PL176014B1

PL176014B1 - Zespół izolacji cieplnej i sposób izolowania powierzchni rurowej

Info

Publication number: PL176014B1
Application number: PL95315519A
Authority: PL
Inventors: Ian Cridland; A.M. Ettema; Kjeld Jepsen; Joergen S. Petersen
Original assignee: Rockwool Int; Rockwool International As
Priority date: 1994-01-14
Filing date: 1995-01-11
Publication date: 1999-03-31
Also published as: PL315519A1; NO307528B1; ES2113729T3; DK0739470T3; CA2181158C; HU9601874D0; EP0739470A1; SK280412B6; DE69501818T2; HU218367B; WO1995019523A1; NO962867L; US5690147A; EP0739470B1; ATE164215T1; AU1383095A; CZ202896A3; HUT74793A; CA2181158A1; DE69501818D1

Abstract

1. Zespól izolacji cieplnej do izolowania powierzchni rurowej bryly od otaczajacego powietrza, skladajacy sie z pier- scieniowego izolujacego cieplnie korpusu, posiadajacego we- wnetrzna cylindryczna powierzchnie i zewnetrzna cylindryczna powierzchnie, na zewnetrznej cylindrycznej powierzchni tego korpusu ma nalozona przykrywajaca go warstwe bariery dla oparów i wody oraz ma przelotowa szczeline przechodzaca po- przez pierscieniowy izolujacy cieplnie korpus, tworzaca wejscie dla rurowej bryly do tego korpusu wzdluz jego dlugosci dla umieszczania tego pierscieniowego izolujacego cieplnie korpusu obwodowo wokól rurowej bryly, który zaopatrzony jest w system odprowadzania skroplonej wody, znamienny tym, ze zaopatrzo- ny jest w pas (24) materialu odprowadzajacego wode, o szero- kosci zasadniczo mniejszej od dlugosci pierscieniowego izolujacego cieplnie korpusu (12,14, 42, 44) i o dlugosci dosta- tecznej do umieszczenia tego pasa wewnatrz cylindrycznej po- wierzchni pierscieniowego izolujacego cieplnie korpusu, obwodowo wokól rurowej bryly (30) i do wyprowadzenia go przez szczeline (11, 15, 41, 45) na zewnatrz do otaczajacego powietrza' przy zewnetrznej cylindrycznej powierzchni pierscie- niowego izolujacego cieplnie korpusu, w postaci odslonietego plata (26, 28, 56, 58) pasa (24) odprowadzajacego wode. Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół izolacji cieplnej i sposób izolowania powierzchni rurowej. Bardziej szczegółowo wynalazek dotyczy techniki izolowania powierzchni rurowej bryły za pomocą izolującego cieplnie korpusu lub warstwy, która to rurowa bryła jest narażona na gromadzenie się skroplonej wody, jak w przypadku rury mającej temperaturę powierzchni równą lub mniejszą od temperatury rosy otaczającego powietrza.

Zespoły izolacyjne rurowych brył, przez które przesyłany jest środek wymiany ciepła w celu ogrzewania lub chłodzenia są stosowane od dawna. Na ogół składają się z izolującej cieplnie otuliny i nałożonej na nią warstwy stanowiącej barierę dla wilgoci mogącej zniszczyć własności izolacyjne otuliny. W polskim opisie patentowym nr 163953 opisany jest sposób nakładania na rurociąg zespołu izolacyjnego przez szczelinę wykonaną w tym zespole izolacynym i zabezpieczenie szczeliny po nałożeniu otuliny na przewód rurowy.

W wielu zastosowaniach rurowe bryły utrzymywane są w temperaturze równej lub niższej od temperatury rosy otaczającego powietrza, przy czym bryła ta może przykładowo stanowić rurę systemu zamrażania lub chłodzenia, albo rurę systemu klimatyzacji lub rurę dostarczania zimnej wody. Alternatywnie bryła ta może stanowić na przykład konstrukcję, która jest narażona na niską temperaturę środowiska, chociaż w przedmiotowym kontekście otaczające powietrze oznacza ogrzane powietrze w budynku, zwykle do temperatury powyżej temperatury środowiska. Otaczające powietrze zawiera również zwiększoną ilość wilgoci w porównaniu ze środowiskiem. Ponadto zauważono, że nawet izolujące cieplnie warstwy rur doprowadzających gorącą wodę w pewnych okolicznościach mogą być narażone na gromadzenie się wody, jak opisano w artykule w norweskim magazynie Kulde nr 5, październik 1993, zawierającym specjalne wydanie dotyczące dziedziny techniki: Teknisk Isolation lub w języku angielskim: Technical insulation technigue (Izolacja techniczna), s. 4-6. Według realizacji opisanej w tym czasopiśmie, rury normalnie doprowadzające gorącą wodę lub nawet parę, jeżeli rury te zostaną pokryte warstwą izolującą i jeżeli rura i warstwa izolująca są wystawione na działanie czynników środowiska, takich jak deszcz,

176 014 śnieg, mgła itd., to może powstać sytuacja, że będzie gromadzić się skroplona woda wewnątrz warstwy izolacji w pewnych warunkach, takich jak zmniejszony przepływ gorącej wody lub pary poprzez rurę powodujący ochłodzenie rury i narażenie warstwy izolacji na deszcz lub śnieg. Poniżej opisano jednak tylko bryłę mającą temperaturę powierzchni równą lub mniejszą od temperatury rosy otaczającego powietrza, ale przedmiotowy wynalazek, ogólnie dotyczy izolowania powierzchni brył mających temperatury powierzchni równe lub mniejsze od temperatury rosy otaczającego powietrza, ale nie wyklucza równoważnych obszarów techniki, takich jak opisane wyżej rury doprowadzające gorącą wodę lub parę, w których wewnątrz izolującej cieplnie warstwy takich rur również może gromadzić się skroplona woda.

