Нагреваемый трубопровод для текучей среды и соединитель для нагреваемого трубопровода для текучей среды

Авторы патента:


Нагреваемый трубопровод для текучей среды и соединитель для нагреваемого трубопровода для текучей среды
Нагреваемый трубопровод для текучей среды и соединитель для нагреваемого трубопровода для текучей среды
Нагреваемый трубопровод для текучей среды и соединитель для нагреваемого трубопровода для текучей среды
Нагреваемый трубопровод для текучей среды и соединитель для нагреваемого трубопровода для текучей среды
Нагреваемый трубопровод для текучей среды и соединитель для нагреваемого трубопровода для текучей среды

 


Владельцы патента RU 2579528:

НОРМА Германи ГмбХ (DE)

Изобретение относится к нагреваемому трубопроводу для текучей среды. Трубопровод содержит трубу, соединитель, установленный на одном конце трубы и имеющий входной канал с продольной осью, и нагревательный стержень, расположенный внутри трубы и выступающий через выходной канал из соединителя под определенным углом к продольной оси. В имеющей периферийную стенку приемной полости между нагревательным стержнем и соединителем расположено уплотнение. Предусмотрены средства центрирования нагревательного стержня и уплотнения друг относительно друга. Изобретение обеспечивает надежное уплотнение нагревательного стержня, выведенного наружу вбок. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Настоящее изобретение относится к нагреваемому трубопроводу для текучей среды, содержащему трубу, соединитель, установленный на одном конце трубы и имеющий входной канал с продольной осью, и нагревательный стержень, установленный внутри трубы и выступающий из соединителя вбок через выходной канал под заданным углом к продольной оси, при этом в имеющей периферийную стенку приемной полости между нагревательным стержнем и соединителем расположено уплотнение.

Кроме того, изобретение относится к соединителю для нагреваемого трубопровода для текучей среды, содержащему входной канал, имеющий продольную ось, боковой выходной канал, проходящий под заданным углом к продольной оси, и приемную полость для уплотнения, которая примыкает к выходному каналу и имеет периферийную стенку с центральной осью.

Нагреваемый трубопровод для текучей среды и соединитель для такого нагреваемого трубопровода известны из DE 10011102244 А1.

Изобретение описано ниже на примере трубопровода для транспортировки мочевины из расходного бака к месту потребления. Мочевину (UREA) применяют в дизельных двигателях для уменьшения выбросов оксидов азота.

Если такой трубопровод установлен в механическом транспортном средстве, то при низких температурах окружающей среды существует опасность, что находящаяся в нем мочевина замерзнет и перестанет быть текучей. Поэтому трубопровод и соединитель нагревают.

Если входной канал соединителя проходит прямолинейно, то есть переходит без изменения направления в выходной канал, то нагревательный стержень нужно вывести наружу из соединителя сбоку, обычно под углом от 20° до 80° к продольной оси. Нагревательный стержень на выходе из соединителя нужно уплотнить, чтобы предотвратить вытекание нагреваемой текучей среды. Для этого используют уплотнение, расположенное в приемной полости, примыкающей к выходному каналу. Это уплотнение, например, в виде уплотнительного кольца герметично прилегает к нагревательному стержню и к периферийной стенке, так что выход текучей среды из соединителя через выходной канал становится невозможным.

Однако оказалось, что такое уплотнение не всегда является достаточно надежным.

В основе изобретения лежит задача обеспечить надежное уплотнение нагревательного стержня, выведенного сбоку из соединителя наружу.

В нагреваемом трубопроводе для текучей среды описанного выше типа эта задача решена посредством того, что предусмотрены средства центрирования нагревательного стержня и уплотнения друг относительно друга.

