专利名称：利用预制的和现场装配的构件装配冷箱的混合方法
技术领域：
本发明涉及一种使用在车间内预制的构件和在现场装配的构件来制造冷箱的混合装配方法。
背景技术：
通常，用于使气体分离的低温单元包括被布置在被称为冷箱的保温结构内的至少一个蒸馏塔。该冷箱通常具有大致平行六面体形状，以便在塔周围提供预定的保温厚度。在低温下工作的低温蒸馏塔及所有相关设备(热交换器、低温泵、低温阀、连接管等)通常布置在冷箱内，然后通常向冷箱充填松散堆形式的隔热物，例如膨胀珍珠岩或压实的矿棉。这种隔热物使各构件与外部温度以及可能处于不同温度的其它构件热绝缘并防止会影响设备性能的热泄漏。这种材料的保温特性源自于低导热率(< 0. 05W/VC )和就对流而言有利的高压头损失。通常，为了限制构建成本并使质量最优，在车间的受控环境中以尽可能大的程度使用管件预组装塔。该预组装通常包括对应于未来的冷箱的框架，以及包括结合了未来塔周围的全部隔热厚度的截面。这常常先于运输和在工地安装组件而完成。这通常称为“冷箱预装件”。除它们的重量和尺寸大幅提高了运输成本之外，这种完全预组装的组件还由于它们的大尺寸而存在严重的运输问题(例如，通过桥梁的困难、在转角周围运输组件的困难)。而且，用于升吊这些预装件所需的设备较少或极为昂贵。这在当今由于塔的尺寸日益变大——如当今为了大批量生产气体的需要所提出的——而成为一个更加严重的问题。替代方案将是完全在现场组装和装配塔、冷箱和附件。这将减少运输问题，并且可以减少配件的不对准和互相连接问题。但是，利用这种途径使得构建过程容易受天气变化、 材料交付延迟、包括劳动力短缺的问题以及可能的质量控制问题影响。因此，本行业需要一种能够避免上述问题的解决方案。
发明内容
本发明涉及一种装配设备的方法，该方法包括以下步骤以基本上竖直的取向将至少一个塔锚固至基底；以基本上竖直的取向将管架模块锚固至基底，其中该管架模块紧邻所述至少一个塔；将互连管道附接在所述管架模块与所述至少一个塔之间；以基本上竖直的取向将至少四个角梁锚固至基底的边缘；将经加固(撑紧，联结，bracing)的预制板附接至所述角梁，以在塔和管道周围形成包封件；以及将顶盖附接至所述包封件。在本发明的一个实施例中，管架模块是预制的。在本发明的另一个实施例中，管架模块包括一个或多个从由控制阀；手控阀；取样接头；管道；带有阀致动器、仪表、闪蒸装置 (vapo flash)、照明设备、阶梯和平台的预切板；预接线的接线盒；仪器/电缆托架；管道支承件；通向交换器箱的管路以及泵模块组成的组中选择的元件。在本发明的一个替代实施例中，所述至少一个塔包括一个或多个从由废弃物管线、分离罐、大型安全阀管线组成的组中选择的元件。在本发明的另一个实施例中，还存在第二管架模块。在本发明的又一个实施例中，所述第二管架模块包括一个或多个从由废弃物管线、分离罐、大型安全阀管线组成的组中选择的元件。在本发明的又一个实施例中，通过螺栓连接将所述预制板附接至角梁。在本发明的另一个实施例中，所述预制板被竖直地或水平地连接。在本发明的又一个实施例中，通过螺栓将所述预制板附接至基底的边缘或相邻的预制板。
通过参照以下结合附图的描述可以理解本发明，其中附图中图1是根据本发明的一个实施例的将至少一个塔锚固至基底的步骤的示意图。图2是根据本发明的一个实施例的将管架模块锚固至基底的步骤的示意图。图3是根据本发明的一个实施例的将至少四个角梁锚固至基底的步骤的示意图。图4是根据本发明的一个实施例的将预制板附接至角梁的步骤的示意图。图5是根据本发明的一个实施例的将顶盖附接至包封件的步骤的示意图。
具体实施例方式本发明的目的是提供一种方法，该方法容许保持在要求高质量控制的元件的工厂内预组装的质量标准，极大地限制了运输至使用地的问题和成本，并有利于将其现场安装在各类冷箱中。为了实现这一点，根据本发明的一个特征，该构建方法包括形成预组装的管架模块的步骤。该管架模块可在可以更精确地监控质量控制的车间内预组装。该构建方法还可包括在车间内预组装塔及其附件，前提是塔本身不会过大而不能被运输至构建地点。这些预组装的构件被移至将它们互相连接的构建地点。现场装配的冷箱然后被构建成包围和隔离低温构件，由此形成混合的、现场装配的和预制的组件。本发明的方法允许利用预制的和现场装配的构件在现场装配冷箱。该方法的第一步骤包括以基本上竖直的取向将至少一个塔锚固至基底。第二步骤包括以基本上竖直的取向将管架模块锚固至所述基底，其中所述管架模块紧邻所述至少一个塔。在第三步骤中，将互连管道附接在所述管架模块与所述至少一个塔之间。下一步骤包括以基本上竖直的取向将至少四个角梁锚固至所述基底的边缘。接下来，将预制板以加固的方式附接至所述角梁，以在所述塔和管道周围形成包封件。最后将顶盖附接至包封件。参见图1，形成基底101。基底101可由本领域熟知的材料和技术制成。预组装的塔102被传送到基底101上并以基本上竖直的取向安装到基底101上。预组装的塔102可通过本领域熟知的技术安装。在本文中，基本上竖直应理解为预组装的塔102以塔内下行的液相流体以塔设计者预期的方式与上行的气相流体相互作用的方式取向。在一个实施例中，基本上竖直为相对于水平面的法向在5度内。在另一个实施例中，基本上竖直为相对于水平面的法向在2度内。塔102还可包括一个或多个选自废弃物管线、分离罐或大型安全阀的附加构件。塔102可包括一个蒸馏塔或多个蒸馏塔。参见图2，预组装的管架模块103也被传送到基底101上并以基本上竖直的取向安装到基底101上。预组装的管架模块103能够以诸如恶劣天气、有限的能见度、劳动力短缺
4等条件不影响该构件的质量、制造进程或传送的方式在厂内制造。管架模块103紧邻塔102 设置。在本文中，紧邻应理解为尽可能接近，由此限制各种互连装置的长度，并使现场焊接和组装量最小。在一个实施例中，紧邻为小于20英尺。在另一个实施例中，紧邻为小于15 英尺。管架模块103还可包括一个或多个从控制阀；手控阀；取样接头；互连管道；带有阀致动器、仪表、闪蒸装置、照明装置、阶梯和平台的预切板；预接线的接线盒；仪器/电缆托架；管道支承件和通向交换器箱的管路中选择的附加构件。一旦管架模块103就位，就在现场制造与塔102的多个互相连接。参见图3，梁104也以基本上竖直的取向被安装在基底101上。通常存在四个这种安装在角部处的梁104。其它可能的布局包括适应管架模块103和塔102所需的尺寸和形状的任何建筑设计。在一个实施例中，存在四到八个梁104。如图4所示，经加固的预制板 105然后被附接至角梁104以在塔102周围形成包封件。这些预制板105可被定尺寸成适应可在当地购买的板的尺寸。这些预制板105可被定尺寸成允许堆放在平板卡车上以易于运输。这些预制板105可通过螺栓互相附接和附接至角梁104，并利用衬垫或硅氧烷进行密封。在其它实施例中，可使用本领域公知的任何附接装置。这些预制板104可被定制成包含检修孔、所需的管道切口、管道接头或珍珠岩倾卸接头。如图5所示，随后添加顶盖部段 106以完全封装塔102。此时，可向板105的包封件、顶盖部段106和塔102之间的空间添加诸如珍珠岩的保温材料。本领域的技术人员应认识到可以形成单个、整块的基底。上面已描述了示例性实施例。虽然本申请的方法具有各种改型和替代形式，但其特定实施例已通过附图中的示例示出，并在文中详细描述。但是，应理解，文中对特定实施例的描述并非旨在将本申请的方法限制为所公开的具体形式，相反，本申请的方法涵盖落入如由所附权利要求限定的本申请的方法的精神和范围内的所有改型、等同方案和替代方案。当然，应理解，在任何这种实际实施例的开发过程中，必须作出许多针对实施方案的决定以实现开发人员的特定目标，例如满足与系统相关和与商业相关的约束，其因实施方案不同而变化。此外，应理解，这种开发努力可能是复杂和耗时的，但受益于本发明，这种开发努力对于本领域的普通技术人员来说是常规任务。
权利要求
1.一种利用预制的和现场装配的构件在现场装配冷箱的混合方法，所述方法包括以下步骤a.以基本上竖直的取向将至少一个塔锚固至基底，b.以基本上竖直的取向将管架模块锚固至所述基底，其中所述管架模块紧邻所述至少一个塔，c.将互连管道附接在所述管架模块与所述至少一个塔之间；d.以基本上竖直的取向将至少四个角梁锚固至所述基底的边缘，e.将经加固的预制板附接至所述角梁，以在所述塔和管道周围形成包封件；以及f.将顶盖附接至所述包封件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管架模块是预制的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管架模块包括一个或多个从由控制阀；手控阀；取样接头；管道；带有阀致动器、仪表、闪蒸装置、照明设备、阶梯和平台的预切板；预接线的接线盒；仪器/电缆托架；管道支承件；通向交换器箱的管路以及泵模块组成的组中选择的元件。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个塔包括一个或多个从由废弃物管线、分离罐、大型安全阀管线组成的组中选择的元件。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括第二管架模块。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二管架模块包括一个或多个从由废弃物管线、分离罐、大型安全阀管线组成的组中选择的元件。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过螺栓连接将所述预制板附接至所述角梁。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预制板被竖直地或水平地连接。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过螺栓将所述预制板附接至所述基底的所述边缘或附接至相邻的预制板。
全文摘要
本发明提供了一种装配冷箱的方法，该方法包括以下步骤以基本上竖直的取向将至少一个塔(102)锚固至基底(101)；以基本上竖直的取向将管架模块(103)锚固至基底，其中该管架模块紧邻所述至少一个塔；将互连管道附接在所述管架模块与所述至少一个塔之间；以基本上竖直的取向将至少四个角梁(104)锚固至基底的边缘；将预制板(105)以加固的方式附接至所述角梁，以在塔和管道周围形成包封件；以及将顶盖(106)附接至所述包封件。
文档编号F25J3/04GK102239303SQ200980148411
公开日2011年11月9日 申请日期2009年11月30日 优先权日2008年12月10日
发明者D·科特, G·波林, S·佩尔蒂埃, Y·哈迪 申请人:乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司