Коаксиальная система теплоизолированных труб

1 ц 550999 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23 ссударственный каиит Совета Мииистрав ССС ио делам изобретенийи открытий 1) Р 1775410.8 (ЗЗ) ФР 53) УДК 621,315(088 Опубликова Дата опубл о 15,03.77, Бюллетенькования описания 29,06.7 2) Авторы изобретения ИностранцыШеффлер и Герхард Цимек(ФРГ) т Заявител Кабель - ун те, АГ ИСТЕМА ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫХ ТРУБ(54) КОАКСИАЛЬ Изобретение относится к области электротехники, в частности к коаксиальным системам теплоизолированных труб для транспортировки низкотемпературных сред, например, в сверхпроводящих кабелях.Известны коаксиальные системы труб в электрических, кабелях, в которых дистанционирование проводников осуществляется при помощи спиральной распорки 11. В таких системах слои материала в распорках расположены вдоль направления теплового потока, что обуславливает значительный теплообмет между, внутренним и внешним проводниками и снижает эффективность использования системы для транспортировки низкотемпературных сред, например, в сверхпроводящих кабелях. Известны также коаксиальные системы теплоизолированных труб для транспортировки низкотемпературных сред, включающие в себя расположенную между трубами спиральную распорку из нескольких отдельных наложенных друг на друга лент, например пластмассовых 12). В этих системах теплообмен между трубами существенно уменьшаевся благодаря тому, что слои материала в распорядках расположены перепендикулярно к направлению теплового потока. Однако площадь контакта распорки с трубами довольно велика, что в ряде случаев делает недостаточно эффективным использование и таких систем.Целью изобретения является уменьшениетеплопередачи между трубами за счет умень щения.площади контакта распорки с трубами.Это достигается тем, что в предлагаемой коаксиальной системе ленты в распорке скручены друг с другом.Многочисленные, установленные раздельно 10 друг над другом ленты подобной спирали составляющие дробную часть от необходимой толщины спирали, удерживаются на определенных расстояниях друг от друга и соприкасаются с трубами лишь в точке или по линии.15 Это приводит к тому, что тепловые мосты образуются лишь в статистически распределенных местах соприкосновения между отдельными слоями, так что суммарная поверхность теплопередачи существенно уменьшается. Кроэ 0 ме того, в местах соприкосновения каждой израсположенных друг над другом лент под действием зазора возникает скачок температуры, так что тепловое сопротивление спирали еще более эсэрастает.Ленты спирали могут иметь гладкую наружную поверхность, однако опирали могут быть изготовлены также, например, из рифленных или каким-нибудь образом деформированных полос изолирующего вещества, либо 30 попеременно друг над другом можно устано.550999 Зо 35 40 45 50 3вить рифленые ленты и ленты с гладкой наружной поверхностью. Расположенные отдельно друг над другом ленты на определенных расстояниях, преимущественно от 2 до20 см, склеены друг с другом, Зачастую эффективно вместо этого обеспечить скреплениелент на соответствующих местах посредствомгвоздей из синтетического материала, проникающих через полосы.Таким образом, даже в месте соединенияили крепления участок соприкосновения между отдельными лентами и поверхностями, участвующими в теплопередаче, можно выдержать в минимальных пределах.Кроме того, для спиралей могут быть использованы перфорированные ленты, расположенные друг над другом, Между слоями таких лент прокладывают металлическую фольгу для уменьшения теплоизлучения наружу.Для изготовления системы коаксиальныхтруб,с перепадом температуры, имеющимсямеждну концентричпо расположенными трубами, целесообразно па соответствующую трубу наматывать уже предварительно заготовленную спираль из отдельных, расположенныхдруг над другом и скрепленных лишь на определенных расстояниях полос. Можно также впроцессе изготовления отдельных полос их наматывать спиралеобразно на соответствующую трубу и после нанесения последней ленты скреплять полосы в соответствующих местах,На фиг. 1 изображена описываемая система труб, на фиг. 2 - распорка для наложенияее на трубу,Для работы электрического кабеля, состоящего из нескольких концентрично установленных труб 1 - 3, в режиме сверхпроводимостиво внутренней трубе 1, которая может служить для прокладки электричсских проводов,находится жвдкий галлий с температурой около 4 К. В пространстве между трубами 2 и 3находится жидкий азот при температуре около 77 К, так что в пространстве между трубами 1 и 2 имеет место перепад температурыоколо 70 К. Так как в этом пространстве создан вакуум, то теплопередача через воздухили конвекция отсутствует. Теплопередача излучением исключительно мала, так как температуры весьма низкие, и обе поверхностиметаллических труб могут быть выполнены 4рефлектирующими, Поэтому максимальная доля теплопередачи приходится на распорку между трубами.Для. удовлетворения требований, которыепредъявляются к подобным распоркам, и обеспечения рационального изготовления их применяются распорки в форме, заполняющей пространство между соответствующими трубами, по крайней мере, на отдельных участках спирали 4, которая состоит из отдельных, рас.положенных друг .над другом лент 5 из изолирующего материала, например полиамида.Ленты скручены друг с другом для уменьшения контактных поверхностей. На участках 15 6 - 8 (имеющих длину от 2 до 20 см) ленты 5скреплены друг с другом. Для скрепления лент может применяться соответствующий клей, однако для скрепления спиральных полос в соответствующих местах могут быть использованы гвозди, например, из материала, плохо проводящего тепло, или полосы, сваривают друг с другом. Благодаря достигнутому таким образом распределению участков соприкосновения между отдельными, полосами (которые могут быть выполнены с гладкими поверхностями или в виде рифленых полос) может возникать лишь небольшое число тепловых мостов, так что спиральная распорка и.иеет высокое тепловое сопротивление. Формул и изобретения Коаксиальная система теплоизолированных труб, преимущественно гофрированных, для транспортировки низкотемпературных сред, например, в сверхпроводящих кабелях, включающая в себя расположенную между трубами спиральную распорку из нескольких отдельных наложенных друг на друга лент, например пластмассовых, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения теплопередачи между трубами за счет уменьшения площади контакта распорки с трубами, ленты в распорке скручены друг с другом.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент ГДР70142, кл. 21 с 5/02, 1969.2. Сборник Итоги науки и техники, серия Электрические станции, сети и системы, 1969, Сверхпроводящие линии электропередачи, М., 1971, с, 127, рис. 68 б.,Техред И, Карандашова Заказ 253 109ста Министров СССкрытнйнаб., д. 4/5 одписиос ЦНИИПИ МОТ, Загорский филиал едактор А. Пейсоче Изд 3 геГосударственн по делам 13035, Москва, б Тиражго комитета Сов изобретений и от Ж, Раушская Корректор Н. Аук