Труба (варианты)
Полезная модель относится к трубам для транспортирования жидких или газообразных веществ, а также к средствам для теплоизоляции труб или трубных систем. Целью предлагаемой полезной модели является уменьшение тепловых потерь. Полезная модель реализуется следующим образом. Для транспортирования различных веществ, например жидкостей или газов, необходимы трубопроводы различной протяженности. Пользователь соединяет необходимое количество труб. Для этого пользователь сдавливает и совместно нагревает первый торец и второй торец одной из труб с первым торцом и вторым торцом другой трубы. При этом отверстие, выполненное в одной из труб, является продолжением отверстия, выполненного в другой трубе, тем самым обеспечивая беспрепятственное движение транспортируемого вещества по трубопроводу. При необходимости стыки труб изолируют материалом, имеющим малую теплопроводность. Таким образом пользователь формирует трубопровод требуемой протяженности. Далее один из свободных торцов полученного трубопровода подсоединяют к источнику транспортируемого вещества, а другой свободный торец полученного трубопровода подсоединяют к приемнику транспортируемого вещества. Транспортируемое вещество через отверстие в трубопроводе транспортируют от источника к приемнику. При транспортировании транспортируемого вещества на трубопровод воздействует окружающая среда, имеющая разные температурные значения в разные периоды времени. Нагрев или охлаждение различных транспортируемых веществ может привести к аварийным ситуациям. Однако окружающая среда контактирует со второй стенкой, а транспортируемое вещество контактирует с первой стенкой. Вакуум в полости, образованной между первой стенкой и второй стенкой, препятствует нагреванию или охлаждению транспортируемого вещества. Тем самым предотвращается возникновение аварийных ситуаций.
Область техники
Полезная модель относится к трубам для транспортирования жидких или газообразных веществ, а также к средствам для теплоизоляции труб или трубных систем.
Уровень техники
Известно устройство - труба (http://www.rusklimat.ru/catalog/tubing-fittings/barbi-pipeline-systems/pipes/). Труба выполнена однослойной.
Недостатком известного технического решения является отсутствие теплоизоляции труб.
Наиболее близким техническим решением (прототип) является теплоизолированная труба (патент РФ 
22500). Теплоизолированная труба для предотвращения тепловых потерь в окружающую среду содержит внутреннюю и наружную трубы по торцам прочно и герметично связанные между собой упругими полуторовыми металлическими диафрагмами, при этом в кольцевом пространстве между наружной и внутренней трубой размещен теплоизолирующий материал. Недостатками прототипа являются высокие тепловые потери. Целью предлагаемой полезной модели является уменьшение тепловых потерь. Поставленная цель достигается за счет того, что; по первому варианту труба содержит первую стенку с первой внутренней поверхностью и первой внешней поверхностью, вторую стенку со второй внутренней поверхностью и второй внешней поверхностью, соединение, причем первая стенка и вторая стенка выполнены по форме боковой поверхности цилиндра и имеют в поперечном сечении форму кольца, первая стенка распложена внутри второй стенки соосно ей, первая внешняя поверхность и вторая внутренняя поверхность обращены друг к другу, первая внутренняя поверхность обращена внутрь первой стенки, а вторая внешняя поверхность обращена наружу второй стенки, первая стенка и вторая стенка соединены с образованием, по крайней мере, одной полости, выполненной герметичной, отличающаяся тем, что полость заполнена газом или воздухом под давлением менее атмосферного; по второму варианту давление в полости выбрано менее 10-3 мм рт.ст.; по третьему варианту давление в полости выбрано менее 10-5 мм рт.ст.; по четвертому варианту давление в полости выбрано менее 10-10 мм рт.ст.; по пятому варианту труба содержит первую стенку с первой внутренней поверхностью и первой внешней поверхностью, вторую стенку со второй внутренней поверхностью и второй внешней поверхностью, соединение, причем первая стенка и вторая стенка выполнены по форме боковой поверхности цилиндра и имеют в поперечном сечении форму кольца, первая стенка распложена внутри второй стенки соосно ей, первая внешняя поверхность и вторая внутренняя поверхность обращены друг к другу, первая внутренняя поверхность обращена внутрь первой стенки, а вторая внешняя поверхность обращена наружу второй стенки, первая стенка и вторая стенка соединены с образованием, по крайней мере, одной полости, выполненной герметичной, отличающаяся тем, что в полости создан вакуум.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показано устройство в сборе.
Раскрытие полезной модели
На чертеже обозначены: первая стенка 1, вторая стенка 2, полость 3, соединение 4, отверстие 5, первый торец 6, второй торец 7, вторая внешняя поверхность 8, вторая внутренняя поверхность 9, первая внешняя поверхность 10, первая внутренняя поверхность 11.
Основными элементами устройства являются первая стенка 1, вторая стенка 2 и соединение 4, а также образованная ими полость 3.
Первая стенка 1 выполнена по форме боковой поверхности цилиндра (цилиндрической поверхности) и имеет в поперечном сечении форму кольца. Первая стенка 1 имеет первую внешнюю поверхность 10, первую внутреннюю поверхность 11 и два первых торца 6. Первая внутренняя поверхность 11 выполнена по форме боковой поверхности цилиндра и в поперечном сечении представляет собой окружность. Первая внутренняя поверхность 11 обращена к оси устройства. При этом первая внутренняя поверхность 11 ограничивает отверстие 5, предназначенное для прохода транспортируемого вещества. Первая внешняя поверхность 10 выполнена по форме боковой поверхности цилиндра и в поперечном сечении представляет собой окружность. При этом диаметр первой внешней поверхности 10 в поперечном сечении больше, чем диаметр первой внутренней поверхности 11 в поперечном сечении. Первая внешняя поверхность 10 обращена ко второй внутренней поверхности 9, описанной далее. Первые торцы 6 ограничивают первую стенку 1 в направлении оси устройства. Первые торцы 6 выполнены по форме плоского кольца. Первая стенка 1 может быть выполнена из различных пластмасс, композиционных материалов или металлов.
Вторая стенка 2 выполнена по форме боковой поверхности цилиндра (цилиндрической поверхности) и имеет в поперечном сечении форму кольца. Вторая стенка 2 имеет вторую внешнюю поверхность 8, вторую внутреннюю поверхность 9 и два вторых торца 7. Вторая внутренняя поверхность 9 выполнена по форме боковой поверхности цилиндра и в поперечном сечении представляет собой окружность. При этом диаметр второй внутренней поверхности 9 в поперечном сечении больше чем диаметр первой внешней поверхности 10 в поперечном сечении. Вторая внутренняя поверхность 9 обращена к первой внешней поверхности 10. Вторая внешняя поверхность 8 выполнена по форме боковой поверхности цилиндра и в поперечном сечении представляет собой окружность. При этом диаметр второй внешней поверхности 8 в поперечном сечении больше чем диаметр второй внутренней поверхности 9 в поперечном сечении. Вторая внешняя поверхность 8 обращена наружу. Вторые торцы 7 ограничивают вторую стенку 2 в направлении оси устройства. Вторые торцы 7 выполнены по форме плоского кольца. Вторая стенка 2 может быть выполнена из различных пластмасс, композиционных материалов или металлов.
Устройство симметрично относительно воображаемой оси, совпадающей с осями второй стенки, первой стенки. Эта воображаемая ось принята за ось устройства.
Соединение 4 представляет собой, в данном случае, кольцевую стенку, соединенную с первой стенкой 1 и со второй стенкой 2. При этом края кольцевой стенки с большим диаметром соединены со вторым торцом 7, а края кольцевой стенки с меньшим диаметром соединены с первым торцом 6. Соединения 4 могут быть выполнены посредством кольцевой стенки или без нее. При этом первая внешняя поверхность 10 вблизи первого торца 6 соединена со второй внутренней поверхностью 9 вблизи второго торца 7. В этом случае на второй стенке 2 вблизи вторых торцов 7 могут быть выполнены сужения, с выполнением диаметров вторых торцов 7 в поперечном сечении равными диаметру первой внешней поверхности 10. Соединения 4 могут быть выполнены с отступом от первых торцов 6.
Возможно выполнение соединения 4 в виде втулки с фланцем как единого конструктивного элемента. В этом случае один из торцов втулки соединен с одним из торцов фланца. Втулка и фланец соединены соосно друг другу, при этом отверстие во втулке является продолжением отверстия во фланце. При этом втулку располагают между первой стенкой 1 и второй стенкой 2 соосно им со стороны первых торцов 6 и вторых торцов 7, с образованием герметичной полости между первой стенкой 1, второй стенкой 2 и втулками с фланцами. Внутренний диаметр втулки выполнен равным диаметру первой внешней поверхности 10, а внешней диаметр втулки выполнен равным диаметру второй внутренней поверхности 9. Внешний диаметр фланца выполнен больше диаметра второй внешней поверхности 8 второй стенки 2.
Для фиксации взаимного положения первой стенки и второй стенки могут быть использованы перегородки в виде колец, имеющие внешний диаметр равный диаметру второй внутренней поверхности 9 и внутренний диаметр равный диаметру первой внешней поверхности 10. Перегородки располагают между первой стенкой 1 и второй стенкой 2 на расстоянии друг от друга по оси трубы.
Первой стенкой 1, второй стенкой 2 и соединением 4 образована полость 3. Полость 3 выполнена замкнутой и герметичной. При этом пространство внутри полости 3 находится под пониженным давлением газа (воздуха) по отношению к атмосферному, например менее 10-3 мм рт.ст., или менее 10-5 мм рт.ст., или менее 10-10 мм рт.ст.(ртутного столба). В пространстве внутри полости также может быть создан вакуум.
Осуществление полезной модели
Полезная модель реализуется следующим образом.
Пользователь изготавливает первую стенку 1 и вторую стенку 2. Для этого пользователь отливает из пластмассы первую стенку 1 и вторую стенку 2 необходимого диаметра. Далее пользователь соединяет первые торцы 6 со вторыми торцами 7. Соединения 4 могут быть выполнены при помощи сдавливания и совместного нагрева соответствующих первых торцов 6 с соответствующими вторыми торцами 7.
В случае выполнения соединения 4 при помощи втулки с фланцем, втулку располагают между первой стенкой 1 и второй стенкой 2 соосно им со стороны первых торцов 6 и вторых торцов 7. Внешнюю поверхность втулки соединяют со второй внутренней поверхностью 9, внутреннюю поверхность втулки соединяют с первой внешней поверхностью 10, например, при помощи клеящего вещества. Второй торец 7 второй стенки 2 соединяют с фланцем, при этом фланец выступает над (в сторону большего расстояния от оси устройства) второй внешней поверхностью 8 второй стенки 2. Первый торец 6 первой стенки 1 выравнивают со свободным торцом фланца. Наличие фланца позволяет при сборке труб в трубопровод использовать болтовые соединения. Для этого пользователь выполняет во фланце отверстия под болты. Полученные соединения 4 выполнены герметичными. При этом пользователь создает в полости 3, образованной первой стенкой 1, второй стенкой 2 и соединениями 4 вакуум. Для этого пользователь оставляет в одном из соединений 4 небольшой проход, через который при помощи насоса откачивает воздух. Проход герметично закрывают.
Для транспортирования различных веществ, например жидкостей или газов, необходимы трубопроводы различной протяженности. Пользователь соединяет необходимое количество труб. Для этого пользователь сдавливает и совместно нагревает первый торец 6 и второй торец 7 одной из труб с первым торцом 6 и вторым торцом 7 другой трубы. В случае выполнения соединения втулкой с фланцем пользователь скрепляет фланец одной трубы с фланцем другой трубы при помощи болтовых соединений. При этом отверстие 5, выполненное в одной из труб, является продолжением отверстия 5, выполненного в другой трубе, тем самым обеспечивая беспрепятственное движение транспортируемого вещества по трубопроводу. При необходимости стыки труб изолируют материалом, имеющим малую теплопроводность. Таким образом пользователь формирует трубопровод требуемой протяженности. Далее один из свободных торцов полученного трубопровода подсоединяют к источнику транспортируемого вещества, а другой свободный торец полученного трубопровода подсоединяют к приемнику транспортируемого вещества. Транспортируемое вещество через отверстие 5 в трубопроводе транспортируют от источника к приемнику. При этом на трубопровод воздействует окружающая среда, имеющая разные температурные значения в разные периоды времени. Это может привести к нагреву или охлаждению транспортируемого вещества. Однако окружающая среда контактирует со второй стенкой 2, а транспортируемое вещество контактирует с первой стенкой 1. Вакуум в полости 3, образованной между первой стенкой 1 и второй стенкой 2, препятствует нагреванию или охлаждению транспортируемого вещества. Тем самым предотвращаются как теплопотери самого вещества, так и риск возникновения аварийных ситуаций из-за его нагрева или охлаждения.
Таким образом, выполнение труб из первой стенки 1 и второй стенки 2 с вакуумом в полости 3, расположенной между первой стенкой 1 и второй стенкой 2, обеспечивает термоизоляцию труб, препятствующую охлаждению или нагреванию транспортируемого вещества.
1. Труба, содержащая первую стенку с первой внутренней поверхностью и первой внешней поверхностью, вторую стенку со второй внутренней поверхностью и второй внешней поверхностью, соединения, причем первая стенка и вторая стенка выполнены по форме боковой поверхности цилиндра и имеют в поперечном сечении форму кольца, первая стенка распложена внутри второй стенки соосно ей, первая внешняя поверхность и вторая внутренняя поверхность обращены друг к другу, первая внутренняя поверхность обращена внутрь первой стенки, а вторая внешняя поверхность обращена наружу второй стенки, первая стенка и вторая стенка соединены посредством, по крайней мере, двух соединений с образованием, по крайней мере, одной полости, выполненной герметичной, отличающаяся тем, что полость заполнена газом или воздухом под давлением менее атмосферного.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что давление в полости выбрано менее 10-3 мм рт.ст.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что давление в полости выбрано менее 10-5 мм рт.ст.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что давление в полости выбрано менее 10-10 мм рт.ст.
5. Труба, содержащая первую стенку с первой внутренней поверхностью и первой внешней поверхностью, вторую стенку со второй внутренней поверхностью и второй внешней поверхностью, соединение, причем первая стенка и вторая стенка выполнены по форме боковой поверхности цилиндра и имеют в поперечном сечении форму кольца, первая стенка распложена внутри второй стенки соосно ей, первая внешняя поверхность и вторая внутренняя поверхность обращены друг к другу, первая внутренняя поверхность обращена внутрь первой стенки, а вторая внешняя поверхность обращена наружу второй стенки, первая стенка и вторая стенка соединены с образованием, по крайней мере, одной полости, выполненной герметичной, отличающаяся тем, что в полости создан вакуум.
