DE1810517C2 - Lagertank fuer verfluessigte Gase - Google Patents

Lagertank fuer verfluessigte Gase

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DE1810517C2 DE19681810517 DE1810517A DE1810517C2 DE 1810517 C2 DE1810517 C2 DE 1810517C2 DE 19681810517 DE19681810517 DE 19681810517 DE 1810517 A DE1810517 A DE 1810517A DE 1810517 C2 DE1810517 C2 DE 1810517C2
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Description

Die Erfindung betrifft einen Lagertank für verflüssigte Gase, bestehend aus einem starren, auf seiner Innenseite mit einer druckfesten, wänneisolierenden Schicht ausgekleideten Mantel und einem wärmeisolierten Deckel, an dem ein sack- S förmig ausgebildeter Membranbehälter über seine obere Umfangskante nachgiebig aufgehängt ist, der aus einem flachen Bodenteil und mit senkrecht verlaufenden Rippen versehenen Seitenteilen besteht, welche über abgerundete Ecken miteinander verbunden sind, wobei sich der Membranbehälter auf der wärmeisolierenden Schicht abstützt.
Ein bekannter Lagertank der vorstehend genannten Art ist zwar mit senkrecht verlaufenden Rippen in den Seitenteilen des Membranbehälters versehen, um die durch das Zusammenziehen und Ausdehnen bedingten Kräfte in horizontaler Richtung zu absorbieren Weiterhin ist im Bereich d<?r Verbindung des Membranbehälters mit dem Deckel des Lagertanks eine nachgiebige Aufhängung vorgesehen, durch die die Ausdehnung in senkrechter Richtung berücksichtigt wird. Diese nachgiebige Aufhängung ist entweder durch waagerecht verlaufende Rillen oder eine Federaufhängung gebildet. Eine derartige Aufhängung hat zur Folge, daß die as auftretenden Kräfte mit zunehmender Beanspruchung der Aufhängung fößer werden, wodurch die Beanspruchung des Membranbehälters ebenfalls entsprechend größer wird.
Der vorliegenden Erfindung Hegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Lagertank der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Spannungsverhältnisse im Bereich der abgerundeten Ecken und der Seitenteile in horizontaler und senkrechter Richtung vergleichmäßigt werden, damit eine Beschädigung des Membranbehälters verhindert wird.
Diese Aufgabe wird in vorteilhafter Weise dadurch gelöst, daß die nachgiebige Aufhängung durch mit der oberen Umfangskante des Membranbehälters in Verbindung stehende Ausgleichsgewichte gebildet ist und daß die Rippen im Bereich der abgerundeten Ecken zwischen den Seitenteilen und dem Bodenteil stetig an Tiefe abnehmen und an letzterem glatt enden.
Dadurch, daß die nachgiebige Aufhängung durch Ausgleichsgewichte gebildet ist, ist sichergestellt, daß die Kräfte, die durch diese Gewichte übertragen werden, immer konstant sind. Die Ausgleichsgewichte werden entweder durch einen Hebel oder einen Seil-
Tim luirtcam ^q
Dadurch, daß die senkrecht verlaufenden Rippen sich im Bereich der abgerundeten Ecken fortsetzen und dort allmählich auslaufen, ist sichergestellt, daß auch in diesem Bereich eine möglichst gleichmäßige Verteilung der auf den Membranbehälter ausgeübten Kräfte erfolgt.
Durch das Zusammenwirken der eine konstante Kraft bedingenden Ausgleichsgewichte und der besonderen Ausbildung der Rippen im Bereich der gekrümmten Ecken ist sichergestellt, daß die sehr unterschiedlichen Beanspruchungen, die durch verflüssigte Gase hervorgerufen werden, die bei verhältnismäßig niedriger Temperatur gelagert werden und ein entsprechendes hohes spezifisches Gewicht aufweisen, so gleichmäßig über den gesamten Mei-nbranbehäiter verteilt werden, daß dieser nicht an ewigen besonders kritischen Steilen beschädigt wird.
Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung an Hand zweier Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
Fig 1 einen Schnitt durch eine Ausführ .P1 sform eines erfindungsgemäßen Lagertank?,
Fie 2 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht des unteren Abschnitts des Lagertanks nach
1Fis'3 eine schematische Ansicht des in diü Fie 1 und 2 dargestellten Membranbehalters bei verschiedenen VerforiPungszuständen
Fie 4 A eine schematische Ansicht eines Seitenteils des Membranbehälters der Fig.2 im Schnitt zur Veranschaulichung der Verformung der senkrecht verlaufenden Rippen,
F i g. 4 B eine der F i g- 4 A entsprechende Ansicht, iedoch mit einer anderen Rippenform,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der inneren Oberfläche des Membranbehälters,
Fig 6 eine Ansicht einer nachgiebigen Aufhängung für den Membranbehälter im Bereich seiner oberen Umfangskante und
F i g. 7 eine andere Ausführungsform einer nachgiebigen Aufhängung .
Der erfindungsgemäße Lagertank fur verflüssigte Gase dient beispielsweise dem Lagern von verflüssigtem Methan, Äthylen und Propan. Diese Gase sind bei Raum- und Umgebungstemperatur gasförmig. Sie werden aber durch Kühlen unter ihren Siedepunkt verflüssigt und in diesem verflüssigten Zustand gelagert.
Der in F i g. 1 dargestellte Lagertank besteht aus einem starren Mantel 1 aus Stahl. Eine wärmeisolierende Schicht 2, die druckfest ist, ist beispielsweise aus Hartpolyurethan od. df L hergestellt. Im Innern dieser wärmeisoliereuden schicht 2 ist ein Membranbehälter vorgesehen. Dieser Membranbehälter ist aus dünnem Blech hergestellt das eine ausreichende Widerstandsfähigkeit in bezug auf niedrige Temperaturen aufweist. Bei dem verwendeten Material 'kann es sich beispielsweise um Aluminium, Nickelstahl usw. handeln. Der Membranbehälter weist eine ausreichende Elastizität auf und ist derart konstruiert, daß, wenn er einem Innendruck ausgesetzt wird, er diesem Innendruck nachgibt und dadurch in Richtung der wänneisoüeiendea Scaicht 2 gedrückt und mit dieser in Berührung gebracht wird, wodurch der innendruck auf diese wänneisolierende Schicht 2 übertragen wird. Deshalb wird im wesentlichen der gesamte Innendruck durch den Mantel 1 aufgenommen, der eine entsprechende druckfeste Konstruktion aufweist Der Membranbehälter besteht aus einem ftachen Bodente;16 und einem zylindrischen Seitenteil 3, die über eine abgerundete Ecke 5 miteinander verbunden sind. Das zylindrische Seitenteil ist mit in Längsrichtung verlaufenden Rippen 4 versehen, die ein Ausdehnen oder ein Zusammenziehen dieses Teils in Umfangsrichtung erlauben. Mit 7 ist eine obere Deckelplatte für den Mantel 1 und mit 8 ein Fachwerk zur Abstützung der Deckelplatte 7 bezeichnet Eine nachgiebige Aufhängung 9 trägt die obere Umfangskante 13 des Membranbehälters und bewegt sich nach unten, wenn das bei niedriger Temperatur gelagerte verflüssigte Gas in den Membranbehälter eingefüllt wird, um die Verschiebungen des Seitenteils 3 zu kompensieren. Ein Decke* ίθ für den Membrsnbehälter ist aus dünnem Aluminiumblech, Nickel-

Claims (1)

  1. stahl od. dgl. hergestellt Die Umfangskante des Deckels ist gegenüber dem MembranbehUlter zur Bildung eines geringen Spaltes nach unten gebogen. Wärmeisolierendes Material 11, da* · 'cht druckfest sein muß und beispielsweise Glaswolle sein kann, ist an der dem Tankraum zugekehrten Seite des Deckels 10 angebracht. Hoizversteiiungen 12 sind ebenfalls an dem Deckel 10 ies Membranbehälters angebracht, um den Deckel insbesondere im Bereich der Verbindungspunkte mit dem Fachwerk 8 zu stützen.
    Es sind verschiedene Ausführungsfor "len für die nachgiebige Aufhängung 9 der oberen Umfar-^skante des Membranbehälters möglich. Dies- sind ' Verbindung mit den Fig. 6 und 7 beseimeLf*,
    In der in Fig. 6 dargestellten Au-fnl-ni ^orm ist die obere Umfangskante 13 &ts f^'-ebranbebälters schwenkbar mil einem Ende eine, ^ctwenkhebels --
    scnwenKoar uui einem unm. ^ .·__ ^-...-...—
    verbunden, der an dem Fach . ·' 8 schwenkbar gelagert ist. Dieser Schwenkhebel 14 ist an dem gegenüberliegenden Ende mit einem Ausgleichsgewicht 15 ausgerüstet, das immer mit dem Ende ausbalanciert ist, an dem die obere Umfangskante 13 des Membranbehälters aufgehängt ist
    Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist die obere Umfangskante 13 des Membranbehälters über ein Seil und eine Riemenscheibe 17 an der oberen Deckelplatte 7 des Mantels 1 aufgehängt und immer über ein Ausgleichsgewicht 18, das auf die Riemenscheibe 17 wirkt, ausbalanciert
    Wie in F i g. 2 dargestellt, wird das Bodenteil 6, wenn es einer niedrigen Temperatur ausgesetzt wird, in Richtung auf seine Mitte zusammengezogen, so daß die ausgezogene Linie c-d, die bei Raumtemperatur zwischen der Ecke 5 und dem Bodenteil 6 des Membranbehälters Hegt, zu der gestrichelten Linie c"-d' verschoben wwd, wodurch bedingt ist, daß die ausgezogene Linie a-b, die bei Raumtempera:ur zwischen dem Seitenteil 3 und der Ecke 5 liegt, zu der gestrichelten Linie d-b' verschoben wird, so daß das Seitenteil 3 nach unten bewegt wird. Diese nach untt gerichtete Bewegung des Seitenteils 3 ist zur K npensation des Zusammenlebens des Bodenteilr 6 geeignet In F i g. 3 ist das Zusammenziehen des Membranbehälters schematisch im Querschnitt veranschaulicht Wie dieser F i g. 3 zu entnehmen ist, nimmt der Membranbehälter bei Raümiempsraiur and ohui Belastung eine Gestalt an, wie sie durch die ausgezogene Linie a-c dargestellt ist. Das Bodenteil 6 zieht sich, wenn es ohne Belastung abgekühlt wird, in Richtung auf seine Mitte derart zusammen, daß der Punkte zu dem Punkt <f verschoben wird. Das Zusammenziehen uc5 Seitenteils bewirkt eine Verringerung des Durchmessers des Membranbehälters, wodurch der Punkt a zu dem Punkt d verschoben wird, so daß die ausgezogene Linie a-c zu der gestrichelten Linie d-S verschoben wird. Die durch die Flüssigkeit auf de Membranbehälter übertragene Belastung bewirkt eine Verschiebung desselben und bringt ihn in enge Be rührung mit der wärmeisolierenden Schicht 2, womit eine Verschiebung der gestrichelten Linie J ' zu der ursprünglichen ausgesogenen Linie a-c verbunden ist In diesem FaU bewirkt das Zusammenziehen des Boderiteils6 von dem Punkte zu dem Punkte' id das Zusammenziehen lies Seitenteils 3 von dem Punkt α zu ι ι Punkt α*, 'aß der Punkte' ?" dem Punkt fr und nicht zu dem Punkte zurück isewcgt wird. Wie der vorstehenden Beschreibt h m ent nehmen ist, setzt sich die Verschiebung des Membranbehälters, die durch die Belastung der Flüssigkeit mit niedriger Temperatur hervorgerufen ist, aus einem in Längsrichtung stattfindenden Zusammenziehen, das durch die Bewegung des Punktesa .-u dem Punkt b zum Ausdruck gebracht wird, aus einer hi Urafanprichtung stattfindenden Ausdehnung des Seitenteils 3 von der gestrichelten Linie d-d bei keiner Belastung zu der ausgezogenen Linie b-c bei Belastung und aus einer Veränderung der Krümmung der Ecke 5 zusammen. Das in Längsrichtung stattfindende Verschieben kann ohne Behinderung mit Hilfe der nachgiebigen Aufhängung der Umfangskante 13 des Membranbehälters durchgeführt weiden, wohingegen die in Umfangsrichtung stattfindende Ausdehnung des Seitenteils durch Verformung der in Längsrichtung verlaufenden Rippen 4 bewerkstelligt wird. Diese Verformung der R-.ppen 4 ist in Fig. 4 A dargestellt, in dir die ausgezogene Linie den Zustand des Seitenteil=, !* im Querschnitt bei Raumtemperatur und ohne Belastung und die gestrichelte Linie zum Ausdruck bringt, wie das Seitenteil 3 bei niedrigen Temperaturen und einer Belastung verfonnt wird.
    Wie dt* F i g. 4 A zu entnehmen ist, werden die Punkte d, e und / zu den Punkten £, e' und f verschoben, und der Abstand zwischen den Punkten e und / wird durch das Zusammenziehen derart vermindert, wie es durch die Lage der Punkte e' und f zum Ausdruck kommt Die Verformung der Rippen 4 bewirkt, daß der Abstand zwischen den Punkten d und e zunimmt, wie es durch die Punkte d' und e' zum Ausdruck kommt Auf diese Weise wird die Vergrößerung des Abstandes zwischen den Punkten d und e durch die Verkleinerung des Abstandes zwischen den Punkten e und / kompensiert, wodurch das Seitenteil 3 >n Berührung mit der wärmeisoUerende*> Schicht 2 gehalten wird. Die Rippen 4 können leicht durch eine äußerst geringe Kraft verformt werden, so daß die Gefahr, die durch Wärmeausdehnungen in dem Seitenteil 3 hervorgerufen wird, nicht voriiegi. Iu Fig.4B ist eise ande*·? Darstellung der Form der Rippen 4 in bezug auf die F i g. 4 A dargestellt Bei dieser Ausführungsform bilden die Rippen 4 eine bestimmte Wölbung. Diese Wölbung wird durch das Zusammenziehen des Seitenteils 3 bei niedrigen Tempersturen beseitigt, um dieses Seitenteil 3 derart zu verrönnen, daS es eine Kreisiorm ohne Unregelmäßigkeiten im Querschnitt annimmt, wodurch es in enge Berührung mit der inneren Oberfläche dm wärrneisolierenden Schicht 2 gebracht wird. Der Memhrarthehälter ist durch eine dünne Haut gebildet, und die Hippen 4 enden mit glattem üoergang in der Nähe zwischen Bodenteil 6 und Ecke 5, so daß sich die Krümmung der Ecke 5 ohne Schwierigkeiten ändern kann. Diese Änderung der Krümmung der Ecke S kann leichter durch Schaffung zusätzlicher Rippen (nicht gezeigt) am Umfang der Ecke S berücksichtigt werden.
    Pat«, ntanspruch:
    Lagertank für erflüssigt Gase, bestehend aus einem starren, auf seiner Innenseite mit einer druckfesten wäraie'solierenden Schicht ausgekleideten Mantel und einem wärm-Msolierten Deckel, an dem ein sackförmig ausgebildeter Membranbehälter über ie ine absre Umiangskante nach-
    giebig aufgehängt ist, der aus einem flachen Bodentcil und mit senkrecht verlaufenden Rippen versehenen Seitenteilen besteht, welche über abgerundete Ecken miteinander verbunden sind, wobei sich der Membraribehälter auf der wärmeisolierenden Schicht abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebige Aufhängung (9) durch mit der oberen Umfangskante (13) des Membranbehälters in Verbindung stehende Ausgleichsgewichte (15', 18) gebildet ist und daß die Rippen (4) im Bereich der abgerundeten Ecken (5) zwischen den Seitenteilen (3) und dem Bodenteil (6) stetig an Tiefe abnehmen und an letzterem glatt enden.
    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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