DE3209010C1

DE3209010C1 - Behaelter

Info

Publication number: DE3209010C1
Application number: DE19823209010
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Strabag Bau AG
Current assignee: Strabag Bau AG
Priority date: 1982-03-12
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1983-10-13
Also published as: GB2118609B; FR2530713A1; FR2530713B1; GB8306800D0; GB2118609A

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter zur Aufnahme von heißen Medien, mit einer aus mindestens zwei äußeren Zonen aus Beton und mindestens einer inneren Zone bestehenden Wand, von denen mindestens die an der Außenseite befindliche äußere Zone aus tragendem Beton mit dichtem Gefüge besteht und von denen die an der Innenseite befindliche äußere Zone eine Behälterdichtung trägt und von denen mindestens eine innere Zone mit Hohlräumen versehen ist und eine geringere Steifigkeit aufweist als die äußere Zone aus tragendem Beton, wobei die an der Außenseite befindlichen äußeren Zonen eine tragende und/oder rißverteilende Bewehrung aufweisen.

Behälter für Stoffe, deren Temperatur von der Umgebungstemperatur abweicht und die ihre Temperatur möglichst behalten sollen, müssen eine gute Isolierung haben, um den Wärmedurchgang durch die Behälterwandung zu unterbinden oder wenigstens so weit wie möglich herabzusetzen. Die Innenseite der Behälterwandung wird von dem einzufüllenden Stoff unmittelbar berührt und unterliegt deshalb dem Verschleiß, oder sie trägt bei Gasen und Flüssigkeiten eine Dichtung, die einer vollflächigen, festen Unterlage bedarf.

Es ist ein Behälter der eingangs näher erläuterten Art für heiße Flüssigkeiten bekannt, der aus einem Außenbehälter und einem Innenbehälter aus Stahlbeton besteht, die durch eine Wärmedämmschicht aus Hochofenschlacke od. dgl. voneinander getrennt und am oberen Rand monolithisch miteinander verbunden sind (AT-PS 1 12 490). Bei diesem bekannten Behälter muß die auf der Innenseite angeordnete Wand des Innenbehälters den gesamten Innendruck des Behälterinhaltes sowie die Temperaturspannungen aufnehmen. Der Außenbehälter wiederum, an dessen oberem Rand der Innenbehälter aufgehängt ist, muß das gesamte Eigengewicht des Innenbehälters und der in ihm enthaltenen heißen Flüssigkeit tragen. Er wird hierbei ungünstig beansprucht und benötigt eine reichliche Bewehrung.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Behälter zur Aufnahme von heißen Medien zu schaffen, der auch in sehr großen Abmessungen preiswert hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die äußeren Zonen der Wand durch die innere Zone hindurch druck-, zug- und schubfest miteinander verbunden sind. Hierdurch ist es möglich, die an der Innenseite des Behälters befindliche äußere Wandzone nichttragend auszubilden und sehr dünn zu machen, da sie den vom Behälterinhalt auf sie ausgeübten Innendruck durch die innere Zone hindurch auf die tragende äußere Zone überträgt. Diese wiederum kann sehr günstig bemessen werden, da sie in erster Linie Ringzugkräfte, aber keine Spannungen aus Temperaturänderungen aufzunehmen hat. Die innere Zone hat eine wärmedämmende Funktion und sorgt bei entsprechender Ausbildung weiter für den Abbau des Dampfdruckes im Inneren der Behälterwand. Außerdem werden aufgrund der Wärmedämmung Spannungen abgebaut, die in der Behälterwand durch Temperaturänderungen des Füllgutes entstehen.

Die Behälterdichtung kann aus Kunststoff oder Metall bestehen und hat auf der Innenseite des Behälters die erforderliche vollflächige Auflage. Da die auf der Innenseite befindliche äußere Zone von der auf der Außenseite der Behälterwand angeordneten Zone durch die innere Zone getrennt und nur zwischen den Hohlräumen durch schmale Stege von geringer Steifigkeit mit der Zone auf der Außenseite der Behälterwand verbunden ist, beeinträchtigen Risse in der auf der Innenseite befindlichen Zone nicht den

verbunden sind.

