Герметичный сальниковый компенсатор

 

Использование: для транспортировки при высоких скоростях и давлениях жидкости и газа. Сущность изобретения: сальниковая набивка расположена между корпусом, закрепленным на одном трубопроводе, и другим трубопроводом. Набивка выполнена в виде двух кольцевых слоев с размещенным между ними распорным элементом с образованием кольцевой полости. Соосно корпусу установлена воронка раструбом по потоку транспортируемой среды. Воронка соединена соединительным патрубком с кольцевой полостью. Распорный элемент выполнен из двух металлических колец, соединенных металлическими стержнями. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к трубопроводным коммуникациям промышленных предприятий и городского хозяйства, по которым транспортируются при высоких скоростях и давлениях жидкость и газы.

В качестве прототипа выбран сальниковый компенсатор, который состоит из корпуса, сальниковой набивки, нажимной буксы для уплотнения этой набивки и крепежных элементов (болтов с гайками). При температурной линейной деформации трубопровод перемещается соосно компенсатору, а сальниковая набивка создает уплотнение с целью предотвращения утечки продукта, транспортируемого по трубопроводу. Компенсатор предназначен для работы со средами давления до 10 кг/см².

Основным недостатком такого компенсатора является то, что сальниковая набивка не создает уплотнения, полностью исключающего возможность утечки продуктов, транспортируемых по трубопроводу, особенно при повышенных давлениях. Это ограничивает область применения сальниковых компенсаторов, обусловливая невозможность их использования при транспортировании по трубопроводу токсичных, агрессивных и дорогостоящих продуктов.

Задача изобретения состоит в возможности исключения утечки транспортируемых по трубопроводу продуктов при любых давлениях и скоростях их движения.

Технический результат достигается тем, что сальниковая набивка компенсатора выполняется в виде двух кольцевых слоев с расположенной между ними распорным элементом с образованием кольцевой полостью, в которой создается давление более низкое, чем в сооружении, по которому проложен трубопровод, или более низкое, чем атмосферное давление, т.е. разрежение.

Продукты, транспортируемые по трубопроводу, могут просочиться через первый кольцевой слой сальниковой набивки и попасть в кольцевую полость, но не могут просочиться через второй кольцевой слой сальниковой набивки, так как их перемещение из зоны с более низким давлением в зону с более высоким давлением невозможно.

Поддержание в кольцевой полости давления ниже атмосферного обеспечивается за счет ее соединения патрубком с зоной вакуума, искусственно создаваемой в потоке транспортируемых продуктов, что достигается при размещении в этом потоке какого-либо препятствия.

Соединение патрубком зоны вакуума с кольцевой полостью обеспечивает разрежение в этой полости и возврат в поток продуктов, просочившихся через первый кольцевой слой сальниковой набивки. Во избежание дросселирования искусственное препятствие должно быть выполнено в виде конусообразной пирамиды круглого сечения (т. е. воронки), направленной вершиной против движения продуктов, сечение основания которой должно быть незначительным по сравнению с сечением трубопровода.

На фиг. 1 изображен компенсатор, разрез; на фиг. 2 сечение А-А и узел I на фиг. 1.

Герметичный сальниковый компенсатор включает корпус 1, сальниковую набивку, выполненную в виде двух кольцевых слоев 2 и 3, расположенную между корпусом, закрепленным на одном трубопроводе и другим трубопроводом, грунтобуксу 4, поджимающую сальниковую набивку, распорный элемент 5, размещенный между кольцевыми слоями сальниковой набивки и образующий кольцевую полость, крепежные элементы 6, воронку 7, установленную соосно корпусу раструбом по потоку транспортируемой среды и соединительный патрубок 8, соединяющий воронку с кольцевой полостью. Распорный элемент 5 выполнен в виде двух металлических колец, соединенных металлическими стержнями.

При движении по трубопроводу потока продуктов с высоким давлением и скоростью часть их просачивается через первый кольцевой слой сальниковой набивки 2 в кольцевую полость, образуемую распорным элементом 5. Далее при обтекании движущимися продуктами воронки 7 происходит их некоторое сжатие, а за ней в сечении А-А внезапное расширение, в результате чего возникают вихри и образуется зона вакуума.

За счет соединения воронки 7 патрубком 8 с кольцевой полостью, образуемой распорным элементом 5, в этой полости создается разрежение, что препятствует просачиванию продуктов через второй кольцевой слой сальниковой набивки 3 (перемещение продуктов из зоны с более низким давлением в зону с более высоким давлением невозможно) и обеспечивает их возврат в поток по патрубку 8.

Прекращение движения продуктов по трубопроводу или снижение скорости их движения непременно связано с понижением давления в трубопроводе, поэтому и в этом случае компенсатор будет надежно работать как обычный сальниковый компенсатор.

Таким образом, утечки продуктов исключаются как при высоких, так и при низких давлении и скорости движения продуктов по трубопроводу, а также при их нахождении в статическом состоянии.

Формула изобретения

1. ГЕРМЕТИЧНЫЙ САЛЬНИКОВЫЙ КОМПЕНСАТОР, включающий сальниковую набивку, расположенную между корпусом, закрепленным на одном трубопроводе, и другим трубопроводом и поджатую грунтобуксу, отличающийся тем, что сальниковая набивка выполнена в виде двух кольцевых слоев с размещенным между ними распорным элементом с образованием кольцевой полости, а соосно с корпусом установлена воронка раструбом по потоку транспортируемой среды, причем воронка соединена соединительным патрубком с кольцевой полостью.

2. Компенсатор по п.1, отличающийся тем, что распорный элемент выполнен из двух металлических колец, соединенных металлическими стержнями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2