DE2533053A1

DE2533053A1 - Vorrichtung zur lagerung oder zum transport von tiefsiedenden verfluessigten gasen

Info

Publication number: DE2533053A1
Application number: DE19752533053
Authority: DE
Inventors: Martin Ing Grad Schneeberger
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1975-07-24
Filing date: 1975-07-24
Publication date: 1977-02-10

Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

827)

j; 21.7.1975

Vorrichtung zur Lagerung oder zum Transport von tiefsiedenden verflüssigten Gasen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung oder zum Transport von tiefsiedenden verflüssigten Gasen bei etwa Atmosphärendruck mit mindestens einer Gruppe mit jeweils mindestens zwei Behältern.

['■ Bei derartigen bekannten Vorrichtungen ist der Lager-

j bzw. Laderaum in eine Anzahl von Behältern aufgeteilt. Im unte-

p ren Bereich eines jeden Behälters ist eine Tauchkreiselpumpe

j! angeordnet, über die die Behälter entleert werden können. Da

i Tauchkreiselpumpen verhältnismäßig teuer und reparaturanfällig

I! sind, versucht man die Anzahl der Behälter möglichst gering zu

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halten. Um die notwendige Kapazität dennooh zur Verfügung stellen zu können, werden deshalb meist sehr große Behälter verwendet. Eine stabile Lage eines großen, nur teilweise beladenen, 'auf einem Schiff angeordneten Behälters ist jedoch bei hohem Seegang nahezu unmöglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Lagerung oder zum Transport von tiefsiedenden verflüssigten Oasen zu schaffen, die wirtschaftlich hergestellt und die auch bei nur teilweiser Beladung sicher eingesetzt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß die Behälter einer Gruppe in ihren unteren Bereichen über Verbindungselemente, die nur in einer Richtung durchlässige Absperrorgane aufweisen, untereinander in Verbindung stehen.

Dadurch ist es möglich, ohne erheblichen Kostenmehraufwand den Lager- bzw. Laderaum wieder Ln eine größere Anzahl von Behältern aufzuteilen. Die Abstützung der Behälter, beispielsweise innerhalb des Laderaumes eines Schiffes kann dann einfach und dennooh so sicher ausgelegt werden, daß ein maritimer Transport mit halber Ladung trotz hohem Seegang möglich ist.

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Die Entleerung der Behälter vereinfacht βloh wesentlich und kann schnell und gleichmäßig erfolgen, wenn in jeweils einem Behälter einer Gruppe eine Pumpe angeordnet ist und alle

i| Absperrorgane der Behälter einer Gruppe in Richtung auf diesen

\\ Behälter selbsttätig durchlässig sind. Die Pumpen, beispielsweise Tauchkreiselpumpen, können jeweils im unteren Bereich eines Behälters angeordnet sein, wodurch Pumpen an Deck entfallen können. Beim Entleeren treten bedeutend weniger Verdampf ungs- und Kondensationsverluste auf. Die Behälter können drucklos ausgelegt sein und deshalb ebene Böden aufweisen. Die ebenen Böden ermöglichen eine einfache Einleitung der Kräfte auf die Bodenisolation und von dort auf die Lager- oder Transporteinheit. Die Absperrorgane sind vorzugsweise Rückschlagklappe .

Vorteilhafterweise ist der Behälter, in dem die

Pumpe angeordnet ist, sternförmig von den übrigen Behältern i^: einer Gruppe umgeben. Der innerste, mit einer Pumpe versehene π Behälter liegt dabei außerdem vorzugsweise auf der Längsachse ii der Lager- oder Transporteinheit. Bei einem von außen verursachten Leok wird dann nur der unmittelbar beschädigte Behälter auslaufen können, da der sich gegenüber anderen Behältern ausbildende Druckunterschied «m sofortiges Schließen der Absperrorgane verursacht.

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ί; Dadurch, daß die Behälter konzentrisch ineinander angeordnet sind und daß im innersten Behälter die Pumpe angeordnet ist, können große zylindrische Lager- bzw. Laderäume besonders gut genützt werden.

Als besonders günstig erweist es sich, wenn der

äußerste Behälter eine kugelige Form aufweist und wenn die übrigen Behälter zylindrische Wandabachnitte aufweisen.

ji Für eine stabile Lage der Behälter insbesondere auf Schiffen, ist es von Vorteil, wenn in den im Querschnitt ringj förmigen Behältern Schwallbleche angeordnet sind.

j Eine systematische Beladung der Behälter von innen

nach außen ergibt sich, wenn die Behälter einer Gruppe in ihren oberen Bereichen über unterhalb der max.malen Füllstandshöhe angeordnete überlaufeinrichtungen untereinander in Verbindung stehen. Dadurch ist bei teilweiser Beladung jeweils eine bestimmte Anzahl von Behältern ganz gefüllt. Bei seitlicher Neigung verlagert sich der Schwerpunkt des Systems nur unwesentlich. Insbesondere bei Schiffen führt dies zu einer wesentlichen Stabilisierung des Fahrverhaltens.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dann durcköntleert werden, wenn Jeweils ein Behälter einer Gruppe als Druckbehälter ausgebildet ist, in dem eine bis zu dessen unteren Bereich reichende Steigleitung angeordnet ist und in dem in dessen oberen Bereich eine Druckleitung einmündet.

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Eine taktweise Druckentleerung der Behälter ist dann möglich, wenn die Druckbehälter über die Druckleitung miteinander verbunden und in der Druckleitung Absperrorgane angeordnet sind.

An den in den Zeichnungen schematisoh dargestellten Ausführungsbeispielen wird im folgenden die Erfindung näher erläutert .
Es zeigen!

Figur 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport von tiefsiedenden verflüssigten Gasen mit mehreren, sternförmig einander zugeordneten Behältern, Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II - II der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung,

Figur J eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport von tiefsiedenden, verflüssigten

Gasen mit vier, sternförmig um einen Behälter angeord-I

neten Behältern,

Figur 4 einen Schnitt, längs der Linie IV-IV der in Figur 3 j dargestellten Vorrichtung,

Figur 5 eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport von tiefsiedenden verflüssigten Ij Gase mit konzentrisch ineinander angeordneten Behältern,

^: Figur 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der in Figur 5 dargestellten Vorrichtung,

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Figur 7 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport von tiefsiedenden verflüssigten Oasen mit einem kugelförmigen äußeren und konzentrisch ineinander angeordneten Behältern,

Figur 8 einen Schnitt länes der Linie VIII - VIII der in Figur dargestellten Vorrichtung und

Figur 9 eine schematische Darstellung einer epfindungsgemäßen Druckentleerung.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport von tiefsiedenden verflüssigten Gasen. Die Behälter sind in einem Schiffskörper 1 stehend angeordnet. An der Innenseite des Schiffskörpers ist eine Isolierung 2 aufgebracht. Zur besseren Ausnutzung des Laderaumes weisen die Behälter unterschiedliche Durchmesser auf, wobei jeweils mindestens drei Behälter eine Gruppe bilden. In den längs der Schiffsmitte aufgestellten Behältern 2 bis 6 1st jeweils eine Pumpe im Behältersumpf angeordnet. Die sternförmig um den Behälter 4 angeordneten Behälter 7 bis 12 sind mit dem Behälter 4 in ihren unteren Bereichen über RohretUoke 13 verbunden, in denen selbsttätige Absperrorgane, beispielsweise Rückschlagklappen 14, angeordnet sind. Vorteilhafterweise sitzen die Rucksohlagklappen 14 in leicht ausbaubaren Mannlöchern. Die Rückschlagklappen 14 sind nur in Richtung auf den Behälter 4 durchlässig. In diesem Aueführung«beieρIeI ist der Behälter 4 mit dem Behälter 5 über einen im unteren Bereich der

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j Behälter angeordneten, ständig offenen überlauf 15 verbunden. S Im Überlauf 15 könnte auch eine Rückschlagklappe angeordnet sein, wie dies in der überlaufeinrichtung 16 dargestellt ist,

; die die Behälter 4 und J> in Ihren unteren Bereichen verbindet.

; Figur 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II II der in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung. Im Behälter 4 ist im unteren Bereich eine Tauöhpumpe 17, beispielsweise eine Kreiseltauchpumpe, angeordnet. Eine Leitung

verbindet die Pumpe IT mit einer Sammelleitung 19* die mindestens einem Teil der Behälter gemeinsam ist. Über die Sammelleitung 19 erfolgt das Füllen der Behälter. Dabei strömt das

j tiefsiedende verflüssigte Gas zunächst in den Behälter 4. Infolge des sich darin einstellenden Überdrucks werden die Rückschlagklappen 14 geschlossen. Erst wenn der Behälter 4 ganz gefüllt ist strömt über überlaufeinrichtungen 20 das tiefsiedende verflüssigte Gas in die benachbarten Behälter 9 und 12. Beim Entleeren werden jedoch sämtliche zu einer Gruppe gehörenden Behälter mit gleicher Füllstandshöhe gleichzeitig geleert. Dadurch, daß die innersten, vorzugsweise auf der Längsachse eines

ij Schiffs liegenden Behälter immer zuerst und dann die nächst äußeren Behälter oder Behälterräume über die überlaufeinrichtungen 20 gefüllt werden, liegt bei nur teilweiser Füllung der Behälter auch bei hohem Seegang der Schwerpunkt immer in der Hähe der Sehiffsaohse. Deshalb ist eine Fahrt mit halber L*at

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möglich. Die Behälter sind nicht als Druckbehälter ausgelegt, haben ebene Böden und sind nur nach den auftretenden statischen Kräften dimensioniert.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport von tiefsiedenden verflüssigten Gasen. Die Behälter sind in einem Schiffskörper 28 stehend angeordnet. Auf der Innenseite des Schiffskörpers 28 ist eine Isolierung 29 aufgebracht. Zur besseren Ausnutzung des Laderaums weisen die Behälter unterschiedliche Durchmesser auf. In dem von den Behältern 21 bis 24 umgebenden Behälter 25 befindet sich eine Tauchpumpe 30> beispielsweise eine Kreiseltauchpumpe. Die in den Verbindungslementen 26 eingebauten RUckschlagklappen 27 sind in Richtung auf den Behälter 25 durchlässig.

Figur 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV IV der in Figur 3 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der Schiffskörper 28 ist dabei durch ein Deck 31 abgeschlossen, öffnungen 32 in den oberen Bereichen der Behälter 21 bis 25 ermöglichen ein automatisches Überströmen des tiefsiedenden verflüssigten Gases, sobald der Behälter 25 gefüllt ist. Das Be- und Entladen geschieht in der bereits beschriebenen Weise.

Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport von tiefsiedenden verflüssigten Gasen. Die konzentrisch ineinander angeordneten Behälter bilden eine Gruppe. Eine derartige Gruppe ist in einem

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Schiffskörper 33 angeordnet. In dem Schiffskörper sind noch weitere nicht gezeigte Gruppen eingebaut. An der Außenseite des äußersten Behälters ist eine Wärmeisolierung 34 aufgebracht. Im innersten, im Querschnitt kreisförmigen Behälter 35 befindet '; sich eine Pumpe 36. Sämtliche in den unteren Bereichen der Be-

|i hälter angeordnete Verbindungselemente 37 besitzen Rückschlag-

J! klappen 38, die nur in Richtung auf den innersten Behälter 35

j! durchlässig sind. Die übrigen, konzentrisch um den innersten Behälter angeordneten Behälter besitzen einen kreisringförmigen Querschnitt. In den Behältern mit kreisringförmigen Querschnitten verhindern gleichmäßig verteilte Schwallbleche 43 eine plötzliche Verteilung der Ladung.

Figur 6 zeigt einen Schnitt längs der linie VI - VI

der in Figur 5 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die überlaufeinrichtungen 39 bestehen dabei aus einfachen, ständig ,offenen öffnungen. Die Behältergruppe wird über die Sammelleitung 40 über leitung 41 beladen. Sobald der innerste Behälter 35 gefüllt ist, strömt das tiefsiedende verflüssigte Gas über die öffnungen 39 in den nächsten Behälter 42 und so weiter. Die Entleerung erfolgt über Tauchpumpe 36 beim innersten Behälter beginnend. Sobald die Füllstandshöhe im Behälter 35 die gleiche

jj Höhe erreicht hat wie im Nachbar behält er 42, werden die Behälter 35 und 42 gleichzeitig entleert. Sämtliche Behälter werden somit, nach Erreichen einer gleichmäßigen Füllstandshöhe gleichzeitig

η entleert.

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Die Figuren 7 und 8 zeigen einen in einem Schiffskörper 44 eingebauten erfindungsgemäßen, kugelförmigen äußeren Behälter 45, der von einer Wärmeisolierung 46 umgeben ist. Die inneren Behälterwände sind zylinderförmig ausgebildet. Eine Tauchpumpe 48 im unteren Bereich des innersten Behälters 47 ermöglicht ein Entleeren der Behälter über Leitung 49 und Sammelleitung 50. Gleiohmäßig verteilte Schwallbleche in den Behältern verhindern zusätzlich eine plötzliche SchwerpunktsVerlagerung.

Figur 9 zeigt eine sohematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckentleerung von mehreren Behältern. Behälter 51 und 52 sowie Behälter 55 und 54 bilden jeweils eine Gruppe. In den Behältern herrscht zunächst etwa Atmosphärendruck. Die Behälter 52 und 54 sind über eine Druckleitung 55 miteinander verbunden. Zur Druckleitung 55 ist eine Bypaßleitung 56 parallel geschaltet, die an ihrer Abzweigung und Mündung in die Druckleitung 55 Absperrorgane 57, 58 besitzt. Die Druckleitung 55 weist ebenfalls jeweils im Bereich zwischen der Abzweigung und der Mündung der Beipaßleitung 56 Absperrorgane 59 und 60 auf. Die Druckleitung 55 und die Bypaßleitung 56 verbindet im Bereich zwischen den Absperrorganen 59» 60 bzw. 56, 57 eine weitere Leitung 61. Ein Kompressor 62 ist an die Leitung 61 angeschlossen. Die Behälter einer Gruppe stehen in ihren unteren Bereichen über Verbindungselemente 6j5, 64 untereinander in Verbindung. Die Verbindungselemente können durch Rückschlagklappen 65, 66, die in Richtung auf den Behälter 52 bzw. 54 durchlässig

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i; sind, abgeschlossen oder offen gehalten werden. In die Behälter ji 52, 54 ragt bis zu deren Sumpf eine Steigleitung 67 bzw. 68. \' die von einer gemeinsamen Sammelleitung 69 abzweigt.

jj Beim Entleeren wird zunächst der gefüllte Behälter j-, 52 über Druckleitung 55, Leitung 6l und mit Hilfe des Kompressors ;; 62 unter Druck gesetzt. Das tief siedende verflüssigte Gas steigt in die Steigleitung 67 und der Behälter 52 wird entleert. Während dieses Vorganges ist die Rückschlagklappe 65 infolge des im Behälter 52 herrschenden höheren Drucks geschlossen. Ist der Behälter 52 geleert, schalten die Absperrorgane 57 bis 60 so um, daß jetzt der Kompressor 62 aus dem Behälter 52 Gas absaugt, verdichtet und in den Kopf des Behälter $k abgibt. Dieser wird dadurch bei geschlossener Rückschlagklappe 66 entleert. Inzwischen hat sich der Behälter 52 aus Behälter 51 über das Verbindungselement 63 und die geöffnete Rückschlagklappe 65 mindestens teilweise wieder gefüllt. Die Absperrorgane werden jetzt so umgeschaltet, daß nun aus Behälter 54 das zur neuerlichen Ent-

.: leerung des Behälters 52 notwendige Gas abgesaugt wird. Dieser , Vorgang wird so oft wiederholt, bis die Behälter bis auf eine

verbleibende Restmenge tiefsiedenden verflüssigten Gases geleert j sind. Die Behälter 52 und 54 sind nach dem erforderlichen Pör-

derdruck als Druckbehälter ausgelegt. Dieses Entleerungssystem kann natürlich auch bei einer größeren Anzahl von Gruppen und bei größerer Behälterzahl pro Gruppe angewendet werden.

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Claims

LIKDE AKTIENGESELLSCHAFT (H 827) -12- 2I.7.I975 Patentansprüche

1./ Vorrichtung zur Lagerung oder zum Transport von tiefsiedenden verflüssigten Gasen bei etwa Atmosphärendruck mit mindestens einer Gruppe mit jeweils mindestens zwei Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (3 bis 12j 21 bis 25; 35; 42j 47; 51 bis 54) einer Gruppe in ihren unteren Bereichen über Verbindungselemente (3, 16, 37, 63), die nur in einer Richtung durchläßige Absperrorgane (13» 27, 38, 65) aufweisen, untereinander in Verbindung stehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeweils einem Behälter (3 bis 6, 25, 35» 47) einer Gruppe eine Pumpe (17, 30, 36, 48) angeordnet ist und alle Absperrorgane (4, 27, 38, 65) der Behälter einer Gruppe in Richtung auf diesen Behälter (3 bis 6, 25, 35, 47) selbsttätig durchlässig sind.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3 bis 6, 25, 35, '47) in dem die Pumpe angeordnet ist, sternförmig von den übrigen Behältern (7 bis I7, 21 bis 24) einer Gruppe umgeben ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (35, 42, 45, 47) konzentrisch ineinander angeordnet sind und daß im innersten Behälter (35, W die Pumpe (36,

Γ, 48) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß der

äußerste Behälter (45) eine kugelige Form aufweist und daß S! die übrigen Behälter (47) zylindrische Wandabschnitte auf-

weisen.

jl

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,

daß in den im Querschnitt ringförmigen Behältern Schwall-

bleche (43) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennji zeichnet, daß die Behälter einer Gruppe in ihren oberen Bereichen über unterhalb der maximalen PUllstandshöhe angeordnete überlaufeinrichtungen (20, 32, 39) untereinander in

j, Verbindung stehen.

jj

8. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Behälter (52, 5²O einer Gruppe als Druckbehälter ausgebildet ist, in dem eine bis zu dessen unteren Bereich reichende Steigleitung (67, 68) angeordnet ist und in den in dessen oberen Bereich eine Druckleitung (55) einmündet.

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9· Vorrichtung mit mindestens 2 Gruppen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbehälter (52, 54) über die Druckleitung (55) miteinander verbunden und in der
' Druckleitung (55) Absperrorgane (39» 60) angeordnet sind.

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