Проблема с уплотнением сводится к тому, что нагревательный стержень, который входит во входной канал соединителя примерно параллельно продольной оси, а затем выходит под определенным углом к ней через выходной канал, необязательно расположен в выходном канале по центру. Для того чтобы нагревательный стержень вообще можно было установить, поперечное сечение выходного канала должно быть несколько больше поперечного сечения нагревательного стержня. Если нагревательный стержень расположен в выходном канале не по центру, то один периферийный участок уплотнения сильно нагружается давлением и подвергается чрезмерному сжатию, в то время как другой периферийный участок нагружается слишком малым давлением, в результате чего герметичность не может быть обеспечена с необходимой надежностью. Если же предусмотреть средство центрирования нагревательного стержня и уплотнения друг относительно друга, то проблема герметичности решается простым путем. При этом все периферийные участки уплотнения сжимаются одинаково, так что ни на одном из них не происходит чрезмерного или недостаточного сжатия.

Периферийная стенка предпочтительно имеет центральную ось, смещенную вбок относительно центральной оси выходного канала. При этом приемная полость и выходной канал будут расположены несоосно. Таким образом, можно учитывать фактическое положение нагревательного стрежня в выходном канале.

Центральная ось периферийной стенки предпочтительно смещена относительно центральной оси выходного канала в сторону продольной оси. Тем самым учитывается собственное напряжение нагревательного стержня, которое он имеет после заворачивания из входного канала в выходной канал. Это можно не учитывать, если нагревательный стержень предварительно изогнуть.

Центральная ось периферийной стенки предпочтительно смещена относительно центральной оси выходного канала менее чем на 0,5 мм. Таким образом, смещение может быть сравнительно малым и составлять, например, 2, 3, 4 или 5 десятых миллиметра или иметь промежуточные значения между указанными значениями.

Альтернативно или в дополнение к эксцентричному расположению периферийной стенки приемной полости и выходного канала, в приемной полости может быть установлена опорная шайба, которая опирается на периферийную стенку и позиционирует нагревательный стержень относительно уплотнения. Эта опорная шайба может опираться на периферийную стенку, противоположно напряжению, вызванному изгибом нагревательного стержня, и тем самым позиционировать нагревательный стержень относительно уплотнения.

Во входном канале предпочтительно расположен наклонный элемент, имеющий направляющую поверхность, проходящую от входного канала к выходному каналу. Нагревательный стержень можно ввести в соединитель через входной канал, при этом он наталкивается на направляющую поверхность наклонного элемента и в результате отклоняется к выходному каналу. Затем нагревательный элемент будет выступать из выходного канала и приемной полости, предназначенной для уплотнения. Так как нагревательный элемент имеет определенную собственную жесткость, практически невозможно избежать того, что при прохождении через приемную полость он уже не будет расположен соосно с уплотнением. Эта проблема, которая в противном случае могла бы вызвать риск негерметичности, устраняется посредством определенного средства, то есть посредством эксцентричности периферийной стенки и выходного канала и/или опорной шайбы.

В соединителе описанного выше типа задача решена посредством того, что центральная ось периферийной стенки смещена относительно центральной оси выходного канала и/или в приемной полости расположена опорная шайба, которая опирается на периферийную стенку.

При таком выполнении можно как бы предварительно компенсировать проблему, состоящую в том, что нагревательный стержень из-за собственной жесткости не расположен соосно в выходном канале. Благодаря этому можно обеспечить лучшую герметичность в месте, где нагревательный стержень выходит из соединителя.

Центральная ось периферийной стенки предпочтительно смещена относительно периферийной стенки выходного канала в сторону продольной оси. Благодаря этому уменьшается предварительный изгиб нагревательного стержня.

Центральная ось периферийной стенки предпочтительным смещена относительно центральной оси выходного канала максимум на 0,5 мм. Этого небольшого смещения достаточно, чтобы устранить проблемы с эксцентричностью нагревательного стержня в выходном канале.

Ниже описан предпочтительный вариант осуществления изобретения со ссылками на чертежи, на которых:

фиг. 1 схематично изображает продольный разрез конца нагреваемого трубопровода,

фиг. 2 - разрез II-II на фиг. 1,

фиг. 3 - схематичный вид сверху на выходной канал,

фиг. 4 - фрагмент фиг. 1 в увеличенном масштабе и

фиг. 5 - вариант выполнения, модифицированный по сравнению с фиг. 4.

На фиг. 1 показан нагреваемый трубопровод 1 для текучей среды, содержащий соединитель 2 и трубу 3. Труба является гибкой и может быть выполнена из экструдированного полимера или из материала, предназначенного для шлангов. Ниже под термином «труба» следует также понимать и шланг.

Труба 3 надета на соединительный патрубок 4 соединителя и уплотнена относительно него уплотнительным кольцом 5. Наружная сторона соединительного патрубка 4 имеет елочный профиль. При необходимости труба 3 может быть зафиксирована на соединительном патрубке 4 также путем заливки полимером.

Через соединительный патрубок 4 и весь соединитель, вплоть до соединительного геометрического элемента 7, проходит прямолинейный входной канал 6, как показано на фиг. 2. При помощи соединительного геометрического элемента 7 соединитель 2 может быть закреплен на соединительном патрубке другого трубопровода, бака или агрегата. Точная форма соединительного геометрического элемента 7 в данном случае не имеет значения. Однако он должен быть выполнен таким образом, чтобы соединение между соединителем 2 и соединительным патрубком было достаточно прочным и герметичным.

В свободном поперечном сечении трубы 3 расположен нагревательный стержень 8, показанный штриховыми линиями. Нагревательный стержень 8 содержит по меньшей мере один нагревательный провод, заделанный в полимерный экструдированный материал. Предпочтительно имеются два нагревательных провода, соединенные друг с другом на удаленном от соединителя 2 конце, так что электрическое питание нужно подавать лишь на одном конце нагревательного стержня 8. Хотя нагревательный стержень 8 является гибким, он имеет определенную собственную жесткость, так что когда трубу 3 (вместе с находящимся в ней нагревательным стержнем 8) насаживают на соединительный патрубок 4, нагревательный стержень 8 может входить во входной канал 6 в соединительном патрубке 4.

Нагревательный стержень 8 должен выходить из соединителя 2, не достигая соединительного геометрического элемента 7, чтобы не мешать соединению, образуемому при помощи последнего. Поэтому соединитель имеет выходной канал 9, продольная ось 10 которого расположена под углом α к продольной оси 11 входного канала 6. Угол α больше 0° и предпочтительно находится в диапазоне от 20° до 80°.

Выходной канал 9 проходит в патрубке 12, расположенном под углом α к продольной оси 11 входного канала 6. В патрубке 12 установлено уплотнительное кольцо 13, герметично прилегающее к нагревательному стержню 8 и предотвращающее вытекание текучей среды из выходного канала. Уплотнительное кольцо 13 удерживается в выходном канале 9 при помощи заглушки 14, установленной в патрубке 12. Однако заглушка 14 лишь удерживает уплотнительное кольцо на месте, но не сжимает его.

Наклонный элемент 15 имеет направляющую поверхность 16, которая выполнена криволинейной, то есть без изломов. Направляющая поверхность 16 проходит от «нижней стороны» входного канала 6, то есть от стороны, противоположной выходному каналу 9, до выходного канала 9 и продолжается в его стенке. Таким образом, верхний конец нагревательного стержня 8 может скользить по направляющей поверхности 16, не встречая уступов, изломов, канавок и т.п. Если нагревательный стержень 8 вводят через соединительный патрубок 4 во входной канал 6, то посредством направляющей поверхности 16 наклонного элемента 15 верхний конец изменяет направление таким образом, что автоматически попадает в выходной канал 9.

Образование нагреваемого трубопровода 1 для текучей среды при помощи такого соединителя осуществляется сравнительно просто. Нужно лишь предварительно собрать трубу 3 вместе с нагревательным стержнем 8 так, чтобы последний выступал из нее на заданную длину. Таким образом, до того, как труба 3 будет насажена на соединительный патрубок 4, нагревательный стержень 8 уже будет входить во входной канал 6 внутри соединительного патрубка 4. Если затем трубу 3 и нагревательный стержень 8 переместить дальше, чтобы надвинуть трубу 3 на соединительный патрубок 4, то верхний конец нагревательного стержня 8 посредством направляющей поверхности 16 на наклонном элементе 15 отклоняется и входит в выходной канал 9, откуда может выходить из соединителя 2.

Разумеется, можно сначала вставить в соединитель 2 только нагревательный стержень 8, а затем перемещать трубу 3 над нагревательным стержнем 8 и надвинуть ее на соединительный патрубок 4.

Для размещения уплотнительного кольца 13, то есть уплотнения, предусмотрена приемная полость 20, имеющая периферийную стенку 21. Уплотнительное кольцо 13 должно прилегать с заданным предварительным напряжением в радиальном направлении внутрь к нагревательному стержню 8 и в радиальном направлении наружу к периферийной стенке 21. При этом напряжения должны распределяться в окружном направлении приблизительно равномерно.

Однако нагревательный стержень 8, как правило, расположен в выходном канале 9 не по центру. Нагревательный стержень 8 имеет определенную собственную жесткость. Хотя эта собственная жесткость допускает изгиб нагревательного стержня, когда его вдвигают в выходной канал 9 по направляющей поверхности 16 наклонного элемента 15, но вследствие собственной жесткости нагревательный стержень 8 стремится сохранить свое неизогнутое положение. Это приводит к тому, что нагревательный стержень 8 будет расположен в выходном канале 9 не соосно, а наклонно к продольной оси 11 входного канала 6. Если не принимать дополнительных мер, то в результате одна периферийная область уплотнительного кольца 13 сжимается сильнее, а диаметрально противоположная ей область сжимается меньше. Такое избыточное и недостаточное сжатие уплотнительного кольца 13 может привести к негерметичности.

Чтобы избежать этого, эксцентричность нагревательного стержня 8 в выходном канале 9 предварительно компенсируют. Один вариант этой компенсации состоит в том, что, как показано на фиг. 3 и 4, выходной канал 9 и приемная полость 20 расположены эксцентрично друг относительно друга. Другими словами, центральная ось 22 периферийной стенки 21 смещена в боковом направлении относительно центральной оси 10 выходного канала 9, а именно в сторону продольной оси 11. Как видно на фиг. 4, в результате этого уплотнительное кольцо 13 расположено в приемной полости 20 таким образом, что оно нагружается нагревательным стержнем 8 приблизительно равномерно по всей окружности.

Центральные оси 10, 22 смещены друг от друга на расстояние d, которое на фиг. 3 и 4 показано преувеличенно большим. Во многих случаях достаточно, если центральная ось 22 периферийной стенки смещена относительно центральной оси 10 выходного канала 9 максимум на 0,5 мм, например на 0,3 мм.

Другой вариант, который можно использовать дополнительно или альтернативно, состоит в том, что в приемной полости 20 установлена опорная шайба 23. Размеры опорной шайбы могут быть выбраны такими, что, с одной стороны, она может быть вставлена в приемную полость 20 с малым зазором, а с другой стороны, она обеспечивает положение нагревательного стержня 8, при котором уплотнительное кольцо 13 подвергается равномерному сжатию по всей окружности. В принципе для этого достаточно, если опорная шайба 23 может опираться на ту область периферийной стенки 21, от которой наиболее близко расположен или может быть расположен нагревательный стержень 8 без принятия дополнительных мер. На фиг. 5 это правая сторона периферийной стенки 21. На противоположной стороне периферийной стенки 21 между ней и опорной шайбой 23 может существовать зазор 24. Благодаря этому зазору 24 может быть выгодным, если при таком варианте выполнения приемная полость 20 и выходной канал 9 также расположены эксцентрично друг относительно друга. Альтернативой этому может быть эксцентричное расположение отверстия 25 в опорной шайбе 23, через которое проходит нагревательный стержень 8.

1. Нагреваемый трубопровод (1) для текучей среды, содержащий трубу (3), соединитель (2), установленный на одном конце трубы (3) и имеющий входной канал (6) с продольной осью (11), и нагревательный стержень (8), установленный внутри трубы (3) и выступающий вбок из соединителя (2) через выходной канал (9) под заданным углом (α) к продольной оси (11), при этом в имеющей периферийную стенку (21) приемной полости (20) между нагревательным стержнем (8) и соединителем (2) расположено уплотнение (13), отличающийся тем, что предусмотрены средства центрирования нагревательного стержня (8) и уплотнения (13) друг относительно друга.

2. Трубопровод для текучей среды по п. 1, отличающийся тем, что периферийная стенка (21) имеет центральную ось (22), которая смещена в боковом направлении относительно центральной оси (10) выходного канала (9).

3. Трубопровод для текучей среды по п. 2, отличающийся тем, что центральная ось (22) периферийной стенки (21) смещена относительно центральной оси (10) выходного канала (9) в сторону продольной оси (11).

4. Трубопровод для текучей среды по п. 2 или 3, отличающийся тем, что центральная ось (22) периферийной стенки (21) смещена относительно центральной оси (10) выходного канала (9) максимум на 0,5 мм.

5. Трубопровод для текучей среды по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что в приемной полости (20) расположена опорная шайба (23), которая опирается на периферийную стенку (21) и позиционирует нагревательный стержень (8) относительно уплотнения (13).

6. Трубопровод для текучей среды по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что во входном канале (6) расположен наклонный элемент (15), который имеет направляющую поверхность (16), проходящую от входного канала (6) к выходному каналу (9).

7. Соединитель (2) для нагреваемого трубопровода (1) для текучей среды, содержащий входной канал (6), имеющий продольную ось (11), боковой выходной канал (9), проходящий под заданным углом (α) к продольной оси (11), и приемную полость (20), в которой расположено уплотнение (13) и которая примыкает к выходному каналу (9) и имеет периферийную стенку (21) с центральной осью (22), отличающийся тем, что центральная ось (22) периферийной стенки (21) смещена относительно центральной оси (10) выходного канала (9) и/или в приемной полости (20) расположена опорная шайба (23), опирающаяся на периферийную стенку (21).

8. Соединитель по п. 7, отличающийся тем, что центральная ось (22) периферийной стенки (21) смещена относительно центральной оси (10) выходного канала (9) в сторону продольной оси (11).

9. Соединитель по п. 7 или 8, отличающийся тем, что центральная ось (22) периферийной стенки (21) смещена относительно центральной оси (10) выходного канала (9) максимум на 0,5 мм.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии, а именно к трубе из аустенитной нержавеющей стали, используемой в установках по производству электроэнергии. Сталь содержит, мас.%: от 14 до 28 Cr и от 6 до 30 Ni.

Изобретение относится к трубопроводам топливных магистралей, работающих при криогенных температурах и высоких рабочих давлениях жидкостей и газов. Технический результат изобретения заключается в обеспечении надежной герметичности соединения металлической законцовки и оболочки трубопровода из полимерного композиционного материала.

Труба // 2521700
Труба содержит композиционно-волокнистый материал с антистатическим связующим. Для повышения надежности труба выполнена трудногорючей с антистатическим связующим в виде композиции с компонентами в весовых частях: смола эпоксидная ЭД-20 или эпоксидный новолак DEN 431 90…95; отвердитель изометилтетрагидрофталевый ангидрид (Изо-МТГФА) 85…95; ускоритель Алкофен 0,5…3,0; антипирен гидрооксид алюминия APYRAL 33 280…320; паста электропроводная ЭП-25 5…30; графит ГЭ-1 или ГЭ-3 5…50.

Трубопровод предназначен для транспортировки текучей среды. Трубопровод (1) имеет цилиндрическую внутреннюю поверхность (2).

Изобретение относится к области производства строительных материалов и изделий, к производству труб со стеклопластиковой оболочкой. .

Изобретение относится к области трубопроводной транспортировки нефтепродуктов. .

Изобретение относится к области машиностроения и применяется при изготовлении предварительно тепло-гидроизолированных изделий для трубопроводов различных диаметров, в частности в системах водоснабжения.

Изобретение относится к производству железобетонных труб со стеклопластиковым раструбом и внутренней оболочкой из камнелитых втулок. .

Изобретение относится к коррозионно-стойкой биметаллической трубке и ее применению в изготовлении оборудования с трубным пучком. .
Изобретение относится к многослойному рукаву для сжатого воздуха, содержащему в следующем порядке: - наружный слой (1), выполненный из полиамида, - необязательно промежуточный слой (2) полимера, имеющего модуль упругости при изгибе менее 500 МПа, предпочтительно выполненный из этиленсополимеров и пропиленсополимеров,- внутренний слой (3) полимера, имеющего модуль упругости при изгибе более 1100 МПа, причем внутренний слой (3) находится в контакте со сжатым воздухом.

Изобретение относится к соединителю для трубопровода для текучей среды. Соединитель содержит корпус, имеющий соединительный патрубок для соединения с трубой и соединительный геометрический элемент для соединения с сопряженным элементом.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для нагрева участка трубопровода и жидкости в нем в полевых условиях, а также применимо для нагрева других протяженных объектов, таких как рельсы или балки.
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях, в котельных и в теплопотребляющих установках. Способ пуска заключается в открытии сбросных дренажей и открытии байпаса до положения, при котором дальнейшее открытие не приводит к выдерживанию постоянства скорости прогрева трубопровода.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. К наружной поверхности обогреваемого трубопровода плотно прилегает коллектор с теплоносителем.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при транспортировке различных жидких и газообразных продуктов (пар, вода, углеводороды и др.) на предприятиях АПК, в коммунальном хозяйстве, нефтяной, химической и др.

Изобретение относится к интегрированному составному кабелю высокой мощности. Интегрированный составной силовой кабель (K1) включает по меньшей мере один силовой кабель (4) для передачи больших объемов электрической энергии/мощности и заполняющий материал (2, 3) в виде жестких удлиненных пластиковых элементов, уложенных по меньшей мере частично вокруг и между упомянутых силовых кабелей (4).

Способ защиты труб водопровода от разрушения при замерзании воды в трубе позволяет предотвратить разрыв трубы водопровода в том случае, когда процесс замерзания воды в трубе уже произошел.

Нагреватель предназначен для подогрева магистральных трубопроводов, транспортирующих нефть и газ с морских платформ ледового класса, в том числе использующих в качестве источника энергии атомные реакторы.

Муфта предназначена для обогрева труб водо- и теплоснабжения в зимнее время, в периоды аварийной ситуации на пунктах центрального отопления. Муфта выполнена в виде комплекта последовательно размещенных на трубах или радиаторах манжет, каждая из которых содержит подключенную параллельно подводящему проводу электророзетку, установленную на внешней стороне манжеты, на входе провода в манжету, при этом крайняя манжета комплекта посредством провода с электровилкой подключена к внешней электросети, каждая последующая манжета подключена своей электровилкой к электророзетке каждой последующей манжеты, а по краям манжет установлены элементы крепления, выполненные, например, из такни велькро.

Изобретение относится к трубопроводу для текучей среды. Трубопровод (1) для текучей среды содержит трубу (2), соединитель (3), имеющий соединительный патрубок (4) и установленный на одном конце трубы (2), и нагревательное устройство, расположенное в трубе (2).

Изобретение относится к нагреваемому трубопроводу для текучей среды. Трубопровод содержит трубу, соединитель, имеющий корпус, установленный на одном конце трубы, и нагревательный стержень, который расположен в трубе и входит в корпус через входной канал, имеющий продольную ось, и выходит из корпуса через расположенное в патрубке отверстие. В патрубке установлено уплотнение, которое окружает нагревательный стержень и удерживается в патрубке посредством заглушки. Заглушка имеет по меньшей мере две части, соединенные друг с другом шарнирным участком, имеющим ось шарнира. Изобретение обеспечивает возможность выполнять надежный монтаж простым образом. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх