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DE2302613A1 - Anordnung zur kaelteisolation von technischen grossapparaturen - Google Patents

Anordnung zur kaelteisolation von technischen grossapparaturen

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Publication number
DE2302613A1
DE2302613A1 DE2302613A DE2302613A DE2302613A1 DE 2302613 A1 DE2302613 A1 DE 2302613A1 DE 2302613 A DE2302613 A DE 2302613A DE 2302613 A DE2302613 A DE 2302613A DE 2302613 A1 DE2302613 A1 DE 2302613A1
Authority
DE
Germany
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arrangement according
gas
diving bell
nitrogen
inner space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2302613A
Other languages
English (en)
Inventor
Hermann Dipl Phys Dr Linde
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE2302613A priority Critical patent/DE2302613A1/de
Publication of DE2302613A1 publication Critical patent/DE2302613A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
(H 6835) H 73/004
Eh/bd I9.I.I973
Anordnung zur Kälteisolation von technischen Großapparaturen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung aur Kälteisolation von technischen Großapparaturen für bei tiefen Temperaturen durchzuführende Verfahren« mit einer abgeschlossenen* in mindestens zwei Räume aufgeteilten Kältekammer, deren innerer Raum die unterhalb der Kondensationstemperatur von Stickstoff arbeitenden Apparateteile und deren äußerer Raum alle anderen unterhalb Umgebungstemperatur arbeitenden Apparateteile umfaßt, wobei der innere Raum ein bei tieferer Temperatur als der Kondensationstemperatur von Stickstoff siedendes Gas oder Gasgemisch und der äußere Raum ein Gas oder Gasgemisch höheren Siedepunkts enthält.
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Aus der DT-PS 1 068 282 ist eine derartige Anordnung bekannt, die aus zwei zentrisch ineinandergeschobenen Isoliermänteln aus Stahl besteht, die beide gemeinsam die wichtigsten oder auch alle Apparateteile der Anlage umgeben. Die Mäntel sind mit gebräuchlichen Isoliermaterialien, wie Schlackenwolle, Glaswolle, Polymerisatprodukt etc. gefüllt und enthalten zudem Gase oder Gasgemische, die bei den in der Isolierung herrechenden Temperatur nicht kondensieren. Der innere Isoliermantel, der die Apparateteile umgibt, die bei den tiefsten während des Betriebes auftretenden Temperaturen arbeiten, enthält somit beispielsweise bei Anlagen, die unterhalb der Kondensationε-temperatur von Stickstoff arbeiten, Helium, Wasserstoff, Neon oder Gemische aus diesen Gasen. Der äußere Isoliermantel umgibt Apparateteile, die bei höherer Temperatur, aber gegebenenfalls immer noch unter 27J5 K arbeiten und enthält vorzugsweise Stickstoff oder Luft. Auftretende Leckverluste werden über zu Vorratsbehältern führende Leitungen kompensiert, oder es wird kontinuierlich Gas nachgefüllt, was eine andauernde.Strömung in den Isoliermänteln zur Folge hat.
Diese Lösung ist Jedoch mit Nachteilen behaftet, die sich aus der Forderung nach bestmöglicher Wärmeisolierung der beiden auf verschiedener Temperatur befindlichen Räume ergeben. Trotz eines aufwendigen Fundaments mit einem wärmeisolierenden Boden kann die Wärme leitung nicht in ausreichendem Maße unter-
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bunden werden, da beide Stahlmäntel miteinander verschweißt sind. Zudem ist es nicht zu vermeiden, daß das Gas im äußeren Isoliermantel auf den bei tieferen Temperaturen befindlichen Rohrdurchführungen kondensiert, was u.a. wiederum Kälteverluste bedingt-
Die notwendigen Öffnungen zum Durchtritt zwischen beiden Stahlmänteln müssen mit besonders bearbeiteten Flanschen ausgeführt und auf die Verschlüsse genauestens aufgepaßt werden, um die erforderliche Dichtheit des Systems zu gewährleisten. Derartige Maßnahmen aber steigern die Herstellungs- bzw. Montagekosten der gesamten Anlage unverhältnismäßig hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei solchen Kältekammern die Isolierung zwischen den beiden auf verschiedenen Temperaturen befindlichen Räumen wesentlich zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der innere Raum eine taucherglockenförmige Wundung mit untenliegender Öffnung aufweist.
