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    • 专利摘要:

    公开号:WO1983003884A1
    申请号:PCT/CH1983/000050
    申请日:1983-04-21
    公开日:1983-11-10
    发明作者:Peter Siegl
    申请人:Peter Siegl；
    IPC主号:F17B1-00
    专利说明:
    Flexible Abdeckung für einen Gasspeicher Die Erfindung bezieht sich auf eine flexible Abdeckung für einen Gasspeicher. Durch die flexible Abdeckung bekommt der Gasspeicher ein variables Nutzvolumen, bei ansonsten starren Seitenwänden. Es lassen sich auf diese Weise relativ billige Gas speicher, kleinerer bis mittlerer Grösse herstellen, wie sie unter anderem bei sogenannten Biogasanlagen benötigt werden. Ein solcher Gas speicher kann entweder räumlich getrennt vom Gärbehälter, in dem durch anaerobe Vergärung organischer Substanzen nutzbares Gas erzeugt wird, aufgestellt werden, oder aber auf vorteilhafte Weise in den Gärbehälter integriert sein. Es ist auf einfache Weise möglich, durch eine geeignet angebrachte Belastung der Folie einen konstanten Druck im Gasspeicher aufrecht zu halten, wie dies ja bei der Nutzung des Gases erforderlich ist.Flexible Abdeckungen von Gasspeichern, welche mit dem Gärraum von Biogasanlagen kombiniert sind, sind bekannt, (zum Beispiel CH-PS 628130, EU-PS 0045 114). Sie bestehen aus Folien, welche sich relativ unkontrolliert verformen und damit keine genaue Füllstandsanzeige erlauben. Im weiteren ist die Aufbringung und Lagesicherung der Belastung problematisch, wodurch kein konstanter Druck aufrecht erhalten werden kann. Zur Druckerhöhung ist eine weitere gasdichte Hülle und ein Gebläse erforderlich. Kontrolle und Wartung der gasdichten Folie sind nur sehr beschränkt möglich. Andere bekannte Gas speicher mit starrem Deckenteil und als Stulpfolie ausgebildetem Wandteil erfordern eine materialaufwendige Konstruktion und stellen hohe Ansprüche bezüglich Lastverteilung und Führung. Die Erfindung stellt sich zur Aufgabeeinen Gasspeicher mit variablem Nutzvolumen zu schaffen, dessen flexible Abdeckung bei minimalem Materialaufwand, hohen Ansprüchen an die Betriebssicherheit gerecht wird und die Aufbringung und Verteilung der Belastung für einen konstanten Gasdruck mit einfachen Mitteln erlaubt.Zusätzlich soll die flexible Abdeckung sowohl bei frei stehenden Gasspeichern,als auch für Gasspeicher, die in den Gärbehälter einer Biogasanlage integriert sind, anwendbar sein und an die dort gestellten, spezifischen Anforderungen anpassbar sein. Solche spezifischen Anforderungen sind: Geschlossene, thermische Isolation; Bewegen oder Mischen des Substrates und/oder Durchbrechen einer sich auf dem Substrat bildenden Schwimmdecke. Die erfindungsgemässe Lösung Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Abdek-kung, die die spezifischen Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Der Aussteifungsring kann entweder unten an der Folie angehängt sein, oder oben auf der Folie aufliegen. Er kann entweder selbst das Gewicht für die Belastung bilden, oder es können an ihm Gewichte direkt oder über Umlenkrollen angehängt sein. Am Aussteifungsring kann mit einfachen Mitteln ein Laufsteg angebracht werden, der Montage-, Kontroll- und Wartungsarbeiten erleichtert. Die Zeichnung In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt und deren Wirkungsweise erläutert. Es zeigen:Figur 1 und 2 einen Gasspeicher im Schnitt in vereinfachter DarstellungFigur 3 einen in einen Gärbehälter integrierten GasspeicherFigur 4 einen Gas speicher wie beiFigur 3, jedoch mit einer mechanischen Führung. Beschreibung der Zeichnung Der in Figur l schematisch dargestellteGasspeicher umfasst eine starre, gasdichte, kreisringförmige Wand 10 und einen daran anschliessenden, dichten Boden 11.In etwa halber Höhe ist der Rand einer gasdichten Folie, die in entspanntem Zustand die Form eines nach oben offenen Hohlkegelstumpfes 12 hat, bei 13 an der Wand 10 befestigt. Im Uebergangsbereich zwischen dem, den Deckel bildenden Teil 14 der Folie und dem kegelförmigen Wandteil 15 liegt ein Aussteifungsring 16, der so schwer ist, beziehungsweise so beschwert ist, dass sein Gewicht ausreicht, um den gewünschten Gasdruck im Speicher aufrecht zu halten. Durch den Druck ist der Teil 14 in Form zahn;lich einer hohlen Kugelkalotte verformt. Der Rand des Folienteiles 15 ist gasdicht an der Innenseite der Wand 10 befestigt. In Figur 1 ist die aus den Teilen 12 - 16 bestehende Abdeckung in fast entleertem Zustand des Gas speichers dargestellt. Im oberen. Teil der Figur ist die Lage der Abdeckung bei gefülltem Gas speicher durch unterbrochene Linien dargestellt. Der Gasspeicher nach Figur 2 entspricht im Aufbau etwa demjenigen nach Figur 1, nur ist hier der schwere Aussteifring 26 unten an der Folie 22 angehängt.Figur 3 zeigt einen in einen Behälter für anaerobe Vergärung integrierten Gas speicher, dessen Abdeckung etwa derjenigen nach Figur 1 entspricht. Die Seitenwände 40 dieses Behälters B bilden zugleich die Wände für den Gasspeicher G. Der Behälter B ist bis zum Niveau N mit einem in anaerober Gärung befindlichen Substrat gefüllt, das zugleich den unteren Abschluss für den Gas speicher bildet und denselben mit dem, im Gärungsprozess gebildeten Biogas füllt. Der Wandteil 45- derFolie 42 ist auch hier wieder in etwa halber Höhe des Gasspeicherteiles G gas dicht an der Wand 40 befestigt. Als Folienmaterial wird vorzugsweise eine weichmacherfreie-Folie verwendet, die bei maximaler Gasdichtigkeit eine bleibende Elastizität gewährleistet. Zur Aufnahme der aus dem Gasdruck resultierenden Zugkräfte kann entweder eine gewebeverstärkte Folie gewählt, oder eine zweite Folie zur Uebernahme der statischen Funktion angeordnet werden Gegenüber dem reinen Gas speicher nach Figur 1 und 2 besteht ein wesentlicher Unterschied darin, dass die ganze Abdeckung mit einer Wärmeisolationsschicht W versehen ist.Da für einen optimalen Gärprozess eine gleichbleibende, relativ hohe Temperatur erforderlich ist, muss dazu das Substrat zusätzlich beheizt werden, wozu mindestens ein Teil des erzeugten Gases verwendet wird. Je besser daher die Wärmeisolation, umso weniger Gas muss;fürdie Heizung aufgewendet werden. Im Bereich der Gasspeicherdecke (zwischen dem Aussteifungsring 46) kann die Isolation W in Form einer, vorzugsweise vorkonfektionierten Matte, welche lose auf die Folie 42 gelegt und entlang des Aussteifungsringes punktweise befestigt ist, haben. Als Isolationsmaterial kommen sowohl anorganische Faserstoffe, als auch weiche organische Schaumstoffe in Frage. Im Bereich der beweglichen StulpmembranelzwischenBehälterwand 40 und Aussteifungsring 46 wird die Isolation W durch eine an der Behälterwand 40 oberhalb der Folienbefestigungsstelle 43 und am Aussteifungsring 46 befestigte, lose über die Folie gelegte Matte aus organischem Weichschaumstoff, gebildet.Da die Isolation der Behälterwand bis zur Höhe der obersten Speicherstellung mitgeführt wird, muss die Stulpmembran-Isolation nur in dem, nicht an der Wand anliegenden Bereich, wo sie auch keine Zusammendrückung durch den Gasdruck erfährt, wirksam sein. Die Weichschaummatte wird in ihrer Isolationswirkung im entspannten Zustand weder durch den ständigen Wechsel zwischen Zusammendrückung bei oberster Stellung und Entspannung bei unterster Stellung der Abdeckung noch durch die im Verlaufe der Abwicklung entstehende Faltung beeinträchtigt. In Figur 3 zeigt die linke Hälfte die Lage der Abdeckung bei vollem, die rechte Hälfte die Lage derselben bei entleertem Behälter. Beide-Endlagenwerden durch die Seile 47 bestimmt. Die Abdeckung ist mit einem zwar starren, aber relativ leichten, oben auf der Folie aufliegenden Aussteifungsring 46 verbunden. Da dessen Gewicht nicht ausreicht um den gewünschten Gasdruck zu erzeugen, ist unten eine zusätzliche Gewichtsbelastung an den Aussteifungsring angehängt. Im dargestellten Beispiel hat das Gewicht die Form eines Rostes 60, der in dem Substrat hängt.Die Seile 61, die den Rost mit dem Aussteifungsring 46 verbinden, sind über Rollen 62 geführt. Ein Ende des Seiles ist bei 63 mit dem Rost 60, das andere Ende bei 64 mit der Bodenplatte 41 verbunden. Diese Anordnunghat den Vorteil, dass der Hub des Rostes 60 grosserist, als der Hub des Aussteifungsringes 46, und dass zusammen mit der Führung 65 des Rostes am Nachbarseil eine Zentrie- rungswirkung erreicht wird. Zudem genügt für die Erzeugung eines gewünschten Gasdruckes die Hälfte des Gewichtes. Das Auffüllen und Entleeren des Gasspeichers und somit das Anheben und Senken des Aussteifungsringes 46 geschieht langsam. Da der Hub des Rostes aber grösser ist, als derjenige des Aussteifungsringes, ist auch dessen .Bewegung entsprechend rascher, was für eine Mischung des Substrates im Behälter B und für das Durchbrechen der sich auf dem Substrat bildenden Schwimmdecke, von Vorteil ist. Die Seile 47 bestimmen die oberste und unterste Lage der Abdeckung und damit auch derjenigen des Rostes 60. Zum Zentrieren und Parallelführen der Abdeckung können verschiedene, bekannte Führungssysteme verwendet werden, wie Parallel-Seilführungen, zentrale Rohrführungen oberhalb, beziehungsweise unterhalb der Abdeckung, oder an der Peripherie der Abdeckung angeordnete Führungselemente.In Figur 4 ist beispielhaft eine zentrale Rohrführung dargestellt. Sie eignet sich besonders für grössere Behälter und aientgleichzeitig als zusätzliche Abstützung des Daches. Der Gas speicher G ist in den Behälter B, in dem sich das Substrat befindet; integriert. Ene vertikale, zentral angeordnete Führungsstange 70, die am-Boden des Behälters B (nicht dargestellt) befestigt ist, durchsetzt den Be hälterB, den G-asspeicher G und reicht bis zum Dach D. Der Aussteifungsring 71 hängt unter der Folie 72 und ist mit einem starren Speichenkreuz 73 verbunden, an dessen Nabenteil 74 ein Rohr 75 gehalten ist. Das obere Ende des Rohres 75 ist bei 76 gasdicht mit der Folie 72 verbunden. Beim Heben und Senken der Abdeckung, wie dies beim Füllen beziehungsweise Entleeren des Gas speichers stattfindet, bewegt sich daher das Rohr 75 zusammen mit den Teilen 71 - 74, wobei es gleitend an der Stange 70 geführt ist. Weiter unten am Rohr ist ein Rost 77 angehängt, der - wie beschrieben - der Mischung des Substrates beziehungsweise der Durchbrechung einer Schwimmdecke dient. Da das untere Ende des Rohres 75 immer im Substrat verbleibt, kann kein Gas durch das Rohr entweichen. Die oberste und unterste Lage der Abdeckung ist durch mehrere am Umfang verteilte Seile 78 begrenzt. Statt am Speichenkreuz ein Rohr zu befestigen, kann man hier eine vertikale Stange anbringen, die in einem amBoden des Behälters B befestigten, vertikalen Rohr ge führt ist. Dies hat den Vorteil, dass die Stange dieFolie nicht durchsetzt. Man kann auch eine Parallelführung des Aussteifungs ringes mittels über Umlenkrollen geführten Seilen be werkstelligen. Jedes Seil ist dabei an einander diametral gegenüberliegenden Stellen einmal oben und einmal unten am Aussteifungsring befestigt.Statt die Elemente, welche ein Mischen des Substrates und/oder Durchbrechen einer SchwimmdeckeZüberSeilrollen wie bei Figur 3 oder an einem Rohr wie bei Figur 4 mittel bar mit dem Aussteifungsring zu verbinden, ist es auch möglich, solche Elemente direkt am Aussteifungsring anzu bringen. Die starren Wände des Gasspeichers sind vorzugsweise kreisringförmig aufgebaut, weil dies ein problemloses, stulpenartiges Abwickeln der Folie beim Heben undSenken der Abdeckung gewährleistet. Die Wand könnte aber auch als angenähert kreisring förmiges Polygon aufgebaut sein. Auch eine Ellipsen form oder angenäherte ellipsenförmige Anordnung ist denkbar. Wichtig ist, dass Ecken vermieden werden, weil dort das stulpenartige Abwickeln der Folie nicht mehr möglich ist.
    权利要求:
    Claims
    Patentansprüche
    1. Flexible Abdeckung für einen Gasspeicher mit variablemNutzvolumen, festen Seitenwänden und beweglicher Decke, die einen als Stupfolie ausgebildeten Wandanschlussteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Decke und Stulpfolie als integrale, gasdichteFolienkonstruktion (12,15; 22; 42,45; 72) ausgebildet sind und dass im Uebergangsbereich zwischen Decke undStulpfolie ein biege- und torsionssteifer, belastbarerAussteifungsring (16; 26; 46; 71) angebracht ist, in dessen Innern der Deckenteil (14; 22; 42;72) der Folie kugelkalottenförmig gespannt ist, während sich aussen am Absteifungsring der Wandabschlussteil stulpenartig abwickelt.
    2. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der starre Aussteifungsring (26; 71) unten an dieFolie (22; 72) im Gasspeicherraum angehängt ist.
    3. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der starre Aussteifungsring (16,46) oben auf derFolie (14,42) liegt.
    4. Flexible Abdeckung nach Anspruch 1 für einen Gasspeicher, der in einen Behälter für anaerobeVergärung integriert ist, dessen Seitenwände nach oben fortgesetzt sind und zugleich die Wände für den Gasspeicher bilden, dadurch gekennzeichnet, dass Wand- und Deckenteil (45,42) der Folie mit einer flexiblen Wärmeisolationsschicht (W) versehen ist.
    5. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,-dassder Aussteifungsring selbst die zur Aufrechterhaltung eines Ueberdruckes erforderliche Belastung darstellt.
    6. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens einmal über Seilrollen (62) ge führten Seilen (61) Belastungsgewichte (60) am Ausstei fungsring angehängt sind.
    7. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Decke starre Konstruktionselemente (73,74) aufweist, an denen ein zentrales, vertikal angeordnetesFührungselement (75) befestigt ist, das an einem amBodenRundoder an der Decke des Gärbehälters befestig ten, vertikalen Leitelement (70) geführt ist.
    8. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Aussteifungsring an einander diametral gegen überliegenden Stellen Seile (61) befestigt sind, die so über Rollen (62) geführt sind, dass sie eine Parallel führung der Abdeckung bewirken.
    9. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Seitenwände (10; 40) des Gasspeichers mindestens angenähert kreisringförmig bis elipsenförmig angeordnet sind.
    10. Abdeckung nach den Ansprüchen 4und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Belastungsgewichte (60) so ausgebildet sind, oder dass an denselben Elemente an geordnet sind, die beim Füllen oder Entleeren des Gas behälters das Gärsubstrat mischen und/oder eine sichäufdem Substrat bildende Schwimmdecke durchbrechen.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0106857B1|1986-09-17|
    DE3366214D1|1986-10-23|
    EP0106857A1|1984-05-02|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1983-11-10| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1983-11-10| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LU NL SE |
    1983-12-10| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1983901185 Country of ref document: EP |
    1984-05-02| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1983901185 Country of ref document: EP |
    1986-09-17| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1983901185 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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    CH243482||1982-04-22||AT83901185T| AT22349T|1982-04-22|1983-04-21|Flexible abdeckung fuer einen gasspeicher.|
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