DE2503511A1

DE2503511A1 - Druckbehaelter

Info

Publication number: DE2503511A1
Application number: DE19752503511
Authority: DE
Inventors: Nikolai Dr Janakiev
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-01-29
Filing date: 1975-01-29
Publication date: 1976-08-05
Also published as: US4111327A; FR2299568A1

Description

Druckbehälter,

Gegenstand der Erfindung ist ein Druckbehälter, bestehend aus einer aus Elementen aufgebauten zylindrischen Wandung sowie Boden und Deckel.

In der chemischen Industrie, im petrochemischen Anlagenbau sowie in der Reaktortechnik werden Hochdruckbehälter als Reaktorgefäße oder dergleichen benötigt. Um den hohen im Innern des Behälters wirkenden Druck auszuhalten, müssen solche Behälter unter Vorspannung gesetzt werden. Die Herstellung derartiger Druckbehälter erfolgt in bekannter Weise aus Spannbeton oder aber durch. Zusammensetzen gußeiserner Wandsegmente, die durch Keile in Umfangsrichtung und durch Spannkabel in axialer und horizontaler Richtung vorgespannt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun die Schaffung eines Druckbehälters, der einfacher und leichter als die bisher bekannten hergestellt und montiert werden kann.

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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die den Druckbehälter bildenden Wandelemente aus flachen ringsegmentförmigen Platten mit axialen Durchbrechungen, wie Bohrungen, in symmetrischer Anordnung bestehen. Die Dicke der Platten soll vorzugsweise geringer sein als ihre radiale Breite. Eine besonders vorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn die ringsegmentförmigen Platten jeder Lage zu denen der vorhergehenden versetzt angeordnet sind, vorzugsweise um eine halbe Teilung.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Druckbehälters soll durch in axialer Richtung miteinander fluchtende Durchbrechungen in den Platten Montagestifte oder -hülsen und/oder Spannbolzen bzw. -seile oder -drähte hindurchgeführt sein. Weiterhin kann ein einfacher oder doppelter, gegebenenfalls vorgespannter Boden und/ oder Deckel zwischen entsprechend geformten Wandplatten einspannbar sein. Dabei können in dem doppelten Boden und/oder Deckel radial verlaufende Zugseile, -drähte, -kabel oder -stäbe angeordnet sein, deren eines Ende an oder in entsprechend geformten Wandplatten und deren anderes Ende im Innern des Bodens und/oder Deckels befestigt iat und die auf beliebige Stärke spannbar sind. Zwischen den parallelen Platten des Bodens und/oder Deckels kann mittig ein Ring eingesetzt sein, dessen axiale Länge gleich dem Abstand der Platten voneinander ist und in dessen Wand rundum Löcher für den Durchgang der Spannkabel, -drähte, -stäbe oder -seile vorgesehen sind.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.

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Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau des erfindungsgemäßen Druckbehälters in einem teilweisen Längsschnitt,

Fig. 2 zeigt einen Wandausschnitt in Ansicht und Fig. 3 in Draufsicht,

Fig. 4 eine Anzahl von Beispielen für die Befestigung von übereinanderliegenden Wandsegmenten miteinander,

Fig. 5 zeigt eine Auswahl von Möglichkeiten für die Lochung der ringsegmentförmigen Wandplatten in symmetrischer Anordnung und

Fig. 6 zeigt im Längsschnitt die Vorspannung und Verbindung von Deckel und/oder Boden mit der Wandung des Behälters sowie weitere Einzelheiten und Ausgestaltungsmöglichkeiten für den Druckbehälter gemäß der Erfindung.

Aus Figur 1 ergibt sich der generelle Aufbau des Druckbehälters. Die zylindrische Wand wird aus rings egmentförmigen Platten 1 gebildet, die von unten nach oben nach Art eines Mauerwerks lagen weise auf einandergesetzt werden, wobei die Platten 1 einer Lage zu denen der vorhergehenden oder nachfolgenden versetzt, vorzugsweise um eine halbe Teilung, angeordnet sind, wie aus Figur 1 ersichtlich ist. Der Druckbehälter besitzt ferner einen Boden 6 und einen Deckel 7, die in unten näher beschriebener Form ausgeführt sein können.

In den rings egmentförmigen Platten 1 sind in axialer Richtung Durchbrechungen, wie Bohrungen 2 in symmetrischer Anordnung vorgesehen* (Figuren 2 und 3). Die Bohrungen 2 in den Platten 1 können in verschiedenartigen Gruppierungen vorgesehen sein. Eine Auswahl solcher

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Gruppierungsmögliehkeiten zeigt Figur 5, Wichtig ist bei der Anordnung der Bohrungen 2 lediglich, daß sie in allen Platten 1 gleichartig vorhanden ist, so daß bei lagenweisem Aufeinandersetzen der Platten 1 zur Herstellung der Wandung des Druckbehälters immer miteinander fluchtende Bohrungen 2 vorhanden sind, durch welche die Spannkabel 5 oder dergleichen Spannmittel in axialer Richtung von einem zum anderen Ende des Behälters hindurchgesteekt -werden können»

Die Bohrungen 2 dienen außerdem zur Aufnahme von Moriagestiften 3 (Figur 2,und 3) oder Montagehülsen 4 (Figur 4), durch die die ringsegmentförmigen Platten 1 einer Lage mit denen der vorhergehenden und folgenden Lage verbunden werden können, um die Montage zu erleichtern und eine zusätzliche Y er steifung in radialer Richtung zu erreichen. Die Montagehülsen 4 haben gegenüber den Montagebolzen noch den zusätzlichen Vorteil., daß durch sie Spannkabel 5 hindurchgeführt werden können. Im Falle der Anordnung von Montagestiften 3 gemäß Figur 2 werden die Spannkabel 5 durch in axialer Richtung miteinander fluchtende Bohrungen 2₃ in denen keine Montagestifte 3 vorhanden sind, hindurchgeführt.

Die symmetrische Anordnung der Bohrungen 2 in axialer Richtung der ringsegmentförmigen Platten 1 soll eine lagenweise versetzte Anordnung der Platten 1 ermöglichen, wobei Bohrungen 2 in den Platten 1 mit denen der vorhergehenden und folgenden Lage fluchten müssen, um eine in axialer Richtung durch die gesamte Wand des Behälters durchgehende Bohrung für das Durchstecken der Spannkabel 5 zu ermöglichen, mittels derer die Wandung des Behälters unter Vorspannung gesetzt wird.

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Es hat sich herausgestellt, daß die Stabilität der Wandung des Behälters, aufgebaut aus den ringsegmentförmigen Platten 1 dann am höchsten ist, wenn die radiale Breite H der Platten 1 größer ist als ihre Dicke d (Figuren 2 und 3).

Der erfindungsgemäße Druckbehälter kann mit einem einfachen aber auch doppelten, gegebenenfalls vorgespannten Boden 6 und/oder Deckel 7 'versehen sein, der zwischen entsprechend geformten Wandplatten Y einspannbar sein kann. Ein Beispiel dafür zeigt Figur 6„

Bei dem in Figur 6 dargestellten Ausschnitt sind die die Behälterwandung bildenden ringsegmentförmigen Platten 1 angedeutet, eine für bestimmte Fälle von höchster Druckbeanspruchung zweckmäßige äußere Umwicklung mit Spannkabeln 12, ein innerer Stahlblechmantel (liner) und zwischen diesem Mantel 13 und der Wandung 1 eine mögliche Anordnung von Kühlrohren 14 und Füllmasse 15 aus Kunststoff, Kunstharz oder Gemischen oder Verbindungen mit diesen.

Der Deckel 7 ist bei dem in Fig, 6 dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei planparallele Platten 9 gebildet, die mit ihren Außenrändern in besonders geformte ringsegmentförmige Wandplatten V eingesetzt sind. Für die Vorspannung dieses Behälterdeckels 7, die in gleicher Weise auch für den nicht dargestellten Boden 6 vorgenommen werden kann, kann ein Ring 10 mittig zwischen den planparallelen Platten 9 angeordnet sein, dessen axiale Länge gleich dem Abstand der Platten voneinander ist und in dem rundum Löcher für den Durchtritt der Spannkabel 8, -drähte, -stäbe oder -seile vorgesehen sind, die sternförmig von innen nach außen verlaufen. Die Spannkabel 8 werden an ihrem einen Ende in oder an den Wandelementen V befestigt und am anderen Ende im Innern des Rings 10, von wo auch das Spannen der Kabel 8 vorgenommen werden kann. Die Spannkabel 8 können alternativ auch durch die Wandelemente V hindurchgeführt und von außerhalb des Druckbehälters her spannbar sein,

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Gegenüber den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen gibt es eine Reihe von Abwandlungsmöglichkeiten, die alle vom Schutzumfang mit umfaßt sein sollen, sofern der erfindungsgemäße Grundgedanke in ihnen verwirklicht ist.

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Claims

Ansprüche ;

(ly Druckbehälter, bestehend aus einer aus Elementen aufgebauten zylindrischen Wandung sowie Boden und Deckel., dadurch gekennzeichnet, daß die Wandelemente aus flachen ringsegmentförmigen Platten (1) mit axialen Durchbrechungen,, wie Bohrungen (2), in symmetrischer Anordnung bestehen,

2, Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (d) der Platten (1) geringer ist als ihre radiale Breite (H),

3, Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 oder ,2, dadurch geke.nnzeichnet, daß die Platten (1) jeder Lage zu denen der vorhergehenden versetzt angeordnet sind, vorzugsweise "um eine halbe Teilung.

4, Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch in axialer Richtung miteinander fluchtende Durchbrechungen (2) in den Platten (T) Montagestifte (3) oder -hülsen (4) und/oder Spannbolzen (5) bzw, -seile oder -drähte hindurchgeführt sind,

5, Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis A₃ dadurch gekennzeichnet, daß ein einfacher oder doppelter, gegebenenfalls vorgespannter Boden (6) und/oder Deckel (7) zwischen entsprechend geformten Wandplatten (V ) einspannbar sind,

6, Druckbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem doppelten Boden (6) und/oder Deckel (7) radial verlaufende Spannkabel (8), -drähte, -seile oder -stäbe angeordnet sind, deren eines Ende an oder in entsprechend geformten Wandplatten (1*) und deren anderes Ende im Innern des Bodens (6) und/oder Deckels (7) befestigt ist und die auf beliebige Stärke spannbar sind,

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7. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den parallelen Platten (9) des Bodens (6) und/oder Deckels (7) mittig ein Ring (10) eingesetzt ist,, dessen axiale Länge gleich dem Abstand der Platten (9) voneinander ist und in dessen Wand rundum Löcher (11) für den Durchgang der
Spannkabel (8), -drähte, -stäbe oder -seile vorgesehen sind.

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