Wie bisher sind hierbei der innere und der äußere Raum mit gebräuchlichen Isoliermaterialien, wie Schlackenwolle, Glaswolle oder ähnlichem gefüllt, doch sind die Räume nicht mehr gegeneinander abgeschlossen, woraus sich ein erheblicher Vorteil ziehen läßt. Sämtliche Rohrverbindungen zwischen dem im inneren und äußeren Raum angeordneten Apparaten können durch
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die■untenliegende öffnung geführt werden, so daß keine teueren Rohrdurchführungen und Dichtungen in der Wandung mehr notwendig sind. Infolgedessen ist der Anmeldungsgegenstand in zweckmäßiger Weise derart ausgebildet, daß die taucherglockenförmige Wandung keine abzudichtenden Rohrdurchführungen aufweist.
Als PUllgase finden alle Gase Verwendung, deren Kondensationsteraperatür unter der jeweiligen Betriebstemperatur liegen, doch ist es günstig, für den inneren Raum das leichtere Gas vorzusehen, so daß der innere Raum Wasserstoff oder Helium, vorzugsweise Wasserstoff, oder ein Gemisch dieser Gase oder ein Wasserstoff-Stickstoff-Gemisch und der äußere Raum Stickstoff oder Luft, vorzugsweise Stickstoff, enthält. Es ist allerdings darauf zu achten, daß die verwendeten Gase miteinander keine explosiblen Gemische bilden.
Zwar könnte hinsichtlich seiner Kondensationstemperatur auch Neon für den inneren, d.h. kälteren, Raum verwendet werden, doch ist Neon etwas schwerer als Luft und Stickstoff, weshalb eine Durchmischung der Gase innerhalb der Taucherglocke eher möglich wäre. Dies hätte dann zur Folge, daß Luft oder auch Stickstoff an den kalten Anlagenteilen innerhalb des inneren Raumes kondensieren.
Dieser Gefahr kann außer durch die Wahl der Gase, noch dadurch begegnet werden, daß die taucherglockenförmige
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Wandung an ihrem geschlossenen Ende eine Ga3eintrittsöffnung aufweist und die Gaseintritts- bzw. Gasauslaßöffnungen der Kältekammer an deren unterem bzw. oberen Ende liegen. Zweckrnäßigerweise wird das Gas dann für den inneren Raum mit einem kleinen Überdruck eingeleitet, so daß, bei ständiger Zirkulation der Gase, der Gasdruck innerhalb des inneren Raumes immer etwas größer ist als im äußeren Raum.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Anmeldungsgegenstandes besteht darin, daß eine oder mehrere in dem inneren Raum, vorzugsweise in dem dem geschlossenen Ende zugewandten Bereich, angeordnete und das Füllgas für den inneren Raum führende Rohrleitungen mit einem Entnahmeventil versehen sind. Da bei den Verfahren, die sich der erfindungsgemSßen oder auch ähnlicher Anordnungen bedienen, häufig die als Füllgase verwendeten Gase, wie beispielsweise Wasserstoff, anfallen, kann das erforderliche Füllgas sofort dem Prozeß entnommen werden.
Um die Isolierarbeiten zu erleichtern und d#n verschiedenen Änlagetypen Rechnung zu tragen, ist es vorteilhaft, den Anmeldungsgegenstand derart weiterzubilden, daß die taucherglockenförmige Wandung freischwebend Innerhalb der Kältekammer aufgehängt ist und daß die Höhe der taucherglockenfönnigen Wandung über dem Boden der Kältekammer einstellbar 1st.
Als äußerst zweckmäßig, da-leicht herstellbar, ist eine weitere Ausführungsform anzusehen, bei der die taucher-
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glockenförmige Wandung im Bereich des offenen Endes, vorzugsweise ab der Höhe des am tiefsten angeordneten Apparateteils bis zum offenen Ende hin, mit mehreren Ausnehmungen versehen ist, durch die Rohre geführt werden können, und bei dem die taucherglockenförmige Wandung auf dem Boden der Kältekammer aufgestellt ist.
