DE8803407U1 - Pipe freezing device - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Rohr-Einfriergerät, bei dem ein für die Strömung eines Fluids zu sperrender Rohrleitungsabschnitt mittels eines Kühlmediums durch örtliches Einfrieren des in dem Rohr befindlichen Fluids mittels einer Gefriermanschette für eine Durchströmung unterbrochen wird.The invention relates to a pipe freezing device in which a pipe section to be blocked for the flow of a fluid is interrupted by a cooling medium by locally freezing the fluid in the pipe by means of a freezing sleeve.
Für Montage- oder Reparaturarbeiten an Flüssigkeiten wie z.B. wasserführenden Rohrsystemen wie beispielsweise Warmwasserheizungsanlagen ist es bekannt, den betreffenden Rohrleitungsabschnitt oder gar das gesamte Rohrleitungsnetz bezüglich des Wassers zu entleeren. Da dies einerseits umständlich ist und häufig Verschmutzungen von Gebäudeteilen bewirkt, sowie andererseits durch das Einbringen von Sauerstoff bei der Widerbefüllung der Anlage die Korrosionsgefahr verstärkt wird, wird für derartige Arbeiten häufig statt einer Entleerung der Anlage durch örtliches Einfrieren der Wasserdurchfluß im Bereich des Reparatur- oder Montageortes unterbrochen. Hierzu wird das in der Leitung befindliche Wasser unmittelbar vor und hinter der zu reparierenden Stelle zu einem Eispfropfen gefroren, der die Reparaturstelle gegen den Rest des Rohrleitungssystems dicht verschließt. Hierdurch können einzelne Elemente repariert oder ausgewechselt werden, ohne daß Luft in das übrige Rohrleitungssystem eindringen oder aber 'fasser auslaufen kann. Das Entleeren und Wiederbefüllen wie auch das zeitaufwendige Entlüften des Gesamtsystems entfällt somit. Zur Erzeugung der für das Einfrieren erforderlichen Kälte werden üblicherweise verflüssigte Fluorchlorkohlenwasseretoffe wie etwa Frigen verwandt, die in einer das betreffende Leitungsrohr umschließenden Gefriermanschette verdampfen. Die für diese Aggregatszustandeänderung der Fluorchlorkohlenwasserstoffe von flüssig in gasförmig benötigte Energie entzieht das Kältemittel dem umströmten Rohr und dem darin befindliehen Wasser, das dadurch zu Eis gefriert. Um während der folgenden Arbeiten ein Auftauen des Eispfropfes zu verhindern, muß weiter gekühlt werden. Bei diesem Verfahren werden je nach For assembly or repair work on liquids such as water-carrying pipe systems such as hot water heating systems, it is common practice to drain the relevant section of pipe or even the entire pipe network of water. As this is inconvenient and often results in parts of the building becoming dirty, and the introduction of oxygen when refilling the system increases the risk of corrosion, for such work the water flow in the area of the repair or assembly site is often interrupted by local freezing instead of emptying the system. To do this, the water in the pipe immediately before and after the point to be repaired is frozen into an ice plug, which seals the repair point off from the rest of the pipe system. This means that individual elements can be repaired or replaced without air entering the rest of the pipe system or barrels leaking out. Emptying and refilling as well as the time-consuming venting of the entire system are thus no longer necessary. To generate the cold required for freezing, liquefied chlorofluorocarbons such as Frigen are usually used, which evaporate in a freezing sleeve surrounding the pipe in question. The energy required for this change in the state of chlorofluorocarbons from liquid to gaseous is extracted by the refrigerant from the pipe around which it flows and the water in it, which then freezes into ice. In order to prevent the ice plug from thawing during the subsequent work, further cooling is required. In this process, depending on the
Rohrdurchmeeser, und -material eowio Wassertemperatur unterschiedliche Mengen von Fluorchlorkohlenwasserstoffe an die Raumluft abgegeben. Neben dem relativ hohen Preis des bei dem bekannten Verfahren verwendeten Kältemittels besteht der Nachteil einer erheblichen Umweltbeeinträchtigung durch die Fluorchlorkohlenwasserstoffe. Darüberhinaus besteht die Gefahr, daß trotz Verwendung üblicher Absaugvorrichtungen zur Lüftung in dem betreffenden Raum noch Fluorchlorkohlenwasserstoffe in der Luft in Gasform enthalten sind,- di« für anwaaqnde Personen gesundheitsschädlich sind. Diese Wirkungen werden noch verstärkt, sofern beispielsweise mit der offenen Flamme eines Schweißbrenners gearbeitet wird.Depending on the pipe diameter and material as well as the water temperature, different amounts of chlorofluorocarbons are released into the room air. In addition to the relatively high price of the coolant used in the known process, there is the disadvantage of significant environmental damage caused by the chlorofluorocarbons. In addition, there is the risk that, despite the use of conventional extraction devices for ventilation in the room in question, chlorofluorocarbons are still present in the air in gaseous form - which is harmful to the health of nearby people. These effects are further increased if, for example, the open flame of a welding torch is used.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels der ein örtliches Einfrieren von Rohrleitungen möglich ist, ohne das hierzu Fluorchlorkohlenwasserstoffe benötigt werden.The object of the invention is to create a device by means of which local freezing of pipes is possible without the need for chlorofluorocarbons.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß der Anschlußstutzen einer um das einzufrierende Rohr zu legenden Gefriermanschette mit dem kaltluftseitigen Austrittsabschnitt eines Wirbelrohrs verbunden ist, dessen Einlaßkanal mittels eines Schlauches mit einem Kompressor verbunden ist.According to the invention, the object is achieved in that the connecting piece of a freezing sleeve to be placed around the pipe to be frozen is connected to the cold air side outlet section of a vortex tube, the inlet channel of which is connected to a compressor by means of a hose.
Wirbelrohre an sich sind bekannt. Bei ihnen wird tangential ein unter Druck stehendes Gas wie Luft eingeblasen, das sich virbelförmig nach beiden Seiten des Rohres aufteilt und durch Blenden an den Röhrenden austritt. Im Wirbelrohr bildet sich dabei zentral im Wirbel eine axiale Strömung aus. Der Wärmeinhalt des Gases ändert sich entsprechend dessen Aufteilung im Wirbelrohr, so daß an dem einen Ende des Wirbelrohrs heißes Gas und an dem anderen Ende des Wirbelrohrs kaltes Gas austritt. Durch die Verwendung eines Wirbelrohrs, das mit einer Gefriermanschette verbunden wird, kann die Druckluft, die z.B. ein tragbarer Kleinkompressor liefert, vor dem Einströmen in die Gefrierman-Vortex tubes are well known. In them, a gas under pressure such as air is blown in tangentially, which divides in a vortex shape on both sides of the tube and exits through baffles at the ends of the tube. In the vortex tube, an axial flow is formed in the center of the vortex. The heat content of the gas changes according to its distribution in the vortex tube, so that hot gas exits one end of the vortex tube and cold gas exits the other end of the vortex tube. By using a vortex tube that is connected to a freezing sleeve, the compressed air, which is supplied by a small portable compressor, for example, can be cooled before flowing into the freezing sleeve.
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schütte auf etwa -30° C abgekühlt werden. Diese Abkühlung der Luft erfolgt ohne mechanisch bewegte Teile und Zuführung anderer Energie im Bereich des Wirbelrohrs. Die abgekühlte Druckluft kühlt in der Gefriermanschette das umschlossene Rohr und das darin enthaltene Wasser weit unter 0° C ab, was zur Bildung des erforderlichen Eispfropfens und zum Verschluß des Rohres führt. Eine unmittelbare Belastung der Raumluft entfällt völlig. Für den Vorgang des Einfrierens von Rohren ist eine Zusatzlüftung nicht erforderlich. Die für den Kompressor erforderliche elektrische Energie kann dem in Gebäuden regelmäßig vorhandenen Leitungsnetz entnommen werden.chute to around -30° C. This cooling of the air takes place without mechanically moving parts and without the addition of other energy in the area of the vortex tube. The cooled compressed air cools the enclosed pipe and the water contained in it in the freezing sleeve to well below 0° C, which leads to the formation of the necessary ice plug and the closure of the pipe. There is no direct contamination of the room air. Additional ventilation is not required for the process of freezing pipes. The electrical energy required for the compressor can be taken from the pipe network that is usually present in buildings.
In einer Fortbildung der Erfindung kann die Warmluftdrossel des Wirbelrohre einstellbar ausgebildet sein. Hierdurch ist es möglich, das Wirbelrohr hinsichtlich der Kälteleistung jeweils optimal einzustellen. Zur Erhöhung der Kälteleistung ist es ferner möglich, jeden Kaltluftausgang einer Gefriermanschette mittels eines Schlauches mit einem Vorkühler zu verbinden, in dem die vom Kompressor angesaugte Luft vorgekühlt wird.In a further development of the invention, the warm air throttle of the vortex tube can be designed to be adjustable. This makes it possible to optimally adjust the vortex tube in terms of cooling capacity. To increase the cooling capacity, it is also possible to connect each cold air outlet of a freezer sleeve to a pre-cooler using a hose, in which the air sucked in by the compressor is pre-cooled.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below using the embodiments shown in the drawings. It shows:
Fig. 1 ein Rohr- Einfriergerät in einer schaubildlichen Ansicht,Fig. 1 a pipe freezing device in a diagrammatic view,
Fig. 2 eine Gefriermanschette in einer perspektivischen Aneicht,Fig. 2 a freezing cuff in a perspective view,
Fig. 3 die Gefriermanschette nach Fig. 1 mit Wirbelrohr an einer Rohrleitung in einer perspektivischen Ansicht,Fig. 3 the freezing sleeve according to Fig. 1 with vortex tube on a pipeline in a perspective view,
Fig. 4 die Anordnung nach Fig. 3 in einer Seitenansicht im Schnitt,Fig. 4 the arrangement according to Fig. 3 in a side view in section,
Fig. 5 eine weitere Ausbildung eines Rohr-Einfriergeräts in einer schematischen Seitenansicht.Fig. 5 shows another embodiment of a pipe freezing device in a schematic side view.
Das in Fig. 1 dargestellte Rohr-Einfriergerät 1 besteht aus einem Kompressor 5, der mittels zweier Schläuche jeweils an einen Wirbelrohr 7 angeschlossen ist, die mit einer Gefriermanschette 3 verbunden sind. Die Gefriermanechetten 3 sind um Rohrleitungen 8 gelegt. Durch die Einfrierwirkung mittels der Gefriermanschetten 3 kann der Heizkörper 9 vom Rohrnetz gelöst werden, ohne daß eine Entleerung des gesamten Systems erforderlich ist.The pipe freezing device 1 shown in Fig. 1 consists of a compressor 5, which is connected to a vortex tube 7 by means of two hoses, each of which is connected to a freezing sleeve 3. The freezing sleeves 3 are placed around pipes 8. The freezing effect of the freezing sleeves 3 allows the radiator 9 to be detached from the pipe network without the need to empty the entire system.
Die Gefriermanschetten 3 sind in an sich bekannter Weise ausgebildet und weisen einen Anschlußstutzen 6 auf, in dem mittels einer Feststellschraube 28 der kaltluftseitige Stutzen 25 des Wirbelrohrs 7 befestigt werden kann. In der Gefriermanschette 3 ist innenseitig ein als Kältekammer dienender umlaufender Kanal ausgebildet. Im Bereich des Strömungsaustritts 19 ist eine Spannschraube 27 vorgesehen, mittels der die Gefriermanschette 3 fest an dem jeweiligen Rohr 8 zur Anlage gebracht werden kann (Fig. 2).The freezing sleeves 3 are designed in a manner known per se and have a connecting piece 6 in which the cold air side piece 25 of the vortex tube 7 can be fastened by means of a locking screw 28. A circumferential channel serving as a cold chamber is formed on the inside of the freezing sleeve 3. In the area of the flow outlet 19, a clamping screw 27 is provided, by means of which the freezing sleeve 3 can be firmly attached to the respective tube 8 (Fig. 2).
In Fig. 3 ist schematisch dargestellt, wie eine Gefriermanschette 3 mit einem Wirbelrohr 7 an einem Rohr 8 befestigt ist. Das Wirbelrohr 7 ist über einen Stutzen 26 mit dem Schlauch 4 verbunden.Fig. 3 shows schematically how a freezing cuff 3 is attached to a tube 8 with a vortex tube 7. The vortex tube 7 is connected to the hose 4 via a nozzle 26.
In Fig. 4 ist ein Wirbelrohr 7 mit Gefriermanschette 3 in einer schematischen Seitenansicht dargestellt. Der Wirbelkammer 15 wird über den Einlaßkanal 11 Druckluft zugeführt. Hierzu ist eingangsseitig für den Einlaßkanal 11 ein Stutzen 26 vorgesehen, auf den der Schlauch 4 geschoben und mittels einer an sich bekannten Schlauchbefestigung 12 befestigt ist. Die Kaltluftdrossel 13 des Wirbelrohrs 7 ist als Düse ausgebildet, die sich in dem Bereich des Stutzens 25 hineinerstreckt. Der Stutzen 25 ist in den Änschlußstutzen 6 der Gefriermanschefcte 3 hineingeschoben.In Fig. 4, a vortex tube 7 with freezing sleeve 3 is shown in a schematic side view. Compressed air is supplied to the vortex chamber 15 via the inlet channel 11. For this purpose, a nozzle 26 is provided on the inlet side of the inlet channel 11, onto which the hose 4 is pushed and secured by means of a hose fastening 12 known per se. The cold air throttle 13 of the vortex tube 7 is designed as a nozzle which extends into the area of the nozzle 25. The nozzle 25 is pushed into the connecting nozzle 6 of the freezing sleeve 3.
Die Warmluftdrossel 14 ist einstellbar ausgebildet. Hierzu ist die Warmluftdrostiel 14 mit einem Stellglied 18 verbunden, das an dem warmluftseitigen Endabschnitt 16 des Wirbelrohrs 7 in das Wirbelrohrgehäuse 17 eingeschraubt ist. Entsprechend der Gewindesteigung kann durch Drehen des Stellglieds 18 somit die Warmluftdrossel 14 verstellt werden.The warm air throttle 14 is designed to be adjustable. For this purpose, the warm air throttle stem 14 is connected to an actuator 18, which is screwed into the vortex tube housing 17 at the warm air end section 16 of the vortex tube 7. The warm air throttle 14 can thus be adjusted by turning the actuator 18 according to the thread pitch.
Bei dem Rohr-Einfriergerät 2 gemäß Fig. 5 ist im Bereich des Strömungsaustritts 19 der Gefriermanschette 3 ein Anschlußstutzen 21 vorgesehen, an dem ein Schlauch 22 befestigt ist. Der Schlauch 22 ist mit einem Vorkühler verbunden, durch dessen Luftansaugöffnung 24 die vom Kompressor 5 zu verdichtende Luft angesaugt, vorgekühlt und dann in den Kompressor 5 eingeleitet wird. Hierdurch ist es möglich, den Wirbelrohren·7 bereits vorgekühlte Druckluft zuströmen zu lassen, so daß die Gefrierwirkung erhöht wird.In the pipe freezing device 2 according to Fig. 5, a connection piece 21 is provided in the area of the flow outlet 19 of the freezing sleeve 3, to which a hose 22 is attached. The hose 22 is connected to a pre-cooler, through whose air intake opening 24 the air to be compressed by the compressor 5 is sucked in, pre-cooled and then introduced into the compressor 5. This makes it possible to allow pre-cooled compressed air to flow to the vortex tubes 7, so that the freezing effect is increased.
Claims (3)
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| DE (1) | DE8803407U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3903009A1 (en) * | 1989-02-02 | 1990-08-09 | Rothenberger Werkzeuge Masch | Device for freezing pipelines through which media flow, in particular water conduits (water piping) |
-
1988
- 1988-03-14 DE DE8803407U patent/DE8803407U1/en not_active Expired
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| DE3903009A1 (en) * | 1989-02-02 | 1990-08-09 | Rothenberger Werkzeuge Masch | Device for freezing pipelines through which media flow, in particular water conduits (water piping) |
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