DE2721050C3 - Compensator arrangement to compensate for changes in length in the pipeline - Google Patents
Compensator arrangement to compensate for changes in length in the pipelineInfo
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Description
realisiert.realized.
Im einfachsten Fall können die Leilungsstränge an den Umlenkpunkten ein Drehgelenk aufweisen, beispielsweise derart, daß der dem Drehgelenk zulaufende Leitungsstrang gegenüber dem ablaufenden Leitungsstrang senkrecht zur Schwenkebene versetzt und die beiden Stränge durch eine Schwenkverbindung miteinander verbunden sind. Dabei wechselt der Leitungsstrang bei jedem Drehgelenk die Fließebene.In the simplest case, the cable strands can have a swivel joint at the deflection points, for example in such a way that the line strand tapering to the swivel joint is offset perpendicular to the pivot plane relative to the running line strand and the both strands are connected to one another by a swivel connection. The wiring harness changes the flow level for each swivel joint.
Für höhere Beanspruchungen, insbesondere hinsichtlich der Betriebsdrücke, ist es zweckmäßig, wenn die Leitungsstränge an den Umlenkpunkten einen Balg aufweisen. Ein Versatz des zulaufenden gegenüber dem ablaufenden Leitungsstrang erübrigt sich hierbei, so dall jeder Leitungsstrang innerhalb einer Ebene verläuft und die Umlenkverluste geringer werden. Besonders günstig ist hierbei die Verwendung von Angularkompensatoren. Denn be: ihnen werden die aus dem Innendruck resultierenden Zugkräfte direkt vom Gelenk aufgenommen. Er ist dadurch für besonders hohe Innendruckbeanspruchung geeignet. Außerdem hat die erfindungsge maße Aufteilung in zwei oder mehr Leitungssträng·· bsi Verwendung von Balgkompensatoren den Vorteil, daß die Verkleinerung auf querschnittsgleiche Kompensa tordurchmesser deren Winkelbeweglichkeit überproporuonal erhöht.For higher loads, especially with regard to the operating pressures, it is useful if the cable strands have a bellows at the deflection points. There is no need to offset the incoming line loom in relation to the outgoing line loom, so that each line loom runs within a plane and the deflection losses are lower. The use of angular expansion joints is particularly favorable here. Because be : they absorb the tensile forces resulting from the internal pressure directly from the joint. This makes it suitable for particularly high internal pressure loads. In addition, the division according to the invention into two or more cable strands ·· bsi the use of bellows compensators has the advantage that the reduction to compensator diameters of the same cross-section increases their angular mobility disproportionately.
Zur Herstellung der Schwenkverbindung an den Krcu/ungspunkten von zueinander spiegelbildlichen Leitungssträngen empfiehlt es sich, die beiden Strange senkrecht /ur Schwenkebene um zumindest den Durchmesser eines Leitungsstranges gegeneinander /u versetzen, d. h.. den Strang als Ganzes zu versetzen, so daß sich keine Erhöhung der Umlenkstellen ergibt. Zur Schwenklagerung bedarf es lediglich eines in der Schwenkebene angeordneten Bol/ens. der an beiden Leitungssträngen geführt ist.To produce the swivel connection at the points of curvature of mutually mirror images Cable strands, it is recommended to use the two strands perpendicular / ur swivel plane by at least the diameter of a cable strand against each other / u move, d. h .. to move the strand as a whole, so that there is no increase in the deflection points. For swivel mounting, only one is required in the Swivel plane arranged bolts. which is routed on both cable strands.
Um ein Durchhängen der Leitungsstränge /u vermeiden, ist es günstig, sie an den Umlenkpunkien und/oder Kreuzungspunkten abzustützen. Dies kann insbesondere durch horizontal verschiebbare Stützen, beispielsweise in Form von Gleitlagern erfolgen.In order to prevent the cable strands / u from sagging, it is best to place them at the deflection points and / or support intersection points. This can be achieved in particular by horizontally displaceable supports, take place, for example, in the form of plain bearings.
Als Festpunkt der Kompensatoranordnung fungiert zweckmäßigerweise ein endständiger Kreuzungspunkt mit einer sich anschließenden Weiche, durch welche die Rohrleitung in die beiden spiegelbildlich verlaufenden Stränge aufgeteilt wird. Damit auch -he an die Weiche angeschlossenen Leitungsstränge an der Kompensa lionsbewegung teilnehmen können, sind sie jeweils über eine elastische Verbindung an die Weiche angeschlos sen.A terminal crossing point expediently functions as the fixed point of the compensator arrangement with an adjoining switch through which the Pipeline is divided into the two mirror-inverted strands. So also -he to the switch connected strands of cables can participate in the compensation movement, they are each over an elastic connection to the switch is ruled out.
Sind besonders lange Transportleitungen /u kompen sieren. empfiehlt es sich, zwei Scheretidnordnungen hintereinander zu schalten und den Festpunkt da/wischen zu legen.Are particularly long transport lines / u kompen sate. it is best to have two shearetid orders to switch one after the other and wipe the fixed point there to lay.
Zur Verringerung der Umlenkverluste in den Angularkompensatoren empfiehlt es sich, daß diese im Inneren des Balgteiles ein Schutzrohr aufweisenTo reduce the deflection losses in the angular expansion joints, it is recommended that these in Have a protective tube inside the bellows part
Schließlich besteht auch die Möglichkeit, die spiegel bildlich zueinander verlaufenden Leitung'.stränge unter Ver/icht auf einzelne Kondensatoren auf ihrer gesamten Länge elastisch auszubilden, indem beispielsweise Wellschläuche verwendet werden.Finally, there is also the option of using the mirror figuratively to each other running line '. strands under Ver / icht on individual capacitors on their to be made elastic over the entire length, for example by using corrugated hoses.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung; dabei zeigtAn embodiment of the invention results from the following description with reference to the drawing; thereby shows
Fig. 1 die Kompeiisatoränordnung in schematischer Darstellung undFig. 1 shows the Kompeiisierungsänordnung in a schematic Representation and
F i g. 2 ein Beispiel für dte Schwenkverbindung an den Kreuzungspunkten.F i g. 2 an example of the swivel connection at the crossing points.
Zunächst sei mit Hilfe der strichpunktierten Linien in Fig. I da:, Schema der sog. Nürnberger Schere erläutert. An einem Festpunkt A sind zwei Schenkel a und b gelenkig gelagert und laufen von dort spiegelbildlich nach außen bis zu zwei äußeren Umlenkpunkten B und C. Vom Punkt B läuft ein weiterer Schenkel c parallel zum Schenkel b nach innen. Spiegelbildlich hierzu läuft vom Punkt Cein Schenkel d parallel zum Schenkel a nach innen. Im Kreuzungspunkt Ü der beiden Schenkel c und d sind sie schwenkbar miteinander verbunden. Vom Punkt D können die Schenkel weiterlaufen, um ein neues Scherenparallelogramm zu bilden. Die Schenkellängen bleiben dabei stets gleich, so daß die äußeren Umlenkpunkte und die Kreuzungspunkte jeweils auf parallelen Geraden liegen.First of all, with the help of the dash-dotted lines in FIG. At a fixed point A , two legs a and b are articulated and run from there in a mirror-inverted manner outwards to two outer deflection points B and C. From point B , another leg c runs inwards parallel to leg b. In a mirror image of this, a leg d runs inwards from point C parallel to leg a . At the intersection point Ü of the two legs c and d , they are pivotably connected to one another. From point D the legs can continue to form a new scissor parallelogram. The leg lengths always remain the same, so that the outer deflection points and the intersection points each lie on parallel straight lines.
Durch die gelenkige Verbindung der Schenkel untereinander kann der Punkt D bei festgehaltenem Punkt A nach rechts verschoben werden, wodurch die Punkte B und C schräg nach innen wandern. Durch Hintereinanderschaltung mehrerer '■·.nerengitter können grolie Langenänderungen bei reL.tiv geringen Breitenänderungen des Systems aufgenommen werden. Selbstverständlich kann die Bewegung auch im Punkt A eingeleitet werden. Um dieses Prinzip für den Dehnungsausgleich von Rohrleitungen verwenden /\i können, wird die Rohrleitung 1 in einer Abzweigung 2 in einen oberen und einen unteren Leitungsstrang 3 bzw. 4 aufgeteilt. Beide Rohr.tränge laufen in jeweils verschiedener Hohe zunächst noch jeweils durch einen Angularkompensator (in F ι g. 1 ist lediglich der obere Kompensator 5 für den Leitungsstrang 3 sichtbar) und werden dann spiegelbildlich zueinander nach außen umgelenkt. An den äußeren Umlenkpunkten B und Γ sitzt jeweils ein Angularkompensator 6 bzw. 7. Der Anschluß an die Kompensatoren erfolgt über Rohr krümmer, deren Umlenkwinkel so gewählt ist. da'o der Biegewinkel der Kompensatoren etwa bei null lieg!, wenn die Schüre 50% der Maximaldehnung aufgenommen hat. Dadurch wird die Winkelbeweglijhkeit der Kompensatoren optimal ausgenützt. Statt dessen kann die Schwenkverbindung beispielsweise als Rohrgelenk oder als dichter Torsionskompensator ausgebildet sein.Due to the articulated connection of the legs with one another, point D can be shifted to the right while point A is held, whereby points B and C move diagonally inwards. Grolie by connecting several '■ · .nerengitter can Lange changes will be incorporated in reL.tiv narrow width changes to the system. Of course, the movement can also be initiated at point A. In order to be able to use this principle for the expansion compensation of pipelines, the pipeline 1 is divided in a branch 2 into an upper and a lower line strand 3 and 4, respectively. Both pipe strands initially run at different heights through an angular compensator (only the upper compensator 5 for the conduit 3 is visible in FIG. 1) and are then deflected to the outside in a mirror-inverted manner. An angular compensator 6 or 7 is seated at the outer deflection points B and Γ. da'o the bending angle of the expansion joints is around zero! when the chord has absorbed 50% of the maximum expansion. This makes optimal use of the angular mobility of the compensators. Instead, the swivel connection can be designed, for example, as a tubular joint or as a tight torsion compensator.
Von den Kompensatoren 6 und 7 ausgehend, werden die Leitungsstränge 3 bzw. 4 wieder nach innen umgelenkt zum Kreu/ungspunkt D. Dort sind beide Leitungsstränge durch ein Schwenklager, das in Fig 2 dargestellt ist. miteinander verbunden. Die Leitungsstränge laufen dann zur Bildung weiterer Scherende mente. die genauso aufgebaut sind wie das zuvor beschriebene, weiter.Starting from the compensators 6 and 7, the line strands 3 and 4 are deflected inwards again to the intersection point D. Both line strands are there by a swivel bearing, which is shown in FIG. connected with each other. The strands of wire then run to form further shear ends. which are structured in the same way as the one previously described.
Der Winkel, unter dem die Schenkel a, b. c und dder einzelnen Scherengliede- aus der Scherenlängserstrekk'ing '(e ausgeschwenkt werden, ist maßgebend für die Wirksamkeit der Schere. Die größte Dehnungsaufnahme bezogen auf ci.iN Breitenwachstum ergibt sich bei Winkeln von 90 ; dann erreichen allerdings auch die limlenkverluste ihr Maximum.The angle at which the legs a, b. c and d of the individual scissor links - swiveled out of the scissors longitudinal stretching ' ( e) is decisive for the effectiveness of the scissors. The greatest expansion in relation to ci.iN width growth occurs at angles of 90; then, however, the limlenk losses also reach their maximum.
Um den Umlcnkungen der beiden Leitungsstränge einen harmonischen Verlauf /u geben, können sich die Rohrkrümmer über den ganzen Bereich iwischen den äußeren Extrempunklen und den inneren Krevjzungspunkten erstrecken. Es entsteht dann ein sinuskurvenähnlicher Verlauf.The Elbows over the whole area between the outer extreme points and the inner points of intersection extend. A course similar to a sine curve then arises.
Es können auch die spiegelbildlich zueinander laufenden Leitungsslränge in sich elastisch ausgebildet werden, also beispielsweise in Form von Wellschläu· chen. Bei ausreichender Winkelbeweglichkeit derselbenThe line lengths running in mirror image to one another can also be designed to be elastic in themselves are, for example, in the form of corrugated tubes. With sufficient angular mobility of the same
können die äußeren Angularkompensatoren 6 und 7 entfallen.the outer angular expansion joints 6 and 7 can be omitted.
F i g. 2 zeigt die Schwenklagerung an den Kreuzungspunkten. Hierzu weisen die sich überkreuzenden Rohre 8 und 9 jeweils an ihren einander zugewandten Seilen eine Armierung 10 bzw. 11 auf. In beiden Armierungen befindet sich eine in der Schwenkachse liegende Bohrung, in der ein gemeinsamer Lagerslifl 12 sitzt. Die Rohre können dadurch eine definierte Schwenkbewegung ausführen.F i g. 2 shows the swivel mounting at the crossing points. The crossing pipes point to this 8 and 9 each have a reinforcement 10 and 11 on their facing ropes. In both reinforcements there is a hole in the pivot axis in which a common bearing slide 12 is seated. the As a result, pipes can execute a defined pivoting movement.
, Selbstverständlich kommen auch andere Drehlage-'.rungen in Frage. Soll auch ein seitliches Auswandern aus [der vorgegebenen Schwenkebene zugelassen werden, werden Gelenkverbindungen eingesetzt."Of course, other rotational positions are also possible." in question. Should a sideways migration from [the specified swivel plane be permitted, articulated connections are used.
Zur Kompensation großer Transporlieitungcn wie Fernwärmeleitungen empfiehlt es sich, jeweils zwei Kompensationselemente an einer Stelle zusammenzufassen, d. h„ man verwendet ein Kompensationselctneni, ucia 3UWUI1I lUr uiC ΐ^ί;ιϊΠϋΠϊ:οαίίΓΠΠιΪΜΐϋ ilGIj ίϊμKG!TiϊΤϊΟϊΐ" den als auch für die Dehnungsaufnahme des weglaufenden Leitungsstranges ausgelegt ist. Sind die von beiden Leilungssträngen aufzunehmenden Maxiffialdchmiiigcn gleich groß, so wird der Festpunkt dieses Dehnungselemcntes in die Mitte seiner Längserstreckung pelcgt. Sind die aufzunehmenden Dehnungen ungleich auf die beiden Rohrslränge verteilt, so wird das Kompcnsalionsclcment entsprechend diesem Verhältnis gclcill und der Festpunkt dort angeordnet.To compensate for large transport lines such as district heating lines, it is advisable to combine two compensation elements at one point, i. h "one uses a Kompensationselctneni, ucia 3UWUI1I lUr uiC ΐ ^ ί; ιϊΠϋΠϊ: οαίίΓΠΠιΪΜΐϋ ilGIj ίϊμ K G! TiϊΤϊΟϊΐ" which is designed as well as for the expansion of the running line strand The fixed point of this expansion element is in the middle of its longitudinal extension.
Die Schwenkebene ist an sich beliebig, vorzugsweise aber horizontal. Ihre Abstützung zur Vermeidung unzulässiger Durchbiegung der Leilungsstränge kann mittels an sich bekanntur Loslager erfolgen.The pivot plane is arbitrary per se, but preferably horizontal. Your support to avoid it Inadmissible bending of the Leilungsstrangen can take place by means of known floating bearings.
Um die Uriiicnkvcflusle in den Angularkompensatoren zu reduzieren, können diese eine glatte Innenverkleidung oder beispielsweise ein am einen Flansch fixiertes Schutzrohr aufweisend Bei größeren Winkclbcwegungen des Angulalors empfiehlt es sichu von beiden Flanschscitcn des Kompcrisalöfs Schutzrohre nach innen laufen zu lassen, wobei das eine Schutzrohr mit eip.cüi gewissen Spie! in das andere hincinläuf'.s sn c'nU beide Schutzrohre relativ zueinander winkelbeweglicli sind.In order to reduce the Uriiicnkvcflusle in the angular expansion joints, they can have a smooth inner lining or, for example, a protective tube fixed to a flange. With larger angular movements of the angular expansion joint, it is advisable to let protective tubes run inwards from both flange sections of the Kompcrisalöfs, with one protective tube with a protective tube. cüi certain game! into the other one runs out. s sn c 'nU both protective tubes are angularly movable relative to one another.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Also Published As
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