DE2706069A1 - Air conditioning plant nitrogen leakage prevention - has axially corrugated tube within outer tube and gap with vacuum - Google Patents

Air conditioning plant nitrogen leakage prevention - has axially corrugated tube within outer tube and gap with vacuum

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/003—Multiple wall conduits, e.g. for leak detection

Abstract

The safety tube is used for preventing leakage of a flowing medium, in air conditioning plants in which the room air is cooled with liq. nitrogen. The tube has an enclosing outside tube (1) a and a ribbed inner tube (2) whose ribs (3) are in contact with the inner wall of the outside tube. The inner tube ribs are orientated in an axial direction. The inner tube has thin walls and it can be made from copper. A vacuum can be produced in the safety gap (4) between the outside and the inside tube. A contact pressure gauge can be connected to the safety gap.

Description

Sicherheitsrohr zum Verhindern des Austritts des durch das RohrSafety tube to prevent the leakage through the tube

geförderten Mediums durch Leckstellen nach außen.conveyed medium through leaks to the outside.

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsrohr zum Verhindern des Austritts des durch das Rohr geförderten Mediums durch Leckstellen nach außen. Insbesondere ist dabei daran gedacht, das Sicherheitsrohr in solchen Klimaanlagen einzusetzen,in denen die Raumluft mit flüssigem Stickstoff gekühlt wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt.The invention relates to a safety pipe for preventing leakage of the medium conveyed through the pipe to the outside through leaks. In particular it is intended to use the safety pipe in such air conditioning systems, in where the room air is cooled with liquid nitrogen. However, the invention is not limited to this use case.

In Klimaanlagen wird flüssiger Stickstoff als Kältemedium eingesetzt, um insbesondere an sehr heißen Tagen durch Spitzenlastdeckung die normalen Kälteaggregate zu entlasten. Ein derartiger Einsatz von flüssigem Stickstoff ermöglicht es, die Kühlanlage mit einer geringeren Leistung auszulegen, als an sich erforderlich ist, um auch an sehr heißen Tagen eine befriedigende Kühlwirkung zu erreichen. Hierbei wird bisher aus Sicherheitsgründen die Kälte des flüssigen Stickstoffs über einen zweiten Kühlkreislauf an die Raumluft abgegeben. Der zweite Kühlkreislauf ist erforderlich, damit bei einem eventuellen Leckwerden der stickstofführenden Leitungen der freiwerdende Stickstoff nicht in die Raumluft gelangen kann.Liquid nitrogen is used as a cooling medium in air conditioning systems, to use the normal cooling units, especially on very hot days, by covering peak loads to relieve. Such a use of liquid nitrogen enables the Design the cooling system with a lower output than is actually necessary, to achieve a satisfactory cooling effect even on very hot days. Here For safety reasons, the cold of liquid nitrogen has so far been controlled by a second cooling circuit released into the room air. The second cooling circuit is required so that in the event of a leak in the nitrogen-carrying lines, the one that is released Nitrogen cannot get into the room air.

Der Investitionsaufwand für diesen zweiten Kühlkreislauf ist verhältnismäßig hoch.The investment outlay for this second cooling circuit is proportionate high.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, auf den beschriebenen zweiten Kühlkreislauf in Klimaanlagen zu verzichten.The invention is based on the object of creating a device which makes it possible to use the described second cooling circuit in air conditioning systems waive.

Es wurde nun gefunden, daß sich dies durch ein Sicherheitsrohr zum Verhindern des Austritts des durch das Rohr geförderten Mediums durch Leckstellen nach außen erfindungsgemäß durch ein Außenrohr und ein geripptes Innenrohr erreichen läßt, welches mit seinen Rippen an der Innenwand des Außenrohres anliegt.It has now been found that this can be done through a safety pipe Preventing the medium conveyed through the pipe from escaping through leaks reach the outside according to the invention by an outer tube and a ribbed inner tube leaves, which rests with its ribs on the inner wall of the outer tube.

Die Rippen verlaufen dabei vorzugsweise in achsialer Richtung, sie können aber auch spiralig verlaufen. Wenn das Sicherheitsrohr, wie es bei Klimaanlagen der Fall ist, der Wärmeübertragung dient, ist es von Vorteil, wenn das Rippenrohr dünnwandig und aus Kupfer oder Aluminium ausgeführt wird.The ribs preferably run in the axial direction, they but can also run spirally. If the safety pipe, as is the case with air conditioners If the case is used for heat transfer, it is advantageous if the finned tube thin-walled and made of copper or aluminum.

Zwischen dem Rippenrohr und dem Außenrohr werden infolge der Rippen Sicherheitsräume gebildet. Diese Sicherheitsräume können evakuiert und an ein Kontaktmanometer angeschlossen werden. Bei einem defekten Innen- oder Außenrohr steigt der Druck in den Sicherheitsräumen an und bewirkt ein Ansprechen des Kontaktmanometers. Bei Verwendung in einer Klimaanlage kann hierdurch bewirkt werden, daß das Magnetventil am Stickstoffvorratsbehälter geschlossen wird.Between the finned tube and the outer tube are due to the ribs Security rooms formed. These safety rooms can be evacuated and connected to a contact manometer be connected. If the inner or outer pipe is defective, the pressure rises in the security rooms and causes the contact manometer to respond. at Use in an air conditioner can thereby be effected that the solenoid valve is closed on the nitrogen storage tank.

Der Einsatz des erfindungsgemäßen Sicherheitsrohres ist nicht auf Klimanalagen und auf die Förderung von flüssigem Stickstoff beschränkt. Es kann vielmehr überall da verwendet werden, wo mit einfachen Mitteln ein unkontrolliertes Austreten eines durch eine Rohrleitung geförderten Mediums verhindert werden soll. In den Sicherheitsräumen kann z.B. anstelle eines Vakuums auch ein Druck aufgebaut werden. Hierbei können die Sicherheitsräume sowohl mit einem gasförmigen als auch mit einem flüssigen Medium gefüllt werden. Da die Kosten für ein Kontaktmanometer vernachlässigbar gering sind, hängen die Kosten im wesentlichen von der Länge des verwendeten Rippenrohres, gewöhnlich aus Kupfer, ab. Diese Kosten sind vergleichsweise gering gegenüber den Kosten, die beispielsweise in Klimaanlagen für einen zweiten Kühlkreislauf erforderlich sind.The use of the safety pipe according to the invention is not open Air conditioning systems and limited to the pumping of liquid nitrogen. It can Rather, they can be used wherever there is an uncontrolled effect by simple means A medium conveyed through a pipeline is to be prevented from escaping. In the security rooms, for example, instead of a vacuum, pressure can also be built up will. The security rooms can be equipped with either a gaseous or a be filled with a liquid medium. Because the cost of a contact pressure gauge are negligibly small, the cost depends essentially on the length of the used finned tube, usually made of copper. These costs are comparative low compared to the costs, for example, in air conditioning for a second Cooling circuit are required.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand der beigefügten Zeichnungen erläutert werden.An embodiment of the invention will be based on the attached Drawings are explained.

Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitsrohr, Fig. 2 die Anordnung des Sicherheitsrohres nach Fig. 1 in einer Klimaanlage.1 shows a cross section through a safety pipe according to the invention, FIG. 2 shows the arrangement of the safety pipe according to FIG. 1 in an air conditioning system.

Das in Fig. 1 dargestellte Sicherheitsrohr besteht aus einem Außenrohr 1 und einem gerippten Innenrohr 2 . Durch die Rippen 3 des Innenrohres 2 werden zwischen dem Innenrohr 2 und dem Außenrohr 1 Sicherheitsräume 4 gebildet. Am Ende der Leitung werden die Sicherheitsräume zusammengefaßt, auf einen Druck zwischen 60 und 600 mbar evakuiert und an ein Kontaktmanometer angeschlossen. Bei einem defekten Innen- oder Außenrohr steigt nun der Druck in den Sicherheitsräumen an und bewirkt ein Ansprechen des Kontaktmanometers.The safety tube shown in Fig. 1 consists of an outer tube 1 and a ribbed inner tube 2. Through the ribs 3 of the inner tube 2 are Safety spaces 4 are formed between the inner pipe 2 and the outer pipe 1. At the end the line the security rooms are summarized, at a pressure between 60 and 600 mbar evacuated and connected to a contact manometer. In the case of a defective Inner or outer pipe now increases and causes the pressure in the security rooms a response of the contact manometer.

Dieses bewirkt wiederum das Schließen des Magnetventils am Stickstoffvorratsbehälter.This in turn causes the solenoid valve on the nitrogen storage tank to close.

Um einen guten Wärmeübergang zu erhalten, ist das Innenrohr 2 dünnwandig und besteht aus Kupfer. Für einen guten Wärmeübergang ist es ferner wichtig, daß die Rippen 3 fest an der Innenwand des Außenrohres 1 anliegen.In order to obtain good heat transfer, the inner tube 2 is thin-walled and is made of copper. For good heat transfer, it is also important that the ribs 3 rest firmly against the inner wall of the outer tube 1.

Fig. 2 zeigt in schematischer Form die Anordnung des Sicherheitsrohres nach Fig. 1 in einer Klimaanlage, in der die Raumluft mit flüssigem Stickstoff gekühlt wird. Die Anlage besteht im wesentlichen aus dem Klimaraum 5 und dem Wärmeaustauscher 6. Die abzukühlende Luft aus dem Klimaraum 5 wird durch die Leitung 7 abgezogen, mit etwas Frischluft aus der Leitung 8 vermischt und im Wärmeaustauscher 6 abgekühlt. Danach gelangt sie durch die Leitung 9 wieder in den Klimaraum 5. Die Abkühlung der Luft erfolgt durch flüssigen Stickstoff, der durch einen nicht gezeigten Vorratsbehälter über die Leitung 10 in den Wärmeaustauscher 6 gelangt.Fig. 2 shows in schematic form the arrangement of the safety pipe according to Fig. 1 in an air conditioning system in which the room air is cooled with liquid nitrogen will. The system essentially consists of the climatic chamber 5 and the heat exchanger 6. The air to be cooled from the climatic room 5 is drawn off through the line 7, mixed with some fresh air from line 8 and cooled in heat exchanger 6. It then passes through the line 9 back into the climatic chamber 5. The cooling the air takes place through liquid nitrogen, which through a storage container (not shown) reaches the heat exchanger 6 via line 10.

Im Wärmeaustauscher 6 durchströmt der flüssige Stickstoff ein Sicherheitsrohr gemäß der Erfindung, verdampft dabei * Der verdampfte Stickstoff gelangt durch Leitung 11 ins Freie. An den Sicherheitsraum 4 des Sicherheitsrohres ist ein Kontaktmanometer 12 angeschlossen. Der Sicherheitsraum ist auf einen geringen Unterdruck evakuiert. Falls das Außenrohr 1 oder das Innenrohr 2 undicht wird, dringt Luft von außen oder Stickstoff von innen in den Sicherheitsraum 4 ein, wodurch das Vakuum abgebaut wird. Das Kontaktmanometer 12 spricht an und verhindert die weitere Zufuhr von flüssigen Stickstoff durch die Leitung 10.In the heat exchanger 6, the liquid nitrogen flows through a safety pipe according to the invention, evaporates in the process * The evaporated nitrogen passes through line 11 outdoors. A contact manometer is attached to the safety space 4 of the safety pipe 12 connected. The security room is evacuated to a slight negative pressure. If the outer pipe 1 or the inner pipe 2 is leaking, air penetrates from the outside or Nitrogen from the inside into the safety room 4, whereby the vacuum is released. The contact manometer 12 responds and prevents the further supply of liquid Nitrogen through line 10.

* und wird bis auf Raumtemperatur erhitzt.* and is heated to room temperature.

Das Ansprechen des Kontaktmanometers 12 erfolgt auch dann, wenn in den Sicherheitsräumen 4 statt eines Unterdrucks ein Überdruck aufrechterhalten wird. Wichtig ist lediglich, daß in den Sicherheitsräumen 4 ein wesentlich anderer Druck herrscht als im Innenrohr 2 und außerhalb des Außenrohres 1. Wenn mit einem Überdruck in den Sicherheitsräumen 4 gearbeitet wird, kann auch mit einem flüssigen Medium anstelle eines gasförmigen Mediums in den Sicherheitsräumen 4 gearbeitet werden. Ob mit Überdruck oder mit Unterdruck in den Sicherheitsräumen 4 gearbeitet wird, hängt vom jeweiligen Einzelfall ab. Der Flüssigkeit können Odorierungsmittel oder Farbstoffe zugemischt werden.The response of the contact manometer 12 also takes place when in the security rooms 4, instead of a negative pressure, an overpressure is maintained. It is only important that in the security rooms 4 a significantly different pressure prevails as in the inner pipe 2 and outside the outer pipe 1. When with an overpressure Work is carried out in the security rooms 4 can also be carried out with a liquid medium work can be carried out in the security rooms 4 instead of a gaseous medium. Whether you work with overpressure or underpressure in the security rooms 4, depends on the individual case. The liquid can contain odorants or Dyes are added.

Der Einsatz des erfindungsgemäßen Sicherheitsrohres ist in Klimaanlagen besonders vorteilhaft, weil hierdurch ein separater zweiter Kühlkreislauf eingespart werden kann. Das Sicherheitsrohr kann jedoch in allen Fällen eingesetzt werden, in denen ein unkontrollierter Austritt des geförderten Mediums durch Leckstellen in der Rohrleitung verhindert werden soll. Dies ist z.B. bei sehr giftigen oder radioaktiven Gasen oder Flüssigkeiten der Fall. Auch dann, wenn z.B. öl durch reinzuhaltende Gewässer oder unbedingt vor Olverschmutzung zu sichernde Bodenschichten durch Rohre geführt wird, läßt sich das erfindungsgemäße Sicherheitsrohr mit Vorteil verwenden.The use of the safety pipe according to the invention is in air conditioning systems particularly advantageous because this saves a separate second cooling circuit can be. However, the safety pipe can be used in all cases in which an uncontrolled escape of the pumped medium through leaks should be prevented in the pipeline. This is e.g. with very toxic or radioactive gases or liquids are the case. Even if, for example, oil has to be kept clean Waters or soil layers that must be protected from oil pollution by pipes is performed, the safety tube according to the invention can be used with advantage.

Claims (8)

Ansprüche 6)Sicherheitsrohr zum Verhindern des Austritts des durch das Rohr geförderten Mediums durch Leckstellen nach außen, gekennzeichnet durch ein Außenrohr ( 1) und ein geripptes Innenrohr ( 2), welches mit seinen Rippen (3) an der Innenwand des Außenrohres (1) anliegt. Claims 6) safety pipe to prevent the escape of through the pipe conveyed medium through leaks to the outside, characterized by an outer tube (1) and a ribbed inner tube (2), which with its ribs (3) rests against the inner wall of the outer tube (1). 2. Sicherheitsrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (2) Rippen (3) in achsialer Richtung besitzt.2. Safety pipe according to claim 1, characterized in that the Inner tube (2) has ribs (3) in the axial direction. 3. Sicherheitsrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (2) dünnwandig ist.3. Safety pipe according to claim 1 or 2, characterized in that that the inner tube (2) is thin-walled. 4. Sicherheitsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (2) aus Kupfer besteht.4. Safety pipe according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the inner tube (2) consists of copper. 5. Sicherheitsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sicherheitsräumen (4) zwischen Außenrohr (1) und Innenrohr (2) Unterdruck herrscht.5. Safety pipe according to one of claims 1 to 4, characterized in that that in the safety rooms (4) between the outer pipe (1) and inner pipe (2) negative pressure prevails. 6. Sicherheitsrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsräume (4) an ein Kontaktmanometer (12) angeschlossen sind.6. Safety pipe according to claim 5, characterized in that the Safety rooms (4) are connected to a contact manometer (12). 7.. Si:herheitsrohr nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sicherheitsräumen (4) zwischen Außenrohr (1) und Innenrohr (2) sich eine unter Überdruck stehende Flüssigkeit befindet.7 .. Si: safety tube according to claims 1 to 4, characterized in that that in the safety rooms (4) between the outer tube (1) and the inner tube (2) there is a liquid is under overpressure. 8. Verwendung eines Sicherheitsrohres nach Anspruch 6 im Wärmeaustauscher einer Klimaanlage zur Übertragung der Wärme der abzukühlenden Luft auf verdampfenden, flüssigen Stickstoff im Sicherheitsrohr.8. Use of a safety pipe according to claim 6 in the heat exchanger an air conditioning system to transfer the heat of the air to be cooled to evaporating, liquid nitrogen in the safety tube.
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