FR2629563A1 - Method and device for heat-insulating a pipeline through which a heat-transfer fluid flows - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un procédé nouveau pour calorifuger une tuyauterie dans laquelle circule un fluide à haute température et à haute pression. The present invention relates to a new method for insulating a pipe in which a fluid at high temperature and at high pressure circulates.
Elle concerne également, à titre de produit industriel nouveau, une tuyauterie calorifugée selon ce procédé, et notamment une canalisation enterrée. It also relates, as a new industrial product, to heat-insulated piping according to this process, and in particular to a buried pipeline.
On connaît des canalisations calorifugées susceptibles d'etre enterrées. Tel est par exemple, le cas des tuyauteries qu'on utilise dans le chauffage urbain pour distribuer le fluide chauffé par une chaudière centrale. Ces tuyauteries sont couramment enterrées sur des distances de plusieurs kilomètres et présentent divers inconvénients. There are known thermally insulated pipes that can be buried. This is, for example, the case of pipes used in district heating to distribute the fluid heated by a central boiler. These pipes are commonly buried over distances of several kilometers and have various drawbacks.
Tout d'abord, leur calorifuge n'étant pas étanche, il est nécessaire de prévoir des visites d'entretien périodiques. First of all, their insulation is not waterproof, it is necessary to plan periodic maintenance visits.
On est donc amené à construire préalablement sur toute la longueur du réseau, un caniveau en béton, dans lequel sont logées les tuyauteries calorifugées. La présence de ce caniveau complique considérablement les travaux d'installation et en augmente le cout. Par ailleurs, l'organisation des visites périodiques grève aussi le budget d'exploitation.It is therefore necessary to build beforehand over the entire length of the network, a concrete gutter, in which the insulated pipes are housed. The presence of this channel considerably complicates the installation work and increases the cost. In addition, the organization of periodic visits also strikes the operating budget.
D'autre part, la nature des mousses isolantes parfois utilisées pour le calorifugeage de tuyauteries directement enfouies dans le sol et la façon dont elles sont solidarisées sur la paroi extérieure de chaque tuyau, interdisent leur utilisation à des températures élevées, par exemple supérieures à 2500 C. De telles températures, et les dilatations différentielles qui en résultent, détruiraient rapidement 1' isolation thermique. On the other hand, the nature of the insulating foams sometimes used for the insulation of pipes directly buried in the ground and the way in which they are joined to the outer wall of each pipe, prohibit their use at high temperatures, for example above 2500 C. Such temperatures, and the resulting differential expansions, would quickly destroy the thermal insulation.
On connait aussi par la demande de brevet français 8614342 déposée le 9 octobre 1986 au nom de la présente demanderesse, une canalisation calorifugée pour le transport d'un fluide caloporteur. Also known from French patent application 8614342 filed October 9, 1986 in the name of the present applicant, a heat-insulated pipe for the transport of a heat transfer fluid.
Ce dispositif prévoit entre le tube caloporteur et son enveloppe périphérique, des entretoises définissant une lah- d'air isolante. Toutefois ces entretoises fixes présentent en pratique deux inconvénients - d'une part la mise en place du tube caloporteur dans la gaine
est difficile, et ne peut pratiquement pas avoir lieu sur le
chantier
- d'autre part les frottements, grippages et autres points
durs nuisent au coulissement du tube caloporteur dans la
gaine par le jeu des dilatations.This device provides between the heat transfer tube and its peripheral envelope, spacers defining an insulating air lah-. However, these fixed spacers have in practice two drawbacks - on the one hand, the positioning of the heat transfer tube in the sheath
is difficult, and practically cannot take place on the
construction site
- on the other hand friction, seizures and other points
hards affect the sliding of the heat transfer tube in the
sheath by the game of dilations.
La présente invention a pour but d'eviter des incon
vénients, notamment pour des tuyauteries enterrées. Elle
poursuit alors un quadruple but
- Baisser le coût des réseaux, en supprimant les caniveaux de béton
- Baisser le coût d'entretien des réseaux, en assurant une
étanchéité complète de la gaine extérieure, et de l'envel
lope calorifuge, protégeant ainsi le tube caloporteur de
toute agression extérieure, en augmentant la fiabilité et
la durée de vie
- Diminuer les pertes calorifiques à l'exploitation
- Limiter les travaux annexes à la pose du réseau notamment
sur le chantier (simplifier la pose).The object of the present invention is to avoid inconveniences.
vénients, especially for buried pipes. She
then pursues a quadruple goal
- Lower the cost of networks, by removing the concrete gutters
- Lower the cost of network maintenance, by ensuring
complete sealing of the outer sheath, and of the jacket
heat-insulating lope, thus protecting the heat-transfer tube from
any external aggression, increasing reliability and
lifetime
- Reduce heat losses during operation
- Limit additional work to laying the network, in particular
on site (simplify installation).
Une canalisation calorifugée selon d'invention com
prend un tube caloporteur autour duquel se trouve une enve
loppe isolante, avec entre la périphérie cylindrique du tube
caloporteur et la paroi cylindrique interne de l'enveloppe
isolante, une lame d'air isolante, et elle est caractérisée
en ce que l'épaisseur de la lame d'air tubulaire est définie
par des moyens de roulement intercalés entre les deux parois
en regard, ce qui autorise les déplacements relatifs longitu
dinaux du tube caloporteur dans l'enveloppe extérieure.A heat-insulated pipe according to invention
takes a heat pipe around which there is an envelope
insulating jacket, with between the cylindrical periphery of the tube
heat carrier and the inner cylindrical wall of the enclosure
insulating, an insulating air gap, and it is characterized
in that the thickness of the tubular air space is defined
by rolling means interposed between the two walls
opposite, which authorizes relative displacements longitu
drains of the heat transfer tube in the outer casing.
Suivant une autre caractéristique de l'invention
les moyens de roulement longitudinaux et de centrage ainsi que
des anneaux sont situés autour du tube, dans la lame d'air sur
au moins une partie de la longueur du tube caloporteur.According to another characteristic of the invention
the longitudinal and centering rolling means as well as
rings are located around the tube, in the air gap on
at least part of the length of the heat transfer tube.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les
moyens de centrage et de roulement sont solidaires de la paroi
interne de l'enveloppe.According to another characteristic of the invention, the
centering and rolling means are integral with the wall
internal envelope.
Le procédé selon l'invention pour le calorifugeage et
la mise en place d'une canalisation calorifugée selon 1' in-
vention est caractérisé en ce qu'il comporte principalement
des phases de préfabrication en atelier, permettant une par
faite fiabilité de mise en oeuvre.The process according to the invention for thermal insulation and
the installation of a thermally insulated pipe according to the
vention is characterized in that it mainly comprises
prefabrication phases in the workshop, allowing one per
made reliability of implementation.
En particulier, l'invention permet d'effectuer la mise en place du tube caloporteur intérieur en le présentant dans la gaine isolante par une extrémité de celle-ci, et en l'y introduisant par coulissement longitudinal. Cette opération est rendue possible malgré le poids des éléments en présence, grâce au fonctionnement des moyens de roulement qui supportent le tube intérieur tout en lui permettant d'avancer librement. On comprend qu'une telle opération puisse avoir lieu sur le chantier, sans nécessiter 1' emploi de moyens de manutention lourds. In particular, the invention makes it possible to place the internal coolant tube by presenting it in the insulating sheath by one end of the latter, and by introducing it by longitudinal sliding. This operation is made possible despite the weight of the elements present, thanks to the operation of the rolling means which support the inner tube while allowing it to move freely. It is understood that such an operation can take place on the site, without requiring the use of heavy handling means.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention et les avantages qu'elle est susceptible de prouver. The appended drawing, given by way of nonlimiting example, will allow a better understanding of the invention and the advantages which it is capable of proving.
Figure 1 est une vue en perspective avec coupes partielle d'une canalisation calorifugée selon II invention. Figure 1 is a perspective view with partial sections of an insulated pipe according to II invention.
Figure 2 en est une coupe transversale. Figure 2 is a cross section.
Figure 3 est une coupe longitudinale suivant III-III (Figure 1), au niveau d'un anneau pour le raccordement bout à bout étanche de deux tronçons de la gaine du revêtement isolant. Figure 3 is a longitudinal section along III-III (Figure 1), at a ring for the tight butt connection of two sections of the sheath of the insulating coating.
Figure 4 est une perspective partielle montrant un élement de roulement dans un tronçon de la gaine isolante. Figure 4 is a partial perspective showing a rolling element in a section of the insulating sheath.
Figure 5 montre un mode de réalisation possible d'un moyeh de roulement à bille. Figure 5 shows a possible embodiment of a ball bearing hub.
Figure 6 est une coupe suivant VI-VI (Figure 8) montrant la bille en position d'enfoncement partiel. Figure 6 is a section along VI-VI (Figure 8) showing the ball in the partial driving position.
