DE3623145C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für den kombinierten Transport von flüssigen Gütern auf der Straße, auf der Schiene und zu Wasser, oberhalb ihrer Erstarrungstemperatur in beheizba­ ren Tankcontainern, wobei mindestens eine Einrichtung Wärme an ein aufheizbares Medium abgibt und das aufheizbare Medium die entzogene Wärme über die as Wärmetauscher ausgebildete Tankwand auf den Tankinhalt abgibt, sowie beheizbare Tankcontainer zum Durchführen des Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren mit einem Tankcontainer ist aus der DE-OS 29 44 734 bekannt.

Tankcontainer weisen aus Kastenprofilen bestehende Rahmen auf, deren Abmessungen den Abmessungen von Containern entsprechen und in denen Tanks zum Transport von flüssigen Gütern angeordnet sind.

Diese Tankcontainer werden wie Container mit Sattelzügen auf der Straße transportiert, in Häfen und auf Containerbahnhöfen auf Schiffe bzw. offene Güterwagen umgeschlagen, an den Zielorten wieder auf Sattelzüge umgeschlagen und auf der Straße zu den Bestimmungsorten transportiert.

Im folgenden sind im Sinne der Erfindung unter flüssigen Gütern solche zu verstehen, deren Erstarrungstemperatur so liegt, daß unter den herrschenden Umgebungstemperaturen sie zumindest teilweise in den Tanks erstarren können, wobei vor allem die Tanks im Bereich der Hinterachse der Sattelzüge durch die hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Fahrtwindes einer verstärkten bzw. beschleunigten Abkühlung ausgesetzt sind. Entsprechende Probleme treten während des Transportes auf der Schiene und auf dem Wasser auf.

Unter flüssigen Gütern sind im Sinne der Erfindung zu verstehen: Pthalsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Terepthalsäureanhydrid und dergleichen, chemische Produkte, weiterhin Schwefel, Bitumen, Fette, Fettsäuren, Öle usw.

Erhebliche Schwierigkeiten treten bereits beim Transport von flüssigen Gütern mit Tanksattelzügen oberhalb ihrer Erstarrungs­ temperatur auf der Straße auf, wie zum Beispiel beim Transport von Pthalsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Fetten, Teerpro­ dukten usw., die von den Chemiewerken zu den Verarbeitern transportiert werden, die daraus Endprodukte zum Beispiel Kunststoffprodukte herstellen.

Diese Schwierigkeiten ergeben sich dadurch, daß die Erstarrungs­ temperaturen im allgemeinen weit oberhalb der üblichen Lufttem­ peraturen, d. h. den Umgebungstemperaturen liegen, zum Beispiel bei 130° C für Pthalsäureanhydrid.

Es besteht somit stets die Gefahr, daß diese Produkte zumindest teilweise erstarren bzw. erstarrt sind, wenn sie bei den Verar­ beitern ankommen. In diesen Fällen müssen sie vor dem Ablassen aus dem Tank zunächst auf eine genügend hohe Temperatur gebracht werden.

In der Praxis hat man bis vor kurzem durch auf die Tanks aufge­ schweißte Rohre beziehungsweise aufgeschweißte Halbrohre Dampf aus ortsfesten Dampferzeugungsanlagen unter einem Druck von 5 bis 7 Bar geleitet.

Nur so war es bis vor kurzem möglich, auch bei extremer Kälte Ferntransporte derartiger Produkte durchzuführen, wobei je nach den herrschenden Temperaturen nach mehr oder weniger langen Fahrzeiten stationäre Dampferzeugerstationen angefahren werden mußten und die zwischenzeitlich erfolgten Wärmeverluste des Tankinhalts zu kompensiert wurden.

Nachteilig war insbesondere, daß aufgrund der hohen Dampfdrücke relativ dickwandige und somit schwere Hohlprofile auf den Tank geschweißt werden mußten, so daß zwangsweise die Nutzlast verringert wurde.

Nachteilig war weiterhin, daß durch dieses wechselweise Beheizen des Tanks erhebliche, insbesondere kurzzeitige Temperaturschwan­ kungen auftraten, die aufgrund des in den Hohlprofilen herrschen­ den hohen Druckes des Dampfes beim Aufheizen und durch die damit verbundenen Spannungschwankungen zu Rissen an den Schweißnähten und zu Auswölbungen der Tankwand im Bereich der Hohlprofile führten.

Es zeigte sich, daß in der Praxis Längenänderungen an den Tanks bis zu 40 und 50 Millimetern beim Einleiten der heißen Produkte auftraten.

Hiervon abgesehen, treten bereits Spannungen auf, wenn in einen kalten Tank die chemischen Produkte im Chemiewerk eingeleitet werden, die Temperaturen bis zu 200° C aufweisen können. So hat zum Beispiel Pthalsäureanhydrid eine Temperatur von etwa 160° C, wenn es in Tanks eingeleitet wird.

Neben diesen Problemen treten noch weitere Nachteile auf:

Falls ein wenn auch nur teilweise erstarrtes Produkt aufgeheizt wird, treten lokale Überhitzungen und damit auch Verfärbungen auf, so daß das Produkt unbrauchbar wird. Der Grund liegt vor allem darin, daß auch nach einem nur teilweisen Erstarren ein Produkt beim Aufheizen nicht mehr in allen Bereichen im erforder­ lichen Maße zirkulieren kann.

Gleichzeitig trat, da im allgemeinen unterwegs keine bzw. eine nicht ausreichende Wärmeübertragung sichergestellt werden konnte, eine Temperaturabnahme des eingefüllten Produktes durch die Wärmeabgabe an den kalten Tank auf.

Es sind auch Versuche mit elektrischen Heizbändern bekannt geworden, die auf die Tankwand von Tanksattelzügen gewickelt wurden.

Es zeigte sich jedoch, daß diese Art der Wärmeübertragung auf das Produkt erhebliche Energiemengen erfordert und daß die Wärmeüber­ tragung von den Heizbändern auf den Tank schlecht ist.

Eine beachtliche Gefahrenquelle besteht darin, daß sich in der Isolierung Dämpfe dieser chemischen Produkte ansammeln können, die bei einem Schadhaftwerden der elektrischen Anlagen Explosi­ onen auslösen können.

Diese Wärmeübertragung mit Heißdampf war bis vor kurzem die einzige Lösung, die sich bis dahin in der Praxis durchsetzen konnte, während alle anderen Lösungen in der Praxis gescheitert sind.

Es sind Tanksattelzüge zum Transport von flüssigen Gütern bekannt (DE-OS 34 11 358). Sie weisen einen unmittelbar hinter dem Auspuff­ krümmer angeflanschten Wärmetauscher auf, dessen Rohrbündel von den heißen Verbrennungsgasen des Verbrennungsmotors durchströmt und das von Wärmeübertragungsöl angeströmt ist. Das Wärmeüber­ tragungsöl ist in einem geschlossenen Kreislauf geführt und gibt die aufgenommene Wärme an den Tankinhalt ab, indem es auf den Tank aufgeschweißte Halbrohre durchströmt. Es zeigte sich, daß auch bei extrem niedrigen Temperaturen und/oder langen Fahr­ strecken ein Transport von flüssigen Gütern oberhalb ihrer Erstarrungstemperatur sicher gewährleistet ist, insbesondere ein Anfahren von Stationen zum Aufheizen des Tankinhalts nicht mehr erforderlich ist.

Aufgrund der hohen Wärmekapazität des Wärmeübertragungsöls reichen bereits relativ geringe Mengen aus, um bei Tanksattel­ zügen in zuverlässiger Weise dafür zu sorgen, daß auch ein teilweises Erstarren des Tankinhalts bei entsprechender Strö­ mungsgeschwindigkeit des Wärmeübertragungsöls unterbunden ist.

Insbesondere werden die Schweißnähte der Tanks nicht mehr den hohen Drücken ausgesetzt, so daß die Gefahr von Spannungsrissen wesentlich herabgesetzt, praktisch vermieden wird.

Beim Anfahren eines chemischen Werkes können die Tanks auf die Temperatur des einzufüllenden flüssigen Gutes vorgewärmt werden, so daß auch bei extrem niedrigen Außentemperaturen bereits von da aus die Materialbeanspruchungen der Tanks wesentlich herabgesetzt werden. Gleichzeitig wird der Temperaturabfall des Produkts in den Tanks wesentlich vermindert und laufend während der Fahrt durch das Wärmeübertragungsöl Wärme an den Tank abgegeben, so daß die von da bisher aufgetretenen Temperaturschwankungen in der Tankwand wegfallen und sich im Tank keine kalten Stellen bilden können, an denen der Tankinhalt erstarren kann.

Die gleichen Probleme treten auf, wenn flüssige Güter, deren Erstarrungstemperatur oberhalb der Umgebungstemperaturen liegen, mit Tankcontinern transportiert werden.

Es ist bereits bekannt (Prospekt der Firma Holvrieka, Holvrieka B.V [In Rotterdam area]), Tankcontainer ebenfalls mit elek­ trischen Heizbändern zu versehen, um auf den Tankinhalt während des Straßentransportes Wärme zu übertragen.

Zu diesem Zweck weist der Sattelzug einen elektrischen Generator auf, der mit einer Verbrennungskraftmaschiene gekoppelt, als Baueinheit hinter dem Führerhaus des Sattelzuges angeordnet ist. Elektrische Kupplungen stellen die lösbare Verbindung mit den Heizbänder her.

Diese Container werden nach dem Umschlag auf Schiffe an das elektrische Bordnetz der Schiffe angeschlossen. Es zeigte sich jedoch in der Praxis, daß bereits beim Straßentransport ein Abkühlen und zumindest teilweises Erstrarren des Tankinhalts der Container durch die elektrische Beheizung des Tanks nicht sicher vermieden werden kann. Hinzu treten noch die weiteren Wärme­ verluste des Tankinhalts während des Verladens, die zu einem weiteren Abkühlen führen.

Es zeigte sich weiterhin in der Praxis, daß es nicht möglich ist, nach dem Umschlag der Tankcontainer auf Schiffe ein zwischen­ zeitlich abgkühltes Produkt über die auf der Tankwand angeord­ neten Heizbänder auf die ursprüngliche Temperatur wieder aufzu­ heizen. Der Grund liegt vor allem darin, daß während dieses Aufheizens Verfärbungen des Tankinhalts auftreten. Diese Verfär­ bungen hatten bisher zur Folge, daß der gesamte Tankinhalt verworfen werden mußte. Vermutlich treten unterhalb einer für die eingangs definierten flüssigen Güter jeweils spezifischen Temperatur keine ausreichende Bewegungen im Tankinhalt (Rühref­ fekt) für einen Temperaturausgleich mehr auf, so daß dann lokale Überhitzungen auftreten, die diese Produktverfärbungen zur Folge haben.

Generell scheinen elektrische Heizbänder den Nachteil aufzuwei­ sen, daß die Kontaktfläche, die für den Wärmedurchgang zwischen den einzelnen Abschnitten bzw. Wicklungen der Heizbänder und einer Tankwand zur Verfügung steht, so klein ist, daß in den Bereichen des Wärmedurchgangs erhebliche Wärmeenergien zugeführt werden müßten, so daß auch während des Straßentransports Verfär­ bungen des Tankinhalts nicht sicher vermieden werden können.

Es sind weiterhin transportierbare Vorrichtungen für die Aufnahme von gegenüber der Umwelt abzuschirmenden Substanzen bekannt (DE-OS 29 44 734), die aus einem Container und einem im Container angeordneten Druckbehälter bestehen. Der Container weist eine Wärmeisolierung auf und begrenzt mit dem Druckbehälter einen aufheizbaren Zwischenraum, dem über eine Leitung Dampf zugeführt werden kann und der weiterhin einen Abfluß für den kondensierten Dampf aufweist. Anstelle eines Dampferzeugers kann auch eine elektrische Einrichtung vorgesehen sein, deren Heizstäbe in dem Zwischenraum angeordnet sind. Der Container und der Druckbe­ hälter weisen auf der gleichen Stirnseite jeweils eine Klappe auf, deren Abmessungen dem lichten Querschnitt des Containers bzw. des Druckbehälters entsprechen. Der Druckbehälter dient vorzugsweise zur Aufnahme von Behältern mit umweltbelastenden Substanzen, wie zum Beispiel Uranhexafluorid, die undicht geworden und deshalb gegen die Umwelt abzuschirmen sind. In den Druckbehälter führt weiterhin eine Leitung, an die außerhalb des Druckbehälters ein intakter Behälter angeschlossen ist.

Wird der Zwischenraum zwischen dem Container und dem Druckbehäl­ ter erwärmt, dann steigt die Temperatur im Druckbehälter, so daß das im geöffneten defekten Behälter befindliche Gut verdampfen kann, über die Leitung in den intakten auf einer niedrigeren Temperatur befindlichen intakten Behälter strömt und kondensiert. Der Container und der Druckbehälter können als fahrbare Trans­ porteinheit ausgebildet sein, so daß ein Transport mit Lastzügen oder auf Waggons (Schienenverkehr) durchführbar ist.

Aus dieser Entgegenhaltung ist somit ein Verfahren für den kombinierten Transport von flüssigen Gütern auf der Straße, auf der Schiene und zu Wasser, oberhalb ihrer Erstarrungstemperatur in beheizbaren Tankcontainern, wobei mindestens eine Einrichtung Wärme an ein aufheizbares Medium abgibt und das aufheizbare Medium die entzogene Wärme über die als Wärmetauscher ausgebil­ dete Tankwand auf den Tankinhalt abgibt und weiterhin eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit mindestens einer an ein aufheizbares Medium Wärme abgebenden Einrichtung, wobei das aufheizbare Medium die aufgenommene Wärme über die als Wärmetauscher ausgebildete Tankwand an den Tankinhalt abgibt bekannt.

Es sind weiterhin Tankcontainer bekannt (DE-GM 79 12 473), die aus einem Containerrahmen mit einer Isolierung und einem unter Ausbildung eines Zwischenraums in dem Container angeordneten Tank bestehen. Der Zwischenraum weist zum Beispiel als Stege ausge­ bildete Leiteinrichtungen auf, dem beispielsweise ein Kühl- oder ein Heizmittel - im allgmeinen handelt es sich um Luft entspre­ chender Temperatur - zugeführt wird, das den Tankinhalt erwärmt bzw. kühlt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für den kombinierten Transport von flüssigen Gütern auf der Straße, auf der Schiene und zu Wasser, oberhalb ihrer Erstarrungstemperatur in beheizbaren Tankcontainern, wobei mindestens eine Einrichtung Wärme an ein aufheizbares Medium abgibt und das aufheizbare Medium die entzogene Wärme über die als Wärmetauscher ausgebil­ dete Tankwand auf den Tankinhalt abgibt, so zu verbessern, daß auch bei extrem niedrigen Temperaturen und/oder langen Fahrstrecken und/oder langen Umschlagzeiten und/oder langen Standzeiten und/oder langen Transportunterbrechungen sicher gewährleistet ist, daß die flüssigen Güter oberhalb ihrer Erstarrungstemperatur gehalten werden.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zum Durchführen des Verfahrens mit mindestens einer an ein aufheizbares Medium Wärme abgebenden Einrichtung, wobei das aufheizbare Medium die aufgenommene Wärme über die als Wärme­ tauscher ausgebildete Tankwand an den Tankinhalt abgibt, so auszubilden, daß auch ein Erstarren im Bereich der Dome, Ventile usw. sicher vermieden ist.

Die Aufgabe, ein Verfahren für den kombinierten Transport von flüssigen Gütern auf der Straße, auf der Schiene und zu Wasser, oberhalb ihrer Erstarrungstemperatur in beheizbaren Tankcontainern, wobei mindestens eine Einrichtung Wärme an ein aufheizbares Medium abgibt und das aufheizbare Medium die entzogene Wärme über die als Wärmetauscher ausgebildete Tankwand auf den Tankinhalt abgibt, zu schaffen, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als aufheizbares Medium in geschlossenem Kreislauf geführtes Wärmeübertragungsöl während des Transportes eines Tankcontainers auf der Straße einem Wärmetauscher Wärme entzieht, der von den Verbrennungsgasen eines den Tankcontainer transportierenden Straßenfahrzeuges durchströmt wird, und daß das Wärmeübertragungsöl während des Transportes des Tankcontainers auf der Schiene oder zu Wasser einem elektrisch beheizten Wärmetauscher Wärme entzieht.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

In völliger Abkehr vom bisherigen Stand der Technik wird von vornherein die Übertragung von Wärmeenergie auf den Tankinhalt mit Heizbändern verzichtet. Während des Transportes auf der Straße wird von der Erfindung des Anmelders Gebrauch gemacht, bei Tanksattelzügen zum Straßentransport von flüssigen Gütern oberhalb ihrer Erstarrungstemperatur, in geschlossenem Kreislauf geführtem Wärmeübertragungsöl während des Transportes auf der Straße über einen Wärmetauscher Wärme zuzuführen, der von den Verbrennungsgasen des Straßenfahrzeuges durchströmt wird, so daß bei allen Umgebungstemperaturen sichergestellt ist, daß in den Tankcontainern die Temperatur des flüssigen Gutes oberhalb der Erstarrungstemperatur liegt, und daß anschließend ebenfalls durch das in dem Wärmetauscher mit Heizstäben dem Wärmeübertragungsöl weiterhin Wärmeenergie zugeführt wird, die dann über eine große Wärmeübertragungsfläche die von der Tankwand und dem von dem Wärmeübertragungsöl durchströmten Hohlprofil definiert ist, auf den Tankinhalt übertragen wird. Da die Wärmeübertragungsfläche im Extremfall der Größenordnung nach den Abmessungen der Tankwand entsprechen kann, ist es nicht mehr erforderlich, über eine relativ kleine Wärmeübertragungsfläche Wärme von extrem hohem Temperaturniveau auf den Tankinhalt zu übertragen, so daß Überhitzungen des Tankinhalts, die Verfärbungen zur Folge haben könnten, von vornherein vermieden sind.

Prinzipiell könnte die Versorgung der Heizstäbe mit elektrischer Energie während des Transportes auf dem Wasser oder auf der Schiene mit einem Generator erfolgen, der mit einer Verbren­ nungskraftmaschiene gekoppelt ist und mit Akkumulatoren im Pufferbetrieb arbeitet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird während des Transportes des Tankcontainers auf der Schiene in den elektrisch beheizbaren Wärmetauscher elektrische Energie über die Ober­ leitung des Schienennetzes und während des Transportes zu Wasser in den elektrisch beheizten Wärmetauscher elektrische Energie über das Bordnetz des Transportschiffes eingespeist.

Die Energieversorgung über die Oberleitung des Schienennetzes erfolgt in einfacher Weise dadurch, daß von den Elektroloko­ motiven elektrische Versorgungsleitungen zu den Transportwagen für die Tankcontainer führen.

Um sicherzustellen, daß auch bei extrem niedrigen Umgebungstem­ peraturen während der Umschlagzeiten der Tankcontainer von den Straßenfahrzeugen auf die Schiffe oder die Schiene, während der der Versorgung des elektrischen beheizbaren Wärmetauschers unterbrochen ist, wird während des Transportes des Tankcontainers auf der Straße der Tankinhalt auf der maximal zulässigen Tempera­ tur gehalten, d. h., während des Straßentransportes zu Beginn findet im allgemeinen ein Aufheizen des Tankinhalts auf einen bestimmten Wert statt, wobei dann diese Temperatur bis zur Umschlagstelle konstant gehalten wird.

Allgemein kann während des Transportes des Tankcontainers auf der Straße oder auf dem Wasser die Übertragung von Wärme auf den Tankinhalt in Abhängigkeit der Außentemperatur und in Abhängig­ keit der der Länge der Transportstrecke zwischen den Umschlag­ stellen in der Weise erfolgen, so daß beim Umschlag auf den Straßentransport die Differenz zwischen der Temperatur des Tankinhalts und der Erstarrungstemperatur einen vorgegebenen Wert nicht unterschritten wird.

Die weitere Aufgabe, eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit mindestens einer an ein aufheizbares Medium Wärme abgebenden Einrichtung, wobei das aufheizbare Meidum die aufge­ nommene Wärme über die als Wärmetauscher ausgebildete Tankwand an den Tankinhalt abgibt, so auszubilden, daß auch ein Erstarren im Bereich der Dome, Ventile usw. sicher vermieden ist, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Übertragung von Wärme auf den Tankinhalt die Wandung des Tanks mindestens ein von dem Wärmeübertragungsöl in geschlossenem Kreislauf durchströmtes Hohlprofil aufweist, daß der Tankcontainer Schnellkupplungsein­ richtungen aufweist, und daß während des Transportes auf der Straße die Kupplungseinrichtungen den geschlossenen Kreislauf mit einem auf dem Transportfahrzeug des Tankcontainers angeordneten und von den heißen Verbrennungsgasen des Verbrennungsmotors durchströmten Wärmetauscher herstellen, daß der Tankcontainer einen Wärmetauscher mit elektrischen Heizstäben und eine Umwälzpumpe mit einem Elektroantrieb aufweist und daß während des Transportes auf der Schiene oder auf dem Wasser das Wärme­ übertragungsöl den Wärmetauscher und die Umwälzpumpe in ge­ schlossenem Kreislauf durchströmt.

Der auf dem Straßenfahrzeug angeordnete Wärmetauscher weist ein von dem Wärmeübertragungsöl durchströmtes Gehäuse und ein von den Verbrennungsgasen durchströmtes Rohrbündel auf, wobei der Wärmetauscher unmittelbar hinter dem Auspuffkrümmer des Verbren­ nungsmotors des Straßenfahrzeuges angeordnet ist und Kupplungs­ teile aufweist, die mit den Kupplungsteilen des Tankcontainers die Kupplungseinrichtungen bilden.

Prinzipiell können die Verbrennungsgase das Rohrbündel anströmen, während das Wärmeübertragungsöl das Rohrbündel durchströmt. Diese Betriebsweise hat jedoch einen geringeren Wirkungsgrad und ist nur dann sicher einsetzbar, wenn die Erstarrungstemperaturen der zu transportierenden flüssigen Güter relativ niedrig sind.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Kupp­ lungsteile des Containers und die Kupplungsteile des Wärme­ tauschers jeweils Sperrventile auf, so daß beim Abkuppeln des Tankcontainers vom Wärmetauscher des Sattelzuges ein Austritt von heißem Wärmeübertragungsöl vermieden wird. Kupplungen dieser Art sind im Prinzip an sich bekannt (SWAGELOK Schnellkupplungen, Prospekt der Firma Crawford Fitting Company), jedoch im allge­ meinen kaum geläufig.

In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Tankcontainer eine Umwälzpumpe mit einem Elektroantrieb im Bypass zu dem die Wärme auf den Tankinhalt übertragenden Wärmetauscher auf, wobei der Elektroantrieb für die elektrische Spannung des Bordnetzes und Netzspannung der Oberleitung des Schienennetzes ausgelegt ist, die im allgemeinen 380 Volt beträgt, während die das Straßenfahrzeug eine seinem eigenen Bordnetz aufgeschaltete Umwälzpumpe aufweist, die mit einer Spannung von 24 Volt betrie­ ben wird (Bordspannung).

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß während des Straßen­ transportes, sowie während des Transportes zu Wasser und auf der Schiene die jeweils verfügbare Spannung aufgeschaltet werden kann, ohne daß zusätzliche elektrische Einrichtungen erforderlich sind, die bei einer Auslegung mit nur einer Umwälzpumpe erfor­ derlich wären.

In eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist der Dom des Domdeckels als doppelwandiger Schacht ausgebildet, wobei innerhalb des Schachtes der Domdeckel und die Druckausgleichs­ ventile angeordnet sind und der doppelwandige Schacht vom Wärmeübertragungsöl durchströmt ist.

Durch diese Maßnahmen wird vermieden, daß während des Transports an den Tankdeckel und an die Stutzen der Ventile geschleuderte Spritzer erstarren können und die Ventile funktionsuntüchtig machen, was bisher der Fall war.

In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Dom des Steigrohres als doppelwandiger Schacht ausgebildet, wobei innerhalb des Schachtes der Verschlußdeckel des Steigrohres und die Ventile angeordnet sind und der doppelwandige Schacht vom Wärmeübertragungsöl durchströmt ist.

Durch diese Maßnahmen wird ebenfalls vermieden, daß während des Transports an den Verschluß des Steigrohres und an die Stutzen der Ventile geschleuderte Spritzer erstarren können und die Ventile funktionsuntüchtig machen, was ebenfalls bisher der Fall war. Zusätzlich kann dieser doppelwandige Schacht ebenfalls als Ausdehnungsgefäß für das Wärmeübertragungsöl dienen.

Um ein Erstarren von Tankinhalt im Bereich des Auslaufstutzens im Bodenbereich des Tanks zu vermeiden, ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein vom Wärmeübertragungsöl durch­ strömter weiterer Wärmetauscher koaxial zum Auslaufstutzen im Bodenbereich des Tanks angeordnet. Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß auch bei extrem niedrigen Umgebungstempera­ turen ein Entleeren des Tanks über diesen Auslaufstutzen erfolgen kann. Im einfachsten Falle ist dieser Wärmetauscher eine vom Wärmeübertragungsöl durchflossene Heizspirale, die im Abstand zu dem Stutzen und innerhalb einer hohlzylindrischen Abschirmung angeordnet ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbei­ spielen erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild eines Tankcontainers für die Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 einen Tankcontainer in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2a einen Tankcontainer in geschnittener Darstellung,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß III-III in Fig. 2 im Bereich des Domdeckels in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß IV-IV im Bereich des Steigrohres in Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt gemäß V-V im Bereich des Auslaufstutzens in Fig. 2,

Fig. 6 einen Tanksattelzug in Seitenansicht mit der erfin­ dungsgemäßen Ausbildung des Bereichs des Domdeckels, des Steigrohres und des Auslaufstutzens,

Fig. 7 einen Schnitt gemäß VII-VII in Fig. 6 im Bereich des Domdeckels,

Fig. 8 einen Schnitt gemäß Fig. VIII-VIII im Bereich des Steigrohres in Fig. 6 und

Fig. 9 einen Schnitt gemäß IX-IX im Bereich des Auslaufstut­ zens in Fig. 6.

Die Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Tankcontainers für die Durchführung des Verfahrens und den Kreislauf des Wärmeübertragungsöls.

Strichpunktiert ist der in Fig. 2 perspektivisch dargestellte und aus Balkenprofilen bestehende Rahmen 2 des Tankcontainers 1 schematisch dargestellt.

Innerhalb des Rahmens sind der Tank 3, ein elektrische Heizstäbe (in Fig. 1 nicht dargestellt) aufweisender Wärmetauscher 4 und eine Umwälzpumpe 5 angeordnet.

Der Tank bildet mit einem Hohlprofil (in Fig. 1 nicht darge­ stellt) einen Wärmetauscher 6, der von dem Wärmeübertragungsöl in geschlossenem Kreislauf durchströmt wird.

Der Wärmetauscher 6 weist zwei Anschlußleitungen 7 und 8 auf, die zu den Kupplungsteilen 9 bzw. 10 von zwei Schnellkupplungen 11 und 12 führen, deren weiteres Kupplungsteil 13 bzw. 14 mit flexiblen Leitungsabschnitten 15 bzw. 16 verbunden sind, die ihrerseits an einen Wärmetauscher 21 angeschlossen sind.

In die Kupplungsteile sind Absperrventile integriert, die beim Lösen der Kupplungen automatisch in Sperrstellung gehen, so daß Wärmeübertragungsöl nicht austreten kann. Diese Absperrventile sind mit 17 bzw. 18 bzw. 19 bzw. 20 bezeichnet.

Dieser Wärmetauscher 21 ist hinter dem Fahrerhaus eines Sattel­ zuges (nicht dargestellt) zum Transport von Tankcontainern angeordnet und weist ein in einem Gehäuse 22 angeordnetes Rohrbündel 23 auf, das von den heißen Verbrennungsgasen der Verbrennungskraftmaschine des Sattelzuges durchströmt wird.

Die Anschlußleitungen 7 und 8 weisen zwischen dem Wärmetauscher 6 und den Absperrventilen 17 und 18 jeweils einen Abzweig auf.

Zwischen den beiden Abzweigen sind im Bypass zu dem Wärmetauscher 6 in Reihe ein Absperrventil 26, der Wärmetauscher 4 mit den Heizstäben, die Umwälzpumpe 5 und ein weiteres Absperrventil 27 angeordnet.

Die Heizstäbe sind mit dem schematisch dargestellten elektrischen Anschluß 28 verbunden.

Die Umwälzpumpe wird von einem Elektromotor 29 angetrieben, der mit dem schematisch dargestellten Anschluß 30 verbunden ist.

Diese beiden elektrischen Anschlüsse sind während des Transportes des Containertanks auf dem Wasserweg oder auf der Schiene mit dem Bordnetz des Transportschiffes (Containerschiffes) verbunden, bzw. werden sie über die Oberleitung des Schienennetzes gespeist.

In der zum Wärmetauscher 21 führenden Auspuffleitung 31 ist ein Dreiwegeventil 32 angeordnet, von dem die Bypassleitung 33 zu dem Wärmetauscher 21 abzweigt. Die Wärmeabgabe der Verbrennungsgase an das Wärmeübertragungsöl wird mit dem Dreiwegeventil geregelt.

Zu dem von dem Wärmeübertragungsöl durchströmten Rohrbündel 23 des Wärmetauschers 21 ist in Serie eine Umwälzpumpe 34 angeord­ net, die mit einem Elektromotor 35 gekopppelt ist. Dieser Elektromotor wird vom Bordnetz des Sattelzuges gespeist.

Die Fig. 1 erläutert schematisch den Transport des Containertanks mit einem Sattelzug. Die Sperrventile 26 und 27 sind geschlossen. An den elektrischen Anschlüssen 28 und 29 liegt keine elektrische Spannung. Die Kupplungsteile der Schnellkupplungen 11 und 12 sind miteinander gekuppelt, die Sperrventile 17, 18, 19 und 20 sind geöffnet. Der Elektromotor 32 liegt an der Bordspannung des Sattelzuges.

Das Wärmeübertragungsöl durchströmt das Rohrbündel des Wärme­ tauschers 21 und gibt im Wärmetauscher 6 Wärme an den Tankinhalt ab und strömt anschließend in den Wärmetauscher 21 in geschlos­ senem Kreislauf zurück.

Nach dem Transport in einen Containerhafen oder auf einen Containerbahnhof werden die Schnellkupplungen gelöst, wobei gleichzeitig die Sperrventile 17, 18, 19 und 20 sohließen und das Dreiwegeventil 32 die Verbrennungsgase an dem Wärmetauscher 21 vorbeileitet.

Nach dem Umschlag des Tankcontainers auf das Containerschiff oder einen offenen Güterwagen werden die Anschlüsse 28 und 30 mit dem Bordnetz des Transportschiffes bzw. über die Oberleitung des Schienennetzes gespeist.

Gleichzeitg werden die Sperrentile 26 und 27 geöffnet. Das Wärmeübertragungsöl durchströmt den Wärmetauscher 4, in dem es durch die Heizstäbe aufgeheizt wird, strömt in den Wärmetauscher 6, in dem es Wärme an den Tankinhalt abgibt und von das über die Umwälzpumpe 5 in den Wärmetauscher 4 in geschlossenem Kreislauf zurück.

Nach dem Umschlag von dem Containerschiff oder von dem Schienen­ netz auf einen Tanksattelzug wird das Wärmeübertragungsöl wie oben beschrieben wieder in dem Wärmetauscher 21 erhitzt.

Die Fig. 2 zeigt einen Tankcontainer in perspektivischer, teil­ weise geschnittener Darstellung, wobei der Übersicht halber die Isolierung der Tankwand nicht dargestellt ist. Die Anordnung stimmt mit Fig. 1 überein. Übereinstimmende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Das mit dem Tank 3 den Wärmetauscher 6 bildende Hohlprofil ist mit 36, die Heizstäbe des Wärmetauschers sind mit 37 bezeichnet. Innerhalb des Containerrahmens 2 ist ein Schaltschrank 38 angeordnet, der die elektrischen Anschlüsse 28 und 30 (nicht dargestellt) aufweist. Er weist weiterhin eine nicht dargestellte elektrische Kupplung für einen ebenfalls nicht dargestellten Kupplungstecker des Bordnetzes bzw. der Energieversorgung aus der Oberleitung des Schienennetzes auf.

Mit 39 ist der Dom und mit 40 das Steigrohr bezeichnet. Der Dom ist als doppelwandiger Schacht 41 ausgebildet. Das Steigrohr 40 ist innerhalb eines doppelwandigen Schachtes 42 angeordnet. Der untere Auslaufstutzen des Tanks ist mit 43 bezeichnet und von einem Wärmetauscher 44 koaxial umfaßt. Die Leitungen 7 und 8 weisen in Fig. 1 jeweils einen strichpunktiert dargestellten Abzweig auf, der mit 45 bzw. 46 bezeichnet ist.

Von dem Abzweig 45 führt gemäß Fig. 2 die mit 47 bezeichnete Leitung zu dem als Hohlzylinder ausgebildeten Wärmetauscher 44, von diesem die Leitung 48 in den doppelwandigen Schacht 42, von diesem die Leitung 49 in den doppelwandigen Schacht 41 und von da die Leitung 50 zu dem Abzweig 46. Auf diese Weise ist ein Bypass zu dem Wärmetauscher 6 geschaffen, über den Wärmeübertragungsöl den Wärmetauscher 43, den doppelwandigen Schacht 42 und den doppelwandigen Schacht 41 durchströmt, so daß die von ihnen umfaßten Deckel, Ventile usw. erwärmt und frei von erstarrenden Spritzern des Tankinhalts gehalten werden.

Die Fig. 3 zeigt im Ausschnitt einen Schnitt gemäß III-III in Fig. 2 im Bereich des Domdeckels. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der doppelwandige Schacht 41 bildet den Dombereich 39 mit dem Überdruckventil 52 und dem Unterdruckventil 53. Die Leitungsabschnitte 49 und 50 sind zur Tankwand der besseren Übersicht halber distanziert eingezeichnet. Sie sind im allgemeinen auf die Tankwand 54 aufgeschweißt, bzw. auf sie aufgeschweißte Halbrohre.

Der Domdeckel ist mit 55 bezeichnet und ist unterhalb der Öffnungsebene des Schachtes angeordnet. Die Öffnung des Schachtes ist durch einen Isolierdeckel 56 verschlossen, der Lüftungs­ schlitze 57 aufweist und auf der Tankisolierung 58 angeordnet ist. Das Wärmeübertragungsöl füllt den doppelwandigen Schacht nicht in voller Höhe aus, so daß der Schacht gleichzeitig die Funktion des Ausgleichsgefäßes hat.

Die Fig. 4 zeigt im Ausschnitt einen Schnitt gemäß IV-IV im Bereich des Steigrohres in Fig. 2. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der doppelwandige Schacht 42 umgibt das Steigrohr 40, das Überdruckventil 60 und das Unter­ druckventil 61. Die Leitungsabschnitte 48 und 49 sind distanziert zur Tankwand der besseren Übersicht halber gezeichnet. Sie sind im allgemeinen auf die Tankwand 54 aufgeschweißt, bzw. sind sie aufgeschweißte Halbrohre.

Der Verschlußdeckel des Steigrohres ist mit 62 bezeichnet und unterhalb der Öffnungsebene des Schachtes angeordnet. Die Öffnung des Schachtes ist durch einen Isolierdeckel 63 verschlossen, der Lüftungsschlitze 64 aufweist und auf der Tankisolierung 58 angeordnet ist. Das Wärmeübertragungsöl füllt den doppelwandigen Schacht nicht in voller Höhe aus, so daß der Schacht ebenfalls gleichzeitig die Funktion eines Ausgleichsgefäßes hat.

Die Fig. 5 zeigt im Ausschnitt einen Schnitt gemäß V-V im Bereich des Auslaufstutzens in Fig. 2. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der untere Austrittstutzen ist mit 43 bezeichnet und weist vor dem Ventil einen Doppelmantel 66 auf, der von Wärmeübertragungsöl durchflossen ist.

Die Fig. 6 zeigt einen Tanksattelzug in Seitenansicht mit der Ausbildung des Bereichs des Domdeckels, des Steigrohres und des Auslaufstutzens.

Der Tank 67 des Tanksattelzuges weist eine Isolierung 68 auf.

Unterhalb der Isolierung 68 ist auf dem Tank 61 ein Hohlprofil 69 aus Edelstahl aufgeschweißt, das von Wärmeübertragungsöl durch­ flossen wird und an den Tankinhalt seine Wärme abgibt.

Das Wärmeübertragungsöl wird durch die Wärme der heißen Verbren­ nungsgase des Motors aufgeheizt. Zu diesem Zwecke ist im Anschluß an den Auspuffkrümmer ein Wärmetauscher 70 in die Auspuffanlage integriert, der mit dem Wärmetauscher 21 in Fig. 2 identisch ist.

