DE4012983A1

DE4012983A1 - Axial compensation of district heating pipe lines - consisting of PTFE or teflon seal rings allowing compensator to absorb expansion movements

Info

Publication number: DE4012983A1
Application number: DE4012983A
Authority: DE
Inventors: Eckhardt Dr Ballke
Original assignee: BERLIN TIEFBAU VEB
Current assignee: BERLIN TIEFBAU VEB
Priority date: 1989-05-08
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1990-12-06
Also published as: DD283195A5

Abstract

The axial compensation of district heating pipe lines (15) to absorb length changes from -200 deg.C to +260 deg.C is taken up by a guide tube (17) between the two media pipes (15) with the corrosion preventing sliding layer (16). The seal rings (1) are made of PTFE or TEFLON(RTM). In case of any leakage, the medium is collected in a groove (8) and passes from the channel (6) through the loose flange (18) in drops on an indicator (22). A cable (23) passes a warning signal to a central supervisory station. ADVANTAGE - Such a compensator can absorb considerable expansion movements and can even withstand aggressive media.

Description

Field of application of the invention

Der axiale Dehnungsausgleicher mit Warnanzeige bei Medienaustritt findet vorzugsweise Anwendung bei Rohrleitungen, die eine große Dehnbewegung durch Temperaturänderungen des Mediums in den Grenzen zwischen -200°C bis +260°C erfahren, deren Einsatz einen nur geringen Platzbedarf zuläßt und deren Funktionstüchtigkeit außerhalb des Standortes überwacht werden kann.The axial expansion compensator with warning indicator for media leakage takes place preferably used for pipes that undergo a large expansion movement Temperature changes of the medium in the range between -200 ° C to + 260 ° C experienced, the use of which takes up only a small amount of space and whose Functionality can be monitored outside of the site.

Characteristic of the known prior art

Aus dem Rohrleitungsbau sind eine Vielzahl von technischen Lösungen bekannt, die den Dehnungsausgleich von Rohrleitungen wirkungsvoll gestatten. Nachteilig wirkt sich bei nichtaxialen Dehnungsausgleichern, wie Gelenk kompensatoren, der erhöhte Platzbedarf aus.A large number of technical solutions are known from pipeline construction, that effectively allow expansion of pipes. A disadvantage of non-axial expansion compensators, such as the joint compensators, the increased space requirement.

Bei Wellrohrkompensatoren wirkt nachteilig, daß sich insbesondere Verunreini gungen aus dem Medium oder der Rohrleitung zwischen den Wellen absetzen. Es sind ferner Dehnungsausgleicher mit Dichtungsringen mit Lippendichtungen bekannt, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Nachteilig wirkt bei diesen Konstruktionen, daß ein Medienaustritt bei Defekten des Dichtungsringes nicht außerhalb des Standortes des Komparators lokalisert angezeigt wird.A disadvantage of corrugated tube compensators is that Verunreini in particular deposits from the medium or the pipeline between the shafts. There are also expansion compensators with sealing rings with lip seals known, which consist of different materials. Adversely affects these constructions that a media leak in the event of defects in the sealing ring is not displayed localized outside the location of the comparator.

Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, einen wartungsfreien Dehnungsausgleicher, insbe sondere für Rohrleitungen mit heißen oder kalten Medien, wie beispielsweise Fernwärmeleitungen, zu entwickeln, der sich durch geringe Abmaße auszeichnet und große Dehnbewegungen aufnimmt. Die Erfindung hat weiterhin zum Ziel, den Aufwand für die Herstellung von Kompensatoren im Vorfertigungsprozeß zu senken und eine Konstruktion zu schaffen, die auch gegen aggressive Medien, wie beispielsweise Säuren und Laugen, beständig ist. The aim of the invention is to provide a maintenance-free expansion compensator especially for pipes with hot or cold media, such as District heating pipes to develop, which is characterized by small dimensions and absorbs large stretching movements. The invention further aims to Effort for the production of expansion joints in the prefabrication process lower and create a construction that is also resistant to aggressive media, such as acids and alkalis.

