FI118137B

FI118137B - valve device

Info

Publication number: FI118137B
Application number: FI20055555A
Authority: FI
Inventors: Eero Piispanen
Original assignee: Logstor Finland Oy
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2007-07-13
Also published as: FI20055555A0; FI20055555A

Description

118137 1 Λ1118137 1 Λ1

Venttiilisovitelma Tekniikan tasoValve assembly State of the art

Keksinnön kohteena on venttiilisovitelma kaukolämpöputkistoa varten, missä on alempi ja ylempi kaukolämpöputki tarkoitettu asennettavaksi 5 keskenään olennaisesti pystysuunnassa päällekkäin eristeen sisään ja kumpaankin kaukolämpöputkeen on asennettu venttiili, jossa on ylöspäin suunnattu lämpöeristeen ulkopuolelle ulottuva kara venttiilin käyttämiseksi.The invention relates to a valve assembly for district heating piping, wherein the lower and upper district heating pipes are intended to be installed 5 substantially vertically above each other in the insulation, and each district heating pipe is provided with a valve having an upwardly directed spindle extending outside the insulation.

Kaukolämpöputkia asennettaessa ne asennetaan tyypillisesti eristeen sisään korkeussuunnassa päällekkäin mm. lämpöhäviöiden vähentämi-10 seksi. Järjestelmän toiminnan ja huoltotöiden kannalta putkiin täytyy myös asentaa venttiileitä, joilla virtaus saadaan estetyksi tai jokin osa putkistosta voidaan saada eristetyksi esimerkiksi korjaustöitä varten.When installing district heating pipes, they are typically installed inside the insulation in the height direction overlapping e.g. heat loss reduction-10 sex. Valves must also be installed in the pipes for the operation of the system and for maintenance work to prevent flow or to insulate some of the piping, for example for repair work.

Venttiilit on asennettava putkistoon niin, että sekä ylä- että alaput-ken venttiilin karaa voidaan käyttää ylhäältä päin venttiilikaivosta tai vastaavas-15 ta. Tätä varten nykyisissä ratkaisuissa venttiilit kytketään putkiin kaarevilla put-kenosilla niin, että ne saadaan olennaisesti samaan tasoon rinnakkain ja niiden karat asettuvat tällöin samaan tasoon myöskin rinnakkain. Tämä rakenne on hankala, koska se vaatii kaarevia putkenosia ja useita hitsausvaiheita, jotta venttiilit saadaan kohdalleen. Edelleen se aiheuttaa sen, että venttiilien kohdal-20 la kaukolämpöputken kanavaa ja eristettä pitää laajentaa muuhun putkistoon : verrattuna merkittävästi. Tällaiset mutkat aiheuttavat putkistossa myös merkit- • · · !*V tävää virtausvastuksen kasvua, mikä heikentää putkiston tehokkuutta.The valves must be installed in the piping so that the valve stem of both the upper and lower pipes can be operated from above the valve well or the like. To this end, in the present solutions, the valves are coupled to the pipes by curved pipe fittings so that they are substantially parallel to one another and their spindles are thus parallel to each other. This design is cumbersome because it requires curved pipe sections and multiple welding steps to bring the valves into position. Furthermore, it causes the valves of the district heating pipe to be widened to the rest of the piping: significantly compared to the valves. Such bends also cause a significant increase in flow resistance in the pipeline, which • diminishes the efficiency of the pipeline.

• · · • V · ·• · · • V · ·

Keksinnön lyhyt selostus • · : Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen venttii- • · :.· · 25 lisovitelma kaukolämpöputkistossa, mikä on yksinkertainen ja edullinen toteut- taa ja mikä vaatii aikaisempaa vähäisemmän eristyksen ja mahdollisen putki- f kanavan laajentamisen sekä aikaisempaa pienemmän virtausvastuksen.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an additional valve assembly in district heating piping which is simple and inexpensive to implement and which requires less insulation and possible expansion of the duct and a lower flow resistance. .

Keksinnön mukaiselle sovitelmalle on tunnusomaista se, että venttii-• ·· * • .···. lit on asennettu kumpikin omaan kaukolämpöputkeensa suoraan putkien kans- **\ 30 sa koaksiaaiisesti ja toisen kaukolämpöputken kanssa päällekkäin ja että alemman kaukolämpöputken venttiili on asennettu sen kara kaukolämpöputki- * · · en välisen pystysuunnan suhteen poikittain niin, että se ulottuu ylemmän kau-kolämpöputken sivulle ja on johdettu kulkemaan ylemmän kaukolämpöputken • .···. sivulta ylös.The arrangement according to the invention is characterized in that the valve • ·· * •. ···. The liters are each installed in their own district heating pipe directly coaxially with each other and overlapping with the other district heating pipe, and the valve of the lower district heating pipe is mounted transverse to the vertical distance between the pipe of the district heating pipe so that it extends beyond the upper and is led through the upper district heating pipe. • · · ·. from the top of the page.

• · • · · 2 118137• · • · · 2 118137

Keksinnön olennainen ajatus on, että venttiilit sijoitetaan suoraan päällekkäisiin kaukolämpöputkiin koaksiaalisesti niin, että putkiin ei tarvitse muodostaa minkäänlaista mutkaa tai vastaavaa. Edelleen keksinnön olennainen ajatus on, että alempi venttiili on asennettu vinoon niin, että siitä lähtevä 5 kara ohittaa ylemmän kaukolämpöputken sen sivulta. Keksinnön erään edullisen toteutusmuodon olennainen ajatus on, että kara on rakenteeltaan sellainen, että sen yläpää voidaan asentaa kulmaan sen venttiilin puoleisen pään kanssa niin, että alemman kaukolämpöputken venttiilin karan yläpää voidaan asentaa olennaisesti pystysuuntaisesti.The essential idea of the invention is that the valves are placed directly on the superimposed district heating pipes coaxially so that there is no need to form any bend or the like in the pipes. It is a further essential idea of the invention that the lower valve is mounted obliquely so that the spindle 5 exiting therefrom passes the upper district heating pipe from its side. An essential idea of a preferred embodiment of the invention is that the mandrel is constructed such that its upper end can be mounted at an angle to its valve end so that the upper end of the lower district heating pipe valve mandrel can be mounted substantially vertically.

10 Keksinnön etuna on, että asentamalla venttiilit tällä tavalla suoraan kaukolämpöputkeen ne vievät vähemmän tilaa sivusuunnassa ja siten mitään kaarevia putkenosia ja kaukolämpöputkien taivutuksia ei tarvita. Edelleen tällä tavalla venttiilit asettuvat lähelle toisiaan ja niiden karat saadaan johdetuksi eristeen ulkopuolelle lyhyen matkan päässä toisistaan samalla, kun eristyksen 15 paksuus venttiilien kohdalla on vain merkityksettömästi suurempi kuin muun putkisto-osuuden eristeen paksuus.An advantage of the invention is that by installing the valves directly in the district heating pipe in this way, they take up less space laterally and thus no curved pipe sections and bending of the district heating pipes are needed. Further, in this way, the valves are located close to each other and their spindles are guided to the outside of the insulation at a short distance from each other while the thickness of the insulation 15 at the valves is only insignificantly greater than the insulation of the other piping section.

Edelleen keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on, että, koska läm-mönsiirtomateriaalin virtaus putkien sisällä jatkuu täysin suoraviivaisesti, on venttiilien kohdalla merkittävästi aikaisempaa vähäisemmät virtaushäviöt, mikä 20 myös on edullista kaukolämpöputkistoissa.A further advantage of the solution according to the invention is that, since the flow of heat transfer material inside the pipes continues in a completely linear fashion, the valves have significantly less flow losses than before, which is also advantageous in district heating pipelines.

Kuvioiden lyhyt selostus • · · |*V Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa • · · ί·: : Fig 1a ja b esittävät erästä tunnetun tekniikan mukaista ratkaisua ♦ · 1 : sivusta ja vastaavasti päältä katsottuna ja • · : 25 Fig. 2a ja 2b esittävät kaavamaisesti keksinnön mukaista sovitelmaa : sivusta ja vastaavasti kohdasta A - A leikattuna. *BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be explained in more detail in the accompanying drawings, in which: Figs 1a and b show a prior art solution ♦ · 1: viewed from the side and from above, respectively; and 2b schematically show an arrangement according to the invention: in side and in section A-A respectively. *

