NO822068L

NO822068L - Axial

Info

Publication number: NO822068L
Application number: NO822068A
Authority: NO
Inventors: Henning Bredahl
Original assignee: Bredan Kompensatorfab
Priority date: 1980-11-10
Filing date: 1982-06-22
Publication date: 1982-06-22
Also published as: DE3152521T1; WO1982001759A1; DK476980A; SE8203829D0; EP0064530A1; GB2100820B; GB2100820A; NL8120426A; FI822264A0; SE8203829L; FI822264L; DK147189B

Description

Denne oppfinnelse vedrører en aksialkompensator til innsetting i en rørledning, for eksempel en fjernvarmeledning, og omfatter en fleksibel, metallbelg hvis ender er forbundet til hver sin rørdel. This invention relates to an axial compensator for insertion in a pipeline, for example a district heating pipeline, and comprises a flexible, metal bellows, the ends of which are connected to each part of the pipe.

Kompensatorer av denne type anvendes særlig i fjernvarmeledninger hvor de kan oppta de bevegelser som oppstår i ledningene ved temperaturforandringer. På denne måte skånes ledningssystemet mot spenninger ved at lengdeforandringene kan opptas av den fleksible belg. Compensators of this type are used in particular in district heating lines where they can accommodate the movements that occur in the lines due to temperature changes. In this way, the wiring system is spared from tension by the fact that the changes in length can be absorbed by the flexible bellows.

Fra engelsk patent nr. 898.383 er det kjent en aksialkompensator av denne type. Den består av et innvendig rørstykke som ved sitt midtparti er forsynt med en utvendig flens. Til denne er belgens ene ende festet. Belgens annen ende er festet til en ring som kan beveges aksialt utvendig på rørstykket. Til ringen er det sveiset et utvendig rør som forløper langs belgen og som via en styring til opptagelse av vridning, forløper langs rørstykket. Ved monteringen kan rørledningen sveises til de to rørendene. An axial compensator of this type is known from English patent no. 898,383. It consists of an internal piece of pipe which is fitted with an external flange at its central part. One end of the bellows is attached to this. The other end of the bellows is attached to a ring that can be moved axially on the outside of the pipe. An external tube is welded to the ring, which runs along the bellows and which, via a guide to absorb torsion, runs along the pipe section. During installation, the pipeline can be welded to the two pipe ends.

Denne kjente aksialkompensator er imidlertid uhensiktsmessig, da belgens innvendige side står i fri forbindelse med omgivelsene. På denne måte er det mulighet for at det kan samle seg vann og smuss inne i belgen som derved kan miste evnen til å kunne sam ment rykkes. Videre vil det være en stor risiko for beskadigelse av belgen når fremmedlegemer samler seg mellom belgens folder. However, this known axial compensator is unsuitable, as the inner side of the bellows is in free contact with the surroundings. In this way, there is a possibility that water and dirt can collect inside the bellows, which can thereby lose the ability to be moved together. Furthermore, there will be a great risk of damage to the bellows when foreign objects collect between the bellows' folds.

Til forhindring av vridninger av belgen er kompensatoren som nevnt forsynt med en styring som er plassert i forlengelsen av belgen. Dette gir stor byggelengde, noe som er uheldig da det derved kreves mer plass ved montering. Da påvirk-ningsmomentet blir stort, blir kompensatoren også belastet. To prevent twisting of the bellows, as mentioned, the compensator is provided with a guide which is placed in the extension of the bellows. This results in a large construction length, which is unfortunate as more space is required during assembly. As the impact torque becomes large, the compensator is also loaded.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe disse mangler ved de kjente kompensatorer. Formålet oppnås når belgens ene ende er gasstett forbundet med yttersiden av et rør som er festet til den ene rørende og som kan gli utenpå den annen rørende, mens belgens andre ende er gastet forbundet med det andre rør. På denne måte oppnås en enkel konstruksjon med mulighet for fullstendig beskyttelse av belgen fordi den kun utsettes for påvirkninger på dens innside fra vannet eller dampen. Belgens ytterside kan lett beskyttes ved hjelp av en utvendig kappe som forløper fra belgens ene ende til dens annen ende. Videre er kompensatorens byggelengde gjort meget kort fordi den bare behøver å omfatte belgen. The purpose of the invention is to remedy these shortcomings of the known compensators. The purpose is achieved when one end of the bellows is gas-tightly connected to the outside of a tube which is attached to one pipe end and which can slide over the other pipe end, while the other end of the bellows is gas-tightly connected to the other pipe. In this way, a simple construction is achieved with the possibility of complete protection of the bellows because it is only exposed to influences on its inside from the water or the steam. The outer side of the bellows can be easily protected by means of an external jacket which extends from one end of the bellows to its other end. Furthermore, the construction length of the compensator is made very short because it only needs to include the bellows.

Ved å benytte den i krav 2 omhandlede festemåte av belgendene til flenser, oppnås en kompakt og enkel konstruksjon som er lett å fremstille og montere. By using the attachment method of the bellows ends to flanges referred to in claim 2, a compact and simple construction is achieved which is easy to manufacture and assemble.

Endelig er det som omhandlet i krav 3 hensiktsmessig å forsyne kompensatoren med en styring som forløper utvendig på det ene røret og som utgår fra den ene flensen. Dette er en meget effektiv styring som er driftssikker fordi even-tuelle urenheter vil bli skjøvet vekk fra skinnen. Videre sikres på denne måte en god kraftopptagelse i lengderetningen, men også mot vridning, noe som særlig er utpreget under montering. Finally, as referred to in claim 3, it is appropriate to provide the compensator with a guide which extends externally on the one pipe and which starts from the one flange. This is a very efficient control that is operationally reliable because any impurities will be pushed away from the rail. In this way, a good force absorption in the longitudinal direction is also ensured, but also against twisting, which is particularly pronounced during assembly.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningen, hvor Fig. 1 viser et snitt av kompensator i henholdsvis utstrakt og sammentrykt stilling sett i retning av I - I på fig. 2, og In the following, the invention will be described in more detail with reference to the drawing, where Fig. 1 shows a section of the compensator in the respectively extended and compressed position seen in the direction of I - I in fig. 2, and

Fig. 2 viser kompensatoren sett fra enden i retning II - II på fig. 1.Fig. 2 shows the compensator seen from the end in direction II - II in fig. 1.

På fig. 1 er vist et utførelseseksempel av kompenstoren. Øverste halvdel av tegningen viser kompensatoren i sin maksimale utspente stilling, mens den på ne-derste halvdel med stiplede linjer er vist i sammentrykket stilling. In fig. 1 shows an embodiment of the compensator. The upper half of the drawing shows the compensator in its maximally extended position, while the lower half is shown with dashed lines in the compressed position.

Fjernvarmeledningens ene ende 13 er vist til venstre på tegningen, og dens annen ende 12 til høyre på tegningen. Mellom disse ender er aksialkompensato-ren innskutt. The district heating line's one end 13 is shown on the left in the drawing, and its other end 12 on the right in the drawing. Between these ends, the axial compensator is inserted.

Aksialkompensatorens venstre del omfatter et tilslutningsrør 6 som er sveiset til den venstre rørledning 13 og fortrinnsvis har samme diameter sorn denne. Til dette rør 6 er sveiset en ringformet flens 7 med samme innvendige diameter. The left part of the axial compensator comprises a connecting pipe 6 which is welded to the left pipeline 13 and preferably has the same diameter as this. An annular flange 7 with the same internal diameter is welded to this pipe 6.

På denne flens 7 er innerst sveiset et rør 3, som kan gli utvendig på kompensatorens høyre rørstykke 4. Videre er belgens venstre ende 2 festet gasstett til flensen 7, og ytterst er det festet en kappe 10 i form av et rørstykke. Ved dette rørstykkets 10 høyre ende er det festet en styring 11 som utgjøres av en ring med to utsparinger ved ringens indre flate. On this flange 7, a pipe 3 is welded on the inside, which can slide on the outside of the compensator's right pipe piece 4. Furthermore, the left end of the bellows 2 is gas-tightly attached to the flange 7, and on the outside a jacket 10 in the form of a pipe piece is attached. At the right end of this pipe piece 10, a guide 11 is attached, which consists of a ring with two recesses on the inner surface of the ring.

Kompensatorens høyre del omfatter dels et rørstykke 4 som er sveiset til fjernvarmeledningens høyre ende 12. Også dette rør har fortrinnsvis samme diameter som ledningen 12. På røret er det sveiset en ringformet flens 8 hvortil belgens 1 høyre ende 5 er gasstett festet. The right part of the compensator partly comprises a piece of pipe 4 which is welded to the right end 12 of the district heating line. This pipe also preferably has the same diameter as the line 12. An annular flange 8 is welded to the pipe to which the right end 5 of the bellows 1 is gas-tightly attached.

Videre er det opp til flensen og 8 og forløpende derfra til høyre på røret 4 anbrakt et par diamentralt motstående skinner 9 som forløper aksialt. Disse skinner 9 samvirker med utsparinger på den tidligere nevnte glidestyring 11 slik at vridningspåvirkninger vil bli opptatt av denne styring. På fig. 2 kan styringene og utsparingene sees tydelig. Furthermore, up to the flange and 8 and continuing from there to the right on the pipe 4, a pair of diametrically opposite rails 9 are placed which run axially. These rails 9 cooperate with recesses on the previously mentioned sliding guide 11 so that twisting influences will be absorbed by this guide. In fig. 2, the controls and recesses can be seen clearly.

Ved drift og dermed oppvarming av rørledningen vil det blant annet skje en lengdeutvidelse for eksempel til den stilling som er vist med stiplede linjer på fig. 1. Belgen er delvis sammenskjøvet og rørene 3 og 4 teleskopisk sammen-skjøvet. Videre fremgår det av tegningen at kompensatoren ytterligere kan sammentrykkes, nemlig til røret 4 ligger an mot flensen 7. Med andre ord er kompensatorens arbeidslengde avstanden mellom flensen 7 og ende av røret 4. Under drift vil kompensatoren pendle i takt med temperaturvariasjonen. Dette skåner fjernvarmeledningene som under drift ikke utsettes for spenninger forårsaket av materialutvidelser. During operation and thus heating of the pipeline, a length expansion will occur, for example, to the position shown with dashed lines in fig. 1. The bellows is partially pushed together and the tubes 3 and 4 telescopically pushed together. Furthermore, it appears from the drawing that the compensator can be further compressed, namely until the pipe 4 rests against the flange 7. In other words, the working length of the compensator is the distance between the flange 7 and the end of the pipe 4. During operation, the compensator will oscillate in step with the temperature variation. This protects the district heating lines, which during operation are not exposed to stresses caused by material expansion.

Ved en temperaturstigning eller mekanisk sammentrykning av kompensatoren vil rørets 4 ende støte an mot flensen 7, hvorved de aksiale trykkrefter blir over-ført direkte gjennom rørdelene og uten at belgen blir belastet. Belgen er videre slik dimensjonert at den kan sammentrykkes ytterligere et stykke, hvilket med-fører at den bevarer sin belgfunksjon ved en eventuell etterfølgende utstrekking. In the event of a rise in temperature or mechanical compression of the compensator, the end of the pipe 4 will collide with the flange 7, whereby the axial pressure forces are transferred directly through the pipe parts and without the bellows being loaded. The bellows is also dimensioned in such a way that it can be compressed a further distance, which means that it preserves its bellows function in the event of subsequent stretching.

Omvendt ved drag i ledningen, for eksempel ved temperaturfall, vil kappen 10 og glidestyringen 11 støte an mot flensen 8. På denne måte overføres trekkref-tene gjennom disse delene, og belgen forblir ubelastet. Den er dimensjonert for å kunne trekkes ytterligere et stykke og vil derfor ved eventuell etterfølgende sammentrykking kunne gjenoppta sin vanlige belgfunksjon. Conversely, when the cable is pulled, for example when the temperature drops, the sheath 10 and the sliding guide 11 will collide with the flange 8. In this way, the tensile forces are transferred through these parts, and the bellows remains unstressed. It is dimensioned to be able to be pulled a further distance and will therefore be able to resume its normal bellows function in the event of subsequent compression.

Da kompensatoren således ved slike belastninger inngår som en fast del av ledningsnettet uten kompeasatorfunksjon, kan man unnvære noen av de såkalte fix-punkter, det vil si forankringer av ledningsnettet til jorden ved at det støpes fast. Dette betyr en vesentlig økonomisk besparelse ved etablering av ledningsnettet. As the compensator is therefore included in such loads as a fixed part of the wiring network without a compensator function, one can dispense with some of the so-called fix points, i.e. anchoring of the wiring network to the earth by casting it firmly. This means significant financial savings when establishing the wiring network.

Konstruksjonen gir en driftssikker og stabil kompensator som kan arbeide helt uten tilsyn. Således er belgens utside helt beskyttet mot urenheter og andre skadelige påvirkninger. Den kan derfor arbeide fritt uten risiko for å bli beska-diget. Videre er strømningsforløpet gjennom kompensatoren optimalt, idet ingen nevneverdig motstand vil oppstå på grunn av dens konstante tverrsnitt. Det oppstår derfor heller ingen støy i ledningen forårsaket av kompensatoren. Videre er kompensatoren meget robust fordi den er nøyaktig styrt såvel i langsgående retning som ved dreiing. Dette skyldes den lange styring som dannes av de teleskopisk arbeidende rør 3 og 4, og dels den presise styring som skinnene 9 og utsparingene i styringen 11 gir. Kompensatoren er derfor lett å montere da den ikke deformeres ved hårdhendt behandling under monteringsarbeidet. Den er derfor hurtigere og dermed mer økonomisk i såvel fremstilling, montering og drift enn andre kjente kompensatorer. Videre vil en eventuell lekkasje i belgen ikke utsette tilstedeværende for noen fare, fordi vannet eller dampen vil sive ut langs styringen. The construction provides a reliable and stable compensator that can work completely without supervision. Thus, the outside of the bellows is completely protected against impurities and other harmful influences. It can therefore work freely without the risk of being damaged. Furthermore, the flow course through the compensator is optimal, as no significant resistance will occur due to its constant cross-section. There is therefore also no noise in the line caused by the compensator. Furthermore, the compensator is very robust because it is precisely controlled both in the longitudinal direction and when turning. This is due to the long steering which is formed by the telescopically working tubes 3 and 4, and partly to the precise steering which the rails 9 and the recesses in the steering 11 provide. The compensator is therefore easy to install as it is not deformed by rough handling during the installation work. It is therefore faster and thus more economical in both manufacturing, assembly and operation than other known compensators. Furthermore, any leakage in the bellows will not expose those present to any danger, because the water or steam will seep out along the control.

Claims

1. Axial compensator for insertion in a pipeline, for example a heating pipe which comprises a flexible metal bellows, the ends of which are connected to each pipe part, characterized in that one end (2) of the bellows (1) is gas-tightly connected to the outside of a pipe (3) which is attached to one pipe end (6) and which can slide on the other pipe end (4), while the other end (5) of the bellows (1) is gas-tightly connected to the other pipe (4).

2. Axial compensator as specified in claim 1, characterized in that the bellows ends (2, 5) are each attached to a flange (7, 8) which is gas-tight attached to the pipes (6, 4).

3. Axial compensator according to claims 1 and 2, characterized in that from one flange (8) on the outside of the pipe (4) at least one axially extending rail (9) is placed, and that from the other pipe (6), preferably from the flange (7), a sleeve (10) protrudes which extends externally on the bellows (l) and the flange (8), and which is provided at its opposite end with a guide (11) with a recess which can slide in cooperation with the rail (9).