DE2210173C2 - Als koaxiale Rohrleitung mit einem zwischen einem inneren und einem äußeren Rohr bestehenden Temperaturgefälle ausgebildete Leitung - Google Patents
Als koaxiale Rohrleitung mit einem zwischen einem inneren und einem äußeren Rohr bestehenden Temperaturgefälle ausgebildete LeitungInfo
- Publication number
- DE2210173C2 DE2210173C2 DE2210173A DE2210173A DE2210173C2 DE 2210173 C2 DE2210173 C2 DE 2210173C2 DE 2210173 A DE2210173 A DE 2210173A DE 2210173 A DE2210173 A DE 2210173A DE 2210173 C2 DE2210173 C2 DE 2210173C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layers
- wound
- tube
- pipe system
- turns
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 37
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 17
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 14
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920004935 Trevira® Polymers 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003056 antler Anatomy 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
- F16L59/141—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems in which the temperature of the medium is below that of the ambient temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein als koaxiale Rohrleitung mit einem zwischen einem inneren und
einem äußeren Rohr bestehenden Temperaturgefalle ausgebildetes elektrisches Tieftemperaturkabel oder für
den Transport gekühlter flüssiger oder gasförmiger Medien ausgebildete Leitung mit einer im
Schichtenaufbau angeordneten Superisolierung aus Metallfolien oder metallisierten Isolierstoff-Folien und
Zwischenlagen hoher mechanischer Festigkeit, die wendelförmig um das innereRohr herumgelegt ist, das
durch Halteelemente gegen das Rohr abgestützt ist
Bekannt sind bereits tiefgekühlte iKabeL, bei denen
zur Übertragung elektrischer Energie im Inneren eines
mit flüssigem Helium gefüllten Rohres" Leiterstränge angeordnet sind. Dieses die Leiterstränge aufnehmende
Rohr, das vorteilhaft gewellt ist, wird zum Schutz nach
außen von weiteren konzentrischen Rohren umgeben,
ίο die jeweils etwas größeren Durchmesser besitzen, so
daß entsprechende Zwischenräume gebildet werden. Im innersten Zwischenraum eines beispielsweise aus
vier konzentrischen Rohren bestehenden Rohrsystems kann zum Zwecke der thermischen Isolierung ein
is "Vakuum aufrechterhalten werden, während der mittlere
Zwischenraum zum Zwecke der Unterteilung des vom Kabelmnem nach außen gerichteten Temperaturgefälles
und damit zur Erzielung einerZwischenküälung mit flüssigem Stickstoff gefüllt ist. Der äußere Zwischenraum
kann wiederum in vorteilhafter Weise evakuiert sein, zusätzlich aber mit einer eingangs erwähnten Isolierung
aus wechselnden Lagen hochreflektierender Folien mit abstandshattenden Zwischenlagen versehen
sein.
Es sind auch solche Rohrsysteme bekannt, die zur Fortleitung flüssiger Gase, wie Wasserstoff oder
Helium, verwendes werden. Zur Zentrierung und Abstützung solcher Rohrsysteme bzw. der Rohre untereinander
sind bereits Abstandshalter der unterschiedlichsten Ausführungen verwendet worden. Diese
Abstandshalter haben beispielsweise die Form einer aus Kunststoff oder Metall bestehenden Wendel, die
um das jeweils innere Rohr herumgelegt ist. Sie können aber auch aus drei oder mehr radial zwischen zwei Rohren
angeordneten und gleichmäßig über dem Umfang des jeweiligen Innenrohres verteilten Stützelementen
aus einem geeigneten Isoliermaterial bestehen. Hier ist auch schon seit langem eine Konstruktion bekannt, bei
der zwei konzentrische Rohre d;*rch in Abständen angeordnete, etwa sternförmige Abstandshalter in Lage
gehalten sind. Zur Wärmeisolierung im Raum zwischen innerem und äußerem Rohr dient eine metallbeschichtete
Folie, auch als Knitterfolie bezeichnet, die in mehreren Lagen um das Innenrohr herumgelegt ist.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Wärmeleitung bei solchen stützenden Elementen, beispielsweise der
sternförmigen Abstandshalter, insbesonndere dann viel zu groß wird, wenn aus Gründen einer Aufbauvereinfachung
oder der Rationalisierung auf eine mehrfache
so koaxiale Rohrkonstruktion verzichtet werden soll und der Temperatursprung zwischen dem innersten das
gekühlte oder kühlende Medium führenden Rohr und dem nächstfolgenden, beispielsweise auf Raumtemperatur
stehenden Rohr auf einfache Weise überbrückt werden soll. Zu diesem Zweck ist bereits vorgeschlagen
worden, statt der üblichen stützenden Abstandshalter solche aus mindestens zwei, vorzugsweise drei Ringen
oder Ringsegmenten mit dem Durchmesser des Innenrohres entsprechenden Ausschnitten zu verwenden, die
zur Halterung eines Fadens oder Drahtes als Träger für das Innenrohr dienen und die bezogen auf den Ausschnitt
jeweils um 120° versetzt in Achsrichtung hintereinander angeordnet sind. Die Aufhängung des
jeweils inneren Rohres bedeutet eine äußerst materialarme Abstandshalterung, die Wärmeverluste durch
Leitung sind praktisch zu vernachlässigen. Die Abstandshalter selbst werden hierbei nur auf Zug
beansprucht.
Bet einer solchen Konstruktion kann man zur Reduzierung der Strahlungsverlüste zwischen jeweils zwei
Abstandshaltern eine Superisolienirig bekannten Aufbaus
aufbringen. Unter Superisolation soll dabei jetzt und im folgenden eine geschichtete Isolierung aus
wechselnden Lagen hochrefleklierender Folien mit
abstandshaltenden mechanisch stabilen Zwischenlagen verstanden werden. Füllt man zur Reduzierung der
Strahlungsverluste nunmehr den Raum zwischen jeweils zwei Abstandshaltern mit einer solchen Superisolierung
aus, dann ergeben sich Schwierigkeiten dadurch, daß Spalte zwischen den benachbarten Superisolationspaketen vorhanden sein müssen, um Platz für
die Abstandshalter zu schaffen. Diese Spalte zwischen jeweils benachbarten Superisolationspaketen reichen
jedoch bereits aus, die Strahlungsverluste in eine Größenordnung gelangen zu lassen, die einen Aufbau ohne
eine Mehxfachrohrkonstruktion und einen stickstofflosen Mantel uninteressant erscheinen lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine koaxiale Rohrleitung beispielsweise für die Verwendung
als supraleitendes Kabel oder auch als Rohrleitung für tiefgekühlte Medien zu schaffen, deren Abstandshalterung
zwischen den Rohren so gewählt ist, daß man auf eine Zwischenkühlung, beispielsweise mit flüssigem
Stickstoff, verrichten kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Superisolierung in gegenläufigen Wendeln
das innere Rohr so umschlingt, daß bei jeder Wendel der lichte Abstand zwischen ihren benachbarten
Windungen dem Durchmesser des Halteelementes entspricht und daß sich Überschneidungen der lichten
Abstände aller Wendeln an bestimmten Stellen ergeben, an denen die Halteelemente angeordnet sind.
Während bei den üblichen Konstruktionen mit paketweise aufgebrachter Superisolierung ein radialer Spalt
auf dem ganzen Umfang für die Abstandshalterung verbleiben muß, sind durch die Erfindung nur einige
wenige, etwa 0,1 cm2, also fast punktformige Lücken in der Superisolierung vorhanden, deren gemeinsame
Fläche, bezogen auf die gesamte mit Superisolierung überzogene Fläche, gegenüber der früheren Konstruktion
ein um eine Größenordnung günstigeres Verhältnis aufweist.
Wenn die von reflektierenden Folien und Zwischenlagen freien Stellen lediglich zum Hindurchführen
eines Haltefadens dienen, wird der Abstand zwischen den Kanten der aufgewickelten Schichten oder Stapel
dem Durchmesser der ve.-wendeten Haltefaden entsprechend gewählt. Er dürfte in der Regel zwischen
0,5 und 2 mm betragende nach dem verwendeten Material des Haltefadens.
In einer oevorzugten Durchführung des Erfindungsgedankens ist die Schlaglänge der in der einen Richtung
gewickelten Schicht oder des Stapels zweckmäßig gleich einem ganzzahligen Teil oder Vielfachen der
Schlaglänge der in der anderen Richtung gewickelten Schicht oder des Stapels zu wählen. Das hat zur Folge,
daß die Freistellen von der Superisolierung bzw. die dort befindlichen Haltefaden achsparallel auf der Mantelfläche
des Innenrohres angeordnet sind. Sollen umgekehrt die Befestigungspunkte längs Mantellinien
mit einer wenn auch sehr großen Schlaglänge auf der Rohroberfläche verlaufen, denn wird man die Schlaglänge
der in der einen Richtung gewickelten Schicht oder des Stapels gieich einem nicht ganzzahligen Teil
oder Vielfachen der Schlaglänge der in der anderen Richtung gewickelten Schicht oder des Stapels wählen.
Je nach den Erfordernissen kann es in Werterführung der Erfindung oft von Vorteil sein, wenn die lagenweise
gewickelten Schichten oder Stapel unterschiedliche Breite aufweisen. Je nach Breite der einzelnen Schichten
oder Stapel ist es möglich, zusätzliche Befestigungselemente, wie Faden, durch die Superisolierung an Freistellen
hindurchzuführen.