Fig. 1a ja 1b esittävät kaavamaisesti erästä tunnettua sovitelmaa »·« venttiilien asentamiseksi kaukolämpöputkistoon sivulta ja vastaavasti päätä :\#t katsoen putkia ympäröivä eriste leikattuna. Siinä on esitetty alempi kaukoläm- .···. 30 pöputki 1 ja ylempi kaukolämpöputki 2 sekä alempaan kaukolämpöputkeen 1 liittyvät venttiilit 3 ja 4. Kuten Fig. 1a ja 1b esittävät, ovat kaukolämpöputket 1 l" ja 2 muuten päällekkäin, mutta venttiilien 3 ja 4 asentamista varten niihin on :··/' hitsattu kummallekin puolelle venttiiliä kaarevat putkenosat 1a - 1d ja vastaa- : V: vasti 2a - 2d. Näin venttiilit 3 ja 4 on saatu keskenään rinnakkain kuten myös * · l 35 niiden karat 3a ja 3b. Hitsattavia liitoksia on tällaisessa ratkaisussa numerolla 5 ·«« merkittynä kolme kummallakin puolella venttiiliä, mikä tarkoittaa, että koko rat- 3 118137 kaisussa tarvitaan yhteensä kaksitoista hitsausliitosta venttiilien asentamiseksi. Kuvioissa on edelleen kaavamaisesti leikattuna esitetty eriste 6, joka ympäröi kaukolämpöputkia 1 ja 2 sekä venttiileitä 3 ja 4 sekä niihin liittyviä kaarevia putkenosia 1a - 1d ja 2a - 2d.. Esimerkiksi noin 220 mm halkaisijaltaan olevilla 5 kaukolämpöputkilla pyöreän eristeen halkaisija on 560 mm ja venttiilien kohdalla tarvittavan eristeen halkaisija on noin 800 mm. Venttiileihin liittyy edelleen karat 7 ja 8, jotka on asennettu venttiilirunkoon hitsaamalla kiinnitettyihin suojaputkiin 7a ja 8a. Karat ja niiden suojaputket ulottuvat eristeen ulkopuolelle, jotta venttiileitä voidaan avata tai sulkea ulkopuolelta. Venttiilit 3 ja 4 on asen-10 nettu niin, että suojaputket ja karat asettuvat pystysuoraan venttiileistä ylöspäin.Figs. 1a and 1b schematically illustrate a known arrangement »·« for installing valves in district heating piping from the side and, respectively, the head: \ # t viewed with the insulation surrounding the pipes cut away. It shows the lower district heating ···. 30 pipe 1 and upper district heat pipe 2 and valves 3 and 4 relating to lower district heat pipe 1 As shown in Figs. 1a and 1b, the district heating pipes 1 l "and 2 are otherwise overlapping, but for mounting the valves 3 and 4, they are: ··· ' pipe sections 1a - 1d and respectively: V: respectively 2a - 2d are curved on both sides of the valve, thus providing valves 3 and 4 in parallel with each other, as well as * · l 35 in their spindles 3a and 3b. labeled three on each side of the valves, which means that a total of twelve welding joints are required for mounting the valves 3 118137 The diagrams further show a schematic sectional view of the insulator 6 surrounding the district heating pipes 1 and 2 and valves 3 and 4 and associated curved pipe sections 1a 1d and 2a - 2d .. For example, with 5 district heating pipes of about 220 mm diameter, a round insulator the diameter is 560 mm and the insulation required for the valves is about 800 mm. The valves further include spindles 7 and 8 mounted on the valve body by welding to the protective tubes 7a and 8a. The spindles and their protective pipes extend beyond the insulation to allow the valves to be opened or closed from the outside. The valves 3 and 4 are arranged so that the protective pipes and spindles are positioned vertically upwards from the valves.

Fig. 2a ja 2b esittävät kaavamaisesti keksinnön mukaista sovitelmaa sivulta katsoen ja vastaavasti linjaa A - A leikattuna eristeet samoin leikattuna. Kuten kuviot esittävät, ovat kaukolämpöputket 1 ja 2 tässä ratkaisussa vastaa-15 valla tavalla päällekkäin kuin tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa, mutta venttiilit 3 ja 4 on kiinnitetty molemmista päistään suoraan suoriin putkiin koak-siaalisesti hitsaamalla. Kuten Fig. 2b esittää, on alemman kaukolämpöputken 1 venttiili 3 asennettu sillä tavalla vinoon, että venttiiliin 3 kytketty kara 7 on kulmassa pystyakselin suhteen ja on varustettu kulmanivelellä 7b, joka sallii karan 20 osien pyöriä kulmassa toistensa kanssa niin, että karan yläpää voidaan asentaa ylemmän kaukolämpöputken 2 sivuitse kulkemaan ylöspäin. Toisen kauko- •lämpöputken 2 venttiili 4 voidaan tunnetulla tavalla asentaa pystysuorasti niin, • · · · : :\ että sen kara on kiinteä ja yhtenäinen ylös asti.Figures 2a and 2b schematically show a side view of the arrangement according to the invention, and the line A-A, respectively, in section with insulators in the same section. As shown in the figures, the district heating pipes 1 and 2 in this solution overlap similarly to the prior art solutions, but the valves 3 and 4 are directly connected at both ends to the straight pipes by coaxial welding. As shown in Fig. 2b, the valve 3 of the lower district heating pipe 1 is angled so that the spindle 7 connected to the valve 3 is at an angle to the vertical axis and is provided with an angled joint 7b that allows portions of the spindle 20 to rotate at an angle to the side of the district heating pipe 2 to run upwards. In a known manner, the valve 4 of the second district heating pipe 2 may be mounted vertically so that its spindle is fixed and uniform up to the top.

:'V Venttiilit 3 ja 4 on edullisimmin asennettu kaukolämpöputkien 1 ja 2 • ♦ · |‘V 25 pituussuunnassa niin, että ne ovat pääosin aksiaalisuunnassa eri kohdissa.: 'V Valves 3 and 4 are preferably mounted in the longitudinal direction of the district heating pipes 1 and 2 • ♦ · |' V so that they are substantially at different points in the axial direction.

"Y Tämä johtuu siitä, että venttiilien ulkohalkaisija on suurempi kuin putkien uiko- * · * Y#: halkaisija, jolloin niiden asentaminen kohdakkain saattaisi olla vaikeaa. Venttii- *···* lien asentaminen kohdakkain ei kuitenkaan ole periaatteessa mahdotonta."Y This is due to the fact that the outer diameter of the valves is larger than the outer * · * Y #: diameter of the pipes, which may make it difficult to fit them together. However, it is not in principle impossible to fit the valves.

Kuten Fig. 2a ja 2b osoittavat, voidaan kaukolämpöputkien 1 ja 2 • · • *·· 30 etäisyys ja suunta pitää täsmälleen samanlaisena ja venttiilit 3 ja 4 asentaaAs shown in Figures 2a and 2b, the distance and direction of the district heating pipes 1 and 2 • · • * ·· 30 can be kept exactly the same and valves 3 and 4 can be installed

Vj niihin ilman mitään mutkia tai taivutuksia kaukolämpöputkiin. Tämän seurauk- ,tV sena venttiilien vaatima eristeen laajennus jää varsin olemattomaksi, esimer- 0t kiksi halkaisijaltaan noin 220 mm olevien kaukolämpöputkien yhteydessä eris-'γ* teen halkaisija lisääntyy vain noin 70 mm, mikä on alle kolmasosa tunnetun Y/. 35 tekniikan ratkaisun vaatimasta eristyshalkaisijan lisäämisestä. Edelleen asen- nus on helppoa ja edullista, koska hitsaussaumoja tarvitaan vain kaksi kappa- 4 118137 letta venttiiliä kohden, kun tunnetussa tekniikassa niitä tarvittiin kuusi kappaletta venttiiliä kohden. Edelleen asentaminen helpottuu, koska kaarevien osien hitsaamista ja asemointia ei erikseen tarvita.Vj them without any bends or bends to the district heating pipes. As a result, as a result of this, the expansion required by the valves remains relatively non-existent, for example, in district heating pipes of about 220 mm in diameter, the diameter of the γ-γ * increases by only about 70 mm, less than one third of the known Y /. 35 increasing the insulation diameter required by the technology. Further, installation is easy and inexpensive, since welding seams require only two pieces per valve, whereas in the prior art they were required six pieces per valve. Further installation is made easier as welding and positioning of curved parts is not required.

Alempaan kaukolämpöputkeen asennettavan venttiilin kara voidaan 5 toteuttaa useilla eri tavoilla. Kara voi olla, kuten aiemmin Fig. 2a ja 2b yhteydessä todettiin kulmanivelellä varustettu kara. Kulmaniveien sijaan voidaan käyttää erilaisia muita tunnettuja ratkaisuja momentin siirtämiseen keskenään kulmassa olevien akseleiden välillä. Kulmanivel on voitu muodostaa esimerkiksi hammasvaihteella, jolloin karan muodostaa kaksi erillistä karanosaa. Edel-10 leen kara voi olla valmistettu taipuisaksi, jolloin se ei sinänsä tarvitse kul-maniveltä vaan se taipuu asennusputkessaan tarvittavan verran.The valve stem 5 to be installed in the lower district heating pipe may be implemented in a variety of ways. The spindle may be, as stated earlier in connection with Figures 2a and 2b, with a spindle with an angular joint. Instead of angular joints, various other known solutions for transmitting torque between axes at an angle can be used. The angular joint may be formed, for example, with a gear, whereby the spindle is formed by two separate spindle parts. The spindle of the Edel-10 can be made flexible so that it does not need an angle joint per se, but bends as much as needed in its installation tube.

Keksintöä on edellä selityksissä ja piirustuksissa esitetty esimerkinomaisesti eikä sitä ole millään tavalla rajoitettu siihen. Venttiilien lisäksi on tietenkin mahdollista asentaa venttiilien viereen erilaisia muita komponentteja, 15 kuten ylipaineventtiileitä, jotka voidaan kytkeä myös alempaan kaukolämpö-putkeen käyttäen kytkentäputkia, jotka samalla tavalla lähtevät alemmasta kaukolampöputkesta vinottain ja kääntyvät sen jälkeen ylemmän kaukolämpö-putken sivulta suoraan ylöspäin.The invention is set forth by way of example and not by way of limitation in the foregoing description and drawings. In addition to the valves, it is of course possible to install other components adjacent to the valves, such as pressure valves, which can also be connected to the lower district heat pipe by using connecting pipes which similarly depart from the lower district tube and then swivel upwardly from the side of the upper district heat pipe.

• · • · · • · 1 ···· • 1 • ♦ « • · » ····, • · • · · • 1 · ···1 • · • · · • · φ ·1· 1 « · • · · • · · • · · · .• • · 1 1 1 · · 1 1 1 1 1 1 1 1 1 «« «« «« «« «« «« «« «« «« «« «« «« «« «« «« «« «« «« « · · · · · · · · · · ·.

··· • · • · ··· ·· • · • · · ··· • · • · • 1 ····1 • · ··· • · ♦ · ·« • · * · · • · 1 ...· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Contacts ...

• · 9 · · • · · ·• · 9 · · · · · ·

Claims

118137

1. A valve assembly for a district heating piping having a lower and an upper district heating pipe for insertion in a substantially 5 vertical relationship with each other and having a valve having an upwardly extending spindle for actuating the valve 3, ) are each mounted in its own district heating pipe (1, 2) directly coaxially with each other and overlapping with the other district heating pipe and 10 that the valve (3) of the lower district heating pipe (1) is mounted transversely to the vertical direction between the district heating pipes (1, 2) , that it extends to the side of the upper district heat pipe (2) and is led to pass from the side of the upper district heat pipe (2).

Valve assembly according to Claim 1, characterized in that the valve (3) spindle of the lower district heating pipe (1) is pivotable at least at one of its points (7) so that its ends can rotate with each other at an angle and such that the end of the mandrel away from the valve is in a substantially upright position.

Valve assembly according to Claim 1 or 2, characterized in that the valve (3) spindle (7) of the lower district heating pipe (1) is flexible,

Valve assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the valve (3) spindle (7) of the lower district heating pipe (1) is • · · ·; ; ·. with angular joint (7b). • · · ·:. ·. 25

Valve assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the valves (3, 4) are mounted at different points in the longitudinal direction of the district heating pipes (1, 2). * "30 • ·« • • • • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · • · · · · · · · · «113 118