DE3532979C2 - - Google Patents
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- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/08—Pipe-line systems for liquids or viscous products
- F17D1/16—Facilitating the conveyance of liquids or effecting the conveyance of viscous products by modification of their viscosity
- F17D1/18—Facilitating the conveyance of liquids or effecting the conveyance of viscous products by modification of their viscosity by heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
Die Erfindung betrifft eine Glasrohrleitung für den Transport
eines Strömungsmediums, aus einzelnen einwandigen Glasrohr
elementen mit seitlichen Stutzen für die Zu- und Ableitung eines
Heizmediums baukastenähnlich erstellt, mit mindestens einem im
Inneren der Glasrohrleitung angeordneten, von einem Medium
durchströmten sowie von dem anderen Medium umströmten
schlauchartigen Hohlkörper.
Häufig ist es notwendig, Transport- und/oder Förderleitungen
chemischer oder verfahrenstechnischer Produktions- sowie
Technikums- und Laboranlagen mit einer Beheizung zu versehen.
Dies geschieht beispielsweise, um dafür zu sorgen, daß das in
einer derartigen Leitung geführte Medium, wie etwa gesättigter
oder überhitzter Dampf oder eine schmelzflüssige Substanz, einen
Bestimmungsort in dem gewünschten Aggregatzustand erreicht und
ein Niederschlag oder Kondensieren beziehungsweise Erstarren des
Mediums in der Leitung vermieden wird. Derartige Leitungen sind
in der Regel als Doppelmantelleitung ausgeführt, deren äußerer
Bereich beispielsweise von Warmwasser oder Dampf durchströmt
wird oder es finden Rohre mit einfacher Wandung Verwendung,
die mit einer elektrischen Außenheizung versehen sind. Dies be
dingt einen hohen konstruktiven und baulichen sowie anlagentech
nischen Aufwand. Insbesondere in Bereichen wo Doppelmantel
leitungsrohre aneinandergefügt sind, ist bei der Erstellung
derartiger Leitungen ein besonderer Aufwand notwendig, um
Übergangsmöglichkeiten für das im äußeren Rohrbereich strömende
Heizmedium zu schaffen.
Ferner bestehen derartige Transport- und/oder Förderleitungen
vielfach aus Glasrohren, wenn durch sie hochaggressive oder
hochkorrosive Substanzen durchgeführt werden und/oder Sub
stanzen während des Transports beobachtet werden sollen. So
sind beispielsweise Anlagen zur Sulfochlorierung oftmals in Glas
ausgeführt.
Derartige Glasleitungen sind in der Regel aus einzelnen relativ
kurzen Doppelmantelrohren, die handesüblich in verschiedenen
Standardlängen geliefert werden, baukastenähnlich erstellt.
Diese Rohrstücke müssen beim Zusammenbau abdichtend anein
andergefügt werden, wobei auch jedesmal ein Übergang für die
Doppelmantelleitung beziehungsweise das Heizmedium geschaffen
werden muß, was einen besonders hohen konstruktiven und
baulichen sowie anlagentechnischen Aufwand bedingt, da sich
üblicherweise die Doppelwand nicht bis in den Anflanschungs-
oder Verbindungsbereich erstreckt.
Sind in Glas ausgeführte Leitungen etwa durch Umwickeln mit
Heizbändern mit einer elektrischen Außenheizung versehen, ist
der gewünschte Einblick in die Transport- und/oder Förderleitung
verstellt oder zumindest sehr stark beeinträchtigt.
Ist es darüber hinaus notwendig, bestehende Transport- und/oder
Förderleitungen nachzurüsten, beispielsweise um eine schmelz
flüssige Substanz hindurchleiten zu können, welche einen höheren
Stockpunkt aufweist als die ursprünglich vorgesehene, ist auch
dies nur mit erheblichem konstruktivem und technischem Aufwand
möglich. Entweder muß eine neue oder zusätzliche elektrische
Außenheizung installiert werden, was nicht immer ohne weiteres
durchführbar ist und insbesondere bei Glasleitungen die er
wünschte Leitungstransparenz beeinträchtigt, oder es muß die
Heizkapazität der etwa vorhandenen Doppelmantelleitung durch
Erhöhung der Temperatur des durchgeleiteten Heizmediums erhöht
werden, wozu die installierten Vorrichtungen nicht immer aus
reichend ausgelegt sind.
Eine Glasrohrleitung der eingangs genannten Art ist aus der
DE-OS 29 02 605 bekannt. Allerdings sind hier Glasrohrelemente
beschrieben, bei denen das Strömungsmedium außen von dem
Heizmedium umströmt wird und es nicht möglich ist, eine
Beheizung der Übergänge von einem Rohrelement zum nächsten
durchzuführen.
Des weiteren ist aus dem DE-GM 18 87 821 ein Glasrohrelement be
kannt, in welchem eine von elektrischem Strom durchflossene
Heizspirale aus Quarzglas angeordnet ist, die von dem
Strömungsmedium umströmt wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, die die Be
heizung von insbesondere aus einzelnen, einwandigen Glasrohr
elementen baukastenähnlich zu erstellenden Glasrohrleitungen mit
geringem konstruktivem, baulichem und anlagentechnischem
Aufwand in kostengünstiger und wirtschaftlicher Weise,
insbesondere auch eine Nachrüstung bestehender Leitungen
ermöglicht, wobei die Transparenz der Leitung erhalten bleibt und
auch die Beheizung der Anflanschungs- oder Übergangsbereiche
von einem Glasrohrelement zu einem anderen sichergestellt ist.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Glasrohrleitung da
durch gelöst, daß der schlauchartige Hohlkörper von dem
Heizmedium durchströmt und von dem Strömungsmedium umströmt
wird, das mindestens ein schlauchartiger Hohlkörper durch die
Stutzen, in denen der Hohlkörper lösbar fest und dichtend
angeordnet ist, in die Glasrohrleitung hinein- und herausgeführt
wird, und daß mindestens eine Anflanschungs- oder
Verbindungsstelle zweier Glasrohrelemente überbrückt wird.
Ein erfindungsgemäßer schlauchförmiger Hohlkörper ist einfach
und mit geringem technischen Aufwand praktisch an beliebiger
Stelle in Transport- und/oder Förderleitungen einziehbar und
unabängig von der Länge der Rohrleitung und einzelner
Rohrleitungselemente über ausgedehnte Bereiche längs der axialen
Leitungserstreckung im Inneren der Leitung anzuordnen. Auch
Anflanschungs- oder Übergangsbereiche von einem Rohr zu einem
anderen erfordern keinen besonderen konstruktiven Aufwand
bezüglich der Durchleitung dieser Heizungsvorrichtung. Eine
Verlängerung des im Inneren der Rohrleitung angeordneten
schlauchförmigen Hohlkörpers über den jeweiligen Anflanschungs-
oder Übergangsbereich hinaus, ermöglicht einen problemlosen
Übergang des Heizmediums von einem Rohrstück in das folgende,
wobei gleichzeitig auch die Beheizung des Anflanschungs- oder
Übergangsbereiches sichergestellt ist. Somit lassen sich mit einer
derartigen Vorrichtung Transport- und/oder Förderleitungen in
vorteilhafter Weise beheizen.
Insbesondere sind auch bestehende Anlagen mit einem erfindungs
gemäß angeordneten schlauchförmigen Hohlkörper einfach und
problemlos nachrüstbar.
Bei in Glas ausgeführten Transport- und/oder Förderleitungen
bleibt durch den im Inneren der Leitung angeordneten schlauch
förmigen Hohlkörper die Transparenz der Leitung erhalten und
wird der Einblick in die Leitung und somit die Beobachtung des
darin strömenden Mediums nicht beeinträchtigt.
Insbesondere muß eine beheizbare Leitung in Glasausführung
nicht mehr aus einzelnen relativ kurzen Doppelwandglasrohr
stücken baukastenähnlich erstellt sein, sondern es können lange
Rohre mit einer einfachen Wand Verwendung finden. Dies führt
ebenfalls zu einer deutlichen Verringerung des konstruktiven und
baulichen sowie anlagentechnischen Aufwandes und ermöglicht
somit eine kostengünstige Erstellung beheizter Rohrleitungen.
Ein im Inneren von Transport- und/oder Förderleitungen ange
ordneter schlauchförmiger Hohlkörper gewährleistet eine gute
Wärmeübertragung von dem in ihm strömenden Heizmedium auf das
ihn überströmende Medium. Als Heizmedium kann z. B. Dampf,
Warmwasser, Wärmeträgeröl oder dergleichen den Hohlkörper
durchströmen.
In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Verhältnis von
Innendurchmesser D der Transport- und/oder Förderleitung zu
Außendurchmesser d des schlauchförmigen Hohlkörpers Werte im
Bereich von 2 bis 10 aufweist. Dieser Bereich des
Durchmessersverhältnisses D zu d hat sich zur Aufrechterhaltung
von günstigen Strömungsverhältnissen in Transport- und/oder
Förderleitungen als sinnvoll erwiesen.
In vorteilhafter Weise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung von
einem flexiblen, bei Ausführung in Kunststoff insbesondere hohe
Anteile an PTFE, PVDF oder PFA aufweisenden Hohlkörper mit
geringer Wanddicke gebildet, wie dies die Erfindung weiterhin
vorsieht. Die flexible Ausführung des schlauchförmigen Hohlkör
pers gewährleistet sein problemloses Einziehen in Rohrleitungen.
Weiterhin unterstützt die Flexibilität des schlauchförmigen Hohl
körpers den Wärmeübergang durch die dünne Schlauchwand auf
das ihn umströmende Medium, indem der schlauchförmige
Hohlkörper bei aufgrund von Strömungsverhältnissen eventuell
auftretenden Turbulenzen etwa durch schwingende Bewegungen
nachgibt, was zu einem Aufbrechen der hohlkörpernahen
laminaren Strömungsgrenzschicht führt, womit der Wärmeübergang
auf das den Hohlkörper umströmende Medium verbessert wird.
Das gute Wärmeübertragungsverhalten macht die Verwendung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung auch bei in Metall oder Kunststoff
ausgeführten Transport- und/oder Förderleitungen sinnvoll, da
sich mit Hilfe des innenliegenden, dünnen und einen geringen
Wärmeleitwiderstand aufweisenden Hohlkörpers eine bessere
Wärmeübertragung auf die zu beheizende Substanz in der Leitung
erreichen läßt, als beispielsweise über die relativ dicke und durch
geringe Wärmeleitfähigkeit gekennzeichnete Außenwandung eines
Kunststoffleitungsrohres.
Schlauchförmige Hohlkörper mit hohen Anteilen an PTFE, PVDF
oder PFA sowie mit geringer Wanddicke eignen sich insbesondere
zur Beheizung aggressiver oder hochkorrosiver Substanzen wie
sie beispielsweise bei der Sulfochlorierung in Transport- und/oder
Förderleitungen zu bewegen sind. Aufgrund der hohen Anteile an
PTFE, PVDF oder PFA ist der schlauchförmige Hohlkörper wider
standsfähig gegen derartige aggressive oder hochkorrosive Medien
und wird die Ausbildung einer geringen Wanddicke ermöglicht, die
eine ausreichende Wärmeübertragung auf die in solchen Anwen
dungsfällen zu beheizenden Substanzen ermöglicht.
Schließlich ist in zweckdienlicher Ausgestaltung der Erfindung zu
sätzlich zu einer Außenheizung im Inneren der Leitung ein Hohl
körper angeordnet. Dies ermöglicht insbesondere die Erweiterung
des Anwendungsbereiches bestehender chemischer oder verfahrens
technischer Anlagen, die bereits mit einer Außenheizung versehen
sind, durch Nachrüstung in baulich einfacher und wirtschaftlich
günstiger Weise. Sollen durch eine bereits bestehende Transport-
und/oder Förderleitung auch Produkte bewegt werden, die z. B.
eine höhere Erstarrungstemperatur aufweisen, als das ursprüng
lich vorgesehene Produkt, ist eine solche Leitung durch Einziehen
eines erfindungsgemäßen schlauchförmigen Hohlkörpers schnell und
einfach umzurüsten und mit Hilfe einer solchen Leitung
zusätzlich Wärme in die Transport- und/oder Förderleitung
einzubringen. Auch kann bei durch Störungen verursachten
Verstopfungen oder beim Anfahren einer derartigen Anlage, die
während der Produktion entweder von außen oder von innen
beheizt wird, die Beheizung zusätzlich von innen oder außen
unterstützt werden.
In Abständen sind an der Transport- und/oder Förderleitung zur
abdichtenden Einführung und/oder Herausführung von mindestens
einem schlauchförmigen Hohlkörper Stutzen angeordnet. Durch
diese Stutzen kann der schlauchförmige Hohlkörper in einfacher
Weise aus der Transport- und/oder Förderleitung herausgeführt
werden, um z. B. das Heizmedium einem Heizaggregat zur
Wiederaufheizung zuzuführen. Die Stutzen können praktisch an
beliebiger Stelle der Leitung angeordnet sein, so daß überall ein
schlauchförmiger Hohlkörper und somit Wärme in die Leitung
einbringbar ist. Die Abstände zwischen den Stutzen werden von
dem Wärmeverlust des Heizmediums innerhalb der Transport-
und/oder Förderleitung sowie der für das in der Leitung
transportierte Produkt erforderlichen Temperatur bestimmt. Der
Abstand zweier Stutzen beträgt bei in Glas ausgeführten Anlagen
in der Regel ein Vielfaches der Länge von handelsüblichen
Doppelwandglasrohren und kann z. B. bei einer Anlage zur
Herstellung von sulfochlorierten Produkten, wo insbesondere
organische Substanzen oder Medien in den Transport- und/oder
Förderleitungen schmelzflüssig gehalten werden müssen, bis zu 20
Meter betragen. Die Stutzen sind so dimensioniert, daß sie einen
und/oder mehrere schlauchförmige Hohlkörper umfassen können.
Bei der Nachrüstung bestehender Anlagen sind derartige Stutzen
an beliebiger Stelle einer Leitung anzuordnen und anzufügen oder
es können einzelne mit Stutzen versehene Leitungselemente in die
Leitung eingefügt werden.
Zweckmäßigerweise ist mindestens ein Stutzen in der Nähe einer
Anflanschungs- oder Verbindungsstelle angeordnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand
der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dies zeigt in der
einzigen Figur einen vereinfachten Längsschnitt durch eine mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Tansport-
und/oder Förderleitung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem schlauch
förmigen Hohlkörper 1, der im Inneren einer Transport- und/oder
Förderleitung 2 angeordnet ist und über Stutzen 3 in die
Transport- und/oder Förderleitung hinein- beziehungsweise
herausgeführt wird. Der schlauchförmige Hohlkörper ist in den
Stutzen 3 lösbar fest und abdichtend angeordnet. Der Abstand A
zwischen zwei Stutzen 3 wird durch die dem Innenraum der
Transport- und/oder Förderleitung 2 zuzuführende Wärmemenge
und die Heizkapazität und Temperatur des Heizmediums 4 be
stimmt. Bei einer in Glas ausgeführten Transport- und/oder
Förderleitung 2 beträgt der Abstand A insbesondere ein
Vielfaches der Länge handelsüblicher Doppelwandglasrohrstücke.
Der schlauchförmige Hohlkörper 1 wird in Pfeilrichtung von einem
Heizmedium 4 durchströmt. Das Heizmedium ist beispielsweise ge
sättigter oder überhitzter Dampf bis zu einem Druck von 4 bar,
Warmwasser oder Wärmeträgeröl. Das Heizmedium 4 gibt während
des Durchflusses durch den schlauchförmigen Hohlkörper 1 im
Inneren der Transport- und/oder Förderleitung 2 die Wärmemenge
an das in der Leitung 2 bewegte Medium 5 ab, die benötigt wird,
um zum Beispiel eine Erstarrung des Mediums 5, etwa ein bei der
Sulfochlorierung in der Leitung 2 bewegtes organisches Medium,
in dem Bereich der Schlauchanordnung zu verhindern.
Die Stutzen 3 sind in dem hier aufgezeigten Ausführungsbeispiel
so ausgelegt, daß sie jeweils einen und/oder zwei schlauchförmige
Hohlkörper umfassen. Zweckmäßigerweise befindet sich mindestens
ein Stutzen 3 in der Nähe einer Anflanschungs- oder Verbin
dungsstelle 6 zweier Rohrelemente 7.
Bei dem schlauchförmigen Hohlkörper 1 handelt es sich um einen
flexiblen Schlauch, beispielsweise hohe Anteile an PFA, PVDF
oder PTFE aufweisend. Der schlauchförmige Hohlkörper 1 weist
bei einem Innendurchmesser D der Produkt- und/oder Förder
leitung 1 von 40 bis 50 mm eine Abmessung von 8 mm × 0,6 mm,
d. h. einen Außendurchmeser d von 8 mm und eine Wanddicke
von 0,6 mm auf. In seiner Gebrauchslage in der Leitung 2 wird
der schlauchförmige Hohlkörper 1 von dem Medium 5 voll umspült.
Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung
noch in vielfacher Hinsicht abzuändern ohne den Grundgedanken
der Erfindung zu verlassen. So können beispielsweise die Stutzen
3 so ausgelegt sein, daß sie auch mehr als einen schlauchförmigen
Hohlkörper 1 umfassen, so daß durch diese Stutzen mehrere
schlauchförmige Hohlkörper hinein- und/oder herausgeführt
werden können, die sich dann unterhalb der Stutzen in der
Transport- und/oder Förderleitung 2 axial zu der Leitung 2
beispielsweise in entgegengesetzte Richtungen erstrecken.
Auch stellen die Durchmesser und die Wanddickenangabe nur ein
zweckmäßiges Beispiel dar. Diese können unter Berücksichtigung
der in der Transport- und/oder Förderleitung herrschenden Strö
mungsverhältnisse oder auch in Abhängigkeit von der mittels des
Hohlkörpers an das im Inneren der Transport- und/oder Förder
leitung bewegte Medium 5 abzugebenden Wärmemenge variiert
werden.
Die Erfindung ist auch nicht auf schlauchförmige Hohlkörper aus
Kunststoff mit hohen Anteilen an PTFE, PVDF oder PFA
beschränkt. Es ist vorstellbar, daß der erfindungsgemäße
Hohlkörper auch aus anderen Kunststoffen oder Materialien
besteht.
Des weiteren muß nicht unbedingt jedes Rohrelement 7 einen
Stutzen 3 aufweisen, wie man es etwa der einzigen Zeichnung
entnehmen könnte.
Claims (4)
1. Glasrohrleitung für den Transport eines Strömungsmediums,
aus einzelnen einwandigen Glasrohrelementen mit seitlichen Stutzen
für die Zu- und Ableitung eines Heizmediums baukastenähnlich
erstellt, mit mindestens einem im Inneren der Glasrohrleitung
angeordneten, von einem Medium durchströmten sowie dem
anderen Medium umströmten schlauchartigen Hohlkörper,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß der schlauchartige Hohlkörper (1) von dem Heizmedium (4) durchströmt und von dem Strömungsmedium (5) umströmt wird,
- - daß mindestens ein schlauchartiger Hohlkörper (1) durch die Stutzen (3), in denen der Hohlkörper lösbar fest und dichtend angeordnet ist, in die Glasrohrleitung (2) hinein- und herausgeführt wird, und
- - daß mindestens eine Anflanschungs- oder Verbindungsstelle (6) zweier Glasrohrelemente (7) überbrückt wird.
2. Glasrohrleitung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis von Innendurchmesser (D) der Leitung (2) zu
Außendurchmesser (d) des Hohlkörpers (1) Werte im Bereich von
2 bis 10 aufweist.
3. Glasrohrleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
einen flexiblen, bei der Ausführung in Kunststoff insbesondere
hohe Anteile an PTFE, PVDF oder PFA aufweisenden Hohlkörper
(1) mit geringer Wanddicke.
4. Glasrohrleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
einen zusätzlich zu einer Außenheizung im Inneren der Leitung
(2) angeordneten Hohlkörper (1).
Priority Applications (1)
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DE19853532979 DE3532979A1 (de) | 1985-09-16 | 1985-09-16 | Innenliegende begleitheizung fuer rohrleitungen |
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Publications (2)
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DE3532979A1 DE3532979A1 (de) | 1987-04-16 |
DE3532979C2 true DE3532979C2 (de) | 1989-03-30 |
Family
ID=6281072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19853532979 Granted DE3532979A1 (de) | 1985-09-16 | 1985-09-16 | Innenliegende begleitheizung fuer rohrleitungen |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3532979A1 (de) |
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