Многоканальный трубопровод для транспортирования жидкости или газа
Владельцы патента RU 2589422:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности магистральных нефте- и газопроводов, трубопроводов химических, металлургических и целлюлозно-бумажных производств, а также магистральных трубопроводов городского водоснабжения. Многоканальный трубопровод содержит наружную трубу и по меньшей мере одну внутреннюю трубу, уложенную на внутреннюю поверхность наружной трубы. В зазоре между наружной и внутренней трубами образован внешний трубопроводный канал. Во внутренней трубе образован внутренний трубопроводный канал, который теплоизолирован транспортируемой по внешнему трубопроводному каналу средой. Внутренний трубопроводный канал имеет фиксаторы его положения в многоканальной системе, выполненные в виде втулок, охватывающих по скользящей посадке поверхность внутренней трубы. Наружная поверхность втулок имеет радиальные упоры из демпферов в виде пружин. Пружины оканчиваются роликами, которые опираются с возможностью качения на наружную трубу. Технический результат: улучшение конструкции, повышение пропускной способности, надежности, долговечности многоканального трубопровода, улучшение условий монтажа внутренней трубы. 1 ил.
Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности магистральных нефте- и газопроводов, трубопроводов химических, металлургических и целлюлозно-бумажных производств, а также магистральных трубопроводов городского водоснабжения.
Известен многоканальный трубопровод для транспортировки жидкости и/или газа под высоким давлением, содержащий наружную трубу и по меньшей мере одну внутреннюю трубу, уложенную на внутреннюю поверхность наружной трубы, в зазоре между которыми образован внешний трубопроводный канал, а во внутренней трубе - внутренний трубопроводный канал, который теплоизолирован транспортируемой по внешнему трубопроводному каналу средой (Патент РФ на полезную модель №125288, F16L 9/18, опубл. 27.02.2013).
Недостатком устройства является низкая надежность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является многоканальный трубопровод для транспортировки жидкости или газа под высоким давлением, содержащий наружную трубу и по меньшей мере одну внутреннюю трубу, уложенную на внутреннюю поверхность наружной трубы, в зазоре между которыми образован внешний трубопроводный канал, а во внутренней трубе - внутренний трубопроводный канал, который теплоизолирован транспортируемой по внешнему трубопроводному каналу средой, причем внутренний трубопроводный канал имеет фиксаторы его положения в многоканальной системе (Патент РФ на полезную модель №13113, F16L 9/18, опубл. 10.08.2013).
Недостатками известной конструкции многоканального трубопровода являются поперечные перемещения внутренней трубы при транспортировании по внешнему трубопроводному каналу жидкой среды под высоким давлением, а также поперечные изгибные колебания этой трубы, вызываемые пульсациями давления транспортируемой среды, что приводит к снижению долговечности трубопровода из-за изнашивания и гидродинамическим потерям, снижающим его КПД и надежность, инициирует кавитационные процессы, турбулизирует транспортируемую среду. Кроме того, присутствуют трудности при монтаже внутренней трубы.
Технической задачей изобретения является улучшение конструкции, повышение пропускной способности, надежности, долговечности многоканального трубопровода и условий монтажа внутренней трубы.
Поставленная задача достигается тем, что в многоканальном трубопроводе, содержащем наружную трубу и по меньшей мере одну внутреннюю трубу, уложенную на внутреннюю поверхность наружной трубы, в зазоре между которыми образован внешний трубопроводный канал, а во внутренней трубе - внутренний трубопроводный канал, который теплоизолирован транспортируемой по внешнему трубопроводному каналу средой, причем внутренний трубопроводный канал имеет фиксаторы его положения в многоканальной системе, согласно изобретению фиксаторы выполнены в виде втулок, охватывающих по скользящей посадке поверхность внутренней трубы, при этом наружная поверхность втулок имеет радиальные упоры из демпферов в виде пружин, оканчивающихся роликами, опирающимися с возможностью качения на наружную трубу.
Технический результат совпадает с технической задачей.
Выполнение фиксаторов в виде втулок, охватывающих по скользящей посадке поверхность внутренней трубы, когда наружная поверхность втулок имеет радиальные упоры из демпферов в виде пружин, оканчивающихся роликами, опирающимися с возможностью качения на наружную трубу, позволяет улучшить конструкцию, повысить пропускную способность, надежность и долговечность многоканального трубопровода за счет гашения колебаний внутренней трубы демпферами из пружин, снижает кавитационные процессы, турбулизацию транспортируемой среды и улучшает условия монтажа за счет снижения относительного сопротивления при монтаже внутренней трубы посредством роликов.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображено поперечное сечение трубопровода с фиксированным положением внутреннего магистрального высоконапорного трубопровода.
Устройство многоканального трубопровода
Многоканальный трубопровод для транспортирования жидкости и/или газа под высоким давлением содержит наружную трубу 1 и по меньшей мере одну внутреннюю трубу 2, уложенную на внутреннюю поверхность наружной трубы 1, в зазоре между которыми образован внешний трубопроводный канал 3, а во внутренней трубе 2 - внутренний трубопроводный канал 4, который теплоизолирован транспортируемой по внешнему трубопроводному каналу средой, зафиксирован в наружной трубе 1 с помощью фиксаторов его положения в многоканальной системе.
Фиксаторы выполнены в виде втулок 5, охватывающих по скользящей посадке поверхность внутренней трубы 2, при этом наружная поверхность втулок имеет радиальные упоры из демпферов в виде пружин 6, оканчивающихся роликами 7, опирающимися с возможностью качения на наружную трубу 1. Количество пружин может быть от 3 до 5 (более экономически и технологически не оправдано).
Втулки 5 используют одновременно в качестве ориентирующих элементов и опор скольжения при монтаже многоканального трубопровода, а пружины 6 выполняют функции гасителей вибраций, генерируемых пульсациями давления транспортируемых продуктов.
Ролики 7 выполнены металлическими и закреплены относительно пружин 6 подшипниками (либо скольжения, либо качения).
Высоконапорный трубопроводный канал 4 заполнен транспортируемым продуктом (жидким или газообразным), таящим наибольшую экологическую или техногенную опасность.
Низконапорный трубопроводный канал 3 заполнен транспортируемым продуктом, предпочтительно газом или жидкостью, имеющей низкую вязкость и малую загрязненность.
Работа многоканального трубопровода
При работе многоканального трубопровода по его транспортным каналам одновременно перемещается не менее двух одинаковых или разных продуктов. При этом оба из них могут быть жидкими или газообразными; один жидкий, а другой - газообразный; совместно с жидким продуктом могут транспортироваться в капсулах твердые, пастообразные вещества, особо агрессивные жидкости и газы (кислоты, щелочи и т.п.), продукты питания и почта в труднодоступные районы страны и др. Использование втулок 5 с пружинами 6 позволяет выполнять ими функции дополнительных гасителей вибраций, генерируемых пульсациями давления транспортируемых продуктов, что повышает надежность и долговечность устройства. При этом происходит значительное улучшение условий монтажа за счет снижения относительного сопротивления при стыковке внутренней трубы 2 посредством роликов 7, которые могут за счет пружин 6 самоустанавливаться (поперек или вдоль оси трубы).
При надвижении труб пружины 6 устраняют перекос и заклинивание их относительно друг друга.
Таким образом, выполнение фиксаторов в виде втулок, охватывающих по скользящей посадке поверхность внутренней трубы, наружная поверхность которых имеет радиальные упоры, связанные с наружной трубой демпферами из пружин, осуществляет улучшение конструкции, повышение пропускной способности, надежности и долговечности многоканального трубопровода.
Многоканальный трубопровод для транспортирования жидкости и/или газа, содержащий наружную трубу и по меньшей мере одну внутреннюю трубу, уложенную на внутреннюю поверхность наружной трубы, в зазоре между которыми образован внешний трубопроводный канал, а во внутренней трубе - внутренний трубопроводный канал, который теплоизолирован транспортируемой по внешнему трубопроводному каналу средой, причем внутренний трубопроводный канал имеет фиксаторы его положения в многоканальной системе, отличающийся тем, что фиксаторы выполнены в виде втулок, охватывающих по скользящей посадке поверхность внутренней трубы, при этом наружная поверхность втулок имеет радиальные упоры из демпферов в виде пружин, оканчивающихся роликами, опирающимися с возможностью качения на наружную трубу.
