DE69619551T2

DE69619551T2 - Rohrisolation

Info

Publication number: DE69619551T2
Application number: DE69619551T
Authority: DE
Inventors: L. Barrall
Original assignee: Armacell Enterprise GmbH and Co KG
Current assignee: Armacell Enterprise GmbH and Co KG
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 2002-09-12
Anticipated expiration: 2016-11-23
Also published as: US6403180B1; DE69619551D1; NO974273D0; EP0870143A1; EP0870143B1; PL182062B1; NO974273L; PL322525A1; WO1997048932A1; ATE213816T1; EP0870143A4; ES2173339T3

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Isolation von Rohren. Vorteilhafterweise kann die hier beschriebene Rohrisolierung Rohre isolieren, die unterschiedliche Oberflächentemperaturen haben, obwohl jeder Rohrmantel die gleiche Wandstärke hat.
Die thermische Isolierung ist ein bedeutendes und wertvolles Produkt. Obwohl viele Isolationsprodukte bereits im Einsatz sind, besteht ein fortlaufendes Bedürfnis für die Energieeinsparung, was Impulse dahingehend gibt, eine bessere Isolation mit mehr Vorteilen zu erhalten.
Gegenwärtig werden bei der Rohrisolation Rohrmäntel zum Abdecken der Rohre verwendet. Da Rohre unterschiedliche Temperaturen haben, werden unterschiedliche isolierende Mäntel benötigt. Heißere Rohre erfordern mehr Isoliermaterial. Dies bedingt größere Isolationsteile. Größere Mäntel werden deshalb für heißere Rohre verwendet.
Die größeren Rohrmäntel nehmen mehr von dem begrenzten verfügbaren Raum ein, und es ist mehr Produktraum erforderlich, um die Rohrmäntel zu speichern, insbesondere an der Arbeitsstelle. Zusätzlich dazu bedeuten unterschiedliche Größen von Rohrmänteln, dass unterschiedliche Größen von Rohrzubehör gelagert werden müssen (eine Größe für jede unterschiedliche Größe des Mantels).
Die hier beschriebene Rohrummantelung gibt einen gleichförmigen Außendurchmesser für unterschiedliche Mäntel trotz unterschiedlicher Oberflächentemperaturen der abzudeckenden Rohre. Es ist weniger Raum erforderlich, um die Isolierung zu speichern. Da außerdem die Mäntel eine gleichförmige Größe haben, ergibt sich der weitere Vorteil, dass nur eine Größe eines jeden Zubehörs erforderlich ist (Auskleidung, Rohrhänger, U-Schellen, Stoßlaschen, usw.).
Ein Rohrisoliersystem umfasst wenigstens zwei unterschiedliche Arten der Rohrisolation, wobei jede Rohrisolation aus einem Rohrmantel besteht, der von zwei aufeinander passenden Abschnitten gebildet wird, nämlich einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, wobei jeder Abschnitt eine Passfläche hat und, wenn die beiden zueinander passenden Abschnitte so zusammengelegt sind, dass die Passfläche des ersten Abschnitts genau auf der Passfläche des zweiten Abschnitts liegt, ein rohrförmiger Aufbau gebildet wird, der eine Bohrung hat, die eine geeignete Größe für die Aufnahme eines Rohres hat. Es gibt drei verfügbare mögliche Rohrisolationsarten. Es sind die Isolation A, die Isolation B und