DE3334770A1

DE3334770A1 - Leitungsrohr zur fortleitung von tiefgekuehlten medien

Info

Publication number: DE3334770A1
Application number: DE19833334770
Authority: DE
Inventors: Klausdieter Dipl.-Ing. 3000 Hannover Schippl
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1983-09-26
Filing date: 1983-09-26
Publication date: 1985-04-11
Anticipated expiration: 2003-09-27
Also published as: US4570679A; DE3334770C2

Description

kabel metal electro
Gesellschaft mit beschränkter Haftung

83-51/F

21.09.1933

Leitungsrohr zur Fortleitung von tiefgekühlten Medien

Die Erfindung betrifft ein Leitungsrohr zur Fortleitung von tiefgekühlten flüssigen oder gasförmigen Medien, bestehend aus mindestens zwei mittels Abstandhalter konzentrisch zueinander angeordneten gewelIten Meta Π rohren, bei dem der Ringraum zwischen den Metal!rohren evakuiert und im Ringraum eine Superisolierung vorgesehen ist.

Es sind Leitungsrohre zur Fortleitung von tiefgekühlten Medien, beispielsv.'sisa flüssigen Helium, bekannt, welche aus mehreren konzentrischen Viül !rohren bestellen, von denen das Innenrohr zur eigentlichen

iü Fortleitung dient, während die Ringräume zwischen dem jeweils inneren und deii! jeweils benachbarten äußeren Rohr als Ruckleitung oder aber zu Iso 1 ierzwecken dienen. Zur Erzielung einer besonders hohen IsolierwirKung hat man bereits die Ringräurne evakuiert und zur Verringerung der Strah kiisgsverlusts eine sog. Supsrisol i'-irunj in d.itn entsprechenden Riny-

L-j raum -uinyebraclit. Diese Super iso I iäriuiy besteht i;n wesentlichen aus

mehreren Lagen eines mit einer Metallschicht bedampften Kunststoffbandes, wobei die einzelnen Lagen durch Kunststoffgef!echte in Abstand zueinander gehalten werden.

Der Nachteil dieser bekannten Rohrkonstruktion ist daran zu sehen, daß nach dem Herstellen des Vakuums zwischen den Metal !rohren Restgase aus dem Kunststoffmaterial austreten und dadurch das Vakuum und somit die Isoliereigenschaften des Ringraumes wesentlich verschlechtern. Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser bekannten Konstruktion ist darin zu sehen, daß das Kunststoffmaterial nicht wärmefest, d. h. bei einer Temperaturerhöhung der Rohrleitung auf über 100 ⁰C sich verformt, wodurch der angestrebte gleiche Abstand zwischen den Metallschichten nicht mehr gegeben ist. Diese erhöhten Temperaturen treten zwar nicht während des Betriebes auf, denn das Leitungsrohr dient im wesentlichen der Fortleitung von tiefgekühlten Medien. Sie können aber beim Evakuieren des Ringraurnes auftreten, da das Evakuieren gern bei erhöhten Temperaturen, d. h. in der Grö(3enordnung von 350 bis 400 ⁰C durchgeführt wird. Durch die erhöhte Temperatur lassen sich die an der Oberfläche der Superisolierung angesammelten Gasrnolekule wesentlich leichter und schnei ler absaugen, und man kann auf diese Weise die Pumpzeit zur Herstellung des Vakuums sehr stark verkürzen. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, da_;j die metall bedampften Folien und die Kunststoffgitter nicht strahlenbeständig sind und sich unter Strahlenbelastung zersetzen. Dadurch kann es zu einem direkten Kontakt zwischen den einzelnen Metallschichten kommen, wodurch der Isolierwiderstand wesentlich herabgesetzt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Leitungsrohr anzugeben, dessen Isolieraufbau auch bei Temperaturen oberhalb 100 ⁰C und/oder bei Strahlenbelastung keinen Schaden erleidet.

Diese Aufgabe wird bei einam Leitungsrohr der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, da3 die Superiso'iierung aus einer Vielzahl von übereinan- SO der liegenden Metal !folien besteht und die Metallfolien durch eine aus Keramikfaden hargesteVlte Matte im Abstand zueinander gehalten sind. Die aus den Keramikfäden hergestellte Matte ist ebenso flexibel wie beispiülsweise das Kunststoffgitter und lä;jt sich aus diesem Grund ähnlich

wie das Kunststoffgitter auf das entsprechende Rohr aufwickeln. Bezüglich der Wärmeleitungsverluste Va"Öt sich die Matte aus Keramikfäden mit den Kunststoffgittern vergleichen.

Mit besonderem Vorteil sind die die Matte bildenden Keramikfäden aus einer Vielzahl dünner miteinander verseilter oder verzwirnter Einzelfasern gebildet. Durch diese Maßnahme wird einmal die Flexibilität der Matte erhöht und die Wärmeleitung der einzelnen Keramikfäden in Querrichtung verringert.

. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Rohre durch einen wendelartig verlaufenden zopfartigen Abstandhalter gehalten, der aus einer Vielzahl miteinander verseilter, verzwirnter bzw. verflochtener Fäden aus keramischem Werkstoff gebildet ist und ist der zwischen den Abstandhaltern wendelartig verlaufende Raum mit der Superiso'l ierung ausgefüllt. Durch den Ersatz des bisher üblichen Abstandhalters aus Kunststoff durch den erfindungsgemäöen Abstandhalter aus keramischen Werkstoff wird eine Zersetzung desselben infolge erhöhter Temperatur oder Strahlung vermieden. Durch das wendeiförmige Aufbringen des Abstandhalters und der Superisoiierung läßt sich das Leitungsrohr in wirtschaftlicher Weise herstellen. Das Leitungsrohr gemäß der Lehre der Erfindung ist aufgrund seines Aufbaus flexibel und kann wie ein elektrisches Kabel auf Trommeln gewickelt, transportiert und ebenso uerlegt v/erden.

Die Erfindung ist anhand der in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Äusführungsbeispiele näher erläutert.

Das Leitungsrohr besteht aus einem gewellten Innenrohr 1 und einem gewellten Außenrohr 2. Die Rohre i und 2 sind durch einen wendeiförmigen Abstandhalter 3 in koaxialer Anordnung gehalten, der aus beispielsweise vier Strängen zu einem Zopf verflochten ist. Die einzelnen Stränge wiederum sind aus einer Vielzahl einzelner Keramikfäden, die miteinander

οΰ verseiit, verzwirut oder verflochten sind, gebildet. Wie in der Figur dargestallt, ist der Abstandhalter 3 wendelförmig auf das Innenrohr i aufgev;id<elt. Der zwischen dem Abstandhalter 3 verbleibende Rau'n ist

durch eine ebenfalls wendelförmig aufgebrachte Superisolierung ausgefüllt. Diese Superisolierung besteht aus einer Vielzahl von Metallfolien 4, beispielsweise aus Aluminium, zwischen denen eine Matte 5, die aus Keraniikfäden aufgebaut ist, angeordnet ist.

In der Fig. 2 ist der Aufbau der Superisolierung näher dargestellt. Die einzelnen Metallfolien 4, die beispielsweise eine Dicke von 10 μ aufweisen, sind durch die Matten δ in Abstand zueinander gehalten. Die Matten 5 sind aus Keramikfäden 6 und 7 gebildet, die wiederum aus einer Vielzahl einzelner Keramikfasern aufgebaut sind. Der Durchmesser der Keramikfäden 5 und 6 entspricht in ungefähr der Wanddicke der Metallfolien 4. Die Maschenweite, d. h. der Abstand zweier in gleicher Richtung verlaufender Fäden beträgt in etwa 1 mm.

Bei der Herstellung eines Leitungsrohres gemäß der Lehre der Erfindung wickelt man zunächst auf das Innenrohr eins Metallfolie 4 zwischen den

Abstandhalten^ 3 auf und bringt als nächste Lage die Matte δ auf. Dann folgt wieder eine Metallfolie, die wiederum von einer Matte 5 bedeckt wird usw. Das isolierte Innenrohr 1 wird dann in einer Rohrfertigungsanlage von einem Metallband umgeben, welches längsnahtverschweiBt und anschließend gewellt wird und somit das Außenrohr 2 bildet.

Claims

333Λ770 kabel me tal electro Gesellschaft mit beschränkter Haftung 83-51/F 21.09.1933 Patentansprüche

1. Leitungsrohr zur Fortleitung von tiefgekühlten flüssigen oder gasförmigen Medien, bestehend aus mindestens zwei mittels Abstandhaltern konzentrisch zueinander angeordneten gewellten Metall rohren, bei dem der Ringraum zwischen den Metallrohren evakuiert und im Ringraum eine Superisolierung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, da3 die Superisolierung aus einer Vielzahl von übereinander liegenden .Metal!folien (4) besteht und die Metallfolien (4) durch eine aus Keramikfäden (6, 7j hergestellte Matte (5) im Abstand zueinander gehalten sind.

2. Leitungsrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dab die Karamikfaden (6, 7) aus einer Vielzahl dünner, miteinander verseilter oder verzwirnter Einzelfasern gebildet sind.

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3. Leitungsrohr nach Anspruch 1 oder Z, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1, 2) durch einen wendelförmig verlaufenden zopfartigen Abstandhalter (3) gehalten sind, der aus einer Vielzahl miteinander verseilter, verzwirnter oder verflochtener Fäden aus keramischem Werkstoff gebildet ist und daß der zwischen dem Abstandhalter (3) wendelartig verlaufende Raum mit der Superisolierung ausgefüllt ist.

(L4LFÜ5)