DE6946147U - Einrichtung zur lagerung kalter fluessigkeiten. - Google Patents

Description

Beschreibung. Anspruch und Zeichnung tllmmt - stimmen · mit sfcw ursprünglichen bei der Patent - Anmeldung einge· , nlehten OberalB.

% 09. 3.70

Einrichtung zur Lagerung kalter Flüssigkeiten.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Lagerung kalter Flüssigkeiten, insbesondere Gase, die bei etwa atmosphärischem Druck durch Unterkühlung verflüssigt sind, bestehend aus einem Gefäß eines gegen tiefe Temperaturen resistenten Materials zur Aufnahme der Flüssigkeiten, einem das Gefäß umgebenden Gehäuse, einer auf der Innenseite des Gehäuses angeordneten Isolierung und aus Rohrleitungen, deren Enden von oben in das Gefäß geführt sind. Vorwiegend befaßt sich die Erfindung mit einer besonderen Ausbildung des Gefäßes zur unmittelbaren Aufnahme der meistens extrem kalten Flüssigkeit.

Bekannt ist die Auebildung des Gefäßes als Behälter mit allseitig geschlossenen Wandungen, so daß der Innenraum hermetisch abgeschlossen wird. Die bei bekannten Ausführungen aus praktischen Erwägungen zylindrische oder rechteckige Behälterform macht dabei zur Kompensation von Wärmespannungen, die durch die großen Temperaturunterschiede zwischen dem Lagergut und der wechselnden Atmosphäre sowie durch Materialeigenschaften entstehen, besondere Einrichtungen erforderlich. Solche Einrichtungen zur Kompensation von Wärmespannungen sind jedoch kostspielig und in der Wirkung bis heute unbefriedigend. Kritische Stellen entstehen besondere dort, wo Wärmeopannungen in unterschiedlichen Richtungen zu kompensieren sind und möglicherweise zusätzlich Kräfte aus der Verankerung des Behälters aufgenommen werden müssen. Außerdem sind die Durchführungen der Rohrleitungen zum Pullen und/oder Entleeren durch die Behälterwände nur mit erheblichem Aufwand brauchbar zu gestalten, weil sie auf die Wärmespannungen Rücksicht nehmen müssen und darüber hinaus in Leitungsteile, Armaturen oder dgl. übergehen, die solchen Wärmespannungen nicht unterliegen. Dies alles führt zu hohen Baukosten und zu vielen störanfälligen Stellen in der Ge samtanordnung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den baulichen Aufwand unter größtmöglicher Vermeidung der zuvor aufgezeigten Schwierigkeiten zu verringern und die Störanfälligkeit der Gesamtanordnung herabzusetzen.

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Zur Lösung dieser Aufgabe besteht ein wesentlicher Vorschlag nach der Erfindung darin, daß das innere Gefäß im Querschnitt topfförmig mit offener Oberseite ausgebildet ist und daß die Enden der Rohrleitungen von der Decke des Gehäuses getragen, freihängend in das Gefäß hineinragen. Ein solches oben offenes Gefäß kann ohne besondere Verankerung auf einer geeigneten Unterlage angeordnet werden und bei Temperaturschwankungen allen Spannungen durch Dehnungen und Schrumpfungen ohne Behinderung folgen. Es ist prinzipiell nicht nötig, Dehnungsfalten für die Kompensation von Wärmespannungen vorzusehen, womit auch die früher unvermeidbaren Kreuzungsstellen der Dehnungsfalten entfallen. Damit soll jedoch nicht ausgeschlossen werden, daß die Anordnung von Dehnungsfalten unter Umständen auch bei der erfindungsgeraäßen Lösung bestimmte Varianten verbessern kai.η bzw. besondere Konstruktionen möglich macht. Neben der einfachen Anordnung eines freistehenden Gefäßes mit einem Außendurchmesser, der wesentlich kleiner ist als der Innendurchmesser der Isolierung an der Innenseite des Gehäuses, welches z. B. ein Stahlmantel ist, gibt es eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei der der Außendurchmesser des Gefäßes etwa gleich oder wenig kleiner ist als der Innendurchmesser der Isolierung. Diese Ausbildung läßt dünne Gefäßwandungen zu, denn die Seitenwände des Gefäßes stützen sich insbesondere unter der Belastung durch die eingefüllte Flüssigkeit gegen die Isolierung ab, welche eine ausreichende Tragfähigkeit aufweisen muß. Bei geeigneter Bemessung kann man davon ausgehen, daß Wärmespannungen in dem auftretenden Umfang durch die Materialelastizität hinreichend kom-

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pensiert werden. Jedoch sieht ein ergänzender Erfindungsgedanke vor, in dem Mantel des topfförmigen Gefäßes Dehnungsfalten, vorteilhaft einfache nach innen gedrückte Sicken anzuordnen, die sich aber in Abweichung von bekannten Anordnungen lediglich parallel zueinander von oben nach unten erstrecken, daher ohne nennenswerten Aufwand zu gestalten sind und keine kritischen Kreuzungsstellen erfordern. Diese Dehnungsfalten können sich in eventuellen Kimmschrägen des Bodens und im Boden des Gefäßes selbst fortsetzen, ohne den beschriebenen Vorteil zu schmälern. Im Boden des Gefäßes ergibt sich dabei ein strahlenförmig zur Gefäßmitte ausgerichtetes Bild der Dehnungsfalten.

Es wird durchaus erkannt, daß es eventuell Verdampfungen aus der gespeicherten Flüssigkeit geben kann, aber daf^i!r lassen sich Absauge- bzw. auch Verwertungseinrichtungen installieren, ohne daß neue Schwierigkeiten entstehen. Solche Einrichtungen müssen bei der neuen Anordnung nämlich nicht mit Teilen verbunden werden oder in Berührung kommen, die der extremen Temperatur unmittelbar ausgesetzt sind. Zum Beispiel können Saugdüsen derartiger Einrichtungen u.a. in der Isolierung an der Gehäusedecke oder auch an geeigneten Stellen in der Bodenisolierung bzw. der Gefäßunterlage eingebettet sein.

J¹Ur die Isolierung empfiehlt sich eine Oberfläche, in der Gase möglichst nicht oder nur begrenzt eindringen können. Als Isoliermaterial eignet sich Polyurethanschaum oder dgl.. Zweckentsprechende Isolierungen lassen sich aus dem Stande der Technik auswählen und sind daher nicht Gegenstand der Erfindung.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Pig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Lagereinrichtung, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt du: ch eine gegenüber Pig. 1

abgeänderte Ausführungsform,
Pig. 3 einen Teil eines vergrößerten Horizontalschn'.ttes durch Gehäuse, Isolierung und Gefäßmantel des Beispi Is rieh

Pig. 2 und
Fig. 4 einen Schnitt durch die untere Ecke des Ausführungaueispieles nach Fig. 2 im vergrößerten Maßstab,

Allen Ausführungsbeispielen gemeinsam ist ein stabiles Fundament 1, vorteilhaft aus einem Material, z. B. eii.. Betor^undament, auf dem ein Gehäuse 2 in der Form eines Mantels aus Steh! oder einem anderen ausreichend stabilen Werkstoff mit einer gewölbten Decke 3 ruht. Auf der Innenseite des Gehäuses, a.i.do seines Mantels und seiner Decke sowie seines Bodens ist eine Isolierung 4 angebracht, deren Aufbau verschieden sein kann und zum Stand der Technik gehört. Rohrleitungen 5 zum Füllen und Entleeren sind an der Decke 3 veranker .. and ragen freibängend mit ihrer Mündung ausreichend weit nach unten. Zur Vermeidung unerwünschter '«Yärmeloitungen können geeignete Brücken oberhalb des Flüssigkeitsspiegels vorgesehen sein. Gegebenenfalls kann auch eine Gleitabstützung für die Rohrleitungen vorgesehen sein, welche Wärmespannungen kompensieren kann. Zur Aufnahme

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des flüssigen Lagergutes dient ein topfförmiges Gefäß 6 aus einem gegen extrem tiefe Temperaturen resistenten Material, z. B. Chrom-Nickel-Stahl, Aluminium etc.

