DE1525658A1 - Waermeisoliertes Leitungsrohr - Google Patents

Description

Hackethal- Draht- und Kabel-Werke PA 776

Aktiengesellschaft 31.5.66

Wärmeisoliertes Leitungsrohr

Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf allen Gebieten, auf denen Gase oder Flüssigkeiten durch unterirdisch verlegte Leitungen geführt werden. Von besonderer Bedeutung ist die Erfindung auf dem Gebiet des Fernheizungsbaues.

Beim Fernheizungsbau werden die Leitungen für das Heizmedium, z. B. Wasser, zumindest auf den zwischen dem Heizwerk und den zu beheizenden Gebäuden verlaufenden Strecken, gewöhnlich aus Stahlrohren verhältnismäßig kurzer Länge gebaut, die in besonderen Kanälen verlegt und auf der Baustelle verschweißt und isoliert werden müssen. Die kurzen Rohrlängen, deren Durchmesser zwischen 0,012 m und 0,700 m liegen, erfordern eine Vielzahl von Verbindungsstellen·, die sorgfältig ausgeführt werden müssen. Dazu tritt der Aufwand für die Erstellung der Kanäle, die betoniert und mit Hauben oder dgl. abgedeckt werden müssen. In Gebieten mit hohem Grundwasserstand bringt der Bau der Kanäle, die in einer gewissen Mindesttiefe liegen müssen, zusätzliche Schwierigkeiten mit sich. Besonders schwierig ist dabei die Abdichtung gegen Grundwasser und die Beherrschung der thermischen Ausdehnung der Leiter. Hierzu werden Kompensatoren der verschiedensten Art und Krümmer verwendet.

Bei der Leitung tiefgekühlter, Medien, wie ζ. B. verflüssigter Gase, ist man, ausgehend von den bekannten Hochfrequenzkoaxialkabeln mit hohlem Innenleiter (D.B. Mann: Air Dielectric Coaxial Cables as Cryogenic Transfer Lines, Cryogenics, Juni 1°·63_> Seite iOö/109), dazu übergegangen, Koaxialleitungen mit Stützwendeln als Abstandshalter zu entwickeln, bei denen der Zwischenraum zwischen den Rohren evakuiert wird. Zwar wird dabei das Vakuum durch das Ausfrieren der Restgase an dem kalten Leiter verbessert,

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jedoch ist damit ein großer Aufwand für die Prüfung der koaxialen Rohre in der Fertigung und die Vakuumerzeugung und -haltung im Betrieb verbunden, weil die mittlere freie Weglänge der Restgase schon bald in die Größenordnung des Abstandes der Rohre kommt und deswegen starke Pumpen in kurzen Abständen an der Leitung vorgesehen werden müssen. Dies gilt besonders, wenn die Stützwendel den zu evakuierenden Hohlzylinder in eine Hohlwendel unterteilt, deren Gesamtlänge dann wesentlich größer ist als die Länge der die Hohlwendel begrenzenden Rohre.

Die Anwendung einer vakuumisolierten Leitung ist darüber hinaus für die Leitung erwärmter Medien nicht vorteilhaft, weil die Er- ^ wärmung der Leitung die an der Außenwand des Rohres adsorbierten Restgase freisetzt. Dies würde einen noch höheren Aufwand für die Vakuumhaltung voraussetzen, wollte man ein Ausheizen des Rohres kurz vor dem Einbau in das Außenrohr unter entsprechenden.Einbaubedingungen vermeiden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein wärmeisoliertes Leitungsrohr zum Verlegen in Erde und auch obererdig und zur Leitung von vorzugsweise gegenüber der Umgebung erwärmten Gasen oder Flüssigkeiten, das sich von den bisher bekannten dadurch unterscheidet, daß zwei im wesentlichen koaxial verlaufende metallische Rohre mit schraubenförmiger oder balgeiiförmiger WeI-fe lung vorhanden sind, von denen das Innenrolir als die eigentliche Leitung dient und zwischen denen sich eine thermisch isolierende Schicht befindet und daß das Außenrohr an seiner Außenseite eine mechanisch und korrosionshemmend wirkende Schicht aufweist.

Die besonderen Vorteile des Leitungsrohres nach der Erfindung sind darin zu sehen, daß es kontinuierlich in großen Längen hergestellt und wie ein elektrisches Kabel auf Trommelnin abgemessener Länge versandt werden kann. Die thermische Isolierung auf der Baustelle entfällt ebenso wie die Verbindungsstellen. Der für etwaige Kanäle erforderliche Aufwand wird mindestens stark vermindert. Unter günstigen Umständen kann auf die Kanäle ganz verzichtet

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werden und die bei der Verlegung von elektrischen Erdkabeln bekannte Technik angewandt werden. Die thermisch bedingten Längenveränderungen brauchen weder beim Aufbau der Leitung in der* Schichtenfolge noch bei der Verlegung berücksichtigt zu werden, weil die Wellung der Rohre diese in sich selbst ausgleicht» Auch ist die Behinderung durch hohen Grundwasserstand mindestens stark vermindert, weil das Wasser nicht in die Isolation selbst eindringen kann*

Unter gewissen Bedingungen kann es ausreichen, wenn das Innenrohr hinsicirtlich Festigkeit und Dichtigkeit den an eine Leitung für Gase und Flüssigkeiten zu stellenden Anforderungen entspricht und das Außenrohr nur als mechanischer Schutz und Stütze für die isolierende Schicht dient. Jedoch ist es allgemein von Vorteil, auch das Außenrohr nach den für das Innenrohr geltenden Anforderungen herzustellen. Mit besonderem Vorteil verwendet man Rohre, die aus einem Metallband mit Längs- oder Wendelnaht geschweißt sind.

Wegen der günstigeren Strömungsverhältnisse und der geringeren Neigung zu Korrosionen wird für das Innenrohr Kupfer bevorzugt. Das Material des Außenrohres wird sich weitgehend nach den Umgebungsverhäitnissen richten. Zeigen diese z. ß. eine geringe Verkehrsbelastung, so trird man auch für das Außenrohr Kupf ei" nehmen. Andernfalls kann Stahl verwendet werden, jedoch ist dann stets eine besondere Korrosionsschutzschicht vorzusehen.

Zu einer besonders handlichen Ausführung gelangt man, wenn, die thermisch isolierende Schicht vorwiegend aus Schaumstoff, z. -"B. aus Polyurethan, besteht.

Um bei der Fertigung und bei der Verlegung die zentrische Lage der Rohre sicherzustellen, kann zwischen den Rohren eine den Abstand der tolire bestinnende Stütztendel vorgesehen werden.

Da an sich auch LuTt in einer Schichtdicke, die die: Konvektion unterdrüclc-t, ein gutes thermisches Isoli ervermogen besitzt,

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brauchte nicht der ganze zwischen den Rohren befindliche Raum mit Schaumstoff ausgefüllt zu sein. Um jedoch eine gute Längsdichtigkeit der Isolierschicht zu erhalten, wird vorteilhaft der ganze zwischen den Rohren befindliche Raum einschließlich der Wellung von dem Schaumstoff oder diesem und der Wendel ausgefüllt. ,

Bei Leitungen, deren Rohre mit einer Stützwendel zentriert werden, kann der Schaumstoff in Form von zwischen die Wendel gewickelten Bahnen vorgesehen werden, auch ist in diesem Fall die Möglichkeit gegeben, an Stelle von Schäumstoffbahnen solche aus Glasfasern zu verwenden.

Die mechanisch und korrosionshemtnend wirkende Schutzschicht besteht mit Vorteil aus einem in der Wärme zähflüssigen Korrosions-Schutzmittel, z. B. auf Bitümenbasis, und einem, gegebenenfalls unter Zwischenfügung einer Folie, darüber befindlichen Schlauch aus Polyvinylchlorid.

Die Figur zeigt in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Leitungsrohres gemäß der Lehre der Erfindung.

Das Innenrohr 1 besteht aus Kupfer. Es ist aus einem Band zum Rohr geformt, bei 2 stumpf verschweißt und anschließend gewellte worden. Auf das Innenrohr i ist eine Stützwendel 3 aufgewickelt. Das Außenrohr 4 ist nach der gleichen Technik hergestellt wie das Innenrohr 1. Der Raum zwischen dem Innenrohr 1 und dem Außenrohr k ist, soweit er nicht von der Stützwendel 3 in Anspruch genommen wird, durch die aus Schaumstoff bestehende thermische Isolierschicht 5 ausgefüllt. Auf dem Außenröhr k, das aus Kupfer oder Stahl hergestellt ist, befindet sich eine Korrosionsschutzschicht 6 und über dieser ein Mantel. 7 aus Polyvinylchlorid. Zwischen der Korrosionsschicht 6 und dem Mantel 7 kann noch eine Folie- vorgesehen werden, die die Wgichmacherwanderung verhindert.

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Bei'einer anderen Aus führüngs form des erfindungsgemäßen Leitungsrohres ist die thermisch isolierende Schicht durch Abschottung des Zwischenraumes in mindestens annähernd konvekt.xons.freie Luftkammern dargestellt. Die Abschottung erfolgt mit besonderem fertigungstechnischen Vorteil durch auf das Innenrohr aufgesetzte und aus schlecht "wärmeleitendem S-^off bestehende Fremdkörper, z. B. mit Halbschaleiip-rof.il."

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Claims (11)

Hackethai- Draht- und Kabel-Werke PA 776 Aktiengesellschaft # 31. 5. P at e η t a η s ■ ρ r tic he

1. Wärmeisoliertes Leitungsrohr zur Verlegung in Erde oder auch außerhalb der Erde und zur Leitung von vorzugsweise gegenüber der Umgebung erwärmten Gasen oder Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im wesentlichen, koaxial verlaufende metallische Bohre mit schrauben- oder foalgenfb'rmiger Wellung vorhanden sind, von denen das Innenrohr als die eigentliche Leitung dient und zwischen denen sich eine vorwiegend aus Schaumstoff, z. Bv aus Polyurethan, bestehende thermisch isolierende Schicht befindet und daß das Außenrohr an seiner Außenseite eine mechanisch und korrosionshemmend wirkende Schutzschicht aufweist.

2. Leitungsrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Innenrohr, vorzugsweise aber beide Rohre, aus einem Metallband mit Längs- oder Wendelnaht geschweißt sind.

3· Lgitungsrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr aus Kupfer, das Außenrohr aus Kupfer öder Stahl mit einer Korrosionsschutzschicht besteht.

k. Leitungsrohr nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die thermisch isolierende Schicht vorwiegend aus Schaumstoff, z. 3. aus Polyurethan, besteht.

5· Leitungsrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Schaumstoff eine den Abstand der Rohre bestimmende Stützwendel zwischen den Rohren vorhanden ist.

6. Leitungsrohr nach Anspruch 4 oder 5j dadurch gekennzeichnet, daß der ganze zwischen den Rohren befindliche Raum einschließlich

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der Wellung von dem Schaumstoff oder diesem und der Wendel ausgefüllt ist.

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7· Leitungsrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff aus zwischen die* Stützwendeln gewickelten Baiinen bestellt.

8. Leitungsrohr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Schaurastoffbahnen solche aus Glasfaser treten.

<?. Leitungsrohr nach Anspruch 1 bis 3 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die thermisch isolierende Schicht M durch Abschottung dies Zwischenraumes in mindestens annähernd lconvekt ions freie Luftkaminern dargestellt ist.

10, Leitungsrohr nach Anspruch 9i dadurch gekennzeichnet, daß die Abschottung durch auf das Innenrohr aufgesetzte und aus schlecht wärmeleitendem Stoff bestehende Formkörper, 2. B. «ixt Halbschalenprof il, erfolgt,

11. ,Leitungsrohr nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische und korrosiönshemmend wirkende Schutzschicht aus einem in der Wärme zähflüssigen KorrOsionsschutzmittel, z. B. auf Bitumenbasis, und einem, gegebenenfalls unter Zwischenfügung einer Folie, darüber befindliehen Schlauch aus Polyvinylchlorid besteht.

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