DE2706069A1

DE2706069A1 - Sicherheitsrohr zum verhindern des austritts des durch das rohr gefoerderten mediums durch leckstellen nach aussen

Info

Publication number: DE2706069A1
Application number: DE19772706069
Authority: DE
Inventors: Josef Bardenheier
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1977-02-12
Filing date: 1977-02-12
Publication date: 1978-08-17

Description

Sicherheitsrohr zum Verhindern des Austritts des durch das Rohr
geförderten Mediums durch Leckstellen nach außen.
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsrohr zum Verhindern des Austritts des durch das Rohr geförderten Mediums durch Leckstellen nach außen. Insbesondere ist dabei daran gedacht, das Sicherheitsrohr in solchen Klimaanlagen einzusetzen,in denen die Raumluft mit flüssigem Stickstoff gekühlt wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt.
In Klimaanlagen wird flüssiger Stickstoff als Kältemedium eingesetzt, um insbesondere an sehr heißen Tagen durch Spitzenlastdeckung die normalen Kälteaggregate zu entlasten. Ein derartiger Einsatz von flüssigem Stickstoff ermöglicht es, die Kühlanlage mit einer geringeren Leistung auszulegen, als an sich erforderlich ist, um auch an sehr heißen Tagen eine befriedigende Kühlwirkung zu erreichen. Hierbei wird bisher aus Sicherheitsgründen die Kälte des flüssigen Stickstoffs über einen zweiten Kühlkreislauf an die Raumluft abgegeben. Der zweite Kühlkreislauf ist erforderlich, damit bei einem eventuellen Leckwerden der stickstofführenden Leitungen der freiwerdende Stickstoff nicht in die Raumluft gelangen kann.
Der Investitionsaufwand für diesen zweiten Kühlkreislauf ist verhältnismäßig hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, auf den beschriebenen zweiten Kühlkreislauf in Klimaanlagen zu verzichten.
Es wurde nun gefunden, daß sich dies durch ein Sicherheitsrohr zum Verhindern des Austritts des durch das Rohr geförderten Mediums durch Leckstellen nach außen erfindungsgemäß durch ein Außenrohr und ein geripptes Innenrohr erreichen läßt, welches mit seinen Rippen an der Innenwand des Außenrohres anliegt.
Die Rippen verlaufen dabei vorzugsweise in achsialer Richtung, sie können aber auch spiralig verlaufen. Wenn das Sicherheitsrohr, wie es bei Klimaanlagen der Fall ist, der Wärmeübertragung dient, ist es von Vorteil, wenn das Rippenrohr dünnwandig und aus Kupfer oder Aluminium ausgeführt wird.
Zwischen dem Rippenrohr und dem Außenrohr werden infolge der Rippen Sicherheitsräume gebildet. Diese Sicherheitsräume können evakuiert und an ein Kontaktmanometer angeschlossen werden. Bei einem defekten Innen- oder Außenrohr steigt der Druck in den Sicherheitsräumen an und bewirkt ein Ansprechen des Kontaktmanometers. Bei Verwendung in einer Klimaanlage kann hierdurch bewirkt werden, daß das Magnetventil am Stickstoffvorratsbehälter geschlossen wird.
Der Einsatz des erfindungsgemäßen Sicherheitsrohres ist nicht auf Klimanalagen und auf die Förderung von flüssigem Stickstoff beschränkt. Es kann vielmehr überall da verwendet werden, wo mit einfachen Mitteln ein unkontrolliertes Austreten eines durch eine Rohrleitung geförderten Mediums verhindert werden soll. In den Sicherheitsräumen kann z.B. anstelle eines Vakuums auch ein Druck aufgebaut werden. Hierbei können die Sicherheitsräume sowohl mit einem gasförmigen als auch mit einem flüssigen Medium gefüllt werden. Da die Kosten für ein Kontaktmanometer vernachlässigbar gering sind, hängen die Kosten im wesentlichen von der Länge des verwendeten Rippenrohres, gewöhnlich aus Kupfer, ab. Diese Kosten sind vergleichsweise gering gegenüber den Kosten, die beispielsweise in Klimaanlagen für einen zweiten Kühlkreislauf erforderlich sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand der beigefügten Zeichnungen erläutert werden.
Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitsrohr, Fig. 2 die Anordnung des Sicherheitsrohres nach Fig. 1 in einer Klimaanlage.
Das in Fig. 1 dargestellte Sicherheitsrohr besteht aus einem Außenrohr 1 und einem gerippten Innenrohr 2 . Durch die Rippen 3 des Innenrohres 2 werden zwischen dem Innenrohr 2 und dem Außenrohr 1 Sicherheitsräume 4 gebildet. Am Ende der Leitung werden die Sicherheitsräume zusammengefaßt, auf einen Druck zwischen 60 und 600 mbar evakuiert und an ein Kontaktmanometer angeschlossen. Bei einem defekten Innen- oder Außenrohr steigt nun der Druck in den Sicherheitsräumen an und bewirkt ein Ansprechen des Kontaktmanometers.
Dieses bewirkt wiederum das Schließen des Magnetventils am Stickstoffvorratsbehälter.
Um einen guten Wärmeübergang zu erhalten, ist das Innenrohr 2 dünnwandig und besteht aus Kupfer. Für einen guten Wärmeübergang ist es ferner wichtig, daß die Rippen 3 fest an der Innenwand des Außenrohres 1 anliegen.
Fig. 2 zeigt in schematischer Form die Anordnung des Sicherheitsrohres nach Fig. 1 in einer Klimaanlage, in der die Raumluft mit flüssigem Stickstoff gekühlt wird. Die Anlage besteht im wesentlichen aus dem Klimaraum 5 und dem Wärmeaustauscher 6. Die abzukühlende Luft aus dem Klimaraum 5 wird durch die Leitung 7 abgezogen, mit etwas Frischluft aus der Leitung 8 vermischt und im Wärmeaustauscher 6 abgekühlt. Danach gelangt sie durch die Leitung 9 wieder in den Klimaraum 5. Die Abkühlung der Luft erfolgt durch flüssigen Stickstoff, der durch einen nicht gezeigten Vorratsbehälter über die Leitung 10 in den Wärmeaustauscher 6 gelangt.
Im Wärmeaustauscher 6 durchströmt der flüssige Stickstoff ein Sicherheitsrohr gemäß der Erfindung, verdampft dabei * Der verdampfte Stickstoff gelangt durch Leitung 11 ins Freie. An den Sicherheitsraum 4 des Sicherheitsrohres ist ein Kontaktmanometer 12 angeschlossen. Der Sicherheitsraum ist auf einen geringen Unterdruck evakuiert. Falls das Außenrohr 1 oder das Innenrohr 2 undicht wird, dringt Luft von außen oder Stickstoff von innen in den Sicherheitsraum 4 ein, wodurch das Vakuum abgebaut wird. Das Kontaktmanometer 12 spricht an und verhindert die weitere Zufuhr von flüssigen Stickstoff durch die Leitung 10.
* und wird bis auf Raumtemperatur erhitzt.
Das Ansprechen des Kontaktmanometers 12 erfolgt auch dann, wenn in den Sicherheitsräumen 4 statt eines Unterdrucks ein Überdruck aufrechterhalten wird. Wichtig ist lediglich, daß in den Sicherheitsräumen 4 ein wesentlich anderer Druck herrscht als im Innenrohr 2 und außerhalb des Außenrohres 1. Wenn mit einem Überdruck in den Sicherheitsräumen 4 gearbeitet wird, kann auch mit einem flüssigen Medium anstelle eines gasförmigen Mediums in den Sicherheitsräumen 4 gearbeitet werden. Ob mit Überdruck oder mit Unterdruck in den Sicherheitsräumen 4 gearbeitet wird, hängt vom jeweiligen Einzelfall ab. Der Flüssigkeit können Odorierungsmittel oder Farbstoffe zugemischt werden.
Der Einsatz des erfindungsgemäßen Sicherheitsrohres ist in Klimaanlagen besonders vorteilhaft, weil hierdurch ein separater zweiter Kühlkreislauf eingespart werden kann. Das Sicherheitsrohr kann jedoch in allen Fällen eingesetzt werden, in denen ein unkontrollierter Austritt des geförderten Mediums durch Leckstellen in der Rohrleitung verhindert werden soll. Dies ist z.B. bei sehr giftigen oder radioaktiven Gasen oder Flüssigkeiten der Fall. Auch dann, wenn z.B. öl durch reinzuhaltende Gewässer oder unbedingt vor Olverschmutzung zu sichernde Bodenschichten durch Rohre geführt wird, läßt sich das erfindungsgemäße Sicherheitsrohr mit Vorteil verwenden.

Claims

Ansprüche 6)Sicherheitsrohr zum Verhindern des Austritts des durch das Rohr geförderten Mediums durch Leckstellen nach außen, gekennzeichnet durch ein Außenrohr ( 1) und ein geripptes Innenrohr ( 2), welches mit seinen Rippen (3) an der Innenwand des Außenrohres (1) anliegt.
2. Sicherheitsrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (2) Rippen (3) in achsialer Richtung besitzt.
3. Sicherheitsrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (2) dünnwandig ist.
4. Sicherheitsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (2) aus Kupfer besteht.
5. Sicherheitsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sicherheitsräumen (4) zwischen Außenrohr (1) und Innenrohr (2) Unterdruck herrscht.
6. Sicherheitsrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsräume (4) an ein Kontaktmanometer (12) angeschlossen sind.
7.. Si:herheitsrohr nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sicherheitsräumen (4) zwischen Außenrohr (1) und Innenrohr (2) sich eine unter Überdruck stehende Flüssigkeit befindet.
8. Verwendung eines Sicherheitsrohres nach Anspruch 6 im Wärmeaustauscher einer Klimaanlage zur Übertragung der Wärme der abzukühlenden Luft auf verdampfenden, flüssigen Stickstoff im Sicherheitsrohr.