Auf der Innenseite 25 des Behälters 10 trägt die äußere Zone 20 eine Behälterdichtung 30 in Form einer Kunststoffolie, z. B. eine selbstvulkanisierende Gummierung.

Wendet man sich nun wieder der F i g. 1 zu, so erkennt man, daß in der inneren Zone 21 im Bereich des unteren Bodens 186 ein Ringkanal 31 angeordnet ist, an den eine Wasserableitung 32 mit Absperrventil angeschlossen ist, durch welche Feuchtigkeit abgeführt werden kann, die sich im unteren Teil der feuchtigkeitsdurchlässigen inneren Zone 21 sammelt. Eine ähnliche Ringleitung kann im Bereich des oberen Bodens 16 angeordnet werden, die an eine Vorrichtung 34 zum Belüften und/oder Entlüften der porösen inneren Zone 21 angeschlossen ist.

Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die innere Zone 21 nur teilweise aus einem wärmedämmenden Material, z. B. aus mehreren, übereinandergesetzten, einzeln vorgefertigten Elementen 35 aus hartem Schaumkunststoff mit offenem Gefüge, in deren Mitte ein dampf- und flüssigkeitsdurchlässiger Kanal 36 angeordnet ist. Die Kanäle 36 fluchten in den übereinandergesetzten Elementen und erstrecken sich in diesem Beispiel zusammenhängend über die ganze Höhe der Behälterumfangswand 18a. Sie sind, wie in Fig. 1 gezeigt, am unteren Boden 186des Behälters an eine Ringleitung 31 angeschlossen, die ihrerseits in die Ableitung 32 mündet.

Man erkennt aus F i g. 3, daß die äußeren Zonen 19 und 20 durch zwischen den Elementen 35 stehenbleibende Betonstege 37 monolithisch verbunden sind. Obgleich dies in F i g. 3 nicht dargestellt ist, kann natürlich auch die Wand 18 mit einer schlaffen oder vorgespannten Bewehrung versehen sein.

Die Elemente 35, welche Bereiche 38 mit offenem Gefüge aufweisen, können Blöcke aus hartem Schaumkunststoff sein; sie können aber auch aus Rohrstücken bestehen, die eine harte Schale z. B. aus Asbestzement

ίο haben und in die später ein offenporiges Material oder ein aus Körnern gleicher Größe bestehendes Schüttgut eingefüllt wird, beispielsweise Kugeln aus Blähton oder einem anderen wärmedämmenden Material.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind mehrere Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist es auch möglich, in der nur durch Stege unterbrochenen, sonst aber zusammenhängenden inneren Zone 21 Rohre oder offene Kanäle anzuordnen, die die in dieser Zone sich sammelnde Feuchtigkeit aufnehmen und abführen. Ferner ist es möglich, mehrere innere Zonen hintereinander anzuordnen, in denen verschiedene wärmedämmende Materialien sich befinden. Wenn die an der Innenseite 25 angeordnete äußere Zone 20 sehr dünn ist, kann dort eine rißverteilende Bewehrung 26 auch fehlen. Ferner kann in Einzelfällen anstelle einer Dichtungsfolie auch eine andere Behälterdichtung, beispielsweise ein Anstrich, aufgebracht werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

tragenden Teil der Behälterwände.

Als rißverteilende Bewehrung für die an der Innenseite liegende äußere Zone genügt in der Regel eine schlaffe Netzbewehrung. Die tragende Bewehrung der an der Außenseite liegenden äußeren Zone kann eine schlaffe Bewehrung sein, ist jedoch vorzugsweise eine vorgespannte Bewehrung. Die Vorspannung kann nachträglich aufgebracht werden; bei zylindrischen Behältern ist es auch möglich, die tragende Bewehrung unter Vorspannung aufzuwickeln.

Da die äußeren Zonen durch die inneren Zonen hindurch druck-, zug- und schubfest miteinander verbunden sind, können Zwischenreaktionen der Außenzonen bei im Behälter auftretendem Innendruck und bei stationären und instationären Temperaturzuständen übertragen werden. Hierfür ist es zweckmäßig, wenn die äußeren Zonen durch Betonstege, die sich durch die innere Zone hindurch erstrecken, monolithisch verbunden sind.

Die innere Zone kann mindestens teilweise aus einem Stoff mit offenem Gefüge, beispielsweise einem Einkornbeton, bestehen, der eine Haufwerksporigkeit aufweist. Anstelle von Einkornbeton kann auch ein harter Schaumkunststoff verwendet werden, der nicht nur wasser- und dampfdurchlässig ist, sondern auch gute wärmedämmende Eigenschaften besitzt.

Ferner kann die innere Zone dampf- und flüssigkeitsdurchlässige Kanäle zum Abführen von Feuchtigkeit aufweisen, die sich zusammenhängend über die ganze Höhe der Behälterwand erstrecken und durch die Flüssigkeit gesammelt und abgeführt werden kann. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn die innere Zone auch mit Vorrichtungen zum Belüften und/oder Entlüften versehen und an eine Wasserableitung angeschlossen ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die innere Zone auch aus mehreren, einzelnen Elementen bestehen, welche Bereiche mit offenem Gefügte aufweisen. Hierbei ist es möglich und zweckmäßig, vorgefertigte Elemente zu verwenden, die in die Schalung der Behälterwandung vor dem Betonieren eingebaut werden und die auch bereits Kanäle oder Ausnehmungen aufweisen können, welche in der Behälterwand durchgehende Kanäle zum Abführen der Feuchtigkeit bilden, die vom Behälter aus eindringt, z. B. durch die Dichtung diffundiert, oder die als Restfeuchte vom Bauen her übriggeblieben ist. Die Kanäle können auch zum Beheizen oder Kühlen des Behälters im Bau und während des Betriebes dienen, indem durch sie z. B. Kühlwasser oder Heißluft hindurchgeleitet wird.

Die innere Zone hat von der Innenseite der Behälterwand zweckmäßig einen kleineren Abstand als von deren Außenseite, und die von der Innenseite begrenzte äußere Zone ist zweckmäßig erheblich dünner als die von der Außenseite begrenzte äußere Zone. Dies hat den Vorteil, daß nur eine verhältnismäßig geringe rißverteilende Bewehrung in derjenigen äußeren Zone erforderlich ist, die sich an der Innenseite der Behälterwand befindet.

Wie bereits erwähnt, kann mindestens eine der äußeren Zonen eine tragende schlaffe oder vorgespannte Bewehrung aufweisen. Auch in der inneren Zone kann eine Bewehrung angeordnet sein, die in mindestens einer der äußeren Zonen verankert ist.

Da die innere Zone wärmedämmende Eigenschaften hat und nahe der Innenseite des Behälters angeordnet ist, wird die Wärmekapazität des Bereiches beschränkt, der einem kurzzeitigen Wärmeaustausch mit dem Behälterinhalt unterliegt. Da die innere Zone eine gegenüber den äußeren Zonen erheblich geringere Steifigkeit hat, werden die Temperaturzwängungen aus dem Temperaturgefälle in der Behälterwand so weit abgebaut, daß sie sich in der tragenden, äußeren Zone nur unwesentlich auswirken können. Ferner ist ein besonderer Schutzmantel für die Wärmedämmung nicht mehr erforderlich, da sich diese nicht auf der Außenseite, sondern im Inneren der Behälterwand befindet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen besonders zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung an Beispielen näher erläutert sind. Es zeigt

F i g. 1 einen Behälter für heiße Flüssigkeiten in einer seitlichen Ansicht und teilweise im Vertikalschnitt,

F i g. 2 die Wand des Behälters nach F i g. 1 in einem horizontalen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab und

Fig.3 eine andere Ausführungsform der Behälterwand in einer der F i g. 2 entsprechenden Darstellung.

In F i g. 1 ist mit 10 ein zylindrischer Behälter bezeichnet, der zum Speichern einer heißen Flüssigkeit, beispielsweise von heißem Wasser 11, bestimmt ist, welche durch eine Zuführungsleitung 12 in den Behälter eingeleitet wird und durch eine Entleerungsleitung 13 mit Absperrventil 14 aus diesem entnommen werden kann. Der Behälter 10 ruht auf einem Fundament 15 und ist an seiner Oberseite durch eine gewölbte Stirnwand oder oberen Boden 16 verschlossen, in dem sich ein Sicherheitsventil 17 befindet.

