IT8224268A1 - Struttura di tubazioni, in particolare a più canali con isolamento per trasporto di fluidi e procedimento di produzione relativo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda una struttura di tubazioni per il trasporto di almeno un materiale liquido e/o gassoso o anche di sospensioni, come ad esempio con dutture per riscaldamenti centrali a distanza, per liquidi refrigeranti, petrolio o anche gas naturale,con un tubo esterno preferibilmente in fibro^ cemento, oppure cemento-amianto , cemento-resina sin tetica, m materiale plastico e simili e con almeno un tubo interno, anch'esso preferibilmente m fibrocemento, oppure cemento-amianto , cemento-reaiae.sin tetica o in materiale plastico e simili, in cui ? insediato un tubo portante preferibilmente in metal^ lo o m materiale sintetico, il_quale sia spostato. le specialmente in senso assiale tramite guide di scorrimento , laddove l'intercapedine tra il tubo interno e quello portante costituisce un anello d'a n a. L'invenzione riguarda inoltre il procedimento per la produzione di tale struttura di tubazioni. Nella costruzione di impianti di riscaldamento cen trale a distanza si ? soliti insediare tubi isolati percorsi dal liquido caldo m tubi esterni protettivi, allo scopo di proteggere ? primi dalle sol_ lecitazioni esterne. Tali tubi esterni possono essere usati anche nell'industria chimica per condotti sfacente. Il compito dell'invenzione ? quello di evitare tali inconvenienti creando una struttura di tubazioni utilizzabile m special modo quale struttura di tubazioni multiple, cbe sia m grado sia di abbassare il tasso di dispersione termica sia di diminuire l'eccessivo dispendio nella fase di installazione delle tubazioni.

Cio viene ottenuto ^attraverso l ' invenzione , m una struttura di tubazioni del tipo accennato, tramite un sistema m cui il tubo portante il flusso, con la formazione di un anello d'aria intorno ad esso o ad essi se sono di pi?, con l'aggiunta di eventuali tubi supplementari, come per esempio tubi di ae razione e di sfiatamento,? insediato nella tubazioj ne esterna in maniera che sia nella sua intera lun ghezza libero da ponti termici (caldi o freddi), laddove l'intercapedine tra tubazione esterna e tu bazione interna sia m sostanza interamente ripiena di materiale sintetico espanso elastico, preferibilmente poliuretano espanso, in modo che i tubi insediati nel tubo esterno vengano tenuti a distanza tra di loro da tale materiale plastico espan so. L'invenzione crea cos? una tubazione protettiva per condutture singole, doppie o plurime isolate termicamente m maniera ottimale, essendo lo spazio te di vapore, di liquidi refrigeranti e simili.

Dal brevetto No. AT-PS 295093 ? nota una tubazione a doppia parete costituita da una tubazione esterinna cui ? insediata unatubazione isolata m terna di tubi metallici prevalentemente d'acciaio slit^ tabile tramite distanziatori, ognuno dei quali ? composto da almeno tre alette, le^quali^sono ordinate a distanza uguale 1'una dall'altra sulla circonferenza della tubazione interna e si dipartono da essa in direzione pressappoco radiale. In questa nota conduttura, che viene spesso adoperata per im pianti di riscaldamento centrale a distanza, la tubazione esterna ? costituita da tubi in fibrocemen to , preferibilmente in cemento-amianto ed ogni aletta del distanziatore ? costruita ugualmente in fibrocemento, per esempio, cemento-amianto, ed ogni singolo pezzo ? assicurato a parte alla tubatura interna.

Queste condutture note vengono messe inopera fino al momento attuale per lo pi? separatamente. Ci? provoca nell'installazione di impianti di riscaldamento centrale a distanza muniti di doppio circulto di andata e di ritorno, un considerevole dispendio per la messain opera ed anche l'isolamento termico, sia dal calore sia dal freddo, ? insodditra la tubazione interna (tubo mediano) e quella esterna (di rivestimento) ripieno di materiale sin tetico espanso. In tal modo si possono insediare in un unico tubo protettivo esterno sia le condutture di alimentazione che quelle di riflusso, per uno o pi? livelli di temperature: da ci? risulta dunque un metodo di installazione particolarmente_ celere e razionale. Questo sistema presenta inoltre il vantaggio di impedire, tramite incorporamento di un proprio sistema di drenaggio, l'inumidimento del materiale ?solante dovuto ad infiltrazioni di acque piovane, freatiche, di condensazione o, m caso di guasto, da perdite del liquido trasportato In tal modo non ? pi? possibile la corrosione dei tubi dall'esterno. Il materiale sintetico espanso assolve cos? contemporaneamente anche alla funzione di distanziatore,garantendo il distanziamento dei tubi l'uno dall'altro e tenendoli nella giusta posizione. L'elaborazione dell'invenzione prevede che il materiale sintetico espanso sporga in senso assiale oltre le estremit? frontali del tubo esterno e preferibilmente anche oltre le estremit? frontali del tubo interno da, per esempio, 0,5mm a 20 mm,in modo che nel punto di allacciamento delle singole diramazioni vengano a sovrapporsi compattamente tra di loro gli strati di materiale espanso delle diramazioni adiacenti. Si impedisce cos? la formazione di ponti termici nei punti di congiunzione delle diramazioni. Per l'allacciamento delle singole diramazioni delle condutture ? op portano che il punto di congiunzione di tubature esterne adiacenti, in cui.tubi portanti interni pr? seguono senza interruzione, sia protetto esternamente o internamente da un manicotto o guaina, la quale si estenda, con intercollegamento di guarnizioni eventualmente tese in precedenza, oltre le estremit? dei tubi esterni adiacenti.

