НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ МАГИСТРАЛЬ Российский патент 2001 года по МПК F16L53/00 F16L59/00 

Изобретение относится к прокладке внутри здания в каналах низкотемпературной магистрали вблизи строительных конструкций и может быть использовано в энергетике, химической, пищевой и других отраслях, преимущественно эксплуатирующих трубопроводные магистрали с низкотемпературными веществами.

Известен криогенный трубопровод, изолируемый от воздействия отрицательных температур на окружающую среду пеноматериалом [1].

Недостатком известной низкотемпературной магистрали является невозможность защиты окружающей пеноматериал наружной среды от промерзания из-за нарушения в процессе эксплуатации изолирующих свойств, а при техногенном обводнении происходит насыщение пеноматериала влагой и как следствие наступает промерзание. При циклических пусках и остановках пеноматериал насыщается неудаляемыми водяными парами теплого воздуха и происходит передача через пеноматериал холода в окружающую среду.

Известен криогенный трубопровод [2], состоящий из трубопровода, порошковой изоляции, в которой гасятся с одной стороны тепловые потоки, а с другой стороны холодные потоки. Основным недостатком известного трубопровода является то, что при периодической остановке и пуске происходит насыщение порошковой изоляции неудаляемой влагой и как следствие ухудшение свойства изоляции и возникновение воздействия отрицательных температур на окружающую трубопровод среду.

Известна теплоизоляция для низкотемпературных магистралей [3], где к низкотемпературной стенке прилегает мелкопористый теплоизоляционный слой, а к нему разделительный кожух, к которому прилегает крупнопористый теплоизоляционный слой.

Основным недостатком известной теплоизоляции является невозможность устранения воздействия отрицательных температур на окружающую среду, т.к. при периодических остановках есть возможность увлажнения, т.е. замерзшая влага перейдет в жидкую фазу и крупнопористая теплоизоляция намокнет, при следующем запуске произойдет замерзание влаги, теплоизоляция потеряет свои свойства и произойдет замерзание окружающей среды и возникнет воздействие отрицательной температуры (например, пучение грунта). Также недостатком известного низкотемпературного трубопровода является то, что при возникновении частичного техногенного обводнения трубопровода крупнопористый изоляционный материал теряет свои свойства и происходит воздействие отрицательных температур на окружающую среду.

Эти указанные недостатки низкотемпературной магистрали способствуют возникновению воздействия отрицательных температур на строительные конструкции внутри помещений.

Известна теплоизоляция, защищающая и изолирующая канал для трубопроводов [4] (прототип), перемещающих среду, температура которой значительно отличается от температуры окружающей среды.

Основным недостатком известного решения является то, что при циклических пусках и остановках теплоизолирующий материал насыщается неудаляемыми водяными парами теплого воздуха, происходит передача через теплоизоляцию холода и возникновение воздействия отрицательных температур на окружающую трубопровод среду.

Задачей изобретения является создание конструкции канальной низкотемпературной магистрали, свободной от вышеуказанных недостатков, т.е. позволяющей ликвидировать воздействие отрицательных температур на внутристроительные конструкции помещения за счет удаления из крупнопористого теплоизоляционного материала влаги.

Поставленная задача решается тем, что прокладываемая низкотемпературная магистраль, включающая короб с крышкой, в котором размещена окруженная теплоизоляцией подающая труба на жесткой изолирующей опоре. При этом магистраль снабжена нагревательным кабелем, размещенным на наружной поверхности боковых стенок короба, гидроизоляцией, размещенной под крышкой с образованием относительно крышки зазора, сообщенного с вентиляционными трубами, размещенными в теплоизоляции нагревательные кабели содержат теплорегулирующие датчики, а теплоизоляция подающей трубы выполнена двухслойной, где примыкающий к подающей трубе мелкопористый материал, а охватывающий его - крупнопористый с размещенными в нем вентиляционными трубами.

На чертеже показана в разрезе низкотемпературная магистраль. Низкотемпературная магистраль содержит железобетонный короб 1, подающую низкотемпературное вещество трубу 2, жесткую изолирующую опору 3, мелкопористый 4 и крупнопористый 5 теплоизоляционные слои, нагревательный кабель 6 с термодатчиком 7, вентиляционные трубы 8, установленные в крупнопористый теплоизоляционный слой 5, а между крышкой 9 короба 1 и теплоизоляционным слоем 5 имеется гидроизоляция 10. Железобетонный короб 1 расположен в пучинистом грунте 11.

Магистраль низкотемпературной сети внутри здания, прокладываемая в канале, проходящем вблизи строительных конструкций, устраняет воздействие отрицательных температур следующим образом. При циклических остановках и пусках низкотемпературной магистрали происходит постепенное увлажнение теплоизоляции за счет водяных паров перепада температур и происходит "продавливание" отрицательной температурой лотка, что приводит к пучению мерзлого грунта.

В период остановки датчик 7, настроенный на небольшую отрицательную температуру (например, от -0 до -5^oC), включает нагревательный кабель 6, который обогревает грунт 11 и тем самым ликвидирует воздействие минусовых температур на строительные конструкции (например, это полы внутри здания, близко расположенный фундамент механизмов).

С другой стороны, при обогреве стенки канала происходит удаление водяных паров из крупнопористой теплоизоляционной массы 5 через вентиляционные трубы 8.

Помещение, где расположена низкотемпературная магистраль, требует систематической влажной уборки. Техногенная влага, попадая через крышку 9 на гидроизоляцию 10, задерживается, не смачивая крупнопористый теплоизоляционный слой 5, тем самым ликвидируется воздействие отрицательных температур.

Предлагаемая низкотемпературная магистраль благодаря конструктивным особенностям позволит ликвидировать воздействие отрицательных температур на внутристроительные конструкции за счет размещения вдоль наружной стенки канала нагревательного кабеля. Включение теплового кабеля по сигналу датчика в работу обогрева ликвидирует замерзание грунта вокруг канала из-за передачи холода через изоляцию низкотемпературного трубопровода, тем самым препятствуя воздействию пучения мерзлых грунтов на близко расположенные строительные конструкции (например, фундаменты механизмов).

Тепловое воздействие на крупнопористую теплоизоляционную массу позволит в период остановок удалить через вентиляционные трубы водяные пары (избыточную влагу). Тем самым произвести регенерацию теплоизоляционной массы, что исключает воздействие отрицательных температур на строительные конструкции. Наличие поверхностного гидроизоляционного слоя крупнопористой теплоизоляции обеспечивает конструкции техногенную водонепроницаемость, но не препятствует прохождению водяных паров при сушке крупнопористого теплоизоляционного слоя. Это способствует регенерации крупнопористой теплоизоляционной массы и ликвидирует воздействие отрицательных температур на внутри строительные конструкции.

Литература
1. Крашенинников А. Н. Монолитная теплоизоляция из ячеистых бетонов и пластмасс. Л., 1971 г., с. 102.

2. А.с. СССР N 879128, F 16 L 59/06, 07.11.81 г., бюллетень N 41.

3. А.с. СССР N 848871, F 16 L 59/02; F 17 C 3/06, 23.07.81 г., бюллетень N 27.

4. Заявка ФРГ (DE) N 083223135, МКИ D 16 L 59/14, 1983 (прототип).

Изобретение относится к строительству трубопроводов, а именно к прокладке внутри здания в каналах низкотемпературной магистрали вблизи строительных конструкций и может быть использовано в энергетике, химической, пищевой и других отраслях, преимущественно эксплуатирующих трубопроводные магистрали с низкотемпературными веществами. Конструкция низкотемпературной магистрали, включающая короб с крышкой, в котором располагается окруженная теплоизоляцией подающая низкотемпературное вещество труба на жесткой изолированной опоре, гидроизоляцию и нагревательный кабель на наружных боковых стенках короба. Теплоизоляция подающей трубы - двухслойная, причем примыкающий слой к трубе - мелкопористый, а второй - из крупнопористого материала, в котором размещены вентиляционные трубы. Между крышкой канала по поверхности крупнопористого теплоизоляционного слоя выполнена с зазором относительно крышки гидроизоляция. Техническим результатом изобретения является снижение воздействия отрицательных температур на внутристроительные конструкции помещения. 1 ил.

Низкотемпературная магистраль, включающая короб с крышкой, в которой размещена окруженная теплоизоляцией подающая труба на жесткой опоре, гидроизоляцию и нагревательный кабель, отличающаяся тем, что нагревательный кабель размещен на наружной поверхности боковых стенок короба, а гидроизоляция размещена под крышкой короба с образованием относительно нее зазора, сообщенного с вентиляционными трубами, размещенными в слое из крупнопористой теплоизоляции.