HU209863B - Flexible and gas-tight connecting apparatus for pipelines - Google Patents

Description

A találmány tárgya szerkezet vezetékek rugalmas, gáztömör összekötéséhez mindkét végén csővezetékkel összekötött csatlakozódarabbal ellátott tömlővel, és a csatlakozódarabok között húzódó, kétrétegű hőálló, hőszigetelő anyagból készült szigeteléssel.

Ilyen rugalmas vezetékkötést rendszerint azért iktatnak közdarabként a vezetékbe, hogy az elmozdulásokat és rezgéseket kiegyenlítse és a szomszédos szerkezeti elemeknél a továbbvezetéstől leválassza. Különösen olyan vezetékeknél alkalmaznak ilyen kötést, amelyek forró gázokat vezetnek. Ezeknél a hőmérséklet változásával járó hosszváltozások is fellépnek, úgyhogy ezeknek a vezetékkötéseknek nagy rugalmassággal és a sugárirányú, valamint a tengelyirányú elmozdulások vonatkozásában nagy mozgásszabadsággal kell rendelkezniük.

Azért, hogy ezeket a követelményeket teljesíthessük, a gáztömör összeköttetést biztosító harmonikaszerű tömlőnek megfelelően vékony falú kiképzéssel kell bírnia. Ezzel ellentétes az a követelmény, hogy éppen a forró gázok vezetésével a harmonikaszerű tömlőnek kielégítő hőmérsékleti és nyomásbeli terhelhetőséggel kell rendelkeznie. Ez tehát azt jelenti, hogy a harmonikaszerű tömlőt úgy kell méretezni, hogy kompromiszszumot találjunk a kedvező hajlékonyság és a kielégítő hőmérsékleti, illetve nyomásbeli terhelhetőség között. Különösen nikkel alapú tömlő-anyagoknál fontos a hőmérséklet csökkentése a keményedés veszélyének az elkerüléséhez. Javasolták már a harmonikaszerű tömlőn belül rostos réteg elhelyezését és tömítő anyaggal a harmonika hullámaiba a benyomását. Ezáltal bonyolult szerkezet adódik, mivel a szigetelő anyag megtartásához kapcsos tömlő szükséges; a kielégítő hőcsillapítás kis mértékben érhető el. Egy ilyen eszköz ismerhető meg a GB-A2 052 665 sz. közzétételi iratból. Ennél az ismert megoldásnál mozgatható csőösszekötés van, amely hullámos tömlővel van ellátva. A tömlő belsejében hullámosított szigetelő cső helyezkedik el, amelynek a végei a tömlővel együtt csatlakozódarabokhoz illeszkednek. A szigetelő cső két szövetréteg között elhelyezett szigetelőanyag-rétegből áll.

Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy a beszorítás helyén a szigetelés végénél a rögzítés miatt a szigetelés nagyon össze van szorítva, és sok hőt ad le a tömlő felé. A hullámos szigetelés az alakja folytán nem lehet túl vastag még akkor sem, ha ténylegesen erre lenne szükség. A hullámos szigetelés előállítása körülményes és drága. A mindkét oldalon beszorított, hullámosított szigetelés megnöveli a kompenzátor merevségét, növekednek az elállítódást előidéző erők. Csak nagy nehézséggel oldató meg a tökéletes gázszigetelés a tömlő, a csatlakozódarab, és a köztük elhelyezett szigetelőanyag között. A hullámosított szigetelőanyag élettartama is véges, mivel a tömlővel együtt annak is mozognia kell.

A találmány feladata a bevezetésben említett szerkezetnek az előzőekben tárgyalt hátrányok elkerülésével a továbbfejlesztése abból kiindulva, hogy kedvező hőállóság mellett nagy hőszigetelése legyen.

A fenti feladatot a találmány értelmében olyan, a bevezetőben leírt típusú vezetékkötéssel oldjuk meg, amelynél a szigetelés a csatlakozódarabok belsejébe benyúló, a hőszigetelő anyaggal kitöltött, kettősfalú csőként kialakított szigetelőkazettaként van kialakítva, továbbá a szigetelőkazetta és a csatlakozódarabok között tömítés van, valamint legalább egy tömítés az egyik csatlakozódarab belseje elcsúsztathatóan csatlakozik.

A találmány szerinti megoldásnál a szigetelés nincs a tömlő mozgásához kényszerítve. így a szilárd szigetelőkazetta és így a szigetelőanyag nem deformálódik, és gyakorlatilag végtelen élettartamú szigetelést kapunk, aminek ráadásul a szigetelési tulajdonságai is változatlanok maradnak. Továbbá a szigetelőkazettát és a szigetelőanyag-réteget szinte tetszőleges vastagságúra lehet készíteni, a kívánt hőszigetelésnek megfelelően. A szigetelőkazetta és a csatlakozódarabok közötti tömítés biztosítja azt, hogy a szigetelőkazetta és a tömlő között ne lépjen fel közegáramlás, és ezáltal a tömlő termikus terhelése is jelentősen lecsökkenthető. Emellett a találmány szerinti szigetelőkazetta utólag is beépíthető egy rugalmas vezetékrészbe.

A szigetelő kazetta egy- vagy többrészes kiképzésű lehet. Emellett különösen érdekes az, hogy a kazettát a több részből való kialakítás következtében a kerületi és az érintkezési átfedéseknél kerámia rostból lévő öntapadós tömítőszalaggal utólag is be lehet építeni belülről a rugalmas vezetékkötésbe. Ezáltal nagy szilárdság érhető el, amennyiben a szigetelő kazetta kazettaköpenye ausztenites nyersanyagból van. Különösen előnyösnek bizonyul a 1 4541 jelű nyersanyag. Ez más jelöléssel az X6CrNiTi 1810 DIN 17 441 szabványnak megfelelő acél, amely kiválóan megfelel a kazettaköpeny anyagának. A hőszigetelő anyag előnyösen ásvány (kerámia) rost, alumíniumszilikát rostok halmazának alakjában, amint a SEPR Societé Européenne de Réfractaires, franciaországbeli cég Kerlane 45 jelöléssel forgalmaz. Különösen kedvező a 125 kg/m³-től a 130 kg/m³-ig teijedő sűrűség.

Előnyös kiképzés adódik azáltal, hogy a tömítés alakja kör keresztmetszetű zsinórtömítés és hogy a tömítés előnyösen kerámiarost zsinór. Ez esetben a jó tömítőhatás egyesül az elegendő rugalmassággal és a kielégítő hőmérsékleti terhelhetőséggel.

Azért, hogy a tömítés ne csússzon el, előnyös az, ha a tömítés a kazetta-köpenyen fóliacsíkkal van rögzítve.

Az előnyös megoldás azt kívánja, hogy a szigetelő kazettát a csatlakozó darabon rögzített és a másik csatlakozó darabba belenyúló védőcső tartsa, továbbá, hogy a védőcső külső átmérője a csatlakozó darab belső átmérőjénél kisebb legyen, ezen kívül a védőcső csatlakozó gyűrűvel legyen a csatlakozó darabon rögzítve. Ennek a megoldásnak az az előnye van, hogy a védőcső és a harmonikaszerű tömlő között olyan áramlásmentes belső tér alakul ki, amely a szigetelő kazetta által a rugalmas tömítéssel kapcsolatban jó szigetelést jelent a vezeték belsejéhez képest, úgy hogy a harmonikaszerű tömlő hőterhelése egyértelműen kisebb és ezzel a harmonikaszerű tömlő hőterhelése egyértelműen kisebb és ezzel a harmonikaszerű tömlő megfeleló2

HU 209 863 Β en vékonyfalú és alacsony költségű kivitelezése lehetséges lesz. Egyidejűleg az is lehetséges, hogy a régebbi kötéseket a szigetelő kazetta alkalmas kiképzésével kiegészítsük.

Előnyös kivitel adódik azáltal, hogy a védőcső szabad végén lezáró gyűrű van. Ez megakadályozza azt, hogy a csőelemek tengelyirányú megnyúlásakor a védőcsőről a tömítőgyűrű le tudjon csúszni a védőcsőhöz képest viszonylagosan elmozduló csatlakozó darab következtében.

A találmányt egy kiviteli példa rajzai alapján ismertetjük közelebbről a következőkben. A rajzok az alábbiak:

1. ábra: a vezetékkötés hosszmetszete,

2. ábra: a vezetékkötés keresztmetszete.

Az 1. ábra találmány szerinti kiviteli szerkezetét metszetben mutatja be. A vezetékkötés a két, 1 és 2 jelű csatlakozó darabból, a nikkel ötvözetből, például NiCr22Mo9Nb (nyersanyagszám: 2.4856), vagy hasonlóból készült harmonikaszerű 3 tömlőből, az 1 csatlakozó darabban a 4 csatlakozó gyűrűvel rögzített 5 védőcsőből és a 7 tömítéssel ellátott 6 szigetelő kazettából áll. Emellett az 5 védőcsőnek 8 lezáró gyűrűje van. A 6 szigetelő kazetta a belül elhelyezkedő 9 hőszigetelő anyagból és a 10 kazetta köpenyből tevődik össze. A 7 tömítés a 10 kazetta köpenyhez all fóliacsíkkal van hozzákötve.

Ennél a kivitelnél az egyes 1 és 2 csatlakozó darabok egy-egy vezetékhez vannak hozzá hegesztve, a harmonikaszerű 3 tömlő pedig a két 1 és 2 csatlakozó darab között a rugalmas, gáztömör összeköttetést biztosítja. A 6 szigetelő kazetta alkalmazásával valósul meg az összeköttetésben a hatásos hőszigetelés az előnyös módon kerámiarost zsinórként kiképzett 7 tömítéssel. Az 5 védőcső alkalmazásával a harmonikaszerű 3 tömlő és a 6 szigetelő kazetta között áramlásmentes köztes tér alakul ki, ennek következtében forró közegek továbbításakor a hőmérsékleti terhelés további csökkentése érhető el. Bebizonyosodott, hogy az ás vány gyapotnak, 128 kg/m³ sűrűségű alumíniumszilikát rostok rendezetlen rétegeként kiváló szigetelő tulajdonsága van, 10 kazetta köpenyként az 1.4541 jelű ausztenites nyersanyag bizonyult kedvezőnek. Ez az X6CrNiTi 1810 jelű, DIN 1744 szabványnak megfelelő acélfajta. Azért, hogy jó szigetelést biztosítsunk, előnyös az, ha a 6 szigetelő kazetta a két 1 és 2 csatlakozó darabba mélyen belenyúlik. Ez a harmonikaszerű 3 tömlő részére nagy nyúlási szakaszt biztosít, ugyanakkor a 3 tömlő a 7 tömítés felett nem nyúlik túl, sőt a 7 tömítés még a belső oldalon hozzáér a 2 csatlakozó darabhoz. Azért, hogy a 7 tömítés ilyen tengelyirányú nyúlásakor nem tudjon az 5 védőcsőről lecsúszni, ezen a 8 lezáró gyűrű van elhelyezve. A 7 tömítés is rögzítve van közelítőleg 100 milliméterenként a 6 szigetelő kazetta homlokoldalán vagy a gyűrű kerülete mentén, 1.4541 számú nyersanyagból, vagy hasonlóból készített mintegy 0,1 mm vastag és kb. 10 mm széles 11 fóliacsíkokkal.

A 2. ábrán a vezetékkötés sugárirányú metszete van feltüntetve. Kívül láthatjuk a 2 csatlakozó darabot. Ezt a gyűrű alakú üres térrész követi, amely a két 1 és 2 csatlakozó darab egymáshoz képesti szögben történő terhelésekor fellépő elmozdulást teszi lehetővé. Ezt zárja le az ebben az esetben egy darabból képzett 6 szigetelő kazetta, egészen belül pedig az 5 védőcső ismerhető fel.

Claims (14)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Szerkezet vezetékek rugalmas, gáztömör összekötéséhez mindkét végén csővezetékkel összekötött csatlakozódarabbal ellátott tömlővel, és a csatlakozódarabok között húzódó, kétrétegű hőálló, hőszigetelő anyagból készült szigeteléssel, azzal jellemezve, hogy a szigetelés a csatlakozó darabok (1,2) belsejébe benyúló, a hőszigetelő anyaggal (9) kitöltött, kettősfalú csőként kialakított szigetelőkazettaként (6) van kialakítva, továbbá a szigetelőkazetta (6) és a csatlakozó darabok (1,2) között tömítés van, valamint legalább egy tömítés (7) az egyik csatlakozódarab (2) belsejéhez elcsúsztathatóan csatlakozik.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a szigetelő kazetta (6) kerámiagyapot hőszigetelő anyagot (9) tartalmaz.
3. 3. A 2. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a hőszigetelő anyag (9) kerámiarost.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a hőszigetelő anyag (9) sűrűsége 48 kg/m³ és 130 kg/m³ között van (tömített sűrűség 96-160 kg/m³).
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a szigetelő kazetta (6) kazetta köpenye (10) ausztenites anyagból van.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a kazetta köpeny (10) X6CrNiTi 1810 (DIN 17 441 szabvány szerint 14541 anyagsz.) acélból készült.
7. 7. Az 1-6. igénypont bármelyike szerint szerkezet, azzal jellemezve, hogy a tömítés (7) a szigetelő kazetta (6) homlokoldala és a csatlakozó darabok (1, 2) között van elhelyezve.
8. 8. A 7. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a tömítést (7) tömítő zsinór képezi.
9. 9. A 8. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a tömítő zsinór előnyös módon kerámiarostból készült zsinór.
10. 10. A 7-9 igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a tömítés (7) fóliacsíkokkal (11) van a kazetta köpenyhez (10) erősítve.
11. 11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a szigetelő kazettát (6) az egyik csatlakozó darabhoz (1) erősített és a másik csatlakozó darabba (2) belenyúló védőcső (5) tartja.
12. 12. Az előző igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a védőcső (5) külső átmérője kisebb, mint a csatlakozó darabok (1,2) belső átmérője.
13. 13. A 11. vagy 12. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a védőcső (5) csatlakozó gyűrű (4) segítségével van az egyik csatlakozó darabhoz (1) rögzítve.
14. 14. Az 1-13. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a védőcső (5) szabad végén lezáró gyűrű (8) van.