DE2361036C2 - Wärmeisolierelement - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Wärmeisolierelement mit einer Anzahl zwischen einer Innen- und einer Außenhaut angeordneter, durch Abstandhalter voneinander distanzierter und tadurch Luftspalte zwischen sich bildender stark spiegekxler Bleche und mit durch Fugen zur Aufnahme von Längenänv .-rungen voneinander getrennten Längsabschnitten.

Die Verwendung von stark spiegelnden Blechen für die Wärmeisolierung von Industrieeinrichtungen hat sich seit Jahren bewährt. Gewöhnlich werden zu diesem Zweck Bleche aus Aluminium oder nichtrostendem Stahl verwendet. Das starke Spiegelungsvermögen, das diese Materialien kennzeichnet, dient dazu, den Strahlungswärmefluß zu hemmen, um eine wirksame, kräftige, leichte und langlebige Isolierung zu erhalten.

Da die einzelnen Bleche in einem jeweiligen Isolierelement voneinander auf Abstand angeordnet sind und Luftspalte zwischen sich aufweisen, wird die Wärmeübertragung zwischen den Blechen herabgesetzt. Natürlich muß dafür gesorgt werden, daß alle diese Spalte voneinander getrennt sind, um das Entstehen von Luftströmen zu verhindern, die die Isolierwirkung des Elementes durch Konvektion beeinträchtigen.

Auf die praktischen Verhältnisse einer Betriebsanlage übertragen bedeutet dies, daß die Luftspalte in einem Isolicrelement aus Abstand voneinander aufweisenden Blechen, die von einer Außenhaut umgeben sind, gewöhnlich voneinander durch eine Metallsperre oder eine Prellwand an den Enden des betreffenden Elementes getrennt sind. Zur weiteren Verbesserung der Wärmeisolierung muß gewährleistet sein, daß eine enge Passung zwischen benachbarten Elementen besteht, um Wärmeverluste an den Verbindungsstellen zu vermeiden.

Diese Forderung nach einer engen Passung steht jedoch im Widerspruch zu der Notwendigkeit, die Längenänderungen aufzunehmen, die aufgrund von Wärmedehnungen und -Schrumpfungen der Isolierelemente und der darunter liegenden Einrichtungen erzeugt werden.

Um eine rationelle Fertigung zu gewährleisten, ist es natürlich vorzuziehen, die Isolierdcmente in gleichen Größen herzustellen. Andererseits treten jedoch an der Einbaustelle oft Abweichungen von den in der Zeichnung dargestellten Verhältnissen auf. Anhand einer Rohrisolierung kann man dies gut erläutern. Ein Rohrstück z. B. in einer Industrieanlage kann dcch eine Abdeckung isoliert werden, die aus mehreren benachbarten Spiegelisolierelementen in Normalgröße besteht Bei den meisten Anlagen verbleibt jedoch ein freiliegendes Rohrstück, das keine Normallänge hat Um das Rohr vollständig zu isolieren, sind aufwendige Baustellenmessungen und SpezialZeichnungen erforderlich, damit das eine Element gebaut werden kann, das benötigt wird, um dieses Stück mit unregelmäßiger Länge abzudecken. Wenn man die Mehrkosten, die bei der Fertigung dieses einzigen Elementes anfallen, mit der Anzahl isolierter Rohrstücke multipliziert, die offensichtlich, beispielsweise in einer Raffinerie oder in einem Atomkraftwerk erforderlich sind, dann erhält man eine gewisse Vorstellung davon, daß derartige Spezialkonstruktionen unerwünscht sind

Man hat daher Wärmeisolierelemente der eingangs beschriebenen Art entwickelt, die aus zwei Längsabschnitten bestehen, welche durch eine Fuge voneinander getrennt sind. Ein derartiges Wärmeisolierelement ist beispielsweise aus der US-PS 26 13 166 bekannt Dieses Wärmeisolierelement weist Außenhäute auf, die sich überlappen. Nach der Montage werden die sich überlappenden Außenhäute durch ein Band miteinander verbunden. Damit wird zwar eine gewisse Erleichterung bei der Montage erreicht da das Element an verschiedene Längen anpaßbar ist, jedoch können Wärmedehnungen und -Schrumpfungen nicht ohne weiteres aufgenommen werden, da das bekannte Isolierelement keine zwei relativ zueinander beweglichen Teile aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wärmeisolierelement der angegebenen Art zu schaffen, das so weit in seiner Länge variierbar ist, daß bei der Isolierung von Bauteilen auf besondere Paßstücke verzichtet werden kann und dennoch Wärmedehnungen und -Schrumpfungen ohne Konvektionswärmeverluste aufgenommen werden können.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Wärmeisolierelement der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß im Bereich jeder Fuge an einem der Längsabschnitte an jeweils beiden Seiten der Innen- und Außenhaut sowie jedes Blechs Laschen befestigt sind, die vorstehende Taschen bilden, in welche die Innen- und Außenhaut sowie die jeweils zugehörigen Bleche des anschließenden Längsabschnitts in enger Passung längsverschieblich geführt sind.

Das Wesen der Erfindung ist darin zu sehen, daß die vorgesehenen Laschen zwar ein Gleiten der Längsabschnitte des Wärmeisolierelementes relativ zueinander ermöglichen, aber trotzdem gewährleisten, daß keine Konvektion zwischen radial benachbarten Luftspalten stattfindet. In den von den Laschen gebildeten Taschen sind die zugehörigen Bleche bzw. die Innen- und Außenhaut in enger Passung geführt. Trotzdem ist jedoch eine ausreichende Gleitfähigkeit und Beweglichkeit der Längsabschnitte relativ zueinander gewährleistet, so daß die Teleskopbewegung des gesamten Isolierelementes sichergestellt ist. Das erfindungsgemäß

ausgebildete Wärmeisolierelement paßt sich somit nicht nur den thermisch induzierten Maßänderungen an, sondern schaltet auch die Notwendigkeit aus, diese Elemente speziell so zu bauen, daß sie in die nicht den Normalgrößen entsprechenden Restlücken passen. Konvektionswärmeverluste werden hierbei vermieden. Die beiden Längsabschnitte des Isolierelements sind eng benachbart zueinander angeordnet, so daß eine relativ kleine Fuge vorhander, ist Die Bieche jedes Abschnittes werden durch Abstandhalter, weiche die einzelnen Bleche voneinander trennen, voneinander auf Abstand gehalten. Die Innen- und Außenhaut sind ebenfalls durch Abstandhalter von den Blechen getrennt Die Innen- und Außenhaut, sowie jedes Blech, weisen ein Laschenpaar auf, die an dem einen Ende der Innen- und Außenhaut sowie des Blechs befestigt sind und sich weit über das Ende des entsprechenden Elementes hinaus erstrecken, so daß sie das gegenüberliegende Eiement innen und außen überlappen.

Zur Begrenzung der Relativbewegung aneinander anschließender Längsabschnitte ist ein Riegel mit seinem einen Ende auf einer der Laschen befestigt überlappt mit seinem anderen, zu einem Anschlag geformten Ende den freien Rand der Lasche und wirkt mit einem auf dem anschließenden Längsabschnitt angebrachten Gegenanschlag zusammen.

Es hat sich gezeigt daß die Eigenschaften des hier beschriebenen Wärmeisolierelements in bezug auf das Wärmeübertragungsvermögen etwa denjenigen von Isolierelementen in Normalausführung, d. h. nicht längsverschiebüch, entsprechen. Infolgedessen werden die vorstehend aufgeführten Vorteile des Erfindungsgegenstandes erreicht, ohne daß hierfür eine Reduzierung des Isoliervermögens in Kauf genommen werden muß. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht eines vollständig teleskopisch zusammengeschobenen Isolierelementes, teilweise im Schnitt;

Fig.2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Isolierelementes, teilweise im Schnitt;

F i g. 3 einen Schnitt durch einen Teil des Isolierelementes entlang Linie 3-3 in F i g. 1 in Pfeilrichtung gesehen.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Wärn,e"solierelement, das für die Abdeckung eines Rohrstücks gedacht ist. Andere Vorrichtungen, wie z. B. Druckbehälter, Maschinen. Leistungsreaktoreinrichtungen u.dgl., können ebenfalls mit einer solci.en Isolierung abgedeckt werden.

Gemäß der Darstellung in F i g. 1 ist ein Wärmeisolierelement 10 in fast aneinanderstoßende Längsabschnitte 11 und 12 unterteilt Jeder der Längsabschnitte 11 und 12 ist in eine entsprechende Außenhaut 13 und 14 eingehüllt. Die Außenhäute 13 und 14 bestehen aus etwa 0,76 mm dickem Blech und dienen zum Schutz von inneren Blechen, die die Hauptisolierung bilden.

Die Außenhäute 13 und 14 enden in axial ausgerichteten und aneinanderstoßenden Endstücken 15 bzw. 16. Eine Lasche 17 ist an die Außenfläche der Außenhaut 13 geheftet, überragt das Ende des Endstückes 15 und überlappt das benachbarte und gegenüberliegende Endstück 16 der Außenhaut 14.

Die Lasche 17 überbrückt eine Fuge 21 zwischen den sich gegenüberliegenden und fast aneinanderstoßenden Endstücken 15 und 16 der Außenhäute 13 und 14. Die Lasche steht in Gleitverbindung mit der darunter liegenden Räche des Endstückes 16.

Wie in der Zeichnung dargestellt ist ein Riegel 22 an die Außenfläche der Lasche 17 geheftet und verläuft bis über das nicht angeschweißte freie Ende 23 dieser Lasche hinaus. Der Riegel 22 tritt durch eine Führung 24, die an die Außenfläche der Außenhaut 14 geheftet ist Das vorstehende Ende des Riegels 22 ist in Form eines Anschlages 25 ausgebildet um die Strecke zu

ίο begrenzen, um die die beiden Längsabschnitte 11 und 12 entlang der Längsachse 26 relativ zueinander bewegt werden können. Diese Bewegungsmöglichkeit ist durch den Doppelpfeil 27 angedeutet Dadurch, daß das zu dem Anschlag 25 geformte Ende des Riegels gegen die

H Führung 24 stößt wird die Bewegungsmöglichkeit der Längsabschnitte relativ zueinander begrenzt

Zur Erleichterung des Transports und zur allgemeinen Handhabung sind Bügel 30 und 31 an die Außenflächen der Außenhäute 13 bzw. 14 geschweißt Gemäß der Darstellung in F i g. 2 endet das Element 10 in einer Scheibe 32, die quer zur Längsachse 26 (F i g. 1) liegt Die Scheibe 32 besitzt eine öffnung 33_r die etwas größer ist als der Außendurchmesser des zu isolierenden Rohrs 38 oder der zu isolierenden Leitung.

Eine Innenhaut 34 ist im Abstand zu der ScheibenCffnung 33 angeordnet wodurch ein Luftspalt zwischen der inner »ten Längsfläche der Innenhaut 34 und der Außenfläche des Rohrs 38 gebildet wird.

Wie es in dem freigelegten Schnitt in Fig.2

dargestellt ist, sind radial voneinander getrennte Lagen stark spiegelnder Bieche 35, 36, 37 und 40 auf gleichen Abstand zueinander durch Abstandhalter gehalten, von denen einer, nämlich der mit der Bezugsziffer 41, in Form eines Winkeleisens dargestellt ist. Diese radiale Trennung bildet mehrere Luftspalte, die die Wärmeisolierungseigenschaften des Elementes 10 erhöhen, wie es zuvor beschrieben worden ist.

Fig.3 zeigt im Schnitt die Innenhaut 34, die Abstandhalter 42 und 43, die Bleche 35, 36, 37 und 40 sowie die Außenhaut 14. Diese Teile bilden den Längsabschnitt 12 des Wärmeisolierelementes 10. In gegenüberliegender und fest anstoßender axialer Ausrichtung zum Abschnitt 12 befindet sich der Längsabschnitt 11. Der Abschnitt Kl Meist die Außenhaut 13. die Innenhaut 46 sowie die Bleche 47,50, 51 und 52 auf, die durch Abstandhalter 53 und 54 radial voneinander auf Abstand gehalten werden. Die äußeren Enden der Längsabschnitte 12 und U enden in den Scheiben 32 bzw. 55. Laschenpaare 56,57,60,61,62 und

">" 63 sind an die Innen- und Außenflächen der Außenhaut 13. der Bleche 52, 51,50 und 47 sowie der Innenhaut 46 geheftet. Gemäß der Darstellung in Fig.3 schließt jedes der Laschenpaare eine Außenlasche 17 und eine Innenlasche 65 ein, die die fest aneinanderstoßenden Außenhäute 13 und 14 gleitend führen. Da das Laschenpaar 56 nur an die Außenhaut 13 geheftet ist. kann sich die Außenhaut 14 frei in axialer Richtung bewegen, wie es durch den Doppelpfeil 66 gezeigt ist. Eine ähnliche Laschenpaarausführung ist für alle Bleche und die Innenhaut \ jrgesehen, um ein System von Sperren zu bilden, die Konvektionswärmeverluste an der Stoßebene zwischen den beiden Abschnitten 11 und 12 verhindern. Außerdem erhöhen die Laschenpaare die Festigkeit und Stabilität des Isolierelementes 10.

Wie in Fig.2 dargestellt, ist das Element 10 in Längsrichtung in einer Ebene 70 geteilt, um die Montage auf dem Rohr 38 zu erlauben. Flansche, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, sind an den

wechselseitig gegenüberliegenden Längskanten der Außen- und Innenhäute sowie Bleche ausgebildet. Diese Flansche liegen außerdem nicht in der Längsebene 70. sondern bilden spitze Winkel mit dieser Ebene. Wenn die beiden Längsabschnitte des Elemetues 10 in Eingriff sind, werden somit die wechselseitig gegenüberliegenden Flansche aufeinandergepreßt und bilden eine Konvektionssperre; weiterhin erhöhen sie die Stabilität des ganzen Elementes 10.

Für den Einbau trifft das Isolierelernent 10 auf der Baustelle in zwei in Längsrichtung getrennten Hälften ein. Das Element 10 wird tcleskoparnig zusammengeschoben, um in den verbleibenden freiliegenden Spalt des Rohrs 38 zu passen, und die Längsabschnitte werden mit Stahlbändern (nicht dargestellt) zusammengebunden. Nachdem sich beide Abschnitte auf dem Rohr befinden, werden die beiden Bügel 30 und 31 erfaßt und das Element in Längs- oder Axialrichtung gedehnt, um die Querscheiben 32 und 55 mit benachbarten Scheiben (nicht dargestellt) an den benachbarten Wärmeisolierungselementen in Eingriff zu bringen. Auf diese Weise wird ein Großteil der Anstrengungen und Kosten vermieden, die bei den nach Kundenwunsch gefertigten Einzelgrößen aufgebracht werden müssen. Das wahlweise ausdehnbare Element 10 ist auch besser in der Lage, sich der Wärmeexpansion und -kontraktion anzupassen, ohne auszuknicken oder einen thermisch nachteiligen Dehnungsspalt zwischen Isolierelementen zu erzeugen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wärmeisolierelement mit einer Anzahl zwischen einer Innen- und einer Außenhaut angeordneter, durch Abstandhalter voneinander distanzierter und dadurch Luftspalte zwischen sich bildender stark spiegelnder Bleche und mit durch Fugen zur Aufnahme von Längenänderungen voneinander getrennten Längsabschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jeder Fuge (21) ίο an einem der Längsabschnitte an jeweils beiden Seiten der Innen- und Außenhaut sowie jedes Blechs Laschen (17, 65) befestigt sind, die vorstehende Taschen bilden, in welche die Innen- und Außenhaut sowie die jeweils zugehörigen Bleche des anschließenden Längsabschnitts in enger Passung längsverschieblich geführt sind.

2. Wärmeisolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Relativbewegung aneinander anschließender Längsabschnitte ein Riegel i?2) mit seinem einen Ende auf einer der Laschen (Ϊ7> befestigt ist, mit seinem anderen, zu einem Anschlag (25) geformten Ende den freien Rand (23) der Lasche (17) überlappt und mit einem auf dem anschließenden Längsabschnitt angebrachten Gegenanschlag zusammenwirkt