DE2253023A1 - Vorrichtung zur lagerung und zum transport von verfluessigten gasen, fluessigkeiten u.dgl., insbesondere auf schiffen - Google Patents

Vorrichtung zur lagerung und zum transport von verfluessigten gasen, fluessigkeiten u.dgl., insbesondere auf schiffen

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DE2253023A1 DE19722253023 DE2253023A DE2253023A1 DE 2253023 A1 DE2253023 A1 DE 2253023A1 DE 19722253023 DE19722253023 DE 19722253023 DE 2253023 A DE2253023 A DE 2253023A DE 2253023 A1 DE2253023 A1 DE 2253023A1
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Description

PATENTANWÄLTE
DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR.FUES Dl PL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH DIPL.-ING. SELTING
5 KÖLN 1, DEICHMANNHAUS
27.10.1972
Sch/cg
Liquid Gas Anlagen Union GmbH,
548 Remagen-Rolandseck, Bonner Straße 10.
Vorrichtung zur Lagerung und zum Transport, von verflüssigten Gasen, Flüssigkeiten u.dgl., insbesondere
auf Schiffen.
Zusatz zu Patent (A.Z.: P 21 22 1Ö2.5
und P 21 50 69^.4)
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Lagerung und zum Transport von drucklos oder unter Druck stehenden verflüssigten Gasen, Flüssigkeiten u.dgl., insbesondere auf Schiffen, wie Tankschiffen u.dgl.
Gemäß dem Hauptpatent erfolgt die Lagerung und der Transport von Flüssiggasen u.dgl. der verschiedensten Kondition, insbesondere auf Schiffen, in der Weise, daß die zum Transport dienende Lagereinheit aus einer Vielzahl von sich längs erstreckenden, an den Enden geschlossenen, selbständigen und in fester Verbindung miteinander stehenden Behältern besteht, die an ein gemeinsames Ausdehnungsgefäß und an eine gemeinsame Entleerungs« und Füllvorrich-
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tung in der Punktion wie bei einem Großbehälter angeschlossen sind. Die Behälter für die Lager- und Transporteinheit sind vorzugsweise Rohre, die einen runden oder polygonalen Querschnitt aufweisen können, wobei die Rohre in starrer Verbindung, wie Schweißverbindung od.dgl., miteinander stehen.
Durch eine solche Aufteilung des zur Verfügung stehenden großen Lagerraumes in kleinere, einzelne Transport- oder Lagerräume ergeben sich in baulicher Hinsicht eine leichtere und einfachere Herstellung und eine einfachere Montage gegenüber großen Tanks. Die Festigkeitseigenschaften für die Transport- und Lagereinheiten lassen sich besser bestimmen und überwachen. Es können dünnere Wandstärken für die einzelnen Behälter verwendet werden, wodurch sich im ganzen auch ein geringes Gewicht ergibt. Ferner ist die Montage der Lagereinheit selbst und der Einbau in dem Schiff od.dgl. vereinfacht. Insbesondere lassen sich die auftretenden Materialschrumpfungen und -dehnungen einfach und sicher beherrschen. Das Strömungsverhalten der Gase u.dgl. in den Teilbehältern ist definiert und kontrollierbar. Man kann höhere Betriebsdrücke in den Lagereinheiten vorsehen und das Trimmen des Schiffes ist bei der Aufteilung des großen Lagerraumes in eine Vielzahl von kleineren Lagerbehältern einfacher und leichter durchzuführen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Anordnung der rohrartigen Behälter bei dem Zellentank-System der genannten Art in bezug auf die Füll- und Entleerungsvorrichtung und auch in bezug auf die Lagerung im Schiff günstiger zu gestalten sowie auch die Möglichkeit der Entgasung und/oder der Flüssigkeits-Entleerung durch konstruktive Maßnahmen an den Einzelbehältern unter Ausnutzung der Strömungsverhält-
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nisse zu verbessern. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die rohrartigen Behälter bei Anordnung der Püll- und Entleerungsvorrichtung zwischen den Enden derselben zu dem die Füll- und Entleerungsvorrichtung aufnehmenden ■ Vertikalstrang beidseitig frei auskragend angeordnet sind, wobei die rohrartigen Behälter ein durchgehendes Stück bilden können und zur Vertikalverbindung Zwischenstutzen vorgesehen sind. Vorteilhaft ist die Füll- und Entleerungsvorrichtung in der Mitte bzw. etwa in der Mitte der Längserstreckung der rohrartigen Behälter angeordnet.
Durch eine solche Ausbildung des Zellentank-Systems erzielt man eine mechanisch sehr stabile Konstruktion. Die rohrartigen Behälter werden während des Betriebes beim Lade- bzw. Füllvorgang gegebenenfalls stark heruntergekühlt. Durch die beidseitig frei auskragende Anordnung der rohrartigen Behälter zu dem Vertikalstrang können sich die Rohrenden ungehindert zusammenziehen bzw. ausdehnen. Dadurch wird das Entstehen von Spannungen bei der Temperaturänderung vermieden. Insbesondere werden die Schweißstellen an dem Vertikalstrang keiner merklichen zusätzlichen Beanspruchung infolge der Temperaturänderung unterworfen. Das Zellentank-System wird dadurch mechanisch sicherer, haltbarer und dauerhafter. Die Konstruktion selbst ist wesentlich vereinfacht.
Zugleich ist es von besonderem Vorzug, daß das aus den rohrförmigen Behältern bestehende Behälterpaket, d.h. die Zellentank-Einheit, quer zur Schiffslängsachse angeordnet wird. Die Röhranschlüsse für die Füll- und Entleerungsvorrichtung kommen hierbei im wesentlichen in der Mitte des Schiffes, d.h. der Schiffslängsachse, zu liegen. Zu dem Vorteil der Anordnung der Füll- und Entleerungsvorrichtung.
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zwischen den Enden der rohrartigen Behälter, bei der das Entstehen von Spannungen durch Wärme und Bewegung in dem Material· im wesentlichen vermieden wird, gesellt sich noch der weitere Vorteil der Lagerung der Füll- und Entleerungsvorrichtungen in der Längsmittenebene des Schiffes, weil störende Einflüsse durch die Bewegung des Schiffskörpers auf die Rohranschlüsse u.dgl. bei den Füll- und Entleerungsvorrichtungen ausgeschaltet werden.
Unter gegebenen Verhältnissen ist es zwar auch möglich, das Behälterpaket mit den rohrartigen Behältern in frei auskragender Weise auch längs der Schiffsachse anzuordnen. Die Queranordnung hat jedoch den weiteren Vorteil, daß die Abstützung für das Behälterpaket nur in der Längsachse des Schiffes zu liegen kommt. Für eine gewisse Platz- und Raumaufteilung kann man die aus den rohrartigen Behältern bestehenden Behälterpakete auch teils quer und teils längs zur Schiffslängsachse vorsehen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist mindestens ein Wandteil des rohrartigen Behälters zu der Füll- und/ oder Entleerungsvorrichtung - im Längsschnitt des Behälters gesehen -schräg geneigt verlaufend angeordnet.
Durch eine solche Anordnung wird erreicht, daß ausdampfende Gase, Gasblasen und Restgase zu dem für Flüssiggastanker oben befindlichen Tank-Gasanschluß selbsttätig bei geringstem Druckgefälle aufsteigen. Das Gas kann unabhängig und automatisch dem höchsten Punkt der Jeweiligen Zelle zuströmen und von dort abgezogen werden. Ein leichteres Gas, z.B. ein Fremdgas, befindet sich also immer an fest definierter Stelle. Andererseits wird erreicht, daß Restflüssigkeit selbsttätig abläuft. Sie kann unabhängig und auto-
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matisch dem tiefsten Punkt des jeweiligen Behälters zuströmen und von dort über die anderen Behälter abgezogen werden. Bei einem entleerten Zellentank-System kann sich damit Restflüssigkeit nur noch an fest definierter Stelle, nämlich im Sumpf befinden. Man erzielt verbesserte Gaswechsel-Verhältnisse mit einer wesentlichen Zeit- und somit einer Kostenersparnis, insbesondere beim Gaswechsel zum Luftfreimachen, Abkühlen, Ladungswechsel und zum Gasfreimachen sowie für den Abzug ausdampfender Gase. Die Ausnutzung der natürlichen Strömungsverhältnisse führt, auch zu einer verbesserten Entleerungsmöglichkeit, vor allem beim Gasfreimachen, wodurch infolge der günstigen funktioneilen Betriebsverhältnisse ebenfalls eine Zeit- und somit auch Kostenersparnis erzielt wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß die rohrartigen Behälter - im Längsschnitt gesehen - mit dem oberen Wandteil ansteigend und mit ihrem unteren Wandteil abfallend zu der Füll- und Entleerungsvorrichtung ausgebildet sind. Der niedrigste und der höchste Punkt eines Einzelbehälters liegen hierbei übereinander und die Püll- und Entleerungsvorrichtung kann gemeinsam an derselben Stelle der rohrartigen Behälter angeordnet werden. Je nach dem, ob der selbsttätigen Entgasung oder der besseren Flüssigkeits-Entleerungsmöglichkeit der Vorzug gegeben wird, kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß die rohrartigen Behälter bei parallelwandiger Gestaltung zu der Füll- bzw. Entleerungsvorrichtung ansteigend oder abfallend angeordnet werden. Der Spülvorgang bei dem Zellentank mittels verschiedener Spülleitungen u.dgl. bringt hierbei für den Gasabzug eine wesentliche Vereinfachung bzw. es wird gewährleistet, daß Restflüssigkeit völlig selbsttätig ablaufen kann. Hierbei kann gegebenenfalls
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das kostspielige Entleerungssystem ganz fortgelassen werden, was eine erhebliche Kostenersparnis bedeutet.
Die Stärke der Neigung der Wandteile der rohrartigen Behälter bzw. der rohrartigen Behälter selbst, richtet sich nach den zu transportierenden Gasen bzw. Flüssigkeiten, der Länge der rohrartigen Behälter und auch nach der Größe des Schiffes, in dem die Zellentank-Einheiten unterzubringen sind. Der jeweils höchstliegende oder tiefstliegende Punkt des rohrartigen Behälters kann am Ende dieser Behälter vorgesehen sein. Bei der Anordnung der Füll- und Entleerungsvorrichtungen zwischen den Enden der rohrartigen Behälter, vorteilhaft in der Mitte bzw. etwa in der Mitte der Längserstreckung dieser, erzielt man eine wesentliche konstruktive Einsparung, bei der eine einzige Füll- bzw. Entleerungsvorrichtung für zwei sich in entgegengesetzter Richtung erstreckende Zellentank-Einheiten ausreicht und wirksam ist. Man spart unter Beibehaltung der günstigen Bedingungen für den Gasabzug und/oder die Entleerung wesentlich an Raum, so daß die Kapazität des Schiffes durch die Zellentank-Einheiten besser ausgenutzt werden kann.
Die Erfindung wird anhand von mehreren in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen nachstehend erläutert.
Fig. 1 zeigt die Ausbildung und Anordnung einer Zellentank-Einheit gemäß der Erfindung für sich und hinsichtlich der Unterbringung in einem Schiffskörper, schematisch, im Schnitt durch den Schiffskörper.
Fig. 2 und 3 veranschaulichen zwei weitere Ausführungsformen gemäß der Erfindung, in der Darstellung nach Fig. 1, schematisch.
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Pig. 4 und 5 zeigen ein Tankschiff zum Teil im Längsschnitt und in Draufsicht mit den erfindungsgemäßen Zellentank-Einheiten im Schema.
Fig. 6 zeigt ein Behälterpaket von der Seite gesehen, und
Pig. 7 veranschaulicht das Schema einer Tank-Innenverrohrung für ein Flüssigkeits-Umwälzsystem.
Das Zellentank-System mit den rohrartigen Behältern ist so ausgebildet, daß die Püll- und Entleerungsvorrichtung 44 zwischen den Enden der rohrartigen Behälter 41, 49, 50 vorgesehen ist. Hierbei sind die rohrartigen Behälter zu dem die Füll- und Entleerungsvorrichtung 44 aufnehmenden Vertikalstrang 46 beidseitig frei auskragend angeordnet, um eine freie Ausdehnung bzw. Zusammenziehung der rohrartigen Behälter zu ermöglichen. Die rohrartigen Behälter 41, 49, 50 bilden jeweils zweckmäßig ein durchgehendes Stück, wobei zur Verbindung in der Vertikalen Zwischenstutzen 46 vorgesehen sind.
Vorteilhaft ist die Zellentank-Einheit, d.h. das Behälterpaket, in dem Schiffskörper 48 so gelagert, daß die rohrartigen Behälter 41 quer zur Schiffslängsachse verlaufen. Dabei befinden sich die Füll- und Entleerungsvorrichtungen, die in dem durch die Rohrstutzen 46 u.dgl. gebildeten senkrechten Strang untergebracht sind, in der Mittellängsachse bzw. nahezu in dieser des Schiffes. Fig. 4 und 5 veranschaulichen die Ausnutzungsmöglichkeit des Schiffskörpers 48 eines Tankschiffes od.dgl. mit den Zellentank-Einheiten bei quer zur Schiffslängsachse angeordneten rohrartigen Behältern 4l bzw. 49 oder 50. Die Ausdehnungsgefäße 47 verlaufen parallel zur Schiffslängsachse. Die
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verschieden großen Behälterpakete bzw. Zellentank-Einheiten können durch Querschotten 5I völlig voneinander getrennt gehalten werden. Bei der Quererstreckung der Zellentank-Einheiten ergibt sich eine sehr vorteilhafte Lagerung und Abstützung dieser in dem Schiff und eine gute Raumausnutzung des Schiffskörperinhaltes.
Bei der Ausführungsform der Fig. 1 sind die rohrartigen Behälter 41 der Zellentank-Einheit in der Weise ausgebildet, daß - in der vertikalen Längsmittenebene gesehen der obere und auch der untere Wandteil 42 bzw. 4j5 zu der Füll- und/oder Entleerungsvorrichtung 44 schräg geneigt verlaufend angeordnet ist. Dies bedeutet, daß die Behälterrohre zum Ende hin sich verjüngen. In der Mitte der nach beiden Seiten sich erstreckenden Behälterrohre 41 kann ein kurzes zylindrisches Mittelstück 45 angeordnet sein, an denen die senkrecht verlaufenden Hohlkörper 46 für die Pumpen- und Gasverbindung, z.B. in Form von Rohrstutzen u.dgl., ausgebildet sein können. Bei dieser Gestaltung der rohrartigen Behälter liegen der höchste und der niedrigste Punkt eines Einzelbehälters übereinander. Eine solche Ausführungsform ist sowohl für die Entgasung der natürlichen Strömungsverhältnisse voll geeignet. Die Querschnitte der rohrartigen Behälter können beliebig sein. Die Querschnitte können kreisförmig sein. Man kann aber auch Vierkant- oder polygonale Querschnitte für die rohrartigen Behälter vorsehen. Die übereinander angeordneten rohrartigen Behälter sind jeweils durch die Rohrstutzen 46 oder kammerartigen Gehäuse miteinander verbunden und haben oben Verbindung mit einem gemeinsamen Ausdehnungsgefäß 47.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung der rohrartigen Behälter der
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Zellentank-Einheit in der Weise, daß die rohrartigen Behälter 49 zu der in der Mitte vorgesehenen Füll- und Entleerungsvorrichtung ansteigend angeordnet sind. Hierbei wird im wesentlichen auf die verbesserte Entgasungsmöglichkeit der Zellentank-Einheit Wert gelegt. Eine solche Anordnung hat den Vorteil einer besseren Raumausnutzung. Um auch hierbei eine gute Ehtleerungsmöglichkeit zu erhalten, können die Enden der rohrartigen Behälter 49 durch eine Entleerungsleitung, die einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt haben kann, miteinander verbunden sein.
Bei der dritten Ausführungsform der Fig. 3 sind die rohrartigen Behälter 50 bei parallelwandiger Gestaltung zu der Füll- und Entleerungsvorrichtung bei den Kammerteilen abfallend angeordnet. Dadurch ist eine bessere Flüssigkeits-Entleerungsmöglichkeit durch die konstruktive Verbesserung der Strömungsverhältnisse in den einzelnen Behältern geschaffen. Auch hierbei besteht die Möglichkeit, die Enden der rohrartigen Behälter 50 durch eine gemeinsame nach oben steigende Entlüftungsleitung mit verhältnismäßig geringem Querschnitt verbinden zu können. Bei dieser Ausführungsform der Anordnung und Lagerung der Zellentank-Einheit ist für das selbsttätige Ablaufen der Restflüssigkeit in der Zellentank-Einheit gesorgt. Die Restflüssigkeit kann sich sodann im Sumpf des Zellentanks sammeln und wird von dort abgepumpt.
