DD223212A1 - Wartungsfreier entlasteter dehnungsausgleicher mit axialem durchgang - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen entlasteten Dehnungsausgleicher fuer Rohrleitungen, die Waerme und unter Druck stehende Medien fuehren. Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines technologisch einfach fuer alle Nennweiten herzustellenden Dehnungsausgleichers, bei dessen Einsatz erhebliche Investitionskosten fuer Bauleistungen eingespart werden. Die Aufgabe besteht in der Entwicklung eines entlasteten Dehnungsausgleichers, der die Festpunktkraefte verringert, einen Durchfluss ohne Belastung der Rohrleitung gestattet und der gegen hohe Temperaturen, Druck und chemische Angriffe bestaendig ist. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass ein Degenrohr, das eine Durchstroemoeffnung zum Mantelrohr des Ausgleichers besitzt, als Mittelkolben gleitend in den Gleitrohrteilen gefuehrt ist. Dabei ist der entstehende Kolbenraum durch ein Verbindungsrohr nach aussen gegenueber dem atmosphaerischen Druck entlastet. Gleit- und Degenrohrteile sind gegeneinander durch flexible Rollmembranen und eingelagerte Rollringe abgedichtet. Fluiddynamisch gestaltete Blenden fuehren das Medium und schuetzen die Abdichtzonen.

Description

Titel der Erfindung

Wartungsfreier entlasteter Dehnungsausgleicher mit axialem Durchgang · ·

Anwendungsgebiet der Erfindung ·

Die Erfindung betrifft einen entlasteten Dehnungs- ausgleicher mit axialem Durchgang, insbesondere für . Rohrleitungen, die.Wärme und unter· Druck stehende Medien führen. Einsatzgebiete sind sowohl Sockelleitungen als auch kanal- und erdverlegte Leitungen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Rohrleitungen, die Wärme und unter Druck stehende . Medien führen, werden, um die bei Temperaturänderungen eintretenden Längenänderungen der Rohre auszugleichen, durch Rohrbögen oder durch axiale Kompensatoren entlastet.. Zu diesen letztgenannten Vorrichtungen zählen : Wellrohrkompensatoren, Stopfbuchsenausgleicher, Dehnungsausgleich-Verbindungsmuffen, Meaibrankompensatoren, elastische Bälge mit Lippendichtungen und Pührungsrohre sowie elastische Balgeinheiten aus Hetall und Kunststoff. Es sind auch Rollmembranen bzw. Lippendichtungen bekannt, die allerdings nur für Mediendrücke bis 0,5 MPa einsetzbar sind..

Weiterhin sind Rohrkompensatoren für hohe Temperaturen und-Mediendrücke, über 0,5 MPa bekannt, die aus einer

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25' Kunststoffaltenbalgeinheit, gelagert in einem Flüssigkeitsdrucklager, als Abdichtelement zwischen den Medienrohren gebildet werden.

Allen diesen bekannten technischen lösungen ist gemeinsam, daß sie nicht gegen die Grundbelast ung durch den Betriebsdruck ausgleichen, so daß eine

. sehr höhe Stabilisierung der Festpunktlager erforder- · lieh. wird. -¹

Bekannte entlastete Gleitrohrkompensatoren haben als Gußkonstruktion den lachteil erheblicher Massen und müssen zur zuverlässigen Funktion, besonders bei Stopfbuchsenkonstruktionen zur Gewährleistung einer ,einwandfreien Abdichtung, technologisch aufwendig bearbeitet'werden. Üblich sind bei diesen entlasteten Eompensatoren Eingkolbenkonstruktionen, die zu der durch den Leitungsdruck bedingten auseinanderstrebenden Tendenz der als Degen- und als Gleitrohr in ein Gehäuse einmündenden Hauptrohre den auf den Ringkolben

, : ' gegenläufig wirkenden Druck zur Entlastung des Systems ausnützen. . ' . · . . ' ' .

Die bekanntgewordenen entlasteten Kompensatoren mit axialem Durchgang sind sämtlich nicht wartungsfrei, weisen hohe Herstellungskosten auf und sind damit keine, akzeptable Alternative gegenüber dem Sinsatz· von ; , Rohrbögen, die durch Festpunkte und besonders innerhalb

5Q unterirdisch verlegter Leitungen durch Bauwerke, hohe Investitionskosten verursachen. .··

^: Ziel der Erfindung;~

Ziel'.-der Erfindung ist es,-einen entlasteten Dehnungsausgleicher zu schaffen, der technologisch einfach und für unterschiedliche Nennweiten unkompliziert herstellbar ist, der sich aufgrund der Wartungsfreiheit auch für erdverlegte Rohrleitungen eignet und bei dessen Sin- satz erhebliche Fertigungs- und Investitionskosten für Bauleistungen eingespart werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen entlasteten , Dehnungsausgieicher mit axialem Durchgang zu schaffen, der die Pestpunktkräfte in Rohrleitungen verringert, einen Mediendurchfluß ohne Belastung der Medienleitung gestattet und der gegen Temperaturen bis 200° G, gegen Druck bis etwa 2,0 MPa und gegen, chemische Angriffe beständig ist. ·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Mantelrohr ein Mittelkolben so einge-' lagert ist, daß zwischen dem mediumführenden Degenrohr und einem Gleitrohr ein Ringspalt entsteht, der. zur Aufnahme der Rollmembran und eines Rollringes dient. Dieser Ringspalt ist etwa so breit wie die 5-fache'Dicke des Membranmaterials.^: Das Degenrohr ist so über Degenrohrverbindungen mit der kolbenförmigen Degenrohrverlängerung verbunden, daß eine Durchströmöffnung vom Degenrohr zum Mantelrohr entsteht

Zwischen Degenrohrverlängerung und GIeitrohrverlangerung . sind ebenfalls Rollmembran und Rollring angeordnet.' Die Gleitrohrverlängerung ist fest mit der Kreisringseteibe des Mantelrohres verbunden und durch eine Gleitrohrdeckel verschlossen. Der so zwischen Degen- und Gleitrohrverlängerung entstehende Kolbenraum ist über ein Verbindungsrohr nach außen auf den atmosphärischen Druck entlastet. Die hochfesten, dünnwandigen, walkfähigen und temperaturbeständigen Rollmembranen bestehen aus. einem speziellen Piachengebilde, vorzugsweise aus Karbon-, Aramid- oder Glasfasern oder aus Metallfaden. Diese Gewirke sind mit einem Abdichtungsmittel, z.B. Silikonkautschuk, beschichtet.. Das Ro linie mbr ansät er i al kann auch aus einer geeigneten, gegebenfalls bestrahlten, hochfesten Kunststoffolie bestehen. Die in die gestülpten Rollmembranen eingelagerten Rollringe bestehen vor- zugsweise aus einem temperaturbeständigen Kautschuk.

Zur besseren Führung des Mediums sind fluiddynamisch ausgebildete Blenden angeordnet. Die als Prallplatte fungierende Blende vor dem Mittelkolben und die das Degenrohr umschließende Ringblende schützen gleichzeitig die Abdichtzonen zwischen den Gleit- und •Degenrohrleitungen. Die verbleibende Kreisringdurchflußöffnung zwischen Mittelkolben und Mantelrohr entspricht dem lichten Querschnitt des Degenrohres. .. Das Degenrohr kann in der zum Mantel des Ausgleichers gehörenden Kreisringscheibe gleiten, der gegenüberliegende Rohrzylinder ist starr mit der zugehörigen Kreisringscheibe verbunden. - .

Der vorgeschlagene Dehnungsausgleicher ist nach dem - Baukastenprinzip materialsparend und .einfach für alle 110, Hennweiten herstellbar. Er besitzt eine relativ ge- ringe Längenausdehnung.im Verhältnis zur Nennweite.· Seine Anwendung führt zur Reduzierung erforderlicher Pestlagerpunkte. Durch seine Wartungsfreiheit ent-.. . fallen aufwendige Baumaßnahmen, insbesondere Bauwerkebei unterirdisch verlegten Leitungen. Die mögliche ' einfache' Montage spart Arbeitszeit. Bei Beschädigung . . der Rollmembranen wirken die Rollringe als zusätzliche Dichtung. : , '

.Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden* In der dazugehörigen . . Zeichnung zeigt:

Fig. 1: Längsschnitt durch, den Dehnungsausgleicher

Das Mantelrohr T ist an seinen Stirnseiten durch Kreisringscheiben 2 abgeschlossen« Die eine Kreisringscheibe 2 ist starr mit einem Rohrzylinder 3 und den Stegen zur Befestigung der Gleitrohrverlängerung 8 verbunden.

Die andere Kreisringscheibe 2 ist fest mit dem Gleitrohr 5 verbunden und sie erhält eine mittige Öffnung in der das Degenrohr 6 gleiten kann.⁵ Das Degenrohr 6 . ist so über Degenrohrverbindungen 10 mit der Degenrohrverlängerung 9. verbunden, daß eine Durchströmöffnung vom Degenrohr 6 zum Mantelrohr 1 entsteht.' Die GleitrohrVerlängerung 8 ist mit einem Gleitrohrdeckel 17 versehen und bildet zusammen mit der als Kolben gestalteten Degenrohrverlängerung 9 einen Kolfci^nraum, der über ein Verbindungsrohr 15 nach außen auf den atmosphärischen Druck entlastet ist. Zur Gewährleistung einer konstanten Ringspaltbreite und zur Führung der gleitenden Teile sind zwischen Degenrohr 6,und Gleitrohr 5 bzwV zwischen Degenrohr-' Verlängerung 9 und Gleitrohrverlängerung 8 Führungsscheiben 7 angeordnet, die alle äußerhalb des Medienangriffes liegend

Zur Abdichtung sind in die Ringspalte zwischen den gleitenden Teilen Rollmembranen 13 eingestülpt. Diese Rollmembranen 13 sind durch DruckrInge 11 und Spannbänder 14 an den Gleit- und Degenrohrteilen befestigt. Yon außen eingeleitete axiale Verschiebungen des Degenrohres β werden durch die flexiblen RoI!membranen 13, aufgenommen.

Zum Schutz der RoI!membranen 13 und zur Erhöhung der Dichtsicherheit sind im Bereich der Walkzohe Rollringe 18 eingelagert. Zur besseren Führung des Mediums und

155' zum Schutz der¹ Abdichtzonen vor mechanischen Verschmutzungen sind fluiddynamisch gestaltete Blenden 16 angeordnet.· Zur besseren Montage ist in den Mittelbereich des Mantelrohres 1 eine Trennebene gelegt.' Die Mantelrohrteile werden über Flansche 12 miteinander verbunden und abgedichte

t.

Claims (7)

> .... Erf indungsänsprüche . ·

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohr-45, zylinder (3) starr mit der Kreisringscheibe (2) des Mantelrohres (1) verbunden ist und daß das Degenrohr-(6) in der Öffnung der änderen Kreisringscheibe (2) gleiten kann. .

.1· Wartungsfreier entlasteter Dehnungsausgleicher

mit .axialem Durchgang für Wärme und-unter Druck .. stehende Medien führende Rohrleitungen, bei dem zum Ausgleich axialer Längenänderungen ein Degenrohr in einem GIeitrohr geführt und durch Rollmembranen abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Degenrohr (6) und eine mit diesem . durch Degenrohrverbindungen.(10) starr verbundene, . mittig gelagerte, kolbenförmige DegenrohrVerlängerung (9), deren Kolbenraum durch ein Verbindungs- . rohr (15) auf den atmosphärischen Druck entlastet ist, in einem Gleitrohr (5) bzw· in einer GIe it .,rohrverlängerung (8) geführt und durch hochfeste, dünnwandige, walkfähige und bis 200° C tempera-

"turbeständige,. in sich gestülpte Rollmembranen (13), ,vorzugsweise aus einem.speziellen Flächengebilde . von! Karbon-,. Aramid-, Glasfasern oder Metallfaden , mit einer Beschichtung, gleicher.Eigenschaften,, vorzugsweise aus Silikonkautschuk, und. durch zusätzlich eingelegte Rollringa (18) abgedichtet ist und daß . zur besseren Führung des Mediums um den aus Degenro.hrverlangerung (9) und der über Stege: (4) an der Kreisringscheibe (2) des Mantelrohres ,(1) befestigten Gleitrohrverlängerung (8) bestehenden Mittelkolben und zum Schutz der Abdichtung fluiddynamisch ausgebildete Blenden (16) angeordnet sind.»

2..:.Sitlasteter Dehnungsausglelcher nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daJ3 die kreisförmige Fläche " z?;ischeh· Gleitrohrverlängerung .(S)' und Mantelrohr

(T) dem lichten Querschnitt des Degenrohres (6) ' entspricht, / ' '.. .

3. Entlasteter Dehnungsausgleieher nach den Punkten 1 :und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollmem-. branen (13) aus geeigneter, gegebenfalls bestrahl ter, hochfester Kunststoffolie bestehen können*

4«,' Entlasteter Dehnungsausgleicher nach den Punkten 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt zur· Aufnahme der RoI!membranen (13) etwa . SQ breit wie die 5-fache Dicke des Membranmaterials ist_# ^: - '.

> 5. Entlasteter Dehnungsausgleicher nach den Punkten

6. Entlasteter Dehnungsausgleicher nach den Punkten 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beschädigung der Rollmembran (13) der Rollring (18) als zusätzliche Dichtung wirkte

7. Entlasteter Dehnungsausgleicher- nach den Punkten ' 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs > scheiben (7) alle außerhalb des Medienangriffes liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen