DE3222830A1

DE3222830A1 - Pipe for air-conditioning systems in underground mining operations

Info

Publication number: DE3222830A1
Application number: DE19823222830
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Willich F GmbH and Co
Current assignee: Willich F GmbH and Co
Priority date: 1982-06-18
Filing date: 1982-06-18
Publication date: 1983-12-22

Abstract

Cold-insulated pipeline runs for air-cooling systems in underground mining operations have for a long time consisted of a medium pipe as the core and of a curved sheet-metal jacket comprising a plurality of short lengths, and of a cold insulating medium fitted between the sheet-metal jacket, the medium pipe and the end discs at the ends. During installation, the curved jacket length must be expanded and subsequently compressed again. Permanently elastic sealing compounds and screw connections are provided in the overlapping regions. However, because of the high stresses underground, gaps may occur through which air humidity reaches the insulation and makes it unuseable. According to the invention, pressed shells (6), of semicircular cross-section, are now provided which are welded to one another over their longitudinal edge regions (8) and are welded both to the end discs (4) as well as to one another via the end edge regions (10). The insulating means consists of an insulating foam (12) which is inserted into the space between the end discs (4), the medium pipe (2) and the shells (6) via closeable filling holes (5) in the end discs (4). The space is closed such that it is proof against diffusion of water vapour. The shells (6) are constructed to be stiff with respect to twisting and are additionally reinforced by lateral beads. <IMAGE>

Description

Rohr für Klimaanlagen in untertägigen Grubenbetrieben Pipe for air conditioning in underground mining operations

Die Erfindung betrifft ein Rohr als Bestandteil von kSltegehemmten Rohrleitungssträngen, insbesondere filr Wetterki3'hlanlagen, in untertägigen Grubenbetrieben, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a pipe as a component of kSltegemmten Pipelines, in particular for weather cooling systems, in underground mining operations, according to the preamble of claim 1.

Zur Verbesserung der klimatischen Verhältnisse in untertägigen Grubenbetrieben werden, insbesondere bei zunehmender Teufe, zentrale Klimaanlagen als die Wetter kühlenden Anlagen installiert. Von diesen aus wird dann das Kälteträgermedium in kältegedämmten Rohrleitungen den einzelnen Verbrauchs stellen zugeführt. In Abhängigkeit von der örtlichen Verbrauchsmenge weisen die Rohre der Rohrleitungsstränge Durchmesser in einem Bereich von etwa 80 mm bis 300 mm auf. Die Rohrlänge beträgt in Anpassung an die untertägigen Transportwege und Transportmittel durchweg 5 m. To improve the climatic conditions in underground mining operations central air conditioning systems are used as the weather, especially as the depth increases cooling systems installed. From these, the coolant is then fed into Cold-insulated pipelines are fed to the individual consumption points. Dependent on the pipes of the pipeline strings have diameters depending on the local consumption volume in a range of about 80 mm to 300 mm. The pipe length is in adaptation 5 m throughout the underground transport routes and means of transport.

Zur Kältedämmung werden die das Kälteträgermedium filhrenden Mediumrohre mit einem Blechmantel versehen und in den Raum zwischen dem Blechmantel und dem Mediumrohr wird ein Kltedämmmittel eingebracht. Hierbei gelangen platten- oder bahnartige Dämmittel bzw. flüssige, schaumbildende Kältedämmittel zur Anwendung. The medium pipes carrying the coolant are used for cold insulation provided with a sheet metal jacket and in the space between the sheet metal jacket and the A cold insulation material is introduced into the medium pipe. This arrives plate-like or web-like Insulating agents or liquid, foam-forming cold insulating agents for use.

Bei Rohrlängen von 5 m setzt sich der Blechmantel aus einzelnen Schüssen zusammen, wobei jeder Mantelschuß aus einem gerundeten glatten oder gewellten Blech besteht. Aus verarbeitungstechnischen Gründen, insbesondere bei handwerklicher Fertigung, ist die Länge jedes Mantelschusses nicht größer als im. Es werden daher mehrere Mantelschüsse pro Rohr benötigt. Beim Anleger müssen die gerundeten Mantelschüsse zunächst auseinandergebogen werden, damit sie um das Mediumrohr gelegt werden können. Dies filhrt aber,insbesondere bei kleinen Rohrdurchmessern,zu Schwierigkeiten, da eine gewisse Mindestblechdicke aus Festigkeitsgründen nicht unterschritten werden darf. Andererseits können jedoch nicht dickere Bleche als 1 mm verwendet werden, wenn sie gewellt werden sollen, weil dann die Sickenmaschinen bei geringem Durchmesser nicht mehr ausreichen. Die Abdichtung sowohl in den überlappungsbereichen jedes Mantelschusses als auch zwischen zwei in Längsrichtung eines Rohrs benachbarten Mantelsohüssen erfolgt durch Einbringen von dauerelastischen Dichtungsmassen. Anschließend werden die sich einander überlappenden Randbereiche verschraubt. With pipe lengths of 5 m, the sheet metal jacket is made up of individual sections together, each shell section made of a rounded smooth or corrugated sheet metal consists. For processing reasons, especially for manual production, the length of each coat weft is not greater than in. So there will be several Jacket shots required per pipe. At the investor must be rounded Shell sections are first bent apart so that they are placed around the medium pipe can be. However, this leads to difficulties, especially with small pipe diameters because a certain minimum sheet thickness is not undershot for reasons of strength allowed. On the other hand, however, sheets not thicker than 1 mm can be used, if they are to be corrugated, because then the beading machines with small diameters no longer sufficient. The waterproofing both in the overlapping areas each Shell shot as well as between two adjacent in the longitudinal direction of a pipe Coat covers are made by introducing permanently elastic sealing compounds. Afterward the overlapping edge areas are screwed.

Die bekannte Bauart ist sehr lohnintensiv, da sämtliche Fertigungs- und Matagearbeiten von Hand durchgeführt werden müssen. Die für die Dämmung aufzuwendenden Kosten sind folglich höher als die Kosten für das Rohr selbst. Ein weiterer Nachteil ist die permanente Gefahr von Beschädigungen aufgrund des besonderen F,insatzgebietes in untertägigen Grubenbetrieben. The well-known design is very wage-intensive, since all manufacturing and matage work must be done by hand. The ones to be expended for the insulation The cost is consequently higher than the cost of the pipe itself. Another disadvantage is the permanent risk of damage due to the special area of use in underground mining operations.

Dies gilt sowohl für den Transport als auch für den Ein- und Ausbau.Da die Mantelschüsse verschraubt werden und die Blechdicke 1 mm nicht ilbersteigt, da ansonsten die gerundeten Mantelschsse bei der Montage nicht mehr aufgebogen werden können, sind infolge der Beanspruchungen an den Verbindungsstellen Spalte unvermeidlich. Durch diese kann dann die extrem korrosive Luft an die Dämmung gelangen und macht diese unwirksam. Dies gilt insbesondere für nmmschaum, der sehr wasserempfindlich ist und bei tJndichtigkeiten die in der Luft vorhandene Feuchtieit hep#riF aufnimmt. Darüber hinaus können die Rohre leicht korrodieren.This applies to both transport and installation and removal the jacket sections are screwed and the sheet thickness does not exceed 1 mm, otherwise the rounded shell sections will no longer be bent open during assembly gaps are unavoidable due to the stress at the connection points. The extremely corrosive air can then reach the insulation through this and act this ineffective. This is especially true for foam, which is very sensitive to water and in the event of leaks it absorbs the moisture present in the air. In addition, the pipes can easily corrode.

Um den Widerstand gegen äußere mechanische Beanspruchungen zu erhöhen, hat man schon den Blechmantel aus jenem æweiten, in Umfangsrichtung geschlossenen Rohr gebildet. TIierdurch werden zwar einige der voraufgehend geschilderten Nachteile behoben, indessen wird das fertige Rohr aufgrund des jetzt sehr hohen Gewichts unhandlich. Es ist dann für den Untertagebetrieb untauglich. Außerdem sind die Fertigungskosten wesentlich höher als bei einer Blechummantelung aus gerundeten Mantelschfissen. To increase the resistance to external mechanical loads, one has already closed the sheet metal jacket from that æwide, in the circumferential direction Tube formed. This eliminates some of the disadvantages outlined above fixed, meanwhile the finished pipe becomes unwieldy due to the now very high weight. It is then unsuitable for underground operation. Besides, the manufacturing cost is much higher than with a sheet metal cladding made of rounded cladding tubes.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, das im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebene Rohr iiir kältegedaminte Rohrleitungsstränge so zu verbessern, daß bei geringem Gewicht und akzeptablen Gestehungskosten sowohl eine hohe äußere Ranspruchungsfestigkeit als auch die erforderliche Wasserdampf-Diffusionsdichte gewährleistet werden kann. The invention is accordingly based on the object in the preamble of claim 1 described pipe iiir cold-laminated pipeline strands so too improve that with low weight and acceptable production costs both a high external stress resistance as well as the required water vapor diffusion density can be guaranteed.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen. The solution to this problem is according to the invention in the characterizing Part of claim 1 listed features.

Dadurch, daß der Blechmantel nunmehr aus mit ihren L.§ngsrändern spiegelsymmetrisch aneinander gesetzten gepreßten Schalen besteht, ist eine vergleichsweise einfache Fertigung möglich, welche auch eine weitgehende Mechanisierung aller Herstellungs- und Montageschritte erlaubt. Damit entfallen hohe lohnintensive Kosten aufgrund fehlender handwerklicher Maßnahmen. Es können auch sehr lange Schalen gefertigt werden, ohne daß hierdurch ihre Handhabung beim Transport und bei der Montage beeinträchtigt wäre. Die Wölbung der Schalen erhnht ihre Stabilität und den Widerstand gegen .8uRore Beanspruchurgen. Because the sheet metal jacket is now made with its longitudinal edges consists of pressed shells placed mirror-symmetrically next to one another, is a comparative one simple manufacturing possible, which also requires extensive mechanization of all manufacturing and assembly steps allowed. This eliminates high labor-intensive costs lack of manual measures. Very long bowls can also be made without affecting their handling during transport and assembly were. The curvature of the shells increases their stability and resistance to .8uRore Claimants.

Selbst bei Rohrlängen von 5 m genilgen setzt insgesamt, nur zwei Schalen, um einen einwandfreien wasserdampfdiffusionsdichter Blechmantel zu schaffen. Gezebenenfalls können auch mehr als zwei Schalen, z.B. vier Schalen, den Blechmantel bilden. Die durchgehenden geraden Längsrandbereiche der Schalen bilden einwandfreie Voraussetzungen für einen absolut dichten Anschluß.Even with pipe lengths of 5 m, a total of only two shells is used, a perfect water vapor diffusion seal Sheet metal jacket to accomplish. If necessary, more than two bowls, e.g. four bowls, form the sheet metal jacket. The continuous straight longitudinal edge areas of the bowls form perfect conditions for an absolutely tight connection.

Dasselbe trifft auf die halbkreisförmig gekrümmten Stirnrandbereiche zu, welche entweder mit den Endscheiben oder - im Mittelbereich eines Rohrs - miteinander wasserdampfdiffusionsdicht verbunden werden.The same applies to the semicircular curved front edge areas to which either with the end plates or - in the middle of a tube - with each other be connected in a water vapor diffusion-tight manner.

Die Preßfertigung der Schalen ist unabhängig von dem Durchmesser der Rohrleitunssträne. Stabilitätsprobleme, wie sie im bekannten Fall, insbesondere bei kleineren Durchmessern und gerundeten Mantelschüssen, festzustellen sind, können nicht eintreten. The press production of the shells is independent of the diameter the pipeline strands. Stability problems, as in the known case, in particular in the case of smaller diameters and rounded jacket sections, can be determined do not enter.

Eine bevorzugte Ausfiihrungsform der Erfindung besteht darin, daß die Schalen miteinander bzw. mit den Endscheiben verschweißt oder verlötet sind. Hierbei werden die Schalen um das mit den Endscheiben versehene Mediumrohr gelegt, verspannt und von Hand oder maschinell verschweißt oder verlötet. A preferred embodiment of the invention consists in that the shells are welded or soldered to one another or to the end plates. Here, the shells are placed around the carrier pipe provided with the end disks, clamped and welded or soldered by hand or by machine.

Durch das Verschweißen oder Verlöten werden absolut wasserdampfdiffusionsdichte Nhte erzeugt, welche den Zutritt von Luetfeuchtigkeit zu dem Kältedämmittel zwischen dem Mediumrohr und dem Blechmantel einwandfrei unterbinden. aUch können keine Korrosionen mehr infolge von Kondensation auftreten.Welding or soldering makes them absolutely impermeable to water vapor Seams are created, which allow air moisture to enter the refrigerant between the carrier pipe and the sheet metal jacket. Also no corrosion can occur occur more as a result of condensation.

Zur Vereinfachung der Herstellung von dichten Schweiß-bzw. Lötnähten sieht die Erfindung ferner vor, daß an den Längsrandbereichen' der Schalen einteilig nach außen abgewinkelte Abkantungen vorgesehen sind. Bei zwei zu einem geschlossenen Blechmantel zusammengefilgten Schalen liegen die Abkantungen flächig aneinander und können auf diese Weise einwandfrei miteinander verbunden werden. To simplify the production of tight welding or. Solder seams The invention also provides that on the longitudinal edge areas' of the shells in one piece outwardly angled folds are provided. With two to one closed Shells filmed together with a sheet metal jacket, the folds lie flat against one another and can be connected to each other perfectly in this way.

Eine andere Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß die Längsrandbereiche der zu einem Blechmantel zusammengefügten Schalen sich in Umfangsrichtung tiberlappen. Another solution according to the invention is that the longitudinal edge regions the shells joined together to form a sheet metal jacket overlap in the circumferential direction.

Zwecks weiterer Erhöhung der Biege-, Verwindungs- und Beulfestigkeit kennzeichnet sich ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung dadurch, daß die Schalen mit insbesondere quergerichteten Versteifungen versehen sind. Bevorzugt sind die Schalen mit Quersicken versehen. Diese Quersicken können direkt beim Pressen der Schalen in einem Arbeitsgang mit angefertigt werden. For the purpose of further increasing the flexural strength, torsional strength and buckling strength An advantageous feature of the invention is characterized in that the shells are provided with in particular transverse stiffeners. They are preferred Shells provided with transverse beads. These transverse beads can be used directly when pressing the Bowls can be made in one operation.

Ihr Querschnittbkann rund oder eckig sein.Their cross-section can be round or angular.

Die Schalen bestehen nach der Erfindung vorzugsweise aus Stahlblech. Um der sehr aggressiven Luft in untertien Grubenbetriebeniden notwendigen Widerstand entgegenzusetzen, sind die Schalen verzinkt, insbesondere feuerverzinkt.Denkbar ist es allerdings auch, daß die Schalen aus Edelstahl bestehen. According to the invention, the shells are preferably made of sheet steel. In order to resist the very aggressive air in lower mining operations To counter this, the shells are galvanized, especially hot-dip galvanized It is also true that the bowls are made of stainless steel.

Die Dicke der Schalen liegt zwischen 0,5 mm und 2 mm. The thickness of the shells is between 0.5 mm and 2 mm.

Bevorzugt wird eine Dicke von 1,0 mm angestrebt.A thickness of 1.0 mm is preferred.

Die Einfülidcher ftir das KältedSmmittel sind als Gewindelöcher ausgeführt. Sie können dadurch nach dem Befüllen mit dem Kältedämmittel auf einfachste Weise mit Schraubstopfen verschlossen werden. Es können in beiden Endscheiben Einfiill.öcher vorgesehen sein Das Kgltedmmittel ist vorzugsweise Dämmschaum, insbesondere Polyurethanschaum oder Organo-Mineralschaum. The filler holes for the refrigerant are designed as threaded holes. You can use it after filling with the refrigerant in the simplest way be closed with screw plugs. Filling holes can be found in both end plates The Kgltedmmittel is preferably insulating foam, in particular polyurethane foam or organo-mineral foam.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erlutert. The invention is illustrated below with reference to one in the drawings Embodiment explained in more detail.

Es zeigen: Figur 1 in der Seitenansicht ein Mediumrohr mit aufgeschweißten Endscheiben im vertikalen Längsschnitt; Figur 2 in vergrößert er perspektivischer Darstellung eine im Querschnitt halbkreisförmig gepreßte Schale und Figur 3 in perspektivischer Darstellung ein kältegedämmtes Rohr ohne endseitige Kupplungsflansche.Show it: Figure 1 is a side view of a carrier pipe with welded end plates in vertical longitudinal section; Figure 2 in enlarged he perspective representation of a semi-circular pressed shell in cross-section and FIG. 3 shows a perspective illustration of a cold-insulated pipe without an end Coupling flanges.

Das bei gemeinsamer Betrachtung der Figuren 1 und 3 erkennbare Rohr 1 bildet Bestandteil eines ansonsten nicht näher veranschaulichten kältegedämmten Rohrleitungsstrangs für eine Wetterkühlanlage in einem untertägigen Grubenbetrieb. The pipe that can be seen when viewing FIGS. 1 and 3 together 1 forms part of a cold-insulated one, which is otherwise not illustrated in detail Pipeline for a weather cooling system in an underground mine.

Das Rohr 1 umfaßt zunächst als Kern (Figur 1) ein durchgehende, umfangsseitig geschlossenes Mediumrohr 2 mit endseitigen Kupplungsflanschen 3. Die Ausbildung der Kupplungsflansche 3 ist beliebig. Die Länge des Mediumrohrs 2 beträgt 5 m. The tube 1 initially comprises a continuous, circumferential side as the core (FIG. 1) closed medium pipe 2 with end coupling flanges 3. The training the coupling flange 3 is arbitrary. The length of the medium pipe 2 is 5 m.

Diese Länge entspricht den untertigen Gegebenheiten in Bezug auf die Transportmittel und die Transportwege. In der Nähe der Kupplungsflansche 3 sind Endscheiben 4 aufgeschweißt. Der Duro messer der Endscheiben 4 wird entsprechend der gewählten Dämmdicke des Rohrs 1 bemessen (siehe auch Figur 4j. In mindestens einer Endscheibe 4 sind Gewindelöcher 5 vorgesehen, deren Aufgabe nachstehend noch näher erläutert ist.This length corresponds to the subordinate conditions in relation to the Means of transport and the routes of transport. Near the coupling flanges 3 are End plates 4 welded on. The durometer of the end plates 4 is accordingly the selected insulation thickness of the pipe 1 (see also Figure 4j. In at least an end plate 4 threaded holes 5 are provided, the task of which will be given below is explained in more detail.

Das Rohr 1 umfaßt ferner vier im Querschnitt halbkreisförmig gepreßte Schalen 6 mit Quersicken 7 (siehe Figuren 2 und 3). In der F ur 3 sind die Quersicken 7 zur Erhaltung der eichnunsbersichtlichkeit fortgelassen. Die Quersicken 7 sind in einem Arbeitsgang beim Pressen der Schalen 6 mit hergestellt. Die Lunge der aus feuerverzinktem Stahlblech bestehenden Schalen 6 entspricht etwa dem halben Abstand der Endscheiben 4 voneinander. Die Dicke des Stahlblechs betrugt 1,0 mm. The tube 1 further comprises four pressed semicircular in cross-section Shells 6 with transverse beads 7 (see Figures 2 and 3). In the fur 3 are the transverse beads 7 omitted to maintain the calibration clarity. The transverse beads 7 are produced in one operation when pressing the shells 6 with. The lungs of the out hot-dip galvanized sheet steel existing Shells 6 corresponds approximately half the distance between the end disks 4. The thickness of the steel sheet was 1.0 mm.

An den Längsrändern 8 der Schalen 6 sind einteilig nach außen abgewinkelte Abkantungen 9 vorgesehen. Xtber die Abkantungen 9 werden jeweils zwei Schalen 6 zu einem Blechmantel miteinander verschweißt. Ferner werden die Stirnrandbereiche 10 der Schalen 6 mit den Endscheiben 4 und im mittleren t;berlappungsbereich 11 miteinander verschweißt. Auf diese Weise entsteht zwischen dem Mediumrohr 2 und den Schalen 6 sowie den Endscheiben 4 ein dampfdiffusionsdichter Raum, welcher zur Kältedämmung über die Gewindebcher 5 mit einem Polyurethanschaum 12 ausgefüllt wird. Nach dem vollständigen Befüllen werden nicht näher dargestellte Schraubstopfen in die Gewindelöcher 5 eingedreht und damit der Raum hermetisch abgeschlossen. In der Figur 3 ist anhand eines Ausschnitts der Däminschaum 12 veranschaulicht. On the longitudinal edges 8 of the shells 6 are angled in one piece outward Bevels 9 provided. Two shells 6 are placed over the folds 9 welded together to form a sheet metal jacket. Furthermore, the front edge areas 10 of the shells 6 with the end disks 4 and in the middle overlapping area 11 welded together. This creates between the medium pipe 2 and the shells 6 and the end plates 4 a vapor diffusion-proof space, which for Cold insulation is filled with a polyurethane foam 12 via the threaded cups 5. After the filling is complete, screw plugs (not shown in detail) are inserted in screwed in the threaded holes 5 and thus hermetically sealed the space. In the FIG. 3 is illustrated by means of a section of the insulating foam 12.

Ferner ist der Figur 3 im linken Endabschnitt eine Nusführungsform zu entnehmen, bei welcher die Abkantungen 9 weggelassen sind. Stattdessen überlappen sich hier die T,Sngsrandbereiche 8 der Shalen 6 etwa in Umfangsrichtung. Furthermore, in the left end section of FIG. 3, there is a nut guide shape can be seen in which the bevels 9 are omitted. Instead, overlap Here the T, ring edge areas 8 of the shells 6 are approximately in the circumferential direction.

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Claims

Claims: 1. Pipe as part of cold-insulated Pnhrleitun # sstränge for air conditioning systems, especially for weather cooling systems, in underground mining operations, which consists of a continuous, circumferentially closed medium pipe with ends Coupling flanges, a sheet metal jacket and arranged on the face of the sheet metal jacket, Fin fill holes for a space between the medium pipe and the sheet metal jacket Consists of F, nd washers that contain refrigerant and are firmly connected to the medium pipe, d a d u r c h e k e n n z e i c h -n e t that the sheet metal jacket is made in cross section semicircular pressed shells (6) is formed, which silver their longitudinal edges (8) and over their front edges (10) with one another or with the end plates (4) in a vapor-diffusion-tight manner are connected.

2. Pipe according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the shells (6) are welded to one another or to the end plates (4) or are lost.

3. Tube according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that on the longitudinal edge regions (8) of the shells (6) in one piece to the outside angled folds (9) are provided.

4. Tube according to claim 1 or 2, d a d u r c h z e -k e n n z e i c h n e t that the longitudinal edge areas (8) joined together to form a sheet metal jacket Shells (h) overlap in the circumferential direction.

5. Pipe according to claim 1 or one of the following claims, d a d It is noted that the shells (6) with in particular transversely directed Stiffeners (7) are provided.

6. Pipe according to claim 1 or one of the following claims, d a d u r c h g e k e n n n n z e i c h n e t that the shells (6) are provided with transverse beads (7) are.

7. Pipe according to claim 1 or one of the following claims, d a d It is indicated that the shells (6) are made of sheet steel.

8. Pipe according to claim 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the shells (6) are galvanized, in particular hot-dip galvanized.

9. Tube according to one of claims 1 to 7, d a d u r c h g e k e n It is noted that the shells (6) are made of stainless steel.

10. Pipe according to claim 1 or one of the following claims, d a it is indicated that the shells (6) have a thickness of 0.5 mm to 2 mm, preferably 1.0 mm.

11. Pipe according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the filling holes for the refrigerant (12) designed as threaded holes (5) are.

12. Tube according to claim 1 or 11, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that 'the refrigerant (12) insulating foam, in particular polyurethane foam or organo-mineral foam.