Warstwa izolująca może być wykonana z wełny mineralnej, takiej jak wata szklana lub wełna żużlowa, albo mogą alternatywnie zawierać spienione tworzywa sztucznego lub materiały elastomeryczne, takie jak pianka z zamkniętymi lub otwartymi komórkami, np. pianka poliuretanowa, albo też mogą ponadto alternatywnie zawierać połączenia materiałów wymienionych powyżej.

Dotychczas próbowano uniemożliwiać przenoszenie wilgoci z otaczającego powietrza do danej bryły mającej temperaturę powierzchni równą lub mniejszą od temperatury rosy otaczającego powietrza, przez zastosowanie folii blokującej przenoszenie wilgoci, na przykład folii aluminiowej lub plastikowej, która służy do wstrzymywania dyfuzji wilgoci do warstwy izolującej i ponadto do kontaktu z powierzchnią bryły mającej temperaturę równą lub mniejszą niż temperatura rosy powietrza otoczenia.

Występują jednak różne problemy, takie jak problemy związane z łączeniami folii i perforacją folii stanowiącej barierę dla transportu wilgoci lub wody, a problemy te w pewnych okolicznościach, zwłaszcza w połączeniu z produktami lub materiałami nie hydrofobowymi powodują wnikanie wilgoci w warstwę izolującą i powstawanie skroplonej wody na powierzchni bryły. Tworzenie skroplonej wody na powierzchni bryły powoduje po pierwsze zmniejszenie właściwości izolujących warstwy izolacyjnej, a po drugie może powodować korozję i/lub uszkodzenie powierzchni bryły lub samej bryły i/lub warstwy izolu^ją^cej.

Z międzynarodowego zgłoszenia patentowego nr PCT/DK91/00132, publikacja nr WO 91/18237, znany jest system izolowania np. rury doprowadzającej zimną wodę, posiadający system odprowadzania skroplonej wody. Ten system izolowania jest konstrukcją, która czyni system izolujący skomplikowanym i drogim. Poważną wadą tego systemu izolującego jest to, że ten system izolujący bardzo powoli reaguje na powstawanie skroplonej wody na powierzchni bryły izolowanej za pomocą tego systemu, ponieważ system izolujący gromadzi dużą ilość skroplonej wody zanim system odprowadzania skroplonej wody zaczyna działać.

Celem wynalazku było opracowanie prostego sposobu usuwania skroplonej wody z powierzchni rurowej bryły mającej temperaturę powierzchni równą lub mniejszą od temperatury rosy otaczającego powietrza, który to sposób z jednej strony zapewniałby szybkie reagowanie na obecność skroplonej wody, a z drugiej strony mógł być dostosowany do specyficznych wymagań, takich jak wymagania dotyczące pożądanej ilości usuwanej wody, zawartości wilgoci w powietrzu otoczenia i ponadto różnicy pomiędzy temperaturą powierzchni bryły a temperaturą otaczającego powietrza.

Wynalazek umożliwia utworzenie układów izolujących z integralnego zespołu izolacji cieplnej zapewniającego spełnienie specyficznych wymagań dotyczących żądnej zdolności odprowadzania wody, zawartości wilgoci w powietrzu i ponadto różnicy pomiędzy temperaturą powierzchni bryły a temperaturą powietrza otoczenia.

Zespół izolacji cieplnej według wynalazku charakteryzuje się tym, że zaopatrzony jest w pas materiału odprowadzającego wodę, o szerokości zasadniczo mniejszej od długości pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu, i o długości dostatecznej do umieszczenia tego pasa wewnątrz cylindrycznej powierzchni pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu, obwodowo wokół rurowej bryły i do wyprowadzenia go przez szczelinę na zewnątrz

176 014 do otaczającego powietrza przy zewnętrznej cylindrycznej powierzchni pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu, w postaci odsłoniętego płata pasa odprowadzającego wodę.

W zespole izolacji cieplnej według wynalazku pas materiału odprowadzającego wodę jest wykonany z materiału kapilarnego, dobrze odprowadzającego wodę, a pierścieniowy izolujący cieplnie korpus wykonany jest z włókien mineralnych.

Po umieszczeniu bryły rurowej i pasa materiału odprowadzającego wodę przez szczelinę w pierścieniowym, izolującym cieplnie korpusie, szczelinę uszczelnia się za pomocą elementu uszczelniającego.

Element uszczelniający jest utworzony z nieprzepuszczalnej dla pary taśmy klejącej. Alternatywnie element uszczelniający jest utworzony przez płat warstwy bariery dla pary ciągnącej się wzdłuż szczeliny pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu i jest zaopatrzony w klejącą powłokę, przy czym płat warstwy bariery przytwierdzany jest w położeniu zakładkowym wzdłuż szczeliny pierścieniowego korpusu izolującego cieplnie.

Wystający spod elementu uszczelniającego płat pasa odprowadzającego wodę jest zabezpieczany perforowaną folią z materiału bariery dla pary, nakładaną na warstwę bariery dla pary przykrywającą zewnętrzną cylindryczną powierzchnię pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu. Tym sposobem płat pasa materiału odprowadzającego wodę jest odsłonięty poprzez otwory w perforowanej folii.

W jednym z wykonań wymieniony pas w izolacji ma przeciwległe końce, z których pierwszy koniec jest przytwierdzony do pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu przy szczelinie a drugi koniec tworzy płat pasa odparowywania wody przenoszonej z powierzchni rurowej bryły.

Sposób izolowania powierzchni rurowej bryły względem powietrza otoczenia i usuwania skroplonej wody z powierzchni tej rurowej bryły, przez nakładanie zespołu izolującego cieplnie na powierzchnię rurowej bryły według wynalazku polega na tym, że na rurowej bryle umieszcza się pas materiału odprowadzającego wodę o szerokości zasadniczo mniejszej niż długość pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu i o długości wystarczającej do umieszczenia tego pasa wewnątrz pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu, obwodowo wokół rurowej bryły i wyprowadzenia na zewnątrz przez szczelinę w pierścieniowym izolującym cieplnie korpusie odsłoniętego płata tego pasa, po czym umieszcza się izolujący cieplnie zespół wokół obwodu rurowej bryły z umieszczonym pasem materiału odprowadzającego wodę i wyprowadza się na zewnątrz przez szczelinę odsłonięty płat pasa przy zewnętrznej powierzchni cylindrycznej przykrytej warstwą bariery dla pary i wystawia się go na działanie powietrza otoczenia w celu odparowania wody odprowadzanej z powierzchni rurowej bryły za pośrednictwem płata wymienionego pasa.

Po umieszczeniu przez szczelinę bryły rurowej i pasa odprowadzającego wodę w korpusie wzdłuż szczeliny nakłada się uszczelniający element z nieprzepuszczającego wody materiału uszczelniając tę szczelinę względem otaczającego powietrza. Jako element uszczelniający stosuje się odcinek taśmy klejącej nieprzepuszczającej wody. Alterantywnie element uszczelniający tworzy się z płata warstwy bariery dla pary, przebiegającego wzdłuż szczeliny pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu, przy czym wymieniony płat układa się wzdłuż szczeliny i przykleja się go w usytuowaniu zakładkowym względem warstwy bariery dla pary wzdłuż przelotowej szczeliny w pierścieni owym izolującym cieplnie korpusie za pomocą klejowej powłoki nałożonej na płat warstwy bariery dla pary. Na zespół izolacji, z warstwą bariery dla pary, nakłada się perforowaną folię z materiału bariery dla pary przykrywającą zewnętrzną cylindryczną powierzchnię pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu. Wymieniony płat pasa materiału odprowadzającego wodę poprzez perforacje jest odsłonięty i odprowadza skroploną wodę drogą odparowania do otaczającej atmosfery.

Zaletą wynalazku jest to, że izolujący cieplnie zespół można łatwo dostosować do odpowiedniego i wystarczającego usuwania skroplonej wody z rurowej bryły, takiej jak pionowa rura.

176 014

Według wynalazku pas materiału umożliwiającego odprowadzanie wody ma wielkość zmniejszoną w porównaniu z systemem odprowadzającym izolacji opisanej w wymienionym wyżej międzynarodowym zgłoszeniu patentowym PCT/DK/00132. Zauważono, że odprowadzanie wody z powierzchni rurowej bryły, która jest izolowana za pomocą warstwy izolującej, takiej jak pierścieniowy izolujący cieplnie korpus, jest opóźniane dopóty, dopóki materiał umożliwiający odprowadzanie wody nie zostanie całkowicie nasiąknięty wodą. Jeżeli zatem zastosuje się dużą ilość materiału odprowadzającego wodę, wówczas dość duża ilość wody musi zgromadzić się w tym materiale zanim nastąpi odprowadzanie skroplonej wody. Gromadzenie się dość dużej ilości wody w materiale umożliwiającym odprowadzanie wody jest oczywiście niekorzystne, ponieważ obecność dość dużej ilości wody może po pierwsze powodować uszkodzenie materiału rurowej bryły, takiej jak rura, a po drugie uszkodzenie materiału izolującego lub pogorszenie właściwości izolowania cieplnego materiałów izolujących cieplnie.

W tym kontekście wyrażenie materiał umożliwiający odprowadzanie wody oznacza każdy materiał umożliwiający transport lub przenoszenie wody przez ten materiał z powierzchni rurowej bryły, poprzez pierścieniowy korpus izolujący cieplnie i do powietrza otoczenia. Korzystnie materiał stanowiący materiał umożliwiający odprowadzanie wody ma właściwości wspomagające lub przyspieszające przenoszenie wody na skutek działania włoskowatego, przez zasysanie, dzięki właściwościom higroskopijnym materiału lub skutek podobnego działania lub przez inne właściwości materiału, wynikające z własności chemicznych lub fizycznych.

Według aktualnie korzystnego przykładu realizacji izolującego cieplnie zespołu, według pierwszego aspektu wynalazku, materiał umożliwiający odprowadzanie wody jest korzystnie materiałem wykazującym włoskowate zasysanie, umożliwiającym umieszczenie tego zespołu w dowolnym usytuowaniu względem pionowej orientacji, ponieważ skroplona woda jest usuwana z powierzchni bryły przez ssanie włoskowate niezależnie od siły grawitacji, działającej na skroploną wodę.

Izolujący cieplnie zespół według wynalazku może być wytwarzany z dowolnego materiału izolującego, takiego jak wełna mineralna, wata szklana lub wełna żużlowa, piankowe tworzywo sztuczne lub materiały elastomeryczne, takie jak materiał pianowy z zamkniętymi lub otwartymi komórkami, na przykład pianka poliuretanowa, lub nawet połączenia powyższych materiałów. Korzystnie pierścieniowy, izolujący cieplnie korpus izolującego cieplnie zespołu według wynalazku zawiera włókna mineralne i jest korzystnie wykonany z włókien mineralnych.

Aby uniemożliwić przenikanie pary lub wody przez szczelinę przebiegającą poprzez pierścieniowy korpus izolujący cieplnie, zespół izolujący cieplnie według wynalazku korzystnie zawiera ponadto element uszczelniający tę przelotową szczelinę pierścieniowego korpusu izolującego cieplnie. Ten element uszczelniający może być utworzony np. przez odcinek nieprzepuszczalnej dla pary taśmy klejącej, takiej jak taśma aluminiowa, której powierzchnia jest pokryta powłoką klejową. Alternatywnie, według korzystnego przykładu realizacji izolującego cieplnie zespołu według wynalazku element uszczelniający jest utworzony z płata warstwy bariery dla pary ciągnącego się wzdłuż przelotowej szczeliny pierścieniowego korpusu izolującego cieplnie posiadającego warstwę klejącą dla przyklejania tej warstwy bariery dla pary w położeniu zakładkowym wzdłuż przelotowej szczeliny pierścieniowego korpusu izolującego cieplnie.

Izolujący cieplnie zespół zaopatrzony jest w perforowaną folię materiału bariery dla pary nakładaną na warstwę bariery przykrywającą zewnętrzną cylindryczną powierzchnię pierścieniowego korpusu izolującego cieplnie tak, aby odsłonić płat pasa materiału umożliwiającego odprowadzanie wody poprzez perforacje tej perforowanej folii. Alternatywnie, płat pasa wystawiony na działanie powietrza otoczenia może swobodnie odstawać od zewnętrznej powierzchni cylindrycznej pierścieniowego korpusu izolującego cieplnie pod warunkiem, że nie ma ryzyka mechanicznego kontaktu i zniszczenia płata.

176 014

W dalszym korzystnym wykonaniu izolującego cieplnie zespołu według wynalazku, stanowiącego integralną jednolitą konstrukcję nakładaną na rurową bryłę izolowaną za pomocą tego izolującego cieplnie zespołu, pas ma przeciwległe pierwszy i drugi koniec, przy czym pierwszy koniec jest przyklejony do pierścieniowego korpusu izolującego cieplnie przy przelotowej szczelinie tego pierścieniowego korpusu izolującego cieplnie, a drugi koniec tworzy płat pasa do odparowywania wody odprowadzonej z powierzchni rurowej bryły do tego płata pasa poprzez ten pas z materiału umożliwiającego odprowadzanie wody.

Szczelina przebiegającą przez pierścieniowy korpus zespołu izolującego cieplnie może mieć dowolny kształt geometryczny, np. kształt krzywoliniowy, pod warunkiem, że szczelina ta rozciąga się na całej długości pierścieniowego, izolującego cieplnie korpusu, umożliwiając umieszczenie tego pierścieniowego, izolującego cieplnie korpusu obwodowo wokół bryły rurowej. Korzystnie jednak szczelina ta ma kształt prostoliniowy i przebiega wzdłuż pierścieniowego korpusu izolującego cieplnie.

Zespół izolacji cieplnej i sposób izolowania powierzchni rurowej według wynalazku są uwidocznione w przykładach wykonania na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku perspektywicznym pierwsze, korzystne wykonanie zespołu izolacji cieplnej przeznaczone do izolowania rury lub bryły rurowej i zawierającego pas materiału odprowadzającego skroploną wodę z zewnętrznej powierzchni rury lub bryły rurowej, która jest izolowana za pomocą tego zespołu izolacji cieplnej, fig. 2, 3 i 4 przedstawiają schematycznie widoku perspektywicznym trzy etapy nakładania na rurę zespołu izolacji cieplnej, pokazanego na fig. 1. Fig. 5 przedstawia w widoku perspektywicznym, podobnym do widoku z fig. 1, drugie wykonanie zespołu izolacji cieplnej według wynalazku, zaś fig. 6, 7 i 8 przedstawiają schematycznie w widoku perspektywicznym, podobnie jak fig. 2, 3 i 4, trzy etapy nakładania na rurę zespołu izolacji cieplnej, pokazanego na fig. 5.

Figura 9 jest wykresem ilustrującym odprowadzanie skroplonej wody z rury izolowanej za pomocą zespołu izolacji cieplnej według wynalazku w porównaniu z odprowadzaniem skroplonej wody z takich samych rur izolowanych za pomocą alternatywnych zespołów izolacji cieplnej.

