RU81791U1 - HEATED PIPE FOR HEATING AND / OR WATER SUPPLY SYSTEMS FOR BUILDINGS AND STRUCTURES - Google Patents

Abstract

Предлагаемое техническое решение относится к области конструкций трубопроводов, используемых с минимально возможными теплопотерями, как для систем отопления и водоснабжения (горячего и холодного) зданий и сооружений, так и непосредственно для разводки внутри помещений, в частности, бесканальной, встроенной в панели или стены.The proposed technical solution relates to the field of pipeline structures used with the lowest possible heat loss, both for heating and water supply (hot and cold) of buildings and structures, and directly for indoor wiring, in particular, channel-free, built-in panel or wall.

Задачей является повышение гибкости трубы без повреждения ее изоляционных слоев и предотвращения излома цилиндрического канала, обеспечение надежности и долговечности теплоизолированной напорной трубы при использовании ее длинномерных отрезков в системах отопления или горячего и холодного водоснабжения зданий и сооружений за счет снижения внутренних напряжений при использовании ее для изменяющихся во времени температурных режимов работы.The objective is to increase the flexibility of the pipe without damaging its insulating layers and preventing fracture of the cylindrical channel, ensuring the reliability and durability of the insulated pressure pipe when using its long sections in heating systems or hot and cold water supply of buildings and structures by reducing internal stresses when used for varying time temperature conditions.

Достигается это тем, что теплоизолированная труба для систем отопления и/или водоснабжения зданий и сооружений содержит образующий цилиндрический канал внутренний слой которого - из полиэтилена повышенной термостойкости, окружающие его один или два слоя - из сшитого пенополиэтилена или термостойкого вспененного каучука, и охватывающую их оболочку из одного-трех слоев несшитого пенополиэтилена. пенополиэтилена, при этом оболочка выполнена гофрированной. Кроме того, между одним из слоев из сшитого пенополиэтилена и одним из слоев несшитого пенополиэтилена может быть размещен слой металлической фольги. Теплоизолированная труба может быть снабжена, по меньшей мере, одним дополнительным изолированным от основного цилиндрическим каналом из того же материала для подачи теплоносителя с температурой, отличной от температуры теплоносителя в основном канале, при этом продольные оси каналов взаимно параллельны или расположены по винтовой линии, а сами каналы изолированы друг от друга сшитым пенополиэтиленом или термостойким вспененным каучуком. Теплоизолированная труба может быть снабжена размещенным под слоем из сшитого пенополиэтилена или термостойкого вспененного каучука греющим кабелем, предпочтительно контактирующим с внешней поверхностью канала и имеющим диаметр, меньший диаметра канала. 4 п.ф-лы, 1 нз. п.ф-лы.This is achieved by the fact that the heat-insulated pipe for heating and / or water supply of buildings and structures contains a cylindrical channel forming the inner layer of which is made of high-temperature resistant polyethylene, one or two layers surrounding it are made of cross-linked polyethylene foam or heat-resistant foam rubber, and the shell of one to three layers of non-cross-linked polyethylene foam. polyethylene foam, while the shell is made corrugated. In addition, a layer of metal foil can be placed between one of the layers of cross-linked polyethylene foam and one of the layers of non-cross-linked polyethylene foam. The heat-insulated pipe can be equipped with at least one additional cylindrical channel isolated from the main channel of the same material for supplying a heat carrier with a temperature different from the temperature of the heat carrier in the main channel, while the longitudinal axis of the channels are mutually parallel or located along a helical line, and the channels are isolated from each other by cross-linked polyethylene foam or heat-resistant foamed rubber. The heat-insulated pipe may be provided with a heating cable placed under a layer of cross-linked polyethylene foam or heat-resistant foam rubber, preferably in contact with the outer surface of the channel and having a diameter smaller than the diameter of the channel. 4 p. Fs, 1 nz. P. f-ly.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области конструкций трубопроводов, используемых с минимально возможными теплопотерями, как для систем отопления и водоснабжения (горячего и холодного) зданий и сооружений, так и непосредственно для разводки внутри помещений, в частности, бесканальной, встроенной в панели или стены.The proposed technical solution relates to the field of pipeline structures used with the lowest possible heat loss, both for heating and water supply (hot and cold) of buildings and structures, and directly for indoor wiring, in particular, channel-free, built-in panel or wall.

Известна многослойная труба, содержащая, по меньшей мере, одну трубу и по меньшей мере один пористый слой, расположенный снаружи и окружающий трубу, при этом труба имеет кольцевую жесткость выше, чем кольцевая жесткость пористого слоя, а в качестве трубы использована металлическая труба с полимерным покрытием на ее внутренней и наружной поверхностях, а продольное сжатие или продольное растяжение пористого слоя при изгибе трубы на величину не менее пяти ее наружных диаметров составляет 0,1-20,0% от наружного диаметра трубы, упомянутый пористый слой выполнен из вспененного полиэтилена толщиной 4-20 мм и плотностью 100-500 кг/м³, или упомянутый пористый слой выполнен из по меньшей мере двух вспененных слоев полиэтилена толщиной каждого вспененного слоя 2-5 мм и плотностью каждого вспененного слоя, уменьшающейся в направлении от наружной поверхности металлической трубы, или упомянутый пористый слой выполнен из трех вспененных слоев толщиной каждого вспененного слоя 2-5 мм и плотностью вспененного слоя, расположенного ближе к металлической поверхности трубы, 400-500 кг/м³, плотностью вспененного слоя, расположенного посередине между вспененными слоями, 300-400 кг/м³, плотностью вспененного слоя, Known multilayer pipe containing at least one pipe and at least one porous layer located outside and surrounding the pipe, the pipe has an annular stiffness higher than the annular stiffness of the porous layer, and a metal pipe with a polymer coating is used as the pipe on its inner and outer surfaces, and longitudinal compression or longitudinal tension of the porous layer when bending the pipe by at least five of its outer diameters is 0.1-20.0% of the outer diameter of the pipe, said porosity th layer is made of polyethylene foam of 4-20 mm and a density of 100-500 kg / m ^3, or said porous layer is made of at least two layers of expanded polyethylene foam thickness of each layer of 2-5 mm and a density of each of the foam layer, in decreasing direction from the outer surface of the metal pipe, or the aforementioned porous layer is made of three foam layers with a thickness of each foam layer of 2-5 mm and a density of the foam layer located closer to the metal surface of the pipe, 400-500 kg / m ³ , density of sun a foam layer located in the middle between the foam layers, 300-400 kg / m ³ , the density of the foam layer,

расположенного дальше от металлической поверхности трубы, 100-200 кг/м³, или куда введен защитный слой, расположенный на наружной поверхности упомянутого пористого слоя (RU №2182868, 2002 г.).located further from the metal surface of the pipe, 100-200 kg / m ³ , or where a protective layer is introduced, located on the outer surface of the aforementioned porous layer (RU No. 2182868, 2002).

Известная конструкция трубы недостаточно надежна и некоррозионностойка, недолговечна при использовании ее в системах, имеющих непрямолинейную систему трубопроводов, в частности, в стенах зданий и сооружений и т.п. из-за наличия значительных остаточных внутренних напряжений в слоях, возникающих, в основном, при изготовлении из-за разности температурных деформаций и при изгибе ее в соответствии с заданной конфигурацией.The known pipe design is not reliable enough and non-corrosion resistant, short-lived when used in systems having an indirect pipe system, in particular, in the walls of buildings and structures, etc. due to the presence of significant residual internal stresses in the layers that occur mainly during manufacture due to the difference in temperature deformations and when it is bent in accordance with a given configuration.

Известна теплоизолированная труба для систем отопления и/или водоснабжения зданий и сооружений, содержащая внутренний слой из полиэтилена низкого или высокого давления и нанесенный на него соэкструзией второй слой толщиной 7,5-15 мм из пенополиэтилена, совместно радиационно сшитые путем воздействия при дозе облучения 8-12 Мрад пучка электронов с энергией 5,0-10,0 МэВ и мощностью 50 кВт, нанесенный на поверхность второго слоя обертыванием листом радиационно несшитого пенополиэтилена в 1-4 слоя или нанесенную навивкой по винтовой линии ленту из него с перекрытием ее кромок не менее чем на 1/10 ее ширины, поверх которого расположена полиэтиленовая оболочка с поперечными гофрами, контактирующими по внутренней поверхности меньшего диаметра с поверхностью, образованной несшитым полиэтиленом. При этом лист радиационно несшитого пенополиэтилена, обертывающий второй слой, продольно проклеен или сварен, по крайней мере, по наружной и/или внутренней кромке. Кроме того, лента радиационно несшитого пенополиэтилена навита на второй слой трубы с дополнительно послойно двух-четырехзаходно навитыми, предпочтительно одновременно, указанными лентами, а расположенные по винтовой линии кромки ленты, по крайней мере последнего ее слоя, сварены или проклеены (RU №227656, 20.05.2006).Known heat-insulated pipe for heating and / or water supply of buildings and structures, containing an inner layer of low or high pressure polyethylene and applied to it by coextrusion, a second layer of a thickness of 7.5-15 mm from polyethylene foam, jointly crosslinked by exposure at a dose of 8- 12 Mrad of an electron beam with an energy of 5.0-10.0 MeV and a power of 50 kW, deposited on the surface of the second layer by wrapping a sheet of radiation-free cross-linked polyethylene foam in 1-4 layers or a tape made of n it with the overlapping of its edges at least 1/10 of its width, over which there is a polyethylene shell with transverse corrugations in contact on the inner surface of a smaller diameter with the surface formed by cross-linked polyethylene. In this case, a sheet of radiation-free crosslinked polyethylene foam wrapping the second layer is longitudinally glued or welded, at least along the outer and / or inner edge. In addition, the tape of radiation-free cross-linked polyethylene foam is wound onto the second layer of the pipe with two-to four-way additionally wound, preferably simultaneously taped, tapes, and the edges of the tape located at least on the last layer of it are welded or glued (RU No. 227656, 20.05 .2006).

Наиболее близкой из известных является теплоизолированная труба для систем отопления и/или водоснабжения зданий и сооружений, содержащая образующий цилиндрический канал внутренний слой из полиэтилена повышенной термостойкости, окружающие его один или два слоя из сшитого пенополиэтилена или термостойкого вспененного каучука, и охватывающую их оболочку из одного-трех слоев несшитого пенополиэтилена (RU №2326291, С1, 10.06.2008).The closest known one is a thermally insulated pipe for heating and / or water supply of buildings and structures, containing an inner layer of high-temperature-resistant polyethylene forming a cylindrical channel, one or two layers of cross-linked polyethylene foam or heat-resistant foam rubber surrounding it, and a shell of one three layers of non-cross-linked polyethylene foam (RU No. 2226291, C1, 10.06.2008).

Данное техническое решение является дальнейшим развитием указанного выше решения, дополненного некоторыми рассмотренными далее конструктивными особенностями.This technical solution is a further development of the above solution, supplemented by some design features discussed below.

Задачей данного технического решения является повышение гибкости трубы без повреждения ее изоляционных слоев и предотвращения излома цилиндрического канала, обеспечение надежности и долговечности теплоизолированной напорной трубы при использовании ее длинномерных отрезков в системах отопления или горячего и холодного водоснабжения зданий и сооружений за счет снижения внутренних напряжений при использовании ее для изменяющихся во времени температурных режимов работы.The objective of this technical solution is to increase the flexibility of the pipe without damaging its insulating layers and preventing fracture of the cylindrical channel, ensuring the reliability and durability of the insulated pressure pipe when using its long sections in heating systems or hot and cold water supply of buildings and structures by reducing internal stresses when using it for time-varying temperature conditions.

Достигается это тем, что теплоизолированная труба для систем отопления и/или водоснабжения зданий и сооружений содержит образующий цилиндрический канал, внутренний слой которого - из полиэтилена повышенной термостойкости, окружающие его один или два слоя - из сшитого пенополиэтилена или термостойкого вспененного каучука, и охватывающую их оболочку из одного-трех слоев несшитого пенополиэтилена, при этом оболочка выполнена гофрированной. Кроме того, между одним из слоев из сшитого пенополиэтилена и одним из слоев несшитого пенополиэтилена может быть размещен слой металлической фольги. Теплоизолированная труба может быть снабжена, по меньшей мере, одним дополнительным, изолированным от основного, цилиндрическим каналом из того же материала для подачи теплоносителя с температурой This is achieved by the fact that the heat-insulated pipe for heating and / or water supply of buildings and structures contains a cylindrical channel, the inner layer of which is made of high-temperature-resistant polyethylene, one or two layers surrounding it are made of cross-linked polyethylene foam or heat-resistant foam rubber, and the jacket covering them from one to three layers of non-cross-linked polyethylene foam, while the shell is made corrugated. In addition, a layer of metal foil can be placed between one of the layers of cross-linked polyethylene foam and one of the layers of non-cross-linked polyethylene foam. The heat-insulated pipe may be provided with at least one additional, cylindrical channel isolated from the main channel of the same material for supplying a coolant with a temperature

отличной от температуры теплоносителя в основном канале, при этом продольные оси каналов взаимно параллельны или расположены по винтовой линии, а сами каналы изолированы друг от друга сшитым пенополиэтиленом или термостойким вспененным каучуком. Теплоизолированная труба может быть снабжена размещенным под слоем из сшитого пенополиэтилена или термостойкого вспененного каучука греющим кабелем, предпочтительно контактирующим с внешней поверхностью канала и имеющим диаметр меньший диаметра канала.different from the temperature of the coolant in the main channel, while the longitudinal axis of the channels are mutually parallel or located along a helical line, and the channels themselves are isolated from each other by cross-linked polyethylene foam or heat-resistant foam rubber. The heat-insulated pipe may be provided with a heating cable placed under a layer of cross-linked polyethylene foam or heat-resistant foam rubber, preferably in contact with the outer surface of the channel and having a diameter smaller than the diameter of the channel.

Пояснения представлены на чертежах, где:Explanations are presented in the drawings, where:

- на фиг.1 представлено поперечное сечение по трубе с одним каналом,- figure 1 shows a cross section through a pipe with one channel,

- на фиг.2 - общий вид гофрированной трубы с одним каналом,- figure 2 is a General view of the corrugated pipe with one channel,

- на фиг.3 - поперечное сечение по трубе с двумя каналами,- figure 3 is a cross section through a pipe with two channels,

- на фиг.4 - общий вид трубы с двумя каналами,- figure 4 is a General view of the pipe with two channels,

- на фиг.5 - поперечное сечение по трубе с тремя каналами и кабелем,- figure 5 is a cross section through a pipe with three channels and a cable,

- на фиг.6 - общий вид трубы с тремя каналами и кабелем.- figure 6 is a General view of the pipe with three channels and cable.

Теплоизолированная труба изготавливается методом коэкструдирования и используется для систем отопления и/или водоснабжения зданий и сооружений. Труба содержит образующий цилиндрический канал 1 внутренний слой из полиэтилена повышенной термостойкости - Стандарт ISO 1043-1 (DIN 16833/34, DIN 4721). Канал 1 окружают слои 2 из сшитого пенополиэтилена или термостойкого вспененного каучука. Слои 2, в свою очередь, охватывает оболочка 3 из одного-трех слоев несшитого пенополиэтилена. Кроме того, между одним из слоев из сшитого пенополиэтилена и одним из слоев несшитого пенополиэтилена размещен слой металлической фольги 4. Теплоизолированная труба снабжена по меньшей мере одним дополнительным изолированным от основного цилиндрическим каналом 5 из того же материала. В каналы 1 и 5 обеспечивается одновременная подача теплоносителя с различной температурой, которая приводит к различной The heat-insulated pipe is made by co-extrusion and is used for heating and / or water supply of buildings and structures. The pipe contains an inner layer of polyethylene of increased heat resistance forming a cylindrical channel 1 - Standard ISO 1043-1 (DIN 16833/34, DIN 4721). Channel 1 is surrounded by layers 2 of cross-linked polyethylene foam or heat-resistant foam rubber. Layers 2, in turn, covers the shell 3 of one to three layers of cross-linked polyethylene foam. In addition, a layer of metal foil 4 is placed between one of the layers of cross-linked polyethylene foam and one of the layers of cross-linked polyethylene foam. The heat-insulated pipe is provided with at least one additional cylindrical channel 5 made of the same material. In channels 1 and 5, a simultaneous supply of a coolant with a different temperature is provided, which leads to different

величине температурной деформации (удлинения), однако предлагаемая конструкция исключает какие-либо влияния каналов друг на друга, которые могли бы изменить их форму или поперечное сечение. Продольные оси каналов 1 и 5 взаимно параллельны или расположены по винтовой линии, а сами каналы для этого изолированы друг от друга сшитым пенополиэтиленом или термостойким вспененным каучуком. Для компенсации перепада температуры в процессе эксплуатации или при длительном перерыве и наличии теплоносителя в каналах, труба снабжена размещенным под слоем из сшитого пенополиэтилена или термостойкого вспененного каучука греющим кабелем 6, предпочтительно контактирующим с внешней поверхностью канала или каналов и имеющим диаметр, меньший диаметра канала. Оболочка 3 выполнена с гофрами 7 периодического профиля по длине трубы, глубина которых не более толщины расположенного под ними слоя. Возможно выполнение гофр большей глубины для увеличения гибкости. Гофры обеспечивают необходимую гибкость всей трубы и за счет изгиба верхнего ее слоя без возникновения местных напряжений, приводящих к пластическим деформациям, обеспечивают изгиб всей трубы по дуге требуемого радиуса. При этом исключается излом каналов (перегиб с изменением формы сечения).the magnitude of temperature deformation (elongation), however, the proposed design eliminates any influence of the channels on each other, which could change their shape or cross section. The longitudinal axis of the channels 1 and 5 are mutually parallel or located along a helical line, and the channels themselves are insulated for this purpose by cross-linked polyethylene foam or heat-resistant foam rubber. To compensate for the temperature drop during operation or during a long break and the presence of coolant in the channels, the pipe is equipped with a heating cable 6 located under a layer of cross-linked polyethylene foam or heat-resistant foam rubber, preferably in contact with the outer surface of the channel or channels and having a diameter smaller than the diameter of the channel. The shell 3 is made with corrugations 7 of a periodic profile along the length of the pipe, the depth of which is not more than the thickness of the layer below them. Corrugation of greater depth is possible to increase flexibility. Corrugations provide the necessary flexibility of the entire pipe and due to the bending of its upper layer without the occurrence of local stresses leading to plastic deformations, provide bending of the entire pipe along an arc of the required radius. This eliminates the kink of the channels (kink with a change in the shape of the section).

Полиэтилен повышенной термостойкости получен сополимеризацией этилена и октена. Готовые трубы имеют диаметр от 25 до 160 мм. Труба может иметь наружный гофрированный слой, который при изгибе трубы в строительной конструкции исключает ее излом и сужение сечения в месте изгиба. Диаметр трубы при этом увеличивают (по впадине гофры) до 120-240 мм. Трубы могут работать, обеспечивая термоустойчивость системы до 110°С.High temperature resistant polyethylene was obtained by copolymerization of ethylene and octene. Finished pipes have a diameter of 25 to 160 mm. The pipe may have an outer corrugated layer, which when bending the pipe in a building structure eliminates its kink and narrowing of the section at the bend. The diameter of the pipe is then increased (along the corrugation cavity) to 120-240 mm. Pipes can work, providing thermal stability of the system up to 110 ° С.

Claims (4)

1. Теплоизолированная труба для систем отопления и/или водоснабжения зданий и сооружений, содержащая образующий цилиндрический канал, внутренний слой которого из полиэтилена повышенной термостойкости, окружающие его один или два слоя из сшитого пенополиэтилена или термостойкого вспененного каучука и охватывающую их оболочку из одного-трех слоев несшитого пенополиэтилена, при этом оболочка выполнена гофрированной.1. A heat-insulated pipe for heating and / or water supply of buildings and structures, containing a forming cylindrical channel, the inner layer of which is made of high-temperature resistant polyethylene, one or two layers of cross-linked polyethylene foam or heat-resistant foam rubber surrounding it and a shell of one to three layers covering them non-cross-linked polyethylene foam, while the shell is made corrugated. 2. Теплоизолированная труба по п.1, в которой между одним из слоев из сшитого пенополиэтилена и одним из слоев несшитого пенополиэтилена размещен слой металлической фольги.2. The heat-insulated pipe according to claim 1, in which a layer of metal foil is placed between one of the layers of cross-linked polyethylene foam and one of the layers of non-cross-linked polyethylene foam. 3. Теплоизолированная труба по п.1 или 2, которая снабжена, по меньшей мере, одним дополнительным изолированным от основного цилиндрическим каналом из того же материала для подачи теплоносителя с температурой, отличной от температуры теплоносителя в основном канале, при этом продольные оси каналов взаимно параллельны или расположены по винтовой линии, а сами каналы изолированы друг от друга сшитым пенополиэтиленом или термостойким вспененным каучуком.3. The insulated pipe according to claim 1 or 2, which is equipped with at least one additional insulated from the main cylindrical channel of the same material for supplying a coolant with a temperature different from the temperature of the coolant in the main channel, while the longitudinal axis of the channels are mutually parallel or are located along a helical line, and the channels themselves are isolated from each other by cross-linked polyethylene foam or heat-resistant foamed rubber. 4. Теплоизолированная труба по п.1, которая снабжена размещенным под слоем из сшитого пенополиэтилена или термостойкого вспененного каучука греющим кабелем, предпочтительно контактирующим с внешней поверхностью канала и имеющим диаметр, меньший диаметра канала.

4. The heat-insulated pipe according to claim 1, which is equipped with a heating cable placed under a layer of cross-linked polyethylene foam or heat-resistant foam rubber, preferably in contact with the outer surface of the channel and having a diameter smaller than the diameter of the channel.