Vakuumröhren zur Vermeidung von Verlusten

Vakuumröhren bieten eine wirksame Lösung für den Transport von kryogenen Stoffen und vermeiden Abfälle und unnötige Kosten aufgrund von mangelnder Effizienz bei der Wärmeübertragung.

Angesichts unserer Erfahrung in der Umsetzung und dem Management kryotechnischer Projekte geben wir Ihnen einen kurzen Leitfaden über vakuum-isolierte Rohre und wie Sie die am besten geeigneten Vakuumröhren für Ihr Projekt auswählen können.

Was sind Vakuumröhren?

Vakuumröhren sind Systeme, die aus zwei ineinander liegenden Rohren bestehen, die durch eine mehrschichtige hochvakuumisolierte Kammer getrennt sind.

Durch diesen Aufbau werden die notwendigen Voraussetzungen geschaffen, um die Wärmeübertragung durch Leitung, Konvektion und Strahlung zu vermeiden und damit die Vergasungsprozesse zu reduzieren. Auf diese Weise wird die höchste Qualität des kryogenen Produkts sichergestellt.

Verwendung von Vakuumröhren

Vakuum-isolierte Rohre werden für den Transport von kryogenen Flüssigkeiten wie LIN, LOX, LAR, LNG, LHe, LH2 und LNG eingesetzt.

Damit sind sie Teil verschiedenster Industriezweige und Projekte im aufstrebenden Sektor der Kryotechnik:

Im Bereich des Seeverkehrs steht die Schiffs Nachrüstung (Retrofit) im Vordergrund, bei der Diesel oder Heizöl durch Flüssigerdgas ersetzt werden. Aufgrund der ökologischen und wirtschaftlichen Vorteile der Verwendung von LNG im Vergleich zu fossilen Brennstoffen nimmt diese Art von Projekten immer mehr zu.

An diesem Punkt tauchen auch Projekte für Bunkeranlagen auf, die ebenfalls mit Vakuumröhren verbunden sind.

Die Luft- und Raumfahrtindustrie erfordert angesichts des zunehmenden Einsatzes von Flüssigstickstoff in diesem Bereich ebenfalls Vakuumrohre.
Vakuumröhren ermöglichen auch die Herstellung einer Reihe von Produkten, unter anderem in der Lebensmittel-, Elektronik- oder Metallurgieindustrie.
Auch der medizinische und pharmazeutische Sektor nutzt kryogene Stoffe unter anderem für Prozesse der Forschung oder Probenkonservierung.
Darüber hinaus werden vakuum-isolierte Rohre für Luftzerlegungsanlage (LZA) verwendet

Typen von vakuum-isolierten Rohren

Gegenwärtig gibt es zwei Typen von vakuum-isolierten Rohren: starre und flexible.

Der Hauptunterschied zwischen beiden besteht darin, dass die Verlegung flexibler Rohre eine höhere Biegsamkeit ermöglicht, so dass sie sich während der Verlegung an verschiedene Raumtypen anpassen lassen.

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Herstellung und Komponenten von Vakuumröhren

Für die Herstellung von Vakuumröhren sind folgende Bauteile erforderlich:

Prozessrohrleitungen
Vakuumkammer
Mehrlagiges Papier
Kompensatoren
Vakuumanschluss
Vakuumisolierter Phasentrenner, der einen kontinuierlichen Flüssigkeitsstand bei konstantem Druck gewährleistet
Vakuumisolierte Ventile
Winkel
T-Stücke
Anschlüsse (Bajonett: Johnston-Kupplung und geschweißte Kupplung)
Vakuumentlüfter, der das angesammelte Gas entlüftet
Gasfalle, die die Gasbildung minimiert und Eisbildung verhindert

Während des Herstellungs- und Entwurfsverfahrens sind verschiedene Faktoren zu berücksichtigen.

Beispielsweise muss eine rechnerische Systemanalyse zusammen mit einer Stress- und Spannungsberechnung durchgeführt werden. Daraus geht hervor, welche Entscheidungen bezüglich des Leitwegs, der Rohrdicke und der Anordnung der Halterungen getroffen werden müssen, je nachdem, ob es bei der Anlage zu einer Kontraktion oder Expansion kommt.

Zu berücksichtigen sind unter anderem die äußeren thermischen Belastungen durch die Prüfung des Langzeitverhaltens von Rohrleitungen, die Ermüdung von Rohrleitungen, die ständigen thermischen Veränderungen ausgesetzt sind, die Möglichkeit des schnellen Öffnens von Ventilen bei hohen Durchflussraten und deren mögliche Auswirkungen auf das System sowie die Berücksichtigung erzwungener Verschiebungen.

Alle genannten Faktoren werden untersucht, um Szenarien von „Overdesign bzw. „Überdimensionierung“ zu vermeiden, bei denen ein übermäßiges Design, das nicht an die Bedürfnisse des Projekts angepasst ist, zu einer Beschädigung des Systems führt.

Neben dem eigentlichen Herstellungsverfahren von vakuum-isolierten Rohren und ergänzenden Systemen muss der geeignete Lieferant eine Reihe von Anforderungen erfüllen:

Er ist in der Lage, 3D-Modelle zu erstellen
Er bietet Garantien während des Transports und der Verladung der Ausrüstung, um deren Erhalt zu gewährleisten. Der Transport kann per Lkw oder STD-Container erfolgen.
Das Team erfüllt die Vorschriften und Zertifikate. An dieser Stelle sind die Richtlinien (2014/68/EU, TRCU-032/2013 und ASME), Konstruktionsvorschriften (EN13480 und ASME B31.3.), Schweißcode und NDT-Code (ASME IX/V, UNE-EN) oder ggf. Schifffahrtszulassungsklassen (RINA, Bureau Veritas, DNV und Lloyd’s Register) hervorzuheben.

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Cryospain, Ihr kompetenter Hersteller von vakuum-isolierten Rohren

Von Cryospain bieten wir unsere vakuumisolierten Rohre der Kryolinen-Reihe an.

Mit einem Team aus Fachleuten für die Entwicklung und Herstellung dieser Art von kryogenen Ausrüstungen setzen wir Spitzentechnologie ein, um Lösungen anzubieten, die an die Bedürfnisse jedes einzelnen Projekts angepasst sind.

Unsere Arbeit umfasst die detaillierte Planung dieser Strukturen, für die wir Folgendes sicherstellen:

Die Verwendung modernster Software für die oben genannten wichtigen Berechnungen. Unsere Erfahrung hat uns zu der Entscheidung für AutoPIPE Advanced veranlasst, da diese Software unserer Meinung nach die genaueste auf dem Markt ist und uns ermöglicht, transiente Belastungen zu berechnen.
Zusammenarbeit zwischen unserer F+E-Abteilung und der Produktionsabteilung bei der Suche nach optimalen Leistungen in allen Lebenszyklusphasen von vakuum-isolierten Rohren.
Die Herstellung erfolgt nach einem branchenführenden Qualitätskontrollverfahren.

Sowohl in starrer als auch in flexibler Ausführung erhältlich, haben wir bereits Dutzende von kryotechnischen Projekten im Zusammenhang mit Vakuumröhren entworfen, umgesetzt und in Betrieb genommen: