BR102013028082B1 - Sistema de isolamento térmico para tubulações, conexões, acessórios, tanques e equipamentos - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE ISOLAMENTO TÉRMICO PARA TUBULAÇÕES, CONEXÕES, ACESSÓRIOS, TANQUES E EQUIPAMENTOS, um sistema que pode ser aplicado para isolamento térmico em tubulações, conexões, acessórios, tanques e equipamentos, seja isolamento de partes aquecidas ou frias. O presente sistema utiliza painéis refletivos (2) com bolhas de ar, exclusivos desse sistema, os quais são caracterizados pela baixa condutividade e alta eficiência no isolamento térmico, sendo que suas partes são pré-fabricação para posterior instalação, agilizando o processo de montagem e mantendo o revestimento padronizado, com rapidez e segurança, seja para tubulações, conexões, acessórios, tanques e equipamentos. Além disso, é 100% Reciclável, autossustentável, não si encharca de água, óleo, germes e bactérias, é reutilizável e, portanto, não agride o meio ambiente. Ele é constituído por capas retas (1) com dupla parede contendo várias camadas de painéis refletivos (2) com bolhas de ar, células (3) para revestimento de válvulas, capas curvas (4) para conexões curvas e dispositivos distanciadores (5), além de outras peças que são necessárias para o isolamento completo de partes aquecidas ou frias.

Description

[001] O presente relatório descritivo de patente de invenção do “SISTEMA DE ISOLAMENTO TÉRMICO PARA TUBULAÇÕES, CONEXÕES, ACESSÓRIOS, TANQUES E EQUIPAMENTOS” refere-se a um sistema composto por capas (1) com dupla parede contendo várias camadas de painéis refletivos (2) com bolhas de ar, podendo ainda estas capas receber outros tipos de material isolante, como lã de rocha, fibra de vidro, espuma de poliuretano, etc. As capas retas (1) contendo os painéis refletivos (2) com bolha de ar para revestimento de tubulações se apresentam em forma de calhas, compreendendo duas peças, as quais são unificadas uma na outra sobre a tubulação, podendo receber o travamento com abraçadeiras de fecho rápido, com parafusos, arrebites ou outros tipos de dispositivos. Para revestimento de tanques e equipamentos cilíndricos, as calhas são construídas de acordo com o diâmetro necessário, obedecendo ao mesmo princípio de preenchimento com material isolante e distanciamento entre painéis, podendo ainda estas capas ser construídas por várias peças que, unificadas, consiga-se revestir todo diâmetro necessário. Além disso, o sistema possui células (3) para revestimento de válvulas, capas curvas (4) para conexões curvas, dispositivos distanciadores (5) que mantem as capas (1) afastadas das áreas a serem revestidas e isoladas termicamente, e ainda, outras peças que são necessárias para o isolamento completo de partes aquecidas ou frias.

[002] O campo de aplicação desta patente é o dos isolamentos térmicos de tubulações, conexões, acessórios, tanques e equipamentos, seja isolamento de partes aquecidas ou frias.

[003] Como é do conhecimento dos habilitados nesta técnica, existem vários tipos de isolantes térmicos para alta e baixa temperatura, são denominados fibrosos rígidos e refletivos, sendo alguns bem conhecidos como: lã de rocha, fibra de vidro, silicato de cálcio poliuretano, perlita, espumas elastoméricas e espuma com a superfície refletiva, esta ultima muito usada na isolação térmica e acústica de telhados e na construção civil, porém, todos eles têm certo limite de aplicação como faixa de temperatura, barreira de vapor e resistência mecânica.

[004] Os isolantes térmicos fibrosos e rígidos atuam praticamente da mesma forma, considerando apenas um dos três modos de transferência de calor, ou seja, a condução térmica. Estes isolantes são aplicados diretamente na superfície a ser isolada em forma de calha meia cana, painéis ou manta, sobrepostos por uma proteção mecânica, podendo ser chapa de alumínio corrugado, alumínio liso, aço inox ou termoplástico, mudando apenas o fator de condutividade e faixa de temperatura de aplicação de cada produto.

[005] Já os sistemas refletivos levam em consideração os elementos de transferência de calor. Eles são compostos, basicamente, por uma estrutura central com baixo fator de condutividade térmica e revestida em ambas as faces com folhas de alumínio puro que refletem até 97% do calor de irradiação emitido e, geralmente, não são usados para isolamento térmico de tubulações e equipamentos por ter limite de temperaturas reduzidos.

[006] O fato é que todo isolamento térmico é caracterizado pelo revestimento das tubulações, conexões, acessórios, tanques e equipamentos, realizado pela sobreposição de camadas de materiais, sejam metálicos ou não, refletivos ou não, porém, todos os painéis encontrados no estado da técnica apresentam-se em formato simples, como uma folha de material, planas ou curvas e sem recortes especiais.

[007]A pesquisa realizada aponta 07 processos que compõem o Estado da Técnica, diferentemente do sistema pleiteado, todos eles utiliza materiais isolantes inseridos nos espaços vazios entre a parte interna e externa que reveste seus componente, os quais são descritos a seguir: Processo n° US 2011197987 - um sistema de isolamento térmico de tubulações que utiliza um material isolante denominado aerogel. Nesse sistema há um espaço anular entre a parte interna e externa à tubulação, com material isolante comprimido. Nos painéis de distribuição do calor há bolsas conformadas com aerogel, como se fosse uma colmeia preenchida com aerogel; Processo n° US 2009301596 - apresenta um método de fornecimento de um conjunto tubo-em-tubo isolado, que inclui uma camada de isolamento térmico de um sólido altamente poroso formado a partir de um gel. O sólido altamente poroso tendo poros menores que 100 nanômetros, sendo que a camada de isolamento térmico fica em torno do tubo interno e a superfície externa; Processo n° GB 2441636 - apresenta um painel isolante flexível, ou mais especificamente, uma cortina térmica para uma câmara frigorífica, constituída por um painel termicamente isolante flexível, com uma camada (9) de material de bolha que incorpora uma multiplicidade de bolhas de gás; uma camada (11) de material de fibra oca; e camadas de folha de metal; Processo n° US 2013186504 - apresenta uma primeira camada de isolamento de um aerogel é enrolada em torno do tubo de serviço, com uma luva metálica é enrolada em torno da primeira camada de isolamento, de modo que uma força compressiva seja exercida no aerogel dentro da luva; Processo n° WO 2006074463 - apresenta um método para isolar termicamente uma linha de fluxo, caracterizado pelo fato de que compreende: uma linha de fluxo; um tubo transportador externo que está concentricamente alinhado com o tubo de fluxo de modo a criar um espaço anular entre a linha de fluxo e o tubo transportador, em que o espaçador está nesse espaço anular, com um material de aerogel que preenche substancialmente os volumes vazios; Processo n° EP 0448576 - apresenta um método de superfícies de isolamento térmico de alta temperatura, caracterizado pelo fato de que compreende a montagem de um invólucro a uma distância da superfície a ser isolada, e o enchimento do espaço entre a superfície e o invólucro com elementos de isolamento separados, cada elemento consistindo em uma cobertura de um material resistente ao calor contendo material de fibra mineral solta; e Processo n° NL 8201669 - apresenta um tubo conduíte de parede dupla com isolamento térmico, composto por dois tubos corrugados metálicos concêntricos com costura longitudinal soldada, o tubo interno servindo para a passagem do meio e o espaço entre o tubo interno e o tubo externo, sendo este espaço preenchido com um material isolante térmico em que cada um dos dois tubos concêntricos (2,3) são uniformemente ondulados em todo o seu comprimento por meio de uma fileira de ranhuras anulares em forma de canal paralelas (4,5).

[008] Portanto, observando os problemas encontrados no Estado da Técnica, os inventores desenvolveram o “SISTEMA DE ISOLAMENTO TÉRMICO PARA TUBULAÇÕES, CONEXÕES, ACESSÓRIOS, TANQUES E EQUIPAMENTOS”, que utiliza painéis refletivos (2) com bolhas de ar, exclusivos desse sistema, os quais são caracterizados pela baixa condutividade e alta eficiência no isolamento térmico. Este sistema pode ter suas partes pré-fabricação para posterior instalação, agilizando o processo de montagem e mantendo o revestimento padronizado, com rapidez e segurança, seja para tubulações, conexões, acessórios, tanques e equipamentos. Conforme a estrutura dos equipamentos a serem revestidos, basta que as capas sejam fabricadas nos diâmetros necessários, podendo ser construídas em meia cana ou composta por três, quatro ou mais partes curvas, as quais se integram após a montagem. Dentre estas e outras vantagens, vale ressaltar as seguintes: a) Aplicação do mesmo tipo de painel refletivo (2) com bolhas de ar em tubulações, tanques e equipamentos; b) Aplicação do mesmo produto em alta e baixa temperatura; c) É 100% Reciclável, atendendo a ISO 14000; d) É auto sustentável; e) Possui alta eficiência térmica; f) Não si encharca de água, óleo, germes e bactérias; g) É reutilizável; h) Não libera fibra nem pó; i) Não irrita a pele do colaborador/montador; j) Não agride o meio ambiente; e l) Possui baixo custo.

[009] Para melhor compreensão da presente invenção, é feita a seguir uma descrição detalhada da mesma, fazendo-se referências aos desenhos anexos, onde a: Figura 01 representa um tubo com um corpo linear do presente sistema de isolamento térmico; Figura 02 representa a vista frontal do conjunto que constitui o isolamento térmico; Figura 03 uma célula (3) para revestimento de válvula, montada na respectiva válvula; Figura 04 representa um tubo curvo com um corpo curvo do presente sistema de isolamento térmico; Figura 05 representa uma lâmina do painel refletivo (2) com bolhas de ar; Figura 06 é a vista lateral de uma lâmina do painel refletivo (2) com bolhas de ar; Figura 07 representa uma lâmina do painel refletivo (2) com bolhas de ar, calandrada; Figura 08 representa um dispositivo distanciador (5); Figura 09 é uma vista isométrica de um par de capas retas (1) acopladas e com painéis refletivos (2); Figura 10 é uma vista isométrica de um par de capas retas (1) acopladas e sem painéis refletivos (2); Figura 11 representa um par de capas retas (1) desacopladas, com um dispositivo distanciador (5); Figura 12 representa um tubo com um dispositivo distanciador (5); Figura 13 representa um tubo com um dispositivo distanciador (5) e uma capa reta (1) posicionada na parte inferior.

[010] Como podemos observar nos desenhos anexados, o “SISTEMA DE ISOLAMENTO TÉRMICO PARA TUBULAÇÕES, CONEXÕES, ACESSÓRIOS, TANQUES E EQUIPAMENTOS” é composto por capas retas (1) com dupla parede contendo várias camadas de painéis refletivos (2) com bolhas de ar, células (3) para revestimento de válvulas, capas curvas (4) para conexões curvas e dispositivos distanciadores (5), além de outras peças que são necessárias para o isolamento completo de partes aquecidas ou frias.

[011] As capas retas (1) são peças em forma de calhas compostas por duas ou mais partes, construídas com dupla parede, que se encaixam perfeitamente formando um corpo cilíndrico. Elas podem ser unificadas por abraçadeiras de fecho rápido, parafusos, arrebites ou outros tipos de dispositivos. Estas capas possuem um vazio entre suas paredes o qual é preenchido pelos painéis refletivos (2) com bolhas de ar, podendo ainda ser substituídos por outros produtos isolantes, como lã de rocha, fibra de vidro, espuma de poliuretano, etc. Ao longo do corpo das capas (1) podem ser fixadas peças de reforço estrutural.

[012] Os painéis refletivos (2) são confeccionados por duas finas camadas de material, podendo ser alumínio ou outro tipo apropriado, onde são construídos centenas de rebaixos arredondados em cada camada, as quais são unificadas na posição oposta uma da outra, de modo que os rebaixos arredondados formem bolhas de ar (B) em toda extensão do painel. Este painel recebe a construção de frisos (6) que irão distanciá-los uns dos outros, e são moldados de acordo com o formato da capa na qual será colocado. As capas são preenchidas com quantos painéis forem necessários para obtenção do isolamento térmico desejado.

[013] As células (3) para revestimento de válvulas são cortes especiais em material metálico, constituindo-se uma capa que reveste toda válvula, inclusive a base do castelo da válvula. Em seu interior são colocados os painéis refletivos (2) com bolhas de ar para obtenção do isolamento térmico.

[014] As capas (4) para revestimento das conexões curvas são estruturas curvas, compreendendo duas partes que são unificadas através abraçadeiras de fecho rápido, parafusos, arrebites ou outros tipos de dispositivos. Estas capas curvas (4) são desenvolvidas de acordo com as conexões curvas de uma tubulação e são preenchidas pelos painéis refletivos (2) com bolhas de ar para obtenção do isolamento térmico.

[015] Os dispositivos distanciadores (5) para tubulações são anéis circulares, dotados de dentes nas partes interna e externa para reduzir as partes de contato com a tubulação e a transmissão de calor para as capas, além de possuírem furos que servem para reduzir a área de condução. Eles possuem um corte que permite sua colocação nos tubos e servem para suportar as capas do sistema de isolamento térmico.

[016] A montagem de um sistema de isolamento desse tipo inicia-se com a identificação da estrutura a ser isolada, seja, tubulações, tanques ou equipamentos, faz-se o projeto calculando a necessidade de material e partes componentes, as quais são fabricadas em processos industriais e nas dimensões padronizadas pelo mercado. No caso das tubulações é necessário saber quantos metros de tubos retos a mesma possui, quantas curvas, quantas válvulas, etc. De acordo com a dimensão da tubulação, as peças são fabricadas obedecendo um padrão já estabelecido para cada diâmetro de tubo. As capas já saem da fábrica com o preenchimento dos painéis refletivos (2) com bolhas de ar, sendo necessário apenas a colocação dos distanciadores (5) da tubulação e o encaixe das capas que revestem as partes da tubulação. As células (3) para válvulas e as capas curvas (4) também são pré-fabricadas e montadas rapidamente na tubulação.

[017] O “SISTEMA DE ISOLAMENTO TÉRMICO PARA TUBULAÇÕES, CONEXÕES, ACESSÓRIOS, TANQUES E EQUIPAMENTOS” apresenta novidade, atividade inventiva, aplicação industrial em sua concepção e produção, de modo que requeremos a patente de privilégio de invenção para o mesmo.

Claims (6)

1 - “SISTEMA DE ISOLAMENTO TÉRMICO PARA TUBULAÇÕES, CONEXÕES, ACESSÓRIOS, TANQUES E EQUIPAMENTOS”, CARACTERIZADO pelo fato de ser compreender capas retas (1) com dupla parede, painéis refletivos (2) com bolhas de ar, células (3) de revestimento de válvulas, capas curvas (4) de revestimento das conexões curvas e dispositivos distanciadores (5), de modo que as capas retas (1) seriam utilizadas para isolar tubos retos; as células (3) de revestimento de válvulas seriam utilizadas para isolar as próprias válvulas; e as curvas (4) seriam utilizadas para conexões curvas; tais capas seriam constituídas por duas peças com estruturas internas e externas, sendo essas peças encaixáveis entre si; dentro dessas capas seriam colocadas as camadas de painéis refletivos (2) com dispositivos distanciadores (5) em forma de flanges dotadas de furos para diminuir a condução da temperatura entre as partes do isolamento; os painéis refletivos seriam constituídos por placas metálicas com pequenas bolhas em série, formadas por pequenas conchas conformadas em placas distintas, bolhas estas que seriam compostas pela junção de duas placas com as conchas em posição invertida.

2 - “SISTEMA DE ISOLAMENTO TÉRMICO PARA TUBULAÇÕES, CONEXÕES, ACESSÓRIOS, TANQUES E EQUIPAMENTOS”, conforme reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato das capas retas (1) serem peças em forma de calhas compostas por duas partes, sendo que tais capas (1) se encaixam formando um corpo cilíndrico, fechadas por encaixe, abraçadeiras de fecho rápido, parafusos ou arrebites.

3 - “SISTEMA DE ISOLAMENTO TÉRMICO PARA TUBULAÇÕES, CONEXÕES, ACESSÓRIOS, TANQUES E EQUIPAMENTOS”, conforme reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo dos painéis refletivos (2) possuírem frisos (6) que irão distanciá-los uns dos outros, e também serem moldados de acordo com o formato da capa na qual será colocado.

4 - “SISTEMA DE ISOLAMENTO TÉRMICO PARA TUBULAÇÕES, CONEXÕES, ACESSÓRIOS, TANQUES E EQUIPAMENTOS”, conforme reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato das células (3) de revestimento das válvulas serem dotadas de cortes especiais em material metálico, constituindo-se uma capa que reveste toda válvula, inclusive a base do castelo da mesma.

5 - “SISTEMA DE ISOLAMENTO TÉRMICO PARA TUBULAÇÕES, CONEXÕES, ACESSÓRIOS, TANQUES E EQUIPAMENTOS”, conforme reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato das capas (4) de revestimento das conexões curvas serem estruturas curvas, compreendendo duas partes que são unificadas através abraçadeiras de fecho rápido, parafusos, arrebites ou outros tipos de dispositivos, sendo que estas capas curvas (4) são desenvolvidas de acordo com as conexões curvas de uma tubulação.

6 - “SISTEMA DE ISOLAMENTO TÉRMICO PARA TUBULAÇÕES, CONEXÕES, ACESSÓRIOS, TANQUES E EQUIPAMENTOS”, conforme reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato dos dispositivos distanciadores (5) serem anéis circulares, dotados de dentes nas partes interna e externa que reduzem as partes de contato com a tubulação e a transmissão de calor, e um corte que possibilita sua abertura e colocação nos tubos.

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