192578. lajstromszámú szabadalom • Hőszigetelő cső,különösen bányászati célokra
1 192 578 2 A találmány tárgya hőszigetelő cső, különösen bányászati célokra. A csővezetéken keresztül bányászható anyagok kitermelése során gyakran jelent problémát a csővezetéken szállított anyag és a környezet közötti hőmérséklet kiegyenlítődés, általában a szállított anyag lehűlése. Therm álvizes kutaknál a thermálvíz lehűlése a felszínig történő eljutása közben jelentősen lecsökkenti a hasznosítható hőenergia mennyiségét és fokozza a vízkő, valamint sólerakódást. A különféle szénhidrogének, különösen a kőolaj termelése során a réteghőmérsékletről történő lehűlés a kutakban parafinkiválást hozhat létre, ami a kút javítását igényli. Gőzbesajtolással történő másodlagos kőolajtermelésnél a gőz lehűlése csökkenti a hasznosítható hőenergia mennyiségét. A fenti problémák célszerűen a kutakban elhelyezett termelőcsövek hőszigetelésével oldhatók meg. Ezen termelőcsövekre kívülről és belülről egyaránt nyomás hat, amelynek értéke a mélységgel növekszik. Ilyen esetben porózus szigetelőanyagok nem használhatók, mert a pórusok jó hővezető folyadékkal telnek meg, a szilárd vagy plasztikus szigetelőanyagok pedig csak kis mértékben javítják a cső hővezetési ellenállását. Ismeretesek különféle próbálkozások a csövek hőszigetelésére, ezek kedvezőtlen jellemzője azonban, hogy egy részüknél a hőszigetelés jósága nem kielégítő, más részüknél pedig a felépítés rendkívül bonyolult és így előállításuk drága. A jelen találmány célja a fenti kedvezőtlen jellemzők kiküszöbölése által a kutakban, elhelyezett csövek jó hőszigetelése és egyszerű felépítése együtt legyen biztosítható. A jelen találmány feladata olyan cső kialakítása, amely egyszerű felépítése mellett rossz hővezető. A jelen találmány szerint a fenti feladatot olyan csővel oldj uk meg, mely külső csővel és belső csővel van kialakítva, mimellctt a külső cső a belső csőhöz a csövek végénél elrendezett összekötő elemmel, célszerűen összekötő tárcsával vagy átkötő híddal van csatlakoztatva, továbbá a belső cső körül az összekötő elemtől, ill. egymástól adott távolságra elhelyezett távtartó gyűrűk vannak elrendezve, amelyek távolsága a belső cső átmérőjének 20-50-szerese, és/vagy úgy van megválasztva, hogy a belső cső távtartó gyűrűk közötti szakaszainak karcsúsági tényezője 30-70. A találmány szerinti hőszigetelő cső egyik előnyös kiviteli alakjánál az összekötő elemben szeleptest és/vagy záródugó van elrendezve. A találmány szerinti hőszigetelő cső további előnyös kiviteli alakjánál a külső cső és a belső cső között réteges szigetelés van elrendezve. A találmány szerinti hőszigetelő cső további előnyös kiviteli alakjánál az összekötő elem átkötőhíd, amely külső horonnyal és belső horonnyal van kialakítva. A találmány szerinti hőszigetelő cső további előnyös kiviteli alakjánál a külső cső és a belső cső közötti tér nemesgázzal van feltöltve. ' A találmány szerinti hőszigetelő cső szerkezetét és működését a mellékelt rajzokon ábrázolt példakénti kiviteli alakok alapján részletesebben ismertetjük. A mellékelt rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti hőszigetelő cső összekötő tárcsával kialakított kiviteli alakjának részmetszete, a 2. ábra az 1. ábra szerinti kiviteli alak egyik részletének kinagyított metszete, míg a 3. ábra a találmány szerinti hőszigetelő cső átkötő híddal kialakított kiviteli alakjának részmetszete. Az 1. ábra szerinti kiviteli alak 1 karmantyút, 2 külső csövet, 3 belső csövet, 4 összekötő tárcsát, 5 távtartó gyűrűket, 6 réteges szigetelést és 7 rugalmas gyűrűt tartalmaz. A 2. ábrán látható, hogy a 2 külső cső és a 3 belső cső a 4 összekötő tárcsához célszerűen termikus kötéssel, hegesztéssel vagy forrasztással van csatlakoztatva. Az 1 karmantyú a 2 külső csövek meneteire van felcsavarva. A 6 réteges szigetelés 9 hőszigetelésből és 10 alumínium fóliából van kialakítva. A célszerűen hőálló, porózus anyagból készült 5 távtartó gyűrűk egymástól, ill a 4 összekötő tárcsától 1 távolságra vannak elrendezve. Az 1 távolságra elrendezett 5 távtartó gyűrűk célszerűen kemény, porózus, hőálló anyagból vannak kialakítva. Az I távolság úgy van megválasztva, hogy a kialakult csőszakaszok karcsúsági tényezője 30-70 legyen, ill. az 1 távolság a 3 belső cső átmérőjének 20-50-szerese. Az 5 távtartó gyűrűk és a 3 belső cső között 17 illeszkedési rés van a 3 belső cső keresztirányú hőtágulásának felvételére. Az 1 karmantyúban a tömítést és hőszigetelést biztosító 7 rugalmas gyűrű van elrendezve. A 3. ábra szerinti kiviteli alaknál a 3 belső cső és a 2 külső cső 11 átkötő híddal van összekötve. All átkötő hídban 12 külső horony és 13 belső horony van körbenfutóan kialakítva. A 11 átkötőhíd a 3 belső csőhöz és a 2 külső csőhöz 8 termikus kötéssel van csatlakoztatva. All átkötőhídban 15 szeleptest, ebben pedig 16 zárócsavar van elrendezve. A 3 belső cső folytatásaként a 11 átkötőhíd tartományában 18 távtartócső van elhelyezve, amely a mellette elhelyezkedő 3 belső csőtől 19 hosszirányú réssel van elválasztva. Az ugyancsak ábrázolt 4 összekötő tárcsában 14 záródugó van elrendezve. A találmány szerinti hőszigetelő cső üzemszerű használata során a 3 belső cső és a 2 külső cső között jelentős hőmérsékletkülönbség lép fel. Ez a 3 belső cső nagyobb mértékű hő tágulását idézi elő, aminek a 3 belső cső kihajlása lenne a következménye. Az 5 távtartó gyűrik azonban a működési hőmérséklet tartományában biztosítják a 3 belső cső centrális helyzetét, természetesen annak nagymértékű nyomó igénybevétele mellett. A 3. ábra szerinti megoldásnál az első igénybevétel során all átkötőhíd maradandó deformációja lehetséges, ezután viszont teljes lehűléskor a 3 belső cső konstans húzóigénybevételének van kitéve. Ezzel a megoldással, mivel a következő felmelegedés során a belső cső terhelése először megszűnik, majd ezután fordul át nyonóigény bevételre, a működési hőmérséklet-tartomány adott anyagminőség és geometriai méretek esetén megkétszerezhető. A 9 hőszigetelés közeiben elrendezett 10 alumínium fólia csökkenti a hősugárzás okozta veszteséget, valamint az esetleges áramlásos hőkiegyenlítést. A 14 záródugó a csövek közti tér átszellőzését szolgálja, a 15 szeleptest és a 16 zárócsavar pedig alkalmas arra, hogy a csövek közti teret vezetékre, tartályra vagy nyomásmérőhöz kapcsoljuk, így lehetséges a vákuumozás, a rossz hővezető, indifferens gázokkal történő feltöltés, illetve a tér feltöltöttségének időszakos ellenőrzése. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
