Соединение криогенных трубопроводов

 

Изобретение относится к криогенным трубопроводам. Соединение включает в себя законцовки двух труб и изоляционные оболочки. Трубы вставлены одна в другую с перекрытием и образованием внутреннего зазора между законцовками, состоящего из радиальной и кольцевой частей. Длина кольцевой части значительно превышает длину зазора радиальной части. В зазоре установлены уплотнители. Соединение снабжено шариковым замковым механизмом, закрепленным на наружной и внутренней законцовках труб, состоящим из внутренней и наружной кольцевых обойм, между которыми в канавках установлены шарики-фиксаторы для соосного поворота и фиксации обеих труб. В результате обеспечиваются высокая надежность и герметичность, улучшаются удобства эксплуатации. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области криогенной техники, а именно к криогенным трубопроводам и может быть использовано в соединениях труб топливной системы летательных аппаратов, а также в наземных заправочных комплексах.

Известны соединения криогенных трубопроводов, включающие в себя законцовки двух труб, содержащие изоляционные оболочки и вставленные одна в другую с перекрытием и с образованием внутреннего зазора между обеими законцовками, состоящего из радиальной и кольцевой частей, причем длина кольцевой части значительно превышает длину зазора радиальной части, при этом в зазоре установлены уплотнители, один из которых размещен между торцевыми частями законцовок труб, а другой - на их боковых сторонах (см. книгу Н.В.Филина и А. Б.Буланова "Жидкостные криогенные системы", изд. Машиностроение, 1985 г., г. Ленинград, стр. 202, фиг. 6.22).

Однако известные устройства имеют целый ряд существенных недостатков.

Такое соединение не позволяет исключить воздействие крутящего момента металлорукава на криогенный трубопровод и осуществить поворот труб относительно друг друга, без дополнительной расстыковки фланцевого соединения и последующей проверки его на герметичность. Трубопроводы для горячих и холодных сред и их соединительные элементы имеют изоляционные оболочки для исключения нежелательного теплообмена, а тем не менее наблюдается, что элементы соединения принимают низкую температуру, из-за чего уплотнители затвердевают и теряют свою уплотняющую способность. Кроме того, при низких температурах, например при - 160oC обычная смазка между поворотными узлами уже невозможна, что отрицательно влияет на срок службы и износостойкость.

Задачей изобретения является обеспечение высокой надежности, герметичности и улучшение удобства эксплуатации соединений криогенных трубопроводов.

Решение технической задачи обеспечивается тем, что соединение криогенных трубопроводов имеет законцовки двух труб с изоляционными оболочками, вставленными одна в другую с перекрытием, а образованный внутренний зазор между обеими законцовками, состоит из радиальной и кольцевой частей, причем длина кольцевой части значительно превышает длину зазора радиальной части. В зазоре, для герметичности соединения, установлены уплотнители, один из которых размещен между торцевыми частями законцовок труб, а другой - на их боковых сторонах, причем уплотнитель, установленный в зазоре торцевых частей выполнен в виде кольца из упругого материала и расположен в зазоре аксиально, при этом на наружной и внутренней законцовках труб установлен шариковый замковый механизм, состоящий из внутренней и наружной кольцевых обойм, в канавках которых установлены шарики-фиксаторы для соосного поворота и фиксации обеих труб.

Соединение криогенных трубопроводов поясняется следующими чертежами.

На фиг. 1 изображено соединение законцовок труб криогенных трубопроводов.

На фиг. 2 - то же, продольное сечение законцовок труб с уплотнителем в виде кольца из упругого материала, расположенным в зазоре аксиально.

На фиг. 3 - то же, с уплотнителем из упругого элемента, расположенным в зазоре радиально.

На фиг. 4 - то же, с лабиринтообразным уплотнителем, установленным в торцевой части зазора.

На фиг. 5 - то же, с заполнением зазора материалом с пористой или волокнистой микроструктурой.

Соединение криогенных трубопроводов включает в себя законцовки двух труб, каждая из которых содержит изоляционные оболочки 1 и 2, вставленные одна в другую с перекрытием. Внутренний торцевой зазор 3 между обеими законцовками и кольцевой зазор 4 имеют разные величины. Длина в кольцевой части значительно превышает длину зазора радиальной части. В зазорах 3, 4 установлены уплотнители 5 и 6. Шариковый замковый механизм закреплен на наружной и внутренней законцовках труб и состоит из внутренней и наружной кольцевых обойм 7 и 8, между которыми в канавках установлены шарики-фиксаторы 9 для соосного поворота обеих труб. В зоне зазора 3 в уплотнителе 5 выполнены дополнительные отверстия для выравнивания давления между внутренним зазором и рабочим теплом, например, жидким водородом (на чертежах не показаны).

Работа устройства осуществляется следующим образом.

На торцевую часть трубы 1 стыкуемого охватывающего криогенного трубопровода вставляется торцевой уплотнитель 5, а на внешнюю поверхность трубы 2 на обойму 7 надеваются уплотнители 6, после чего охватывающая часть трубы надвигается на охватываемую.

Внутренняя поверхность наружной кольцевой обоймы 8 имеет продольные канавки (или канавки, располагаемые под углом к оси трубопровода), переходящие в кольцевые канавки, каждая из которых имеет глубину, равную высоте выступающих из завальцовки частей шариков 9 из обоймы 7.

Соединение осуществляется путем совмещения выступающих частей шариков 9 с продольными канавками в наружной кольцевой обойме 8, после чего производится надвигание законцовок труб 2 и 1 друг на друга до упора и дальнейший поворот одной из труб для фиксации их в соединении. Такое соединение трубопроводов позволяет взаимно повернуть трубу в трубе на необходимый эксплуатационный угол в пределах 150o (технологический угол соединения).

Разборка соединения осуществляется поворотом трубы в трубе до совпадения продольных канавок на обойме 8 для взаимного соосного перемещения труб до положения их расстыковки.

Использование изобретения позволит улучшить эксплуатацию криогенного трубопровода, при которой исключается воздействие на металлорукав крутящего момента, возникающего при взаимном повороте трубы относительно друг друга, приводящего к возможной поломке металлорукавов, упрощает разборку вышедшего из строя участка криогенного трубопровода, уменьшает вес соединения за счет исключения громоздких фланцев и крепежных элементов.

Формула изобретения

1. Соединение криогенных трубопроводов, включающее в себя законцовки двух труб, содержащие изоляционные оболочки и вставленные одна в другую с перекрытием и образованием внутреннего зазора между обеими законцовками, состоящего из радиальной и кольцевой частей, причем длина кольцевой части значительно превышает длину зазора радиальной части, при этом в зазоре установлены уплотнители, один из которых размещен между торцевыми частями законцовок труб, а другой - на их боковых сторонах, отличающееся тем, что оно снабжено шариковым замковым механизмом, закрепленным на наружной и внутренней законцовках труб и состоящим из внутренней и наружной кольцевых обойм, между которыми в канавках установлены шарики-фиксаторы для соосного поворота и фиксации обеих труб.

2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что уплотнитель, установленный в зазоре торцевых частей, выполнен в виде кольца и расположен в зазоре аксиально, причем кольцо выполнено из упругого материала.

3. Соединение по п.1, отличающееся тем, что уплотнитель, установленный в зазоре торцевых частей, выполнен из упругого элемента, расположенного в зазоре радиально.

4. Соединение по п.1, отличающееся тем, что уплотнитель, установленный в зазоре торцевых частей, выполнен по схеме лабиринтообразного уплотнения.

5. Соединение по пп.1 - 4, отличающееся тем, что радиальная часть зазора и/или кольцевая часть зазора полностью или частично заполнены материалом с пористой или волокнистой микроструктурой, например войлоком, кожей или фторопластом.

6. Соединение по пп.1 - 5, отличающееся тем, что в зоне торцевого зазора в уплотнителе выполнены дополнительные отверстия для выравнивания давления между внутренним зазором и рабочим телом, например, жидким водородом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопроводу для горячего газа с целью отвода содержащего водород и монооксид углерода производственного газа, который образуется в процессе превращения газообразных, жидких и твердых горючих и имеет температуру в пределах 600 - 1500oC, причем трубопровод для горячего газа имеет наружный кожух, внутреннюю, разделенную на участки защитную трубу и между защитной трубой и кожухом содержит защитный слой из термоизолирующей защитной массы

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при сооружении трубопроводов для перекачки газонефтяной смеси

Изобретение относится к трубопроводам, применяемым для транспортировки нефти, газа, воды и других веществ и прежде всего к транспортировке нефти с большим содержанием парафинов, транспортируемой по трубопроводу в горячем состоянии, при котором ее вязкость уменьшается в несколько раз

Изобретение относится к пучку труб для кабелепроводов из нескольких пластмассовых труб, объединяемых с помощью отформованных и деформируемых, проходящих в продольном направлении соединительных перемычек и развертываемых в плоский агрегат труб с двумя наружными трубами

Изобретение относится к созданию трубопроводов

Изобретение относится к трубам с двойными стенками

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к криогенным трубопроводам с адсорбционными секциями, предназначенными для создания и поддержания вакуума в их теплоизоляционных полостях в процессе эксплуатации

Изобретение относится к механике, в частности к трубам с двойными стенками, применяемым в криогенной технике

Изобретение относится к механике, а именно к установкам для подачи текучей среды под давлением, и может быть использовано в различных отраслях промышленности

Изобретение относится к соединениям трубопроводов и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства при их монтаже и ремонте

Изобретение относится к области объемных гидроприводов и предназначено для подачи рабочего тела под давлением на вращающиеся части машин

Изобретение относится к машиностроению и касается трубопроводного транспорта, ,в частности, относится к устройствам для соединения труб, и может быть использовано при транспортировании текучих сред по трубам

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в манипуляторах, имеющих пневмоили гидроцилиндры, установленные на поворотных столах и других установках

Изобретение относится к устройствам для соединения с блокированием двух чугунных труб с узким концом и раструбом и может найти применение при укладке труб в траншею, которые могут иметь угловое смещение относительно друг друга

Изобретение относится к системе труб для спринклерных установок, включающей в себя питающий трубопровод для подвода огнегасительной жидкости, спринклерную головку, которая выходит из концевой части, а также трубы, проходящие между концевой частью и отходящим от питающего трубопровода фитингом, которые установлены с возможностью поворота (отклонения) вокруг взаимно параллельных и преимущественно вертикальных первых осей, причем по меньшей мере одна из поворотных труб (первая) U-образная труба имеет первое и второе боковые колена, из которых по меньшей мере одно (первое) колено является базирующим элементом для другой поворотной трубы, которая установлена с возможностью герметичного вставного соединения с U-образной трубой

Изобретение относится к криогенным трубопроводам

Наверх