DE3741239A1 - Isoliereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Isoliereinrichtung für hohe und tiefe Temperaturen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Solche Isoliereinrichtungen kommen dort zur Anwendung, wo es darum geht, Geräte oder strömende Medien auf einer vorgegebenen hohen oder tiefen Temperatur zu halten.

Für den Transport von Dampf zur Beheizung von Gebäuden, sind thermische Isoliereinrichtungen bekannt, die dop­ pelwandig ausgebildet sind. Zwischen den beiden Gehäuse­ wandungen dieser Isoliereinrichtungen ist das Isolierma­ terial angeordnet. Durch das Innere der Iso­ liereinrichtung wird das auf einer konstanten Temperatur zu haltende Medium geleitet. Vorzugsweise werden hierfür zwei konzentrisch angeordnete Rohre verwendet, die aus Stahl gefertigt sind. Durch die Aneinanderreihung und Verbindung solcher Isoliereinrichtungen wird ein Rohr­ system für den Transport von strömenden Medien geschaf­ fen.

Von Nachteil ist bei diesen Einrichtungen, daß sie trotz ihrer beachtlichen Abmessungen dennoch eine sehr große Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Beim Transport von strö­ menden Medien über längere Strecken sind deshalb die Wärmeverluste beträchtlich. Zudem läßt sich eine Erwär­ mung des äußeren Gehäuses und somit eine thermische Aus­ dehnung desselben nicht vermeiden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Isoliereinrichtung aufzuzeigen, für die weniger Isolier­ material erforderlich ist, und deren Wärmeleitfähigkeit um mindestens das 20fache kleiner ist als die Wärmeleit­ fähigkeit bekannter Einrichtungen dieser Art.

Durch die Verwendung von Glasfasern als Isoliermaterial und die zusätzliche Anordnung dieses Fasermaterials im Vakuum wird eine Isoliereinrichtung geschaffen, deren Wärmeleitfähigkeit um mehr als das 20fache kleiner ist als bei herkömmlichen Einrichtungen. Durch die direkte Anordnung des Isoliermaterials um den Innenbereich der Isoliereinrichtung wird sichergestellt, daß das äußere Gehäuse keine Erwärmung erfährt und somit eine ther­ mische Ausdehnungen desselben unterbunden werden. Da für die Ausbildung der Isolierung wesentlich weniger Iso­ liermaterial erforderlich ist, weist die Isoliereinrich­ tung beachtlich kleinere Abmessungen auf als bekannte Einrichtungen. Die Verwendung von Stahl zur Ausbildung des inneren und äußeren Gehäuses kann beibehalten wer­ den. Die Umhüllungen, die zur Ausbildung des evakuierten Raumes dienen, werden aus einem korrosionsbeständigen Material gefertigt. Da die Umhüllungen sehr dünnwandig ausgebildet werden sollen, ist hierfür beispielsweise Aluminium geeignet. Als Isoliermaterial werden Glasfa­ sern in den Raum gefüllt, der durch die erste und die zweite Umhüllung begrenzt ist. Anschließend wird dieser Raum evakuiert. Die so gebildete Isoliereinrichtung kann durch Aneinanderreihung mehrerer solcher Einrichtungen dieser Art, und durch die mechanische Verbindung zu ei­ nem isolierten Transportrohrsystem für strömende Medien zusammengefügt werden.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine thermische Isoliereinrichtung,

Fig. 2 ein Rohrsystem zusammengesetzt aus mehreren Isoliereinrichtungen nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Isoliereinrichtung 1 wird durch zwei Gehäusewandungen 2 A und 2 I begrenzt. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Gehäu­ sewandungen 2 A und 2 I durch zwei Zylinder 2 A und 2 I ge­ bildet. Die Zylinder 2 A und 2 I weisen unterschiedliche Durchmesser auf. Der Durchmesser des Zylinders 2 I ist einige Zentimeter kleiner als der Durchmesser des Zylin­ ders 2 A. Die beiden Zylinder 2 A und 2 I sind konzentrisch angeordnet. Der innere Zylinder 2 I ist von einer ersten Umhüllung 3 umgeben. Diese weist den gleichen Quer­ schnitt wie der Zylinder 2 I auf. Der Innendurchmesser der Umhüllung 3 ist gerade so groß gewählt, daß die Um­ hüllung 3 über den Zylinder 2 I geschoben werden kann. In einem definierten Abstand von der ersten Umhüllung 3 ist eine zweite Umhüllung 4 angeordnet, die den gleichen Querschnitt wie die Umhüllung 3 aufweist. Die Länge der beiden Umhüllungen 3 und 4 ist an die Länge des Zylin­ ders 2 I angepaßt. Die Umhüllungen 3 und 4 sind sehr dünnwandig ausgebildet. Für ihre Herstellung wird Aluminium verwendet. Zwischen den beiden Umhüllungen 3 und 4 wird ein ringförmiger Raum 5 ausgebildet, in den das Isoliermaterial 6 eingefüllt ist. Bei dem hier dar­ gestellten Ausführungsbeispiel besteht das Isolier­ material aus Glasfasern. Der Raum 5 ist an beiden Enden durch je eine Ringscheibe 7 gasdicht verschlossen, die zwischen den beiden Umhüllungen 3 und 4 angeordnet und mit diesen verbunden ist. Zusätzlich ist der Raum 5 eva­ kuiert. An die zweite Umhüllung 4 schließt sich nach außenhin die äußere Gehäusewandung der Isolierung 1 an, die durch den Zylinder 2 A gebildet wird. Der Abstand zwischen der zweiten Umhüllung 4 und dem Zylinder 2 A ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel nur ge­ ring. Der Abstand kann bei Bedarf auch größer ausge­ bildet werden. Der gewünschte Abstand zwischen der Um­ hüllung 4 und dem Zylinder 2 A wird durch Abstandhalter (hier nicht dargestellt) aufrecht erhalten, die zwischen beiden Bauelementen angeordnet sind. Abweichend von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform können die Zy­ linder 2 A, 2 I, 3 und 4 auch mit eliptischen oder recht­ eckigen Querschnitten ausgebildet werden.

Zur Ausbildung eines isolierten Rohrsystems für den Transport von heißen oder gekühlten strömenden Medien werden mehrere der in Fig. 1 dargestellten Isolierein­ richtungen aneinandergefügt und dauerhaft gasdicht mit­ einander verbunden. Wie anhand von Fig. 2 zu sehen ist, werden zwei vorzugsweise mehrere solcher Isolier­ einrichtungen 1 hintereinander angeordnet, derart, daß ihre Längsachsen in einer Ebene liegen. Die Isolierein­ richtungen 1, die in Fig. 2 dargestellt sind, weisen den gleichen Aufbau auf, wie die in Fig. 1 dargestellte und in der dazugehörigen Beschreibung erläuterte Iso­ liereinrichtung 1. Gleiche Bauelemente sind deshalb mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Durch eine dauer­ hafte mechanische und gasdichte Verbindung der Iso­ liereinrichtungen 1, wird ein Rohrsystem geschaffen, das es ermöglicht, im Inneren der Zylinder 2 A ein heißes bzw. tiefgekühltes strömendes Medium zu transportieren. Erfindungsgemäß werden zur Ausbildung des Rohrsystems 10 jeweils die Zylinder 2 A und 2 I der Isoliereinrichtungen 1 dauerhaft mechanisch und gasdicht verbunden. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Zylinder 2 A und 2 I aus Stahl gefertigt. Die Umhüllungen 4 und 5 können ebenfalls aus Stahl gefertigt werden. Die Her­ stellung aus Aluminium ist jedoch ebenfalls denkbar. Bekannte Rohrverbindungstechniken, wie sie schon bisher bei der Herstellung von Rohrsystemen zum Transport von heißen oder gekühlten Medien verwendet werden, können auch hierbei benutzt werden. Korrosive Einwirkungen der zu transportierenden Medien bzw. äußere Einwirkungen korrosiver Art auf die Isolation werden durch die Umhül­ lungen 3 und 4 ausgeschlossen, da diese das Isola­ tionsmaterial nach innen und außen abschirmen.

Claims (6)

1. Isoliereinrichtung für hohe und tiefe Tempe­ raturen mit zwei das Isoliermaterial (6) nach innen und außen begrenzenden Gehäusewandungen (2 A, 2 I), dadurch gekennzeichnet, daß direkt um die innere Gehäusewandung (2 I) eine erste Umhüllung (3) und in definiertem Abstand von der ersten Umhüllung (3) eine zweite Umhüllung (4) vorgesehen ist, daß die beiden Umhüllung (3,4) gleich lang sind und der zwischen ihnen gebildete Raum (5) gas­ dicht verschlossen, evakuiert und mit dem Isolierma­ terial (6) ausgefüllt ist.

2. Isoliereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die inneren und äußeren Gehäusewan­ dungen (2 A, 2 I) sowie die Umhüllungen (3, 4) durch je einen zylinderförmigen Körper gebildet sind, der einen runden, eliptischen oder rechteckigen Querschnitt auf­ weist, und daß die Gehäusewandungen (2 A, 2 I) aus Stahl gefertigt sind.

3. Isolierung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den evakuierten Raum (5) Glasfasern als Isoliermaterial eingefüllt sind.

4. Isoliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von der inneren Gehäusewandung (2 I) umschlossene Raum zur Aufnahme eines strömenden oder festen Mediums vorgesehen ist, das auf einer defnierten Temperatur zu halten ist.

5. Isoliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die dauerhafte gasdichte mechanische Verbindung zwischen den Gehäuse­ wandungen (2 A, 3 I) mehrere hintereinander angeordneter Isoliereinrichtungen (1), ein Rohrleitungssystem für den Transport strömender Medien ausbildbar ist.

6. Isoliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Um­ hüllungen (3 und 4) gebildete Raum (5) durch je eine Ringscheibe (7) an den beiden Enden der Isoliereinrich­ tung (1) gasdicht verschlossen ist, und daß die beiden Umhüllungen (3, 4) sowie die Ringscheiben (7) aus Stahl oder Aluminium gefertigt sind.