Die Haltefäden, beispielsweise solche aus Kunststoff,
wie sie unter dem Handelsnamen Diolen, Trevira,-Per-Ion
und dgl. bekannt sind, sind an dem innersten Rohr befestigt. Zur Halterung am Innenrohr selbst kann beispielsweise
ein auf das Innenrohr wendelförmig aufgebrachtes
Band aus Metall oder dgl. verwendet werden, das mit entsprechend der Anzahl der zu verwendenden
Fäden mit Löchern oder Ösen versehen ist, wo
die Haltefaden eingehängt werden können. Damit nach dem Befestigen der Haltefaden beispielsweise an den
Löchern oder Ösen eines solchen Bandes die Bewicklung mit der Superisolierung vorgenommen werden
kann, wird man die Fäden vorteilhaft mittels besonderer Hülsen während des Wickelvorganfis verdecken und
fixieren, die anschließend von den Fäd^n heruntergezogen
werden können.
Die auf diese Weise durch die Superisolierung beim Herstellungsprozeß hindurchgeführten Fäden können dann beispielsweise in einem über der Superisolierung angeordneten Käfig oder dgl. befestigt werden, über den dann das äußere auf Raumtemperatur befindliche Rohr aufgebracht wird. Zur Halterung der Fäden und damit des inneren Rohres kann aber auch beispielsweise eine schraubenförmig gewundene Wendel verwendet werden, die über die Superisolierung geschoben und mit Befestigungselementen für die Fäden versehen ist. Die· Steigung einer solchen Wendel wird dann zweckmäßig der Schlaglänge des Bandes entsprechen, das auf das innere Rohr aufgewickelt und mit Ösen, Bohrungen oder dgl. für die Aufhängefäden versehen ist.
Die auf diese Weise durch die Superisolierung beim Herstellungsprozeß hindurchgeführten Fäden können dann beispielsweise in einem über der Superisolierung angeordneten Käfig oder dgl. befestigt werden, über den dann das äußere auf Raumtemperatur befindliche Rohr aufgebracht wird. Zur Halterung der Fäden und damit des inneren Rohres kann aber auch beispielsweise eine schraubenförmig gewundene Wendel verwendet werden, die über die Superisolierung geschoben und mit Befestigungselementen für die Fäden versehen ist. Die· Steigung einer solchen Wendel wird dann zweckmäßig der Schlaglänge des Bandes entsprechen, das auf das innere Rohr aufgewickelt und mit Ösen, Bohrungen oder dgl. für die Aufhängefäden versehen ist.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden anhand der F i g. 1 bis 5 näher erläutert.
Zur Schaffung eines Supraleiter-Kabelmantels oder auch einer sog. Kälteleitung ohne Stickstoffzwischenküh;ung
wird die Aufhängung des inneren Rohres mittels einer Fadenkonstruktion so gestaltet, daß die Superisolierung
aus wechselnden Lagen hochreüektierender Folien mit Abstand haltenden mechanisch stabilen
Zwischenlagen nicht paketweise, also nur in einer Wickelrichtung verlaufend, sondern durch fortlaufendes
und abwechselnd links und rechts herumlaufendes Aufwickeln um das Innenrohr aufgebracht wird. Hierbei
halten die Haltefäden das innere Rohr an den Stellen fest, wo Kreuzungspunkte der lichten Abstände der
Superisolierungsanfagen einen Freiraum für die Haltefäden
bilden.
Für diesen Zweck ist, wie aus der F i g. 1 ersichtlich, das Helium führende Rohr 1, das im Ausführungsbeispiel glatt dargestellt ist, aber auch geweih sein kann, mit einem beispielsweise aus Metall bestehenden Band 2 umwickelt, das als Befestigungsbasis für die Aufhängepunkte 3 dient. Je nach der gewählten Schlaglänge .r dieser Bandwende! sind die Aufhängepunkte und damit die an diesen Aufhängepunkten zu befestigenden Fäden ebenfalls auf einer wendelförmig verlaufenden Mantellinie längs des Kabels oder Rohres angeordnet.
Für diesen Zweck ist, wie aus der F i g. 1 ersichtlich, das Helium führende Rohr 1, das im Ausführungsbeispiel glatt dargestellt ist, aber auch geweih sein kann, mit einem beispielsweise aus Metall bestehenden Band 2 umwickelt, das als Befestigungsbasis für die Aufhängepunkte 3 dient. Je nach der gewählten Schlaglänge .r dieser Bandwende! sind die Aufhängepunkte und damit die an diesen Aufhängepunkten zu befestigenden Fäden ebenfalls auf einer wendelförmig verlaufenden Mantellinie längs des Kabels oder Rohres angeordnet.
Über dem das Helium führenden Innenrohr 1 und dem darauf wendelförmig aufgebrachten Band 2 sind,
wie aus der F i g. 2 ^-sichtlich, die einzelnen Schichten der Superisolierung 4 so aufgebracht, daß die an den
Festpunkten 3 der Bandwendel 2 angebrachten Haltefä-
den S durch diese Isolierung hindurchgeführt und an einem z. B. als schraubenförmige Trägerwendel ausgebildeten
Trägerteil 6, wie dargestellt, befestigt sind. Eine solche Konstruktion erlaubt durch die malerialarme
Aufhängung des Innenrohres und der darüber angeordneten Isolierung gegen Wärmestrahlung verbunden
mit einem Vakuum, das im Zwischenraum zwischen den beiden Rohren aufrechterhalten wird, einen
Kabel- oder Leitungsaufbau, bei dem auf eine zusätzliche Zwischenkühlung, und damit auf eine mehrfache
Rohranordnung, verzichtet werden kann. Gegenüber den Konstruktionen mit massiven Abstandshaltern und
dementsprechend notwendigen Spalten in der Superisolierung
sind bei der dargestellten Ausführung nur einige wenige, etwa 0,1 cm2 große fast punktförmige is
Lücken in der Superisolierung notwendig, deren gemeinsame Fläche bezogen auf die gesamte Isolierung
gegenüber den früheren Konstruktionen ein um eine Größenordnung günstigere* Vcfhälifii» aufweist.
So beträgt beispielsweise bei einem Innenrohr von 100 mm Durchmesser die durch den Spalt bei massiven
Abstandshaltern verbleibende Rohroberfläche etwa 10 bis 15 cm2, die nicht mit Superisolation bedeckt ist. Auf
den laufenden Meter bei vier Aufhängeelementen bezogen sind dies dann 40 bis 60 cm2, gegenüber rund
3140 cm2 Gesamtfläche. Demgegenüber bleiben bei punktförmiger Aufhängung entsprechend den dargestellten
Ausführungsbeispielen bei z. B. 15 Aufhängefaden 5 pro laufendem m etwa 1,5 cm2 von einer
Gesamtfläche von 3140 cm2 frei von Superisolation.
Wesentlich für die mit wechselnder Umlaufrichtung aufgebrachten Schichten ist ferner der Zusammenhang
zwischen der Breite der einzelnen Isolierschichten, der Schlaglänge sowie der Anzahl der möglichen Aufhängepunkte.
Es sind jeweils dort Aufhängepunkte für die Haltefaden 5 möglich, wo zwischen links und rechts
henim laufenden Schichten oder Lagen an den Kreuzungspunkten
der lichten Abstände durch den Schichtenaufbau hindurchführende Freiräume gebildet werden.
Wickelt man beispielsweise zwei Schichten gleicher Breite mit gleicher Schlaglänge um ein Rohr,
aber in entgegengesetztem Wickelsinn, so treffen sich diese beiden Schichten längs zweier Mantellinien, die
auf der Rohroberfläche einander gegenüberliegen. Ist jedoch eines der beiden Bänder schmaler, so daß z. B.
auf eine Windung des breiteren Bandes zwei Windungen des schmaleren Bandes kommen, so gibt es, unter
der Voraussetzung, daß das schmalere Band nur die halbe Schlaglänge aufweist, auf eine Windung des breiten
Bandes verteilt genau drei Stoßstellen der lichten Abstände, wo voi« Superisoliening freie Stellen zum
Aufhängen des Innenrohres bzw. Hindurchführen des Haltefadens 5 eingerichtet werden können. Diese Stoßstellen liegen auf drei Mantellinien gleichmäßig auf
dem Umfang des Rohres verteilt. Wesentlich hierbei ist in jedem Fall, daß die Bänder nicht auf Stoß, sondern
auf Lücke gewickelt sind, so daß die Kreuzungspunkte der lichten Abstände Freiräume für die durchzuführenden
Haltefaden bilden. Die lichten Abstände betragen je nach Wahl der verwendeten Hatefaden zwischen 0,5
und 2 mm. Es sind aber auch größere Lücken möglich, falls es die besondern Bedingungen erforderlich
machen.
Kommen auf eine Windung des breiteren Bandes drei Windungen des schmaleren Bandes, so ergeben sich
dabei vier Stoßstellen, die auf dem Umfang verteilt liegen. Die Mantellinien der Stoßstellen liegen dabei über
kreuz verteilt auf der Oberfläche des Rohres. Das bedeutet, daß die Anzahl der Stoßstellen des breiteren
mit den schmaleren Schichten von der Anzahl der Windungen des schmaler. Bandes abhängt, die atifeine Windung
des breiten Bandes kommen. So ergeben sich bei zwei Windungen des schmalen Bandes auf eine Windung
des breiteren Bandes drei Sloßstellen, bei drei Windungen des schmalen Bandes auf eine Windung des
breiten Bandes vier Stoßstellen usw.
Die Anzahl der Stoßstellen und damit der möglichen Aufhängepunkte je Längeneinheit, die z. B. 1 m betragen
soll, ergibt sich nach Vorhergehendem aus der Summe der Windungen der beiden Bänder je Längeneinheit.
Benötigt beispielsweise das breite Band vier Windungen auf 1 m und das schmalere Band zwölf Windungen,
so ergeben sich genau sechzehn Befestigungsbzw. Aufhängepunkte je m Rohr für die Haltefaden 5.
Werden in einem anderen Beispiel für das breitere Band fünf Windungen und für das schmalere Band sieben
Windungen je Längeneinheit benötig*, so ergeben
sich zwölf Befestigungspunkte, da zwölf Stoßstellen zwischen den Bändern auftreten. In diesem Fall werden
jedoch diese Punkte nicht aufeiner achsparallelen Mantellinie liegen, wie im vorigen Beispiel, sondern die
Manlellinien dieser Punkte werden selbst mit einer wenn auch sehr großen Schlaglänge auf der Rohroberfläche
verlaufen.
Voraussetzung für eine achsparallele Anordnung der StoßsteJ'sn· ist, daß die Schlaglänge je Längeneinheit
des einen Bandes ein ganzzahliges Teil oder Vielfaches der Schlaglänge des anderen Bandes, bezogen auf die
gleiche Längeneinheit, ist.
Ausfuhrungsbeispiele solcher Wickelschemen sind anhand einer Abwicklung der Rohroberfläche in den
F i g. 3 und 4 dargestellt. In der F i g. 3 sind auf das schematisch angedeutete Rohr 1 mit der Längeneinheit, beispielsweise
1 m, das etwa aus einer Aluminiumfolie und einem tragenden Gewebeband bestehende Band 7 mit
der Schlaglänge s\ und darüber mit entgegengesetzter Umlaufrichtung das Band 8 mit der Schlaglänge λ aufgewickelt.
In dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel sind bei der angegebenen Längeneinheit von dem Band
7 sechs Windungen und von dem Band 8 drei Windungen auf das Rohr 1 aufgewickelt. Durch den gewählten
Abstand der jeweiligen Windungen voneinander ergeben sich dann, wie aus der F i g. 3 ersichtlich, neun
Stoß- oder Freistellen 9, die zur Durchführung des Aufhängefadens gemäß der Erfindung verwendet werden
können. Ist die Anzahl der Windungen pro Längeneinheit so teilbar, daß sich, wie im Beispiel die Anzahl der
Windungen des Bandes 7 durch die Anzahl der Windungen des Bandes 8, eine ganze Zahl ergibt, dann liegen
die geschaffenen Stoß- oder Freistellen auf Manlellinien mit achsparallelem Verlauf.
Abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach der F i g. 3 ist in der F i g. 4 für die gleiche Längeneinheit
eine Anordnung getroffen, bei der auf das Innenrohr 1, das ebenfalls nur schematisch dargestellt ist, fünf Windungen
eines breiteren Bandes 10 mit der Schlaglänge S3 aufgewickelt und darüber sieben Windungen eines
schmaleren Bandes 11 mit der Schlaglänge st aufgebracht.
Damit ergeben sich zwölf Stoß- oder Freistellen 9 fur die Durchführung des Haltefadens durch die
Superisoliening, die jedoch abweichend von der in der
F i g. 3 dargestellten Ausführung nunmehr auf Mantellinien
liegen, die mit einer großen Schlaglänge wendelförmig
um das Innenrohr 1 herumlaufen. Dies ist immer dann der Fall, wenn der Quotient aus der größeren Zahl
der Windungen des einen Bandes und der kleineren
Zahl der Windungen des zweiten Bandes keine ganze Zahl ergibt.
Die Aufhängung des Innenrohres innerhalb des umgebenden äußoren Rohres geschieht durch Füden,
die an den nach obigem Winkelchema herstellbaren ϊ Stoßstellen zwischen den Folienbänderlagen befestigt
sein müssen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, (!;/} auf die Rohroberfläche an den durch das Wikkelschema vorgegebenen Stellen Vorrichtungen angebracht werden, in die die Fäden eingehängt, einge-
knüpft oder sonstwie befestigt werden.
Eine Ausführung, die insbesondere bei gewellten Rohren Anwendung finden kann, besteht darin, daß ein
Band aus Metall oder Kunststoff mit der gleichen Schlagliinge auf das Rohr gewickelt wird, wie die dar-Über anzubringenden Schichten der Superisolierung.
An den Stoßstellen dieser Superisolierung werden z. B. Löcher oder Ösen in diesem Metall- oder Kunststoffband anpebrachi. an denen die Fäden befesti°t werden
können. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die Fäden das Wickeln der Superisolierung nicht behindern oder
nicht von der Superisolierung während des Wickelvorgangs verdeckt werden. Um das zu verhindern, kann
beispielsweise ein runder zylindrischer Körper auf d;m Metall- oder Kunststoffband durch Löten, Sehweiten
oder Kleben befestigt sein. Dieser Körper kann beispielsweise eine Bohrung oder auch eine Öse besitzen,
durch die der Aufhängefaden hindurchgeführt und befestigt werden kann. Damit der Aufhängefaden während des Wickelvorganges nicht verdeckt wird oder den
WickeJVorgang selbst stört, bleibt er währenddessen
durch eine Hülse verborgen. Diese Hülse aus Metall oder Kunststoff kann beispielsweise mittels Gewinde an
dem kleinen zylindrischen Körper befestigt und nach Beendigung des Aufwickelvorganges der Superisolierung entfernt werden, wodurch der Aufhängefaden wieder freigegeben wird.
Die F i g. 5 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem das mit Aufhänge- oder Haltefaden 5 und einer
Superisolierung aus einem gewickelten schmalen Band
12 und einem gegenläufig gewickelten breiteren Band
13 versehene Innenrohr 1 in dem umgebenden nicht dargestellten äußeren Rohr durch eine schraubenförmige Haltevorrichtung 14 zentriert ist. Diese schraubenförmig verlaufende Haltevorrichtung aus Metall
oder Kunststoff weist zweckmäßig eine große Steigung
auf, die der Schlaglänge des Bandes oder Streifens entspricht, das um das Innenrohr herumgelegt ist und an
dem die Halteladen 5 befestigt sind. Durch geeignete Maßnahmen können die Haltefaden vorher auf
bestimmte Länge gebracht und mit Befestigungselcmenten, beispielsweise Ösen, versehen werden, um die
Fäden in die Vorrichtung 14 bzw. dort vorgesehene Löcher oder Aussparungen einzuhängen. Die Stoßstellen, an denen jeweils das schmalere Band 12 und das
breiter Band 13 zusammenfallen und die zur Hindurchrührung der Haltefaden S von der Superisolierung frei
bleiben, sind wieder mit 9 bezeichnet.
An Stelle der schraubenförmigen Haltevorrichtungen 14 kann es oft auch vorteilhaft sein, käfigartige zylinderförmige Vorrichtungen zu verwenden, die aus zwei ganzen oder teilweise Kreisringen bestehen, die mittels
mehrereer Querstäbe verbunden sind. Mehrere solcher käfigartiger Vorrichtungen können hintereinander
angeordnet werden, so daß eine laufende Befestigung
des Innenrohres cn diesen Vorrichtungen möglich wird. Über das in der F i g. 5 dargestellte Gebilde aus Innenrohr, Superisolierung, Haltefaden und Haltvorrichtung
kann dann in bekannter Weise ein äußeres Metallrohr gefahren werden, beispielsweise in Form eines um diese
Anordnung herumgelegtes, längsnahtgeschweißtes und anschließend gewelltes Metallrohr, dessen Innendurchmesser gleich oder nur wenig größer als die Haltevorrichtung ist. Über diesem Außenrohr braucht dann
lediglich ein äußerer mechanischer Schutz, beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff, aufgebracht zu
werden, weitere Rohre, beispielsweise zur Erzeugung einer Zwischenkühlung, sind nicht mehr erforderlich.
Mit zunehmender Lagenzahl der Superisolierungswicklung nimmt auch der Durchmesser des Wickels zu.
Da die Steigung konstant bleibt, muß sich also der Steigungswinkel stetig ändern. Damit nehmen wiederum
Länge und Breite der für die Superisolierung verwendeten Bänder zu, was zu berücksichtigen ist, wenn die Öffnung, die sich an den Stoßstellen der gegensinnig gewikkelten Bänder bildet, mit zunehmender Lagenzahl
nicht größer werden soll.
Zu diesem Zweck werden die lagenweise gewickelten Schichten oder Stapel mit größer werdendem Wickeldurchmesser um soviel breiter gewählt, daß jeweils der
Abstand der Kanten der gewickelten Schichten erhalten bleibt.
Claims (7)
- 22 1σ173Patentansprüche: · :Iv Als koaxiale Röhrleitung mit einem" zwischen einem inneren und einem äußeren Rohr .bestehenden Temperaturgefälle ausgebildetes elektrisches Tieftemperaturkabel oder für den Transport gekühlter flüssiger oder gasförmiger Medien ausgebildete Leitung mit einer im Schichtenaufbau angeordneten Superisolierung aus Metallfolie oder metallisierten Isolierstoff-Folien und Zwischenlagen hoher mechanischer Festigkeit, die wendelförmig um das innere Rohr herumgelegt ist, das durch Halteelemente gegen das äußere Rohr abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Superisolierung (4) in gegenläufigen Wendeln das innere, Röhr so umschlingt, daß bei jeder Wendel der lichte Abstand zwischen ihren benachbarten Windungen dem Durchmesser des Halteelementes (5) entspricht und daß sich Überschneidungen der lichten Abstände aller Wendein (7; 8) an bestimmten Stellen ergeben, an denen die Halteelemente (5) angeordnet sind.