State the nature of the invention

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Dehnungsausgleicher mit einer Warn anzeige bei Medienaustritt für Rohrleitungen mit Innendruck und heißen oder kalten Medien zu schaffen, der sich mit einer hohen Druck- und Temperatur belastbarkeit sowie Chemikalienbeständigkeit auszeichnet und welcher in der Konstruktion so beschaffen ist, daß der Dehnungsausgleicher gleichzeitig für die Entwässerung, Schlammentleerung oder Entlüftung der Rohrleitungen einge setzt werden kann.The invention has the task of an expansion compensator with a warning display at media outlet for pipes with internal pressure and hot or to create cold media dealing with high pressure and temperature resilience and chemical resistance and which in the Construction is designed so that the expansion compensator for the drainage, sludge emptying or venting of the pipes can be set.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Dichtungsringe, be stehend aus Dichtungslippen, Verspannabschnitt und Lagerteil mit umlaufenden Labyrinthen zwischen Medienrohr und einem im Durchmesser größeren Führungs rohr angeordnet werden, wobei eine umlaufende Mediensammelnut mit Medienab laufkanal angeordnet wird, welche mit einer Medienwarnanzeige gekoppelt ist. Als Material für die Dichtringe werden vorzugsweise Flourkarbone, zum Bei spiel Polytetraflouräthylen (PTFE) verwendet. Durch Anordnung von Führungs flanschen an den Medienrohren wird im unteren Bereich des Dehnungsausgleichers zusammen mit einem im Durchmesser gegenüber dem Medienrohr größeren Führungs rohr ein Schlammfang gebildet. Bei Ausdehnung der Medienrohre werden die Be standteile aus dem Medium oder der Rohrleitung durch die Führungsflansche in einem unten angeordneten Schlammsammelbehälter geschoben und dort gesammtelt.According to the invention the object is achieved in that sealing rings, be consisting of sealing lips, bracing section and bearing part with circumferential Labyrinths between the media pipe and a guide with a larger diameter tube are arranged, with a circumferential media collection groove with media Run channel is arranged, which is coupled to a media warning indicator. Fluorocarbons are preferred as the material for the sealing rings game uses polytetrafluoroethylene (PTFE). By ordering leadership flanges on the media pipes is in the lower area of the expansion compensator together with a larger guide compared to the media pipe pipe formed a sludge trap. When expanding the media pipes, the Be components from the medium or the pipeline through the guide flanges in pushed a sludge collecting container arranged below and collected there.

Im Havariefall, wie Defekte des Dichtungsringes, wird das Medium in einer nicht unter Druck stehenden umlaufenden Mediensammelnut gesammelt und über einen Medienablaufkanal zu einem Signalsystem, zum Beispiel Indikator, welcher über Kabel mit einer Überwachungsstation verbunden ist, geführt. Dadurch ist eine Überwachung des Dehnungsausgleichers ohne direkte Inaugenscheinnahme ge währleistet. In the event of an accident, such as defects in the sealing ring, the medium is in one non-pressurized circumferential media collection groove collected and over a media drain channel to a signal system, for example an indicator, which is connected via cable to a monitoring station. This is a monitoring of the expansion compensator without direct inspection ge ensures.

Embodiment

Der axiale Dehnungsausgleicher mit Warnanzeige bei Medienaustritt für hochbeanspruchte Rohrleitungen wird durch ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben und in den Fig. 1 bis 4 dargestellt.The axial expansion compensator with a warning indicator in the event of media leakage for highly stressed pipelines is described in more detail by an exemplary embodiment and is shown in FIGS. 1 to 4.

Fig. 1 Dehnungsausgleicher in der Gesamtdarstellung, Fig. 1 expansion joint in the overall presentation,

Fig. 2 Dichtring mit Verspannabschnitt als Flansch, Fig. 2 Verspannabschnitt seal with a flange,

Fig. 3 Anordnung des Dichtringes und der Medienwarnanzeige, Fig. 3 arrangement of the sealing ring and the media warning indication,

Fig. 4 Anordnung des Dichtringes mit konischem Verspannabschnitt und Doppellippe. Fig. 4 arrangement of the sealing ring with a conical bracing section and double lip.

