专利名称：气体分离设备的装配方法
技术领域：
本发明涉及一种气体分离设备的装配方法，该气体分离设备包括至少一 个分离柱和一个包围该分离柱的包套装置，其中，该分离柱具有一个优选 轴线和固定在其上的不同配件，例如管、供入及导出装置、阀门和域仪器。
背景技术：
在建设气体分离设备、例如低温空气分离设备时基本上存在这样的选 择，即尽可能很大程度上在工厂车间中预制该设备或者在施工工地上才装 配设备部件。在第一种情况下，由于这种设备的分离柱尺寸较大，在运输 时通常很费事。第二种方案需要在不是很合适的环境下执行大量的装配工 作。该装配的一个重要部分是将一个分离柱置入到一个包套装置、例如一 个用于绝热的冷箱中。
作为背景技术，在欧洲专利申请EP913653中描述了在工厂中将分离柱 抬入到一个立着的、上部敞开的包套中。然后，由分离柱和包套装置组成 的成品组合被运输到施工工地上。与此相反，援引的所述文献本身教导了 仅仅分离柱的预制。被预制好的分离柱在施工工地上被水平地推入到侧向 立着的、敞开的包套装置中。
在德国专利申请DE20316731中描述了将分离柱置入到一个立着的、一 侧敞开的包套装置中。该申请教导人们将预制好的分离柱运输到施工工地， 在那里该分离柱被抬入到所述立着的、上部敞开的包套装置中。在此，由 分离柱和该包套装置组成的组合仍然可从上部接近，以致配件例如管道、 仪器和/或阀门不必预先装配，而是也可以直接在施工工地上安装到所述上 部敞开的包套装置中。由该分离柱和该包套装置组成的整个组合接着通过 起重机置于其竖直的最终位置中并且使包套装置封闭。
这两个现有技术描述的装配方案具有其缺点，即，所述包套装置必须在 不必要的高材料消耗下以非常高的机械稳定性构成。在这两种装配方案中， 由分离柱和包套装置组成的整个组合被置入到竖直位置。所述包套装置及其与分离柱的连接必须被这样稳定地设计，使得它们在竖起过程期间能承 受分离柱的总重量。该稳定性要求大大高于该设备随后运行所需的稳定性 要求。在运行期间，所述包套装置用于绝热并且因此仅须承受风力负荷。 因此，由于竖起过程期间的多余的高稳定性，用于所述包套装置的材料消 耗明显比固定地运行时所需的材料消耗高。
附加地，在装配和构造这种设备时必须考虑不同的温度。该装配在热状 态(环境温度)下进行，而在该设备、例如空气分离设备的实际运行时的
气体分离时在该设备的一些部件中出现低温(60-80K)，而其他部件明显更 热。出现的不同温度导致不同的材料膨胀，该材料膨胀特别是在一些配件 例如管道、仪器、供入及导出装置和/或阀门(Armatur)中起作用。所述不 同的材料膨胀必须在构造和装配时专门地针对这些部件的位置进行考虑。 这在可从外部接近的部件的情况下主要大大提高了结构耗费。
发明内容
因此本发明的目的是，这样设计一种气体分离(Gaszeriegimg)设备的 装配方法，使得在最小化结构耗费以及包套装置的材料成本的同时，相对 于现有技术保证简单的装配。
根据本发明，提出了一种气体分离设备的装配方法，该气体分离设备 包括至少一个分离柱和一个包围该分离柱的包套装置，其中，该分离柱具 有一个优选轴线和固定在其上的不同配件，例如管、供入及导出装置、阀 门和/或仪器，具有下列步骤
a) 在一个车间中预制所述分离柱，
b) 将至少一个管桥模块安装到该分离柱的外壁上，其中，该管桥模块 适合于固定一些配件并且包括长方六面体形、圆柱形或者椭圆柱形的支架，
c) 在一个施工工地上水平地支承所述分离柱并且在水平地支承该分离 柱(1)的情况下在外套面的上半部上至少部分地将所述配件装配到这个/ 这些管桥模块上，
d) 在竖直定向中至少部分地预制所述包套装置，其中，该包套装置的 上侧保持敞开
e) 以竖直定向竖起该分离柱并且将其从上方导入到所述包套装置中，
f) 完成剩余的加工并且使所述包套装置封闭。本发明的基本构思在于，将预制好的柱运输到施工工地并且在那里至少 部分地执行配件例如管道、供入及导出装置、阀门、阀门座和/或仪器的装 配。在此，根据本发明，配件的装配在分离柱外套面的的背离底部的上半 部上进行。根据本发明，配件在此被固定在管桥模块上，这些管桥模块包 括长方六面体形、圆柱形或者椭圆柱形的支架。通过使用本发明的标准化 的管桥模块来固定所有配件，预给出了配件的位置并且大大降低了气体分 离设备的结构耗费以及装配耗费。指示温度的长度膨胀的个别计算通过在 管桥模块上的标准化的固定被大大简化。管桥模块的装配也可以像固定在 其上的配件的装配那样完全或者部分地在车间进行或者直接在施工工地上 当场进行。附加地，这些配件在分离柱位于水平位置情况上的装配允许几
乎平地的工作。分离柱仅需在其直径的高度上装脚手架(einriisten)。与此 并行地，在竖直定向中进行包套装置的至少部分的预制，其中，包套装置 的上侧保持敞开。接着，预制好的分离柱可以竖起到其竖直定向中并且通 过所述上部的敞开侧抬入到所述包套装置中。接着，安装尚未装配的其余 配件，使包套装置完工并且封闭。
在本发明的范围内，椭圆柱形支架(Gestdl)是指具有椭圆形基面的圆 柱形支架。
通过所述包套装置的根据本发明的竖直加工，仅需立起分离柱，而无需 立起分离柱/包套装置的组合。相应地，所述包套装置的稳定性可以适配运 行条件并且不必针对分离柱/包套装置的组合的机械负载高的立起过程进行 设计。附加地，配件在分离柱水平放置情况下在管桥模块上的装配仅需要 小的并且活动的脚手架。由此，不仅节省了包套装置的材料成本，而且也 使得施工工地上用于装配的脚手架耗费最小化。
在本发明的一个优选构型中，包套装置的侧面在导入分离柱之前被预制 到总高度的三分之一，特别优选预制到总高度的一半。
被证实同样有利的是，所有配件在分离柱竖起到竖直定向并且导入到包 套装置之前的水平定向中在水平放置的分离柱的外套面的上半部上在管桥 模块上完全装配到分离柱上。
在本发明的另一构型中，在分离柱竖起之前的水平定向中进行分离柱的 压力检验和/或质量检验和/或焊缝的X射线检验。在该水平定向中，所有重 要的和待被检验的部件可非常容易地被接近，以致所述检验可以耗费少地进行。
优选多个管桥模块沿着一个与分离柱的优选轴线(Vorzugsachse)平行 的轴线以均匀的间距、特别优选以6m至8m之间的间距固定在所述外套面 上。在本发明的装配方法中，在水平支承时，该轴线位于外套面的上半部 上。管桥模块沿着一个唯一的轴线的定位附加地简化了该设备的结构。这 些管桥模块预给出所有配件的位置。管桥模块沿着一个轴线的固定允许在 分离柱竖起到竖直的最终位置之前的水平位置中进行装配。
在本发明的一个优选构型中，所述支架的杆(所述管桥模块由所述杆构 成)由镉镍钢制成。被证实为特别有利的是作为立方体形支架的实施形式。
有利的是，在管桥模块上固定有一个隔离装置，其中，该隔离装置包围 一些装有法兰(geflanscht)的构件和/或仪器，这些部件和/或仪器可被从所 述包套装置的外部接近，并且该隔离装置形成一个围绕所述部件和/或仪器 的体积，该体积不填充隔绝材料(珠光体)。在此，该隔离装置是围绕所述 装有法兰的配件的任意空心体，其适合于形成围绕所述装有法兰的配件的 体积，该体积不被填充所述包套装置和分离柱之间的中间空间中的隔绝材 料(珠光体)。出于安全技术的原因，法兰连接不允许用隔绝材料(珠光体) 包围。为了保证所述装有法兰的配件、例如测量仪器的良好的可接近性， 这些配件被所述隔离装置包围。在此，该隔离装置可有利地固定在管桥模 块上。通过该隔离装置形成一个围绕所述装有法兰的配件的空腔，该空腔 同时也是一个空腔隔绝装置。
此外，为了避免对流并且实现所述可从外部接近的配件的绝热，所述隔 离装置符合目的地在包套装置中的气密入口 (例如检查孔)后面的一些刚 性范围内、例如约400mm的范围内填充玻璃棉。
根据本发明的一个特别优选的构型，所述分离柱由一种空气分离柱构 成。它例如可以是双柱式空气分离器，其具有一个压力柱、 一个低压柱和 一个主冷凝器。在此情况下，包套装置是一个冷箱的壁，该冷箱的真空区 (Leerraum)在所述设备运行之前被填充隔绝粉末(珠光体)。
通过本发明特别是可以实现，简化气体分离设备的装配和结构并且降低 分离柱的包套装置的材料成本。
下面借助于附图中所示的实施例详细描述本发明。其中 图1是具有管桥模块的分离柱。
具体实施例方式
图1示出一种具有管桥模块2a-2d的分离柱1，该分离柱按照本发明的 装配方法安装到一个气体分离设备中。该分离柱1在一个车间中被预制并 且配备一些管桥模块2a-2d。在施工工地上，该分离柱l被水平支承，以致 这些管桥模块2a-2d沿着一个与分离柱1的优选轴线平行的轴线位于外套的 上半部上。在此，这些管桥模块2a-2d的安装可以完全地或者部分地在所述 车间中进行或者在所述施工工地上才进行。配件的装配至少部分地在分离 柱1被水平支承的情况下在管桥模块2a-2d上进行。通过在水平定向的情况 下装配所述配件，仅需要在分离柱1的直径高度上的小脚手架。所有的工 作几乎都在平地上进行。与所述配件在分离柱1上的水平装配并行地，所 述包套装置在竖直定向中被加工到一半高度，其中，上侧保持敞开。在将 分离柱1竖起并且以竖直定向从上方导入到所述包套装置之后，就完成装 配并且使所述包套装置封闭。
权利要求
1. 一种气体分离设备的装配方法，该气体分离设备包括至少一个分离柱(1)和一个包围该分离柱的包套装置，其中，该分离柱(1)具有一个优选轴线和固定在其上的不同配件，例如管、供入及导出装置、阀门和/或仪器，其特征在于下列步骤a)在一个车间中预制所述分离柱(1)，b)将至少一个管桥模块(2a，2b，2c，2d)安装到该分离柱的外壁上，其中，该管桥模块(2a，2b，2c，2d)适合于固定所述配件并且包括长方六面体形、圆柱形或者椭圆柱形的支架，c)在一个施工工地上水平地支承所述分离柱(1)并且在水平地支承该分离柱(1)的情况下在外套面的上半部上至少部分地将所述配件装配到这个/这些管桥模块(2a，2b，2c，2d)上，d)在竖直定向中至少部分地预制所述包套装置，其中，该包套装置的上侧保持敞开e)以竖直定向竖起该分离柱(1)并且将其从上方导入到所述包套装置中，f)完成剩余的加工并且使所述包套装置封闭。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于在导入分离柱(1)之前， 所述包套装置的侧面在该包套装置的盖敞开的情况下被预制到总高度的三 分之一，优选被预制到总高度的一半。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于全套的配件——例如 管道、供入及导出装置、阀门和域仪器——在分离柱(1)的所述水平位置 中在竖直地竖起并且导入到所述包套装置之前在该分离柱(1)的外套面的 上半部上被预装配到所述管桥模块(2a， 2b， 2c， 2d)上。
4. 如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于在所述分离柱 竖起之前的水平定向中进行该分离柱(1)的压力检验和/或质量检验和/或 进行焊缝的X射线检验。
5. 如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于多个管桥模块(2a， 2b， 2c， 2d)以均匀的间距、优选以6m与8m之间的间距沿着一个与所述 分离柱(1)的优选轴线平行的轴线设置在该分离柱(1)的外套面上。
6. 如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于在所述管桥模块 (2a, 2b， 2c, 2d)上固定有一个隔离装置，其中，该隔离装置包围一些装有法兰的部件和/或仪器，这些部件和/或仪器可从所述包套装置的外部接 近，并且该隔离装置形成一个围绕这些部件和/或仪器的体积，该体积不被 填充隔绝材料(珠光体)。
7. 如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于该分离柱(1) 由空气分离柱构成。
全文摘要
本发明涉及一种气体分离设备的装配方法，该气体分离设备包括至少一个分离柱(1)和一个包围该分离柱的包套装置。该分离柱(1)在一个车间中被预制并且配备管桥模块。在施工工地上，该分离柱(1)被水平支承，以致所述管桥模块(2a-2d)沿着一个与该分离柱(1)的优选轴线平行的轴线被安装到外套的上半部上。在此，所述管桥模块(2a-2d)的安装可以完全地或者部分地在该车间中进行或者在所述施工工地上才进行。配件的装配至少部分地在分离柱(1)被水平支承的情况下在所述管桥模块(2a-2d)上进行。通过在水平定向中装配所述配件，仅仅需要在分离柱(1)的直径高度上的小脚手架。所有工作几乎都在平地上进行。与所述配件在分离柱(1)上的水平装配并行地，包套装置在竖直定向中被加工到高度的一半，其中，上侧保持敞开。在分离柱(1)以竖直定向竖起并且从上方导入到所述包套装置中之后，完成装配并且使所述包套装置封闭。
文档编号F25J3/04GK101430160SQ20081012930
公开日2009年5月13日 申请日期2008年6月26日 优先权日2007年6月26日
发明者R·尚达 申请人:林德股份公司