DE19802654A1 - Modulbauweise einer Industrie-Anlage, in kreisförmiger Anordnung, vorwiegend achteckig, um eine zentrale Versorgungs- bzw. Serviceeinheit errichtet - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist eine neue Konzeption für Industrieanlagen, die aus Modulen in Achteckform konzipiert sind.

Diese Baukonzeption ermöglicht es Industrieanlagen zu errichten, die je nach Produktivitäts- oder Verfahrenserfordernissen, aus einem oder mehreren Modulen bestehen.

Diese Möglichkeiten bringen besonders chemischen Industrieanlagen große Vorteile.

Die Größe (Außen∅) der achteckigen Module beträgt ca. 24 m. Diese Größenordnung ergibt sich durch Erfahrungswerte bisher erstellter konventioneller Industrieanlagen unter Beachtung von Menge, Größe und Art des Equipments.

Stand der Technik

Es sind im Industrieanlagenbau bereits verschiedene Bauausführungen bekannt.

Die bisher am meisten verwirklichten Anlagenprojekte gruppieren sich in der sogenannten Raffineriebauweise in langgestreckter Rechteckform längsseits einer Versorgungseinheit (Rohrbrücke, Rohrtrasse) oder der sogenannten Fabrikbauweise in rechteckiger oder viereckiger Form.

Für die Errichtung dieser konventionellen Industrieanlagen ist das Vorhandensein optimaler, also geradliniger und großflächiger Grundflächen notwendig.

Zum anderen werden noch immer die verschiedenen Gewerke wie Bau, Stahlbau, Equipment, Rohrleitungen, Armaturen usw. in aufwendiger Weise Teil für Teil montiert.

Die Verteuerung und Verknappung von idealen Bauarealen und der Zwang zur Kostenminimierung aufgrund des scharfen Wettbewerbes im Anlagenbaugeschäft macht es unmöglich, an den bisherigen Konzepten festzuhalten.

Überblick der Erfindungsvorteile

Ziel der Erfindung ist es technische und ökonomische Vorteile gegenüber den bisherig bekannten Bauweisen zu erzielen.

Durch die Modulbauweise wird erheblich weniger Grundfläche benötigt (Fig. 8, 9), das bedeutet Kosteneinsparung bei den Grundstückskosten.

Durch die Modulbauweise ergibt sich eine kostengünstigere Bauausführung (30-40%). Zum einen durch weniger Grundfläche, zum anderen durch die nur einmal anfallenden Engineeringaktivitäten sowie durch Serieneffekt bei Herstellung mehrerer Module.

Aufgrund der kompakten kreisförmigen Bauweise ergeben sich auch im Bereich der technischen Ausrüstung durch kürzere Wege zwischen den jeweiligen Apparaten im Rohrleitungs-, Elektro-, Meßtechnik-, Isolier- und Anstrichbereich Kosteneinsparungen (15-20%).

Die Modulbauweise bietet ausgezeichnete Möglichkeiten der Nutzung unsymmetrischer Geländevorgaben. Konkret bedeutet dies Kundenwünsche bezüglich vorhandener Baulücken im bestehenden Werksgelände oder Umgehung von nicht zu beseitigten Hindernissen (Fig. 9, 11) zu verwirklichen.

Eine Erweiterung einer Industrieanlage in Modulbauweise ist nach fast jeder Seite des Modules möglich. Falls eine Industrieanlage bereits nach Verfahrensstufen in mehreren Modulen (Fig. 8, 9, 11) konzipiert ist, kann eine Erweiterung einzelner Verfahrensstufen unproblematisch verwirklicht werden.

Je nach Bedarf können Industrieanlagen in Modulbauweise in Freiluft- oder geschlossener Bauweise ausgeführt werden (Fig. 1, 2, 3).

Diese Modulbauweise ist gleichermaßen günstig in Stahlbau-, Stahlbeton- oder in Betonfertigbauweise zu verwirklichen.

Industrieanlagen in Modulbauweise ermöglichen schnellere und günstigere Montagen, da die Module bereits vor Fertigstellung von Bodenplatte und Fundamenten separat gefertigt werden können und dann als Komplettbauwerk montiert werden.

Dieser schnellere Montagefortschritt erspart Baukosten und ermöglicht einen früheren Produktionsbeginn.

Durch die Modulform erhält der Anlagenbetreiber Vorteile für Wartung und Reparatur, da sich von fast allen Seiten immer die kürzesten Wege (für Kräne, Gerüste usw.) zu den jeweiligen Maschinen- oder Apparatekomponenten ergeben.

Kurzbeschreibung zu beiliegenden Zeichnungen

Fig. 1 zeigt Ebene + 6,0 m einer chem. Industrieanlage, konzipiert in Modulbauweise,

Fig. 2 zeigt Ebene ±0 (Bodenplatte u. Fundamente) einer chem. Industrieanlage in Modulbauweise,

Fig. 3 zeigt die Ansicht von II vorgenannter Ebenen,

Fig. 4 zeigt das Modul mit seinen konstruktiven Einzelteilen,

Fig. 5 zeigt das Modul als Einheit,

Fig. 6 zeigt Schnitt I-I durch das Modul,

Fig. 7 zeigt das Detail III als Modulausschnitt von Fig. 1,

Fig. 8 zeigt Draufsicht bzw. Grundriß der Industrieanlagen 18 und 19,

Fig. 9 zeigt Draufsicht bzw. Grundriß der Industrieanlagen 20 und 21,

Fig. 10, 11 zeigen ebenso wie Fig. 9 Industrieanlagenkonzeptionen mit Modulen.

Beschreibung der Erfindung

Basis für die Konzipierung einer Industrieanlage in Modulbauweise ist das Modul 1.

Die Bestimmung der Größe des Moduls 1 ergibt sich zum einen aus dem vorhandenen Platzbedarf, im wesentlichen jedoch aus Art und Größe der zu planenden Industrieanlage. Daher ist es sinnvoll, bei der Berücksichtigung der Anzahl der Module 1 die Verfahrensschritte einer Industrieanlage zu beachten, um spätere Erweiterungen oder Ersatz von Equipment unproblematisch zu bewerkstelligen.

Das Modul 1, das in den Fig. 1, 2, 8, 9, 10, 11 relativ schematisch dargestellt ist, wird in den Fig. 4, 5 klarer detailliert um den konstruktiven Aufbau besser zu verdeutlichen. Aufgrund der Größenordnung eines Moduls 1 mit ca. 24 m Außendurchmesser in Achteckform und der konstruktiven Gestaltung einer solchen Konstruktion ergeben sich zwangsläufig acht Stahlkonstruktionselemente in Trapezform.

Um ein klareres Bild zu vermitteln wurde Modul 1 mit seinen Konstruktionselementen in Fig. 4 herausgerückt dargestellt.

Als komplette Einheit wird Modul 1 in Fig. 5 gezeigt.

Das Modul wird in der Regel von den Stützen 3 (Stahl oder Fertigbeton) getragen. Bei Benötigung einer weiteren Ebene werden die Stützen 3, entsprechend bemessen, verlängert oder auf das Modul 1 aufgesetzt.

Die konstruktive Anordnung der Apparate oder anderer Ausrüstungsteile auf dem Modul 1 wird in Detail III in Fig. 7 dargestellt.

Fig. 1, 2, 3, 8, 9 zeigen die in Modulbauweise konzipierten Industrieanlagen 18 und 20. Das wesentliche hierbei ist, daß diesen Entwürfen bereits errichtete, in konventioneller Bauweise konzipierte Industrieanlagen 19 bzw. 21 zugrunde liegen.

Anhand Fig. 8, 9 ist ersichtlich, wie im Bezug auf kompakte Bauweise und des erheblich geringeren Platzbedarfes, die Modulbauweise im Vorteil ist.

Bei der in Fig. 9 konzipierten Industrieanlage 20 wurden die Module einer U-förmigen Anordnung erstellt.

Es ergeben sich entsprechend der Verfahrensschritte fünf Module 1 als Industrieanlageneinheit und ein Modul 1 als Kopfgebäude 17. Wegen der Größe der Industrieanlage 20 wurde das Kopfgebäude 17 als volles Modul 1 konzipiert um den erhöhten Bedarf an Räumlichkeiten für Personal, Labor, Meß- und Steuerzentrale, Schalträume und Lagerflächen zu ermöglichen. Diese in Modulbauweise errichtete Industrieanlage erfüllt in dieser Version alle Voraussetzungen wie z. B. kürzeste Wege zum Energieversorger (Rohrbrücke 18), kompakte Bauweise, weniger Grundfläche, gute Erweiterungsmöglichkeiten nach vielen Seiten, gute De- und Montagemöglichkeiten usw.

Einen kleinen Überblick von vielen Planungsmöglichkeiten zeigen die Fig. 8, 9, 10, 11.

Diese Möglichkeiten sind vor allem von Vorteil, wenn neue Produktionsstätten in Baulücken vorhandener Fabrikgelände oder in unsymmetrische Bauareale eingebunden werden sollen.

Nützliche Nebeneffekte des Moduls 1 ergeben sich durch die Öffnung 13, die in mannigfaltiger Weise genutzt werden kann.

Das Kopfgebäude 17 wird sinnvollerweise in Stahlbetonkonstruktion konzipiert und kann entsprechend der klimatischen Voraussetzungen mit der Gebäudeverkleidung 12 versehen werden.

Bezugszeichenliste

1

Modul - Achteckform

2

Stützen

3

Luftkühler

4

Abscheider

5

Wärmetauscher

6

Reaktor

7

Behälter

8

Verdampfer

9

Kompressoren

10

Kolonnen

11

Pumpen

12

Gebäudeverkleidung

13

Möglichkeiten für Fluchtwege, Materialversorgung, Montage usw.

14

Möglichkeiten für Labor, E-Schaltraum

15

Möglichkeiten für Personalbüros, Meß- und Steuerzentrale

16

Möglichkeiten für Lagerraum

17

Kopfgebäude

18

Modulkonzeption I

19

konservative Anlagenkonzeption I

20

Modulkonzeption II

21

konservative Anlagenkonzeption II

22

Träger (Wechsel)

23

Tragsattel für Verdampfer

24

Rohrbrücke oder Rohrtrasse

25

Auffangtasse

Claims (4)

1. Industrieanlage, die aus einem oder mehreren Modulen (1) in Achteckform besteht.

2. Modul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Module (1) in Ebenen übereinander mittels Stützen (3) angeordnet werden.

3. Modul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder weitere Module (1) an einer oder mehreren Seiten des Moduls (1) als Erweiterung angebaut werden.

4. Modul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Stahlkonstruktion, Stahlbetonkonstruktion oder aus Betonfertigteilen gefertigt wird.