die Isolation C. Jede Rohrisolationsart ist so spezifiziert, dass sie Rohre isoliert, die eine unterschiedliche Oberflächentemperatur haben und dennoch von den Rohrisolationen A, B und C jede einen identischen Außendurchmesser hat. Die Isolation B ist so spezifiziert, dass sie Rohre isoliert, die eine Oberflächentemperatur von bis zu 230ºC haben, die Isolation A ist so spezifiziert, dass sie Rohre isoliert, die Oberflächentemperaturen bis zu etwa 175ºC haben, und die Isolation C ist so spezifiziert, dass sie Rohre isoliert, die eine Oberflächentemperatur von bis etwa 350ºC haben, wobei weiterhin die Längenstücke der Isolation A, B und C identischen Außendurchmesser haben.
Bei bestimmten Ausführungsformen hat der Rohrmantel mehr als eine Schicht im Mantel. Beispielsweise hat jeder der Rohrmäntel für Rohre mit Oberflächentemperaturen von bis zu etwa 230ºC und besonders bevorzugt bis zu etwa 350ºC wenigstens zwei Schichten.
Die Schichten sind konzentrische Ringe, die um die Bohrung des Mantels zentriert sind. Die inneren Schichten (sowohl die Zwischenschicht als auch die Kernschicht) haben immer eine Wärmeleitfähigkeit, die bei den zu isolierenden Temperaturen niedriger ist als die Wärmeleitfähigkeit des Materials in den äußeren Schichten des Mantels oder zu dieser gleich ist. Vorzugsweise hat die Kernschicht die niedrigste Wärmeleitfähigkeit bei den zu isolierenden Temperaturen gegenüber dem Material in irgendeiner anderen äußeren Schicht oder in den anderen äußeren Schichten. Für die heißeren Rohre wird vorzugsweise eine dickere Kernschicht verwendet oder es kann eine wirksamere Isolation der inneren Schicht oder der inneren Schichten eingesetzt werden. Eine wirksamere Isolation für den geeigneten Temperaturgradienten ermöglicht eine dünnere innere Schicht und dennoch eine Isolierung des heißeren Rohrs. Für die kühleren Rohre mit Temperaturen bis zu etwa 175ºC wird besonders bevorzugt, dass der Mantel eine einzige Schicht hat.
Die Mäntel sind für Rohre spezifiziert, die unterschiedliche Temperaturen haben, wobei eine oder mehrere der folgenden Optionen Verwendung finden: 1) Unterschiedliche Arten von Isoliermaterialien oder 2) effektivere Mengen von Isoliermaterial innen. Für Mäntel mit zwei und drei Schichten ist jede innere Schicht immer wenigstens so wirksam wie die äußeren Schichten. Vorzugsweise sind sie effizienter und haben deshalb eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit bei den zu isolierenden Temperaturen als die äußeren Schichten. Die innerste Schicht (die innersten Schichten) ist (sind) die vorzugsweise effektiveren Isolatoren. Die inneren Schichten sind immer in der Lage, die Betriebstemperaturen auszuhalten.
Durch Verwendung von Mehrfachschichten und einer effizienteren Isolation zum Erzielen einer ausreichenden Isolation bei höheren Temperaturen entfällt die Notwendigkeit, eine dickere Schicht zu verwenden, um das gleiche Ergebnis zu erzielen.

Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Ansicht der Rohrisolierung, die am stärksten bevorzugt für die Abdeckung von Rohren wird, die Oberflächentemperaturen von bis zu etwa 175ºC haben, obwohl eine solche Einzelschichtisolation für alle drei Temperaturen verwendet werden könnte, indem eine größere Menge Isoliermaterial oder ein Isoliermaterial höherer Effektivität in die Schicht gelegt würde. Eine solche Isolation mit hoher Effektivität ist beispielsweise in dem US-Patent 5,569,513 beschrieben.
Fig. 1 zeigt im Wesentlichen identische, zueinander passende Abschnitte 1 und 2 des Rohrmantels (der Abdeckung). Jeder der Abschnitte hat eine wahlweise mit Klebstoff beschichtete Passfläche 3 und 4 für jeden Abschnitt mit einer Schutzfolie aus einem Ablöspapier 5 zwischen den Passflächen, um zu verhindern, dass sie aneinander kleben. Wenn die Abschnitte 1 und 2 zusammengesetzt sind, bilden sie einen rohrförmigen Aufbau, der einen Mantel für das Rohr ist. Der rohrförmige Aufbau (oder Mantel) hat eine Bohrung 6, die eine geeignete Größe für die Aufnahme eines Rohrs hat.
Fig. 2 ist eine Ansicht eines Rohrmantels, die ebenfalls besonders bevorzugt für Rohre ist, die Oberflächentemperaturen von bis zu etwa 175ºC haben. Der Mantel befindet sich in einer Offenstellung mit einem Rohr 7 in einem Abschnitt und den frei liegenden, im Wesentlichen identischen Passflächen 8 und 9. Die beiden Abschnitten können zusammengesetzt und durch geeignete Einrichtungen befestigt werden, um die Abschnitte an Ort und Stelle zu halten (beispielsweise durch Bänder oder eine Umhüllung). Alternativ kann, wie bei Fig. 1, ein druckempfindlicher Klebstoff verwendet werden, so dass die zwei identischen, zueinander passenden Abschnitte 1 und 2 so zusammengelegt werden können, dass die Passflächen einander berühren und aneinander kleben.
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch den Rohrmantel, vorzugsweise für Rohre mit Oberflächentemperaturen bis zu etwa 175ºC. Es sind die zusammenpassenden Abschnitte 1 und 2 zusammen mit den Passflächen 3 und 4, der Bohrung 6 und dem Rohr 7 gezeigt. Der Mantel hat eine einzige Schicht 11 aus Isoliermaterial und ist vorzugsweise für Rohre mit Oberflächentemperaturen bis zu etwa 175ºC vorgesehen.
Fig. 4 ist ein Querschnitt durch einen Rohrmantel, vorzugsweise für Rohre mit Oberflächentemperaturen bis zu etwa 230ºC. Es sind die zueinander passenden Abschnitte 1 und 2 zusammen mit den Passflächen 3 und 4, der Bohrung 6 und dem Rohr 7 gezeigt. Da der Mantel zwei Schichten hat, besteht die (innere) Kernschicht 10 aus einem Isoliermaterial, das wenigstens so wirksam wie die äußere Schicht 11 ist.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch einen Rohrmantel, vorzugsweise für Rohre mit Oberflächentemperaturen bis zu etwa 350ºC. Es sind die zueinander passenden Abschnitte 1 und 2 zusammen mit den Passflächen 3 und 4, der Bohrung 6 und dem Rohr 7 gezeigt. Da der Mantel zwei Schichten hat, bevorzugt für Rohre mit Oberflächentemperaturen von bis zu etwa 350ºC, besteht die (innere) Kernschicht 12 aus einem Isoliermaterial, das wenigstens so effizient wie die äußere Schicht 11 ist.
Fig. 6 ist ein Querschnitt durch einen Rohrmantel, vorzugsweise für Rohre mit Oberflächentemperaturen bis zu etwa 350ºC. Es sind die zueinander passenden Abschnitte 1 und 2 zusammen mit den Passflächen 3 und 4, der Bohrung 6 und dem Rohr 7 gezeigt. Da der Mantel drei Schichten hat und für Rohre mit Oberflächentemperaturen bis zu etwa 350ºC vorgesehen ist, besteht die (innere) Kernschicht 13 aus einem Isoliermaterial, das wenigstens so effizient wie die äußeren Schichten 11 und 12 ist.
Aus den Fig. 3, 4, 5 und 6 ergibt sich, dass die Rohrmäntel einen einzigen gleichförmigen Außendurchmesser haben.
Fig. 7 zeigt einen Abschnitt eines Rohrmantels mit zueinander passenden Abschnitten 1 und 2 und die frei liegenden, im Wesentlichen identischen Passflächen 8 und 9 mit der Bohrung 6 für die Aufnahme des Rohrs. Für den Mantel ist eine Abdeckung 15 für jeden Einsatz sowie ein Klebestreifen 14 an der Innenseite gezeigt, so dass der Mantel in der geschlossenen Stellung um das Rohr herum gesichert werden kann.

Ins Einzelne gehende Beschreibung

Die Ausdrücke Mantel und Rohrmantel werden durchgehend verwendet zur Bezeichnung für die Abdeckung des Isolierrohrs.
Die vorliegende Erfindung stellt ein System von Rohrmänteln (Isolation A, B und C) bereit, die den gleichen Außendurchmesser haben und somit den gleichen Raum einnehmen, wobei jedoch die unterschiedlichen Isolationsmäntel Rohre mit unterschiedlichen Oberflächentemperaturen isolieren. Die Isolation kann jede Übergröße abdecken. Obwohl die Größe der Rohre nicht kritisch ist, liegen sie im Allgemeinen in einem Bereich von 0,5 Zoll bis etwa 12 Zoll (etwa 1,3 cm bis 30 cm). Die Dicke der Isolation, die für die Mäntel vorgesehen ist, kann abhängig von der Menge des tatsächlich verwendeten Isoliermaterials variieren, jedoch haben die Mäntel für unterschiedliche Temperaturen die gleiche Größe.
Obwohl die Größe des Isoliermaterials variieren kann, kann vorzugsweise der Isoliermantel Isoliermaterial in einer oder mehreren Schichten aufweisen, die alle zusammen bis zu etwa 4 Zoll (etwa 19 cm) dick sind. Es ist jedoch ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dadurch Raum zu konservieren, dass der Isoliermantel im Durchmesser kleiner gemacht wird. Deshalb ist eine Isolationsstärke bevorzugt, die in einer oder mehreren Schichten vorliegt, die alle zusammen bis zu etwa 2,5 Zoll (etwa 6 cm) dick sind.
Aus diesem System der Rohrüberdeckungsisolation ergeben sich viele Vorteile. So ergibt sich vorteilhafterweise eine Isolation, die einen höheren Wirkungsgrad bei geringerem Raumverbrauch hat. Dies erlaubt auch, eine größere Isolationslänge in das gleiche Raumvolumen zu packen (aufgrund der dünneren Wände). Vorteilhafterweise hat Lagerhausraum einen höheren Wert pro Volumeneinheit. Wenn die vorliegende Isolierung verwendet wird, ist zusätzlich dazu die Kalkulation des Raums zwischen den Rohren viel einfacher für einen Baufachmann, da die Rohrabdeckungen alle die gleich Größe haben.
Für die Isolationsrohrmäntel, die Rohre isolieren, welche eine Oberflächentemperatur von bis zu etwa 175ºC haben, wird vorzugsweise eine einzige Schicht aus Isoliermaterial hergestellt, geeigneterweise durch Verfahren, wie Schneiden, Formen oder Extrudieren. Die Schichten werden in geeigneter Weise in der Halbkreisform hergestellt, wie sie für einen Abschnitt des Rohrsmantels erforderlich ist (der aus zwei halbkreisförmigen Hälften aufgebaut ist). Nachdem man die beiden halbkreisförmigen Hälften eines Mantellängenstücks erhalten hat, wird vorzugsweise Klebstoff und Lösepapier auf alle Passflächen aufgebracht, so dass der Rohrmantel leicht um ein Rohr installiert werden kann.
Für Mäntel, die mehr als eine Schicht haben, muss bei den inneren Schichten das verwendete Isolationsmaterial wenigstens so wirksam oder vorzugsweise wirksamer als das Material der Außenschicht sein. Deshalb wird die innere Schicht oder werden die inneren Schichten aus einem Material hergestellt, das wenigstens so effektiv isoliert wie die äußeren Schichten. Für diesen Zweck wird der Aufbau der inneren Schicht dadurch bestimmt, was in der äußeren Schicht verwendet wird. Jede innere Schicht hat eine wirksame Menge an Isoliermaterial, damit die Schicht eine thermische Effizienz erhält, die wenigstens gleich der thermischen Effizienz der äußeren Schicht ist. Vorzugsweise sind die inneren Schichten Komposite aus einem Material, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Glaswolle, Mineralwolle, Aerogel, Kalziumsilikat, Quarzstaub, Perlit und Mischungen davon besteht. Diese Materialien können jedoch auch bei den Einzelschicht-Isolationsmänteln eingesetzt und bevorzugt verwendet werden, wenn Einzelschichtmäntel zum Isolieren der heißeren Rohre (Isolation B und C) spezifiziert sind.
Zu vermerken ist, dass Aerogel bekanntlich thermisch isolierend wirkt, jedoch aufgrund der Kosten nicht übermäßig als Isolation verwendet wird. Bei der vorliegenden Erfindung werden jedoch Aerogel und Aerogelverbunde bevorzugt, und es werden die Gelegenheiten für ihren Einsatz stark verbessert aufgrund der Kosteneinsparungen, die von dem hier beschriebenen Isoliersystem ermöglicht werden. Deshalb wird eine in einem Matrixmaterial gehaltene Aerogel-Isolierung bevorzugt, das geeignete Feuer- und Raucheigenschaften für eine Isolation hat. Ein solches Matrixmaterial kann beispielsweise Ton, Gelatine oder Phenolschaum, wie Phenolformaldehyd, sein. Solche isolierenden Aerogelmaterialien sind beispielsweise in dem US-Patent 5,569,513 beschrieben. Diese Aerogel-Isolationsmaterialien können als bevorzugte Isolation der inneren Schichten der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Bevorzugte Materialien, die zur Herstellung einer äußeren Schicht verwendet werden können, sind Kork, Perlit, Kalziumsilikat, Quarzstaub und Glasfaser, Mineralwolle, Zellulosefaser, Phenolschaum, Urethanschaum und Mischungen davon. Solche Materialien können auch zur Spezifizierung von einschichtigen Mänteln für Kühlrohre verwendet werden. In manchen Fällen möchte man diese Materialien in Zwischenschichten von Mehrfachschichtmänteln verwenden.
Die Schichtmaterialien können auch aus thermoplastischen oder elastomeren Schaumstoffen hergestellt sein. Die Zusammensetzungen, die auch als innere Schicht (innere Schichten) verwendet werden können, sind Phenolschäume und Urethanschäume, wenn es die Temperaturen erlauben, sowie Verbundstoffe aus einem Aerogel in einem Matrixbindemittel.
Für die Isolierrohrabdeckungen, die Rohre isolieren, die die höheren Oberflächentemperaturen haben, hat jede halbkreisförmige Hälfte vorzugsweise wenigstens zwei Schichten. Jede Schicht ist in geeigneter Weise gesondert ausgeformt oder extrudiert. Die getrennten Schichten werden dann zur Bildung jeder Halbkreishälfte des Mantels zusammengepasst. Zum Halten der Schichten aneinander können alle geeigneten Mittel verwendet werden. Vorzugsweise wird Klebstoff verwendet, um die Schichten aneinander zu halten. Nachdem die zwei halbkreisförmigen Hälften eines Mantellängenstücks erhalten worden sind, wird bevorzugt Klebstoff und Ablösepapier auf alle Passflächen aufgebracht.
Um die Isolation an dem Rohr zu schließen und zu halten, können alle geeigneten Mittel verwendet werden. Beispielsweise kann eine Rohrumwicklung um die Außenseite der Isolation herum gelegt werden, die die Passflächen gegeneinander und die Isolation an dem Rohr hält. Alternativ kann eine Klebstoffbeschichtung auf wenigstens eine Oberfläche aufgebracht werden, die in Kontakt mit der Passfläche gebracht und daran (die auch wahlweise Klebstoff aufweisen kann) auf dem anderen Abschnitt des Rohrsmantels (Abdeckung) gehalten wird.
Vorzugsweise haben beide Flächen einen Klebstoff, so dass die Abschnitte aneinander befestigt und gegeneinander durch die Kohäsion der Klebstoffe gehalten werden. Über den Klebstoff auf der beschichteten Fläche eines jeden Rohrabdeckabschnitts kann eine Schicht aus Schutzfolienmaterial gelegt werden, um sie an einem Kleben zu hindern, bis sie bereit für die Installierung ist. Es können auch im Handel verfügbare Umwickelungen verwendet werden.
Obwohl die Außentemperatur der Rohrisolation auf dem isolierten Rohr nicht kritisch ist, isolieren vorzugsweise alle drei Arten von Isolationen so, dass die Außenfläche der Rohrisolation eine Temperatur von weniger als etwa 60ºC hat.
Die vorliegende Erfindung lässt sich vollständiger aus den folgenden Beispielen verstehen. Diese Beispiele sollen die vorliegende Erfindung erläutern und nicht begrenzen. Alle Angaben für Teile und Prozentsätze beziehen sich auf Gewicht, wenn nicht anders angegeben ist.

Beispiel 1

Es werden Blöcke aus isolierendem Material hergestellt, die für jede Schicht verwendet werden. Aus dem Block werden zwei Hälften einer jeden der kreisförmigen Schichten geschnitten. Die Schichten werden dann zusammengepasst, und die Hälften jeder Rohrisolierung werden zusammengepasst. Die Hälften werden aneinander befestigt, wobei eine Rohrumhüllung als Außenseitenumwicklung für die Isolation verwendet wird.
Für eine Isolation A, die zur Abdeckung von Rohren spezifiziert ist, die eine Oberflächentemperatur von bis zu 175ºC haben, wird aus dem Block eine einzige Schicht aus phenolischem Formaldehydschaum geschnitten. Jede Hälfte der Schicht war 1 Zoll (etwa 2,5 cm) dick und hatte einen Radius und eine Krümmung, die geeignet waren, um ein Rohr herumzupassen, das einen Durchmesser von 2 Zoll (etwa 5 cm) hatte. Die Halbschichten wurden aufeinander gepasst und aneinander befestigt.
Für eine Isolation B, die zur Abdeckung von Rohren mit Oberflächentemperaturen von bis 230ºC spezifiziert ist, wurden zwei Hälften eines Aerogelverbundmaterials ausgeschnitten (eine Halbschicht für jede Hälfte des Rohrs). Die Halbschichten waren jeweils 1/4 Zoll (etwa 0,6 cm) dick und wurden so geschnitten, dass sie die innere (Kern-)Schicht einer zweischichtigen Rohrisolierung bildete. Das Verbundmaterial bestand aus 90 Gewichtsteilen Aerogel und 150 Gewichtsteilen Gelatine. Die äußere Schicht wurde aus einem Block aus phenolischem Formaldehydschaum geschnitten. Die äußere Schicht war 3/4 Zoll (etwa 1,9 cm) für jede Rohrhälfte dick. Die Schichten wurden zusammengepasst, um jede Isolationshälfte zu bilden. Dann wurde die vollständige Rohrisolation gebildet, indem die Hälften zusammengepasst wurden.
Für eine Isolation C, die zur Abdeckung von Rohren spezifiziert ist, die eine Oberflächentemperatur von bis zu 350ºC haben, wurden zwei Halbschichten eines Aerogelverbundmaterials ausgeschnitten (eine Halbschicht für jede Hälfte des Rohrs). Die Halbschichten waren jeweils 1/2 Zoll (etwa 1,3 cm) dick und wurden so ausgeschnitten, dass sie die innere (Kern-)Schicht einer zweischichtigen Rohrisolation bildete. Das Verbundmaterial bestand aus 80% Aerogel und 20% Ton. Die äußere Schicht wurde aus einem Block aus phenolischem Formaldehydschaum geschnitten. Die äußere Schicht war ebenfalls 1/2 Zoll (etwa 1,3 cm) für jede Hälfte des Rohres dick. Die Schichten wurde zusammengepasst, wobei das Aerogelverbundmaterial als innere (Kern-)Schicht eingelegt und der phenolische Schaum als äußere Schicht des Rohres angeordnet wurde. Dann wurde jede Hälfte der Rohrisolation zusammengepasst und befestigt.

Beispiel 2

Dieses Beispiel zeigt die aufgrund der geschichteten Rohrisolation zu erwartende Temperaturverringerung.
Es werden zwei rechteckige Isolationsschichten hergestellt. Jede Schicht ist 6 Zoll lang und 6 Zoll breit (etwa 15 · 15 cm). Die Schichten wurden zusammen angeordnet und auf eine heiße Oberfläche gelegt. Dann wurde die Temperatur auf ein Gleichgewicht kommen gelassen. Die Temperatur der heißen Fläche wurde direkt gemessen, die Temperatur der Trennfläche zwischen Schichten wurde dann gemessen, wenn die Temperatur der Oberfläche gemessen wurde.
In Beispiel 2 bestand die untere Schicht aus 80% Aerogel und 20% Ton. Diese Schicht war 1/2 Zoll (etwa 1,3 cm) dick. Die obere Schicht bestand aus phenolischem Formaldehydschaum und war ebenfalls 1/2 Zoll (etwa 1,3 cm) dick. Man erhält die folgenden Temperaturmessungen.
Die erhitzte Oberfläche wurde bei 254ºC gemessen.
Die Trennfläche zwischen den Schichten lag bei 139ºC.
Die Oberfläche der Zwei-Schichten-Probe betrug 47ºC.

