CN108139016B - 制造预绝热管的方法和系统以及预绝热管 - Google Patents

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Abstract

用于制造预绝热管的方法，包括：将一定长度的套管(10)插入引导通道(110)中，该引导通道(110)具有前端(111)和后端(112)；将所述一定长度的套管(10)固定在所述引导通道(110)中；提供一定长度的绝热内管(20)的第一端(21)，所述一定长度的绝热内管包括由至少一层可压缩的绝热材料(26)围绕的一定长度的内管；在所述引导通道的所述前端，将所述一定长度的绝热内管(20)的所述第一端插入所述一定长度的套管；至少在所述一定长度的套管(10)的内部，围绕被插入的所述一定长度的绝热内管(20)的第一端施加过压；以及将所述一定长度的绝热内管(20)的所述第一端移动到所述引导通道(110)的所述后端；其中所述过压使得所述至少一层绝热材料(26)被径向地压缩；移除所述过压，以将所述一定长度的绝热内管(20)固定在所述一定长度的套管(10)中，以形成所述预绝热管。

Description

制造预绝热管的方法和系统以及预绝热管
技术领域
本发明的技术领域涉及制造预绝热管的方法和系统，并且涉及通过这种方法获得的预绝热管。特定的实施例涉及制造用于加热、清洁和冷却应用的预绝热管的方法和系统。
背景技术
众所周知，在刚性套管中设置绝热内管，以获得预绝热的管道。
存在各种“牵引-穿过”(pull-through)的方法，其中通过牵引将预绝热管布置在套管中。但是，已知的方法只能用于长度有限的管道。
其他的方法在绝热内管上使用套管的共挤压技术。这种方法具有缺点，该缺点会导致预绝热管具有有限的弯曲半径。
发明内容
本发明的实施例的目的是提供制造预绝热管的改进的方法和系统，该方法和系统允许制造长柔性预绝热管。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于制造预绝热管的方法。该方法包括将一定长度的套管插入具有前端和后端的引导通道中；将所述一定长度的套管固定在所述引导通道中；提供一定长度的绝热内管的第一端，所述一定长度的绝热内管包括一定长度的内管，该一定长度的内管由至少一层绝热材料围绕；在所述引导通道的所述前端，将所述一定长度的绝热内管的所述第一端插入所述一定长度的套管；在所述一定长度的套管的内部，至少围绕被插入的一定长度的绝热内管的第一端施加过压；将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端；以及移除所述过压，以将所述一定长度的绝热内管固定在所述一定长度的套管中，以形成预绝热管。过压使得所述至少一层绝热材料被径向地压缩。
根据第二方面，提供了一种制造预绝热管的系统，该系统包括：引导通道、固定装置、压力产生装置和移动装置。引导通道配置为用于接收一定长度的套管，并且该引导通道具有前端和后端。固定装置配置为用于将一定长度的套管固定在引导通道中。压力产生装置配置为，当在所述引导通道的所述前端将一定长度的绝热内管的第一端插入所述一定长度的套管时，至少在一定长度的套管的内部施加过压。一定长度的绝热内管包括一定长度的内管，该一定长度的内管由至少一层绝热材料围绕。移动装置配置为用于将所述第一端移动到所述引导通道的所述后端。
根据第三方面，提供了一种预绝热管，特别是根据本发明的方法制造的预绝热管，该预绝热管包括由套管围绕的绝热内管。绝热内管包括一定长度的内管，该一定长度的内管由至少一层绝热材料围绕。绝热材料被径向地弹性压缩并且与套管接触。
实施例尤其基于本发明的见解，即通过在施加过压以围绕内管压缩绝热材料的同时，移动套管中的内管，并且通过将套管固定在引导通道中，使得绝热内管可以更加容易地移动，并且可以避免损坏绝热材料。通过这种方式，使得70米或更长长度的预绝热管成为可能。而且，该方法可以容易地适用于各种直径和各种厚度以及不同类型的绝热材料的管道。而且，该方法可以被中断而不影响制造的预绝热管的质量。
根据示例性实施例，套管具有光滑的内表面和波纹的外表面。优选地，套管是双壁管，沿轴向方向看，具有波纹外壁和平直的内壁。这将允许预绝热管具有小的弯曲半径，因为绝热材料可以在弯曲过程中滑过套管光滑的内表面。
根据示例性实施例，预绝热管的长度大于50m，优选地，大于70m。
根据示例性实施例，绝热内管包括包含在芯中的至少两个内管，所述至少一层绝热材料围绕所述芯。
根据示例性实施例，绝热内管包括与内管相邻的轴向延伸的线缆，其中具有线缆的内管被至少一层绝热材料围绕。
根据示例性实施例，预绝热管具有以下特征中的任何一个或多个：套管具有在50mm至250mm之间的外径；内管具有20mm至125mm之间的外径；内管具有1mm至10mm之间的壁厚；至少一层绝热材料具有10mm至70mm之间的厚度；绝热材料具有低于0.050W/mK的λ值；套管、内管和至少一个绝热层具有大于50m的长度。
根据示例性实施例，绝热材料是微孔泡沫，例如微孔聚乙烯泡沫。优选地，绝热材料以片材的形式施加在内管周围。
根据该方法的示例性实施例，引导通道是管状通道，并且过压也施加在引导通道中，所述一定长度的套管外。通过在套管内外均施加过压，避免了套管(通常为刚性管)的膨胀和/或损坏。
根据示例性实施例，该方法还包括在绝热内管和引导通道的入口之间密封引导通道的前端。优选地，通过配置为产生气垫的密封方式来提供前端的入口的密封，该气垫使得密封能够以低摩擦量来执行。
根据示例性实施例，通向引导通道的入口包括透明部分，所述部分配置为使得操作者能够在绝热内管移入一定长度的套管之前看到绝热内管。以这样的方式，如果绝热内管没有按要求进入套管，操作者可以监控到该过程并采取适当的措施。
在示例性实施例中，提供一定长度的绝热内管的第一端，包括密封所述第一端，例如通过在所述第一端上设置夹具并围绕第一端施加胶带。本领域技术人员理解可以使用其他的密封方式。
在示例性实施例中，该方法还包括：在将一定长度的套管固定在引导通道中之后，并且在将一定长度的绝热内管插入一定长度的套管之前：在引导通道的后端提供线缆；所述线缆具有第一端和第二端；所述线缆比引导通道的长度长；将所述线缆的所述第一端穿过所插入的一定长度的套管的内部从后端移动到前端。优选地，将一定长度的绝热内管插入所述一定长度的套管中，包括：在前端处，将一定长度的绝热内管的第一端连接到所述线缆的所述第一端；以及通过从所述后端牵引线缆的第二端，穿过所述一定长度的套管的加压内部，将所述第一端从所述前端移动到所述后端。优选地，将一定长度的绝热内管的第一端连接到线缆还包括密封所述第一端。
在示例性实施例中，线缆的第一端连接到内连接件，该内连接件成形为用于穿过一定长度的外套管的内部移动；并且所述线缆的所述第一端穿过被插入的一定长度的套管的内部的移动包括：抽吸所述内连接件，使其穿过被插入的一定长度的套管的内部从所述后端到所述前端。
在示例性实施例中，将一定长度的绝热内管插入所述一定长度的套管中包括：将一定长度的绝热内管的第一端固定到夹具，该夹具成形为用于穿过一定长度的套管移动；以及用于穿过所述一定长度的套管的加压内部，将所述夹具从所述前端移动到所述后端。优选地，使用线缆将夹具从前端牵引到后端。
在示例性实施例中，将一定长度的套管插入到引导通道中包括：在引导通道的后端设置线缆；所述线缆具有第一端和第二端；所述线缆比引导通道的长度长；将所述线缆的所述第一端穿过所述引导通道从所述后端移动到所述前端；将一定长度的套管的第一端连接到所述线缆的所述第一端；通过从所述后端牵引线缆的第二端，穿过所述引导通道，将所述第一端从所述前端移动到所述后端。这样的实施例对于长的引导通道很有效。在优选实施例中，所述线缆的第一端连接到套连接件；并且所述线缆的所述第一端的移动包括：将所述套连接件从所述后端抽吸到所述前端；并且将一定长度的套管的第一端连接到所述线缆的所述第一端包括：将所述套连接件连接到所述线缆的所述第一端。
在示例性实施例中，插入一定长度的套管包括：从线圈上开卷一定长度的套管，并切掉所述一定长度的套管。
在示例性实施例中，该方法还包括：在将所述一定长度的绝热内管的第一端移动到所述引导通道的后端的同时：开卷内管；在开卷所述内管的同时，围绕所述内管包裹至少一层绝热材料。
在示例性实施例中，该方法还包括：在将一定长度的绝热内管的第一端移动到所述引导通道的后端期间，测量表示力的值，该力是将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端所需的；并且根据测量值调节所施加的过压。通过这种方式可以调节绝热内管的绝热材料的径向压缩。
在示例性实施例中，该方法还包括：在将一定长度的绝热内管的第一端移动到所述引导通道的后端期间，测量表示力的值，该力是将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端所需的；并且当测量值高于预定值时，发出报警信号和/或停止移动。这样的报警信号可以表示密封件不再正常工作，然后操作员可以解决该问题。前述实施例的调节也可以包括在本实施例中。
在该系统的示例性实施例中，引导通道是管状通道，并且连接压力产生装置，以在所述引导通道中，在所述一定长度的套管的外部以及所述一定长度的套管的内部均施加所述过压。
在示例性实施例中，该系统还包括：密封装置，其配置为用于在绝热内管和引导通道的入口之间形成密封件，同时将所述一定长度的绝热内管的所述第一端从所述前端移动到所述引导通道。密封装置可以包括用于在绝热内管周围产生密封气垫的装置，使得密封以低摩擦量执行。
在示例性实施例中，该系统还包括：具有线缆的绞盘，该线缆具有第一端和第二端；所述线缆比引导通道的长度长；所述第二端连接到所述绞盘；线缆移动装置，其将所述线缆的第一端穿过被插入的一定长度的套管的内部从后端移动到前端；以及电机，其用于驱动所述绞盘，以牵引线缆的第二端，以将线缆的第一端从前端移动到后端，以在一定长度的套管中牵引一定长度的绝热内管。
在示例性实施例中，该系统还包括：内连接件，其配置为连接到线缆的第一端，并且成形为穿过一定长度的外套管的内部移动；其中所述线缆移动装置包括：抽吸装置，其配置为穿过被插入的一定长度的套管，将所述内连接件从所述后端抽吸到所述前端。
在示例性实施例中，该系统还包括：夹具，其配置为夹持一定长度的绝热内管的第一端，并且成形为穿过一定长度的外套管的内部从前端移动到后端。
在示例性实施例中，该系统还包括：控制装置，其配置为控制压力产生装置，借此在移动所述绝热内管的同时施加所述过压，并且借此移除所述过压以将所述一定长度的绝热内管固定在所述一定长度的套管，以形成预绝热管。
在示例性实施例中，该系统还包括：压力产生装置，其配置为当插入引导通道中时，至少在一定长度的套管的内部注入气体。
在示例性实施例中，引导通道具有大于50m的长度，优选地，大于70m。
在示例性实施例中，该系统还包括：多个卷筒，其配置为用于储存套管线圈；内管线圈；和所成形的预绝热管的线圈。
在示例性实施例中，该系统还包括：测量模块，其配置为用于测量代表力的值，该力是将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端所需的；和控制器，其配置为用于根据测量值来控制压力产生装置。
在示例性实施例中，该系统还包括：测量模块，其配置为用于测量代表力的值，该力是将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端所需的；和控制器，其配置为，当测量值高于预定值时，输出报警信号和/或停止移动装置。控制器还可以配置为，如在前述实施例中一样，根据测量值来控制压力产生装置。
附图说明
附图用于说明本发明的装置的目前的优选非限制性示例性实施例。通过结合附图阅读以下详细描述，本发明的特征和目的的上述和其它优点将变得更加明显，并且将更好地理解本发明，其中：
图1A-图1I示意性地展示了用于制造预绝热管的方法的示例性实施例；
图2示意性展示了用于制备绝热内管的方法的示例性实施例；
图3A、图3B和图3C展示了预绝热管的第一示例性实施例的示意性透视图、轴向截面和细节视图；以及
图4A和图4B展示了预绝热管的第二示例性实施例的示意性透视图和轴向截面。
具体实施方式
图1A-图1I示意性地展示了用于制造预绝热管的方法的示例性实施例。图1A和图1B展示了如何将一定长度的套管10插入管状引导通道110中。引导通道110具有前端111和后端112。引导通道110的长度优选地大于50m，更优选地大于70m，并且例如在70m和110m之间。在将一定长度的套管10插入引导通道110中之后，使用多个固定模块120将套管固定就位，参见图1H。图1C-图1I展示了将牵引线缆130设置在套管10中的步骤(图1C、图1D和图1E)；在一定长度的绝热内管20的第一端21设置夹具138(图1E)；将夹具138连接到牵引线缆130上，并且在引导通道110的前端111，将所述一定长度的绝热内管20的所述第一端21插入一定长度的套管10中(图1G)；至少在所述插入的一定长度的套管10的内部施加过压(图1G和图1H)；并且将所述第一端21从引导通道110的前端111移动到后端112(图1I)。在未示出的最后步骤中，移除过压以将一定长度的绝热内管20固定在一定长度的套管10中，以形成预绝热管。
图1A和图1B展示了如何将一定长度的套管10插入引导通道110中。在图1A中，线缆130设置在引导通道110的后端112。线缆130具有第一端131和连接到绞盘140的第二端。线缆130比引导通道110的长度长。线缆130的第一端131连接到套连接件135。使用抽吸泵150将管连接件135从后端112抽吸到前端111，以将线缆130的第一端131穿过引导通道110从后端112移动到前端111，该抽吸泵150连接在前端111，以在引导通道110中，在前端111和套连接件135之间产生负压。在抽吸期间，前端111由门115关闭。套连接件135成形为用于在引导通道100中形成屏障，使得套连接件135可以被吸引。接下来，如图1B所示，一定长度的套管10的第一端11连接到套连接件135。为此，套连接件135可以设置有前部135a，该前部135a配合在套管10的第一端11中。前部135a可以设置有用于销136的孔133，以便将套管10的第一端11固定到套连接件135。销136延伸穿过套管10的第一端11的壁，并穿过孔133。接下来，通过使用绞盘140在线缆130的第二端牵引，使得第一端11穿过引导通道110，从前端111移动到后端112。插入一定长度的套管10可以包括从线圈(未示出)开卷一定长度的套管10。图1C展示了一定长度的套管10在引导通道110中就位时的位置。如果一定长度的套管10被开卷，则进一步的步骤可以包括切断一定长度的套管10。现在可以操作固定模块120，以在引导通道中的多个位置(例如，每隔5米)夹持所述一定长度的套管10。在示例性实施例中，固定模块可以包括：夹持件，其可以在引导通道110中下降，以夹持套管10，也参见图1H。
接下来，如图1C所示，套连接件135可以被解除连接，并且线缆130的第一端131连接到内连接件137，该内连接件137被成形为用于穿过一定长度的外套管10内部移动。使用抽吸泵150穿过被插入的一定长度的套管10的内部，将内连接件137从所述后端112抽吸到所述前端111，以将线缆130的第一端131穿过被插入的一定长度的套管10的内部从后端112移动到前端111，该抽吸泵150通过抽吸导管151连接到套管10的前端11，参见图1D。如下所述，可以设置有门117，以密封引导通道110的后端112。在抽吸内连接件137期间，门117可保持打开，以避免在后端12侧的套管10中的负压。可选地，可以在门117中设置通风装置，当门117需要密封后端112时，该通风装置可以被密封，参见后文。当操作者听到内连接件137到达引导通道110的前端111时，该操作者可以解除抽吸管道151的连接，该抽吸管道151将泵150连接到套管10的前端11。以这种方式，线缆端131在前端111是可用的，而线缆130延伸穿过套管10，参见图1E。现在，内连接件137可以解除连接并被输送回到后端112(例如经由输送系统200)，使得该内连接件137可在后端112处用于下一个待制造的预绝热管。
然后，将一定长度的绝热内管20的第一端21插入如下所述的一定长度的套管10的长度中，参见图1F-图1H。一定长度的绝热内管20包括由至少一层绝热材料26围绕的一定长度的内管25。一定长度的绝热内管20的第一端21连接到夹具138。本领域技术人员理解，可以预先执行该步骤，即，在将内连接件137从后端112移动到前端111之前，甚至在将套管10布置在引导通道110中之前。夹具138被成形为牢固地夹紧在至少一层绝热材料26的周围。夹具138可以包括：两个外壳138a和138b，其夹紧在绝热材料26的周围，并且夹紧在第一端21的周围和/或径向压缩第一端21，参见图1F。通过在第一端21中穿过内管25径向钻出通孔23，并在所述通孔23中布置销139，可以增强固定。如果绝热内管20包括两个内管(参见例如图4A的实施例)，则通孔23可以延伸穿过两个内管25。该销139容纳在夹具壳体138a和138b的内表面中的孔中。以这种方式可以避免第一端21在被牵引穿过一定长度的套管10时松动。此外，夹具壳体138a和138b的内表面可以设置有夹爪，该夹爪在一定长度的内管20的第一端21处夹入绝热层26中。在布置夹具138之后，可以通过围绕夹具138和内管20布置胶带134(胶带134在图1G中可见)来进一步改善密封。然后，连接到一定长度的内管20的夹具138连接到线缆端131，并且在前端111处插入一定长度的套管10。
参见图1G，具有透明壁部分171的入口件170被布置在前端111作为引导通道110的延长部分。该透明壁部分171配置为使得操作者能够在绝热内管20移入一定长度的套管10之前看到该绝热内管20。在前端111，在绝热内管20与入口件170的入口之间提供密封件180。在后端112，钟形门117关闭，以密封引导通道110的后端112，其中小开口117a布置在钟形门上，以使得线缆130能够穿过该门。门117的形状适配于夹具138的形状，使得夹具138在到达后端112时可以被容纳在该门117中。在图1A和图1B中没有画出门117，但是本领域技术人员可以理解，在这些步骤中也可以存在门117。现在，使用压缩机160在引导通道110中施加内部过压P，使得该过压P存在于套管10中的绝热内管20周围和一定长度的套管10的周围。参见图1H和图1I。接下来，通过使用绞盘140在缆索130的第二端牵引，将第一端21穿过一定长度的套管10加压部分，从前端111牵引到后端112。过压P使得所述至少一层绝热材料26被径向压缩，由此避免在牵引过程中绝热材料被损坏。优选地，使用预定的速度和/或使用预定的力将绝热内管20的长度移动到一定长度的套管10中。过压P优选为高于300mbar，更优选为高于400mbar，最优选为高于450mbar。过压P可以根据绝热内管20的特性设定。优选地，过压P在300mbar至1000mbar之间选择。
入口处的密封件180可以通过配置为，由围绕绝热内管20的移动长度而产生气垫的密封来提供，使得密封能够以低摩擦量执行。以这种方式可以避免在牵引入一定长度的绝热内管20的同时，磨损密封件180。该密封件180可以根据绝热内管20的直径进行调节。
为了确定密封件180是否以正常密封模式工作，可以例如使用(例如集成在线圈140的电动机中的)力测量装置210来测量牵引线缆130穿过套管所需的牵引力。如果通过密封件180进行的密封是良好的，该牵引力将相对较低，因为在那种情况下，过压将以足够的方式压缩绝热材料，从而使得套管10与夹具118组件之间的摩擦相对较低，并且使得绝热内管被牵引穿过套管10。如果通过密封件118进行的密封退化，所需的牵引力将增加。牵引力的这种增加可以用于(例如通过控制器220)生成报警指示，指示密封件180需要被检查。而且，通过力测量模块210测量的牵引力可用于调节绝热内管20的绝热材料的压缩，即控制压缩机160。当测量到的牵引力太大时，压缩机160可以由控制器220控制以增加压力P，也参见图1I。在正常运行中，牵引力可以例如在300kg至1000kg之间。
当“牵引-穿过”的过程完成时，夹具138可以与线缆130和绝热内管20解除连接。可以使用运输系统200将夹具138运回到前端111。所成形的预绝热管可以从引导通道110中移除，并且可选地，可以卷绕预绝热管。
为了制造绝热内管20，可以提供额外的包裹站，该包裹站用于在内管25周围布置至少一层绝热材料26。这样的站可以设置在图1I所示的入口件170的入口之前。在图2中展示了用于围绕内管25布置至少一层绝热材料26的过程。该过程包括从线圈190开卷内管25；以及通过将内管25和至少一片绝热材料26'移动穿过漏斗形装置180，在开卷所述内管25的同时围绕所述内管25包裹至少一片绝热材料26'。绝热片材26'可以从辊子上松开。为了确保至少一片绝热材料26'的边缘26a和26b之间的良好的连接，可以在两个边缘26a和26b之间的界面上布置胶带27。胶带27也可以由辊子施加。这些操作(开卷、推进绝热片材26'、推进胶带27)可以以与将绝热内管20牵引入一定长度的套管10的速度相同的速度执行。
图3A、图3B和图3C展示了根据本发明的方法获得的预绝热管的第一实施例。预绝热管包括套管10和绝热内管20。套管10具有光滑的内表面16和波纹的外表面15。套管10可以是形成为波纹的外壁和平直的内壁的组件的双壁管，使得套管10具有中空肋17。图3C展示了图3B的纵向部分的细节。在此可以看出，由于绝热材料26被压缩的事实，套管10可以在中空肋17的位置处展示出弯曲部分18。绝热内管20包括一定长度的内管25，该一定长度的内管25围绕有至少一层绝热材料26，其中该绝热材料26被径向弹性地压缩。该压缩可以是这样的，即如果套管10被切开，绝热材料26径向膨胀一定的距离，例如该距离大于0.05mm、或者大于0.5mm、或者大于1mm、或者大于2mm。
内管25可以由诸如PE材料的刚性塑料材料制成，例如PE-Xa(即具有交联的相邻链的聚乙烯，由过氧化物或Engel工艺制造)。内管25中可以包括氧扩散屏障。套管10可以是双壁管，例如由PE材料制成。至少一层绝热材料26可以由PE泡沫制成，优选为微孔交联PE泡沫。
在图3A至图3C所示的示例性实施例中，在套管10和内管25之间提供有绝热材料26。本领域技术人员理解，该绝热材料可以被提供为围绕内管的多层绝热材料，如图3A和图3B中的虚线所示。
图3A和图3B所示的预绝热管可以具有以下特征中的任何一个或多个：套管具有50mm至250mm之间的外径；内管具有20mm至125mm之间的外径；内管具有1mm至10mm之间的壁厚；至少一层绝热材料26具有10mm和70mm之间的厚度；绝热材料26具有低于0.050W/mK的λ值；套管10、内管25和至少一个绝热层26具有大于50m的长度。
示例
图3A和图3B所示的预绝热管的示例旨在用于输送流体，尤其是热流体的管道，并且该预绝热管具有以下特征：
-内管25由符合EN ISO 15875的PE-Xa制成，并具有符合DIN 4726的氧气屏障；
-绝热材料26由具有封闭的微孔结构的交联PE-X制成的热、弹性和无CFC泡沫制成；
-套管10采用HDPE的波纹外壳形式，套管10的制造符合密闭腔原理，以提供对预绝热管的高等级保护。
尺寸和特性的示例是：
1.套管10具有75mm的外径；内管25具有25mm的外径；内管25具有2.3mm的壁厚；预绝热管的弯曲半径在0.15m至0.25m之间；预绝热管的重量在0.6kg/m至0.8kg/m之间；在水温为80℃，温差为20℃的条件下的平均散热量在25kW至35kW之间。
2.套管10具有160mm的外径；内管25具有40mm的外径；内管25具有3.7mm的壁厚；预绝热管的弯曲半径在0.30m至0.35m之间；预绝热管的重量在2.20kg/m至2.40kg/m之间；在水温为80℃，温差为20℃的条件下的平均散热量在80kW至100kW之间。
3.套管10具有200mm的外径；内管25具有125mm的外径；内管25具有11.4mm的壁厚；预绝热管的弯曲半径在1.2m至1.6m之间；预绝热管的重量在2.20kg/m至2.40kg/m之间；在水温为80℃，温差为20℃的条件下的平均散热量在800kW至1000kW之间。
图4A和图4B展示了根据本发明的方法获得的预绝热管的第二实施例。预绝热管包括套管10和绝热内管20。套管10具有光滑的内表面16和波纹的外表面15。套管10可以是形成为波纹的外壁和平直的内壁的组件的双壁管，使得套管10具有中空肋。绝热内管20包括两个内管25a和25b，该两个内管25a和25b由至少一层绝热材料26围绕，其中该绝热材料26被径向弹性地压缩。两个内管25a和25b被包括在也被称为狗骨(dogbone)的芯27中，并且至少一层绝热材料26围绕芯27。本领域技术人员理解，可以在狗骨中设置多于两个的内管。
在图4A和图4B所示的示例性实施例中，在套管10和狗骨头27之间设置有绝热材料26。本领域技术人员理解，该绝热材料可以设置为围绕内管的多层绝热材料，如图4A和图4B中的虚线所示。
图4A和图4B所示的预绝热管可以具有以下特征中的任何一个或多个：套管10具有100mm至250mm之间的外径；内管25a和25b具有20mm至100mm之间的外径；内管25a和25b具有1mm至10mm之间的外径；至少一层绝热材料26具有10mm和70mm之间的厚度；绝热材料26具有低于0.050W/mK的λ值；套管10、内管25和至少一个绝热层26具有大于50m的长度。
示例
图4A和图4B所示的预绝热管的示例旨在用于输送流体，尤其是热流体的管道，并且该预绝热管具有以下特征：
-内管25a和25b由符合EN ISO 15875的PE-Xa制成，并具有符合DIN 4726的氧气屏障；
-由无CFC闭孔交联聚乙烯泡沫制成的狗骨27；
-绝热材料26由具有封闭的微孔结构的交联PE-X制成的热、弹性和无CFC泡沫制成；
-套管10采用HDPE的波纹外壳形式，套管10的制造符合密闭腔原理，以提供预绝热管的高等级的保护。
尺寸和特性的示例是：
1.套管10具有160mm的外径；内管25a和25b具有25mm的外径；内管25a和25b具有2.3mm的壁厚；预绝热管的弯曲半径在0.4m至0.6m之间；预绝热管的重量在2.1kg/m至2.3kg/m之间；在水温为80℃，温差为20℃的条件下的平均散热量在25kW至35kW之间。在上面讨论的图1G所示的步骤中施加的压力P用于制造具有示例2的性能的预绝热管，该压力P可以例如在450mbar和550mbar之间，优选在475mbar和525mbar之间。在正常运行期间，上面讨论的图1G所示的步骤中的牵引力可以例如在450kg至550kg之间。
2.套管10具有160mm的外径；内管25a和25b具有40mm的外径；内管25a和25b具有3.7mm的壁厚；预绝热管的弯曲半径在0.5m至0.7m之间；预绝热管的重量在2.5kg/m至2.7kg/m之间；在水温为80℃，温差为20℃的条件下的平均散热量在80kW至100kW之间。在上面讨论的图1G所示的步骤中施加的压力P用于制造具有示例2的性能的预绝热管，该压力P可以例如在500mbar和600mbar之间，优选在525mbar和575mbar之间。在正常运行期间，上面讨论的图1G所示的步骤中的牵引力可以例如在550kg至650kg之间。
3.套管10具有200mm的外径；内管25a和25b具有63mm的外径；内管25a和25b具有5.8mm的壁厚；预绝热管的弯曲半径在1.1m至1.3m之间；预绝热管的重量在4.5kg/m至4.8kg/m之间；在水温为80℃，温差为20℃的条件下的平均散热量在200kW至240kW之间。
本领域技术人员应该理解，本文的任何框图表示的是体现本发明原理的说明性部件的概念性视图。
虽然以上已经结合具体实施例阐述了本发明的原理，但是应该理解的是，该描述仅通过示例的方式进行，并不对保护范围做出限制，本申请的保护范围由所附权利要求所确定。

Claims (38)

1.一种制造预绝热管的方法，包括：
-将一定长度的套管(10)插入引导通道(110)中，所述引导通道具有前端(111)和后端(112)；
-在所述引导通道(110)的所述前端(111)和所述后端(112)之间的多个位置，使用多个固定模块(120)将所述一定长度的套管固定在所述引导通道中；
-提供一定长度的绝热内管(20)的第一端，所述一定长度的绝热内管包括由至少一层可压缩的绝热材料(26)围绕的一定长度的内管；
-在所述引导通道的所述前端(111)，将所述一定长度的绝热内管的所述第一端(21)插入所述一定长度的套管；
-至少在所述一定长度的套管的内部，围绕被插入的所述一定长度的绝热内管的第一端施加过压(P)；和
-将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端；其中所述过压使得所述至少一层绝热材料被径向地压缩；
-移除所述过压，以将所述一定长度的绝热内管固定在所述一定长度的套管中，以形成所述预绝热管。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引导通道(110)是管状通道，并且所述过压也施加在所述引导通道中，所述一定长度的套管外，所述一定长度的套管固定在所述引导通道的所述前端(111)和所述后端(112)之间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：在将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端的同时：
-在所述绝热内管(20)和所述引导通道的入口之间密封所述引导通道(110)的所述前端。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使用密封件(180)密封所述前端，所述密封件配置为围绕所述一定长度的绝热内管形成气垫。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述入口包括透明部分(171)，所述部分配置为使得操作者能够在所述绝热内管移入所述一定长度的套管之前看到所述绝热内管。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在将所述一定长度的套管固定在所述引导通道中之后，并且在将所述一定长度的绝热内管插入所述一定长度的套管之前，还包括：
-在所述引导通道的所述后端提供线缆(130)；所述线缆具有第一端和第二端；所述线缆比所述引导通道的长度长；
-将所述线缆的所述第一端穿过被插入的所述一定长度的套管的内部，从后端移动到前端；
其中将所述一定长度的绝热内管插入所述一定长度的套管中，包括：
-在所述前端处，将所述一定长度的绝热内管的所述第一端连接到所述线缆的所述第一端；
-通过从所述后端牵引所述线缆的所述第二端，穿过所述一定长度的套管的加压内部，将所述一定长度的绝热内管的所述第一端从所述前端移动到所述后端。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述一定长度的绝热内管插入所述一定长度的套管中，包括：
-将所述一定长度的绝热内管的所述第一端固定到夹具(138)，所述夹具成形为用于穿过所述一定长度的套管移动；
-穿过所述一定长度的套管的加压内部将所述夹具从所述前端移动到所述后端。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述一定长度的套管插入到所述引导通道中，包括：
-在所述引导通道的所述后端提供线缆(130)；所述线缆具有第一端(131)和第二端；所述线缆比所述引导通道的长度长；
-将所述线缆的所述第一端穿过所述引导通道从所述后端移动到所述前端；
-将一定长度的套管的第一端连接到所述线缆的所述第一端；
-通过从所述后端牵引所述线缆的所述第二端，穿过所述引导通道，将所述一定长度的绝热内管的所述第一端从所述前端移动到所述后端。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述线缆的所述第一端连接到套连接件(135)；
其中所述线缆的所述第一端的移动包括：将所述套连接件从所述后端抽吸到所述前端；以及
其中将所述一定长度的套管的所述第一端连接到所述线缆的所述第一端包括：将所述套连接件连接到所述线缆的所述第一端。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，插入所述一定长度的套管包括：从线圈上开卷一定长度的套管，并切掉所述一定长度的套管。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：在将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端的同时：
-开卷所述内管；
-在开卷所述内管的同时，围绕所述内管包裹至少一层绝热材料。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过至少在所述一定长度的套管的内部注入加压气体来执行所述过压的施加。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用预定的速度和/或使用预定的力将所述一定长度的绝热内管移动到一定长度的套管中。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述一定长度的套管具有光滑的内表面和波纹的外表面。
15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述一定长度的套管是双壁管。
16.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述一定长度的绝热内管包括至少两层所述绝热材料。
17.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述套管的长度和/或所述绝热内管的长度大于50m。
18.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括：
-从所述引导通道移除所形成的所述预绝热管；和
-卷绕所述预绝热管。
19.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端期间，测量表示力的值，所述力是将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端所需的；并且其中根据所述测量值调节所施加的所述过压。
20.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端期间，测量表示力的值，所述力是将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端所需的；并且其中当所述测量值高于预定值时，给出报警信号和/或停止移动。
21.用于制造预绝热管的系统，包括：
-引导通道(110)，其配置为用于容纳一定长度的套管，并且所述引导通道具有前端(111)和后端(112)；其特征在于，所述系统还包括：
-多个固定模块(120)，其配置为用于在所述引导通道(110)的所述前端(111)和所述后端(112)之间的多个位置，将所述一定长度的套管固定在所述引导通道中；
-压力产生装置(160)，其配置为当在所述引导通道的所述前端将一定长度的绝热内管的第一端插入所述长度的套管时，至少在一定长度的套管的内部施加过压，所述一定长度的绝热内管包括一定长度的内管，所述一定长度的内管由至少一层可压缩绝热材料围绕；
-移动装置，其配置为用于将所述第一端移动到所述引导通道的所述后端。
22.根据权利要求21所述的系统，其特征在于，所述引导通道(110)是管状通道，并且连接所述压力产生装置，以在所述引导通道中，在所述一定长度的套管的外部以及所述一定长度的套管的内部，施加所述过压。
23.根据权利要求21或22所述的系统，其特征在于，还包括密封装置(180)，所述密封装置配置为用于在将所述一定长度的绝热内管的所述第一端从所述引导通道的所述前端移动到所述后端的同时，在所述绝热内管和所述引导通道的入口之间形成密封。
24.根据权利要求23所述的系统，其特征在于，所述密封装置(180)包括用于在所述绝热内管周围产生密封气垫的装置，使得密封以低摩擦量执行。
25.根据权利要求23所述的系统，其特征在于，所述入口包括透明部分(171)，所述部分配置为使得操作者能够在所述绝热内管移入所述一定长度的套管之前看到所述绝热内管。
26.根据权利要求21或22所述的系统，其特征在于，还包括：
具有线缆(130)的绞盘(140)，所述线缆具有第一端和第二端；所述线缆比所述引导通道的长度长；所述第二端连接到所述绞盘；
-线缆移动装置，其用于将所述线缆的所述第一端穿过被插入的所述一定长度的套管的内部，从后端移动到前端；
-电机，其用于驱动所述绞盘，以牵引所述线缆的第二端，以将所述线缆的第一端从所述前端移动到所述后端，用于在所述一定长度的套管中牵引所述一定长度的绝热内管。
27.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，还包括：内连接件(137)，其配置为连接到所述线缆的所述第一端，并且成形为穿过一定长度的外套管的内部移动；
其中所述线缆移动装置包括：抽吸装置，其配置为：用于抽吸所述内连接件，使其从所述后端穿过被插入的一定长度的套管到所述前端。
28.根据权利要求27所述的系统，其特征在于，还包括：夹具(138)，其配置为夹持所述一定长度的绝热内管的所述第一端，并且成形为：穿过所述一定长度的外套管的内部，从所述前端移动到所述后端。
29.根据权利要求21或22所述的系统，其特征在于，还包括：控制装置，其配置为控制所述压力产生装置，使得在移动所述绝热内管的同时，施加所述过压，并且移除所述过压，以将所述一定长度的绝热内管固定在所述一定长度的套管，以形成所述预绝热管道。
30.根据权利要求21或22所述的系统，其特征在于，所述压力产生装置配置为，当插入所述引导通道中时，至少在所述一定长度的套管的内部注入气体。
31.根据权利要求21或22所述的系统，其特征在于，所述引导通道(110)具有大于50m的长度。
32.根据权利要求21或22所述的系统，其特征在于，包括：多个卷筒，其配置为用于储存套管线圈、；内管线圈以及所成形的预绝热管的线圈。
33.根据权利要求21或22所述的系统，其特征在于，还包括：测量模块，其配置为用于测量代表力的值，所述力是将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端所需的；和控制器，其配置为用于根据所述测量值来控制压力产生装置。
34.根据权利要求21或22所述的系统，其特征在于，还包括：测量模块，其配置为用于测量代表力的值，所述力是将所述一定长度的绝热内管的所述第一端移动到所述引导通道的所述后端所需的；和控制器，其配置为，当所述测量值高于预定值时，输出报警信号和/或停止移动装置。
35.一种根据权利要求1-18中任一项所述的方法制造的预绝热管，其特征在于，包括由套管(10)围绕的绝热内管(20)；所述绝热内管包括由至少一层绝热材料(26)围绕的一定长度的内管(25)；其中所述绝热材料被径向弹性地压缩，并且其中所述至少一层绝热材料与所述套管直接接触，其中压缩可以是这样的，即如果所述套管(10)被切开，所述绝热材料(26)径向地膨胀超过一定的距离，所述距离大于0.5mm。
36.根据权利要求35所述的预绝热管，其特征在于，所述套管(10)具有光滑的内表面和波纹的外表面。
37.根据权利要求35或36所述的预绝热管，其特征在于，所述套管(10)是双壁管。
38.根据权利要求35或36所述的预绝热管，其特征在于，所述绝热内管包括包含在芯(27)中的至少两个内管(25a,25b)，所述至少一层绝热材料(26)围绕所述芯。
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