ES2207467T3 - Conduccion para transferencia de fluido criogenico y su utilizacion para la transferencia de helio liquido. - Google Patents

Conduccion para transferencia de fluido criogenico y su utilizacion para la transferencia de helio liquido.

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ES2207467T3 ES00400034T ES00400034T ES2207467T3 ES 2207467 T3 ES2207467 T3 ES 2207467T3 ES 00400034 T ES00400034 T ES 00400034T ES 00400034 T ES00400034 T ES 00400034T ES 2207467 T3 ES2207467 T3 ES 2207467T3
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Abstract

Conducción para la transferencia de fluido criogénico que comprende, en una envuelta tubular exterior (1), al menos un tubo interior de transferencia de fluidos (2) y al menos un órgano de separación (3) que se extiende transversalmente entre el tubo interior y la envuelta, caracterizado porque el órgano de separación (3) presenta una superficie exterior pulida típicamente por aplicación de una capa de producto reflectante.

Description

Conducción para transferencia de fluido criogénico y su utilización para la transferencia de helio líquido.
El presente invento se refiere a las conducciones para transferencia de fluidos criogénicos del tipo que comprende, en una envuelta tubular exterior, al menos un tubo interior de transferencia de fluido y al menos un órgano de separación que se extiende transversalmente entre el tubo y la envuelta.
En las técnicas actuales conocidas (véase, por ejemplo, el documento US-A-3762447), los órganos de separación son, en general, de acero inoxidable en bruto y están sobredimensionados para limitar las pérdidas térmicas por conducción.
El presente invento tiene por objeto proponer una conducción de transferencia de fluido y, más particularmente, estructuras de órganos de separación optimizadas que permiten, de manera sencilla y sin un sobrecoste significativo, reducir considerablemente las pérdidas térmicas.
Para lograr esto, según el invento, el órgano de separación presenta una superficie exterior pulida, típicamente por aplicación de una capa de producto reflectante.
Según los aspectos preferidos del invento:
- las zonas de contacto del órgano de separación con el tubo interior y la envuelta exterior tienen una extensión angular inferior a 90°, típicamente inferior a 60°, estando desplazadas angularmente, de manera ventajosa, las zonas de contacto con el tubo por una parte y con la envuelta por otra parte,
- una parte de tubo intermedio, de material con baja conductividad térmica, está interpuesta entre el órgano de separación y el tubo interior, ventajosamente con interposición de una capa de material aislante entre la parte de tubo intermedio y el tubo interior.
El presente invento tiene igualmente por objeto la utilización de una conducción de transferencia criogénica de esta clase, para la transferencia de helio líquido.
Otras características y ventajas del presente invento resultarán evidentes a partir de la descripción siguiente de modos de realización, dada a título ilustrativo y en absoluto limitativo, en relación con los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista parcial en corte longitudinal de un primer modo de realización del invento;
- la figura 2 es una vista en corte transversal según el plano de sección II-II de la figura 1;
- la figura 3 es una vista en corte parcial longitudinal de otro modo de realización del invento; y
- la figura 4 es una vista en corte transversal según el plano de sección IV-IV de la figura 3.
En la descripción que sigue y en los dibujos, elementos idénticos o análogos llevan los mismos números de referencia.
En la figura 1 se reconocen los elementos principales de una conducción para transferencia de fluido criogénico simple, a saber, una envuelta exterior estanca 1 por cuyo interior se extiende un tubo de transferencia de fluido criogénico 2 mantenido en posición, en este caso concéntricamente, en la envuelta 1 por medio de órganos de separación 3 dispuestos a intervalos sensiblemente reguiares a lo largo del tubo 2 y desplazados angularmente unos respecto a otros con relación al eje de estos últimos. De forma clásica, el tubo 2 está rodeado o revestido por una funda 4 de superaislante realizada, por ejemplo, por bobinado, tal como la comercializada con la designación NH12ST por la Société Cascadec.
En el modo de realización de las figuras 1 y 2, el órgano de separación 3 se extiende radialmente por un solo lado del tubo 2. Según el invento, apoya exteriormente contra la cara interna del tubo exterior 1 en una zona de extremidad 30 de pequeña extensión angular, inferior a 30° en el ejemplo representado. El tubo 2 está enfilado, por su parte, en un ánima 31 del órgano de separación 3, parte del cual está agrandada por una luz angular 32 que se sitúa frente a la zona de contacto distal 30 y de extensión angular superior a esta última, de forma que no se pueda establecer un puente térmico directo entre el tubo interior 2 y la envuelta 1 a la altura de la zona de contacto 30.
En el modo de realización de las figuras 3 y 4, el órgano de desplazamiento 3 presenta una forma general triangular, con tres zonas exteriores 30 de apoyo contra la envuelta 1, cada una de ellas con una extensión angular reducida, inferior a 30°. Correlativamente, el ánima 31 se reduce, en este caso, a 3 dedos 33, de extensión angular inferior a 30°, separados por tres luces 32 situadas, cada una, frente a una zona de apoyo distal 30.
Además, en este modo de realización de las figuras 3 y 4, el órgano de separación 3 no soporta directamente el tubo interior 2: una estructura intermedia coaxial de, al menos, parte del tubo intermedio 5 y de un colchón tubular 6 de material aislante o superaislante, está interpuesta entre los dedos 33 del órgano de separación 3 y el tubo interior 2. El colchón 6 está bobinado, ventajosamente, en torno al tubo 2 y las partes del tubo 5 se mantienen alrededor del colchón 6 mediante los dedos 33. En este modo de realización, la funda de calorifugado 4 del tubo interior 2 se prolonga alrededor de la estructura intermedia y en torno al tubo intermedio 5, como se ve bien en la figura 3.
Según un aspecto del invento, los órganos de separación 3 están realizados en material no metálico, de baja conductividad térmica, típicamente en fibra de vidrio y resina epoxi, y sus superficies exteriores, por lo menos en las caras axialmente opuestas, sufren un tratamiento superficial apropiado a fin de evitar el fenómeno de cuerpos negros, típicamente por chapado o depósito de un revestimiento metálico de muy pequeño espesor, ventajosamente de aluminio.
Según otro aspecto del invento, el tubo intermedio 5 está realizado, también, en material débilmente conductor, por ejemplo en acero inoxidable o aleación hierro/níquel o, igualmente en fibra de vidrio y epoxi. El relleno aislante interior 6 está realizado, típicamente, con el mismo superaislante que la funda 4.
La envuelta exterior 1 es, típicamente, de acero inoxidable. El tubo interior 2 es, igualmente, de acero inoxidable o de aleación de hierro/níquel tipo Invar. El espacio interior de la envuelta 1 se pone bajo un vacío sostenido.
La disposición de conducción de transferencia según el invento es particularmente conveniente para la transferencia de fluidos criogénicos a muy baja temperatura, en particular para la transferencia de helio líquido, en especial hacia instalaciones de confinamiento de plasmas con imanes supraconductores.
Si bien el presente invento se ha descrito en relación con modos de realización particulares, no por ello se encuentra limitada, muy al contrario, es susceptible de modificaciones y de variantes que resultarán evidentes para un experto en la técnica, en el marco definido por las reivindicaciones siguientes. En particular, se refiere igualmente a las conducciones de transferencia con un haz de tubos interiores paralelos, mantenidos cada uno de ellos en la envuelta 1 mediante órganos de separación unilaterales tales como los descritos en relación con las figuras 1 y 2.

Claims (10)

1. Conducción para la transferencia de fluido criogénico que comprende, en una envuelta tubular exterior (1), al menos un tubo interior de transferencia de fluidos (2) y al menos un órgano de separación (3) que se extiende transversalmente entre el tubo interior y la envuelta, caracterizado porque el órgano de separación (3) presenta una superficie exterior pulida típicamente por aplicación de una capa de producto reflectante.
2. Conducción según la reivindicación 1, caracterizada porque al menos la caras axiales del órgano de separación (3) están revestidas con una capa de producto reflectante.
3. Conducción según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada porque las zonas de contacto (30,33) del órgano de separación con al menos la envuelta exterior (1), tiene una extensión angular inferior a 90°, de preferencia inferior a 60°.
4. Conducción según la reivindicación 3, caracterizada porque las zonas de contacto (30,33) del órgano de separación (3) con el tubo interior y la envuelta, están desplazadas angularmente.
5. Conducción según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende al menos una parte de tubo intermedio (5) de material con baja conductividad térmica, dispuesta entre el órgano de separación (3) y el tubo interior (2).
6. Conducción según la reivindicación 5, caracterizada porque comprende al menos una capa de material aislante (6) entre la parte de tubo intermedia (5) y el tubo interior (2).
7. Conducción según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el órgano de separación (3) está realizado en material no metálico, de baja conductividad térmica.
8. Conducción según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el tubo interior (2) está rodeado de una funda (4) de material aislante.
9. Conducción según la reivindicación 8 cuando depende de una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque la funda (4) rodea, igualmente, la parte de tubo intermedio (5).
10. Utilización de una conducción de transferencia según una de las reivindicaciones precedentes, para la transferencia de helio líquido.
ES00400034T 1999-01-12 2000-01-07 Conduccion para transferencia de fluido criogenico y su utilizacion para la transferencia de helio liquido. Expired - Lifetime ES2207467T3 (es)

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DE (1) DE60005227T2 (es)
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