff bestehen. Auch kann man ben 21 entsprechender Hängestab 26 ist mit seinem 5 eine Schaumstoffisolierung, etwa aus Polyurethanunteren Ende am Teil 25 und mit seinem oberen schaum, unmittelbar auf dem Deckbclag aul'scliäu-Ende an einer Platte 27 befestigt, die wiederum an men. um die gewünschte Isolierung 40 herzustellen, der Unterseite des Ringes 16 befestigt ist. Das Teil Die I" i g. 8 und 9 zeigen die andere Ausfülmings-25 bildet einen Ring, der um die Kante der Decke form. Auf der Außenseite der Seitenwand 50 ist eine herum verläuft, wobei jedoch zu beachten ist, daß io Isolierung 51 angeordnet. Das Dach 52 setzt sich aus die Umfangskantc der Decke stell etwas weiter zur Melallringcn 53 zusammen, die sich bei 54 übcrlap-Seitcnwand 13 hin erstreckt. pen. Ein dickerer Mctallblcchring 55 läuft um das

Die Gitteiträger 23 bestehen gemäß der Darstel- Dach herum und ruht auf der Oberkante der Wand lung in Fig. 3 aus einem Stab 28, der zickzackförmig 50. Mctallplattcn 56 und 57 vervollständigen die gebogen und am im wesentlichen U-förmigcn über- 15 Dachsehale, die in der Darstellung nicht isoliert ist.
gurt 29 sowie am ebenso U-förmigen Untergurt 30 An der Unterseite des Daches sind Träger 58, beibefestigt ist (s. Fig. 6). Der Obergurt29 und der Un- spielswcise Winkcleiscn, zur Verstärkung des Daches tergurt 30 jedes Trägers ist an seinen beiden Enden befestigt. Die Träger 58 sind mit Laschen 59 an ringdurch einen Stab 31 verbunden, der in Fig. 3 dargc- förmigen Trägern 60 mit Z-förmigem Querschnitt stellt ist. An den Enden der Gitterträger 23 ist ein 20 angeschlossen, die am Dach angeschweißt sind. Von Auflagerleil 32 angeordnet, das an der Unterseite des den Trägern 60 erstrecken sich Hängestäbe 61 nach Obergurtes 29 befestigt ist. Das Teil 32 hat im we- unten. Ähnliche Hängestäbe 62 erstrecken sich vom sentlichen den gleichen Querschnitt wie der Unter- inneren Rand des Daches nach unten und können gcgurt 30 und bildet ein Lager zur Auflagerung des maß der Darstellung an den Enden der Träger 58 be-Trägcrendes auf der Platte 24. »5 festigt sein. Für einen Behälter mit 30 m Durchmcs-

Zur Versteifung der Giltei !rager 23, die parallel scr verwendet man etwa 5(1 bis 60 Hängestäbe in

zueinander quer durch den Behälter verlaufen, sind zwei äußeren Ringen A und II, deren Durchmesser

rechtwinklig zu den Trägern und parallel zueinander etwa 29 bzw. 17 m beträgt, und etwa 15 bis 20 Hän-

verlaufcnde Streben vorgesehen, die die Untergurte gestäbc im Ring C. dessen Durchmesser etwa 4,6 m

30 miteinander verbinden. So verläuft in Fig. 6 eine 30 beträgt.

Aussteifungsstrebe 33 vom Untergurt 30 zum Unter- Die abgehängte Decke besteht aus flachen Deckgurt des benachbarten Gitterträgers 23. Ferner kann blechen 63. Fig. 8 zeigt ein Beispiel für die Anordvom Untergurt 30 der an der Seitenwand 13 liegen- nung und Gestalt der Bleche. Zur Lagerung des fladen Träger eine Aussteifungsstrebe 34 schräg nach dien Dcckenblcchcs ist ein Ringträger 64 nahe dem oben verlaufend angeordnet sein, der mit seinem an- 35 Umfangsrand des Bleches angeordnet. Zur Verstarderen Ende gemäß der Darstellung in Fig. 6 am Teil kung ordnet man einen oder mehrere weitere Ring-25 befestigt ist. Der ringförmige Teil 25 hat einen et- träger 65 an. Die Hängestäbe 61 und 62 sind am was kleineren Durchmesser als die Seitenwand 13. Er Ringträger 64 und den Ringträgern 65 befestigt. Die hängt in gewissen Abständen an Hängestäben 36, die Isolierung 66 wird auf dem Deckblcch 63 angcordden Hängestäben 26 gleichen. 40 net. Der Raum zwischen dem Ringträger 64 und der

Über den Gitterträgern 23 ist ein Deckbeiag 37 Seitenwand 50 ist mit einem Dehnungsstreifen 67 aus angeordnet, der zweckmäßig aus einem Profilblcch nachgiebigem Isolierwerkstoff ausgefüllt, der etwas besteht, dessen Profilicrungen parallel zu den Seiten- porös ist, so daß Gas oder Dampf hindurchtreten kanten der Bleche verlaufen. Der Deckbelag 37 ist in kann. Als Isolierwerkstoff kann man eine Glasfaserden F i g. 1 bis 3 und 5 dargestellt. Seine Bleche ver- 45 packung vorsehen, die auf einem nach außen ragenlaufen rechtwinklig zu den Gitterträgern 23 und den Flansch 68 des Deckbleches 63 liegt,
überspannen zweckmäßig jeweils drei oder mehr die- Die Isolierschicht auf der Decke kann auf deren ser Träger. Die Profilierungen oder Rippen 38 die- ganzer Fläche gleichmäßig dick sein. Sie kann aber nen zur Versteifung und Verstärkung des Deckbcla- auch an bestimmten Stellen größer sein, wenn an dieges 37. Der Deckbclag erstreckt sich zweckmäßig 50 sen Stellen ein größerer Wärmedurchgang durch die nicht bis unmittelbar an die Seitenwand 13. Vielmehr Decke zu erwarten ist.

sieht man zweckmäßig gemäß der Darstellung in Der über die isolierte Decke ragende Teil der Sei-Fig.3 einen Dchnungsstreifen 39 aus Streckmetall lenwand ist ebenfalls isoliert. Hierdurch wird dei vor, der einen waagerechten Schenkel und einen Wärmeübergang un j außerdem die Schwitzwassersenkrechten Schenkel aufweist, wobei dieser senk- 55 und Reifbildung verhindert. Die Wärme, die durch rechte Schenkel lose gegen die Innenseite der Be- die von der Verlängerung der Seitenwand zum warhälterwand anliegt, so daß noch ein gewisser Gas- men Dach gebildete Wärmebrücke in die eingelagerte durchtritt möglich bleibt. Der Streckmetallstreifen ist Flüssigkeit fließt, ist gering und unbedeutend. Be: auf der Oberseite des Deckbelages 37 befestigt, bei- einem Behälter mit einem Durchmesser von 38,4 m spielsweisc durch Schweißpunkte, und verläuft rund 60 der unterküTillcs Ammoniak enthält und bei dem die um den Rand der Decke. Statt des Deckbelages aus Außenluft eine Temperatur von 43° C hat, ist dei Metall kann man auch einen Deckbelag aus Holz, Wärmefluß gleich dem normalen Wärmeverlusi Kunststoff oder einem anderen geeigneten Werkstoff durch einen um den Behälter herum verlaufender verwenden. normal isolierten (12,7 cm Glasschaum auf dei

Auf der Oberseite des Deckbelages 37 ordnet man 65 Außenseite einer Seitenwand von 6,35 mm Stärke eine Isolierung 40 in der erforderlichen Dicke an, so Wandring von nur 0,43 m Höhe. Das Temperaturge· daß der Wärmeaustritt aus bzw. der Wärmeeintritt in falle in der verlängerten Seitenwand bis zum Anden Behälter in dem erforderlichen Umfang herabge- Schluß an das Tankdach infolge dieser Wärmeströ-

mung beträgt bei einer Umgebungstemperatur von 43" C nur etwa 6 ' C.

Die günstigste Lage der abgehängten Decke unter der Verbindungsstelle zwischen Dach und Seitenwand kann man genau berechnen. Bei Behältern zur Lagerung unterkühlter Flüssigkeiten ordnet man die

abgehängte Decke normalerweise zweckmäßig etwa 0.3 bis 1,2 ni unter dieser Verbindungsstelle an. Zur Lagerung anderer fester oder flüssiger Erzeugnisse, bei denen der Wärmeeintritt oder der Wärmeverlust nicht so bedeutsam isi, kann die abgehängte Decke näher am Dach angeordnet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2 Patentansprüche- meisolierung beschichtet ist. Die Kuppelform des ' Deckels verhindert ein unmittelbares bündiges Auf-

1. Behälter zur Lagerung unterkühlier Flüssig- liegen von Tafeln oder Blöcken aus Wärmeisoliermakeiten bei einem etwas über dem Atmosphären- terial und verlangt, daß diese entsprechend der Kupdruck liegenden Druck, bestehend aus einem ge- 5 pelforni des Deckels vorgeformt werden. Zum Schutz schlossenen, einen Boden, eine vorzugsweise zy- dieses auf dem Deckel aufliegenden Wärmcisolierlindrischc Seitenwand und einen Deckel aufwei- materials ist zusätzlich ein Witterungsdach vorgesesenden Metallbehälter, dessen Boden und Seiten- hen, das über dem Wärnicisoliennaterial gehalten ist wand mit einer außcnliegenden Wärmeisolierung und dieses vor Witterungsdnflüsscn schützt (britische verschen sind, dadurch gckcn nzcich- io Patentschrift 854 480).

net, daß der von der Seitenwand (13, 50) getra- Bekannt ist weiter ein Behälter zur Lagerung von

gene Deckel als nicht oder wenig isoliertes Dach verflüssigtem Erdgas, bei dem ein dichter Innenbe-

(15, 52) ausgebildet ist, an dessen Innenseite eine hälter aus rostfreiem Stahl zur Aufnahme der Flüs-

iiber dem höchsten Flüssigkeitsspiegel liegende, sigkeit vorgesehen ist und ein weiterer diesen uin-

dem lichten Querschnitt des Behälters angepaßte 15 schließender äußerer Stahlbehälter als Tragelement

isolierte Decke aufgehängt ist, und daß Jer über für die zwischen den beiden Behältern angeordnete

der Decke liegende Raum r.;it dem Raum unter- Wärmeisolierung und für ein auf ihm aufliegendes

halb der Decke durch Gasdurchlässe verbunden Dach dient. Auf dem Deckel des inneren Stahlbehäl-

ist. ters liegt ebenso noch eine Wärmeisolierung auf. Bei

2. Behälter nach Anspruch I, dadurch gekenn- 20 diesem bekannten Behälter werden die beiden Funkzeichnet, daß die abgehängte Decke im wesentli- tionen der Umschließung der Flüssigkeit einerseits chen eben und waagerecht angeordnet ist und und der Lastabtragung von Wärmeisolierung und daß die Isolierung (40, 66) auf der ganzen Fläche Dach andererseits auf die beiden Stahlbehälter uufgeder Decke etwa gleich dick ist. teilt, so daß sich eine Konstruktion ergibt, die iiisge-

3. Behälter nach Anspruch 1 oder!, dadurch 25 samt verhältnismäßig aufwendig ist (Gas Age, Heft 5, gekennzeichnet, daß /ur Aufhängung der Decke 1959, S. 23/24).

dienende Hängestäbe (21, 26, 61, 62) an auf der Bekannt ist auch noch ein Flüssigkeitsbehälter mit

Unterseite des Daches (15, 52) zur Lastverteilung einer tragenden Holzkonstruktion, auf deren Innen-

angeordneten Trägen (18, 19, 58, 60) befestigt seite ein die Flüssigkeit umschließendes Stahlgefäß sind. 30 und auf deren Außenseite eine Wärmeisolierung an-

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, geordnet ist. Diese Konstruktion ist jedoch insbesondadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von dere in der Montage sehr aufwendig (USA.-Patent-Wärmedehnungen um den Rand der abgehängten schrift 2 911 125).