Wie in der Fig. 1 dargestellt, setzt sich der Dehnungsausgleicher zu sammen aus einem oder zwei Medienrohrabschnitten 15, einem Führungsrohr 17, zwischen denen ein oder mehrere Dichtungsringe 1 aus Lippe 2, Verspannab schnitt 3, Lagerteil 4 so angeordnet sind, daß die Lippe 2 mit ihrem konischem Abschnitt 2′ dem Medienrohr 15 mit Korrosionsschutzschicht bzw. Gleitschicht 16 druckbeaufschlagt anliegt. Der Dichtungsring 1 ist medienrohrseitig untergliedert durch ein oder mehrere umlaufende Labyrinthe 5 und eine umlaufende Medien sammelnut 8. Im Havariefall wird das Medium in der Mediensammelnut 8 gesammelt und über einen Medienablaufkanal 6, Entleerungsöffnung 21, durch den Los flansch 18 und Tropfnase 21′ auf ein Medienwarnsystem, zum Beispiel Indika tor 22 geführt, der über Kabel 23 mit einer Überwachungsstation verbunden ist. Der Dichtungsring 1 liegt mit seiner Lippe 2 dem Medienrohr 15 dicht und druckbeaufschlagt an. Der Innendurchmesser des Dichtungsringes 1 wird kleiner hergestellt als der Außendurchmesser des Medienrohres 15. Der konische Abschnitt der Lippe 2′ liegt dadurch besonders straff dem Medien rohr 15 auf. Das kann durch einen Spannring 9 in einer Nut 7 noch verstärkt werden (Fig. 2 und 3).As shown in Fig. 1, the expansion compensator is composed of one or two media tube sections 15 , a guide tube 17 , between which one or more sealing rings 1 from lip 2 , Verspannab section 3 , bearing part 4 are arranged so that the lip 2nd with its conical section 2 ' the media tube 15 with a corrosion protection layer or sliding layer 16 is pressurized. The sealing ring 1 is subdivided on the media tube side by one or more circumferential labyrinths 5 and a circumferential media collecting groove 8 . In the event of an accident, the medium is collected in the media collection groove 8 and via a media drain channel 6 , drain opening 21 , through the loose flange 18 and drip nose 21 ' on a media warning system, for example indicator 22 , which is connected via cable 23 to a monitoring station. The sealing ring 1 lies with its lip 2 tightly against the media pipe 15 and pressurized. The inner diameter of the sealing ring 1 is made smaller than the outer diameter of the media tube 15 . The conical section of the lip 2 ' lies particularly tight on the media tube 15 . This can be reinforced by a clamping ring 9 in a groove 7 ( Fig. 2 and 3).

Zur Sicherung der Dichtigkeit trotz geringer Bewegungen des Medienrohres 15 quer zur Rohrachse sind in der Lippe 2 eine oder mehrere Gelenknuten 7′ an geordnet. Der dichte Anschluß des Dichtungringes 1 an das Führungsrohr 17 erfolgt mittels eines Flanschteiles 3′′ zwischen Festflansch 19, zum bei spiel Vorschweißflansch 19′ und Losflansch 18 oder gemäß Fig. 4 mittels des konischen Teiles 3′ des Verspannabschnittes 3 des Dichtungsringes 1 durch die Verschraubung 24. Durch die Führungsflansche 10 wird das Füh rungsrohr 17 arretiert und unten aufgeteilt in einen Schlammfang 11 und einen oder zwei schlammfreie Ringräume 12. Zur Entleerung der abgesetzten Bestandteile ist im unteren Bereich ein Schlammsammelbehälter 13 mit ver schließbarer Öffnung 14 angeordnet. Entsprechend dem Wirkprinzip bewegen sich bei Ausdehnung der Medienrohre 15 die Führungsflansche 10 mit Öff nungen 10′ in Richtung Schlammsammelbehälter 13 und können die abge setzten Bestandteile dort hineinschieben.To ensure tightness despite small movements of the media tube 15 transversely to the tube axis, one or more joint grooves 7 ' are arranged in the lip 2 ' . The tight connection of the sealing ring 1 to the guide tube 17 takes place by means of a flange part 3 '' between the fixed flange 19 , for example the welding neck 19 ' and the loose flange 18 or according to FIG. 4 by means of the conical part 3' of the bracing section 3 of the sealing ring 1 by the screw connection 24th Through the guide flanges 10 , the guide tube 17 is locked and divided below into a sludge trap 11 and one or two sludge-free annular spaces 12 . For emptying the separated components, a sludge collection container 13 with a closable opening 14 is arranged in the lower region. According to the principle of operation, when the media tubes 15 are extended, the guide flanges 10 with openings 10 ' in the direction of sludge collecting container 13 and can push the components placed there into it.

