Температурное компенсационное устройство для трубопроводов



Температурное компенсационное устройство для трубопроводов
Температурное компенсационное устройство для трубопроводов

 


Владельцы патента RU 2445542:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)

Изобретение относится к оборудованию трубопроводного транспорта. В температурном компенсационном устройстве магистрального трубопровода патрубок изменяемой длины с фланцевыми соединениями выполнен из высокопрочного упругого металлического листа сферической поверхности с выпуклостью, обращенной наружу от продольной оси трубопровода. На поверхности патрубка размещена закрепленная своими концами на противоположных фланцах фланцевых соединений патрубка спиральная пружина с переменным диаметром навивки с возможностью взаимодействия ее витков со сферической поверхностью патрубка на всем его протяжении. Использование изобретения позволит упростить конструкцию трубопровода с компенсационными устройствами и повысить надежность его эксплуатации при транспортировании по трубопроводу природного газа или нефти, в том числе в условиях прокладки трубопровода по пересеченной местности в условиях резкого перепада температур наружного воздуха во времени. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к оборудованию трубопроводного транспорта, а именно к температурным компенсационным устройствам, и может быть использовано для газопроводов и нефтепроводов, преимущественно в условиях их прокладки на пересеченной местности, например, на гористых участках трассы в условиях резкого перепада температур наружного воздуха во времени.

Известен компенсатор осевых деформаций, включающий эластичную неметаллическую трубу с уплотнительными отбортовками и наружные ограничительные втулки, установленные телескопически по отношению друг к другу. В тело трубы включена армирующая пружина (RU 2083907, F16L 51/02, 1997).

Недостатком компенсатора является телескопическое расположение наружных втулок, что снижает компенсирующую способность устройства, а также сложность конструкции эластичной трубы с заделанной в ее тело пружиной.

Известен принятый за прототип компенсатор, содержащий эластичную трубу с армирующим включением и уплотнительными отбортовками, установленные снаружи эластичной трубы с радиальным зазором ограничительные втулки, при этом длина эластичной трубы превышает суммарную длину наружных ограничительных втулок, а армирующее включение размещено на части эластичной трубы, свободной от опоры на наружные ограничительные втулки (RU 2285856 C1, F16L 51/02, 2005).

Однако недостатками компенсатора-прототипа являются возможность разрушения эластичной трубы тонкими торцевыми кромками. армирующего включения, выполненного в виде сплошной цилиндрической втулки, при осевых деформациях трубопровода, неполное использование длины пластичной трубы при осевых и радиальных деформациях трубопровода из-за встроенного в среднюю часть эластичной трубы жесткого армирующего включения, что связано не только с увеличением длины компенсатора, но и с увеличенными поперечными деформациями трубы с большими радиусами ее изгиба по краям, а также с возможностью нарушения целостности трубы также за счет взаимодействия материала трубы с торцевыми кромками армирующего включения. Кроме того, известный компенсатор отличается сложностью конструкции и возможностью возгорания эластичной составляющей. Указанные недостатки снижают надежность эксплуатации трубопровода, особенно магистрального, при транспортировании по нему газа или нефти.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции трубопровода с компенсационными устройствами и повышение надежности его эксплуатации при транспортировании по трубопроводу природного газа или нефти, в том числе в условиях прокладки трубопровода по пересеченной местности.

Технический результат достигается тем, что в температурном компенсационном устройстве, содержащем патрубок изменяемой длины с фланцевыми соединениями, встроенный в магистральный трубопровод, патрубок выполнен из высокопрочного упругого металлического листа сферической поверхности с выпуклостью, обращенной наружу от продольной оси трубопровода, а на указанной поверхности патрубка размещена закрепленная своими концами на противоположных фланцах фланцевых соединений патрубка спиральная пружина с переменным диаметром навивки с возможностью взаимодействия витков пружины со сферической поверхностью патрубка на всем его протяжении. Сферическая поверхность патрубков может быть выполнена из стали, стальных сплавов или сплавов цветных металлов.

Температурное компенсационное устройство для трубопроводов представлено на чертеже, где на фиг.1 показан продольный разрез, на фиг.2 - план по фиг.1.

Устройство содержит соединенные со смежными участками труб 1 и 2 магистрального трубопровода с помощью фланцевых соединений 3 и 4 патрубки 5. Патрубки 5 выполнены из высокопрочного упругого металлического листа со сферической поверхностью, выпуклостью обращенной наружу от продольной оси 6 трубопровода. В качестве материала может быть использована сталь, стальные сплавы или сплавы цветных металлов. На поверхности патрубка 2 размещена закрепленная своими концами 7 и 8 на противоположных фланцах фланцевых соединений 3 и 4 патрубка 5, спиральная пружина 9 с переменным диаметром навивки с возможностью взаимодействия витков пружины 9 со сферической поверхностью, патрубка 5 на всем его протяжении.

