DE3532663A1

DE3532663A1 - Soft superinsulation which can be pressure-loaded

Info

Publication number: DE3532663A1
Application number: DE19853532663
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr Gerhold
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1985-09-13
Filing date: 1985-09-13
Publication date: 1987-03-26

Abstract

The invention relates to soft superinsulation which can be pressure-loaded and is at the same time used as a spacer between two surfaces which can be pressure-loaded, mutually crossing webs being provided in at least two layers with the interposition of a film. As a rule, costly spacers are used or stable contact columns are created in order to support the pressure force, in such a manner that the intersections of the mutually crossing webs of the individual layers are arranged one above the other. Such rigid structures are, however, not suitable for insulation between two sharply curved surfaces, for example in the case of a pipeline which is surrounded by a second pipe. The present invention describes soft superinsulation which can be pressure-loaded and has grid layers which are stiff in bending, the undesirable contact columns being avoided.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Superisolierung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to super insulation according to the preamble of claim 1.

Der erfindungsgemäße Grundgedanke einer früheren Patentanmeldung P 34 12 785.2 bestand darin, bei einer Superisolierung zwischen zwei druckbelast baren Flächen die Druckkraftabstützung mittels kreuzweise übereinandergelegte Stege vorzunehmen, so daß sich an den Kreuzungsstellen Kontaktsäulen bilden, die bei Belasstung in gewissem Ausmaß zusammengedrückt werden.The basic idea of the invention earlier patent application P 34 12 785.2 existed in super insulation between two pressure loads surfaces, the pressure force support by means of crosswise to make superimposed webs so that the Junction points form contact pillars, which are left in to some extent are squeezed.

Bei der genannten Patentanmeldung geht es hauptsächlich darum, stabile Kontaktsäulen zu schaffen, die einer starken Druckbe lastung standhalten. Derart starre Gebilde eignen sich aber nicht für Isolationen zwischen zwei stark gekrümmten Flächen, wie z.B. bei einer in ein zweites Rohr geschobenen Rohr leitung.The patent application mentioned is mainly about to create stable contact pillars that a strong Druckbe withstand the load. Such rigid structures are suitable not for insulation between two strongly curved surfaces, such as. with a tube pushed into a second tube management.

Aus der DE-PS 21 49 088 sind Zwischenschichten bekannt, die als Bandage aus einem geflochtenen Drahtnetz schraubenförmig um langgestreckte Kernelemente von natriumgekühlten Kern reaktoren gewickelt sind. Der in dieser Patentschrift be schriebene Isoliermantel ist weder vom Aufbau noch vom ver wendeten Material her als Isolation im kryogenen Bereich geeignet.From DE-PS 21 49 088 intermediate layers are known which as a bandage made of a braided wire mesh, helical around elongated core elements of sodium cooled core reactors are wound. The be in this patent Insulated jacket written is neither of the structure nor of ver used material as insulation in the cryogenic area suitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Superisolierung so zu gestalten, daß der gesamte Wärmedurchgang zwischen zwei auf verschiedenen Temperaturen gehaltenen Flächen, vorzugsweise Rohrleitungswänden, begrenzt und mäßige Druck kräfte zwischen den Flächen (z.B. in Folge des Eigenge wichtes einer Rohrleitung) weich abgefangen werden, d.h. daß merkliche Verformungen der Isolierung zulässig sind. Die Isolierung soll dabei einfach aufbringbar sein.The invention has for its object super insulation to be designed so that the total heat transfer between two surfaces kept at different temperatures, preferably pipeline walls, limited and moderate pressure forces between the surfaces (e.g. as a result of the inherent important of a pipeline), i.e. that noticeable deformations of the insulation are permissible. The insulation should be easy to apply.

Die Lösung der obigen Aufgabe erfolgt bei einer Superiso lierung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungs gemäß durch dessen kennzeichnenden Merkmale.The above problem is solved with a Superiso tion according to the preamble of claim 1 fiction according to its characteristic features.

Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungen der Erfindung.The subclaims characterize advantageous further developments and embodiments of the invention.

Die besonderen Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß neben der weichen Abstützung äußerer Druckkräfte der Wärme durchgang erniedrigt wird und die Superisolierung vor allem auf Rohrleitungen billiger aufgebracht werden kann, wobei ein durchaus möglicher Maschineneinsatz weitere Kosten senkung bedeuten würde.The particular advantages of the invention are that in addition to the soft support of external compressive forces of heat passage is lowered and the super insulation above all can be applied to pipelines cheaper, whereby a possible use of machinery further costs would mean lowering.

Im Gegensatz zur früheren Patentanmeldung P 34 12 785.2 sind bei der erfindungsgemäßen weichen druckbelastbaren Superisolierung die Kontaktsäulen unerwünscht. Dies wird dadurch erreicht, daß die einzelnen Gitterschichten unter Zwischenlegung einer reflektierenden Folie so versetzt über einander gelegt werden, daß die Kreuzungsstellen sich nicht zu Kontaktsäulen aufbauen können. Bei Nickelisolationen werden die Kreuzungsstellen in der Regel zufällige Lagen einnehmen. Wesentlich dabei ist, wie Versuche ergeben haben, die Ausformung der Gitter. Die tragenden Gitterstäbe sollen eine wellenartige Struktur besitzen und somit in ihrer Zahl begrenzter Berührungs möglichkeiten mit den reflektierenden Folien bieten sowie einen genügend großen Abstand der Folien untereinander sicherstellen. Die Gitterstruktur kann beispielsweise durch Querverbinder sichergestellt werden, so daß ein wickelbares Netz gebildet wird. In contrast to the earlier patent application P 34 12 785.2 are pressure-resistant in the soft according to the invention Super insulation the contact pillars undesirable. this will achieved in that the individual lattice layers under Intermediate placement of a reflective film so offset be placed on top of each other so that the crossing points are not to build up contact pillars. With nickel insulation the crossing points usually take random positions. As tests have shown, the essential thing here is the shape the grid. The supporting bars are designed to be wave-like Have structure and thus limited in their number of touches offer possibilities with the reflective foils as well as a ensure that the foils are sufficiently far apart. The lattice structure can, for example, by cross connectors be ensured so that a windable network is formed becomes.

Ein starkes Verdrillen der Filamente aus denen die gitter bildenden Stäbe 2 bestehen, ergibt eine hohe Biegefestigkeit der tragenden Gitterstäbe. Dies erhöht die mechanische Steifigkeit des Gitters, das Druckbelastungen bis annähernd Atmosphärendruck zuläßt. Die Wärmeleitfähigkeit der Gitter stäbe sollte selbstverständlich möglichst gering sein. Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele mittels der Fig. 1, 1a, 1b und 2, 2a, 2b erläutert.A strong twisting of the filaments from which the grid-forming rods 2 are made results in a high bending strength of the load-bearing grid rods. This increases the mechanical rigidity of the grid, which allows pressure loads up to approximately atmospheric pressure. The thermal conductivity of the bars should of course be as low as possible. The invention is explained using two exemplary embodiments with the aid of FIGS. 1, 1a, 1b and 2, 2a, 2b.

Fig. 1 zeigt schematisch in der Draufsicht die versetzte Anordnung der Kreuzungsflächen 1 der Stege 2 und die Zwischenlagen der Folien 3, 4, 5. Der Schnitt A-A durch die Gitterschichten 6, 7, 8 ist in der Fig. 1a dargestellt und zeigt deutlich den schichtweisen Aufbau mit den wellenartigen Stegen 2. Fig. 1 shows the staggered arrangement schematically in the plan view of the junction faces of the webs 1 and 2 the intermediate layers of the films 3, 4, 5. The section AA through the lattice layers 6 , 7 , 8 is shown in FIG. 1 a and clearly shows the layered structure with the wave-like webs 2 .

Da eine gewisse Elastizität der Superisolierung angestrebt wird, dürfen die Kreuzungsflächen 1 keine Kontaktsäulen bilden, wie sie in der Hauptanmeldung gefordert werden. Mehrere Wellen zwischen den Kreuzungsflächen 1 reduzieren die Berührungsflächen zwischen den Gitterschichten 6, 7, 8. Je weniger und kleiner die Berührungsflächen sind, umso wirksamer ist die Superisolierung. Der Schnitt B-B aus der Fig. 1 ist in Fig. 1b dargestellt.Since a certain elasticity of the superinsulation is sought, the crossing surfaces 1 must not form contact columns, as are required in the main application. Multiple waves between the intersection areas 1 reduce the contact areas between the grid layers 6 , 7 , 8 . The fewer and smaller the contact surfaces, the more effective the superinsulation. The section BB from FIG. 1 is shown in FIG. 1b.

Die Fig. 2 zeigt eine besonders günstige Ausführungsform mit rechteckigen Maschen, wobei als Aus gangsmaterial ein Glasfasergewebe TACONIC 7305 dient, dem einige Schuss 9- und Kettenfäden 10 entfernt wurden. Das so hergestellte Gitter ist gut biegsam und für mechanisches Aufwickeln auf Rohre mit kleinem Durchmesser gut geeignet. Beim Aufbringen der Lagen wird die Orientierung der läng lichen Gitters von Schicht zu Schicht 90° gedreht. . The Figure 2 shows a particularly favorable embodiment with rectangular meshes, using as starting material from a glass fiber fabric TACONIC 7305 is used, which some weft 9 - and warp yarns were located 10. The grid produced in this way is very flexible and is well suited for mechanical winding on small diameter pipes. When the layers are applied, the orientation of the elongated grid is rotated 90 ° from layer to layer.

Der Schnitt C-C aus der Fig. 2 ist in Fig. 2b dargestellt. Fig. 2a zeigt stark vergrößert den Ausschnitt D aus Fig. 2.The section CC from FIG. 2 is shown in FIG. 2b. FIG. 2a shows a greatly enlarged detail D from FIG. 2.

Claims

1. Weiche, druckbelastbare Superisolierung, die gleichzeitig als Distanzhalterung zwischen zwei druckbelastbaren Flächen dient, wobei sich kreuzende Stege in mindestens zwei Schichten unter Zwischenlage einer Folie vorge sehen sind, mit den Merkmalen1. Soft, pressure-resistant super insulation that works simultaneously as a spacer between two pressure-resistant Surfaces serves, with crossing webs in at least two layers with a film in between are seen with the characteristics

a) die Stege (2) sind je Schicht parallel angeordnet;a) the webs ( 2 ) are arranged in parallel per layer;

b) die Stege (2) sind von Schicht zu Schicht im Winkel zueinander verlaufend angeordnet;b) the webs ( 2 ) are arranged from layer to layer at an angle to one another;

gekennzeichnet durch die Merkmale:

c) die Stege (2) weisen eine wellenartige Struktur auf;
d) die Stege (2) sind kreuzweise zu Gitterschichten (6, 7, 8) aufgebracht;
- e) die benachbarten Gitterschichten (6, 7, 8) sind so versetzt übereinander gelegt, daß die Kreuzungs stellen (1) sich nicht zu Kontaktsäulen aufbauen können.
2. Weiche, druckbelastbare Superisolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (2) aus ver drillten Einzelfilamenten bestehen und geringe Wärme leitfähigkeit aufweisen.
3. Weiche, druckbelastbare Superisolierung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß steife und biegesteife Stege (2) vorhanden sind, die innerhalb einer Schicht (6, 7, 8) und/oder von Schicht zu Schicht miteinander kombiniert aufgebracht sind.
4. Weiche, druckbelastbare Superisolierung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (2) zu einem Gitter mit rechteckigen Gitter öffnungen bzw. zu einem Netz mit rechteckigen Maschen verbunden sind.

characterized by the features:

c) the webs ( 2 ) have a wave-like structure;
d) the webs ( 2 ) are applied crosswise to grid layers ( 6 , 7 , 8 );
- e) the adjacent lattice layers ( 6 , 7 , 8 ) are placed one above the other so that the crossing points ( 1 ) can not build up to contact columns.
2. Soft, pressure-resistant super insulation according to claim 1, characterized in that the webs ( 2 ) consist of twisted single filaments and have low thermal conductivity.
3. Soft, pressure-resistant super insulation according to claims 1 and 2, characterized in that rigid and rigid webs ( 2 ) are present, which are applied combined within a layer ( 6 , 7 , 8 ) and / or from layer to layer.
4. Soft, pressure-resistant super insulation according to claims 1 to 3, characterized in that the webs ( 2 ) are connected to a grid with rectangular grid openings or to a network with rectangular meshes.