NL8200319A

NL8200319A - Warmte-isolerend pijpelement.

Info

Publication number: NL8200319A
Application number: NL8200319A
Authority: NL
Original assignee: Amgas Bv
Priority date: 1982-01-28
Filing date: 1982-01-28
Publication date: 1983-08-16
Also published as: DK31583A; NO159463B; NO159463C; ES270204Y; AU542675B2; EP0085455B1; IE830168L; ES270204U; DK31583D0; DK155292C; DK155292B; NO830260L; ATE15405T1; EP0085455A1; US4448219A; NZ203112A; IE53989B1; DE3360687D1; CA1179610A; AU1086183A

Description

I *

82.5001/M/MvC

Korte aanduiding: warmte-isolerend pijpelement.

Door aanvraagster wordt als uitvinder genoemd: Hendricus, Wilhelmus, Maria van Hafctem.

De uitvinding heeft betrekking op een warmte-isolerend pijpelement van een pijp voor het transport van gassen, in het bijzonder rookgassen, omvattende een metalen buitenste buis en een daarbinnen door middel van fixatiemiddelen in hoofdzaak onverschuifbaar ten opzichte van de buitenste 5 buis aangebrachte metalen binnenste buis, waarbij tussen de buizen een ' warmte-isolerend materiaal is aangebracht.

Bij een dergelijk uit de praktijk bekend warmte-isolerend pijpelement is de met het isolerend materiaal gevulde tussenruimte tussen de beide buizen bij de respectievelijke uiteinden van de buizen afgesloten 10 door middel van een warmte-isolerend ringvormig afdichtingskussen. Dit afdichtingskussen dient ter voorkoming dat het isolerend materiaal, dat een korrelachtige samenstelling heeft, uit de tussenruimte stroomt. Verder is over elk isolerend kussen en over de respectievelijke randen van de buizen een ringvormige metalen kap met in de richting van de. buizen 15 ongezette randen aangebracht, waarbij tenminste één kap, bijvoorbeeld door middel van puntlassen, aan de uiteinden van de buizen bevestigd is.

Het bekende pijpelement heeft als belangrijk bezwaar, dat de metalen kappen zgn. koude-bruggen vormen, hetgeen in het algemeen tot energieverlies leidt. Bij het transport van rookgassen kan dit echter ook tot 20 brandgevaarlijke situaties leiden, omdat de temperatuur van de binnenste buis vooral wanneer daarop roet af gezet is, een zeer hoge waarde kan bereiken (280°C tot 1000°C).

Bij het transport van ten opzichte van de ongeving hete gassen zal de temperatuur van de binnenste buis hoger zijn dan die van de buitenste 25 buis, zodat zowel de radiale als de axiale uitzettingen van de buizen verschillend zijn en de binnenste buis meer zal uitzetten dan de buitenste buis. Dit heeft tot gevolg dat, door de verschillende radiale uitzetting en de axiale uitzetting van de binnenste buis, aanzienlijke wrijvingskrachten tussen met name de,binnenste buis en het isolatiemate-30 riaal optreden en dat op de buizen en op de kappen grote, willekeurig verdeelde, krachten uitgeoefend worden, zodat de buizen en de radiaal gerichte vlakken van de kappen, die tegen de gelijke vlakken van overeenkomstige pijpelementen of koppelstukken aangelegd moeten worden, wille- 8200319 C- - 2 - keurig en niet-complementair vervormd worden. Hierdoor bestaat het gevaar, dat rookgassen vanuit de binnenste buis of het isolerend materiaal vanuit de tussenruimte langs de kappen en/of de isolerende ringen naar de omgeving buiten het pijpelement kan stromen omdat enerzijds de verbindingen 5 van de kappen met de buizen verbroken kunnen worden en anderzijds, met name in bochtige gedeelten van de pijp, de onderlinge afdichting van de pijpelementen van een pijp verloren kan raken.

Een ander belangrijk bezwaar wordt gevormd door het op de onderlinge raakvlakken van de kappen condenseren van waterdamp en/of agressieve 10 stoffen van het te transporteren gas, dat bovendien bevorderd wordt door de willekeurige vervormingen van de kappen. Hierdoor zullen de kappen versneld corroderen met weer als gevolg dat de genoemde verbindingen en afdichting slechter worden en gassen en/of gecondenseerde substanties naar de omgeving kunnen stromen.