Температурное компенсационное устройство для трубопроводов действует следующим образом. При изменении температуры наружного воздуха смежные участки труб 1 и 2 смещаются по продольной оси 6 магистрального трубопровода в том или другом направлении. При этом длина соединяющего их патрубка 5 соответственно увеличивается (при понижении температуры) или уменьшается (при повышении температуры). Этот процесс обеспечивается за счет упругой деформации сферической поверхности патрубка 5 соответственно при сжатии или растяжении спиральной пружины 9, которая на всей длине патрубка 5 своими витками прижата к его наружной сферической поверхности за счет закрепления концов 7 и 8 пружины 9 на фланцах фланцевых соединений 3 и 4 патрубка 5. Наличие спиральной пружины 9, витки которой постоянно прижаты к сферической поверхности патрубка 5, позволяет принимать толщину стенок патрубка минимальной за счет того, что внутреннее давление газа или нефти, воспринимаемое стенками патрубка 5, передается виткам натянутой спиральной пружины 9, благодаря чему повышается радиальная прочность патрубка 5. Выполнение патрубка 5 из листа минимальной толщины позволяет обеспечить необходимые упругие свойства патрубка 5, позволяющие компенсировать практически любые температурные деформации труб 1 и 2 магистрального трубопровода. А выполнение патрубков 5 из металлического листа повышает надежность эксплуатации магистрального трубопровода.

Отличительные признаки изобретения позволяют упростить конструкцию трубопровода с компенсационными устройствами и повысить надежность его эксплуатации при транспортировании по трубопроводу природного газа или нефти, в том числе в условиях прокладки трубопровода по пересеченной местности в условиях резкого перепада температур наружного воздуха во времени.

1. Температурное компенсационное устройство, содержащее встроенный в магистральный трубопровод патрубок изменяемой длины с фланцевыми соединениями, отличающееся тем, что патрубок выполнен из высокопрочного упругого металлического листа сферической поверхности с выпуклостью, обращенной наружу от продольной оси трубопровода, а на указанной поверхности патрубка размещена закрепленная своими концами на противоположных фланцах фланцевых соединений патрубка спиральная пружина с переменным диаметром навивки с возможностью взаимодействия витков пружины со сферической поверхностью патрубка на всем его протяжении.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сферическая поверхность патрубка выполнена из стали.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сферическая поверхность патрубка выполнена из стальных сплавов или сплавов цветных металлов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к устройствам компенсации температурных изменений трубопроводов, и может быть использовано в энергетике, химической промышленности, машиностроении.

Изобретение относится к трубопроводной технике и предназначено для компенсации тепловых перемещений трубопроводов. .

Изобретение относится к компенсационным устройствам для трубопроводов. .

Изобретение относится к компенсационным устройствам для трубопроводов. .

Изобретение относится к устройствам для шарнирного соединения труб системы подачи горячего воздуха от силовой установки летательного аппарата. .

Изобретение относится к поворотно-осевым компенсаторам для трубопроводов пневмогидравлических систем в ракетно-космической технике. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и используется при изготовлении обладающих повышенной коррозионной стойкостью сильфонов для трубопроводов, транспортирующих различные среды при температуре от минус 200°С до плюс 200°С.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может использоваться для компенсации перемещений трубопровода. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может использоваться в системах энергетики, машиностроения. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в различных видах промышленности (газовой, нефтяной, молочной, авиационной, космической и др.), где необходима компенсация угловых и линейных перемещений трубопроводов в больших пределах

Изобретение относится к компенсационному элементу для проходки горячей технологической трубы через стену

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в качестве компенсационного соединения трубопроводов различного назначения. Компенсатор содержит эластичную трубу с уплотнительными отбортовками и установленные снаружи от эластичной трубы с радиальным зазором ограничительные втулки с присоединительными фланцами. Диаметры смежных стальных ограничительных втулок приняты различными с возможностью взаимодействия внутренней поверхности одной втулки с наружной поверхностью другой втулки при постоянном размещении концов обеих втулок с перекрытием друг друга. Присоединительные фланцы выполнены с внутренними выступами, размещенными с минимальными зазорами относительно наружной поверхности эластичной трубы. На внутренней поверхности концевой части втулки большего диаметра может быть закреплена кольцевая прокладка из эластичного антифрикционного материала с возможностью взаимодействия ее внутренней поверхности с наружной поверхностью втулки меньшего диаметра. Техническим результатом является повышение надежности эксплуатации трубопровода, улучшение его компенсационных возможностей, упрощение и удешевление устройства с увеличением срока службы эластичной трубы. 2 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в гидротранспорте, теплоснабжении и газоснабжении. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности работы подвижного соединения фланцев металлических труб, упрощение конструкции и снижение расхода материалов. Технический результат достигается тем, что по тору оболочки куполообразные углубления выполнены переменной глубины и разного диаметра в сторону увеличения от минимального диаметра тора до его максимального диаметра. При этом глубина куполообразных углублений составляет от 0,3 до 1 внутреннего радиуса куполообразных углублений. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для компенсации перемещений трубопроводов. Компенсатор размещен на трубопроводе с теплоизоляцией, состоящей из пенополиуретанового слоя и полиэтиленовой оболочки. Компенсатор содержит металлический сильфон с приваренными к нему патрубками разной длины, который расположен в защитном стальном корпусе и снабжен направляющими в виде трех фланцев, ограничивающих только угловые и радиальные перемещения компенсатора. К длинному патрубку сильфона прикреплены с возможностью скольжения внутри корпуса два подвижных фланца. Вокруг части длинного патрубка за пределами корпуса образован свободный от тепловой изоляции компенсационный участок, защищенный от намокания теплогидростойкой диафрагмой цилиндрической формы с припуском на амплитуду работы сильфона. Диафрагма закреплена на краях полиэтиленовой оболочки на компенсационном участке с помощью термоусадочной манжеты. Между корпусом и сильфоном, а также частью длинного патрубка имеется теплоизоляция в виде засыпки из мелкогранулированного вспененного пенополиуретана. Провода системы оперативно-дистанционного контроля расположены в металлической трубке, закрепленной с внутренней стороны корпуса. Технический результат: повышение надежности устройства при расширении его эксплуатационных возможностей. 2 ил.

Изобретение относится к компенсационным устройствам для трубопроводов и может быть использовано в пневмо- и гидросистемах, транспортирующих агрессивные и взрывоопасные среды. Компенсатор угловых перемещений трубопроводов состоит из магистрального сильфона и шарнирного поворотного устройства, размещенного на оси сильфона между пилонами, соединяющими поворотное устройство с противоположными концами сильфона. Поворотное устройство помещено в герметичную оболочку, соединенную с окружающей средой с помощью дренажного канала (трубки). Герметичная оболочка состоит из внутреннего сильфона, опорных втулок и двух пустотелых обтекателей, неподвижно соединенных между собой. Поворотное устройство состоит из сферического подшипника, закрепленного на пальце с помощью штифта, при этом наружная сфера взаимодействует с внутренней сферой серьги, а наружная цилиндрическая поверхность пальца подвижно взаимодействует с внутренними цилиндрическими поверхностями вилки. Технический результат: исключение возгорания и засорения рабочих продуктов частицами абразивного износа трущихся пар в поворотном устройстве, частичная разгрузка поворотного устройства, уменьшение его габаритов в радиальном направлении. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к ракетостроению и может быть использовано для соединения фланцев входных магистралей жидкостных ракетных двигателей с фланцами трубопроводов или баков ракет носителей. В предлагаемом сильфонном компенсаторе, содержащем магистральные сильфоны, патрубок с приваренной втулкой, разгрузочный элемент, центрирующие опоры, сферические шарниры, шток, согласно изобретению магистральные сильфоны расположены под прямым углом друг к другу, соединены между собой и разгрузочным элементом при помощи тройника, при этом на входе в горизонтальный магистральный сильфон установлен патрубок со втулкой, содержащей одну центрирующую опору со сферическим шарниром, а разгрузочный элемент снабжен второй центрирующей опорой со сферическим шарниром во втулке патрубка. Изобретение позволяет компенсировать угловые и линейные перемещения фланцев топливного бака и ракетного двигателя, повысить надежность работы разгрузочного элемента и сферических шарниров. 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к трубному элементу (1), который может служить удобным соединительным элементом в линии циркуляции текучей среды в любой области промышленного применения, в частности в реактивном двигателе. Трубный элемент содержит деформируемую трубчатую оболочку (2) в виде сильфона (9) с кольцевыми выпуклостями (3), образующими внутренние выступы, и защитную рубашку (4), содержащую концевой сегмент (5), который закреплен в трубчатой оболочке (2) и свободный конец которого выступает внутрь трубчатой оболочки (2). При этом защитная рубашка (4) содержит множество дополнительных сегментов (6, 16, 17, 18, 20), частично входящих друг в друга, причем каждый из дополнительных сегментов (6, 16, 17, 18, 20) содержит на периферии своей наружной поверхности (7) по меньшей мере один захватный элемент (8), закрепленный на наружной поверхности (7) и взаимодействующий по меньшей мере с одной кольцевой выпуклостью (3). Технический результат - уменьшение перепада давлений в трубном элементе. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области производства трубопроводной арматуры, в частности к производству упругих компенсаторных вставок и гасителей пульсаций давления рабочей среды трубопроводов для транспортирования жидких сред. Гибкая компенсаторная вставка с гасителем пульсаций давления содержит покровный и герметизирующий слои резины, армирующие слои корда и фланцы, при этом внутри вставки вдоль продольной оси смонтирован гаситель пульсаций давления, при этом одним концом гаситель пульсаций прикреплен по крайней мере двумя ребрами к фланцу гибкой компенсаторной вставки, а другим концом может крепиться по крайней мере двумя ребрами к фланцу гибкой компенсаторной вставки жестко или подвижно. Технический результат - объединение функции компенсации относительных перемещений трубопроводов и функции эффективного снижения уровня гидродинамического шума, создаваемого потоком рабочей жидкости в трубопроводе. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх