DE2440982A1

DE2440982A1 - Waermeisoliirte flexible leitung

Info

Publication number: DE2440982A1
Application number: DE2440982A
Authority: DE
Inventors: Frithjof Dr Rer Nat Schmidt
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1974-08-27
Filing date: 1974-08-27
Publication date: 1976-03-11
Also published as: FR2283378A1; GB1500822A; SE7508396L; FR2283378B3; BE830963A; NL7508492A

Description

D r	ä	q	e	r	W	e	r k Aktiengesellschaft
24	L	ü	b	e	C		, Moislinqer Allee 53/55

Wärmeisolierte flexible Leitung

Die Erfindung betrifft eine wärmeisolierte flexible Leitung aus einem flexiblen Innenrohr zum Transport eines tiefsiedenden Mediums mit einem flexiblen Außenmantel und dem Zwischenraum als Isolierraum.

Flexible- Leitungen zum Transport von Flüssigkeiten oder Gasen bei tiefen Temperaturen erfordern eine besondere Beachtung bezüglich der Erhaltung der Flexibilität und des gering zu haltenden Kälteverlustes.

Es sind Leitungen für den Transport verflüssigter Gase bekannt, die aus einer Innen- und Außenleitung aufgebaut sind. Die koaxial angeordneten Leitungen werden durch Stützwendeln als Abstandhalter gegeneinander gehalten. Der Zwischenraum zwischen den Rohren wird evakuiert. Zwar wird das Vakuum durch das Ausfrieren der Restgase an dem kalten Leiter verbessert, jedoch ist ein großer Aufwand für die Prüfung der koaxialen Rohre in der Fertigung notwendig, um die Vakuum-

609811/0422

erhaltung sicherzustellen. Trotz der Fertigungsprüfungen müssen in verhältnismäßig kurzen Abständen Pumpen an der Leitung vorgesehen werden, um durch Nachevakuieren das Vakuum zu erhalten. Die verwendeten Rohre sind starr. (Air Dielectric Coaxial Cables as Cryogenic Transfer Lines, Cryogenics, Juni 1963, Seite 108/109).

Eine weitere bekannte Leitungsausführung besteht aus gewellten koaxial angeordneten Innen- und Außenrohren. Auch hier ist der Zwischenraum zwischen den Rohren evakuiert. Der Abstand zueinander wird durch schneckenförmig umlaufende Bänder aus gebündelten Fasern sichergestellt. Die Bänder besitzen einen geringen Wärmeleitwert.

Isolierrohre nach dieser vorliegenden Ausführung haben den Nachteil einer zu geringen Flexibilität, auch wenn das Rohrmaterial selbst durch die Wellung flexibel sein soll. Die wegen der Vakuumisolation notwendigen Rohre sind durch ihre Wandstärke nicht nur wenig flexibel, sondern auch schwer. Beim Biegen besteht darüberhinaus die Gefahr, daß der Abstand der Rohrwände zueinander sich ändert und damit die Isolation, d.h. der Wärmedurchgang verändert wird. (CH 514 804)

609811/0422

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Aufbau einfache wärmeisolierte gut flexible Leitung zu schaffen, die leicht hantierbar ist und deren Isolation unter allen Umständen sichergestellt ist.

Die Erfindung besteht darin, daß der unter atm. Druck stehende

übereinander

Isolierraum durch in Schichten/angeordneter^ bei tiefen Temperaturen elastisch bleibende. Gewebeschichten ausgefüllt ist. Mit dieser Lösung wird in einfachster Art und Weise die Konvektion im Isolierraum verhindert. Das gleichmäßig verteilt eingebrachte Gewebe verhindert aus bei Bewegung der flexiblen Leitung Wärmebrücken. Der vorhandene atm. Drudc/erlaubt die Verwendung von leichten und sehr flexiblen Materialien für die Leitungsrohre. Damit werden in vorteilhafter Weise die Forderungen aus der Aufgabe erfüllt.

In Ausführung der Erfindung werden die Gewebeschichten durch ineinandersteckende Gewebeschläuche gebildet. Die Herstellung der Isolierfüllung ist damit sehr einfach, die Gewebeschläuche werden einfach ubereinandergezogen und an den Enden an den Innenrohren festgebunden. Bei Verwendung von ausreichend elastischem Gewebe ist dazu u.U. nur eine Schlauchgröße nötig.

Die Wärmeisolierung wird außerdem durch den geringen Wärmeleit-

609811/0422 '

wert des für die Gewebefäden verwendeten Materials erreicht. Es handelt sich um Fäden oder Fasern aus z.B. Perlon, Nylon, Teflon oder Glas. Diese Fäden bleiben auch bei tiefen Temperaturen beweglich. Damit bleibt die Flexibilität der Leitung erhalten. Die Wärmeleitung durch das Material des Isoliermaterials wird zusätzlich durch den dazu notwendigen vielfachen Wärmeübergang stark vermindert.

In einer weiteren Anwendung der Erfindung kann der Transport des tiefsiedenden Mediums in mehreren getrennten flexiblen Innenrohren erfolgen, die innerhalb des Isolierraumes angeordnet sind. Hierbei zeigen sich die Vorteile der Isolation nach der Erfindung ganz besonders deutlich. Die einzelnen Gewebeschläuche legen sich eng und den Isolierraum gut ausfüllend um alle einzelnen Innenrohre.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung, mit der eine Kondensation von Feuchtigkeit am kalten Innenrohr verhindert wird, ergibt sich dann, ohne einen komplizierten Aufbau vornehmen zu müssen, wenn das flexible Innenrohr ein koaxiales Doppelrohr ist, mit einem äußeren Innenrohr und einem zentralen Innenrohr zur Leitung des tiefsiedenden Mediums und wenn in weiterer Ausbildung das äußere Innenrohr gasdurchlässig ist, während der Außenmantel gasdicht abschließt. Ein Teil des verdampften Kältemediums tritt dabei in den Isolierraum ein. Das

609811/0422

Kältemittel ist trocken, so daß eine Kondensation von Luftfeuchtigkeit am kalten Innenrohr sicher verhindert wird.

Die Ausführung der Erfindung wird an Hand von Beispielen im
folgenden näher beschrieben.

Es zeigen ..--.-.

Fig. 1 : Schemätisch den Querschnitt einer Leitung und

Fig. 2 : den Längsschnitt dazu,

Fig. 3 : eine weitere Ausführung mit einem doppelten

Innenrohr und
Fig. 4 : den dazugehörenden Längsschnitt.

Die wärmeisolierte flexible Leitung besteht im ersten Beispiel nach Fig. 1 aus dem flexiblen Innenrohr 1 koaxial geführt in dem flexiblen Außenmantel 2. Der Zwischenraum der unter atm. Druck steht, ist als Isolierraum 3 mit den ineinandersteckenden Gewebeschläuchen 4 als Isoliermaterial gefüllt. Das Material der Fäden des Gewebes besitzt einen geringeren Wärmeleitwert. Es ist z.B. Perlon, Nylon, Teflon oder auch Glas. Bei tiefen Temperaturen bleiben die Fäden aus diesen Materialien flexibel. Mit dem flexiblen Isoliermaterial bleibt die gesamte Leitung beweglich. Die den ganzen Isolierraum 3 ausfüllenden Gewebeschläuche 4 sichern eine homogene Isolierung. Zum geringen

_ 6 609811/0422

Wärmeleitwert des Materials kommt der jeweils notwendige Übergang von Gewebeschlauch zu Gewebeschlauch und damit von Faden zu Faden. Dieser Übergang läßt den gesamten Wärme1eit— wert noch geringer werden.

Im zweiten Beispiel besteht das flexible Innenrohr aus einem äußeren Innenrohr 5 und einem koaxial in ihm geführten, das Kältemedium führenden, zentralen Innenrohr 6. Das äußere Innenrohr 5 ist gasdurchlässig, so daß in ihm geleitetes verdampftes Kältemedium in geringen Mengen in den Isolierraum 3 eindringen kann. Das Gas ist trocken, dadurch wird an den kalten Innenrohren 5 und 6 die Kondensation von Feuchtigkeit vermieden. Die flexiblen Innenrohre 1, 5 und 6 sowie der flexible Außenmantel 2 können, wie Fig. 4 zeigt, als Wellrohre ausgebildet sein.

- 7 609811/0422

Claims

Patentansprüche

I)) Wärmeisolierte, flexible Leitung aus einem flexiblen Innenrohr zum Transport eines tiefsiedenden Mediums und einem flexiblen Außenmantel mit dem Zwischenraum als Isolierraum, dadurch gekennzeichnet, daß der unter atmosphärischem Druck stehende Isolierraum (3) durch in Schichten übereinander angeordneten bei tiefen Temperaturen elastisch bleibenden Gewebeschichten ausgefüllt ist.
2) Wärmeisolierte, flexible Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschichten ineinrandersteckende Gewebeschläuche (4) sind.
3) Wärmeisolierte, flexible Leitung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschläuche (4) aus Fäden eines Materials mit geringer Wärmeleitfähigkeit bestehen.
4) Wärmeisolierte flexible Leitung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport des tiefsiedenden Mediums in mehreren getrennten flexiblen Innenrohren, die innerhalb des Isolierraumes (3) angeordnet sind, erfolgt.

- 8 60981 1/0422 ·
5) Wärmeisolierte, flexible Leitung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die flexiblen Innenrohre koaxiale Doppelrohre sind, mit einem äußeren Innenrohr (5) und einem zentralen Innenrohr (6) zur Leitung des tiefsiedenden Mediums.
6) Wärmeisolierte, flexible Leitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Innenrohr (5) gasdurchlässig ist und der flexible Außenmantel (2) gasdicht abschließt.

609811/0422