Se sono da congiungere anche i tubi portanti ? opportuno che al punto di congiungimento di tubi portanti adiacenti le estremit? dei tubi adiacenti interni ed esterni siano situate, in previsione di tale allacciamento in senso assiale, facendo in modo che tra le diramazioni adiacenti venga inser? to a stretto contatto un elemento isolante coassia le, sostanzialmente costruito in maniera simile, e che ? tubi esterni siano ricoperti esternamente da.. un manicotto o da una guaina , la quale di estenda dall 'estremit? di una diramazione oltre l'estremit? dell'altra diramazione. In tal caso ? anche van taggioso che l'elemento isolante consista di due o pi? segmenti temiti insieme da almeno un tenditore e che le connessure tra gli elementi si sviluppino di preferenza sul piano assiale. E* anche vantaggio so che ? lati assiali frontali degli elementi di_ materiale espanso e/o degli elementi isolanti siano sostanzialmente piani, prevedendo per? j?i prefe renza su queste estremit? frontali sporgenze e/o n en tranze atte ad assicurare la posizione. A tal fine ? opportuno che l'elemento di materiale espanso del materiale ?solante sporga oltre le estremit? fronta li dello stesso da, per esempio, 0,5 mm a 20 mm, dimodoch? all'atto dell'allacciamento il materiale sintetico espanso dell'elemento ?solante venga a poggiare completamente contro l?elemento isolante della tubatura. Per quanto riguarda l'insediamento del tubo portante all'interno della tubatura, che ? potrebbe, per esempio, essere eseguito anche secon do il Brevetto AT 295093, l'invenzione propone che le guide scorrevoli atte ad incanalare il tubo por tante nel tubo interno vengano studiate a guisa di pattini accoppiati meccanicamente o ad attrito sul la circonferenza esterna del tubo portante special mente attraverso un tenditore,per esempio, attraver so un collare, badando che ogni pattino sia provvi -sto da una parte di due superfici d'appoggio ord?nate in senso assiale a distanza l'una dall'altra da appoggiare sulla circonferenza esterna del tubo portante e dall'altra di almeno una superficie di appoggio da poter poggiare sulla circonferenza interna della tubazione interna. Tali pattini vengono ordinati sulla circonferenza della tubatura por tantp, essendone previsti due o pi? gruppi a distanza, assiale l'uno dall'altro. Il numero e le mi sure dei pattini verr? stabilito a seconda delle eventuali necessit?. Lo sviluppo dell'invenzione prevede che ? pattini consistano in un nastro piegato preferibilmente a forma di U, V o V, svuluppantesiin un piano assiale,jaunito alle estremit? di rigonfiamenti sporgenti che rappresentano le su perfici di appoggio dei pattini stessi al tubo por tante. Tali pattini possono essere prodotti facilmente piegando un nastro. All'uopo ? vantaggioso che i tenditori poggino all'esterno delle escrescen ze che costituiscono le superfici di appoggio ai tubi portanti e che vengono eventualmente uniti a queste, per esempio, attraverso saldatura a punti. Il tenditore comprende cosi dall'esterno ? pattini ordinat iin un piano radiale e garantisce perci? la solidit? della congiunzione al tubo portante. Per una guida ancora migliore ? vantaggioso che il pattino sia provvisto di un ponticello sistema-; to preferibilmentein posizione centrale e sviluppantesi particolarmente in un piano assiale, che nel suo lato rivolto al tubo interno ? unito al pattino e si estende sostanzialmente fino allo spa zio intorno alla circonferenza esterna del tubo por tante. Una ulteriore stabilit? si ottiene se si provvede a praticare^sul ponticello, nella sua faccia rivolta al tubo portante, incisioni, rigature e simili. E' vantaggioso che le superfici di appoggio dei pattini siano sostanzialmente piane. Comunque ?. anche possibile che la superficie di appoggio ra dialmente esterna del pattino, che serve a poggiare il pattino alla circonferenza interna del tubo i interno, abbia forma convessa. In tal caso ? bene che il raggio di curvatura della superficie di appog gio sia minore del raggio di curvatura della circonferenza interna del tubo interno. Il procedimento di installazione della tubazione conforme al' l'invenzione consiste nell'inserire in un tubo esterno preferibilmente di fibrocemento o di cemento-amianto almeno un tubo interno anch'esso preferibilmente di fibrocemento o di comento-amianto , provvedendo poi a riempire l'intercapedine fra tub? esterno e tubo interno di un materiale sintetico e lastico espanso, in particolare di poliuretano espanso , badando a lasciar sporgere in senso assiale il materiale sintetico espanso oltre le estremita del tubo esterno per esempio da 0,3 mm a 20 mm dove verranno allacciate le singole diramazioni ugualmente preparate, premendo l'una contro l'altra in aenso assiale le superilei frontali assiali degli elementi di materiale espanso, sistemando quindi all'esterno o all'interno del punto di congiunzione un manicotto o una guaina e introducendo infine il tubo portante nel tubo interno, assicurandolo per mezzo di guide scorrevoli. Lo sviluppo di questo procedimento prevede che nei punti di congiunzione' d_ei tubi portanti vengano prima collegate tra di loro le estremit? degli stessi, per esempio attraverso saldatura, brasatura, incollaggio, prow edendo quindi a collocare su tali punti di congiunzione un elemento isolante che sporga, per esempio da 0,5 mm a 20mm in senso assiale oltre le sue estremit? frontali. A questo punto si premono l'una contro l ' altra le singole diramazioni , mtercollegando questi elementi isolanti ed applicando su di essi una guaina oppure un manicotto che si estenda oltre le estremit? dei tubi esterni adiacenti.

L'invenzione viene ora descritta qui di seguito i maniera pi? precisa, attraverso disegni ette rappre sent ano esempi di realizzazione dell^oggetto dell'invenzione stessa? Le figure mostrano in:

Fig. 1 una sezione di tubazione realizzata in conformit? all'invenzione, con un solo tubo portante il flusso (monocondotta);

Fig . 2 una sezione di tubazione conforme all'inven zione con due tubi portanti il flusso (condotta doppia);

Fig. 3 una sezione di tubazione conforme all'inven zione con tre tubi portanti il flusso (condotta tripla);

Fig. 4 una sezione di tubazione conforme all'inven zione con quattro tubi portanti il flusso (condotta quadrupla);

Fig. 5 tuia sezione di tubazione conforme all'inven zione con pi? tubi portanti il flusso e con tubi supplementari di aerazione e drenaggio (condotta plurima);

Fig. 6 una sezione lungo la linea VI-VI di Fig. 5; Fig. 7 una sezione longitudinale della tubazione nel settore del punto di congiungimento dei tubi protettivi esterni (collegamento breve); Fig. 8 una sezione longitudinale della tubazione nel settore del punto di congiunzione sia del tubo protettivo che di quello portante il flusso (collegamento lungo);

Fig. 9 sezione verticale di un pozzetto di diramazione ;

Fig. 10 una sezione lungo la linea X-X della fig.9; Fig. 11 una sezione longitudinale della tubazione a doppia parete interna sul tubo di pr?tezione e sul tubo portante il flusso; Fig. 12 una sezione secondo la linea XII-XII della Fig. 11;

Fig. 13 il particolare A della Fig. 11 in scala in grandita;

Fig. 14 una rappresentazione ingrandita dei pattini in sezione;

Fig. 15 la Fig. 14 vista dall ' alto ;

Figg. da 16 a 20 diverse forme di realizzazione dei pattini, rispettivamentein sezione. Nella^ tubazione di cui alla Fig. 1 in un tubo ester no o tubo protettivo 1 di fibrocemento o di cemento-amianto ? insediato un tubo interno o tubo centrale 2 in fibrocemento o in cemento-amianto , m cui ? piazzato un tubo di metallo portante il flus so 5, spostabile in direzione assiale tramite pattini 4. Il tubo interno 2 ? sistemato nel tubo esterno 1in modo da esserein tutta la sua lunghezza libero da ponti termici , essendo 1 ' intercapedine anulare tra il tubo esterno 1 ed il tubo interno 2 ripiena sostanzialmente di materiale sintetico espanso 5? Nell ' elemento sintetico espanso sono altres? collocati un tubo di aerazione 6^ed un tubo di drenaggio 7. Per mezzo dell'elemento sinteti^ co espanso, costituito di preferenza da elastico poliuretano duro espanso, si mantiene nella giusta posizione il tubo interno nella tubazione esterna. L'intercapedine anulare tra il tubo interno ed il tubo portante il flusso non ? ripieno di materiale sintetico espanso, bens? utilizzato per formare l*a nello d'aria 8 (il tubo portante il flusso sar? chia mato per brevit? tubo portante). Nella tubazione di cui alla Fig. 2,in un tubo esterno o tubo protettivo 1 di fibrocemento o di cemento-amianto sono insediati due tubi interni o tubi centrali 2 in fibrocemento o in cemento-amianto ordinatamente di stanziati tra di loro,in ciascuno dei quali ? piazzato un tubo portante di metallo 3, spostabile m direzione assiale tramite pattini 4. I tubi interni 2 sono sistemati nel tubo protettivo esterno 1 modo da esserein tutta la loro lunghezza liberi da ponti termici, essendo l'intercapedine anulare tra il tubo esterno 1 e ? tubi interni 2 ripiena sostanzialmente di materiale sintetico espanso 5? Nell?elemento sintetico espanso sono collocati ancora una volta un tubo di aerazione 6 ed un tubo di drenaggio 7? Nella tubazione di cui alla figura 3, in un tubo esterno o tubo protettivo 1 di fibrocemento o di cemento-amianto sono insediati tre tubi interni o tubi centrali 2 anch'issi in fibrocemento o cemento-amianto ordinatamente distanziati tra di loroi,n ciascuno dei quali ? piazzato un tubo portante di metallo 3, spostabile in direzione assia le tramite pattini 4. I tubi interni 2 sono sistemati nel tubo protettivo esterno l e m direzione tra di loroin modo da esserein tutta la loro lun ghezza liberi da ponti termici, essendo l'intercapedine anulare tra il tubo esterno 1 ed i tubi interni 2 ripienain sostanza completamente di materiale sintetico espanso elastico 5? Nell'elemento sintetico espanso 5 ? inoltre collocato un tubo di drenaggio 7* Come chiaramente visibile dalla figura, le sezioni dei tubi interni sono di diversa gran dezza, in quanto uno dei tubi interni hama sezione minore degli altri due. Nella tubazione di cui alla Fig. 4,in un tubo esterno o tubo prottattivo 1 di fibrocemento o di cemento-amianto sono insedia ti quattro tubi interni o tubi centrali 2 anch'essi fibrocemento o cemento-amianto ordinatamente di stanziati tra di loro,in cui ? piazzato un tubo portante di metallo 5 spostabile in senso assiale tramite pattini 4. I tubi interni 2 sono sistemati nel tubo protettivo esterno ed in relazione tra lorion modo da risultare in tutta la loro lunghezza liberi da ponti termici, essendo l'intercapedine a -nulare tra il tubo esterno 1 ed i tubi interni 2 in sostanza completamente ripiena di materiale sintetico espanso elastico 6. Nell'elemento sintetico espanso sono inoltre collocati tubi di aerazione 6 e tubi di drenaggio 7 oltre ai tubi supplementari 8. Nelle figure 5 e 6 ? rappresentata una tubazionien cui in un tubo esterno 1 sono insediati quattro tubi interni 2 a distanza tale tra di loro da risultare liberi da ponti termici. Ogni tubo in terno contiene un tubo portante 3 spostabile nel senso dell'asse per mezzo di pattini 4. Inoltre sono insediati nel tubo esterno 1 un tubo di aerazio ne 6, dei tubi di drenaggio 7 e tubi ausiliari avvisatori. L'intercapedine tra il tubo esterno 1 e i tubi interni 2 ? ripiena come nei precedenti esempi di realizzazione di poliuretano duro espanso 5. Nell'elemento sintetico espanso 5 sono ricavati scavati nella superficie di tale elemento, ? canali 10 di dimensione da circa 5 mm a 10 min che dai tubi interni 2 conducono ai tubi di drenaggio 7? Come mostra specialmente la fig. 6, 1*elemento di materiale sintetico 5 sporge di circa 5 mm-10_jnni oltre le estremit? del tubo esterno 1 e dei tubi interni 2 in senso radiale. La misura in cui il ma teri ale sintetico espanso 5 sporge oltre le suddette estremit? ? indicato nella figura 6 con a.

La figura 7 mostra la congiunzione dei tubi esterni 1 una delle tubazioni descritte; qui si tratta di un collegamento breve,non essendo necessario il congiungimento del tubo portante. La rappresentazione si riferisce ad un sistema a condotta singola come quello della fig. 1, ma ? applicabile in principio anche a sistemi di condotte doppie o plurime di cui alle figg. da 2 a 6. Nella met? sinistra della fig. 7 ? rappresentata una congiunzione a ma nicqtto^, che circonda ? tubi esterni nel settore di adiacenza delle estremit?. Nel manicotto 11, per esempio sono inserite da due a quattro guarni zioni 12. Nella met? destra della Fig. 7 ? rappreseti tata una congiunzione a guaina, che comprende, per esempio da due a quattro guarnizioni 12 circondate da una guaina 13 e incassate nella superficie dei tubi esterni 1. In entrambi ? casi si verifica una comjpressione a piena superficie delle superfici fronta li degli elementi sintetici espansi 5 di spezzoni di tubo adiacenti. La figura 8 mostra la congiunzio? ne dei tubi esterni 1in una delle tubazioni precedentemente descritte; in questo caso si tratta di un collegamento lungo , dove avviene anche una congiunzione dei tubi portanti. Come nella fig. 7 la rappresentazione si riferisce ad un sistema a condotta singola come nella fig. 1, ma ? applicaci le in principio anche a sistemi a condotta doppia o plurima di cui alle figure da 2 a 6

Questo collegamento lungo comprende un manicotto 11 oppure una guaina 13 come nella fig. 7, che per? ? sostanzialmente pi? lunga di quella delle figura 7? fra i tubi esterni adiacenti 1 ? sistemato un to ?solante 14, che ? identico alla struttura della tubazione e dispone anche di un elemento isolante di materiale sintetico espanso, ma che a seconda del inumer? dei tubi interni e portanti 2 o 3 ? diviso , iin un certo numero di segmenti. Tali segmenti veng? no tenuti insieme tramite tiranti 15. Il manicotto 11 o la guaina 13 si estende cos? in senso assiale dall 'estremit? di un tubo esterno al di l? dell'elemento isolante fino all'estremit? dell'altro tubo esterno. Le superfici frontali degli elementi di materiale sintetico espanso 3 o 5' che sporgono al tre le estremit? dei tubi esterni 1 o degli elemen ti isolanti 14 sono premuti insieme l'uno contro 1 1altro come nell1esempio di realizzazione della fig. 7? 11 punto di congiungimento 3 ' dei tubi por tanti 3 ? postoin senso assiale rispetto alle superfici frontali assiali degli elementi di materia le sintetico espanso 5.e alle estremit? dei tubi esterni 1 e dei tubi interni 2 ed ? ordinato all?in terno dell?elemento isolante 14. La congiunzione delle estremit? combaciarti dei tubi portanti avviene come noto tramite saldatura, brasatura, incoi leggio e simili. L' elemento di materiale plastico espanso 5* ? costituito da un materiale plastico _e sparso elastico , preferibilmente dallo stesso materiale dell'elemento sintetico espanso 5, per esempio poliuretano duro espanso. Le figure 9 e 10 mostrano la sezione verticale di un pozzetto di di. ramazione di una tubatura conforme all1invenzione. che sia anche isolato conformemente ad essa. Il pozzetto indicato tutto insieme con il numero 16 ? composto da una parete 17 e un condotto di accesso 19 chiudibile tramite un coperchio 20 a tenuta di acqua proveniente dall'esterno e isolato termicamente. L'intero pozzetto ? provvisto di un rivesti mento interno 21 di poliuretano duro espanso, rivestito ulteriormente di uno strato di materiale in grado di riflettere il calore 22. Gli innesti delle diramazioni o gli innesti del pozzetto 23 so no anch'essi isolati come la tubazione stessa.

Nella tubazione di cui alle figg. 11 e 12 in un tu bo esterno o di protezione 1 di fibrocemento o di cemnto- amianto ? insediato un tubo interno o centra le 2 di fibrocemento o di cemento- amianto in cui ? sistemato, spostabile in senso assiale tramite pattini 114 un tubo portante di metallo 3. Il tubo interno 2 ? messo in sede nel tubo esterno 1 in mo_ do da risultare in tutta la sua lunghezza libero da ponti termici, essendo l'intercapedine anulare tra il tubo esterno 1 ed il tubo interno 2 in sostanza completamente ripiena di materiale sintetico espanso elastico 5? in questo materiale smtetij co espanso sono inoltre collocati un tubo di aerazione^ ed un tubo di drenaggio 7* Nelle figg. 12-20 sono rappresentati pi? dettagliatamente ? patti^ ni 114. Il pattino 114 ha l_a-forma di un nastro pontiforme piegato o plasmato ad angolo pi? volte, che presenta due superfici di appoggio, paste a distan za tra loroin senso assiale 118/119, per l'appoggio sulla superficie esterna del tubo portante 3 e Una superficie di appoggio 110 alla circonferenza interna del tubo interno 3? Numerosi pattini del genere 114 ?sono s'istemati a distanza l'uno dall1al tro sulla circonferenza del tubo portante 3 sullo stesso piano radiale di 'questo e sono fissati su?lla circonferenza del tubo portante 3 meccanicamente o ad attrito tramite due tiranti o tenditori 111.

I tiranti o tenditori 111 possono essere uniti al pattino 114 per esempio attraverso saldatura a pun to? Si capisce che per il fissaggio di un tubo por tante 3 verranno adoperati, a seconda della sua lun ghezza, due o pi? gruppijli pattini ordinati sul piano radiale. Come mostrano specialmente le figg.

14 e 15? il pattino 114 ? munito di un ponticello mediano 112 che si sviluppa in un piano assiale e si estende obliquamente nell ' intercapedine anulare tra il tubo interno 2 e il tubo portante 3, essendo fissato saldamente nella sua parte rivolta al tu bo interno 2 al pattino 114. Nella sua parte rivo.1 ta al tubo portante 3 tale ponticello ? provvisto di incisioni, rigature e simili 113. Nell'esempio di realizzazione illustrato le superfici di appoggi 118, 119, 110 sono state fatte piane. Esse per? pos_ sono avere anche una forma curva. Specialmente la ! superficie di appoggio 110 radialmente esterna, che serve per l'appoggio del pattino 114 alla circonfe renza interna del tubo interno 2, pu? assumere una forma curva convessa. In tal caso ? antaggioso che il raggio di curvatura della superficie di appoggio sia minore di quello della circonferenza interna del..tubo interno 2. Nell'esempio di realizzazione della fig.16, il pattino 114 che serve da guida as siale al tubo portante 3 all'interno del tubo m ter no 2 ? costituito in sostanza da un nastro piegato a forma di li. La parte inferiore della U forma qui la superficie di appoggio 110 per l'appoggio alla circonferenza interna del tubo interno 2, men tre le superfici di appoggio 118, 119 per l'appoggio alla circonferenza esterna del tubo portante 3 sono costituite dai rebbi superiori sporgenti della U. A questi rebbi aderiscono i tiranti 111 e bloccano il pattino 114 al tubo portante 3. H ponticello 112 ? formato come nelle figg. 14 e 15. La figura 17 mostra un pattino 114 che ? costituito da un nastrco mpiegato trapezoidalmente con le estremit? sporgenti ed il ponticello 112. Il ponticello 112 non deve necessariamente essere mediano, ma pu? anche trovarsi su una o su entrambe le estremit? assiali. la fig. 18 mostra un pattino 114 consistente in un nastro ripiegato a forma triangolare o di V con le estremit? sporgenti per l'ancoraggio dei tiranti 111. Per questa esecuzione non ? necessario il ponticello. Le figg. 19 e 20 mostrano i pattini 114 sotto forma di staffa o pattino doppio,in cui il tirante 111 poggia su un ponticello al centro 113? I pattini possono essere prodotti in metallo, specialmente in acciaio ed eventualmente trattati in superficie con un anticorrosivo adatto, per assicurargli una maggiore resistenza alla corrosione ed un minore attri to. L'invenzione ? applicatilie su tubature di qual sivoglia sezione, dunque anche su tubature a sezio ne non rotonda o angolare, come per esempio a sezione ovale, ellittica o poligonale o anche a sezione a triangolo di Releaux. Quali materiali per la produzione dei tubi esterno ed interni possono venir presiin cosiderazione oltre al fibrocemento o al cemento-amianto anche cemento, cemento-resina sintetica, pietra, plastica, metallo o simili.

Se l'invenzione viene usata in impianti centralizzati di riscaldamento a distanza, la tubatura pu? essere utilizzata sia per il trasporto di "calore a distanza a bassa temperatura", acque geotermiche sistemi di riscaldamento fino a 90?C,sistemi di riscaldamento fino a 130?C, sia per sistemi di riscaldamento fino a 170?C. Nel trasporto di freddo a distanza rientra nel campo di utilizzazione il trasporto di liquidi refrigeranti a bassissimo livello di temperatura da centrali elettriche ed industrie? Nel sistema monocondotta si trasporta il mezzo fluido fino ad consumatore dove viene por tato tramite pompe termiche alla temperatura di ri scaldamento neces saria. L?acqua raffreddata dalle pomp e termiche viene incanalata localmente in un collettore. Tali sistemi sono molto economici, dato che possono essere installati col mimmo dispendio , all' incirca come gli acquedotti. Le ricer che in materia hanno dimostrato che acqua relativ amente "calda" circa 15-20?C, pu? essere trasporta ta economicamente per numerosi chilometri anche sei za isolamento, pur essendo questo da prevedere per mot ivi di ordine ecologico. Nel trasporto di acque geotermiche vengono adoperati specialmente tubi di cemento -amianto , che vengono comunque provvisti di isolamento termico in relazione alle necessit?.

I fenomeni corrosivi che si verificano in sistemi di tubazioni d'acciaio a causa di infiltrazioni di acqua possono essere eliminati con l'uso di tubazioni di cemento-amianto, essendo questo materiale non metallico. Naturalmente bisogna preoccuparsi che venga adoperato solo materiale isolante capace di assolvere il suo compito anche in presenza di umidit?, perci? ad esempio non si usino materiali isolant iin fibra. Nei sistemi precedentemente de scritti si tratta di circuiti aperti (sistemi a condotta singola), cio? il mezzo liquido viene incanalato nel prossimo collettore dopo aver ceduto il calore al consumatore (pompa termica/convertito. re). Per sistemi di riscaldamento ad acqua fino a 90 ?C si adopera un sistema di trasporto calore co stituito da tubi di cemento-amianto a pressione qua li tubi portanti per alimentazione e riflusso, da un tubo esterno protettivo comune di cemento-amian to e da un ripieno dello spazio vuoto tra tubi por tanti e tubi esterni protettivi di poliuretano espanso. L'allacciamento dei tubi (portanti e protettivi) avviene per mezzo di comuni giunti di cementoamianto muniti di guarnizioni a tenuta di acqua ad alta temperatura. Inbase alle possibilit? di dilatazione dei tubi nei giunti si pu? rinunciare del tutto a compensatori di dilatazione o a punti fissi supplementari. Perci? sono possibili grandi risparmi nella fase di costruzione e installazione rispetto ai sistemi finora praticati.

Nel sistema di riscaldamento ad acqua fino a 90?C ? previsto un circuito chiuso (sistema a doppia con dotta) in cui l ' acqua di riflusso viene riportata alla caldaia per essere nuovamente riscaldata. I tu bi di cemento-amianto utilizzati come tubi portanti possono anche essere muniti di rivestimenti a seconda della composizione chimica dell'acqua da traspor tare e della sua.temperatura. In sistemi di risesi. damento ad acqua fino a 150?C ed in sistemi fino a 170?C le caratteristiche sostanziali delle tubature restano uguali, cio? si insediano in un tubo protet tivo esterno di cemento-amianto uno o pi? tubi mter ni di c emerito- amianto in cui gi? durante la fase di produzione o anche in cantiere si inseriscono , tenen doli a distanza tramite pattini , i tubi portanti di acciaio. Lo spazio tra tubo protettivo esterno e tubo interno viene riempito quindi di poliuretano, badando a scegliere un materiale con capacit? isolante relativaalle temperature fino a 150?C e fino a_J}?0?C. I sistemi sono studiati in modo tale che 1*allacciamento dei tubi protettivi di cemento-amianto si verifica solo nei settore delle saldature dei tubi di acciaio per mezzo di giunti lunghi ?solanti (fino all'acciaio DN 200 ogni 11 metri, al di sopra di esso ogni 16 m). I tubi protettivi esterni intermedi vengono allacciati per mezzo di giunti brevi. Questo sistema di giunzione ha il van taggio che ogni saldatura eseguita in cantiere vie ne a trovarsi nel settore di un giunto lungo, per cui il controllo di queste saldature pu? avvenire senza rallentamento dell'ulteriore installazione. Questi sistemi offrono anche la possibilit? di insen irne un?unica operazione tubature di acciaio fino a 300 metri di lunghezza nei tubi protettivi esterni e nei tubi interni in essi contenuti preven tivamente messiin sede.

Esiste inoltre la possibilit? di sostituire segmenti di tubazioni anche molto lunghi, essendo altres? possibile, relativamente alla grandezza dei tubi interni, aumentare la capacit? dell'impianto senza dover rielaborare l'intero sistema, sostituen do i tubi portanti d'acciaio con altro di maggiore diametro. I sistemi precedentemente descritti possono essere adoperati sia per reti di riscaldamento urbano a distanza sia per grandi linee di trasporto extra-urbano, avendo nel secondo caso la possibili t? sia di un'installazione sotterranea sia di una m superficie. Per raggiungere un isolamento termi co omogeneo su tutta la estensione del sistema di riscaldamento centrale a distanza, dal luogo di produzione del calore fino al consumatore , si provveder? ad isolare adeguatamente tutte le componenti di un sistema completo. Si ha cos? la garanzia che non si possa verificare nell'ambito dell'intero si stema nessun punto debole. Dalle ricerche fatte ri sulta infatti chein alcuni casi le perdite di calore attraverso pozzetti, punti fissi, compensatori ed altre componenti sono multipli di quelle delle tubature stesse. Inoltre l'esecuzione difettosa dei lavori provoca danni sostanziali alla funzione isolante e perci? di conseguenza un'elevazione dei costi di esercizio. Per evitare questi punti deboli si possono usare tubature preisolate, giunti preisolati, punti fissi preisolati e pozzetti preisolati. Attraverso la prefabbricazione industriale di tutte queste componenti si ha la garanzia che i limiti di dispersione di calore stabiliti in fase di progetto non ve.ngano superati..Co~s? infatti possono essere senz'altro escl.use spiacevoli sorprese-sotto forma di perdite di calore incomprensibili che si verificano dopo la messain esercizio della rete di riscaldamento centrale a distanza. Per aumentare i vantaggi della prefabbricazione industriale viene usato anche per le apparecchiature tecniche un sisterna di componenti prefabbricate, come per esempio pozzetti di diramazione prefabbricati, pozzetti di pompaggio prefabbricati, pozzetti di compensazione prefabbricati e stazioni di consegna prefabbricate.' Nell'esecuzione di queste componenti degli impiantiI si pu? venire incontro ai desideri individuali dei gestori di impianti di riscaldamento centrali a distanza, pur garantendo nello stesso tempo una standardizzazione costeulte sia sotto il punto di vista tecnico che economico. E' prevista addirittura a richiesta .La fornitura preinstallata di tali com ponenti sul cantiere. Sulla base del largo e completo impiego della prefabbricazione ? possibile non solo offrire prodotti ottimali sotto il punto di vista tecnico ed economico, ma anche di far in modo che in futuro gli ?nrpianti dijrisealdemento centrale a distanza posaono essere costruiti intempi sostanzialmente minori e quindi anche a prezzi molto inferiori. Ecco al-lo scopo i criteri sostanziali di questi sistemi: 11uso di tubazioni esterne prottettive a condotta plurima conformi all'invenzione, le dimensioni esterne sostanzialmente inferiori ri spetto ai sistemi tradizionali e il programma completo di componenti prefabbricate del sistema.

Per mezzo dell'invenzione possono essere raggiunti rispetto ai sistemi attualmente in uso nella costruzioni di impianti di riscaldamento centrale a distanza sia grossi risparmi nella fase di costruzione ed installazione sia, cosa ancora pi? importante, forti riduzioni dei costi di esercizio attra verso perdite di calore nettamente inferiori.

ESEMPIO 1

L'esempio riguarda la fornitura di calore a distan za di una cittadina, per la quale sulla,base della bassa temperatura disponibile di 90? C ? stato pre visto un sistema di riscaldamento ad acqua di 90?C. Si poneva il problema ?i rifornire questa cittadina con 320 utenti da una centrale termica per prestazione totale di allacciamento di circa 7,5 MW. Condizione aggiuntiva del problema era che il sistema doveva essere scelto in maniera che, mal-grado la bassa richiesta iniziale di allacciamenti, fosse possibile ampliarien secondo tempo il sistema.

Furono rilevati i seguenti dati specifici dell'impianto :

Com'? rilevabile dai dati presentati, ? possibile ottenere con dimensioni di condotta di DN 20 - DN 250 risparmi per metro lineare di circuito dell'im pianto di riscaldemento a distanza di circa il 50% in confronto ai tubi di acciaio preieolati. Un con fronto col sistema di canalizzazione a calotta non aveva alcuna rilevanza, essendo questo sistema escluso a priori dalla posizione topografica e dal le condizioni del terreno.

ESEMPIO 2

L' esempio tratta la soluzione pi? economica per la costruzione di una linea trasporto calore a distar, za con 1 seguenti dati tecnici:

Si poneva il problema di proporre un sistema che a parit? di sezione nominale rendesse possibile la installazione sia sotterraneamente che in superficie, Sulla base dell'alta prestazione di trasporto venne proposto di dividere la sezione della condotta in due circuiti di alimentazione e di riflusso.

Questa soluzione si dimostr? ottimale non solo sot to il profilo della messa in opera, ma anche perch? apport? anche il vantaggio di dim inuire costi di installazione rendendo necessaria quattro volte la lunghezza totale di linea di tubi d'acciaio di dia metro nominale 4-50 anzich? due volte la lunghezza totale di linea di tubi di diametro nominale 650.

Le perdite di calorein questo sistema a condotta plurima conforme all'invenzione, con acqua da riscal demento a 130?C oppure a 170?C, sonoda attendersi

in un calo massimo di temperatura di circa 1?K sul l ' intera linea di ca. 17500 m. Questa perdita di ca lor e straordinariamente bassa si ? potuta raggiunge re attraverso l ' applicazione del sistema a condotta plurima e con l'eliminazione sistematica di tutti ? punti deboli (appoggi,punt i fissi,pozzetti),attraver so l'uso di componenti prefabbricati e preisolati.

l costi di costruzione di questo sitema (scavi com presi) sono sostanzialmente inferiori a quelli dei sisterni finora conosciuti consistendo anche per que sto sistema tutte le componenti di elementi prefabbn cati industriali,compresi ? punti fissi, pozzet -ti di compensaz ione e di diramazione , anch ' essi ter laicamente isolati. In confronto per l ' esecuzione con canalizzazione a calotta oltre ai costi globali sostan zialmente pi? alti ? stata calcolata una perdita di calore, pi? alta, di circa 7?E su un circuito di 17500m ca.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI

   1 ) Struttura,di tubazioni in particolare struttura Idi tubazioni a pi? canali,per trasporto di almeno un materiale liquido e/o gassoso o anche di sospen sioni, comn^ad esempio condutture per impianti di riscaldamento a distanza, liquidi refrigeranti, pe_ trolio oppure gas naturale, con una tubazione ester; na , preferibilmente in fibrocemento oppure cemento -amianto, cemento-resina sintetica, di materiale sin tetico e simili e con almeno un tubo interno anche esso preferibilmente di fibrocemento oppure di cemento-amianto, cemento-resina sintetica, maten ale sintetico e similii,n cui sia insediato almeno un tubo portante, preferibilmente di metallo oppure di materiale sintetico, che sia spostabile specialmente in senso assiale tramite guide di scorrimento, laddove l'intercapedine tra tubo interno e tubo por tante costituisce un anello d'aria, caratterizzata dal fatto che il tubo interno o 1 tubi interni (2) che circondano il tubo portante il flusso (3), formando un anello d'aria, ed eventualmente i tubi supplementari, per esempio tubi di aerazione e di sfia tamento (6, 7, 8), sono ordinati nel tubo esterno (1) ien modo da risultarien tutta la loro lunghez za liberi da ponti termici e che l'intercapedine tra il tubo esterno (1) e il tubo interno o 1 tubi interni (2), che circondano il tubo portante il flusso (3) formando un anello d'aria intorno ad esso, ? sostanzialmente completamente ripiena di materiale sintetico espanso elastico, di preferenza poliuretano espansoi,n modo che 1 tubi (2,6,7,8) insediati nel tubo esterno (1) vengano tenuti a di stanza tra di loro per mezzo di detto elemento sintetico espanso.
2. 2) Struttura di tubazioni secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che l ' elemento smteti co espanso (5) sporgein senso assiale oltre le estremit? frontali del tubo esterno (1) e prefer?bilmente anche oltre le estremit? frontali del,tub? interno o dei tubi interni (2), che circondano il tubo portante il flusso (3) formando un anello d'a n a, per esempio da 0,5 jnm a 20 mimn modo che, all 'atto di congiungere i singoli tronconi di tubo , gli elementi sintetici espansi (5) di tronconi adiacenti vengano a poggiare a piena superficie l'uno contro l' altro (Fig. 6).
3. 3) Struttura di tubazioni secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzata dal fatto che, proseguendo 1 tubi portanti il flusso (3) senza interruzione nel punto di congiunzione con tubi esterni adiacenti (1 ), questi ultimi siano circondati all ' interno o all ' estera no da un manicotto o da una guaina (11,15), la quale si estenda con interconnessione di guarnizioni, eventualment e disposte in precedenza, oltre le estre mit? dei tubi esterni adiacenti (Fig. 7)?
4. 4) Struttura di tubazioni secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che nel punto di congiunzione di tubi portanti il flusso adiacenti (5) le estremit? dei tubi esterni (1) ed interni (2) Adiacenti sono postien senso assialien previsione di questa giuntura e tra ? tronconi adiacenti ? ??^i sto a stretto contatto un elemento ?solante (14) coassiale costruito sostanzialmente in maniera simi le e i tubi protettivi esterni (1) sono circondati all' esterno da un manicotto o guaina (11,15) che si estende dall'estremit? di un troncone di tubo oltre l'elemento ?solante (14) fino all'estremit? dell'al tro troncono (Fig. 8) .
5. 5) Struttura di tubazioni secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che l'elemento ?solante (14) ? costituido da due o pi? segmenti tenuti insieme da almeno un tirante, laddove le linee di giun tura degli elementi si sviluppano di preferenza sul piano assiale.
6. 6) Struttura di tubazioni secondo un delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzata dal fatto che le estremit? frontali assiali dell'elemento sintetico espanso (5) e/o dell'elemento ?solante (14) sono,in maniera in s? nota, costruite sostanziai^ mente piane, laddove su queste estremit? frontali sono previste escrescenze ed incavature atte ad assicurare la posizione.
7. 7) Struttura di tubazione, secondo una delle riven dicazioni da 4 a 6, caratterizzata dal fatto che l'elemento sintetico espanso (5*) dell'elemento ?solante (14) sporge oltre le estremit? frontali deilo stesso, per esempio da 0,5 mm a 20 mm in modo che all'atto della congiunzione l'elemento sintetico espanso (5') dell'elemento ?solante (14) vie ne a combaciare a piena superficie con l'elemento sintetico espanso (5) della tubatura (Fig. 8).
8. 8) Struttura di tubazioni secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzata dal fatto che nell 'elemento sintetico espanso (5) ? praticato almeno un canale (10), sviluppandosi preferibilmente su un piano radiale, il quale partendo dalla circonferenza di un tubo interno (2) porta ad un tubo di aerazione o di sfiato (6,7) (Fig- 5)
9. 9) Struttura di "tubazioni secondo una delle rivendi cazioni da 1 a 8, caratterizzata dal fatto che le guide scorrevoli che servono a guidare il tubo por tante il flusso (3) nel tubo interno (2) sono sviluppate pome pattini (114) assicurati con congiun zione meccanica o ad attrito tramite un tenditore per esempio un tirante (111) alla circonferenza esterna del tubo portante il flusso (3)?. presentar: do ogni?pattino (114) da una parte due superfici d'appoggio (118,119) ordinate a distanza tra di lo ro in senso assiale per l'appoggio alla circonferenza esterna del tubo portante, e dall'altra aline nouna superficie di appoggio per l'appoggio alla circonferenza interna del tubo interno (2) (Figg. da 11 a 20)-
10. 10) Struttura di tubazioni, secondo la rivendicazione 10,c aratterizzata dal fatto che ? pattini (114) sono costituiti da un nastro sviluppantesi su un piano assiale piegato preferibilmente a forma di U, V oppure W e munito agli estremi di bracci sporgenti che costituiscono le superfici di appoggio (118.,1193 del pattino (114) al tubo portante il flusso (5) (Figg. 14,16,17,18).
11. 11) Struttura di tubazioni, secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che ? tiranti (111) sono poggiati esternamente ai bracci che costituiscono le superfici di appoggio (118,119) al tu bo portante il flusso (3) e sono eventualmente uni ti a quest attraverso saldatura a punti (Figg 14 16,17,18) e simili.
12. 12) Struttura di tubazioni, secondo una delle riven dicaz ioni da 9 a 11, caratterizzata dal fatto che il pattino (114) ? provvisto di almeno un ponticel^ lo (112), preferibilmente centrale oppure anche la. terale, sviluppantesi particolarmentien un piano assiale, il quale ? legato al pattino (114) nel suo lato rivolto verso il tubo interno (2) e si estende sostanzialmente fino al settore della circonferenza esterna del tubo portante il flusso (3) (Fig. 17)
13. 13) Struttura di tubazioni secondo la nvendicazio ne 12, caratterizzata dal fatto che il ponticello (112) ? provvisto sulla sua faccia rivolta verso il tubo portante il flusso (3) di scanalature, incisioni e simili (113) (Fig. 17)?
14. 14) Struttura di tubazioni secondo una delle riven dicazioni da 9 a 13, caratterizzata dal fatto che le superfici di appoggio (118,119) del pattino (114) sono di forma sostanzialmente piana (Figg. da 14 a 20).
15. 15) Struttura di tubazioni secondo una delle n ven dicazioni da 9 a 14, caratterizzata dal fatto che la superficie di appoggio radialmente esterna (110) del pattino (114), che serve all'appoggio del pattino (114) alla circonferenza interna del tubo interno (2) ? di forma a curvatura convessa.
16. 16) Struttura di tubazioni secondo la nvendicazio ne 15 caratterizzata dal fatto che il raggio di curvatura della superficie di appoggio (110) ? mino re del raggio di curvatura della circonferenza interna del tubo interno (2).
17. 17) Procedimento per la costruzione della struttura di tubazione secondojma delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto chien un tubo esterno di preferenzain fibrocemento oppure in cementoamianto viene introdotto un tubo interno anch 'esso di preferenzian fibrocemento o di cemento-amianto e chien seguito l'intercapedine tra il tubo esterno e quello interno venga riempita di materic le sintetico espanso elastico, specialmente poliuretano espanso, con l'elemento sintetico espanso che sporgien senso assiale per esempio da 0,5 a 20 mm oltre le estremit? del tubo esterno,, su cui vengono uniti ?singoli tronconi di tubo, trattati anch 'essi allo stesso modo, premendo l'una contro l 'altra in senso assiale le superiici_frontali assiali degli elementi di materiale sintetico espansi e applicando sul punto di congiunzione dei tubi esterna un manicotto o una guaina mentre il tubo portante il fluido viene introdotto nel tubo inter no e messoin posizione per mezzo di
18. 18) Procedimento secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che nei punti di congiunzione dei tubi portanti il fluido vengono prima unite le estremit? di questi, per esempio tramite saldatura. brasatura , incollaggio e simili e poi viene applicato su questojunto di congiunzione un elemento ?solante che presenta un elemento sporgentein sen so assiale per esempio da 0,5 nini a 20 mm oltre le sue estremit? frontali e quindi vengono compressi l'uno contro l'altroin direz?one assiale ? sm goli tronconi di tubo conin tereollegamento di questo eleraento isolante, e sull'elemento isolante viene applicato un manicotto ovvero una guaina, che si estende oltre le terminazioni dei tubi interni adiacenti .