Alle Wände 18 des Behälters 10, und zwar die zylindrische Umfangswand 18a, die kreisförmige untere Bodenwand 18i> und die gewölbte obere Bodenwand 18c, haben den in den F i g. 2 und 3 näher dargestellten Aufbau, so daß im folgenden nur die Umfangswand 18a näher beschrieben wird.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, besteht die Wand 18 aus zwei äußeren Zonen 19 und 20 und einer zwischen diesen äußeren Zonen liegenden inneren Zone 21. Die an der Außenseite 22 des Behälters befindliche äußere Zone 19 besteht aus einem tragenden Beton mit dichtem Gefüge, beispielsweise einem Zementbeton, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer schlaffen Stahlbewehrung bewehrt ist, die von stehenden Bewehrungsstählen 23 und Ringbewehrungsstählen 24 gebildet wird.

Die an der Innenseite 25 des Behälters 10 liegende äußere Zone 20 besteht ebenfalls aus einem Beton mit dichtem Gefüge, in den eine rißverteilende Bewehrung eingebettet ist, deren vertikal verlaufende Stäbe 26a und deren horizontal verlaufende Stäbe 266 ein Bewehrungsnetz bilden.

Die innere Zone 21, welche die äußeren Zonen 19 und 20 voneinander trennt, ist näher zur Innenseite 25 des Behälters 10 hin angeordnet, so daß die an dieser Seite liegende äußere Zone 20 erheblich dünner ist als die an der Außenseite 22 des Behälters liegende äußere Zone 19. Die innere Zone 21 besteht aus einem durchlässigen Beton mit Haufwerksporigkeit, der von Betonstegen 27 aus dichtem Schwerbeton durchsetzt wird, die in Umfangsrichtung 28 des Behälters und bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel auch in vertikaler Richtung im Abstand voneinander angeordnet und mit Bewehrungsbügeln 29 versehen sind, die im Beton der äußeren Zonen 19 und 20 verankert und mit der Bewehrung 23, 24 bzw. 26a, 26b, dieser Zonen

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Claims

Patentansprüche:

1. Behälter zur Aufnahme von heißen Medien, mit einer aus mindestens zwei äußeren Zonen aus Beton und mindestens einer inneren Zone bestehenden Wand, von denen mindestens die an der Außenseite befindliche äußere Zone aus tragendem Beton mit dichtem Gefüge besteht und von denen die an der Innenseite befindliche äußere Zone eine Behälterdichtung trägt und von denen mindestens eine innere ' ο Zone mit Hohlräumen versehen ist und eine geringere Steifigkeit aufweist als die äußere Zone aus tragendem Beton, wobei die an der Außenseite befindlichen äußeren Zonen eine tragende und/oder rißverteilende Bewehrung (23, 24 bzw. 26a, 2Gb) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Zonen (19 und 20) der Wand (18) durch die innere Zone (21) hindurch druck-, zug- und schubfest miteinander verbunden sind.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Zonen (19 und 20) durch Betonstege (27 bzw. 37) monolithisch verbunden sind, die sich durch die innere Zone (21) hindurcherstrecken.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Zone (21) dampf- und flüssigkeitsdurchlässige Kanäle (36) zum Abführen von Feuchtigkeit aufweist.

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Zone (21) Bereiche aus durchlässigem Beton mit Haufwerksporigkeit aufweist.

5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Zone (21) Vorrichtungen (34) zum Belüften und/oder Entlüften aufweist.

6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Zone (21) an eine Wasserableitung (32) angeschlossen ist.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Zone (21) aus mehreren, einzelnen Elementen (35) besteht, welche Bereiche (38) mit offenem Gefüge aufweisen.

8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Hohlräumen versehene innere Zone (21) von der Innenseite (25) der Behälterwand (18) einen kleineren Abstand hat als von deren Außenseite (22), und daß die von der Innenseite (25) begrenzte äußere Zone (20) erheblich dünner ist als die von der Außenseite (22) begrenzte so Zone (19).

9. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der äußeren Zonen (19 und 20) eine vorgespannte Bewehrung (23,24 bzw. 26a, 26b) aufweist.

10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der inneren Zone (21) eine Bewehrung (29) angeordnet ist, die in mindestens einer der äußeren Zonen (19 und 20) verankert ist.