DE3225517C2 - Flexibles Fernwärme-Leitungsrohr mit Anschlußarmaturen als Abzweig- bzw. Hausanschlußschnorchel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein flexibles Fernwärme-Leitungsrohr mit korrosionsfreiem, einwärts glattwandigen medienführendem Innenrohr (4) aus Kunststoff und mit zwischen diesem und einem Hüllenrohr (11) angeordneten Einrichtungen (12, 13) für die Wärmedämmung und Abstandhaltung. Sie löst die Aufgabe, dieses besonders für den verbrauchernahen Endbereichsanschluß so auszubilden, daß es kostengünstig herstellbar und auf einfache Weise montierbar ist. Hierzu ist das Fernwärme-Leitungsrohr einschließlich endseitiger An schluß armaturen (7) in gebrauchsfertigen Standardlängen und mit im wesentlichen luftdichten Endbereichen ausgebildet.

Description

a) das Innenrohr (4) aus einem wärmebeständigen, gegenüber dem geführten Medium beständigen, flexiblen Kunststoff besteht, und seine Innenwand glatt, in seine Wandung eine Metalldrahtspirale (14) eingebettet und seine Außenwandfläche (24) dementsprechend gewellt ist.

b) als wärmedämmende Abstandhalter zwischen dem Inncarohr (4) und dem Hüllrohr (11) eine Rohrspirafc (13) oder mehrere Voüprcfü-lsc· lierspiralabschnitte (12) aus einem wärmebeständigen Kunststoff in den Wellentälern der Außenwandfläche (24) des Innenrohres angeordnet ist bzw. sind,

c) als innerer Teil der Anschlußarmaturen (7) an jedem Ende des Innenrohres (4) ein geringfügig erweiterter Muffenabschnitt (10) ausgebildet, darin ein Anschlußstutzen (5) aus korrosions- jo freiem, schweißbarem Metall angeordnet und dieser mit'-Ms wenigstens einer korrosionsfreien Breitbandschelle (9) und einer selbstnachstellenden Klemmschraube (19)testgelegt ist,

d) als äußerer Teil bei der Hauptleitungs-An- J5 schlußarmatur zum luft- und isuchtigkeitsdichten Abschluß des Rohrzwischenraums (18) eine flexible Manschette (8) mit ihrem inneren Ende direkt um den Endabschnitt des Hüllrohres (11) gelegt und mit ihrem äußeren Ende mittels einer Bandschelle (6) am Mittclabschnitt des Anschlußstutzens (5) befestigt ist, und bei der Hausanschlußarmatur das Hüllrohr (11) auf dem Innenrohr befestigt ist, und

e) das Fernwärme-Leitungsrohr einschließlich seiner beiden endseitigen Anschlußarmaturen (7) in gebrauchsfertigen Standardlängen ausgebildet ist.

2. Leitungsrohr mit Armaturen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (4) mit einer Druckbandage (23) umwickelt ist.

3. Leitungsrohr mit Armaturen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Isolierspiralabschnitte (12) annähernd so groß wie ihr Durchmesser und ihr gegenseitiger Abstand mehr als doppelt so groß ist.

4. Leitungsrohr mit Armaturen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoffe verwendet werden:

a) für das Innenrohr (4) Äthylen-Propylen-Rubber (EPR),

b) für die Isolierspiralabschnitle (12) vernetztes Polyäthylen (VPE) oder Hochdruck-Polyäthy- b5 len (HDPE), für die Rohrspirale (13) EPR oder VPE.

c) für die Manschette (8) Silikonkautschuk,

d) für die Metaildrahtspirale (14) im Innenrohr Bronze, verzinkter Stahl oder ein korrosionsfreier Federstahl, und

e) für den Innenrohr-Anschlußstutzen (5) und die Breitbandschellen (9) Edelstahl.

5. Leitungsrohr mit Armaturen nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr (11) so ausgebildet ist. daß ein Sand aus einer copolymerbeschichneten Metallfolie, z. B. Aluminiumfolie, mit einander überlappenden Längskanten zum Rohr geformt, und unmittelbar darüber ein Kunststoffmantel extrudiert ist.

6. Leitungsrohr mit Armaturen nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr (11) gewellt ausgebildet ist.

7. Leitungsrohr mit Armaturen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Anschlußarmatur (7) von einem Schrumpfschlauch (20) umschlossen ist. der sich am einen Ende bis über den Endabschnitt des Hüllrohres (11) und am ändern £«de bis über einen der Απτ*^α'υ^Γ ^7^ Woavtal zugeordneten Außenstutzen (15) der Versorgungsleitung bzw. Hausinstallation erstreck!.

Die Erfindung betrifft ein flexibles Fernwärme-Leitungsrohr mit Anschlußarmaturen, als Abzweig- bzw. Hausanschlußschnorchel einer Fernwärme-Hauptversorgungsleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In den Endbereichen von Fernwärme-Verteilungsnetzen, wo die Nenndurchmesser des Innenrohres beispielsweise 25 oder 32 rnm betragen, liegen die Aufwendungen für deren Fertigung und Montage bei Einsatz von sogenannten starren Systemen sehr hoch, obwohl gerade in diesen Endbereichen mit Betriebstemperaturen um 100⁰C und Betriebsdrücken um 6 bar die Wärme- und Druckbeanspruchungen der ! eitungen gegenüber denen der für maximal 130°C und 15 bar ausgelegten Hauptversorgungsleitungen relativ gering sind. Man ist daher schon vor längerer Zeit dazu übergegangen, zumindest für den Endverteilungsbereich einfach zu verlegende, flexible Fernwärme-Leitungsrohre verschiedener Art einzusetzen.

Ein flexibles wärmeisolierendes Leitungsrohr, das allerdings mehr für die Hauptversorgungsleitungen eingesetzt wird, ist aus dem Prospekt »FLEXWELL-Fernheizkabel« der Firma kabelmetal, April 1971 bekannt. Hierbei ist das flexible, korrosionsfreie, mediumführende Innenrohr ein Kupferwellrohr.

Dis dieses mit Abstand umgebende, flexible Hüllrohr ist ein Stahlwellrohr. Und die dazwischen angeordnete Wärmedämmung, die zugleich als Abstandhalter zwischen den beiden Rohren dient, ist eine vollständige Ausfüllung des Zwischenraumes mit Polyurethan-Hartschaum. Zu dem Fernheizkabel ist ein Abzweig angegeben, der aus einem mittels Flanschverbindung eingebauten Stahlrohr-T-Stück besteht, das durch eine teilbare Schutzhaube geschützt wird, welche mit Polyurethan wasserdicht und wärmeisolierend ausgeschäumt wird.

Zwar hat sich dieses Fernhäzkabel seit seiner Einführung vielfach bewährt, aber es eignet sich vom Aufbau und der Größe her vorwiegend für Hauptversorgungsleitungen. Die für die Rohre verwendeten metallischen Werkstoffe sind gegenüber Kunststoffen verhältnismäßig teuer, und der durchmessergleiche Abzweig mittels

Flanschverbindung erfordert einigen Aufwand.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein solches Fernwärme-Leitungsrohr als Abzweig- bzw. Hausanschlußschnorchel, mit endseitigen Anschlußarmaturen so auszubilden, das auf einfache Weise und aus kostengünstigen Werkstoffen herstellbar sowie an eine im Durchmesser größere Fernwärme-Hauptversorgungsleitung mit geringem Aufwand anschließbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dabei betreffen die einzelnen Merkmale das Innenrohr, die Abstandhalter, den inneren Teil der Anschlußarmaturen, deren äußeren Teil und den Schnorchel als Ganzes. Da die Technik der Schläuche und der flexiblen Rohre und auch die der wärmeisolierten Leitungsrohre weit entwickelt ist, sind einzelne Merkmale aus dem Kennzeichen an sich bekannt.

Die Ansprüche 2 und 3 betreffen Einzelheiten des Leitungsrohres (Druckbandage bzw. Isolierspiralabschnitte). Der Anspruch 4 betrifft die bei dem Leitungsrohr und den Armaturen bevorzugt verwendeten Werkstoffe. Die Ansprüche 5 und 6 betreffen die Ausbildung des Hüllrohres.

Schließlich betrifft der Anspruch 7 die Verwendung von Schrumpfschläuchen zum Außenabschluß der Armaturen.

Die Vorteile des neuen Fernwärme-Abzweig- bzw. Hausanschlußschnorchels liegen vor allem in der dadurch geschaffenen Möglichkeit seiner gegenüber allen bisher bekanntgewordenen Rohren ähnlicher Art wesentlich vereinfachten Montage. Dabei sind die Herstellungskosten des Schnorchels, der als Rohr mit den werkseitig angebrachten endseitigen Anschlußarmaturen in Standardlängen von beispielsweise 6. 8, 10 oder 15 Metern gefertigt wird, relativ gering, zumal er aus leicht zu verarbeitenden und auf dem Markt wohlfeil erhältlichen Werkstoffen gefertigt wird. Weitere Vorteile liegen in seiner guten Wärmedämmung, unter gleichzeitiger Abschottung seines Rohrzwischenraumes im Schadensfall, und in seiner dauerhaften Beständigkeit, wobei sich besondere Maßnahmen für den Korrosionsschutz erübrigen. Vorteile liegen auch ir: seiner hohen mechanischen Festigkeit, insbesondere Druck- und Querdruckfestigkeit sowie ausreichender Warmfestigkeit, die bei einer Betriebstemperatur um 100⁰C ausreichend ist für einen ständigen Betriebsdruck des wärmeführenden Mediums, z. B. Wasser von 6 bar. welcher durch werkseitige Druckprüfung bei 9 bar mit Sicherheit gewährleistet ist und einen Berstdruck von mehr als dem Doppelten des Betriebsdruckes erreicht.

Hierzu besteht das mediumführende Innenrohr aus einem wärmebeständigen, nahezu diffusionsfesten und gegenüber sauren oder basischen Flüssigkeiten wie Wasser beständigen flexiblen Kunststoff wie Athylen-Propylen-Rubber o. dgl., wobei dessen Innendruck-Festigkeit durch eine in die Wandung des Innenrohres eingebettete Metalldrahtspirale, eine dementsprechend spiralig gewellte Außenwand sowie vorzugsweise durch eine diese mit Vorspannung umfassende Druckbandage gewährleistet ist. Diese besteht vorzugsweise aus einem warmfesten Gewebeband, z. B. aus Glasseide, um auch bei ggf. überhöhter Temperatur ausreichende Warmdruck-Festigkeit zu gewährleisten. Zugleich hat dieses Fernwärme-Leitungsrohr die gewünschte hohe Wärmedämmung und Qwdruckfestigkeit _als Folge seines Aufbaues mit einem Hüllrohr und den da/wischen ungeordneten besonderen Li !richtungen für die Wärmedämmung und Absmndhaltung in Form von Isolierspiralabschnitten aus einem wärmebeständigen Kunststoff, beispielsweise einem vernetzten Polyäthylen oder einem Hochdruckpolyäthylen, die gut passend ausgebildet, und zumindest an der Innenrohroberfläche satt anliegend in gegenseitigen Abständen von mehr als dem 2fachen ihrer durchmessergleichen Länge im Rohrzwischenraum angeordnet sind, oder in Form einer der Wellung an der Umfangsfläche des Innenrohres im wesentlichen angepaßten Rohrspirale aus einem wärmebe-

ständigen Kunststoff, wie Äthylen-Propylen-Rubber oder einem vernetzten Polyäthylen. Eine solche im Rohrzwischenraum angeordnete Kunststoffrohrspirale bringt als weiteren Vorteil ihre Einsetzbarkeit für eine Leckortung mittels Spürgas mit sich.

Die Wirtschaftlichkeit des neuen Fernwärme-Leitungsrohres ergibt sich aus der grundsätzlichen Überlegung, daß. während die Hauptversorgungsleitungen bis zu 15 bar und 130⁰C Betriebsdruck bzw. -temperatur ausgelegt rnd dementsprechend kostenaufwendig sind, die für den besonderen Zweck der V'jdverteilung eines Fernwarmerohrieitungsnetzes. insbesondere für den Hausanschluß eingesetzten Leitungselemente wesentlich geringeren Beanspruchungen ausgesetzt sind, so daß sie mit geringerem Aufwand als die Hauptversorgungsleitungen erstellt werden können, die üblicherweise aus koaxialen Metall-, insbesondere Edelstahlrohren bestehen, deren Zwischenraum mit einer Schaumstoffisolierung ausgefüllt ist. Ein weiterer wesentlicher Faktor ist ihre werksmäßige Anfertigung i.i großen Stück-

jo zahlen und Standardiängen sowie ihre besonders einfache Montierbarkeit als Folge ihrer hohen Flexibilität und schnorchelartigen Ausbildung, welche es ermöglicht, »"twaige Längenabweichungen am Montageort problemlos zu kompensieren. Der zulässige Biegeradius

ja beträgt z. B. bei einem Nenndurchmesser des mediumführenden Innenrohres von 32 mm nur 15 cm. so daß jegliche Hindernisse sowohl außerhalb als auch innerhalb von Gebäuden umgangen werden, und d> Anschlüsse bei gleichzeitiger Kompensation von Überlängen ihres Standardmaßes gegenüber dem tatsächlichen Abstand der zu verbindenden Anschlüsse durch unwillkürliche Rohrkrümmungen unmittelbar erfolgen können, zumal die Biegekraft eines Fernwärmerohres der genannten Nennweite bei einem Biegeradius von 15 cm unter 10 kp bleibt.

Die Wärmedämmung des aus einem Elastomeren, wie Kunstgummi, bestehenden Rohres ist als Folge des relativ hohen Widerstandes gegen Wärmedurchgang von vornherein recht günstig, so daß anstelle der üblichen.

so kostenaufwendigen Schaumstoffwärmedämmung die mittels der vorgesehenen Abstandhalter und Wärmedämmeinrichtungen bewirkte Luftraumisolierung zwischen .'men- und Hüllrohr ausreichend ist.

Nachstehend ist die Erfindung unter Angabe weiterer Einzelheiten und Vorteile derselben anhand von in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Ir, der Zeichnung zeigt

Fig. t im Halblängsschnitt ein Stück einer vorkonfektionierten Fernwärmeleitung im Bereich ihres Haus-Mi anschlußencies,

Fig. 2 ebenfalls teilweise geschnitten den Ar.schluß des anderen Leitungsrohrendes an ein Hauptrohr und

F i g. 3 ähnlich wie F i g. 2 den Hauptrohranschluß einer anderen Ausführungsform des Fernwärme-Lei-

^5 tungsrohres.

In der Zeichnung smd nut 16 eine Fernwärme- Hiiuptversorgunpslcitung. mit 1 deren inediumführendes Inpcnrohr aus Metall, mit 2 deren Wärmedämmung vor-

zugsweise aus einem geschäumten Kunststoff z. B. Polyurethanschaum, und mit 3 deren ebenfalls aus Metall z. B. Stahl bestehendes Mantelrohr bezeichnet. Das für den Anschluß eines mit Fernwärme zu versorgenden Hauses o. dgl. an die Hauptversorgungsleitung 16 vorgesehene Fernwärmerohr besteht aus einem Innenrohr 4, das einschließlich endseitiger Anschlußarmatiiren 7 in gebrauchsfertigen Standardlängen mit im wesentlichen luftdichten Endebereichen ausgebildet, und unter Zwischenlage von wärmedämmenden Abstandhalter in Form von in Abständen angeordneten Isolierspiralen 12 aus Kunststoff oder einer Kunststoff-Rohrspirale 13 mit einem Hüllrohr 11 aus Kunststoff oder einer kunststoffbeschichteten Metallfolie feuchtigkeitsdicht umschlossen ist. Dieses Fernwärme-Leitungsrohr ist sehr flexibel, ii warm- und druckfest sowie durch geeignete Werkstoffauswahl, insbesondere für das Innenrohr 4, gegenüber chemischen Reaktionen z. B. durch saure oder basische Einschlüsse des darin geführten Wärmeiräget mediums, wie Wasser, beständig. Zur Gewährleistung seiner Druckfestigkeit ist in die Wandung des Innenrohres 4 eine Metalldrahtspirale 14, z. B. aus Bronze, einem verzinkten Stahl oder einem korrosionsfreien Federstahl einvulkanisiert. Seine Außenwandfläche 24 ist dementsprechend spiralig gewellt, die vorzugsweise mit einer Druckbandage 23 umwickelt ist. Diese besteht aus einem wärmebeständigen Gewebe z. B. aus Glasseide oder einem hochfesten Kunststoff. Die spiralig gewellte Außenwandfläche 24 des Innenrohres 4 trägt zu dessen Formstabilität und Qi.^rdruckfestigkeit bei, während die Innenfläche ungewellt glatt, somit besonders strömungsgünstig ist.

Wie besonders gut in F i g. 3 zu erkennen ist, sind als wärmedämmende Abstandhalter zwischen dem Innenrohr 4 und dem Hüllrohr 11 Vollprofil-Isolierspiralabschnitte 12 aus einem wärmebeständigen Kunststoff, beispielsweise einem vernetzten Polyäthylen angeordnet. Diese besitzen annähernd durchmessergleiche Länge und sind in Abständen voneinander angeordnet, welche mehr als das 2fache ihrer Länge betragen. Sie besitzen den Vorteil großer Stabilität und tragen zur Querdruckfestigkeit des Rohraufbaues bei. Da sie aus einem schlecht wärmeleitenden Material bestehen und nur wenig Berührung mit der Außenwandfläche 24 des Innenrohres bzw. dessen Druckbandage 23 haben und zugleich durch ihre Abschottungswirkung Konvektion im Rohrzwischenraum weitgehend unterbinden, bedingen sie im Zusammenwirken mit dem äußeren Hüllrohr 11 eine sehr gute Wärmedämmung in bezug auf das Innenrohr 4.

In der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist als wärmedämmende Abstandhalter zwischen dem Innenrohr 4 und dem Hüllrohr 11 eine der Wellung an der Außenwandfläche 24 des ersteren im wesentlichen angepaßte Rohrspirale 13 aus einem wärmebeständigen Kunststoff wie Äthylen-Propylen-Rubber oder einem vernetzten Polyäthylen angeordnet. Diese Kunststoff-Rohrspirale kann aus Gründen der besseren Wärmedämmung an den Enden geschlossen; oder mit vorzugsweise verschließbaren Öffnungen ausgebildet ω sein. Die endseitig offene Rohrspirale 13 ermöglicht es, die Dichtigkeit des Klemmenanschlusses des mediumführenden Innenrohres 4 und des Hüllrohres 11 auf einfache Weise vom Gebäudeanschluß aus optisch zu kontrollieren und äußere Schäden im Hüllrohr 11 mit Schnüffelgas, z. B. Helium, Frigen o& dgl. zu orten.

Als Teil der Anschlußarmaturen 7 ist an jedem Ende des Innenrohres 4 ein geringfügig erweiterter Muffenabschnitt 10 ausgebildet und darin ein vorzugsweise korrosionsfreier Innenrohr-Anschlußstul/en 5 aus schweißbarem Material z. B. Edelstahl oder auch einem einfachen Baustahl angeordnet. Dieser ist in dem betreffenden Muffcnabsdiniu 10 mittels wenigstens einer korrosionsfreien Breitbandschcllc 9 aus Metall, vorzugsweise Edelstahl mit einer selbstnaehstellenden Klemmschraube 19 festgelegt. Auf diese einfache Weise ist jedes Ende des neuen Fernwärmeleitungsrohres aus Kunststoff mit einem schweißbaren Anschlußende aus Metall für den dichten Anschluß des Innenrohres 4 versehen, das vorzugsweise korrosionsbeständig ausgebildet ist.

Wie in F i g. 2 und 3 gezeigt, ist die für den Anschluß an die Hauptversorgungsleitung 16 vorgesehene Anschlußarmatur 7 mit einer Manschette 8 aus einem beständigen, flexiblen Werkstoff, z. B. einem Silikonkautschuk oder dgl. ausgebildet, die den Rohrzwischenraum iS zwischen de;" !nnenrohr 4 und dem Hüllrohr 11 und einen die Breitbandschellen 9 umgebenden Raum 22 gegen außen, z. B. gegenüber der Schaumstoff-Wärmedämmung 2 der Hauptversorgungsleitung 16 umfänglich luft- und feuchtigkeitsdicht abschließt. Die Anschlußmanschette 8 ist mit ihrem inneren Ende dicht an den Endabschnitt des Hüllrohres 11 gelegt, und mit ihrem äußeren Ende mittels einer einfachen Bandschelle 6 außerhalb des Muffenabschnittes 10 des Innenrohres 4 an dessen Anschlußstutzen 5 befestigt, der über das Hüllrohr 11 vorragt.

Vorzugsweise sind die endseitigen Anschlußarmaturen 7 von je einem Schrumpfschlauch 20 umschlossen, der sich einerends gegebenenfalls über die Anschlußmanschette 8 bis über den Endabschnitt des Hüllrohres 11 erstreckt. An anderen Ende umschließt der Schrumpfschlauch einen der Armatur 7 im wesentlichen koaxial zugeordneten Außenstutzen 15 aus einem beständigen Kunststoff, z. B. Hochdruckpolyäthylen bzw. aus einem korrosionsfreien, lot- oder schweißbaren Metall z. B. Edelstahl. Auf diese Weise läßt sich das neue Fernwärme-Leitungsrohr an seinen beiden Enden auf einfache Weise druckfest und feuchtigkeitsdicht montieren, wobei zugleich auch die feuchtigkeits- und korrosionsfeste Umhüllung der Anschlußeinrichtungen sowie eine gegen außen dicht verschlossene Verbindung der Wärmedämmung der Hauptversorgungsleitung 16 mit dem wärmedämmenden Rohrzwischenraum der Verbindungsrohrleitung gewährleistet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Flexibles Fernwärme-Leitungsrohr mit AnschluBarniaturen. als Abzweig- bzw. Hausanschlußschnorchel einer Fernwärme-Hauptversorgungsleitung (16), mit einem flexiblen, korrosionsfreien, mediumführenden Innenrohr (4). einem dieses mit Abstand umgebenden, flexiblen Hüllrohr (11) und mit dazwischen angeordneten Einrichtungen (12, 13) für die Wärmedämmung bzw. Abstandhaltung, dadurch gekennzeichnet, daß