Bei dem Beispiel nach Fig. 1 ist der Außendurchmesser des Gefäßes 6 kleiner als der Innendurchmesser der Isolierung 4, so daß eine genügende Steifigkeit des Gefäßes zur Aufnahme der mechanischen Belastungen erforderlich ist, die durch entsprechende Materialstärken und gegebenenfalls mit Unterstützung durch Versteifungsprofile innere Verspannungen usw. erreicht werden ?:ann. Eii obere* innerer Kragenrand 7 des Gefäßes dient der Versteifung. Das uei.iß 6 ruht auf einer Un.„...elage 3, die hellen FI "eüendrückon widersteht und eine entsprechende Wärme-

Db AuSj. ihruigsbei spiel nach den Figuren 2 bis 4 unterscheidet sich gegomber Fig. 1 neben hinein veränderten Durchmesser/Höhenverhältnis /Ό allen dadurch-, daß 0 ;r Gef^;'ßs ßendiirch:;iesser et\,a dem Innendurchr-esser der Isolierung entspricht oder nur um ein geringes für die erleichterte Montage des Gefäßes ausreichendes Maß kleiner ist, sl laß wesentlich dünneve Gefäßwände ohne jede Versteifung möglich sind, die sich an der Isolierung abstützen. Die rohon erwählten Sicken 9 als Γ Ahnungsfallen verlaufen nur senkrecht \x*A parallel zuein nder und können sich evei.ouell in Kimmschrägen und im Geiäßboden (gestrichelte Linie in Fig. 4) bis zur Gefäßmitte fortsetzen. Auch eine geneigte, parallel zueinander verlaufende Anordnung der nach innen gedrückten Sicken ' im Gefäßjnantel ergibt die angestrebte Wirkung. -7-

Claims (7)

Schutzaneprüche

1. Einrichtung zur Lagerung kalter Flüssigkeiten, insbesondere Gase, die bei etwa atmosphärischem Druck durch Unterkühlung verflüssigt sind, bestehend aus einem Gefäß eines gegen tiefe Temperaturen resistenten Materials zur Aufnahme der Flüssigkeiten, einem das Gefäß umgebendem Gehäuse, einer auf der Innenseite des Gehäuses angeordneten Isolierung und aus Rohrleitungen, deren Enden von oben in das Gefäß geführt sind, dadurch gek^ennze'chnet, daß das Gefäß (6) im Querschnitt topfförmig mit offener Oberseite ausgebildet ist und daß die Enden der Rohrleitungen (5), von der Decke des Gehäuses getragen, i'reihängend in das Gefäß hineinragen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das topfförmige, oben offene Gefäß (6) mit seinem Boden freibeweglich auf einer tragfesten Schicht (8) aus einem wärmeisolierenden Material ruht.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, mit kreisföriL .gem Grundriß, dadurch ^^kennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Gefäßes (6) etwa dem Innendurchmesser der Isolierung (4) in dem Gehäuse (2) entspricht bzw. geringfügig kleiner ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch/gekennzeichnet, daß der Mantel des topfförmigen Gefäßes (6) in gleich-

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bleibenden Abständen mit an sich bekannten Dehnungsfalten (9) versehen ist, die sich jedoch lediglich parallel zueinander und von oben nach unten erstrecken.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnungsfalten (9) eine nach innen gerichtete Paltkante aufweisen.

6. Einricntung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Gefäßboden Dehnungsfalten angeordnet sind, die sich an das bodenseitige Ende der Palten im Mantel anschließen und zur Gefäßmitte erstrecken.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Dehnungsfalten durch Sicken gebiluet sind.