15 Wanneer bovendien de buitenste buizen van een aantal pijpelementen van een pijp met bijvoorbeeld een muur verbonden zijn, zal de pijp als gevolg van de verschillende axiale uitzettingen van de binnenste en van de buitenste buizen in haar geheel kunnen vervormen, waardoor het gevaar, dat het isolerend materiaal en de gassen naar omgeving wegstromen, groter 20 is.

De uitvinding beoogt de bezwaren van het bekende warmte-isolerend pijpelement op te heffen.

Het warmte-isolerend pijpelement volgens de uitvinding heeft daartoe als kenmerk, dat de fixatiemiddelen gevormd worden door tenminste één in 25 de lengterichting tussen de buizen aangebracht langwerpig verbindingselement, waarvan de uiteinden met de respectievelijke eindgedeelten van de ene buis verbonden zijn en waarvan het middengedeelte met het middengedeelte van de andere buis verbonden is.

Bij het pijpelement volgens de uitvinding vormt elk langwerpig ver-30 bindingselement, zelfs in metalen uitvoering, een grote weerstand voor het transport van warmte-energie van de binnenste buis naar de buitenste buis, welke weerstand groter is dan wanneer het verbindingselement met een gelijke doorsnede in hoofdzaak radiaal zou verlopen. Dankzij deze groter weerstand zal de buitenwand van de buitenste buis over vrijwel 35 haar gehele lengte in temperatuur slechts in geringe mate door die van de binnenste buis beïnvloed worden, zodat brandgevaarlijke situaties in de omgeving van het pijpelement voorkomen worden. Doordat elk langwerpig verbindingselement voor een in hoofdzaak in axiale richting belaste ophanging van de binnenste buis binnen de buitenste buis zorgt, behoeft het verbin- 8200319 - 3 - dingselement slechts op trek belastbaar te zijn èn kan daarvoor op goedkope wijze door een draad of band gevormd worden. Omdat verder de uitzetting van de binnenste buis naar weerszijden van het midden van het pijp-element in gelijke mate verdeeld wordt en daardoor het te overbruggen 5 traject met de daarover optredende belangrijke wrijvingskrachten tussen de binnenste buis en het isolatiemateriaal ook overeenkomstig verdeeld wordt, zal de vervorming van het pijpelement en die van de gehele pijp en daardoor het weglekken van gas en/of het wegstromen van isolerend materiaal tot een minimum beperkt worden.

* 10 Het pijpelement is bij voorkeur zodanig uitgevoerd, dat de fixatie-middelen tevens gevormd worden door het isolerend materiaal met een samenhangende vezelachtige structuur. Bij een dergelijke uitvoering zal het isolerend materiaal de buizen onderling centreren en kan, afhankelijk van de lengte/diameterverhouding, volstaan worden met een enkel tussen de 15 buizen aangebracht langwerpig verbindingselement, zodat de warmteweerstand tussen de buizen nog verder vergroot wordt.Bovendien kan het gebruik van de warmte-isolerende afdichtingskussens voor het opsluiten van het isolerend materiaal achterwege blijven, waardoor een goedkoop pijpelement verkregen wordt.

20 Bij voorkeur is het verbindingselement stijf en zijn de gedeelten aan weerszijden van het middengedeelte ervan veerkrachtig naar de tegenover gelegen buis gebogen. Hierdoor is het pijpelement op eenvoudige wijze samen te stellen, doordat bijvoorbeeld eerst het middengedeelte van het verbindingselement verbonden wordt met het middengedeelte van de ene buis, 25 waarna dit stelsel binnen de buitenste buis geschoven wordt en vervolgens de uiteinden van het verbindingselement met de uiteinden van de andere buis verbonden wordt, zodat geen bijzondere gereedschappen of handelingen nodig zijn on de genoemde uiteinden onderling te verbinden.

De uiteinden van het verbindingselement zijn bij voorkeur door middel 30 van een haakverbinding met de ene buis verbonden. Omdat daarbij bijvoorbeeld voor het doorlaten van schroeven, geen perforatie van de buitenste buis nodig is, zullen de verbindingsplaatsen van de uiteinden van het verbindingselement met de ene buis geen gaslekkage kunnen veroorzaken. In samenhang met de uitvoering met de aan weerszijden van het middengedeelte 35 van het verbindingselement veerkrachtig gebogen eindgedeelten ervan wordt dan een eenvoudig en goedkoop samen te stellen pijpelement verkregen.

Wanneer het pijpelement voorzien is van complementaire uiteinden voor de koppeling ervan met overeenkomstig complementaire uiteinden van een ander pijpelement of van een koppelstuk, is het bij voorkeur zodanig uit-40 gevoerd, dat het isolerend materiaal in de lengterichting van de buizen 8200319 - 4 - ·7· %· enerzijds is aangebracht tot aan de randen van de buizen en het anderzijds zover is aangebracht dat het tussen de buizen een complentair uiteinde vormt. Bij deze uitvoering, waarbij de verschillen in de axiale uitzettingen van de buizen in het geheel geen rol spelen, zal het isolerend materiaal, 5 met de centreerfunctie, van het ene pijpelement aansluiten op dat van een ander pijpelement of van een koppelstuk dat daarmee op complentaire wijze verbonden is. Hierdoor zal in het gebied waar een pijpelement met een ander pijpelement of met een koppelstuk is verbonden geen luchtlaag aanwezig zijn, zodat de hoge warmteweerstand van de binnenste buizen naar de 10 buitenste buizen gehandhaafd blijft.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van een in de tekening getoonde uitvoeringsvorm van het pijpelement.

De tekening toont een pijpelement 1, die in de lengterichting voor de helft in doorsnede getoond is. Het pijpelement 1 omvat een binnenste 15 metalen buis 2 en een buitenste metalen buis 3 waartussen een warmte-isolerende laag 4 is aangebracht. De binnenste buis 2 is, hoewel niet getoond, i.v.m. de axiale uitzetting ervan ongeveer 2% korter dan de buitenste buis 3, waarbij het lengteverschil bij voorkeur symmetrisch ten opzichte van de uiteinden van de buizen verdeeld is. De isolerende laag 4 20 bestaat uit een materiaal met een samenhangende vezelachtige strcutuur en wordt bij voorkeur gevormd door aluminium-silicaatvezels, die na menging met een bindmiddel een samenhangende en veerkrachtige mantel tussen de buizen vormt. Bij een dergelijke uitvoering van de isolerende laag 4 zullen de buizen 2, 3 door de laag 4 onderling gecentreerd worden.

25 Voor het in de lengterichting onderling fixeren van de buizen 2, 3 is binnen de tussen de buizen 2, 3 aanwezige ruimte en in de lengterichting ervan tenminste één langwerpig verbindingselement 5 aangebracht.

Het verbindingselement 5 is in het middengedeelte ervan bij 6 verbonden met het middengedeelte van de binnenste buis 2. Indien het verbindings-30 element 5 uit een metalen band bestaat kan deze verbinding op eenvoudige en goedkope wijze door puntlassen verkregen worden. De uiteinden van het verbindingselement 5 zijn nabij de axiale uiteinden van het pijpelement 1 bij 7 verbonden met de buitenste buis 3. Deze verbindingen kunnen schroefverbindingen of blindklinkverbindingen zijn, doch worden bij voorkeur ge-35 vormd door haakverbindingen, waarbij de buitenste buis 3 bij 7 plaatselijk tandvormig naar binnen gedrukt is en waarbij aan de uiteinden van het be-vestigingselement 5 aangebrachte ogen of daarin gevormde uitsparingen of complementair ingedrukte tanden samenwerken met de in de buis 3 gedrukte tanden.

40 Indien het verbindingselement 5 bij 6 door puntlassen met de binnenste 8200319 - 5 - buis 2 verbonden is, de halve zijdelen ervan naar de buitenste buis 3 gebogen zijn en de verbindingen bij 7 haakverbindingen zijn, wordt een eenvoudig en goedkoop te fabriceren pijpelement verkregen, omdat na de punt-lasbewerking het stelsel gevormd door de binnenste buis 2 en het verbin-5 dingselement 5 in de buitenste buis 3 geschoven kan worden, waarna zonder extra handelingen de haakverbindingen tot stand gebracht worden..

De buizen 2, 3 kunnen door middel van een aantal op afstand van elkaar geplaatste verbindingselementen 5 onderling bevestigd worden. Omdat de isolerende laag 4 echter een samenhangende vezelachtige structuur heeft 10 is het, afhankelijk van de lengte/diameterverhouding, voldoende dat het pijpelement 1 slechts één verbindingselement 5 omvat.

Het pijpelement 1 is uitgevoerd met complementaire uiteinden 8 respectievelijk 9 waarvan het uiteinde 8 van een pijpelement van een pijp over het uiteinde 9 van een ander pijpelement, of van eeiovereenkomstig uitge-15 voerd koppelstuk, geschoven kan worden. Daarbij zullen naar binnen gedrukte lippen 10 van de buitenste buis 3 van het uiteinde 8 over de rand van een in het uiteinde 9 van de buitenste buis 3 gevormde groef 11 vallen. Voor het verbreken van de verbinding kunnen de pijpelementen eenvoudig van elkaar getrokken worden.

20 De binnenste buis 2 is aan een uiteinde, bijvoorbeeld bij 9, enigszins radiaal naar buiten verzet, zodat bij het insteken van het ene pijpelement in een ander pijpelement de binnenste buis 2 van het ene pijpelement in die van het andere pijpelement geschoven wordt. Omdat de afmetingen van de beide te verbinden binnenste buizen 2 nauwkeurig overeenstemmen en 25 zich tussen de buizen 2, 3 slechts een veerkrachtig materiaal bevindt, zal de verbinding van de beide binnenste buizen 2 voldoende gasdicht zijn.

Ter voorkoming dat in het verbindingsgebied van twee pijpelementen een luchtkamer aanwezig is, waardoor de warmteweerstand van de binnenste buizen 2 naar de buitenste buizen 3 vergroot zou worden, verloopt de iso-30 lerende laag 4 bij het uiteinde 9 tenminste tot aan de eindranden 12, 13 van de buizen 2, 3 en strekt het zich in de richting van het uiteinde 8 zover uit, dat de eindvlakken 14, respectievelijk 15 van twee te verbinden pijpelementen elkaar raken en het isolerend materiaal daar bij voorkeur enigszins ingedrukt wordt.

- conclusies - 8200319

Claims

1. Warmte-isolerend pijpelement van een pijp voor het transport van gassen, in het bijzonder rookgassen, omvattende een metalen buitenste buis en een daarbinnen door middel van fixatiemiddelen in hoofdzaak onver-schuifbaar ten opzichte van de buitenste buis aangebrachte metalen binnen- 5 ste buis, waarbij tussen de buizen een warmte-isolerend materiaal is aangebracht, met het kenmerk, dat de fixatiemiddelen gevormd worden door tenminste één in de lengterichting tussen de buizen aangebracht langwerpig verbindingselement, waarvan de uiteinden met de respectievelijke eindgedeelten van de ene buis verbonden·zijn en waarvan 10 het middengedeelte met het middengedeelte van de andere buis verbonden is.

1 CONCLUSIES

2. Pijpelement volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de fixatiemiddelen tevens gevormd worden door het isolerend materiaal in de vorm van een materiaal met een samenhangende vezelachtige structuur.

3. Pijpelement volgens conclusie 2, met het kenmerk, 15 dat het isolerend materiaal gevormd wordt door aluminium-silicaatvezels, die na menging met een bindmiddel een samenhangende en veerkrachtige mantel tussen de buizen vormt.

4. Pijpelement volgens conclusie 1,2 of 3, met het kenmerk, dat het verbindingselement stijf is, en de gedeelten aan weers- 20 zijden van het middengedeelte ervan veerkrachtig naar de tegenover gelegen buis gebogen zijn.

5. Pijpelement volgens conclusie 1,2, 3 of 4, met het kenmerk, dat de uiteinden van het verbindingselement door middel van een haakverbinding met de ene buis verbonden zijn.

6. Pijpelement volgens een of meer der conclusies 2 t/m 5, met complementaire uiteinden voor de koppeling ervan met overeenkomstig complementaire uiteinden van een ander pijpelement of van een koppelstuk, met het kenmerk, dat het isolerend materiaal in de lengterichting van de buizen enerzijds is aangebracht tot aan de randen van de buizen en 30 het anderzijds zover is aangebracht dat het tussen de buizen een complementair uiteinde vormt.

7. Pijpelement volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het isolerend materiaal zich zodanig ver in tenminste één lengterichting uitstrekt, dat het bij de gekoppelde complementaire uiteinden inge-35 drukt wordt. 8200319