Na figurze 1 przedstawiono pierwszy, korzystny przykład realizacji zespołu izolacji cieplnej według wynalazku, oznaczonego jako całość przez 10. Zespół 10 izolacji cieplnej zawiera zasadniczo pierścieniowy izolujący cieplnie korpus z waty mineralnej, takiej jak wata szklana, lub wełna żużlowa i składa się zasadniczo z dwóch segmentów 12 i 14, które razem tworzą pierścieniowy, izolujący cieplnie korpus przeznaczony do umieszczenia go obwodowo wokół rurowej bryły, takiej jak rura, jak to zostanie dokładniej opisane poniżej w odniesieniu do fig. 2-4. Segmenty 12 i 14 są wykonane z pierścieniowej, integralnej bryły, która jest przecięta wzdłużnie wzdłuż prostoliniowej szczeliny z utworzeniem dwóch powierzchni 11 i 15 łączonych ze sobą, po umieszczeniu segmentów 12 i 14 obwodowo wokół wymienionej wyżej bryły rurowej. Segmenty 12 i 14 oddzielone są od siebie szczeliną 13 wchodzącą częściowo w ściankę pierścieniowego korpusu izolującego cieplnie. Szczelina 13 korzystnie wykonana jest w tej samej operacji cięcia, w której wykonywana jest również szczelina tworząca powierzchnie 11 i 15.

Pierścieniowy, izolujący cieplnie korpus składający się z integralnie połączonych segmentów 12 i 14 tworzy wewnętrzną powierzchnię 17, która jest sytuowana przy zewnętrznej powierzchni wymienionej bryły rurowej. Pierścieniowy, izolujący cieplnie korpus 12 i 14 tworzy również zewnętrzną powierzchnię, kiedy segmenty 12 i 14 izolującego cieplnie korpusu zostaną umieszczone obwodowo wokół wymienionej bryły rurowej. Zewnętrzną powierzchnię izolującego cieplnie korpusu pokrywa się całkowicie aluminiową folią 16, która służy jako bariera dla pary i wody i uniemożliwia przenikanie pary i wody w izolujący cieplnie materiał segmentów 12 i 14 izolującego cieplnie korpusu. Aluminiowe przykrycie lub folia 16 zawiera również płat 22, który wystaje poza powierzchnię 11 segmentu 12 i który jest wyposażony w warstwę klejącą, na przykład klejącą taśmę 18,

176 014 posiadającą odłączalny papier 20, która służy do przyklejania na zakładkę płata 22 do aluminiowej folii 16 przy powierzchni 16.

Izolujący cieplnie zespół 10 zawiera pas 24 materiału umożliwiającego odprowadzenie wody, takiego jak materiał kapilarny, przy czym pas ten ma szerokość znacznie mniejszą niż całkowita długość izolującego cieplnie korpusu posiadającego segmenty 12 i 14. Pas 24 końcowym płatem 26 jest przyklejony do zewnętrznej powierzchni aluminiowego przykrycia 16 w położeniu przy powierzchni 15.

Figury 2-4 ilustrują trzy etapy umieszczania zespołu 10 izolacji cieplnej wokół rurowej bryły stanowiącej rurę 30, która przykładowo jest rurą chłodzącą systemu zamrażania lub chłodzenia, albo systemu klimatyzacyjnego, albo rurą doprowadzającą zimną wodę. Rura 30 w większości przypadków służy do przenoszenia płynu, który ma dość niską temperaturę, co najmniej temperaturę, która jest nieco niższa niż temperatura otaczającego powietrza. Płyn ten może przykładowo być płynem chłodzącym lub zamrażającym albo zimną wodą. Alternatywnie rura 30 może być rurą typu opisanego we wspomnianym wyżej artykule.

Zespół 10 izolacji cieplnej nakłada się w celu uniemożliwienia nagrzewania się płynu przepływającego poprzez rurę 30, kiedy płyn ten jest płynem zamrażającym lub chłodzącym. Początkowo wolny koniec pasa 24 umieszcza się w przelotowo ukształtowanej wewnętrznej przestrzeni utworzonej w segmentach 12 i 14 izolującego cieplnie korpusu zespołu 10 izolacji cieplnej. Następnie segmenty 12 i 14 oddziela się od siebie tak, aby możliwe było umieszczenie zespołu 10 izolacji cieplnej obwodowo wokół zewnętrznej powierzchni rury 30. Zespół 10 izolacji cieplnej umieszcza się obwodowo wokół rury 30 tak, aby spowodować zetknięcie pasa 24 z zewnętrzną powierzchnią rury 30 w celu utworzenia powierzchniowego kontaktu pomiędzy pasem 24 a zewnętrzną powierzchnią rury 30, -a ponadto, jak to pokazano na fig. 2, aby płat 28 wystawał swobodnie poprzez szczelinę utworzoną pomiędzy powierzchniami 11 i 15.

W etapie przedstawionym na fig. 3 segmenty 12 i 14 są pewnie dociskane do siebie, co powoduje, że powierzchnie 11 i 15 odpowiednio segmentów 12 i 14 stykają się ze sobą i powodują również zamknięcie szczeliny 13. Następnie klejącą taśmę 18 płata 22 doprowadza się do styku z zewnętrzną powierzchnią aluminiowej folii 16 segmentu 14 przy wymienionej wyżej szczelinie pomiędzy powierzchniami 11 i 15, w celu zaklejenia tej szczeliny po zdjęciu papieru 20 przykrywającego materiał klejący taśmy klejącej 20. Kiedy płat 22 zetknie się zakładkowo z aluminiową folią 16 segmentu 14 przy wymienionej wyżej szczelinie, wówczas płat 28 pasa 24 pozostaje odsłonięty w położeniu zachodzącym na płat 26.

Wreszcie, jak pokazano na fig. 4, umieszcza się perforowaną folię _ klejącą 32 tak, że zakrywa ona płaty 26 i 28, nadal pozostawiając odsłonięte obszary płata 28 dla powietrza otoczenia poprzez perforacje taśmy 32.

Na figurze 5 przedstawiono drugi przykład realizacji zespołu izolacji cieplnej według wynalazku, oznaczonego jako całość 40. Drugi przykład realizacji 40 różni się od powyżej opisanego przykładu 10 tym, że jest złożony z wielu oddzielnych części składowych, podczas gdy pierwszy przykład realizacji 10 jest konstrukcją jednolitą umieszczaną obwodowo wokół rury 30 bez stosowania dodatkowych części składowych oprócz perforowanej taśmy 32. Drugi przykład realizacji 40 zawiera dwa segmenty 42 i 44 pierścieniowego, izolującego cieplnie korpusu, podobne do segmentów 12 i 14 opisanych powyżej. Segmenty 42 i 44 mają powierzchnie 41 i 45 podobne do powierzchni 11 i 15, opisanych powyżej, i są ponadto przedzielone częściowo przez szczelinę 43 podobną do szczeliny 13 opisanej powyżej. Pierścieniowy izolujący cieplnie korpus zawierający segmenty 42 i 44 ma wewnętrzną powierzchnię 47 i powierzchnię zewnętrzną, która jest przykryta nieprzepuszczalnym dla pary i wody pokryciem 46, takim jak folia aluminiowa.

Podczas gdy folia aluminiowa 16 pierwszego przykładu realizacji 10 tworzyła płat 22 zachodzący na zakładkę, przykrycie 46 przykrywa jedynie zewnętrzną powierzchnię segmentów 42 i 44 pierścieniowego, izolującego cieplnie korpusu bez tworzenia żadnego płata. Ponadto pas 24 pierwszego przykładu realizacji 10, opisanego powyżej w odniesieniu do

176 014 fig. 1-4, jest w drugim przykładzie realizacji 40 zastąpiony przez oddzielny pas 54 o nieco większej szerokości. Zespół 40 zawiera ponadto odcinek klejącej taśmy 50 z usuwanym papierem 52.

Zespół 40 izolacji cieplnej montuje się zgodnie z techniką przedstawioną na fig. 6-8. Najpierw pas 54 umieszcza się obwodowo wokół zewnętrznej powierzchni rury 30 lub alternatywnie w przelotowo ukształtowanej wewnętrznej przestrzeni utworzonej w izolującym cieplnie korpusie zawierającym segmenty 42 i 44, po czym ten izolujący cieplnie korpus umieszcza się obwodowo wokół zewnętrznej powierzchni rury 30. Jak to pokazano na fig. 6, pas 54 tworzy dwa płaty 56 i 58 wychodzące na zewnątrz poprzez szczelinę rozciągającą się wzdłużnie poprzez pierścieniowy, izolujący cieplnie korpus zawierający segmenty 42 i 44 i posiadający powierzchnie 41 i 45.

Następnie segmenty 42 i 44, jak to widać na fig. 7, są dociskane pewnie do zewnętrznej powierzchni rury 30 w etapie podobnym do etapu opisanego w odniesieniu do fig. 3 w celu połączenia powierzchni 41 i 45 ze sobą i zamknięcia szczeliny 43. Podobnie do techniki opisanej powyżej w odniesieniu do fig. 3 następnie na zewnętrzną powierzchnię pokrycia 46 nakładana jest klejąca taśma 50 w celu uszczelnienia szczeliny utworzonej pomiędzy powierzchniami 41 i 45, a ponadto aby utrzymywać izolujący cieplnie zespół 40 w zamierzonym położeniu przedstawionym na fig. 7. Jak wynika z fig. 7, zewnętrzne płaty 56 i 58 pasa 54 wystawione są do otaczającego powietrze przy zewnętrznej powierzchni przykrycia 46.

W końcowym etapie, pokazanym na fig. 8, perforowaną taśmę 62 podobną do taśmy 32 nakłada się na zewnętrzną powierzchnię pokrycia 46 i przykrywa się również płaty 56 i 58, nadal pozostawiając obszary płata 58 odsłonięte dla powietrza otoczenia poprzez perforacje taśmy 52.

Pasy 24 i 54 opisanych powyżej pierwszego i drugiego przykładu realizacji 10 i 40 służą do odprowadzania skroplonej wody z zewnętrznej powierzchni rury 30. Pokrycia 16 i 46 nie są zdolne do zapewnienia hermetycznej szczelności pierścieniowego, izolującego cieplnie korpusu względem środowiska i powietrza otoczenia, w związku z tym wilgoć lub woda może przenikać przez izolujący cieplnie materiał pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu zespołu izolacji cieplnej, powodując skroplenie wody na zewnętrznej powierzchni rury 30.

Niepożądana wewnątrz izolacji woda, skroplona na zewnętrznej powierzchni rury 30 może po pierwsze, w zależności od właściwości i specyfiki materiału korpusu izolującego cieplnie, powodować pogorszenie izolujących właściwości pierścieniowego korpusu izolującego cieplnie, ponieważ skroplona woda może w pewnych okolicznościach być pochłaniana przez materiał korpusu i może powodować zwiększenie przewodzenia ciepła przez materiał pierścieniowego korpusu izolującego cieplnie, a w konsekwencji zmniejszyć właściwości izolujące zespołu izolacji cieplnej. Po drugie, skroplona woda może powodować korozję i/lub uszkodzenie rury 30, a w pewnych okolicznościach również materiału pierścieniowego, izolującego cieplnie korpusu zespołu izolacji cieplnej. I dlatego w celu odprowadzania skroplonej wody z zewnętrznej powierzchni rury 30 stosuje się pasy 24 i 54.