Um das Füllen des inneren Raumes mit Isoliermaterial zu erleichtern ist es zudem günstig, wenn die tauoherglockenförmige Wandung aus einem unterteil und einem daran angeflanschten Oberteil besteht, das bei Arbeiten innerhalb der Taucherglocke abgenommen werden kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten AusfUhrungsbeispielen näher erläutert:
Die Figur 1 zeigt eine Kältekammer 1, die durch eine Taucherglocke 2 in einen Mußeren Raum 3 und einen inneren Raum 4 unterteilt ist. Die Taucherglocke 2, die aus dem Unterteil 5 und dem daran angeflanschten Oberteil 6 besteht, ist mit Hilfe einer Aufhängevorrichtung 22 an der Decke der Kältekammer befestigt. Die Tieftemperaturanlage ist schematisch durch eine Rektifizierkolonne 7, Wärmetauscher 8 und 9 im inneren Raum 4 sowie durch Re genera tor systeme 10 und 11 im äußeren Raum j3 angedeutet. Sämtliche, die Anlagenteile im äußeren und inneren Raum3 und 4 verbindenden Rohrleitungen 12 und 13 führen durch das
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offene Ende der Taucherglocke 2. Von der Rohrleitung 14 zweigt ein mit einem Ventil 15 versehener Rohrstutzen 16 ab, über den Füllgas für den inneren Raum 4 entnommen werden kann. Jeder Raum ist mit Glaswolle oder einem anderen Isoliermaterial ausgefüllt, über die Leitung 17 strömt Wasserstoff mit einem Druck p. in die Kuppel der Taucherglocke 2 und vermischt sich an deren unterem Ende mit dem durch Leitung 18 mit einem kleineren Druck P2 eingeleiteten Stickstoff. Das Gasgemisch steigt im äußeren Raum 3 hoch und verläßt die Kältekammer 1 über die Leitung 19» Da p, größer ist als po, wird eine Vermischung von Viasserstoff und Stickstoff im inneren Raum 4 vermieden.
In Figur 2 ist eine Anordnung zu sehen, bei der die Taucherglocke 2 auf dem Boden 20 der Kältekammer 1 steht. Entsprechende Teile in der Figur 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Figur 1. Gemäß dieser Ausführung weist die Taueherglocke 2 etwa ab der Höhe des Wärmetauschers 8 bis hin zum offenen Ende mehrere über die zylinderförmige Fläche verteilte Ausnehmungen 21 auf, so daß dieser Abschnitt das Aussehen einer Siebtrommel hat. Die Rohrleitungen 12 und 13 führen durch zwei dieser Ausnehmungen 21 hindurch.
9 Patentansprüche
2 Blatt Zeichnungen
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Claims (9)

  1. LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
    (H 683) H 73/OO2*
    Eh/bd I9.I.I973
    Patentansprüche
    /l J Anordnung zur Kälteisolation von technischen Großapparaturen für bei tiefen Temperaturen durchzuführende Verfahren, mit einer abgeschlossenen, in mindestens zwei Räume aufgeteilten Kältekammer, deren innerer Raum die unterhalb der Kondensationstemperatür von Stickstoff arbeitende Apparateteile und deren äußerer Raum alle anderen unterhalb Umgebungstemperatur arbeitenden Apparateteile umfaßt, wobei der innere Raum ein bei tieferer Temperatur als der Kondenaationstemperatur von Stickstoff siedendes Gas oder Gasgemisch und der äußere Raum ein Gas oder Gasgemisch höheren Siedepunkts enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Raum (4) eLne taucherglockenförmige Wandung (2) mit untenliegender Öffnung aufweist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die taucherglockenförmige Wandung (2) keine abzudichtenden RohrdurchfUhrungen aufweist.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Raum (4) Wasserstoff oder Helium, Vorzugs-
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    weise Wasserstoff, oder ein Gemisch dieser Gase oder ein Wasserstoff-Stickstoff-Gern!sch und der äußere Raum (3) Stickstoff oder Luft, vorzugsweise Stickstoff, enthält.
  4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 fcLs 3* dadurch gekennzeichnet, daß die taucherglockenförmige Wandung (2) an ihrem geschlossenen Ende eine Gaseintrittsöffnung (17) aufweist und die Gaseintritts- (18) bzw. Gasauslaßöffnungen (19) der Kältekammer (1) an deren unterem bzw. oberen Ende liegen.
  5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere in dem inneren Raum (4), vorzugsweise in dem dem geschlossenen Ende zugewandten Bereich, angeordnete und das Füllgas für den inneren Raum (4) führende Rohrleitungen (16) mit einem Entnahraeventil (15) versehen' sind.
  6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die taucherglockenförmige Wandung (2) frei schwebend innerhalb der Kältekammer (1) aufgehängt ist.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der taucherglockenförmigen Wandung (2) über dem Boden (20) der Kältekammer (1) einstellbar ist.
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    LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
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  8. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die taucherglockenförmige V/ahdung (2) im Bereich des offenen Endes, vorzugsweise ab der Höhe des am tiefsten angeordneten Apparateteils (8) bis zum offenen Ende hin, mit mehreren Ausnehmungen (21) versehen ist und auf dem Boden (20) der Kältekammer (1) aufgestellt ist.
  9. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die taucherglockenförmige Wandung (2) aus einem Unterteil (5) und einem daran angeflanschten Oberteil (6) besteht.
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    Leerseite
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