NL8502047A - Werkwijze voor het leggen van stadsverwarmingsleidingen en daarvoor bestemde klem. - Google Patents

Description

* \ -1- X Sch/gn/l, Siers

Werkwijze voor het leggen van stadsverwarmingsleidingèn en daarvoor bestemde klem

De uitvinding betreft een werkwijze voor het, eventueel in een goot, in de grond leggen van een voor een stadsverwarmingsnet bestemde, uit stalen buizen samengestelde, voor transport van verwarmd warmtetransportmedium 5 bestemde leiding, volgens welke werkwijze men een uit tenminste één buis bestaand leidingdeel legt, koppelt met een eventueel eerder gelegd leidingdeel en verwarmt tot een temperatuur die ligt in de grootte-orde van, maar lager is dan de nominale bedrijfstemperatuur van het warmtetransport-10 medium in die leiding, vervolgens een volgend leidingdeel koppelt met het laatst gelegde leidingdeel.

Een dergelijke werkwijze is bekend. Hij wordt toegepast om tijdens het leggen een drukspanning op te bouwen door verwarming tot ca. 70*C. Daardoor blijven bij de 15 bedrijfstemperatuur van de leidingen (in de grootte-orde van 100®C), maar ook buiten bedrijf (in de orde van 10*C) de thermische spanningen beperkt tot toelaatbare waarden.

Bekende werkwijzen maken gebruik van heet water of stoom.

Deze werkwijze blijkt niet alleen problemen met betrekking 20 tot de veiligheid op te leveren, maar bovendien een zeer lange tijd voor het doordringen van de warmte nodig te hebben.

De uitvinding beoogt dan ook een werkwijze te verschaffen, die voor bedienend personeel en de omgeving 25 aanzienlijk veiliger is en verder tot een veel snellere opwarming leidt dan de bekende werkwijzen, hetgeen tevens aanzienlijk rendementverhogend werkt.

In verband daarmee stelt de uitvinding een werkwijze van het in de aanhef vermelde type voor, dat die het 30 kenmerk vertoont dat men het genoemde leidingdeel verwarmt door het doorleiden van een wisselstroom en dat men de . :: 2 o 4 7 -2- * . \t frekwentie en de sterkte van die stroom en de spanning per lengte-eenheid over dat leidingdeel zodanig kiest, dat de warmte-ontwikkeling in dat leidingdeel zo groot mogelijk is.

5 Opgemerkt wordt in dit verband, dat het bekend is om bijvoorbeeld in de grond gelegen waterleidingbuizen in de winter te ontdooien of bevriezing te voorkomen door door-leiding van stroom. Het blijkt evenwel dat een dergelijke werkwijze niet zonder meer geschikt is in verband met de 10 gewenste korte opwarmtijd en het absoluut noodzakelijke rendement om niet genoodzaakt te zijn van extreem zware bronnen voor elektrische energie gebruik te maken. Ter illustratie van deze bekende werkwijze en de werkwijze volgens de uitvinding wordt erop gewezen, dat het voor het 15 ontdooien van waterleidingbuizen voldoende is als na enige tijd een in het algemeen betrekkelijk dunwandige waterleidingbuis een temperatuurverhoging in de orde van bijvoorbeeld 10° ondergaat. Gebruik wordt vaak gemaakt van gelijk-stroombronnen, zoals batterijen of een wisselstroombron in 20 de vorm van een transformator die is aangesloten op een 50 Hz of 60 Hz wisselspanningnet.

Begrepen moet worden dat een buitengewoon verrassend aspect van de uitvinding is gelegen in de mogelijkheid, een zo hoog mogelijk rendement, en daarmee een zo snel mogelijke 25 opwarming met zo gering mogelijke energie te verkrijgen door het variëren en op een gekozen waarde vastleggen van de frekwentie van de elektrische stroom. De aandacht wordt er in dit verband op gevestigd, dat het fysische mechanisme, waarop de uitvinding berust, door aanvraagster niet 30 verklaard kan worden. Experimenten hebben inmiddels onomstotelijk aangetoond, dat met hoog rendement een temperatuurs-verhoging tot omstreeks 70° a 80° in een leiding kan worden bereikt binnen een tijd van ongeveer 8 uur; dit kost bij de bekende techniek enkele dagen.

35 Zeer eenvoudig en praktisch is die werkwijze, volgens welke men een leidingdeel van een aanvoerleiding en een . 5 : 2 04 7 <. - * \ -3- leidingdeel van een retourleiding gelijktijdig verwarmt door de beide leidingdelen elektrisch met elkaar te verbinden en op afstand van de gemaakte verbinding aan de respectieve leidingdelen de klemmen van een wisselstroombron te koppe-5 len.

In het bijzonder kan men in dit geval de beide leidingdelen aan hun beide einden elektrisch met elkaar verbinden en de klemmen van de wisselstroombron koppelen aan de respectieve middenzones van beide leidingdelen.

10 Tenslotte betreft de uitvinding ook een klem voor het koppelen van een met een werkwijze volgens de uitvinding te verwarmen leidingdeel met een wisselstroombron of een ander leidingdeel. Een dergelijke klem is gekenmerkt door twee koppelbare en te zamen klemmend rond een buis aanbreng-15 bare klemwangen, die door middel van verspreid aangebrachte hulpgeleiders elektrisch met elkaar zijn verbonden. Men kan een dergelijke klem met voordeel via een elektrisch sterk geleidend, soepel element aan een leidingdeel koppelen. In het bijzonder kan van koperfolie gebruik worden gemaakt.

20 De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een tekening. Hierin tonen:

Fig. 1 een geschematiseerde weergave van twee leidingdelen, die worden verwarmd met de werkwijze volgens de uitvinding? en 25 Fig. 2 een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht van een op een leidingdeel aangebrachte klem volgens de uitvinding.

Fig. 1 toont een aanvoerleiding 1 en een retourleiding 2, die in de grond (niet-getekend) zijn gelegd en deel 30 uitmaken van een nieuw stadsverwarmingsnet. Ze bestaan in dit geval elk uit een stalen buis. Beide leidingdelen 1 en 2 zijn op niet-getekende wijze gekoppeld met een eerder gelegd resp. aanvoerleidingdeel en retourleidingdeel. De einden van de leidingdelen 1 en 2 zijn via geleiders 3 elektrisch met 35 elkaar verbonden. Daartoe is gebruik gemaakt van aansluit-klemmen 4, waarvan een praktisch uitvoeringsvoorbeeld meer >f * ·,; _ 'J -ƒ / -4- in detail zal worden besproken aan de hand van fig. 2. De aansluitklemmen 4 zijn via een koperfolie elektrisch en klemmen gekoppeld met het buitenoppervlak van de leiding-delen 1 en 2. Klemmen 5 van hetzelfde type zijn aangebracht 5 in het midden van de leidingdelen 1 en 2 en verbonden met de secundaire wikkeling 6 van een transformator 7 met een van aftakkingen 8 voorziene primaire wikkeling 9, die via een thyristorregelschakeling 10 is gekoppeld met een stroomgenerator 11 met instelbare frekwentie.

10 De aandacht wordt erop gevestigd, dat het aantal aftakkingen 8 groter kan zijn voor het zo nauwkeurig mogelijk instellen van een optimale secundaire spanning. In een praktisch uitvoeringsvoorbeeld is de primaire wikkeling van 49 aftakkingen voorzien. Een schakelaar 12 kan worden 15 bediend voor het kiezen van een gewenste aftakking en daarmee de transformatie-verhouding van de transformator 7.

De transformator 7 is in wezen van hetzelfde type als voor puntlassen wordt gebruikt, namelijk van het type dat bij een zeer lage spanning, in de grootte-orde van 1 Volt 20 een zeer hoge stroom in de grootte-orde van tientallen kA kan afgeven. De transformator kan van het watergekoelde type zijn. Ook kan, al naargelang de omstandigheden en het gewenste vermogen, gebruik worden gemaakt van een aantal transformatoren die in serie en/of parallel zijn geschakeld. 25 De frekwentie van de door de generator 11 opgewekte wisselstroom kan worden gevarieerd. De instelling van de schakelaar 12, de thyristorregelaar 10 en de frekwentie van de door de generator 11 opgewekte stroom wordt zodanig gekozen, dat een zo hoog mogelijke energie-overdracht aan de 30 leidingdelen 1, 2 is verzekerd.

Pig. 2 toont een aansluitklem 13, die kan worden toegepast in overeenstemming met de klemmen 4 en 5 volgens fig. 1. Hij omvat twee klemwangen 14, 15, omvattende een koperen, elektrisch goed geleidend binnendeel, resp. 16, 17 35 en een daarover aangebracht stalen buitendeel, resp. 18, 19, ter verzekering van een grote mechanische sterkte en onvervormbaarheid. De klemwangen 14, 15 bezitten te zamen, O ™ 3 0 Λ ? “7

-- ΐ„ i-ta “J J

—5— - -............- Λ zoals fig. 2 toont, een cilindervormig binnenoppervlak met een aan de diameter van de leiding 1 aangepaste diameter en zijn klemmend met elkaar en op het leidingdeel 1 aangebracht door middel van met flenzen 20, 21 samenwerkende bouten 22.

5 Niet is getekend in fig. 2, dat tussen het binnenop pervlak van de koperen binnendelen 16, 17 en het leidingdeel 1 koperfolie is aangebracht ter verzekering van een zo goed mogelijk elektrisch geleidend contact. Desgewenst kan daartoe bovendien elk in aanmerking komend vlak vooraf worden 10 gereinigd, hetzij door mechanische of chemische middelen.

Door de stalen buitendelen 18, 19 steken koperen aansluitpennen 23, die integraal zijn uitgevoerd met de koperen binnendelen 16, 17. Ze zijn voorzien van schroefdraad, waardoor met behulp van moeren 24 aansluitklemmen 25 15 met de pennen 23 kunnen worden gekoppeld. De aansluitklemmen 25 zijn elektrisch geleidend verbonden met koperen aansluit-stroken 26, die op de in fig. 2 getoonde wijze in de bedrijfstoestand van de aansluitklem 13 zijn gekoppeld met overeenkomstige aansluitpennen van de andere klemwang.

20 Hierdoor is een uitstekende homogeniteit van de stroomverde-ling in de klem en daarmee een zo goed mogelijke overdracht daarvan naar de buis 1 verzekerd.

0 'J ~J Jm ïj *} S

Claims (4)

1. Werkwijze voor het/ eventueel in een goot, in de grond leggen van een voor een stadsverwarmingsnet bestemde, uit stalen buizen samengestelde, voor transport van verwarmd warmtetransportmedium bestemde leiding, volgens welke werk- 5 wijze men een uit tenminste één buis bestaand leidingdeel legt, koppelt met een eventueel eerder gelegd leidingdeel en verwarmt tot een temperatuur die ligt in de grootte-orde van, maar lager is dan de nominale bedrijfstemperatuur van het warmtetransportmedium in die leiding, vervolgens een 10 volgend leidingdeel koppelt met het laatst gelegde leidingdeel, met het kenmerk, dat men het genoemde leidingdeel verwarmt door het doorleiden van een wisselstroom en dat men de frekwentie en de sterkte van die stroom en de spanning per lengte-eenheid over dat leidingdeel zodanig kiest, dat 15 de warmte-ontwikkeling in dat leidingdeel zo groot mogelijk is.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men een leidingdeel van een aanvoerleiding en een leidingdeel van een retourleiding gelijktijdig verwarmt door de 20 beide leidingdelen elektrisch met elkaar te verbinden en op afstand van de gemaakte verbinding aan de respectieve leidingdelen de klemmen van een wisselstroombron te koppelen.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat 25 men de beide leidingdelen aan hun beide einden elektrisch met elkaar verbindt en de klemmen van de wisselstroombron koppelt aan de respectieve middenzones van beide leidingdelen.

4. Klem voor het koppelen van een met een werkwijze 30 volgens één der voorgaande conclusies te verwarmen leidingdeel met een wisselstroombron of een ander leidingdeel, gekenmerkt door twee koppelbare en te zamen klemmend rond een buis aanbrengbare klemwangen, die door middel van verspreid aangebrachte hulpgeleiders elektrisch met elkaar 35 zijn verbonden. & $ Λ 0 λ Λ V *