Pasy 24 i 54 służą trzem celom: po pierwsze służą one do zapewnienia kontaktu z pewnym obszarem zewnętrznej powierzchni rury 30, przy czym obszar ten jest korzystnie obszarem sytuowanym na minimalnej wysokości pionowej rury nad poziomem ziemi, po drugie służą one do odprowadzania skroplonej wody z części pasa stykającej się z zewnętrzną powierzchnią rury do płatów odsłoniętych na zewnętrznej powierzchni bariery dla pary i wody, przewidzianej w zespole izolującym cieplnie, a po trzecie służą one do powodowania parowania skroplonej wody z płatów odsłoniętych do otaczającego powietrza.

W odróżnieniu do dotychczasowej techniki odprowadzania skroplonej wody w zespole izolacji cieplnej według wynalazku stosuje się wąski pas materiału umożliwiającego odprowadzanie wody, ponieważ zauważono, że znane rozwiązanie techniczne, opisane w wymienionym powyżej międzynarodowym zgłoszeniu patentowym, nie pełni swej funkcji zadowalająco. Stwierdzono zatem, że właściwości odprowadzania i odparowywania tych

176 014 znanych konstrukcji są nieodpowiednie, ponieważ umożliwiający odprowadzanie wody materiał znanych konstrukcji, przykrywający całą powierzchnię rury izolowanej, musi być całkowicie nasiąknięty wodą zanim będzie powodowane jakiekolwiek parowanie skroplonej wody z odsłoniętej części tego materiału umożliwiającego odprowadzanie wody. Znane konstrukcje w niezamierzony sposób gromadzą zatem dość dużą ilość wody, co ma szkodliwy wpływ na działanie i właściwości izolacyjne tych znanych konstrukcji.

Na figurze 9 przedstawiono wykres ilustrujący trzy krzywe: A, B i C. Krzywa A ilustruje ilość wody nagromadzonej w zespole izolacji cieplnej wykonanym zgodnie z opisanym powyżej pierwszym i aktualnie korzystnym przykładem realizacji 10, który to zespół został umieszczony obwodowo wokół rury, przez którą transportowana jest zimna woda. Ilość wody zgromadzonej na 1 m zespołu izolującego cieplnie była określana okresowo w ciągu 540 dni zaznaczonych na osi odciętych wykresu. Krzywa B podobnie ilustruje ilość wody nagromadzonej na 1 m konstrukcji izolującej cieplnie typu opisanego we wspomnianym wyżej międzynarodowym zgłoszeniu patentowym i zastosowanej na takiej samej rurze jak zespół izolacji cieplnej zrealizowany według wynalazku. Krzywa C podobnie ilustruje ilość wody zgromadzonej na 1 m piankowej warstwy izolującej typu Armaflex™ i również zastosowanej na takiej samej rurze jak izolujący cieplnie zespół zrealizowany według wynalazku i izolująca cieplnie konstrukcja według wymienionego powyżej międzynarodowego zgłoszenia patentowego.

Z figury 9 wynika, że zespół izolacji cieplnej zrealizowany według wynalazku zaczyna działać na ogół po około 40-50 dniach, ponieważ ilość wody zgromadzonej w zespole izolacji cieplnej jest od tego czasu stała aż do końca eksperymentu po 500 dniach. Konstrukcja izolująca cieplnie według wymienionego wyżej międzynarodowego zgłoszenia patentowego, podobnie jak piankowa konstrukcja izolująca, stale zwiększa ilość wody zgromadzonej w tej konstrukcji przez około 200 dni, po czym konstrukcja izolująca cieplnie według wymienionego wyżej międzynarodowego zgłoszenia patentowego zaczyna odprowadzać dość małą ilość wody z rury, natomiast izolująca cieplnie konstrukcja z Armaflex™ nadal zwiększa ilość wody zgromadzonej w konstrukcji izolującej cieplnie.

Przykład. Izolujący cieplnie zespół według pierwszego, korzystnego przykładu realizacji 10, opisanego powyżej w odniesieniu do fig. 1-4, wykonano z następujących składników: pierścieniowy, izolujący cieplnie korpus wykonano z włókien wełny żużlowej. Korpus ten zawierający segmenty 12 i 14 miał całkowitą długość 50 cm, średnicę wewnętrzną 5 cm i średnicę zewnętrzną 10 cm. Szczeliny tworzące -powierzchnie 11 i 15 oraz szczelina 13 były usytuowane średnicowo naprzeciw siebie. Pierścieniowy, izolujący cieplnie korpus przykryto aluminiową folią 16 o grubości 0,5 mm. Ta aluminiowa folia 16 tworzyła płat o szerokości 4 cm. Pas 14 materiału umożliwiającego odprowadzanie wody był wykonany z włókniny i miał szerokość 6 cm oraz długość 37 cm.

Chociaż wynalazek został opisany w odniesieniu do korzystnych przykładów realizacji zespołu izolacji cieplnej i sposobów odprowadzania lub usuwania skroplonej wody z powierzchni rury bryły, to możliwe są modyfikacje wynalazku w ramach niniejszego ujawnienia.

176 014

Fig. 4

176 014

Fig . 5

43 Ζ,Λ

Fig. 6

Fięg. 7

44

Fęg. 8

176 014

CD cn

176 014

₁₃ 14

Fig. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Zespół izolacji cieplnej do izolowania powierzchni rurowej bryły od otaczającego powietrza, składający się z pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu, posiadającego wewnętrzną cylindryczną powierzchnię i zewnętrzną cylindryczną powierzchnię, na zewnętrznej cylindrycznej powierzchni tego korpusu ma nałożoną przykrywającą go warstwę bariery dla oparów i wody oraz ma przelotową szczelinę przechodzącą poprzez pierścieniowy izolujący cieplnie korpus, tworzącą wejście dla rurowej bryły do tego korpusu wzdłuż jego długości dla umieszczania tego pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu obwodowo wokół rurowej bryły, który zaopatrzony jest w system odprowadzania skroplonej wody, znamienny tym, że zaopatrzony jest w pas (24) materiału odprowadzającego wodę, o szerokości zasadniczo mniejszej od długości pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu (12, 14, 42, 44) i o długości dostatecznej do umieszczenia tego pasa wewnątrz cylindrycznej powierzchni pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu, obwodowo wokół rurowej bryły (30) i do wyprowadzenia go przez szczelinę (11,15, 41, 45) na zewnątrz do otaczającego powietrza przy zewnętrznej cylindrycznej powierzchni pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu, w postaci odsłoniętego płata (26, 28, 56, 58) pasa (24) odprowadzającego wodę.
2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że pas (24,54) materiału odprowadzającego wodę jest pasem z materiału kapilarnego.
3. Zespół według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pierścieniowy izolujący cieplnie korpus (12, 14,42,44) zawiera włókna mineralne.
4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera ponadto element uszczelniający (22, 52) szczeliny (11, 15, 41, 45) pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu (12, 14, 42, 44).
5. Zespół według zastrz. 4, znamienny tym, że element uszczelniający (52) jest utworzony z nieprzepuszczalnej dla pary taśmy (50) klejącej.
6. Zespół według zastrz. 4, znamienny tym, że element uszczelniający (22) jest utworzony z płata warstwy (16,46) bariery dla pary, ciągnącej się wzdłuż szczeliny (11,15, 41, 45) pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu (12, 14, 42, 44) i jest zaopatrzony w warstwę (18) klejącą, przy czym płat warstwy bariery przytwierdzany jest w położeniu zakładkowym wzdłuż szczeliny (11,15,41,45) pierścieniowego korpusu izolującego cieplnie.
7. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto zaopatrzony jest w perforowaną folię (32, 62) z materiału bariery dla pary, nałożoną na warstwę (16, 46) bariery dla pary, przykrywającą zewnętrzną cylindryczną powierzchnię pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu (12, 14, 42, 44), odsłaniającą płat pasa materiału odprowadzającego wodę poprzez perforacje folii.
8. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że pas (24) ma przeciwległe końce pierwszy i drugi (26, 28), przy czym pierwszy koniec (26) jest przytwierdzony do pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu (12, 14, 42, 44) przy szczelinie (11, 15, 41, 45) a drugi koniec (28) tworzy płat pasa odparowywania wody przenoszonej z powierzchni rurowej bryły (30).
9. Sposób izolowania powierzchni rurowej bryły względem otaczającego powietrza i usuwania skroplonej wody z powierzchni tej rurowej bryły, przez nakładanie zespołu izolacji cieplnej na powierzchnię rurowej bryły, na który nakłada się warstwę bariery dla pary przykrywającą zewnętrzną cylindryczną powierzchnię pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu, znamienny tym, że na rurowej bryle (30) umieszcza się pas (24, 54) materiału odprowadzającego wodę o szerokości zasadniczo mniejszej niż długość pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu i o długości wystarczającej do umieszczenia tego

176 014 pasa (24, 54) wewnątrz pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu obwodowo wokół rurowej bryły (30) i wyprowadzenia na zewnątrz przez szczelinę (11,15, 41,45) w pierścieniowym izolującym cieplnie korpusie odsłoniętego płata (26, 28, 56, 58) tego pasa (24, 54), po czym umieszcza się zespół izolacji cieplnej wokół obwodu rurowej bryły (30) z umieszczonym na niej pasem (24, 54) materiału odprowadzającego wodę i wyprowadza się na zewnątrz przez szczelinę (11,15, 41, 45) odsłonięty płat (26, 28, 56, 58) pasa (24, 54) przy zewnętrznej cylindrycznej powierzchni (16, 46) przykrytej warstwą bariery dla pary i wystawia się go na działanie otaczającego powietrza odparowującego wodę.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że wzdłuż szczeliny (11, 15, 41, 45) nakłada się uszczelniający element (20,50) z nie przepuszczającego wody materiału.
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że jako uszczelniający element (50) stosuje się odcinek taśmy klejącej nie przepuszczającej wody.
12. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że element uszczelniający tworzy się z płata (22) warstwy bariery dla pary, ciągnącego wzdłuż szczeliny pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu, przy czym wymieniony płat (22) układa się wzdłuż szczeliny (11,15) i przykleja się go w usytuowaniu zakładkowym wzdłuż przelotowej szczeliny w pierścieniowym izolującym cieplnie korpusie za pomocą warstwy (18) klejącej nałożonej na płat (22) warstwy bariery dla pary.
13. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że nakłada się perforowaną folię (32,62) z materiału bariery dla pary na warstwę bariery dla pary, przykrywającą zewnętrzną cylindryczną powierzchnię pierścieniowego izolującego cieplnie korpusu, ale odsłaniającą poprzez perforacje folii wymieniony płat (26, 28, 56, 58) pasa materiału odprowadzającego wodę.