DE1951666B - Einrichtung zum Trennen eines schwer kondensierbaren Gasgemisches in seine Be standteile bei tiefen Temperaturen und Ver fahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trennen eines schwer kondensierbaren Gasgemisches in seine Bestandteile bei tiefen Temperaturen mil zwei senkrecht übereinander angeordneten Trennsäulen und mit an diesen befestigten Einrichiungsteilen, die zusammen in einem mit einer Boden- und einer Deckelplatte versehenen und mit einem Isoliermaterial ausgefüllten zylindrischen Gehäuse angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Einrichtung.

Eine derartige Einrichtung ist in der französischen

ίο Patentschrift 635 855 dargestellt. Diese Darstellung ist rein schematisch, und es wird nicht gezeigt, in welcher Weise die Trennsäulen mit dem zylindrischen Gehäuse verbunden sind. Aber gerade in der baulichen Ausführung einer derartigen Einrichtung bestehen beträchtliche Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten rühren einerseits von der Größe eini"r solchen Einrichtung (15 bis 50 m Höhe) und andererseits von den tiefen Temperaturen her, bei denen eine derartige Einrichtung arbeitet. Die einzelnen Bauteile sind daher wegen ihrer Größe und wegen der an sie gestellten Festigkeitsanforderungen auf Grund der tiefen Temperaturen massig und dementsprechend schwierig zu montieren. Die Ausmaße und das Gewicht der einzelnen Bauteile erhöhen sich weiter durch die auf Grund der tiefen Temperaturen erforderliche Wärmeisolation, wobei diese Wärmeisolation jedoch auch durch nachträgliches Auffüllen des die Trennsäulen und deren Einrichtungsteile umgebenden Gehäuses mit einem Isoliermaterial erhalten werden kann, was aus der britischen Patentschrift 181 352 bekannt ist. Eine weitere Schwierigkeit bei einer derartigen Einrichtung zum Trennen eines schwer kondensierbaren Gasgemisches in seine Bestandteile bei tiefen Temperaturen besteht darin, daß diese auf Grund der Größenverhältnisse erst auf der Baustelle fertig zusammengebaut werden kann. Baustellenmontage ist jedoch teuer, und man ist bestrebt, diese durch weitgehende Vormontage zu erleichtern. Der schematischen Darstellung der französischen Patentschrift 635 855 ist nicht zu entnehmen, in welcher Weise die Montage auf fabrikmäßige Vormontage und baustellenseitige Endmontage aufgeteilt werden könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Trennen eines schwer kondensierbaren Gasgemisches in seine Bestandteile bei tiefen Temperaluren der eingangs genannten Bauart zu schaffen, die eine stabile, leicht herstellbare Baueinheit bildet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dieTrcnnsäulen Teil einer diese aufnehmenden zylindrischen Einfassung sind, welche an ihren beiden über die Trennsäulen hinaus verlängerten F.ndnn mit Flanschen versehen isl. über die die Einfassung mit der Bodenplatte und der Deckelplatte des Gehäuses in Verbindung steht.

Da··· Verfahren zur Herstellung einer solchen Einrichtung, bei der die Boden- und Deckelplatte kreisförmig sind und gleichen Durchmesser aufweisen, ist durch folgende Verfahrcnsschrilte gekennzeichnet:

a) Zusammenbau der Trennsäulen mit der zylindrischen Einfassung zu einem Traggerüst;

b) Anbringen der Boden- und Dcckelplatte an den Enden dieses Trauecrüstes;

c) Lagern des Traggcrüslcs in horizontaler Lage mit der Boden- und Dcckelplatte auf zwei RoI-lentischcn:

el) Befestigen der äußeren Einriehtungsteile an dem Traggerüst;

e) Anbringen des zylindrischen Gehäuses zwischen der Boden- und Deckelplutte;

I) Aufrichten des Traggerüstes in vertikale Lage, und Lösen der festen Verbindung zwischen dem Traggerüst und der Deckelplatte;

g) Ausfüllen des Gehäuses mit Isoliermaterial.

Die erfindungsgemäße Einrichtung bildet eine stabile Einheit, da die Trennsäulen mit ihrer Einfassung ein stabiles Traggerüst für die übrigen Einrichtungsteile, wie z. B. Wärmetauscher, Absorber u. dgl., bilden. Auf diese Weise läßt sich nicht nur das Rohrleitungssystem zwischen den Trennsäulen und deren Einricluungsteilen verkürzen, das Rohrleitungssystem ist auch nur geringen mechanischen Belastungen ausgesetzt, da die e.nzelnen Rohr; wegen der guten Abstützung der Einrichtungsteile an dem Traggerüst nicht zur zusätzlichen Abstützung dieser Einrichlungsteile benötigt werden. Das zwischen Traggerüst und äußerem Gehäuse eingefüllte Isolationsmaterial gibt der Baueinheit zusätzliche Stabilität, da das Isolationsmaterial die gegenseitige Verschiebbarkeit von Traggerüst, Einrichtungsteilen und Gehäuse vermindert.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist auch einfach herstellbar. Das Traggerüst kann z. B. in einem oder in mehreren Teilen vormontiert an der Baustelle angeliefert werden. Nach dem Zusammenbau des Traggerüsts in horizontaler Lage und nach Anbringen der Boden- und Deckelplatte kann das Traggerüst auf Rollentischen gedreht werden, um bequem die Einrichtungsteile befestigen zu können. Ebenso bequem ist das Anbringen des zylindrischen Gehäuses zwischen Boden- und Deckelplatte. Sodann ist die gesamte Baueinheit nur noch aufzurichten und mit Isolationsmaterial zu füllen. Für den Betrieb wird noch die feste Verbindung zwischen dem Traggerüst und der Deckelplatte gelost, um Wärmedehnungen zwischen Traggerüst und Gehäuse nicht zu behindern. Als 'soliermaterial ist ein Granulat oder ein Isolierstoff, wie z. B. Schaum-Polystyml oder Vermiculit, verwendbar.

Fun Ausführiingsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung wiro nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Fs zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 zur Darstellung der Verbindung zwischen dem oberen Ende des Traggerüsles und der Deckelplatte bei betriebsbereiter Einrichtung.

F i g. 3 Jen gleichen Ausschnitt wie F i g. 2. wobei die Deckelplatle /um Zwecke der Montage oder des Transportes fest mit dem oberen Ende des Traggerüsles verbunden ist.

Fi g. 4 eine Seitenansicht der Einrichtung während eines Stadiums des Zusammenbaus und

F i ti. 5 eine Slirnansicht der Einrichtunc nach F i g. 4.

Fig. I zeigt die Einrichtung zum Trennen eines schwer kondensierbaren Gasgemisches in seine Bestandteile bei liefen Temperaturen in ihrer Gesamtheit. Da diese Einrichtung nicht auf ein bestimmtes Verfahren abgestimmt ist, dient sie nur dazu, zu illustrieren, in welcher Weise die einzelnen Bauteile. nämlich die Einfassung mit den Trennsäulen, die zugehörigen Einriehlungsteile und das Gehäuse miteinander "verbunden sind. Die Einrichtung besteht uus einer unteren Trennsäule 10, die auf einer vorzugsweise kreisförmigen Bodenplatte 12 befestigt ist. Senkrecht über die Trennsäule 10 ist eine zweite Trennsäule 14 montiert, wobei beide Trennsäulen i.i einer zylindrischen Einfassung 15, 34 aufgenommen sind. In dieser Weise können mehrere Trennsäulen

ία übereinander angeordnet werden, wobei die einzige Begrenzung in der Höhe besteht, bis zu welcher eine solche Einrichtung errichtet und auf praktische Art gewartet werden kann. Wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, sind die Trennsäulen 10, 14 Teil der

Einfassung 15, 34 indem deren Kopfteile 16 in geeigneten Höhen in die Einfassung eingeschweißt sind. Öffnungen 17 mit oder ohne Türen sind ebenfalls in der Einfassung vorgesehen, um einen Zugang zu den inneren Rohrleitungen -.u ermöglichen. Wird die

ao Einrichtung z. B. zur Zerlegung von Luft verwendet, dann ist die untere Trennsäule die Drucksäule und die obere Säule die Niederdrucksäule

Zu den Trennsäulen 10, 14 werden Einrichtungs- ;eil;, wie z. B. Wärmetauscher, Absorber u. dgl., benötigt. Die der unteren Trennsäule 10 zugeordneten Einrichtungsteile 18 sind über Halterungen 20 mit dieser Trennsäule verbunden. Leitungsverbindungen sind bei 22 und 24 gezeigt, in ähnlicher Weise sind Einrichtungsteile 26 mit der oberen Trennsäule 14

durch Halterungen 28 verbunden. Leitungsverbindungen bestehen hei 30 und 32.

Das über die obere Trennsäule 14 hinaus verlängerte Ende der Einfassung 15, 34 ist mit einem Flansch 36 versehen, der mit einer Deckelplatte 38 durch Schraubbolzen 40 verbunden ist, wie klarer in Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Die aus der Einfassung 15, 34 mit den Trennsäulen 10 und 14 und der Boden- und Deckelplatte 12 bzw. 38 bestehende Einheit, im folgenden als Traggerüst bezeichnet, ist von einem äußeren zylindrischen Gehäuse 42 abgedeckt, das sowohl mit der Bodenplatte 12 als auch mit der Deckelplatte 38 verbunden ist.

Das obere Ende der über die Trennsäule 14 hinaus verlängerten Einfassung kann zum Zwecke der Monlage und des Transports der Einrichtung unverschieblich und bei aufgerichteter, betriebsbereiter Einrichtung verschieblich mit der Dcckelplatte 38 verbunden werden. Die verschiehliche Verbindung zwischen dem oberen Ende der Einfassung 15, 34 und der Deckelplatte 38 ist deshalb vorgesehen, damit während des Betriebes der Einrichtung keine Spannungen auf Grund unterschiedlicher Wärmedehnungen auftreten.

F i g. 2 zeigt die Verbindung der Deckelplalte 38

beim Betrieb. In der Deckelplatte 38 und im Flansch 36 der Einfassung 15. 34 sind mehrere einander gegenüberliegende Löcher zur Aufnahme von Schraubbo'/en 40 vorgesehen. Der Durchmesser dieser Löcher ist etwas größer als der der Schraubbolzen, so daß die Schraubbolzen leicht durch die Löcher gleiten können. Der Schraubbolzen 40 ist iinvcrschicblich mit der Deckelplalte 38 verbunden, während er sich frei durch das entsprechende Loch im Flansch 36 erstreckt. Die Einfassung 15, 34 mit den Trennsäulen 10, 14 und die Deckelplattc 38 können sich somit relativ zueinander in vertikaler, jedoch nicht in horizontaler Richtung bewegen, wobei der Schraubbolzen 40 als Führungsstift wirkt. Es verstellt sich, daß der Schraubbolzcn40 ebcnsomit mit dem

Flansch 36 iinversehicblich und mit der Deckelplalte 38 verschieblich verbunden sein konnte.

In F i g. 3 ist die Deckclplatte 38 fest mit dem Traggerüst verbunden. Diese Verbindung erfolgt mit Hilfe von Bcilagescheiben 41. die zwischen der Deckelplatie 38 und dem Flansch 36 auf den Schaft des Schraubbolzens 40 aufgeschoben sind, und einer auf den Schraubbolzen aufgeschraubten Mutter 39.

Fig. 4 und 5 zeigen, welche Funktion der kreiszylindrischen Boden- und Deckenplatte 12 bzw. 38 beim Zusammenbau der Einrichtung zukommt. Beide Platten weisen gleichen Durchmesser auf, wobei dieser Durchmesser größer ist als der des Traggerüstes mit den Einrichtlingsteilen. Die Platten sind mit dem Traggerüst derart verbunden, daß ihre zentrale Achs /ur Längsachse des Traggerüstes fluchtet. Auf dies Weise wirken die Platten 12.38 als Räder, wobc das Traggerüst als verbindende Achse dient.
Zum Befestigen der F.inrichtungsteile 18 und 2i an dem Traggerüst kann dieses somit horizontal au Rollcnlischen 44 gelagert und in die jeweils günstigst! Lage gedreht werden. Nach dem Befestigen der Fun richtungsteile 18 und 26 kann das Gehäuse 42 zwi ίο sehen der Boden- und Deckelplatte 12 bzw. 38 instal liert werden, während das Traggerüst noch horizonta auf den Rollentischen 44 gelagert ist. Die erfindungs gemäße Einrichtung kann somit rationell an der Bau stelle zusammengebaut werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Palentansprüche:

1. Einrichtung zum Trennen eine* schwer kondensierbaren Gasgemisches in seine Bestandteile bei tiefen Temperaturen mit zwei senkrecht übereinander angeordneten Trennsäulen und mit an diesen befestigten Einrichtungsteilen, die zusammen in einem mit einer Boden- und einer Deckelplatte versehenen und mit einem Isoliermaterial ausgefüllten zylindrischen Gehäuse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennsäulen (10, 14) Teil einer diese aufnehmenden zylindrischen Einfassung (15, 34) sind, welche an ihren beiden über die Trennsäulen (10, 14) hinaus verlängerten Enden mit Flanschen (36) versehen ist, über die die Einfassung (15, 34) mit der Bodenplatte (12) und der Deckelplatte (38) des Gehäuse.·, (42) in Verbindung steht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, mit einer kreiszylindnschen Boden- und Deckelplatte gleichen Durchmessers, dadurch gekennzeichnet, daß die Boden- und Deckelplatte (12 bzw. 38) getrennt von dem Gehäuse (42) an die Einfassung (15, 34) montierbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem auf der Seite der Deckelplatte (38) angeordneten Flansch (36) der Einfassung (15, 34) und in der Deckelplatte einander gegenüberliegende Locher zur Aufnahme von Schraubbolzen (40) vorp»sehen sind, wobei diese Schraubbolzen fest in den einen Löchern und während des Betriebes lär jsverschieblich in den gegenüberliegenden Löchern sitzen.

4 Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubbolzen (40) auch in den gegenüberliegenden Löchern befestigbar sind.

5. Verfahren zur Herstellung der Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Zusammenbau der Trennsäulen (10. 14) mit der zylindrischen Einfassung (15.34) zu einem Traggerüst:

b) Anbringen der Boden- und Deckelplatte (12 b/w. 38) an den Enden dieses Traggerüstes:

c) Lagern des Traggerüstes in horizontaler Lage mit der Boden- und Dcckelplatte (12 bzw. 38) auf zwei Rollentischen (44):

d) Befestigen der äußeren F.inrichtungsteile (18. 26) an dem Traggerüst;

e) Anbringen des zylindrischen Gehäuse (42) zwischen der Boden- und Deckelplatte (12 bzw 38);

f) Aufrichten des Traggerüstes in vertikale Lage und Lösen der festen Verbindung /wischen dem Traggerüst und der Deckelplatte (38);

g) Ausfüllen des Gehäuses (42) mit Isoliermaterial.