Beispiel 3

Unter Verwendung des Verfahrens von Beispiel 2 wurde eine geschichtete Probe hergestellt. Die untere Schicht bestand aus Schaumglas und war 1 Zoll (etwa 2,5 cm) dick, die obere Schicht bestand aus Phenolschaum und war 1/2 Zoll (etwa 1,3 cm) dick. Es ergaben sich folgende Temperaturmessungen.
Die erhitzte Oberfläche wurde zu 259ºC gemessen.
Die Zwischenfläche zwischen den Schichten lag bei 144ºC.
Die Oberfläche des Zwei-Schichten-Probe betrug 46ºC.
Die obigen Beispiele 2 und 3 zeigen, dass für etwa die gleiche Temperatur der erhitzten Oberfläche 1 Zoll (etwa 2,5 cm) Schichtisolierung (in Beispiel 2) nahezu zu den gleichen Oberflächentemperaturen bei 1,5 Zoll (etwa 3,8 cm) der Schichtisolation in Beispiel 3 führt. Durch Optimieren der inneren Schicht und durch Verwendung des teureren Aerogelverbundmaterials kann somit eine dünnere Isolierung bereitgestellt werden. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ermöglicht dies die Einsparung von wertvollem Raum.
Zusätzlich ist zu vermerken, dass die Wärmeleitfähigkeit des Schaumglases von Beispiel 3 relativ hoch auch im Vergleich mit dem Phenolschaum ist. Da der Phenolschaum Temperaturen von mehr als 150ºC nicht aushalten kann, wird ein ganzes Zoll (etwa 2,5 cm) Schaumglas erforderlich, ehe eine Phenolschicht verwendet werden kann. Beispiel 3 erfordert eine dickere Isolation, um die gleichen Isolationseigenschaften wie bei Beispiel 2 zu erreichen, wo 1 Zoll (etwa 2,5 cm) einer zweischichtigen Isolation bei den Oberflächentemperaturen verwendet wird.
Die beiden Beispiel 2 und 3 zeigen auch, dass die geschichtete Isolation aufgebaut werden kann, indem unterschiedliche und thermisch mehr widerstandsfähige Materialien als innere Schichten verwendet werden, wo sie hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Außerdem kann die Gesamtisolation durch Verwendung von Isoliermaterialien dünner gemacht werden, die effizienter sind (eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit bei den höheren Temperaturen hat). Man sieht somit, dass durch Verwenden eines geschichteten Systems mit der Isolation mit niedriger Wärmeleitfähigkeit für heißere Rohre die Dicke der Isolation weiter verringert werden kann, wobei ein Rohrisoliersystem für Rohre mit unterschiedlicher Temperatur bereitgestellt werden kann, während Isolierrohrabdeckungen verbleiben, die den gleichen Durchmesser haben.

Claims

1. Rohrisoliersystem mit wenigstens zwei unterschiedlichen Isolierungen, welche 1) eine Isolierung A und eine Isolierung B, 2) eine Isolierung B und eine Isolierung C oder 3) eine Isolierung A und eine Isolierung C umfassen, wobei jede Isolierung ein Rohrmantel ist, der von zwei zueinanderpassenden Abschnitten, einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, gebildet wird und jeder Abschnitt eine Passoberfläche hat, wobei weiterhin, wenn die zwei zusammenpassenden Abschnitte so zusammengelegt sind, dass die Passoberfläche des ersten Abschnitts genau auf der Passoberfläche des zweiten Abschnitts aufliegt, sie ein Längenstück mit einem rohrförmigen Aufbau bilden, der eine Bohrung mit einer geeigneten Größe für die Aufnahme eines Rohrs hat, wobei weiterhin die Isolierung B zum Isolieren von Rohren mit einer Oberflächetemperatur bis zu etwa 230ºC, die Isolierung A zur Isolierung von Rohren mit einer Oberflächentemperatur von bis zu etwa 175ºC und die Isolierung C für die Isolierung von Rohren mit einer Oberflächentemperatur von bis zu 350ºC rezeptiert ist, und wobei weiterhin die Rohrmäntel der Isolierungen A, B und C alle den gleichen Außendurchmesser haben.

2. Rohrisoliersystem nach Anspruch 1, bei welchem wenigstens einer der Rohrmantelisolierungen mehr als eine Schicht aufweist.

3. System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welchem wenigstens eine der Rohrmantelisolierungen zwei kreisförmige Schichten um die Bohrung des Aufbaus herum aufweist, wobei weiterhin, wenn die Passoberflächen bei dieser zweischichtigen Isolierung zusammengepasst sind, die Schichten als Ringe in dem rohrförmigen Aufbau in einer an die Bohrung angrenzenden Kernschicht und einer zweiten äußeren Schicht um die Kernschicht herum zentriert sind, und wobei weiterhin die Kernschicht eine innere Schicht mit einem Kernmaterial ist, das eine Wärmeleitfähigkeit hat, die niedriger ist als die des Materials der zweiten äußeren Schicht.