Bei Anordnung des Dehnungsausgleichers in Hochpunkten dient das Führungs rohr 17 der Entlüftung. Ähnlich dem Schlammsammelbehälter 13 ist oben ein Entlüftungsdom mit verschließbarer Öffnung angeordnet. Das Bewegungsmaß der Medienrohre 15 kann in eine oder beide Richtungen durch Begrenzungs schrauben 25, 26 begrenzt werden, um die Bewegung zu koordinieren und eine Beschädigung des Dichtungsringes 1 auszuschließen. Entsprechend der Fig. 1 wird der Dehnungsausgleicher als komplette Einheit gefertigt und über Montageflansche 20, zum Beispiel angeschweißte Vorschweißflansche 19′, im Leitungsnetz eigebaut.When arranging the expansion compensator in high points, the guide tube 17 is used for ventilation. Similar to the sludge collection container 13 , a ventilation dome with a closable opening is arranged at the top. The amount of movement of the media tubes 15 can be limited in one or both directions by limiting screws 25, 26 to coordinate the movement and exclude damage to the sealing ring 1 . According to the Fig. 1 of the bellows is manufactured as a complete unit and mounting flanges 20, for example welded welding neck 19 ', eigebaut in the pipeline network.

Die Ausführung des Dehnungsausgleichers kann auch so erfolgen, daß das Medienrohr 15 einseitig mit dem Führungsrohr 17 kraftschlüssig und dicht verbunden wird. The expansion compensator can also be designed such that the media tube 15 is non-positively and tightly connected to the guide tube 17 .

Verzeichnis der BezugszeichenList of reference symbols

1 Dichtungsring
2 Lippe
2′ konischer Abschnitt der Lippe
3 Verspannabschnitt
3′ konischer Teil
3′′ Flanschteil
4 Lagerteil
5 umlaufende Labyrinthe
6 Medienablaufkanal
7 Nut für Spannring
7′ Gelenknut
8 Mediensammelnut
9 Spannring
10 Führungsflansch
10′ Öffnungen
11 Schlammfang
12 schlammfreier Ringraum
13 Schlammsammelbehälter
14 verschließbare Öffnung
15 Medienrohr
16 Korrosionsschutzschicht, Gleitschicht
17 Führungsrohr
18 Losflansch
19 Festflansch
19′ Vorschweißflansch
20 Montageflansch
21 Entleerungsöffnung
21′ Tropfnase
22 Indikator
23 Kabel der Medienwarnanzeige
24 Verschraubung
25 Begrenzungsschraube
26 Begrenzungsschraube 1 sealing ring
2 lip
2 ′ conical section of the lip
3 bracing section
3 ′ conical part
3 ′ ′ flange part
4 bearing part
5 revolving labyrinths
6 media drain channel
7 Groove for clamping ring
7 ′ joint groove
8 media collection groove
9 tension ring
10 guide flange
10 ′ openings
11 sludge trap
12 mud-free annular space
13 sludge collection tanks
14 closable opening
15 media tube
16 Corrosion protection layer, sliding layer
17 guide tube
18 loose flange
19 fixed flange
19 ′ welding neck flange
20 mounting flange
21 drain opening
21 ′ drip nose
22 indicator
23 Media warning indicator cable
24 screw connection
25 limit screw
26 limit screw

Claims

1. Axial expansion compensator with warning indicator in the event of media leakage for pipes, consisting of media tube, guide tube, sealing rings made of polytetrafluoroethylene (PTFE) or Teflon and guide flanges, characterized in that sealing rings ( 1 ), consisting of sealing lips ( 2 ), bracing section ( 3 ) and bearing part ( 4 ) with circumferential labyrinths ( 5 ) between the media tube ( 15 ) and a larger diameter guide tube ( 17 ) are arranged, wherein a circumferential media collection groove ( 8 ) with media drain channel ( 6 ) is arranged, which is coupled to a media warning indicator.

2. Axial expansion compensator according to point 1, characterized in that the guide tube ( 17 ) forms a sludge trap ( 11 ) with the limitation of the bearing flanges and a sludge collecting container ( 13 ) is arranged at the bottom.

3. Axial expansion compensator according to item 1, characterized in that when the expansion compensator is arranged in high points on the guide tube ( 17 ), a ventilation dome with a closable opening ( 14 ) is arranged.