KR20030089453A - 냉동된 매체의 이송을 위한 도관 - Google Patents

Abstract

냉동된 매체의 이송을 위한 적어도 두 개의 중심이 같고, 간격을 두고 서로 배치되어 있는 금속 튜브로 구성된 도관, 특히 초전도체 케이블이 서술되고, 금속 튜브 사이의 환상 간극에 절연층이 배치되고, 환상 간극은 진공 상태이다. 금속 튜브(4)의 외부는 사전 설정된 간격으로 분할되고, 펌프 접합관(10)은 각각의 개구 위에 진공 밀폐되어 외부의 금속 튜브(4)와 용접된다.

Description

냉동된 매체의 이송을 위한 도관{LINE PIPE FOR TRANSPORTING REFRIGERATED MEDIA}

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 도관 및 청구항 제8항에 따른 도관의 제조 방법에 관한 것이다.

급속 냉동된 매체의 이송을 위한 도관은 유럽 특허 제0 326 923호에 공지되고, 상기 도관은 동심으로, 서로 이격 배치된 두 개의 파형 금속관으로 구성되고, 금속관 사이의 환상 간극 내에는 금속박 또는 금속을 입힌 합성 수지박, 그리고 예를 들어 유리 섬유 플리이스(Fleece) 같은 절연 재료 및 진공으로 이루어진 교호식으로 적층된 층들로 이루어진 나선형으로 감겨진 초절연체가 제공된다. 진공은 예를 들어 펌프를 통해 환상 간극에 생성되고, 펌프 접속은 도관 일단부에 또는 도관의 양단부에 접속된다.

동심 배치에서 도관을 고정시키는 조밀하게 충전된 초절연체 때문에, 펌핑 과정은 매우 오래 걸린다.

유럽 특허 제0 326 923에서, 내부 도관과 초절연 코일의 제1 층 사이에 별도의 간격 유지부가 제공됨으로써, 진공 과정은 현저히 가속된다. 상기 방법은 100 m 길이까지 도관의 경제적 진공을 가능케 한다.

50 K 이상의 온도에서 초전도 상태로 변화하는 신규의 초전도 재료의 개발을 통해, 냉각 비용이 현저히 감소되기 때문에 초전도 케이블은 경제적이다.

유럽 특허 제0 326 923에 따른 도관은 양호한 가요성, 양호한 절연 작용 및 단순한 케이블 기술적 생산 과정이 결합되어 있기 때문에, 바람직하게는 초전도 케이블을 위한 이른바 "극저온 피복(Cryogenic envelope)"으로써 적합하다. 이러한 초전도 케이블은 길이가 100 m 이상, 바람직하게는 직경에 따라 500 m까지 생산 가능한 경우에만 경제적이다. 그러나 100 m 이상의 길이는 현재의 지식 수준에 따르면 경제적으로 진공 상태가 될 수 없다.

본 발명의 과제는 100 m 이상의 길이에서도 환상 간극의 빠른 진공을 가능하게 하도록 공지된 도관을 개선하는 것이다.

상기 과제는 청구항 제1항의 특징 및 청구항 제8항의 특징을 통해 해결된다.

도1은 초전도체 케이블의 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 초전도체

2: 내부 도관

3: 초절연체

4: 외부 도관

5: 스페이서

6: 합성 수지 피복

7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b: 반부셸

10: 펌프 접합관

10a: 플랜지

본 발명의 다른 바람직한 구성은 청구범위의 종속항에서 파악할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 통해 더 자세히 설명된다.

도1은 초전도체 케이블의 측면도를 도시하고, 상기 초전도체 케이블은 초전도체(1) 및 이른바 "극저온 피복", 내부 도관(2), 초절연체(3) 및 외부 도관(4)으로 구성된다. 초전도체(1)는 바람직하게는 공지된 방법으로 은판에서 섬유 케이블로써 제조된 혼합 산화물로 구성된다. 내부 도관(2)은 오스테나이트 강으로 이루어진 종방향으로 용접된 파형 도관이다. 스페이서(5)는 내부 도관(2)으로 나선형으로 감겨있다. 반사식 금속박으로 된 교호식으로 적층된 층 및 예를 들어 유리 섬유 플리이스 같은 열을 전도하지 않는 재료로 구성된 초절연 층(3)은 내부 도관(2) 및 스페이서(5) 상에 배치된다. 내부 도관(2)에 인접한 층은 금속박이다.

외부 도관(4)은 오스테나이트 강으로 이루어진 종방향으로 용접된 파형 도관이다. 외부 도관(4)은 합성 수지 피복(6)으로 입혀진다.

상술된 초전도체 케이블은 케이블 공학에서 통상적으로 연속적인 작업으로 매우 길게 제조될 수 있고, 최대 길이는 예를 들어 케이블 드럼의 크기와 같은 이송 수단의 수용 능력에 의해 제한된다.

설명되지 않은 공급 릴에 의해 당겨진 초전도체는 연속적인 작업으로 오스테나이트 강으로 이루어진 밴드에 의해 둘러싸이고, 상기 밴드는 종방향으로 용접된 파형으로 공급 릴에 감겨진다. 스페이서 및 초절연체는 다음 작업 단계에서 공급 릴에 의해 당겨진 금속관 상으로 감겨진다. 상기 형성물은 오스테나이트 강으로 이루어진 밴드에 의해 도관 형태로 둘러싸이고, 금속관은 종방향으로 용접되고, 파형을 형성한다. 마지막으로 합성 수지 피복은 파형의 외부 도관 상으로 압출 성형된다.

상기 방법으로 제조된 초전도체 케이블에서 사전 설정된 간격, 예를 들어 100 m로 합성 수지 피복(6) 및 외부 도관(4)은 이격된다.

각각 두 개의 반부셸(7a, 7b 및 8a, 8b)이 외부 튜브(4)의 단부상으로 씌워지고, 반부셸 접합선 및 반부셸의 서로 대면한 전면에 외부 도관의 단부가 진공 밀폐식으로 용접된다. 반부셸(7a, 7b 및 8a, 8b)은 마찬가지로 오스테나이트 강으로 구성된다. 도면에서 알 수 있듯이, 반부셸(7a, 7b 및 8a, 8b)은 외부 도관(4)에 대면한 표면에 외부 도관(4)의 주름 형태의 적응된 외형을 갖고, 이러한 외형은 반부셸 또는 반부셸(7a, 7b 및 8a, 8b)로부터 용접된 링을 형상 맞춤 방식으로 외부 도관(4)과 연결함으로써 용접을 경감시킨다.

오스테나이트 강으로 이루어진 철판으로 제조된 두 개의 반부셸(9a, 9b)은 반부셸(7a, 7b 및 8a, 8b)로부터 형성된 링 상에 놓이고, 단부에 반부셸(7a, 7b 및 8a, 8b) 및 반부셸 분리면에 진공 밀폐식으로 용접된다. 반부셸(9a)은 진공 펌프가 연결 가능한 플랜지(10a)를 갖는 도관 접합관(10)을 포함한다.

보호 패킹(11)은 반부셸(9a, 9b) 및 합성 수지 피복(6) 위에서 둘러싸여 놓일 수 있다.

내부 도관(2)과 외부 도관(4) 사이에 부분적으로 초절연 층으로 충전되어 존재하는 환상 간극은 케이블의 양단부에 진공 밀폐식으로 외부를 향하여 벽이 형성된다.

상기 사전 작업의 완성 후에, 도시되지 않은 환상 간극을 진공 상태로 만드는 진공 펌프가 플랜지(10a)에 접속된다.

대략 500 m 길이의 케이블에서, 각각 100 m 간격마다 4 개의 펌프 접속부가 제공된다. 진공 상태 이후에 환상 간극으로 배출되는 잔류 가스를 막기 위해 바람직하게는 펌프 접속부의 제조 시에 환상 간극 내로 게터 원료가 삽입될 수 있다

본 발명에 따르면, 100 m 이상의 길이에서도 빠른 진공 상태를 가능케 하는 도관이 제공된다.

Claims (9)

1. 동심으로 서로 이격 배치되어 있는 적어도 두 개의 금속관으로 구성되고, 금속관 사이의 환상 간극 내에는 절연층이 배치되고, 환상 간극은 진공 상태인, 냉동된 매체의 이송을 위한 도관, 특히 초전도체 케이블에 있어서,

   금속관(4)의 외부는 사전 설정된 간격으로 절개되고, 펌프 접합관(10)은 각각의 개구 상에서 진공 밀폐식으로 외부의 금속관(4)과 용접되는 것을 특징으로 하는 도관.
2. 제1항에 있어서, 금속관(2, 4)은 종방향으로 용접되고, 파형인 것을 특징으로 하는 도관.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 절연층(2)은 절연재 및 반사식 재료로 이루어진 교호식으로 적층되어 배치된 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 도관.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 펌프 접합관(10)은 분리면에 진공 밀폐식으로 서로 용접된 2 개의 반부셸(9a, 9b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 도관.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 펌프 접합관(10)은 종축 간격으로 서로 배치된, 외부 도관(4)의 파형에 상응하는 내부 형태가 제공되는 금속링 반부(7a, 7b, 8a, 8b)를 포함하고, 주위가 개방된 파형의 금속관(4)의 단부와 용접되고, 펌프를 위한 접합관(10)은 2 개의 피복 반부(9a, 9b)의 피복면 내에 제공되고, 피복 셸은 금속링 반부(7a, 7b, 8a, 8b)를 덮고, 피복 셸의 피복면과 진공 밀폐식으로 용접되는 것을 특징으로 하는 도관.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 펌프 접합관(10)은 50 내지 150 m 간격으로 서로 배치되는 것을 특징으로 하는 도관.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 게터 원료는 펌프 접합관(10)의 영역에서 튜브(2, 4) 사이의 내부 공간으로 공급되는 것을 특징으로 하는 도관.
8. 금속 밴드는 연속적인 작업으로 종방향 슬롯을 갖는 도관으로 성형되고, 종방향 슬롯은 용접되고, 용접된 도관은 파형으로 되고, 절연층은 파형 도관에 권취식으로 공급되고, 절연층이 마련된 파형 금속관 주위에 연속적인 작업으로 다른 금속 밴드가 종방향 슬롯을 갖는 도관으로 성형되고, 종방향 슬롯은 용접되고, 용접된 도관은 파형으로 되고, 길이가 외부 도관으로부터 소정의 간격으로 분리되고, 개구는 반부셸에 의해 덮어지고, 반부셸은 외부 도관과 분리면에 진공 밀폐식으로 용접되고, 적어도 하나의 펌프가 반부셸에 제공된 펌프 접합관에 접속되고, 환상 간극이 진공 상태로 되는, 냉동된 매체의 이송을 위한 도관, 특히 초전도체 케이블의 제조 방법.
9. 제8항에 있어서, 펌프는 각각의 펌프 접합관에 접속되고, 환상 간극은 모든 펌프에 의해 동시에 진공 상태가 되는 것을 특징으로 하는 방법.