Decke herum ein isolierender Dehnungsstreifen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

(39, 67) angeordnet ist. 35 Behälter zur Lagerung unterkühlter Flüssigkeiten der

5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß er dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (13, auch auf seiner Oberseite einwandfrei wärmeisoliert 50) mit der außenliegenden Isolierung (14, 51) ist, ohne da.'J dabei die Kosten für Herstellung oder sich über die abgehängte Decke bis zum Dach Wartung wesentlich ansteigen. Zur Lösung dieser (15, 52) erstreckt. 40 Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einem Behälter

6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der eingangs genannten Gattung vorgesehen, daß der dadurch gekennzeichnet, daß die Decke aus par- von der Seitenwand getragene Deckel als nicht oder allelen Trägern, vorzugsweise Gitterträgern (23), wenig isoliertes Dach ausgebildet ist, an dessen Inquer verlaufenden Aussteifungsstreben (33, 34) nenseite eine über dem höchsten Flüssigkeitsspiegel und einem auf diesen liegenden Deckbelag (37) 45 liegende, dem lichten Querschnitt des Behälters anbcsteht, auf dem die Isolierung (40) angeord- gepaßte isolierte Decke aufgehängt ist, und daß der net ist. Raum über der Decke mit dem Raum unterhalb der

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, Decke durch Gasdurchläss.e verbunden ist.
dadurch gekennzeichnet, daß die Decke aus Ring- Der auf der Seitenwand aufstehende Deckel kann trägern (64, 65) und einem untergehängten Deck- 50 entsprechend den sich aus der Statik ergebenden Peblech (63) besteht, auf dem die Isolierung (66) stigkeitsanforderungen z. B. Kuppelform erhalten, angeordnet ist. ohne daß dies eine entsprechende Form oder Anpas-

8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, sung des isolierenden Materials an diese Kuppelform dadurch gekennzeichnet, daß das Dach (15, 52) verlangt. Das Wärmeisoliermaterial läßt sich in Form gewölbt ist. 55 einer ebenen Platte in konstruktiv einfacher Weise

als isolierte Decke ausbilden und wird an dem Dach

aufgehängt. Durch die Anordnung der isolierten

Die Erfindung betrifft einen Behälter 7'ir Lage- Decke unterhalb des Deckels bildet dieser gleichzei-

rung unterkühlter Flüssigkeiten bei einem etwas über tig einen Witterungsschutz, ohne daß hierzu ein be-

dem Atmosphärendruck liegenden Druck, bestehend 60 sonderes Witterungsdach erforderlich wäre. Ebenso

aus einem geschlossenen, einen Boden, eine Vorzugs- läßt sich die isolierte Decke auch in einem verhält-

weisc zylindrische Seitenwand und einen Deckel auf- nismäßig hohen Abstand unter dem Dacli bzw. in

weisenden Metallbehälter, dessen Boden und Seiten- kurzem Abstand über dem höchsten FlüssigkcUsspie- |

wand mit einer außenlicgenden Wärmeisolierung ver- gel aufhängen, so daß der nicht wärmeisolicrie Tot- l

sehen sind. 65 raum sehr gering wird. Durch Verdunsten des fliissi-

Bekannt ist ein Behälter dieser Art mit einem kup- gen Dchälterinhaltes steigt der Druck oberhalb des

pelförmigcn, auf die Seitenwand aufgesetzten Deckel, Flüssigkeitsspiegels an. Über die Gasdurchlässe zwi-

der auf seiner Außenseite ebenfalls mit einer War- sehen Deckenunter- und -Oberseite entspannt sich