Der Dom ist mit 71, das Steigrohr mit 72 und der Auslaufstutzen mit 73 bezeichnet.

Das Blockschaltbild für den Tankzug in Fig. 6 entspricht demjeni­ gen in Fig. 2 für den Tankcontainer mit der Ausnahme, daß die Schnellkupplungen 12 und 13 mit ihren Sperrventilen und der Bypass zu dem Wärmetauscher 6 zwischen den Abzweigen 24 und 25 entfallen.

Die Fig. 7 zeigt einen Schnitt gemäß Fig. VII-VII in Fig. 6 im Bereich des Doms, die Fig. 8 einen Schnitt gemäß VIII-VIII im Bereich des Steigrohres in Fig. 6, die Fig. 9 einen Schnitt gemäß IX-IX im Bereich des Auslaufstutzens in Fig. 6. Diese Figuren sind mit den Fig. 3, 4 und 5 identisch, lediglich der Dom, das Steigrohr und der Auslaufstutzen sind mit anderen Bezugszeichen bezeichnet, im übrigen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugs­ zeichen bezeichnet.

Somit ist ein Umschlagverfahren für zu transportierende flüssige Güter geschaffen, das auch dann zuverlässig ist, wenn ihre Erstarrungstemperaturen weit oberhalb der üblichen Umge­ bungstemperaturen liegen.

Claims (10)

1. Verfahren für den kombinierten Transport von flüssigen Gütern auf der Straße, auf der Schiene und zu Wasser oberhalb ihrer Erstarrungstemperatur in beheizbaren Tankcontainern, wobei mindestens eine Einrichtung Wärme an ein aufheizbares Medium abgibt und das aufheizbare Medium die entzogene Wärme über die als Wärmetauscher ausgebildete Tankwand auf den Tankinhalt abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß als aufheizbares Medium in geschlossenem Kreislauf geführtes Wärmeübertragungsöl während des Transportes des Tankcontainers auf der Straße einem Wärmetauscher Wärme entzieht, der von den Verbrennungsgasen eines den Tankcontainer transportierenden Straßenfahrzeuges durchströmt wird, und daß das Wärmeübertragungsöl während des Transportes des Tankcontainers auf der Schiene oder zu Wasser einem elek­ trisch beheizten Wärmetauscher Wärme entzieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Transportes des Tankcontainers auf der Schiene in den elektrisch beheizten Wärmetauscher elektrische Energie über die Oberleitung des Schienennetzes eingespeist wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Transportes des Tankcontainers zu Wasser in den elektrisch beheizten Wärmetauscher elektrische Energie über das Bordnetz des Transportschiffes eingespeist wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Transportes des Tankcontainers auf der Straße der Tankinhalt auf der maximal zulässigen Temperatur gehalten wird.

5. Tankcontainer zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit mindestens einer an ein aufheizbares Medium Wärme abgebenden Einrichtung, wobei das aufheizbare Medium die aufgenommene Wärme über die als Wärmetauscher ausgebildete Tankwand an den Tankinhalt abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß für die Übertragung von Wärme auf den Tankinhalt die Wandung (54) des Tanks (3) mindestens ein von dem Wärmeübertragungsöl in geschlossenem Kreislauf durchströmtes Hohlprofil (36) aufweist, daß der Tankcontainer Schnellkupplungseinrichtungen (11, 12) aufweist und daß während des Transportes auf der Straße die Kupplungseinrichtungen den geschlossenen Kreislauf mit einem auf dem Transportfahrzeug des Tankcontainers angeordneten und von den heißen Verbrennungsgasen des Verbrennungsmotors durchströmten Wärmetauscher (21) herstellen, daß der Tankcontainer einen Wärmetauscher (4) mit elektrischen Heizstäben (37) und eine Umwälzpumpe (5) mit einem Elektroantrieb (29) aufweist und daß während des Transportes auf der Schiene oder auf dem Wasser das Wärmeübertragungsöl den Wärmetauscher und die Umwälzpumpe in geschlossenem Kreislauf durchströmt.

6. Tankcontainer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsteile (9, 10) des Containers und die Kupplungsteile (13, 14) des Wärmetauschers (21) jeweils Sperrventile (17, 18 bzw. 19, 20) aufweisen.

7. Tankcontainer nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzpumpe (5) des Tankcontainers im Bypass zu dem die Wärme auf den Tankinhalt übertragenden Wärmetauscher (6) angeordnet ist.

8. Tankcontainer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dom (39) des Domdeckels (55) einen doppelwandigen Schacht (41) aufweist, innerhalb des Schachtes der Domdeckel und die Druckausgleichsventile (52, 53) angeordnet sind und der doppel­ wandige Schacht vom Wärmeübertragungsöl durchströmt ist.

9. Tankcontainer nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dom (39) des Steigrohres (40) als doppelwandiger Schacht (42) ausgebildet ist, innerhalb des Schachtes der Verschlußdeckel (62) des Steigrohres und die Ventile (60, 61) angeordnet sind und der doppelwandige Schacht vom Wärmeübertragungsöl durchströmt ist.

10. Tankcontainer nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Wärmeübertragungsöl durchströmter weiterer Wärmetauscher koaxial zum Auslaufstutzen im Bodenbereich des Tanks angeordnet ist.