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.Info
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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.
Applications Claiming Priority (2)
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