JPH0810502A - 棚段塔およびその組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組立作業が簡単で、各棚の段間隔を短くで
き、塔の高さを低くできる棚段塔およびその組立方法を
提供すること。 【構成】 横梁は、その上面から突出するよう固定され
たボルトを有し、トレイは、横梁の上面に位置すること
となる周縁部に、前記ボルトが通過する切り欠きと、隣
接するトレイの周縁部の上面に接触してこれを押さえる
係合部とを有する。ボルトと係合凸部とを有する固定部
材を係合凸部が周縁梁に係合しない状態でボルトの先端
にナットを締結して仮止めし、この状態で各トレイを周
縁梁の上面に位置させた後、ボルトを回転させて係合凸
部が周縁梁の下面に位置するようにし、次いでナットを
回転させて完全に締結することにより、各トレイの周縁
部と固定部材の係合凸部とにより周縁梁を挟圧して各ト
レイを保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば石油精製、石油
化学工業、無機化学工業、有機化学工業等において使用
される蒸留塔、吸収塔等のような棚段塔およびその組立
方法に関するものであり、詳しくは、複数の横梁および
周縁梁により分割された各領域にトレイを保持して構成
された棚を複数段にわたって設けてなる棚段塔およびそ
の組立方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば従来の蒸留塔、吸収塔等のような
棚段塔においては、塔の内部に複数段にわたって棚が設
けられている。各棚は、図１３に示すように、複数の横
梁２１および周縁梁２２により例えば８つに分割された
各領域にトレイ２３が保持されて構成されている。ただ
し、１つの領域は、液体が流下するための空間であるダ
ウンカマ−２４を構成している。残りの７つの領域に
は、各領域に合致した形状のトレイ２３（図示しないが
例えば多孔板トレイでは気体が上昇するための孔が多数
設けられている。）がそれぞれ配置され、各梁に保持さ
れている。トレイ２３の保持手段としては、従来、独立
したボルトおよびナットが用いられている。２６はボル
トである。詳しく説明すると、例えばＨ形鋼からなる横
梁２１の両サイドには多数のボルト通過用の穴がその長
手方向に沿って設けられ、また、周縁梁２２にも同様に
多数のボルト通過用の穴がその周縁に沿って設けられて
いる。そして、これらの各梁の穴に対向する各トレイ２
３の周縁部にもボルト通過用の穴が設けられている。そ
して、図１４に示すように、これらの穴には例えば横梁
２１の下方からボルト２６が挿入され、トレイ２３の上
方からボルト２６の先端にワッシャ−２８を挟んでナッ
ト２７が締結されて、各トレイ２３が各梁に保持されて
いる。周縁梁２２においても同様にボルト２６とワッシ
ャ−２８とナット２７とにより各トレイ２３が周縁梁２
２に保持されている。なお，小径のトレイでは、図１５
に示すように、横梁を設けずに、トレイ２３の周縁部に
折り曲げ部２９を設けて、隣接するトレイ２３の折り曲
げ部２９を当接させ、この当接部分をボルト２６とナッ
ト２７により固定することも行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
従来の棚段塔においては、独立したボルト２６、ワッシ
ャ−２８およびナット２７により各トレイ２３を横梁２
１や周縁梁２２に保持するため、トレイ２３の下方から
ボルト２６を挿入し、トレイ２３の上方からワッシャ−
２８を入れてナット２７を締結することが必要とされ、
あるいはその逆に、トレイの上方からボルトを挿入し、
トレイの下方からナットを締結することが必要とされ、
結局、トレイ２３の下方および上方での作業員による締
結作業が必要となっていた。従って、隣接する段のトレ
イとトレイとの間隔は、締結作業を行うために、例えば
５０〜６０ｃｍ程度以上にすることが必要であった。こ
のように従来は各段のトレイ間の間隔を一定間隔以上に
しなければならないことから、例えば蒸留塔の段間隔を
短くして蒸留塔をコンパクトな構造にしようとしても、
それが困難である問題があった。また、このように段間
隔が締結作業上の理由から決められるため、棚段塔の高
さも段数に比例して高くなり、１段増加するごとに例え
ば５０〜６０ｃｍは確実に高くなる問題があった。

【０００４】また、例えば蒸留塔等の棚段塔において
は、振動によるトレイの位置ずれを十分に防止するため
には、多数のボルトおよびナットを用いて短い間隔で締
結することが必要とされていたため、ボルトおよびナッ
トにより締結する作業が煩雑となり、しかも、締結作業
は段間隔が例えば５０〜６０ｃｍ程度の狭い場所で行わ
なければならないため、作業効率も悪い問題があった。
本発明の第１の目的は、トレイの組立作業を簡単に行う
ことができる棚段塔およびその組立方法を提供すること
にある。また、本発明の第２の目的は、各棚の段間隔を
短くすることができ、塔の高さを低くすることができる
経済性に優れた棚段塔およびその組立方法を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の棚段塔は、複
数の横梁および周縁梁により分割された各領域にトレイ
を保持して構成された棚を複数段にわたって設けてなる
棚段塔において、横梁は、その上面から突出するよう固
定されたボルトを有してなり、トレイは、横梁の上面に
位置することとなる周縁部に、前記ボルトが通過する切
り欠きと、隣接するトレイの周縁部の上面に接触してこ
れを押さえる係合部とを有することを特徴とする。請求
項２の棚段塔は、請求項１の棚段塔において、トレイ
は、周縁梁の上面に位置することとなる周縁部にボルト
が通過する穴と、この周縁部を固定する固定部材とを有
し、前記固定部材は、その上面から突出するよう設け
た、前記トレイの穴を通過するボルトと、このボルトの
先端に締結したナットと、一端に設けた、周縁梁の下面
に当接する係合凸部とを有し、この固定部材の係合凸部
とトレイの周縁部とにより周縁梁を挟圧することによ
り、当該トレイの周縁部を保持することを特徴とする。

【０００６】請求項３の棚段塔の組立方法は、複数の横
梁および周縁梁により分割された各領域にトレイを保持
して構成された棚を複数段にわたって設けてなる棚段塔
の組立方法において、横梁に、その上面から突出するよ
うボルトを固定し、この横梁の上面に位置することとな
る各トレイの周縁部に、前記ボルトが通過する切り欠き
を設けるとともに、隣接するトレイの周縁部の上面に接
触してこれを押さえる係合部を設け、各トレイを、その
切り欠きに横梁の前記ボルトが挿入され、当該トレイの
係合部が隣接するトレイの上面に当接するよう配置し、
前記ボルトにナットを締結することを特徴とする。請求
項４の棚段塔の組立方法は、請求項３の棚段塔の組立方
法において、周縁梁の上面に位置することとなる各トレ
イの周縁部にボルトが通過する穴を設け、その上面から
突出するボルトと、一端に周縁梁の下面に当接すること
となる係合凸部とを有する固定部材を設け、各トレイの
周縁部における穴に固定部材のボルトを通過させ、固定
部材の係合凸部が周縁梁に係合しない状態で当該ボルト
の先端にナットを締結して仮止めし、この状態で各トレ
イを周縁梁の上面に位置させた後、固定部材のボルトを
回転させることにより固定部材を回転させてその係合凸
部が周縁梁の下面に位置するようにし、次いでナットを
回転させて完全に締結することにより、各トレイの周縁
部と固定部材の係合凸部とにより周縁梁を挟圧して各ト
レイを保持することを特徴とする。

【０００７】

【作用】横梁にその上面から突出するようボルトを固定
しているので、ボルトを取り付けるためにトレイの下方
から作業を行うことが不要となる。隣接するトレイの周
縁部に係合部を設けて、隣接する各トレイが相互に横梁
から浮き上がらないようにしているので、ボルトの数を
少なくしても、十分な耐振性が得られる。周縁梁にはボ
ルトを設けずに、固定されたボルトと係合凸部とを有す
る固定部材を用いて周縁梁上に位置するトレイの周縁部
を保持しているので、各トレイの取り付け作業を最後ま
で容易に行うことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は例えば棚段塔形式の蒸留塔の概略を示し、複数の棚
１１が上下に配置されて構成されている。蒸留の対象と
なる原料を入口１２から供給して、塔頂１３または塔底
１４から製品を得るようにしたものである。図２は、１
段の棚段を上部から見た概略図であって、この例では複
数の横梁２１および周縁梁２２により８つに分割された
各領域のうち７つの領域にトレイ２３が保持され、この
７枚のトレイ２３により１つの棚段が構成されている。
ただし、図２では便宜上保持手段の図示は省略してあ
る。２４は液体が流下する空間を構成するダウンカマー
である。図３は、１つの棚段においてトレイ２３を取り
付ける前の横梁および周縁梁の取り付け構造の概略図で
あり、横梁２１と周縁梁２２とにより８つの領域に分割
されている。横梁２１は例えばＨ形鋼又はＴ形鋼等によ
り構成されている。周縁梁２２は例えばリング状に成形
されたＬ形鋼等により構成されている。これらの横梁２
１および周縁梁２２は、例えば溶接等により塔本体に固
定されている。

【０００９】次に、各トレイの保持構造について説明す
る。まず、横梁２１における保持構造について説明する
と、図４に示すように、横梁２１にその上面から突出す
るようボルト４１を固定し、横梁２１の上面に位置する
こととなる各トレイ２３の周縁部には、ボルト４１が通
過するために必要な例えばほぼ半円形状の切り欠き４２
を設ける。隣接するトレイ２３の周縁部が当接される
と、各トレイ２３のほぼ半円形状の切り欠き４２の２つ
によりほぼ円形状の切り欠きが形成され、これにボルト
４１が挿入された状態となる。さらに、隣接するトレイ
２３の周縁部の上面に接触してこれを押さえる係合部４
３を設ける。図５、図６、図７に示すように、隣接する
トレイ２３の周縁部を当接させ、かつ、２つの切り欠き
４２によりボルト４１を取り囲むようにし、さらに、各
トレイ２３の係合部４３を隣接するトレイ２３の周縁部
の上面に接触してこれを押さえるよう係合させた状態
で、ボルト４１とワッシャー４５を挟んでナット４４と
により隣接する２つのトレイ２３を横梁２１に保持す
る。

【００１０】次に、周縁梁２２における保持構造につい
て説明すると、周縁梁２２上に突出ボルトを固定した保
持構造を採用すると、周縁梁２２の上面に位置すること
となるのでトレイの周縁部にボルト穴が開いており、最
後のトレイ即ち７枚目のトレイを取り付けるときには、
他のトレイの全部を均一に持ち上げても係合部４３が障
害となってうまく係合させることができない。そこで、
図８に示すように、周縁梁２２上にはボルトを固定せ
ず、当該周縁梁２２の上面に位置することとなるトレイ
２３の周縁部にボルトが通過する穴２５を設ける。一
方、その上面から突出するよう設けた、トレイ２３の穴
２５を通過するボルト５１と、このボルト５１の先端に
締結したナット５２と、一端に設けた、周縁梁２２の下
面に当接する係合凸部５３とを有する固定部材５０を用
いて、この固定部材５０の係合凸部５３とトレイ２３の
周縁部とにより周縁梁２２を挟圧することにより、当該
トレイ２３の周縁部を保持する。５４はワッシャーであ
る。なお、この固定部材５０による保持方法の詳細につ
いては、後述する。

【００１１】以上の実施例に係る棚段塔によれば、横梁
２１にその上面から突出するようボルト４１を固定して
いるので、ボルト４１を取り付けるためにトレイ２３の
下方から作業を行うことが不要となる。即ち、ボルト４
１とナット４４とによりトレイ２３の周縁部を保持する
ためには、トレイ２３の上方からナット４４をワッシャ
−４５を挿入してボルト４１に締結すればよい。従っ
て、従来のようにトレイ２３の上方および下方の両方か
ら締結作業を行う場合に比して、作業効率が格段に向上
するとともに、隣接する段のトレイ間の距離を短くする
ことができ、段数が同じであれば従来よりも高さの低い
棚段塔とすることができ、コンパクトな構造となる。ま
た、従来と同等の高さであれば、段数を従来よりも多く
設けることができる。また、隣接するトレイ２３の周縁
部に係合部４３を設けて、隣接する各トレイ２３が相互
に横梁２１から浮き上がらないようにしているので、ボ
ルト４１の数を少なくしても、十分な耐振性が得られ
る。従って、従来のように十分な耐振性を得るために多
数のボルトを用いる必要がなく、ボルトによるトレイの
取り付け作業を簡単化することができる。また、周縁梁
２３にはボルトを設けずに、固定されたボルト５１と係
合凸部５３とを有する固定部材５０を用いて周縁梁２３
上に位置するトレイ２３の周縁部を保持しているので、
各トレイ２３の取り付け作業を最後まで容易に行うこと
ができる。

【００１２】次に、棚段塔の組立方法の実施例について
説明する。図４に示したように、例えばＨ形鋼の横梁２
１の長手方向に沿って離間した数カ所に、あらかじめそ
の上面から突出するようボルト４１を例えば溶接等の手
段により固定する。一方、横梁２１にトレイ２３が取り
付けられたときに当該横梁２１の上面に位置することと
なる各トレイ２３の周縁部には、あらかじめボルト４１
が通過するために必要なほぼ半円形状の切り欠き４２を
設ける。このほぼ半円形状の切り欠き４２が２つ組み合
わされることによりほぼ円形上の切り欠きが構成され、
このほぼ円形上の切り欠きをボルト４１が通過すること
となる。各トレイ２３の周縁部には、さらに、隣接する
トレイ２３の周縁部の上面に接触してこれを押さえる係
合部４３を設ける。なお、この係合部４３は、各トレイ
２３の周縁部と一体的に形成されていてもよいし、別体
の例えば板材を溶接等の手段により固定してもよい。

【００１３】一方、周縁梁２２上にはボルトを固定せ
ず、図９に示すように、当該周縁梁２２の上面に位置す
ることとなる各トレイ２３の周縁部にボルトを通過させ
るための穴２５を設ける。また、図１０にも示すよう
に、一端に周縁梁２２の下面に当接することとなる係合
凸部５３を有し、中央の位置から他端側に若干変位した
位置においてその上面から突出するボルト５１を有する
固定部材５０を用いて、各トレイ２３の周縁部における
穴２５にボルト５１を通過させ、係合凸部５３が周縁梁
２２に係合しない状態で当該ボルト５１の先端に例えば
ワッシャー５４を介してナット５２を締結して、仮止め
する。ボルト５１は例えば溶接等により固定部材５０に
固定されている。

【００１４】具体的に説明すると、まず、図２の１枚目
のトレイを、図１１に示すように、横梁２１および周
縁梁２２上に載置する。このときトレイの周縁梁２２
上に位置されることとなる周縁部には固定部材５０があ
らかじめ仮止めされている。次に、２枚目のトレイ
を、１枚目のトレイの当接すべき周縁部を若干持ち上
げた状態で、その切り欠き４２が１枚目のトレイ２３−
１の切り欠き４２に対応し、かつ、各トレイ２３の係合
部４３の下面がトレイ２３の周縁部の上面に当接するよ
うにして取り付け、その後、とのトレイの全体を横
梁２１および周縁梁２２上に載置する。このときトレイ
の周縁梁２２上に位置されることとなる周縁部には固
定部材５０があらかじめ仮止めされている。以下同様に
して３枚目以降のトレイを取り付ける。そして全７枚の
トレイを敷きつめた後、各ボルト４１の上端からワッシ
ャー４５をはめ込み、次いでナット４４を締結し、各ト
レイ２３を横梁２１上に保持する。一方、周縁梁２２上
においては、図１２に示すように、固定部材５０のボル
ト５１を回転させることにより固定部材５０を回転させ
て係合凸部５３が周縁梁２２の下面に位置するように
し、次いで、ボルト５１を回転させて完全に締結するこ
とにより、トレイ２３の周縁部と係合凸部５３とにより
周縁梁２２を挟圧してトレイ２３を周縁梁２２に保持す
る。ここで、ボルト５１の先端には、作業性の向上を図
るために、例えば係合凸部５３の方向を示す目印等をあ
らかじめ設けておく。このようにして、１段の棚段の組
立が終了する。以下、同様にして上方へ棚段を組立て、
複数の棚段からなる棚段塔を組立てる。

【００１５】以上の実施例に係る棚段塔の組立方法によ
れば、横梁２１にその上面から突出するようボルト４１
を固定しているので、ボルト４１を取り付けるためにト
レイ２３の下方から作業を行うことが不要となる。従っ
て、従来のようにトレイ２３の上方および下方の両方か
ら締結作業を行う場合に比して、作業効率が格段に向上
する。また、隣接する段のトレイ間の距離を短くするこ
とができ、段数が同じであれば従来よりも高さの低い棚
段塔とすることができ、コンパクトな構造となる。ま
た、従来と同等の高さであれば、段数を従来よりも多く
設けることができる。また、隣接するトレイ２３の周縁
部に係合部４３を設けて、隣接する各トレイ２３が相互
に横梁２１から浮き上がらないようにしているので、ボ
ルト４１の数を少なくしても、十分な耐振性が得られ
る。従って、従来のように十分な耐振性を得るために多
数のボルトを用いる必要がなく、ボルトによるトレイの
取り付け作業を簡単化することができる。

【００１６】また、周縁梁２２にはボルトを設けずに、
固定されたボルト５１と係合凸部５３とを有する固定部
材５０を用いて周縁梁２２上に位置するトレイ２３の周
縁部を保持しているので、各トレイ２３の取り付け作業
を最後まで容易に行うことができる。即ち、固定部材５
０をトレイ２３の周縁部に仮止めした状態においては、
当該トレイ２３の周縁部を上から周縁梁２２に載置する
ことができる。そして、その後、固定部材５０のボルト
５１を例えば１８０度回転させることにより、係合凸部
５３を周縁梁２２の下面に対向する位置とすることがで
き、この状態でボルト５１を回転させて完全に締結する
と、周縁梁２２がトレイ２３の周縁部と固定部材５０の
係合凸部５３とにより挟圧された状態となり、トレイ２
３の周縁部を周縁梁２２に容易に保持することができ
る。

【００１７】

【発明の効果】ボルトの使用数を減少させることができ
るので、組立の作業効率が大幅に向上し、省力化を図る
ことができる。また、トレイの上方からの作業だけでト
レイを各梁に取り付けることができるので、トレイ間の
距離を短くすることができ、棚段塔の高さを低くするこ
とができ、組立コストも低減することができる。さら
に、周縁梁には、固定部材を利用してトレイを固定する
ので、周縁梁への固定も容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】蒸留塔からなる棚段塔の概略図である。

【図２】１段の棚段を上部から見た概略図である。

【図３】１つの棚段においてトレイを取り付ける前の横
梁および周縁梁の取り付け構造の概略図である。

【図４】横梁における保持構造の分解斜視図である。

【図５】横梁における保持構造の一部を示す平面図であ
る。

【図６】横梁における保持構造の係合部部分における縦
断正面図である。

【図７】横梁における保持構造のボルト部分における縦
断正面図である。

【図８】周縁梁における保持構造の側面図である。

【図９】周縁梁における保持構造の分解斜視図である。

【図１０】固定部材を仮止めした状態の側面図である。

【図１１】トレイの取り付け途中の状態を示す斜視図で
ある。

【図１２】固定部材によりトレイの周縁部を周縁梁に完
全に保持した状態の図である。

【図１３】従来のトレイの保持構造を示す概略平面図で
ある。

【図１４】従来の横梁における保持構造を示す概略側面
図である。

【図１５】従来の小径のトレイの保持構造を示す概略側
面図である。

【符号の説明】

１１ 棚 １２ 入口 １３ 塔頂 １４ 塔底 ２１ 横梁 ２２ 周縁梁 ２３ トレイ ２４ ダウンカマ− ２５ 穴 ４１ ボルト ４２ 切り欠き ４３ 係合部 ４４ ナット ４５ ワッシャー ５０ 固定部材 ５１ ボルト ５２ ナット ５３ 係合凸部 ５４ ワッシャー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の横梁および周縁梁により分割され
   た各領域にトレイを保持して構成された棚を複数段にわ
   たって設けてなる棚段塔において、 横梁は、その上面から突出するよう固定されたボルトを
   有してなり、 トレイは、横梁の上面に位置することとなる周縁部に、
   前記ボルトが通過する切り欠きと、隣接するトレイの周
   縁部の上面に接触してこれを押さえる係合部とを有する
   ことを特徴とする棚段塔。
2. 【請求項２】 請求項１の棚段塔において、トレイは、
   周縁梁の上面に位置することとなる周縁部にボルトが通
   過する穴と、この周縁部を固定する固定部材とを有し、 前記固定部材は、その上面から突出するよう設けた、前
   記トレイの穴を通過するボルトと、このボルトの先端に
   締結したナットと、一端に設けた、周縁梁の下面に当接
   する係合凸部とを有し、 この固定部材の係合凸部とトレイの周縁部とにより周縁
   梁を挟圧することにより、当該トレイの周縁部を保持す
   ることを特徴とする棚段塔。
3. 【請求項３】 複数の横梁および周縁梁により分割され
   た各領域にトレイを保持して構成された棚を複数段にわ
   たって設けてなる棚段塔の組立方法において、 横梁に、その上面から突出するようボルトを固定し、 この横梁の上面に位置することとなる各トレイの周縁部
   に、前記ボルトが通過する切り欠きを設けるとともに、
   隣接するトレイの周縁部の上面に接触してこれを押さえ
   る係合部を設け、 各トレイを、その切り欠きに横梁の前記ボルトが挿入さ
   れ、当該トレイの係合部が隣接するトレイの上面に当接
   するよう配置し、前記ボルトにナットを締結することを
   特徴とする棚段塔の組立方法。
4. 【請求項４】 請求項３の棚段塔の組立方法において、 周縁梁の上面に位置することとなる各トレイの周縁部に
   ボルトが通過する穴を設け、 その上面から突出するボルトと、一端に周縁梁の下面に
   当接することとなる係合凸部とを有する固定部材を設
   け、 各トレイの周縁部における穴に固定部材のボルトを通過
   させ、固定部材の係合凸部が周縁梁に係合しない状態で
   当該ボルトの先端にナットを締結して仮止めし、 この状態で各トレイを周縁梁の上面に位置させた後、固
   定部材のボルトを回転させることにより固定部材を回転
   させてその係合凸部が周縁梁の下面に位置するように
   し、次いでナットを回転させて完全に締結することによ
   り、各トレイの周縁部と固定部材の係合凸部とにより周
   縁梁を挟圧して各トレイを保持することを特徴とする棚
   段塔の組立方法。