F3g..6 veranschaulicht eine·Zellentank-Einheit bzw. ein Behälterpaket mit Blick auf die Stirnseiten der rohrartigen Behälter. Hierbei ergibt sich ein Unterschied in der Auswirkung der Wärmeeinwirkung auf die rohrartigen Behälter von außen, abhängig von ihrer Lage in der Zellentank-Einheit. Die außenliegenden rohrartigen Behälter sind dem
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größten Einfluß der Temperatureinwirkung der Umgebung ausgesetzt, insbesondere die rohrartigen Behälter an den Ecken des Behälterpaketes. Pig. 7 veranschaulicht eine Tank-Innenverrohrung für das Plüssigkeits-Umwälzsystem. Danach wird aus oberer Höhe, d.h. von oben, kalte Flüssigkeit in die unteren jeweils äußeren Behälter gepumpt. Wie Fig. 7 erkennen läßt, verläuft von der oberen Kammer 51 die Leitung 53, 53a, 53b zu den beiden über der untersten Reihe liegenden unteren und äußeren Behältern, während über die Leitung 52a, 52b die Behälter der unteren Reihe miteinander verbunden sind. Da das ganze Behälterpaket einen zusammenhängenden Tankraum darstellt und sich oben der Gasraum bzw. die Kammer mit hohem hydrostatischen Druck befindet, kann durch die beschriebene Tank-Innenverrohrung die gesamte Flüssigkeit unabhängig vom hydrostatischen Druck auf gleicher Temperatur gehalten werden.
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Claims (11)

Ansprüche
1.!Vorrichtung zur Lagerung und zum Transport von drucklos
V / oder unter Druck stehenden Flüssigkeiten, vornehmlich
verflüssigten Gasen, insbesondere auf Schiffen, Tankschiffen u.dgl., bei der die zum Transport dienende Lagereinheit aus einer Vielzahl von sich längs erstreckenden, an den Enden geschlossenen, selbständigen und in fester Verbindung miteinander stehenden, rohrartigen Behältern besteht, die an ein gemeinsames Ausdehnungsgefäß und an eine gemeinsame Füll- und Entleerungsvorrichtung in der Funktion wie bei einem Großbehälter angeschlossen sind, nach den Patenten ,
(Az.: P 21 22 162.5 und P 21 50 693.4), dadurch gekennzeichnet, daß die rohrartigen Behälter (41,49,50) bei Anordnung der Füll- und Entleerungsvorrichtung (44) zwischen den Enden derselben zu dem die Füll- und Entleerungsvorrichtung (44) aufnehmenden Vertikalstrang (46) beidseitig frei auskragend angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrartigen Behälter (41,49,50) mit den frei auskragenden Enden ein durchgehendes Stück bilden und zur Vertikalverbindung Zwischenstutzen (46) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1.oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertikalstrang (46) mit der Füll- und Entleerungsvorrichtung (44) in der Mitte bzw. etwa in der-Mitte der Längserstreckung der rohrartigen Behälter (41, 49*50) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch
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gekennzeichnet, daß die aus den rohrförmigen Behältern (41,49,50) bestehende Zellentank-Einheit quer zur Längsachse des Schiffes (48) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Wandteil (42,43; 49,50) des rohrartigen Behälters zu der Füll- und/oder Entleerungsvorrichtung - im Längsschnitt gesehen - schräg geneigt verlaufend angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die rohrartigen Behälter (4l) mit dem oberen Wandteil (42) ansteigend und mit dem unteren Wandteil (45) abfallend zu der Füll- und Entleerungsvorrichtung (44) ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die rohrartigen Behälter (49) bei parallelwandiger Gestaltung zu der Füll- und Entleerungsvorrichtung (44,46) ansteigend angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5# dadurch gekennzeichnet, daß die rohrartigen Behälter (50) bei parallelwandiger Gestaltung der Füll- und Entleerungsvorrichtung (44,46) abfallend angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Behälterpaket von mehreren Behälterreihen hintereinander die Behälter der unteren Reihe einerseits und die äußeren unteren Behälter der Seiten des Behälterpakets andererseits für die Flüssigkeitsumwälzung miteinander und mit einen oberen Gasraum verbunden sind, wobei von oben die kalte Flüssigkeit nach unten gepumpt wird.
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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den rohrartigen Behältern (41,49,50) bestehende Zellentank-Einheit längs zur Schiffslängsachse angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den rohrartigen Behältern (41,49,50) bestehenden Zellentank-Einheiten teils quer und teils längs zur Längsachse eines Schiffes (48) vorgesehen sind.
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DE19722253023 1971-05-05 1972-10-28 Batterietank für drucklose oder unter Druck stehende Flüssigkeiten, vornehmlich verflüssigte Gase, insbesondere für den Transport von Flüssiggas auf Schiffen Expired DE2253023C3 (de)

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