4. System nach Anspruch 1, bei welchem für wenigstens eine Rohrmantelisolierung, wenn die beiden zusammenpassenden Abschnitte so zusammengesetzt sind, dass die Passoberfläche des ersten Abschnitts genau an der Passoberfläche des zweiten Abschnitts anliegt, die Isolierung eine einzige kreisförmige Schicht um die Bohrung des Aufbaus herum hat.

5. System nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, welches sowohl die Isolierung B als auch die Isolierung C aufweist und jede zwei Schichten hat.

6. System nach Anspruch 3, bei welchem ein Mantel zwei Schichten hat und das Kernmaterial ein Verbundmaterial aus einem Aerogel in einem Matrixmaterial ist.

7. System nach Anspruch 5, bei welchem das Kernmaterial sowohl der Isolierung B als auch der Isolierung C ein Verbundmaterial aus einem Aerogel in einem Matrixmaterial ist.

8. System nach Anspruch 3, bei welchem die Kernschicht ein Phenolschaum, ein Urethanschaum oder ein Verbundstoff aus einem Aerogel in einer Matrix ist.

9. System nach Anspruch 4, bei welchem die einzige Schicht aus einem Material hergestellt ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kork, Perlit, Kalziumsilikat, Quarzstaub und Glasfaser, Mineralwolle, Zellulosefaser, Phenolschaum, Urethanschaum und Mischungen davon besteht.

10. System nach Anspruch 3, bei welchem die äußere Schicht aus einem Material hergestellt ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kork, Perlit, Kalziumsilikat, Quarzstaub und Glasfaser, Mineralwolle, Zellulosefaser, Phenolschaum, Urethanschaum und Mischungen davon besteht.

11. System nach Anspruch 1, bei welchem wenigstens ein Rohrmantel mehr als eine Schicht hat und wenigstens eine innere Schicht ein Verbundstoff ist, der aus einem Material hergestellt ist, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Glaswolle, Mineralwolle, Aerogel, Kalziumsilikat, Quarzstaub und Mischungen davon besteht.

12. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei welchem die Matrix Ton, Gelatine oder Phenolschaum enthält.

13. System nach Anspruch 11, bei welchem wenigstens eine innere Schicht ein ein Aerogel enthaltender Verbundstoff ist.

14. System nach Anspruch 1 oder Anspruch 11, bei welchem wenigsten ein Rohrmantel drei Schichten hat.

15. System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welchem wenigstens ein Rohrmantel ein Rohrdeckband hat.

16. System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei welchem jeder Rohrmantel (Isolierung A, Isolierung B oder Isolierung C) ein Rohr bei einer Temperatur in seinem beabsichtigen Bereich so isoliert, dass die Temperatur der äußeren Oberfläche des Rohrmantels kleiner als etwa 60ºC ist.

17. System nach Anspruch 1, bei welchem wenigstens ein Rohrmantel eine Schicht hat, die ein Verbundstoff ist, der aus einem Material hergestellt ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Glaswolle, Mineralwolle, Aerogel, Kalziumsilikat, Quarzstaub, Perlit und Mischungen davon besteht.

18. System nach Anspruch 1, bei welchem wenigstens ein Rohrmantel eine Schicht hat, die aus einem Material hergestellt ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kork, Perlit, Kalziumsilikat, Quarzstaub, Glasfaser, Mineralwolle, Zellulosefaser, Phenolschaum, Urethanschaum und Mischungen davon besteht.

19. System nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei welchem wenigstens eine der Rohrmantelisolierungen eine auf wenigstens einer Passoberfläche angeordnete Klebstoffbeschichtung zur Haftverbindung der Passoberfläche des ersten und zweiten Abschnitts miteinander aufweist, wobei sich auf der Klebstoffbeschichtung wenigstens ein Schutzpapier befindet.

20. Verwendung eines Rohrisoliersystems nach einem der Ansprüche 1 bis 18 zur Isolierung von Rohren mit unterschiedlicher Oberflächentemperatur.

21. Anordnung mit Rohren, die im Einsatz unterschiedliche Oberflächentemperaturen haben, und mit einem Rohrisoliersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18.