RU149555U1 - Компенсатор изменений длины трубопровода - Google Patents

Abstract

1. Компенсатор изменений длины трубопровода, включающий в себя два наконечника, внешний кожух и внутренний экран, выполненные в виде цилиндров, а также сильфон и ограничитель перемещений сильфона в осевом направлении, при этом сильфон герметично соединён с обеих сторон с наконечниками, внутренний экран выполнен с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру трубопровода, в разъём которого устанавливают компенсатор, снаружи сильфона установлен внешний кожух, внутренний экран и внешний кожух соединены с наконечником с напорной стороны трубопровода и установлены с зазорами относительно сильфона, кроме того, внешний кожух установлен с зазором относительно наружной поверхности второго наконечника, а внутренний экран выполнен с зазором относительно внутренней поверхности второго наконечника, при этом цилиндрические части наружной и внутренней поверхностей второго наконечника выполнены с длиной, не меньшей допустимой величины перемещений сильфона в осевом направлении, помимо прочего, во втором наконечнике закреплён выступающий из него ограничитель перемещений сильфона в осевом направлении, который размещён в продольном пазу, выполненном во внешнем кожухе, при этом размеры паза обеспечивают возможность свободного перемещения в нём ограничителя на допустимую величину перемещений сильфона в осевом направлении.2. Компенсатор изменений длины трубопровода по п. 1, отличающийся тем, что размещённый во втором наконечнике ограничитель перемещений сильфона в осевом направлении выполнен в виде штифта.3. Компенсатор изменений длины трубопровода по п. 1, отличающийся тем, что все элементы компенсатора выпол

Description

Полезная модель относится к устройствам для компенсации перемещений в осевом направлении полипропиленовых или металлических трубопроводов и может быть использована в гидравлических и пневматических системах при транспортировке по ним жидкостей и газов. В частности, компенсаторы для систем отопления и водоснабжения предназначены для того, чтобы воспринять и компенсировать осевые перемещения полипропиленовых или металлических трубопроводов, вызванных температурными перепадами в них, что, в результате, позволяет сберечь от повреждений эти трубопроводы и, соответственно, снизить эксплуатационные расходы и увеличить срок их службы.

Известно изобретение «Компенсатор сдвигово-поворотных перемещений» по заявке РФ №2005111008. Этот компенсатор содержит сильфон с концевыми патрубками и тягу в виде круглого гибко-упругого стержня, жестко соединенного с концевыми патрубками. Стержень установлен внутри сильфона, причем продольная ось стержня совпадает с продольной осью сильфона. На концах стержня установлены втулки с радиальными ребрами, которые жестко соединены с концевыми патрубками компенсатора, а втулки жестко взаимодействуют с концами стержня с возможностью продольного перемещения.

К недостаткам этого изобретения относятся отсутствие защиты сильфона от внешних воздействий при обслуживании и ремонте трубопровода, которые могут вызывать повреждение сильфона и выход его из за этого из строя. Кроме того, недостатком компенсатора является отсутствие защиты внутренней поверхности гофр сильфона от отложения в них загрязнений из транспортируемых через него жидкости или газа, что ухудшает работу сильфона. К недостаткам конструкции сильфона по этому изобретению также следует отнести установку внутри сильфона круглого гибко-упругого стержня, концы которого закреплены во втулках с радиальными ребрами, жестко соединенными с концевыми патрубками компенсатора, а втулки при этом жестко взаимодействуют с концами стержня с возможностью продольного перемещения. Установка внутри сильфона стержня и втулок с радиальными ребрами вызывает увеличение гидравлического сопротивления проходу жидкости или газа и ведет к потере давления.

Также известно изобретение «Компенсатор перемещений трубопровода» по патенту РФ №2146786, содержащий сильфон, переходники, фланцы и защитный цилиндр от внешних воздействий на сильфон. При этом защитный цилиндр закреплен с одной стороны на одном из переходников, а на другом переходнике и противолежащей ему стенке цилиндра установлен опорный элемент для ограничения угловых и осевых перемещений сильфона. Фланцы в этом устройстве выполнены в виде подшипников скольжения для компенсации угловых смещений сильфона, а опорный элемент ограничивает перемещение сильфона в осевом направлении.

Недостатком этого изобретения являются относительная сложность и громоздкость конструкции, вызванная наличием фланцев, выполненных в виде подшипников скольжения, а также отсутствие защиты внутренних поверхностей гофр сильфона от отложения в них загрязнений из транспортируемых через компенсатор жидкости или газа, что ухудшает работу сильфона.

Кроме того, известна полезная модель «Компенсатор сильфонный» по патенту РФ №97799, принимаемая нами за прототип. В соответствии с патентом компенсатор содержит сильфон, который соединен с обеих сторон с наконечниками, при этом компенсатор снабжен внешним и внутренним защитными экранами. С одной стороны сильфон герметично соединен с первым из наконечников, внешним и внутренним защитными экранами. При этом один конец внутреннего экрана выполнен с развальцовкой для более плотного прилегания к первому наконечнику в процессе сборки. С другой стороны сильфон герметично соединен со вторым наконечником, образуя демпфирующее устройство, а внешний экран выполнен с пазом, в который входит выступ, выполненный на втором наконечнике, что позволяет ограничить перемещение второго наконечника относительно внешнего экрана. Кроме того, первый и второй наконечники, в соответствии с патентом, должны быть выполнены сужающимися под углом от 5° до 40°.

Полезная модель «Компенсатор сильфонный» по патенту РФ №97799, принимаемая нами за прототип, хотя и включает в себя такие полезные элементы, как внешний и внутренний защитные экраны, тем не менее, не лишена недостатков. К ним следует отнести относительную сложность конструкции, в том числе необходимость развальцовки конца внутреннего экрана перед сваркой для более плотного прилегания к сопрягаемому элементу компенсатора в процессе его сборки, что усложняет изготовление компенсатора, а также выполнение первого наконечника сужающимся под углом от 5° до 40°, что приводит к увеличению поперечного размера компенсатора.

Технической задачей, поставленной перед созданием настоящей полезной модели, являлось создание конструкции компенсатора изменений длины полипропиленового или металлического трубопровода, простого в изготовлении, компактного и надежного в работе.

Поставленная задача решена предлагаемой в качестве полезной модели конструкцией компенсатора изменений длины полипропиленового или металлического трубопровода. Компенсатор включает в себя два наконечника, внешний кожух и внутренний экран, выполненные в виде цилиндров, а также сильфон и ограничитель перемещений сильфона в осевом направлении. Внутренний экран выполнен с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру трубопровода, в разъем которого устанавливают компенсатор. Сильфон герметично соединен с обеих сторон с наконечниками, предназначенными для установки компенсатора в разъем трубопровода. Снаружи сильфона размещен внешний кожух, защищающий сильфон от повреждений из-за внешних воздействий при обслуживании и ремонте трубопровода. Внутри сильфона установлен экран, защищающий внутреннюю поверхность гофр сильфона от отложения в них загрязнений. При этом внешний кожух и внутренний экран соединены с наконечником с напорной стороны компенсатора и установлены с зазорами относительно сильфона. Кроме того, внешний кожух установлен с зазором относительно наружной поверхности второго наконечника, а внутренний экран с зазором относительно внутренней поверхности второго наконечника. Цилиндрические части наружной и внутренней поверхностей второго наконечника выполнены с длиной, не меньшей допустимой величины перемещений сильфона в осевом направлении. Помимо прочего, во втором наконечнике закреплен выступающий из него ограничитель перемещений сильфона в осевом направлении, который входит в продольный паз, выполненный во внешнем кожухе. При этом размеры паза обеспечивают возможность свободного перемещения в нем ограничителя на допустимую величину перемещений сильфона в осевом направлении.

Конкретный вариант исполнения предлагаемого компенсатора изменений длины трубопровода поясняется прилагаемым чертежом на фиг. 1. Компенсатор состоит из сильфона 8, внутреннего экрана 2, внешнего кожуха 9, наконечников 7 и 10. В пазу 3 во внешнем кожухе 9 размещен ограничитель 4, выступающий из наконечника 7. Сильфон 8 с обеих сторон герметично соединен с наконечниками 7 и 10. Внешний кожух 9 и внутренний экран 2 соединены с наконечником 10 и установлены с зазорами относительно сильфона 8 и наконечника 7. Длина цилиндрической части наружной и внутренней поверхностей наконечника 7 обеспечивает возможность свободного перемещения внешнего кожуха 9 по наружной поверхности наконечника 7 и свободного перемещения внутреннего экрана 2 по внутренней поверхности наконечника 7 на допустимую величину перемещений сильфона 8 в осевом направлении. Размеры паза 3 обеспечивают возможность свободного перемещения в нем ограничителя 4 на допустимую величину перемещений сильфона 8 в осевом направлении.

Все элементы компенсатора могут быть выполнены из нержавеющей стали или из других инертных материалов, не вступающих во взаимодействие с питьевой водой. При этом выполнение всех элементов компенсатора из нержавеющей стали обеспечивает длительный срок его эксплуатации. Ограничитель 4 перемещений сильфона 8 в осевом направлении для простоты может быть выполнен в виде штифта. Наружные поверхности 1 и 5 торцовых частей наконечников 10 и 7 выполнены «под ключ» для удобства установки компенсатора в разъем трубопровода. Установка компенсатора в разъем трубопровода может быть для обеспечения компактности компенсатора выполнена путем резьбового соединения с использованием внутренней резьбы 6 и 11 в концевых частях наконечников 7 и 10 и соответствующей наружной резьбы на соединяемых концах трубопровода.

Технический результат, получаемый при изготовлении и эксплуатации компенсатора изменений длины трубопровода, заключается в простоте его изготовления и компактности, обеспечиваемых за счет выполнения в виде цилиндров обоих наконечников, внешнего кожуха и внутреннего экрана и выполнения ограничителя перемещений сильфона в виде штифта, а также за счет резьбового соединения наконечников компенсатора с соединяемыми концами трубопровода. Кроме того, технический результат заключается в обеспечении надежности работы компенсатора, достигаемой за счет установки наружного кожуха, защищающего сильфон от повреждений из-за внешних воздействий при обслуживании и ремонте трубопровода, и внутреннего экрана, защищающего внутреннюю поверхность гофр сильфона от отложения в них загрязнений, а также за счет минимизации гидравлического сопротивления и потерь давления в компенсаторе, благодаря выполнению внутреннего экрана с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру трубопровода, в разъем которого устанавливают компенсатор, и, помимо выше указанного, за счет выполнения всех элементов компенсатора из нержавеющей стали или из других инертных материалов, не вступающих во взаимодействие с питьевой водой.

Для проверки практической применимости предлагаемого компенсатора изменений длины трубопровода изготовлена опытная партия этих компенсаторов. Компенсаторы были протестированы в независимой лаборатории Санкт-Петербургского Политехнического Университета и установлены в жилых домах в разъемы полипропиленовых трубопроводов в системах отопления и водоснабжения. В течение более года эксплуатации к работе компенсаторов не было никаких замечаний.

Проведенная проверка работы компенсатора изменений длины трубопровода подтвердила его работоспособность и возможность его установки в разъемы полипропиленовых и тем более в разъемы металлических трубопроводов в системах отопления и водоснабжения, в том числе и в жилых домах.

Claims (5)

1. Компенсатор изменений длины трубопровода, включающий в себя два наконечника, внешний кожух и внутренний экран, выполненные в виде цилиндров, а также сильфон и ограничитель перемещений сильфона в осевом направлении, при этом сильфон герметично соединён с обеих сторон с наконечниками, внутренний экран выполнен с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру трубопровода, в разъём которого устанавливают компенсатор, снаружи сильфона установлен внешний кожух, внутренний экран и внешний кожух соединены с наконечником с напорной стороны трубопровода и установлены с зазорами относительно сильфона, кроме того, внешний кожух установлен с зазором относительно наружной поверхности второго наконечника, а внутренний экран выполнен с зазором относительно внутренней поверхности второго наконечника, при этом цилиндрические части наружной и внутренней поверхностей второго наконечника выполнены с длиной, не меньшей допустимой величины перемещений сильфона в осевом направлении, помимо прочего, во втором наконечнике закреплён выступающий из него ограничитель перемещений сильфона в осевом направлении, который размещён в продольном пазу, выполненном во внешнем кожухе, при этом размеры паза обеспечивают возможность свободного перемещения в нём ограничителя на допустимую величину перемещений сильфона в осевом направлении.

2. Компенсатор изменений длины трубопровода по п. 1, отличающийся тем, что размещённый во втором наконечнике ограничитель перемещений сильфона в осевом направлении выполнен в виде штифта.

3. Компенсатор изменений длины трубопровода по п. 1, отличающийся тем, что все элементы компенсатора выполнены из нержавеющей стали или из других инертных материалов, не вступающих во взаимодействие с питьевой водой.

4. Компенсатор изменений длины трубопровода по п. 1, отличающийся тем, что наружные поверхности торцовых частей наконечников выполнены "под ключ".

5. Компенсатор изменений длины трубопровода по п. 1, отличающийся тем, что установка компенсатора в разъём трубопровода выполнена путём резьбового соединения с использованием внутренней резьбы в концевых частях наконечников и соответствующей наружной резьбы в концах соединяемых частей трубопровода.

Images