FI123553B - Putkikokoonpano kaukolämpöverkkoa varten - Google Patents

Putkikokoonpano kaukolämpöverkkoa varten Download PDF

Info

Publication number
FI123553B
FI123553B FI20115619A FI20115619A FI123553B FI 123553 B FI123553 B FI 123553B FI 20115619 A FI20115619 A FI 20115619A FI 20115619 A FI20115619 A FI 20115619A FI 123553 B FI123553 B FI 123553B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
pipe
tube
heat transfer
transfer means
heat
Prior art date
Application number
FI20115619A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20115619A (fi
FI20115619L (fi
FI20115619A0 (fi
Inventor
Sampo Humalainen
Original Assignee
Sampo Humalainen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sampo Humalainen filed Critical Sampo Humalainen
Priority to FI20115619A priority Critical patent/FI123553B/fi
Publication of FI20115619A0 publication Critical patent/FI20115619A0/fi
Priority to US14/122,739 priority patent/US9016327B2/en
Priority to PL12800324T priority patent/PL2721337T3/pl
Priority to EP12800324.1A priority patent/EP2721337B1/en
Priority to PCT/FI2012/050617 priority patent/WO2012172184A1/en
Publication of FI20115619A publication Critical patent/FI20115619A/fi
Publication of FI20115619L publication Critical patent/FI20115619L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI123553B publication Critical patent/FI123553B/fi

Links

Classifications

    • 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
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/08—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets substantially surrounding the pipe, cable or protective tubing
    • F16L3/12—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets substantially surrounding the pipe, cable or protective tubing comprising a member substantially surrounding the pipe, cable or protective tubing
    • 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
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/15—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems for underground pipes
    • 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
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • 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
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/22—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets specially adapted for supporting a number of parallel pipes at intervals
    • 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
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/143—Pre-insulated pipes
    • 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
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/18—Double-walled pipes; Multi-channel pipes or pipe assemblies
    • F16L9/19—Multi-channel pipes or pipe assemblies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F17D1/084—Pipe-line systems for liquids or viscous products for hot fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0008—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0008—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
    • F28D7/0025—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being flat tubes or arrays of tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2270/00—Thermal insulation; Thermal decoupling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17—District heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)

Description

Putkikokoonpano kaukolämpöverkkoa varten
Keksinnön tausta
Keksintö liittyy itsenäisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen putkikokoonpanoon kaukolämpöverkkoa varten.
5 Kaukolämpöverkoston putkistossa tapahtuu aina jonkin verran läm- pöhäviöitä. Näitä häviöitä on tunnettua pienentää paksuntamalla putkiston eris-tekerroksia.
Keksinnön lyhyt selostus
Keksinnön tavoitteena on kehittää kustannustehokas vaihtoehto 10 kaukolämpöverkoston putkiston lämpöhäviöiden pienentämiseksi. Keksinnön tavoite saavutetaan putkikokoonpanolla, jolle on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisessä patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.
Keksintö perustuu siihen, että putkikokoonpanoon aikaansaadaan 15 lämmönsiirtoväline, jolla otetaan talteen viileämpään toiseen putkeen osa siitä lämmöstä, joka muuten siirtyisi kuumemmasta ensimmäisestä putkesta ympäristöön. Lämmönsiirtoväline sovitetaan siirtämään lämpöä ensimmäistä putkea ympäröivän ensimmäisen eristekerroksen ulkopinnalta toiseen putkeen. Kun keksinnön mukainen putkikokoonpano on käytössä kaukolämpöverkossa, siir-20 retään lämmönsiirtovälineellä osa menoputken hukkalämmöstä paluuputkeen, jolloin hukkalämpö saadaan ainakin osittain siirrettyä voimalaitokselle.
Keksinnön mukainen putkikokoonpano mahdollistaa kaukolämpö-verkoston putkiston lämpöhäviöiden pienentämisen ilman että eristekerroksia tarvitsee paksuntaa.
CO
^ 25 Kuvioiden lyhyt selostus i § Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh- i ^ teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista: x Kuvio 1 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen putkiko-
CC
koonpanon poikkileikkausta; ja ^ 30 Kuvio 2 esittää keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisen
CO
putkikokoonpanon poikkileikkausta, δ
CVJ
2
Keksinnön yksityiskohtainen selostus
Kuvio 1 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista putkiko-koonpanoa kaukolämpöverkkoa varten, putkikokoonpanon käsittäessä ensimmäisen putken 11, toisen putken 12, ulkoputken 36, ensimmäisen eristeker-5 roksen 31, toisen eristekerroksen 32, ja lämmönsiirtovälineen 40.
Ensimmäinen putki 11 on sovitettu ensimmäistä lämmönsiirtoaineen virtausta varten, ja toinen putki 12 on sovitettu toista lämmönsiirtoaineen virtausta varten. Ensimmäinen eristekerros 31 ympäröi ensimmäistä putkea 11, ensimmäisen eristekerroksen 31 ollessa sovitettu vähentämään lämmön siir-10 tyrnistä ensimmäisestä putkesta 11 radiaalisessa suunnassa ulospäin. Läm-mönsiirtoväline 40 on sovitettu lämmön siirtämiseksi ensimmäisen eristekerroksen 31 ulkopinnalta toiseen putkeen 12. Toinen eristekerros 32 on sovitettu vähentämään lämmön siirtymistä lämmönsiirtovälineestä 40 ja toisesta putkesta 12 radiaalisessa suunnassa ulospäin, lämmönsiirtovälineen 40 lämmönjoh-15 tavuuden ollessa olennaisesti parempi kuin ensimmäisen eristekerroksen 31 lämmönjohtavuus ja toisen eristekerroksen 32 lämmönjohtavuus. Ulkoputki 36 ympäröi ensimmäistä putkea 11, toista putkea 12, ensimmäistä eristekerrosta 31, lämmönsiirtovälinettä 40 ja toista eristekerrosta 32.
Lämmönsiirtoväline 40 on poikkileikkaukseltaan olennaisesti kah-20 deksikon muotoinen, ja sijoitettu siten, että kahdeksikon ensimmäinen silmukka on kosketuksessa ensimmäisen eristekerroksen 31 ulkopintaan, ja kahdeksikon toinen silmukka on kosketuksessa toisen putken 12 ulkopintaan. Lämmönsiirtoväline 40 voi käsittää levymateriaalista taivutetun levyelimen, verk-komateriaalista taivutetun verkkoelimen, tai massakerroksen. Levymateriaali 25 voi käsittää esimerkiksi alumiinilevyä. Verkkomateriaali voi käsittää esimerkiksi „ alumiiniverkkoa. Massakerros voi käsittää materiaalia, jota levitetään putkiko- δ koonpanon valmistuksen yhteydessä ensimmäisen eristekerroksen 31 ulkopin- c0 taan ja toisen putken 12 ulkopintaan esimerkiksi sivelemällä tai ruiskuttamalla, o ^ Ensimmäisen eristekerroksen 31 paksuus on suurempi kuin toisen 00 30 eristekerroksen 32 paksuus sillä kohdalla, jonka ensimmäisen putken 11 ja toi- £ sen putken 12 keskikohtien kautta kulkeva viiva määrittää. Kuvion 1 putkiko- σ> koonpanossa kyseinen kohta on kuvion yläosassa, kuvitteellisen pystysuuntai- lo sen keskiviivan kohdalla. Lämmönsiirtovälineellä 40 ei siis yritetä maksimoida 5 sitä lämpöenergian määrää, joka saadaan siirrettyä ensimmäisen eristekerrok-
C\J
35 sen 31 pinnalta toiseen putkeen 12. Sen sijaan lämmönsiirtovälineen 40 sijoi- 3 tuksella pyritään kustannustehokkaasti minimoimaan sen lämpöenergian määrä, joka siirtyy ulkoputken 36 ulkopinnan kautta ympäristöön.
Muotoilemalla lämmönsiirtoväline kahdeksikoksi aikaansaadaan suuri lämmönsiirtopinta-ala sekä lämmönsiirtovälineen ja ensimmäisen eriste-5 kerroksen ulkopinnan välille että lämmönsiirtovälineen ja toisen putken välille. Keksinnön vaihtoehtoisissa suoritusmuodoissa lämmönsiirtovälineen poikkileikkauksen muoto voi poiketa kahdeksikon muodosta. Eräässä vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa lämmönsiirtoväline kiertää ensimmäisen eristeker-roksen ja toisen putken muodostaman parin samankaltaisella tavalla, jolla polio kupyörän ketju kiertää etu- ja takarattaan. Tällöin lämmönsiirtopinta-ala on pienempi kuin kahdeksikkomuodon yhteydessä, mutta toisaalta lämmönsiirtovälineen poikkileikkauksen pienempi pituus alentaa materiaalikustannuksia.
Lämmönsiirtovälineen kosketuspinta-ala ensimmäiseen eristeker-rokseen vaihtelee eri suoritusmuodoissa. Monissa suoritusmuodoissa läm-15 mönsiirtoväline sovitetaan sellaiseksi, että se on kosketuksessa ensimmäisen eristekerroksen ulkopintaan vähintään 180° matkalta.
Myös lämmönsiirtovälineen kosketuspinta-ala toiseen putkeen vaihtelee eri suoritusmuodoissa. Monissa suoritusmuodoissa lämmönsiirtoväline sovitetaan sellaiseksi, että se on kosketuksessa toisen putken ulkopintaan vä-20 hintään 90° matkalta. Toisaalta pienikin kosketuspinta-ala voi joissakin suoritusmuodoissa riittää. Riippuen lämmönsiirtovälineen ja toisen putken materiaaleista, saattaa jopa alle 15° kosketuskulma olla riittävä. Kosketusalueen pituus toisen putken kehän suunnassa tarkasteltuna voi joissakin suoritusmuodoissa olla varsin pieni, esimerkiksi luokkaa 5 mm.
25 Lämmönsiirtoväline voidaan valita siten, että sen lämmönjohtavuus on vähintään tuhatkertainen verrattuna ensimmäisen eristekerroksen lämmön-co 5 johtavuuteen ja toisen eristekerroksen lämmönjohtavuuteen. Tähän päästään
C\J
^ helposti esimerkiksi valitsemalla lämmönsiirtovälineen materiaaliksi alumiini, ° jonka lämmönjohtavuus on noin 250 W/Km, ja valitsemalla sekä ensimmäisen Γ"» 00 30 eristekerroksen että toisen eristekerroksen materiaaliksi polyuretaani, jonka | lämmönjohtavuus on noin 0,026 VW Km. Kiinteänä materiaalina polyuretaani o, kykenee vähentämään lämmön siirtymistä niin johtumalla, konvektiolla kuin sä- teilemälläkin. Ensimmäinen ja toinen eristekerros voivat käsittää myös muita ^ materiaaleja kuin polyuretaania. Joissakin suoritusmuodoissa ensimmäinen 00 35 eristekerros käsittää eri materiaaleja kuin toinen eristekerros.
4
Putken ympärille asennettu polyuretaani pienentää lämmön siirtymistä olennaisesti yhtä hyvin sekä radiaalisessa että aksiaalisessa suunnassa. Mikäli käytetään lämmöneristettä, jonka lämmöneristyskyky on erilainen eri suunnissa, asennetaan lämmöneriste edullisesti siten, että lämmöneristyskyky 5 on parhaimmillaan radiaalisessa suunnassa.
Kaukolämpöverkoissa käytettävä lämmönsiirtoaine on lähes aina vesi, useimmiten nestemäisessä olomuodossa. Näin ollen tyypillisessä kaukolämpöverkossa käytettävässä keksinnön mukaisessa putkikokoonpanossa sekä ensimmäinen putki että toinen putki on sovitettu nestemäisen veden virtaus-10 ta varten. Sekä ensimmäinen putki että toinen putki voi olla teräsputki. Vaihtoehtoisesti sekä ensimmäinen putki että toinen putki voi olla muoviputki. On myös mahdollista käyttää ensimmäisessä putkessa eri materiaalia kuin toisessa putkessa. Eräässä vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa ensimmäinen putki on teräsputki ja toinen putki on muoviputki. Myös muita putkimateriaaleja kuin 15 teräs ja muovi voidaan käyttää.
Keksinnön eräässä suoritusmuodossa putkikokoonpanon materiaalit on valittu siten, että lämmönsiirtovälineen lämmönjohtavuus on vähintään kolminkertainen ensimmäisen putken materiaalin lämmönjohtavuuteen ja toisen putken materiaalin lämmönjohtavuuteen verrattuna. Tähän päästään esimer-20 kiksi valitsemalla lämmönsiirtovälineen materiaaliksi alumiini, ja ensimmäisen ja toisen putken materiaaliksi teräs.
Kuviossa 1 esitettävässä putkikokoonpanossa toisen putken 12 si-sähalkaisija on olennaisesti sama kuin ensimmäisen putken 11 sisähalkaisija. Tällainen mitoitus on käyttökelpoinen nykyaikaisissa kaukolämpöverkoissa, 25 joissa toisen putken kautta voimalaitokselle palaa olennaisesti sama lämmön-siirtoaineen tilavuusvirtaus kuin mikä ensimmäisen putken kautta tulee käyttö-o kohteeseen. Esillä olevan keksinnön yhteydessä voimalaitoksella tarkoitetaan
C\J
^ laitosta, josta ensimmäinen lämmönsiirtoaineen virtaus tulee ja johon toinen ° lämmönsiirtoaineen virtaus palaa. Voimalaitos voi siis olla esimerkiksi lämpö- N- ™ 30 voimalaitos tai sekä sähköä että lämpöä tuottava voimalaitos.
| Kuvion 1 suoritusmuodossa sekä ensimmäisen eristekerroksen 31 o poikkileikkauksen ulkopinta että ulkoputken 36 poikkileikkauksen ulkopinta on g ympyrän muotoinen. Keksinnön vaihtoehtoisissa suoritusmuodoissa ensim- ^ mäinen eristekerros voidaan muotoilla sellaiseksi, että se käsittää painauman ™ 35 toisen putken kohdalla, jolloin ensimmäinen eristekerros on jonkin verran ohuempi toisen putken läheisyydessä kuin muualla. Vaihtoehtoisissa suoritus- 5 muodoissa ulkoputken poikkileikkaus voi olla ympyrän muodosta poikkeava siten, että toisen eristekerroksen paksuus on olennaisesti samanlainen joka puolella ensimmäisen eristekerroksen päällä ja toisen putken päällä. Kuvion 1 suoritusmuotoon verrattuna tämä tarkoittaisi toisen eristekerroksen ohentamista 5 alueella, jossa ensimmäinen eristekerros on toisen putken vieressä.
Kaukolämpöverkon runkolinjat rakennetaan monesti siten, että me-noputki ja paluuputki ovat toisistaan erillisiä putkia, eli ne eivät sijaitse yhteisen ulkoputken sisällä. Menoputken ja paluuputken ollessa erillisiä putkia voidaan sekä menoputkeen että paluuputkeen sisällyttää hukkalämmön keräysputki, 10 jolloin lämmönsiirtoväline on sovitettu lämmön siirtämiseksi meno/paluuputkea ympäröivän ensimmäisen eristekerroksen ulkopinnalta hukkalämmön keräys-putkeen.
Kuviossa 2 esitetään keksinnön erään suoritusmuodon mukainen erillinen putkikokoonpano, joka käsittää ensimmäisen putken 11’, toisen putken 15 12’, ulkoputken 36’, ensimmäisen eristekerroksen 31’, toisen eristekerroksen 32’, ja lämmönsiirtovälineen 40’. Kuvion 1 putkikokoonpanosta kuvion 2 suoritusmuoto poikkeaa siinä, että toisen putken 12’ sisähalkaisija on olennaisesti pienempi kuin ensimmäisen putken 11’ sisähalkaisija. Ensimmäinen putki 11’ on sovitettu voimalaitokselta tulevan kuuman menoveden virtausta varten, ja 20 toinen putki 12’ on sovitettu hukkalämmön keräyspiirin veden virtausta varten. Kuvion 2 mukaista putkikokoonpanoa voidaan käyttää myös paluuputkena, jolloin ensimmäinen putki 11’ on sovitettu kulutuskohteesta voimalaitokselle palaavaa viilentynyttä paluuveden virtausta varten, ja toinen putki 12’ on sovitettu hukkalämmön keräyspiirin veden virtausta varten. Virtaussuunta voi hukka-25 lämmön keräyspiirissä olla vastakkainen kaukolämpöverkon päävirtaukseen nähden.
CO
5 Keksinnön mukaisen putkikokoonpanon sisältävä kaukolämpöverk on ^ ko voidaan varustaa yhdellä tai useammalla lämpöpumpulla, jotka on sovitettu ° ottamaan talteen lämpöenergiaa ensimmäisen putken ensimmäisestä läm- 00 30 mönsiirtoaineen virtauksesta alentaen siten toisen putken toisen lämmönsiirto- | aineen virtauksen lämpötilaa. Eräässä suoritusmuodossa lämpöpumppu soviet tetaan laskemaan toisen lämmönsiirtoaineen virtauksen lämpötila samaksi tai alhaisemmaksi kuin ympäristön lämpötila, jolloin toisessa putkessa ei tapahdu ^ lainkaan lämpöhäviöitä. Ympäristön lämpötilalla viitataan tässä toisen putken 00 35 ympäristön lämpötilaan, eli suoritusmuodosta riippuen esimerkiksi sen maape rän lämpötilaan, johon toisen putken sisältävä putkikokoonpano on asennettu.
6
Kaukolämpöverkko, jonka putkisto on toteutettu keksinnön mukaisia putkikokoonpanoja käyttäen, voidaan varustaa asiakaskohtaisilla lämpöpumpuilla. Tällöin kaukolämpöverkon kunkin asiakkaan lämmönvaihtimen yhteydessä on lämpöpumppu, joka ottaa kaukolämpöverkosta lämpöenergiaa asi-5 akkaan käyttöön ja samalla laskee paluuvirtauksen lämpötilaa.
Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintöjä sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.
10
CO
δ c\j i
CO
o C\l
X
cc
CL
CD
δ m δ
CM

Claims (9)

1. Putkikokoonpano kaukolämpöverkkoa varten käsittäen ensimmäisen putken (11), toisen putken (12), lämmönsiirtovälineen (40) ja ensimmäistä putkea (11) ympäröivän ensimmäisen eristekerroksen (31), joka on so- 5 vitettu vähentämään lämmön siirtymistä ensimmäisestä putkesta (11) radiaali-sessa suunnassa ulospäin, ensimmäisen putken (11) ollessa sovitettu ensimmäistä lämmönsiirtoaineen virtausta varten, toisen putken (12) ollessa sovitettu toista lämmönsiirtoaineen virtausta varten, ja lämmönsiirtovälineen (40) ollessa sovitettu lämmön siirtämiseksi ensimmäisen eristekerroksen (31) ulkopinnalta 10 toiseen putkeen (12), tunnettu siitä, että putkikokoonpano lisäksi käsittää toisen eristekerroksen (32), joka on sovitettu vähentämään lämmön siirtymistä lämmönsiirtovälineestä (40) ja toisesta putkesta (12) radiaalisessa suunnassa ulospäin, lämmönsiirtovälineen (40) lämmönjohtavuuden ollessa olennaisesti parempi kuin ensimmäisen eristekerroksen (31) lämmönjohtavuus ja toisen 15 eristekerroksen (32) lämmönjohtavuus.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putkikokoonpano, tunnettu siitä, että lämmönsiirtoväline (40) käsittää yhden tai useampia seuraavista: le-vyelin, verkkoelin, massakerros.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen putkikokoonpano, tunnettu 20 siitä, että lämmönsiirtoväline (40) on poikkileikkaukseltaan olennaisesti kahdeksikon muotoinen, ja sijoitettu siten, että kahdeksikon ensimmäinen silmukka on kosketuksessa ensimmäisen eristekerroksen (31) ulkopintaan, ja kahdeksikon toinen silmukka on kosketuksessa toisen putken (12) ulkopintaan.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - 3 mukainen putkikokoonpano, 25 tunnettu siitä, että lämmönsiirtovälineen (40) lämmönjohtavuus on vähin- oo tään tuhatkertainen verrattuna ensimmäisen eristekerroksen (31) lämmönjoh- ^ tavuuteen ja toisen eristekerroksen (32) lämmönjohtavuuteen. cö
5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen putkikokoon- r^. pano, tunnettu siitä, että lämmönsiirtovälineen (40) lämmönjohtavuus on C\1 30 vähintään kolminkertainen ensimmäisen putken (11) materiaalin lämmönjohta-vuuteen ja toisen putken (12) materiaalin lämmönjohtavuuteen verrattuna.
°* 6. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen putkikokoonpa- CD w no, tunnettu siitä, että sekä ensimmäinen putki (11) että toinen putki (12) o on sovitettu nestemäisen veden virtausta varten. CNJ
7. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen putkikokoon-pano, tunnettu siitä, että sekä ensimmäinen putki (11) että toinen putki (12) on teräsputki.
8. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen putkikokoon-5 pano, tunnettu siitä, että sekä ensimmäinen eristekerros (31) että toinen eristekerros (32) käsittää polyuretaania.
9. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen putkikokoon-pano, tunnettu siitä, että putkikokoonpano käsittää ulkoputken (36), joka ympäröi ensimmäistä putkea (11), toista putkea (12), ensimmäistä eristeker- 10 rosta (31), lämmönsiirtovälinettä (40) ja toista eristekerrosta (32). CO δ C\J i CO o C\l X cc CL CD δ m δ CM
FI20115619A 2011-06-17 2011-06-17 Putkikokoonpano kaukolämpöverkkoa varten FI123553B (fi)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20115619A FI123553B (fi) 2011-06-17 2011-06-17 Putkikokoonpano kaukolämpöverkkoa varten
US14/122,739 US9016327B2 (en) 2011-06-17 2012-06-15 Pipe assembly for district heating network
PL12800324T PL2721337T3 (pl) 2011-06-17 2012-06-15 Sieć ciepłownicza
EP12800324.1A EP2721337B1 (en) 2011-06-17 2012-06-15 District heating network
PCT/FI2012/050617 WO2012172184A1 (en) 2011-06-17 2012-06-15 Pipe assembly for district heating network

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20115619 2011-06-17
FI20115619A FI123553B (fi) 2011-06-17 2011-06-17 Putkikokoonpano kaukolämpöverkkoa varten

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI20115619A0 FI20115619A0 (fi) 2011-06-17
FI20115619A FI20115619A (fi) 2012-12-18
FI20115619L FI20115619L (fi) 2012-12-18
FI123553B true FI123553B (fi) 2013-07-15

Family

ID=44206830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20115619A FI123553B (fi) 2011-06-17 2011-06-17 Putkikokoonpano kaukolämpöverkkoa varten

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9016327B2 (fi)
EP (1) EP2721337B1 (fi)
FI (1) FI123553B (fi)
PL (1) PL2721337T3 (fi)
WO (1) WO2012172184A1 (fi)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11262003B2 (en) * 2016-06-30 2022-03-01 General Electric Company Integral fluid conduit
USD839999S1 (en) * 2016-11-18 2019-02-05 Irregular Insulation Ltd. Pipe insulation
US11846370B2 (en) * 2019-03-26 2023-12-19 Titeflex Corporation Multilayer composite pipe and pipe assemblies including reflective insulation
EP3901525B1 (en) * 2020-04-23 2024-06-05 E.ON Sverige AB Local energy distributing system, local heat extracting assembly and methods for controlling the same

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2773513A (en) * 1953-12-22 1956-12-11 Alexander H Isenberg Subterranean insulated conduit unit having spacer channel between pipes
US3269422A (en) * 1963-01-09 1966-08-30 Moore & Co Samuel Composite tubing product and apparatus and method for manufacturing the same
US3932727A (en) * 1973-12-11 1976-01-13 Cecil Wayne True Electrically heated riser pipe for a fluid supply system
JPS5139250U (fi) 1974-09-18 1976-03-24
US4194536A (en) * 1976-12-09 1980-03-25 Eaton Corporation Composite tubing product
US4653541A (en) * 1985-06-26 1987-03-31 Parker Hannifin Corporation Dual wall safety tube
WO1989008074A1 (en) * 1988-03-02 1989-09-08 Brian Davis Beverage storage and cooling system
DE19632991C1 (de) 1996-08-15 1998-01-08 Bernd Brandes Rohrleitungssystem, insbesondere für die Übertragung von Fernwärme
FR2769682B1 (fr) * 1997-10-10 1999-12-03 Doris Engineering Conduite sous-marine de transfert de produits petroliers
DE10352128A1 (de) 2003-11-04 2005-06-09 Dylla, Anett, Dipl.-Ing. Multifunktionales Energienetz und Vorrichtungen hierfür
JP2006170585A (ja) 2004-12-20 2006-06-29 Akihiko Konno 温水配管
US7802445B2 (en) * 2007-04-27 2010-09-28 Millercoors, Llc Insulated and refrigerated beverage transport line
WO2009111357A2 (en) * 2008-02-29 2009-09-11 Tyco Thermal Controls Llc Multilayer heat tracing insulation device and method
DE102008025226A1 (de) * 2008-05-27 2009-12-03 Linde Ag Leitung zur Führung eines Mediums
CN201593668U (zh) 2010-02-03 2010-09-29 盛凯程 一种供热管
US8555929B2 (en) * 2011-11-28 2013-10-15 Aeroflex Usa Multi-hole insulation tube

Also Published As

Publication number Publication date
FI20115619A (fi) 2012-12-18
EP2721337B1 (en) 2021-03-17
FI20115619L (fi) 2012-12-18
US9016327B2 (en) 2015-04-28
US20140096857A1 (en) 2014-04-10
PL2721337T3 (pl) 2021-09-20
WO2012172184A1 (en) 2012-12-20
EP2721337A1 (en) 2014-04-23
EP2721337A4 (en) 2014-11-19
FI20115619A0 (fi) 2011-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI123553B (fi) Putkikokoonpano kaukolämpöverkkoa varten
CN101135268B (zh) 用于涡轮发动机的使用热管的传热系统和方法
RU2561785C2 (ru) Теплопроводный цилиндр, установленный с u-образным стержневым трубопроводом и кольцевым трубопроводом
US9207022B2 (en) Cooling jacket
CN102980427B (zh) 热交换器
CN211782947U (zh) 热管、散热器和电子设备
US20140083667A1 (en) Tri-Piece Thermal Energy Body Heat Exchanger Having Multi-Layer Pipeline And Transferring Heat To Exterior Through Outer Periphery Of Pipeline
EP2713131B1 (en) Tri-piece thermal energy body heat exchanger having multi-layer pipeline and transferring heat to exterior through outer periphery of pipeline
US20180003444A1 (en) Heat exchanger
CN102654361A (zh) 防结垢和冻结的闭式冷却塔
RU2675177C1 (ru) Линия передачи криогенной текучей среды
CN102022864A (zh) 用于对有机朗肯循环蒸发器传递热量的热管
JP2015068516A (ja) 熱交換パイプ
CN101118372A (zh) 具有均温模块的投影装置
CN102636059A (zh) 具有复合毛细的热管及其制作方法
CN211782874U (zh) 一种一体式多管旁通管散热器
CN104930734A (zh) 一种玻璃真空集热管
CN102331087B (zh) 一种内置管式热交换器的防护结构
JP2010255857A (ja) 熱交換器およびそれを用いたヒートポンプ給湯機
CN105241279A (zh) 管道式热交换器
CN211874560U (zh) 一种冷油器及汽轮机
CN202166351U (zh) 一种开架式海水汽化器用的汽化管
JP2012007772A (ja) 熱交換器
US20190368821A1 (en) Heat transfer apparatuses for oil and gas applications
CN105276867A (zh) 管道式热交换器

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 123553

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B