Figure 7 est une coupe analogue pour une autre variante d'un moyen de roulement à bille. Figure 7 is a similar section for another variant of a ball bearing means.
Figure 8 illustre un manchon intérieur de la gaine isolante où les moyens de roulement sont des billes, comme déjà schématisé sur la Figure 2. FIG. 8 illustrates an inner sleeve of the insulating sheath where the rolling means are balls, as already shown diagrammatically in FIG. 2.
Figure 9 illustre un manchon intérieur de la gaine isolante où les moyens de roulement sont des chariots à galets, comme déjà schématisé sur les Figures 1, 3 et 4. FIG. 9 illustrates an inner sleeve of the insulating sheath where the rolling means are roller carriages, as already shown diagrammatically in FIGS. 1, 3 and 4.
On a représenté sur les dessins un tube caloporteur 1 dans lequel peut circuler un fluide, chaud ou froid, gazeux ou liquide. Autour de ce tube (1) est disposé un revêtement isolant (2), constitué par exemple par des sacs de tissus de verre remplis de billes de verre, ou par un sandwich en laine de roche ou équivalent, et mousse organique, époxy, polyuréthane silicone ou autres. Entre la périphérie cylindrique (3) du tube (1) et la paroi cylindrique interne (4) du revetement isolant (2), reste défini un intervalle libre qui se présente sous la forme d'une lame d'air (5) grâce à laquelle reste possible un déplacement relatif du tube (1), dans le revêtement (2) par coulissement relatif. Pour cela, des moyens de roulement dans le sens longitudinal sont prévus, par exemple dans des anneaux ou manchons (6) disposés autour du tube (1) pour porter sur sa périphérie (3).Ces moyens de roulement peuvent être à galets (Figures 1, 3, 4, 9) ou à bille (Figures 2, 5, 6, 7, 8). There is shown in the drawings a heat transfer tube 1 in which a fluid, hot or cold, gaseous or liquid, can circulate. Around this tube (1) is arranged an insulating coating (2), constituted for example by bags of glass fabrics filled with glass beads, or by a rock wool sandwich or equivalent, and organic foam, epoxy, polyurethane silicone or others. Between the cylindrical periphery (3) of the tube (1) and the internal cylindrical wall (4) of the insulating coating (2), a free interval remains defined which is in the form of an air space (5) thanks to which remains possible relative movement of the tube (1) in the coating (2) by relative sliding. For this, rolling means in the longitudinal direction are provided, for example in rings or sleeves (6) arranged around the tube (1) to bear on its periphery (3). These rolling means can be with rollers (Figures 1, 3, 4, 9) or ball (Figures 2, 5, 6, 7, 8).
L'ensemble isolant (2) comporte trois parties - une première partie intérieure tubulaire (7) autour du
tube caloporteur (1), - une seconde partie extérieure (8) constitué par un tube
étanche en matière plastique, - une troisième partie constituée par l'isolant thermique
proprement dit, comprenant par exemple des billes de ver
re stockées et bloquées dans et autour des sacs en tissu
de verre dans l'espace défini entre les gaines (7) et (8)
précédemment définies.The insulating assembly (2) has three parts - a first tubular inner part (7) around the
heat transfer tube (1), - a second external part (8) constituted by a tube
watertight in plastic, - a third part consisting of thermal insulation
proper, including for example worm balls
re stored and blocked in and around cloth bags
of glass in the space defined between the sheaths (7) and (8)
previously defined.
Les tubes précalorifugés sont munis de l' enveloppe isolante sur leur plus grande partie jusqu'aux manchons (6) se trouvant à chacune de leurs extrémités. Les soudures de raccordement de deux tubes ou parties du collecteur étant exécutées, il suffit de raccorder les deux extrémités de l'enveloppe isolante d'abord au niveau de la gaine tubulaire (7), en recouvrement sur les manchons d' extrémité (6) par deux coquilles fermées par clipsage, puis au niveau de la gaine extérieure étanche (8) en recouvrement sur les deux gaines d'extrémités par manchon thermosoudé, enfin en reconstituant l'isolant proprement dit, par injection de billes de verre au moyen d'un orifice aménagé à cet effet sur le manchon extérieur de raccordement, et rebouché par thermosoudage ou par mise en place de deux demi-coquilles en laine de roche ou similaire, avec complément ou non par injection de mousse isolante polyuréthane par exemple. The pre-insulated tubes are provided with the insulating jacket over their major part up to the sleeves (6) located at each of their ends. The welds for connecting two tubes or parts of the manifold being carried out, it is sufficient to connect the two ends of the insulating jacket first at the level of the tubular sheath (7), overlapping on the end sleeves (6). by two shells closed by clipping, then at the level of the waterproof outer sheath (8) overlapping on the two end sheaths by heat-sealed sleeve, finally by reconstituting the insulation proper, by injection of glass beads by means of an orifice fitted for this purpose on the outer connection sleeve, and capped by heat-sealing or by placing two half-shells in rock wool or the like, with or without complement by injecting polyurethane insulating foam for example.
Dans l'exemple des Figures 1, 3, 4, 9, les moyens de roulement sont constitués par des chariots 9 répartis autour du tube 1. In the example of Figures 1, 3, 4, 9, the rolling means consist of carriages 9 distributed around the tube 1.
Chaque chariot 9 comprend un bâti 10 à section en U à l'intérieur duquel sont fixés les axes 1*1 de galets 12. Le dos du bâti 10 est fixé, par exemple par soudage, sur la paroi cylindrique interne 4 du revêtement isolant 2, ou sur la paroi cylindrique interne d'un manchon du raccordement 6. Each carriage 9 comprises a frame 10 with a U-section inside which are fixed the axes 1 * 1 of rollers 12. The back of the frame 10 is fixed, for example by welding, to the internal cylindrical wall 4 of the insulating coating 2 , or on the internal cylindrical wall of a sleeve of the connection 6.
Les chariots de roulement et de centrage 9 peuvent etre au nombre de quatre répartis à 90D autour d' une mêmesection du tube 1 (Figure 3) ou bien au nombre de trois répartis à 120Q autour du tube (Figures 1, 4, 9). The rolling and centering carriages 9 may be four distributed at 90D around the same section of the tube 1 (Figure 3) or three in number distributed at 120Q around the tube (Figures 1, 4, 9).
Dans l'exemple des Figures 2, 5, 6, 7, 8, les moyens de roulement et de centrage 14 comportent chacun une bille d'appui 13. Cette dernière peut entre - ou bien sertie dans un siège annulaire fixe sphérique 15
où son centre géométrique 16 est maintenu fixe alors qu'
elle peut tourner librement dans toutes les directions
(cas de la variante de la Figure 7) - ou bien placée sous l'ouverture sphérique 16 d'un siège
creux fixe 17, avec un ressort de poussée 18 qui la rap
pelle élastiquement contre la périphérie de cette ouver
ture 16 (cas de la variante des Figures 5 et 6).In the example of Figures 2, 5, 6, 7, 8, the rolling and centering means 14 each comprise a support ball 13. The latter can be between - or else crimped in a spherical fixed annular seat 15
where its geometric center 16 is kept fixed while
it can rotate freely in all directions
(case of the variant of Figure 7) - or placed under the spherical opening 16 of a seat
fixed hollow 17, with a push spring 18 which raps it
shovel elastically against the periphery of this open
Figure 16 (case of the variant of Figures 5 and 6).
La bille 13 peut rouler directement sur la paroi du tube 1 (Figures 5 et 6), ou bien sur celle d'un collier ou de demi-coquilles 18 rapportés autour du tube 1 (Figure 2). The ball 13 can roll directly on the wall of the tube 1 (Figures 5 and 6), or on that of a collar or half-shells 18 attached around the tube 1 (Figure 2).
Bien entendu, les moyens de roulement 9, 14 pourraient aussi être fixés sur la périphérie du tube caloporteur 1 pour rouler dans l'intérieur 4 de la gaine isolante 2. Cette fixation pourrait etre assurée - par exemple par soudage direct sur le tube 1 - ou,mieux, par soudage sur des colliers 18 à serrer de
loin en loin autour du tube 1. Of course, the rolling means 9, 14 could also be fixed on the periphery of the heat-transfer tube 1 to roll in the interior 4 of the insulating sheath 2. This fixing could be ensured - for example by direct welding on the tube 1 - or, better, by welding on clamps 18 to be tightened
far and far around the tube 1.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8804641A FR2629563A1 (en) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | Method and device for heat-insulating a pipeline through which a heat-transfer fluid flows |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8804641A FR2629563A1 (en) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | Method and device for heat-insulating a pipeline through which a heat-transfer fluid flows |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2629563A1 true FR2629563A1 (en) | 1989-10-06 |
Family
ID=9365095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8804641A Pending FR2629563A1 (en) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | Method and device for heat-insulating a pipeline through which a heat-transfer fluid flows |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2629563A1 (en) |
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