PL209062B1

PL209062B1 - Fabric compensator

Info

Publication number: PL209062B1
Application number: PL385993A
Authority: PL
Inventors: Witold Orzechowski; Stefan Woźniak
Original assignee: Kotłow Rafako Społka Akcyjna Fab
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2011-07-29
Also published as: PL385993A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest kompensator tkaninowy instalowany jako elastyczne połączenie przewodów lub kanałów, głównie gazowych, w celu przejęcia lub skompensowania ich rozszerzalności termicznej, wibracji lub niewspółosiowości, w szczególności zabudowany na elementach o dużej agresywności transportowanego materiału, wysokiej temperaturze pracy i dużych dylatacjach.The subject of the invention is a fabric compensator installed as a flexible connection of pipes or channels, mainly gas ones, in order to take over or compensate for their thermal expansion, vibration or misalignment, in particular built on elements with high aggressiveness of the transported material, high operating temperature and large expansion joints.

Zadaniem stosowanych w instalacjach przemysłowych kompensatorów tkaninowych jest przejmowanie przemieszczeń osiowych, poprzecznych i kątowych rurociągów, przy czym dzięki swojej konstrukcji kompensatory takie mogą pracować również w warunkach przemieszczeń stanowiących superpozycję ruchów zachodzących w różnych kierunkach.The task of fabric compensators used in industrial installations is to absorb axial, lateral and angular displacements of pipelines, and thanks to their design, such compensators can also work in conditions of displacement constituting a superposition of movements taking place in various directions.

Znane i powszechnie stosowane konstrukcje kompensatorów tkaninowych stanowią elastyczną zwykle wielowarstwową powłokę w kształcie rękawa, mocowanego szczelnie do łączonych przewodów lub kanałów. Ilość warstw powłoki, ich grubość, układ oraz rodzaj użytych materiałów są dobierane stosownie do rodzaju i parametrów przepływającego w przewodzie lub kanale medium, w zależności od wymaganej termicznej, chemicznej i mechanicznej odporności kompensatora. W przypadku wysokich temperatur i agresywności chemicznej przepływającego w przewodach lub kanałach medium, na przykład spalin, konieczne jest stosowanie izolacji o znacznych grubościach i drogich, odpornych na korozję chemiczną materiałów.Known and commonly used designs of fabric expansion joints constitute a flexible, usually multilayer, sleeve-shaped shell, tightly attached to the connected conduits or channels. The number of coating layers, their thickness, arrangement and the type of materials used are selected according to the type and parameters of the medium flowing in the pipe or channel, depending on the required thermal, chemical and mechanical resistance of the compensator. In the case of high temperatures and chemical aggressiveness of the medium flowing in the pipes or channels, for example flue gas, it is necessary to use insulation of considerable thickness and expensive materials resistant to chemical corrosion.

Kompensator tkaninowy według wynalazku posiada dwie powłoki, mianowicie szczelną i nieprzepuszczalną dla gazu powłokę zewnętrzną, oraz przepuszczalną powłokę wewnętrzną, o strukturze umożliwiającej równomierny na całej jej powierzchni przepływ medium zaporowego (gazu lub cieczy) z przestrzeń między powłokami do wnętrza łączonego przewodu lub kanału. Kompensator posiada króciec służący do doprowadzania medium zaporowego do przestrzeni między powłokami. Kompensator ma konstrukcję pierścieniową, którą tworzy część stała wewnętrzną przewodu i połączona z nią zewnętrzna, ruchoma część kompensacyjną zabezpieczająca szczelność układu pomiędzy dwoma kołnierzami. Komory kompensatora są oddzielone przestrzenią zapełnioną gazem zaporowym o odpowiednim ciśnieniu i temperaturze. Do regulacji parametrów ciśnienia służy zawór przepływowy. Gaz zaporowy zabezpiecza strefę kompensacyjną przed czynnikami agresywnymi, zwłaszcza spalinowymi z wewnątrz przewodu, utrzymując stałe zadane nadciśnienie, regulowane zaworem oraz temperaturę. Ograniczone do odpowiedniej wartości ciśnienie gazu zaporowego powoduje ograniczony i wymuszony przepływ sprężonego medium przez specjalną powłokę wewnętrzną i umożliwia równomierny przepływ gazu zaporowego do wnętrza przewodu, zabezpieczając strefę kompensacyjną przed napływem zmiennego ciśnieniowo i agresywnego chemicznie medium, zwłaszcza spalinowego, na powłoki kompensatora wewnętrzną, zewnętrzną oraz otoczenie.The fabric compensator according to the invention has two coatings, namely a tight and gas-impermeable outer coating, and a permeable inner coating, structured so as to allow the barrier medium (gas or liquid) to flow uniformly over its entire surface from the space between the coatings to the interior of the connected conduit or channel. The compensator has a connection for supplying the barrier medium to the space between the coatings. The compensator has a ring structure made of a fixed internal part of the conduit and an external, movable compensating part connected to it, securing the tightness of the system between two flanges. The compensator chambers are separated by a space filled with barrier gas of appropriate pressure and temperature. A flow valve is used to adjust the pressure parameters. The barrier gas protects the compensation zone against aggressive factors, especially exhaust gases from inside the conduit, maintaining a constant set overpressure, regulated by a valve and temperature. The barrier gas pressure limited to an appropriate value causes a limited and forced flow of the compressed medium through a special inner coating and enables an even flow of the barrier gas into the pipe, protecting the compensation zone against the influx of a pressure-variable and chemically aggressive medium, especially the flue gas, on the inner, outer and outer compensator shells. environment.

Ujawniony kompensator jest montowany na przewodach o wzajemnie dużych przemieszczeniach, gdzie temperatura medium agresywnego zwłaszcza spalinowego dochodzi do 850-900°C, a nadciś nienie ma wartość okoł o 20kPa i zawiera agresywne zwią zki chemiczne, natomiast wzajemne duże przemieszczenia osiowe dochodzą do około 200 m, a poprzeczne do około 40 mm.The disclosed compensator is mounted on lines with mutually large displacements, where the temperature of the aggressive medium, especially the combustion medium, reaches 850-900 ° C, and the overpressure is about 20kPa and contains aggressive chemical compounds, while large mutual axial displacements reach about 200 m and transverse up to about 40 mm.

Obudowa kompensatora jest zabezpieczona specjalnymi pakietami izolacyjnymi chroniącymi całość zabudowy przed wpływem wysokiej temperatury na otoczenie. Strefę agresywną czynnika, zwłaszcza popiołowego z domieszką pyłu węglowego o wysokiej temperaturze, od strefy izolacyjnej oddziela specjalne uszczelnienie. Do odprowadzenia części popiołowej służy specjalny króciec spustowy z zaworem, a odprowadzanie popiołu odbywa się po otwarciu zaworu i przepływie powietrza w trakcie postoju instalacji.The compensator housing is secured with special insulation packages that protect the entire structure against the influence of high temperature on the environment. The aggressive zone of the medium, especially ash with an admixture of high-temperature coal dust, is separated from the insulating zone by a special seal. A special drain connection with a valve is used to remove the ash part, and the ash is discharged after opening the valve and air flow during the stoppage of the installation.

Kompensator tkaninowy według wynalazku odznacza się prostą konstrukcją, a do jego budowy mogą być używane powszechnie stosowane w produkcji kompensatorów materiały. Sprężenie gazu pomiędzy tkaniną zewnętrzną i wewnętrzną komorą kompensatora powoduje, że gaz wypływający z cał ej powierzchni tkaniny wewnę trznej komory kompensatora, a nastę pnie wszystkimi szczelinami dylatacyjnymi oczyszcza mikrootwory tkaniny oczyszczając je ze złogów i nie pozwalając na ich zarastanie, ognioodpornego także na wykruszanie się ognioodpornego obmurza w tym rejonie. Wskutek przepływu zwężkowego gazu przez otwory kryżowe na całej powierzchni tkaniny wewnętrznej powłoki kompensatora jest zapewnione chłodzenie tkaniny kompensatora. Kolejną zaletą ujawnionego rozwiązania jest skryżowanie wewnętrznego gazu uszczelniającego i spiętrzenie go w całej objętości do wartości zadanego ciśnienia wewnątrz kompensatora, to jest pomiędzy tkaniną wewnętrzną i zewnętrzną, umożliwia kontrolowany wypływ gazu pod zadanym ciśnieniem w kierunku agresywnego dlaThe fabric expansion joint according to the invention is characterized by a simple structure, and materials commonly used in the production of expansion joints can be used for its construction. Compression of the gas between the outer fabric and the inner chamber of the compensator causes that the gas flowing from the entire surface of the fabric, the inner chamber of the compensator, and then through all expansion gaps, cleans the fabric micro-holes, cleaning them from deposits and preventing their overgrowth, fireproof also against chipping of fireproof clouds in this area. As a result of the constriction gas flow through the orifice openings on the entire surface of the fabric of the inner shell of the compensator, cooling of the fabric of the compensator is ensured. Another advantage of the disclosed solution is the encapsulation of the internal sealing gas and its accumulation in its entire volume to the value of the set pressure inside the compensator, i.e. between the inner and outer fabric, enables a controlled outflow of gas under the given pressure in the aggressive direction.

PL 209 062 B1 kompensatora środowiska o zmiennej wartości ciśnienia czynnika agresywnego, który stanowi ochronny bufor dla kompensatora.An environment compensator with a variable pressure value of the aggressive medium, which is a protective buffer for the compensator.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym kompensator tkaninowy w półwidoku z półprzekrojem.The subject of the invention is presented in an embodiment in the drawing showing a fabric compensator in a half-section view.

Jak pokazano na rysunku kompensator tkaninowy ma konstrukcję pierścieniową charakterystyczną tym, że posiada część stałą wewnętrzną przewodu (1) i zewnętrzną (2), która jest ruchoma, czyli kompensacyjna, i zabezpiecza szczelność układu pomiędzy kołnierzami (9) i (10). Zewnętrzna powłoka (3) kompensatora jest oddzielona od powłoki wewnętrznej (4) przestrzenią zapełnioną gazem zaporowym o odpowiednich temperaturze i ciśnieniu, którego wielkość jest regulowana przepływowym zaworem (5), a mierzona manometrem (6). Gaz zaporowy zabezpiecza strefę kompensacyjną (2) przed czynnikami agresywnymi, zwłaszcza spalinowymi z wewnątrz przewodu, utrzymując stałe zadane nadciśnienie mierzone manometrem (6) i temperaturę. Utrzymywane na odpowiedniej wartości ciśnienie gazu zaporowego, którego wielkość jest regulowana zaworem (14), powoduje ograniczony i wymuszony przepływ sprężonego medium przez specjalną powłokę wewnętrzną (4) i umożliwia równomierny przepływ gazu zaporowego do wnętrza przewodu, zabezpieczając strefę kompensacyjną przed napływem, zmiennego ciśnieniowo i agresywnego chemicznie medium, w szczególności spalinowego, na powłoki wewnętrzną kompensatora (4), zewnętrzną (3) oraz otoczenie. Strefa agresywna czynnika, zwłaszcza popiołowego z domieszką pyłu węglowego o wysokiej temperaturze, jest oddzielona od izolacyjnej specjalnym uszczelnieniem (8). Do odprowadzenia części popiołowej służy specjalny króciec spustowy (7) z zaworem (11) poprzez podanie powietrza (12) z zaworu (13) w trakcie postoju instalacji.As shown in the drawing, the fabric compensator has a ring structure, which is characterized by the fact that it has a fixed internal part of the pipe (1) and external (2), which is movable, i.e. compensating, and protects the tightness of the system between flanges (9) and (10). The outer shell (3) of the compensator is separated from the inner shell (4) by a space filled with barrier gas of appropriate temperature and pressure, the size of which is regulated by a flow valve (5) and measured by a pressure gauge (6). The barrier gas protects the compensation zone (2) against aggressive factors, especially exhaust gases, from inside the conduit, maintaining a constant set overpressure measured with a manometer (6) and temperature. The barrier gas pressure maintained at the appropriate value, the size of which is regulated by the valve (14), causes a limited and forced flow of the compressed medium through a special inner shell (4) and enables the even flow of the barrier gas to the inside of the conduit, securing the compensation zone against the influx of pressure-varying and chemically aggressive medium, especially the flue gas, on the inner (4) and outer (3) shell of the compensator and the environment. The aggressive zone of the medium, especially ash with an admixture of high-temperature coal dust, is separated from the insulating zone by a special seal (8). A special discharge stub (7) with a valve (11) is used to drain the ash part by supplying air (12) from the valve (13) when the installation is at a standstill.

Claims

Patent claim

Fabric compensator installed as a flexible connection of pipes or ducts, mainly gas, in order to absorb or compensate for their thermal expansion, vibration or misalignment, in the form of a multilayer sleeve-shaped coating tightly attached to the connected pipes or channels with a ring structure, characterized by the fact that it has a part fixed internal pipe (1) and the movable external part (2) surrounding it, securing the tightness of the system between flanges (9) and (10), while the outer shell (3) of the compensator is separated from the inner shell (4) by a space filled with barrier gas supplied by a conduit with a valve (5) and a pressure gauge (6), but the barrier gas pressure is regulated by the valve (14) to allow a limited and forced flow of the compressed medium through a special inner coating (4) and an even flow of the barrier gas to the inside of the conduit, in turn, between the fixed part (1) and the an air conduit (12) with a valve (13) is located in the fabric part with coatings (3), (4), while the aggressive zone of the fabric part of the compensator is separated from the external part (2) with a seal (8), and the ash part collecting in the aggressive zone of the fabric part of the compensator, a drain connection (7) with a valve (11) is designed.