- 2. Rohrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Kanten der gewickelten Schichten 0,5 bis 4 mm, vorzugsweise 1 bis 2 mm, beträgt
- 3. Rohrsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Quotient aus der größeren Anzahl Windungen pro Längeneinheit der in der einen Richtung gewickelten Schicht oder des Stapels (7; 8) und der »kleineren Anzahl der Windungen der gleichen Längeneinheit der in der anderen Richtung gewickelten Schicht oGer des Stapels (8) gleich einer ganzen Zahl ist.
- 4. Rohrsystem nach AnsprucL 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die lagenweise gewickelten Schichten oder Stapel (7; 8) unterschiedliche Breite aufweisen.
- 5. Rohrsystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Halteelemente (5) ein auf dem innersten Rohr gewickeltes Band (2) aus Kunststoff oder Metall mit Löchern, Ösen oder dgl. (3) dient.
- 6. Rohrsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß das innerste Rohr durch Halteelemente (S) gehalten wird, die in entsprechende Befestigungselemente in einem über dem innersten Rohr angeordneten Käfig oder dgl. (6; 14) einhängbar sind.
- 7. Rohrsystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die lagenweise gewickelten Schichten der Stapel (7; 8) mit größer werdendem Wickeldurchmesser um soviel breiter werden, daß jeweils der Abstand der Kanten der gewickelten Schichten oder Stapel (7; 8) erhalten bleibt.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2210173A DE2210173C2 (de) | 1972-03-03 | 1972-03-03 | Als koaxiale Rohrleitung mit einem zwischen einem inneren und einem äußeren Rohr bestehenden Temperaturgefälle ausgebildete Leitung |
SU731874502A SU631091A3 (ru) | 1972-03-03 | 1973-01-25 | Система коаксиальных трубопроводов дл криогенных сред |
GB497973A GB1400652A (en) | 1972-03-03 | 1973-01-31 | Coaxial tube arrangements |
FR7306913A FR2174868B1 (de) | 1972-03-03 | 1973-02-27 | |
CA165,093A CA967101A (en) | 1972-03-03 | 1973-03-02 | Spacer construction for thermally insulating concentric tubes |
JP2481373A JPS5345905B2 (de) | 1972-03-03 | 1973-03-03 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2210173A DE2210173C2 (de) | 1972-03-03 | 1972-03-03 | Als koaxiale Rohrleitung mit einem zwischen einem inneren und einem äußeren Rohr bestehenden Temperaturgefälle ausgebildete Leitung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2210173A1 DE2210173A1 (de) | 1973-09-06 |
DE2210173C2 true DE2210173C2 (de) | 1983-08-04 |
Family
ID=5837743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2210173A Expired DE2210173C2 (de) | 1972-03-03 | 1972-03-03 | Als koaxiale Rohrleitung mit einem zwischen einem inneren und einem äußeren Rohr bestehenden Temperaturgefälle ausgebildete Leitung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5345905B2 (de) |
CA (1) | CA967101A (de) |
DE (1) | DE2210173C2 (de) |
FR (1) | FR2174868B1 (de) |
GB (1) | GB1400652A (de) |
SU (1) | SU631091A3 (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5721340Y2 (de) * | 1975-08-19 | 1982-05-08 | ||
DE3334770C2 (de) * | 1983-09-26 | 1994-03-31 | Kabelmetal Electro Gmbh | Leitungsrohr zur Fortleitung von tiefgekühlten Medien |
JPS6083341U (ja) * | 1983-11-14 | 1985-06-08 | 上田 全宏 | 使い捨てテ−ブル面付テ−ブル |
DE19520587A1 (de) * | 1995-06-06 | 1996-12-12 | Siemens Ag | Wechselstromkabel mit zwei konzentrischen Leiteranordnungen aus verseilten Einzelleitern |
JP4826996B2 (ja) | 2004-07-29 | 2011-11-30 | 住友電気工業株式会社 | 超電導ケーブル線路 |
GB201517280D0 (en) * | 2015-09-30 | 2015-11-11 | Powertherm Contract Services Ltd | Insulation apparatus |
US10224573B2 (en) * | 2016-03-28 | 2019-03-05 | Bosch Battery Systems, Llc | Wound electrode assembly for an electrochemical cell, and methods and devices for manufacture of same |
CN109087726B (zh) * | 2018-09-10 | 2023-10-03 | 合肥远发信息科技有限责任公司 | 一种铜基合金高频同轴电缆 |
CN113464736B (zh) * | 2021-07-01 | 2022-08-23 | 江西冉升管业有限公司 | 一种双通路金属波纹管及其制造工艺 |
US11774044B1 (en) | 2022-03-29 | 2023-10-03 | Zhejiang University | Composite pipeline for transporting hydrogen and method for monitoring hydrogen leakage |
CN114413186B (zh) * | 2022-03-29 | 2022-10-25 | 浙江大学 | 一种氢气输送用复合管道及氢气泄漏监测方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1757479A (en) * | 1926-07-03 | 1930-05-06 | Schmidt Ernst | Heat insulation |
FR1541072A (fr) * | 1967-08-21 | 1968-10-04 | Air Liquide | Bande thermiquement isolante multicouche |
US3490496A (en) * | 1968-01-15 | 1970-01-20 | Vacuum Barrier Corp | Coaxial tubing having improved spacer means |
DE1937795A1 (de) * | 1969-07-25 | 1971-02-04 | Siemens Ag | Abstandhalter aus schlecht waermeleitendem Material zwischen je zwei einander umschliessenden Rohren,insbesondere bei tiefgekuehlten Kabeln |
-
1972
- 1972-03-03 DE DE2210173A patent/DE2210173C2/de not_active Expired
-
1973
- 1973-01-25 SU SU731874502A patent/SU631091A3/ru active
- 1973-01-31 GB GB497973A patent/GB1400652A/en not_active Expired
- 1973-02-27 FR FR7306913A patent/FR2174868B1/fr not_active Expired
- 1973-03-02 CA CA165,093A patent/CA967101A/en not_active Expired
- 1973-03-03 JP JP2481373A patent/JPS5345905B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SU631091A3 (ru) | 1978-10-30 |
GB1400652A (en) | 1975-07-23 |
JPS5345905B2 (de) | 1978-12-09 |
JPS48100677A (de) | 1973-12-19 |
FR2174868B1 (de) | 1977-08-19 |
FR2174868A1 (de) | 1973-10-19 |
CA967101A (en) | 1975-05-06 |
DE2210173A1 (de) | 1973-09-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2210173C2 (de) | Als koaxiale Rohrleitung mit einem zwischen einem inneren und einem äußeren Rohr bestehenden Temperaturgefälle ausgebildete Leitung | |
EP0326923B1 (de) | Leitungsrohr zum Transport von tiefgekühlten Medien | |
DE3234476A1 (de) | Rohrsystem fuer eine rohrleitung oder ein elektrisches kabel | |
DE2202288C3 (de) | Tiefsttemperaturkabel | |
DE7927533U1 (de) | Transportleitung fuer tiefkalte und/oder verfluessigte gase | |
DE2908879C2 (de) | Supraleitendes Kabel | |
DE3334770A1 (de) | Leitungsrohr zur fortleitung von tiefgekuehlten medien | |
DE2603586B2 (de) | Rohrwaermetauscher mit einem mantel und einem in diesem fluchtend angeordneten kern | |
DE2905993A1 (de) | Supraleitende spule und damit ausgestattetes kernresonanzspektrometer | |
EP1720176A1 (de) | Supraleiterkabel | |
EP0866259B1 (de) | Abstandshalter für ein langgestecktes Substrat | |
DE1951659C3 (de) | Abstandwendel für koaxiale Rohrsysteme | |
DE1464782A1 (de) | Elektrische Wicklung und Herstellungsverfahren | |
DE2547423A1 (de) | Abstandshalter fuer koaxiale rohrsysteme mit einem zwischen den konzentrisch angeordneten rohren bestehenden temperaturgefaelle | |
DE2622082B1 (de) | Flacher leitungsband-abschnitt | |
DE2043445A1 (de) | Anordnung zur Halterung eines oder mehrerer supraleitfähiger Leiterstrange im Innern eines tiefstgekuhlten Kabels | |
DE2426422B2 (de) | Stuetzkoerper fuer die leiter eines tieftemperaturkabels | |
DE2129556C3 (de) | Abstandshalter für koaxiale Rohrsysteme | |
DE1765527B2 (de) | Als koaxiales Rohrsystem ausgebildetes elektrisches Tieftemperaturkabel | |
DE2111080C3 (de) | Abstandshalter für koaxiale Rohrsysteme | |
DE1775410C3 (de) | Abstandswendel für koaxiale Rohrsysteme | |
DE2529261A1 (de) | Abstandshalter fuer koaxiale rohrsysteme | |
DE1812613C (de) | Anordnung zur Halterung eines oder meh rerer supraleitfähiger Leiterstrange im Innern eines tiefstgekuhlten Kabels | |
AT256956B (de) | Supraleitende Energieübertragungsleitung | |
DE2626914A1 (de) | Supraleitendes kabel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KABELMETAL ELECTRO GMBH, 3000 HANNOVER, DE |
|
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F16L 7/00 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |