RU170841U1

RU170841U1 - BELLOW COMPENSATING DEVICE FOR CHANNEL-FREE HEAT PIPING

Info

Publication number: RU170841U1
Application number: RU2016141894U
Authority: RU
Inventors: Ахмат Галеевич Гумаров; Магсумзян Галимзянович Харисов; Рустем Магсумзянович Харисов; Айрат Магсумзянович Харисов
Original assignee: ООО Научно-производственное предприятие "Хортум"
Priority date: 2016-10-25
Filing date: 2016-10-25
Publication date: 2017-05-11

Abstract

Полезная модель относится к трубопроводной технике и предназначена для компенсации осевых температурных деформаций трубопроводов. В сильфонном компенсирующем устройстве для бесканальной прокладки трубопровода, содержащем сильфон (2) с приваренными к нему патрубками (3, 4), размещенный в защитном кожухе (1) К кожуху (1) приварено стальное кольцо (5), которое, в паре с другим кольцом обеспечивает ограниченное пространство с размещенной в нем сальниковой графитовой набивкой, плотно соприкасающейся с наружным слоем теплоизоляции подвижного патрубка (4). Сильфон (2) снабжен направляющими, выполненными в виде пластин (8) из стали и равномерно распределенными между стопорными устройствами (9). Пластины (8) установлены на металлических шайбах (10), жестко закрепленных на подвижном патрубке (4), ограничивающими угловые и радиальные перемещения сильфона (2) и не препятствующими осевым перемещениям патрубков (3, 4). Стопорное устройство (9) закреплено на кожухе (1) и предназначено для ограничения осевого хода сильфона (2). Устройство снабжено проводником - индикатором (11) системы оперативного дистанционного контроля (СОДК). Провода СОДК изолированы при помощи сальников (12). Устройство снабжено гидроизоляционным наружным сильфоном (13), выполненным из нержавеющей стали. (4). Устройство снабжено проушинами (6), размещенными на кожухе (1) и упорной шайбой (7), размещенной на подвижном патрубке (4). Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности устройства при расширении его эксплуатационных возможностей. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to pipeline technology and is designed to compensate for axial temperature deformations of pipelines. In a bellows-compensating device for channelless laying of a pipeline containing a bellows (2) with pipes welded to it (3, 4) placed in a protective casing (1) A steel ring (5) is welded to the casing (1), which, paired with another the ring provides limited space with the stuffing graphite packing placed in it, which is in close contact with the outer layer of thermal insulation of the movable pipe (4). The bellows (2) is equipped with guides made in the form of plates (8) of steel and evenly distributed between the locking devices (9). The plates (8) are mounted on metal washers (10), rigidly fixed to the movable nozzle (4), restricting the angular and radial movements of the bellows (2) and not interfering with the axial movements of the nozzles (3, 4). The locking device (9) is mounted on the casing (1) and is intended to limit the axial stroke of the bellows (2). The device is equipped with a conductor - indicator (11) of the operational remote control system (SODK). SODK wires are insulated with glands (12). The device is equipped with a waterproofing external bellows (13) made of stainless steel. (four). The device is equipped with eyes (6) located on the casing (1) and a thrust washer (7) placed on the movable pipe (4). The technical result of the claimed utility model is to increase the reliability of the device while expanding its operational capabilities. 6 c.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к трубопроводной технике и предназначена для компенсации осевых температурных деформаций трубопроводов.The utility model relates to pipeline technology and is designed to compensate for axial temperature deformations of pipelines.

Известен соединитель, имеющий блок центрирования для центрирования соединительного устройства и содержащий центрирующую втулку, которая проходит вдоль всей длины компенсатора в установленном состоянии, в котором компенсатор содержит сильфон, средство для центрирования центрирующей втулки, а также направляющие. Центрирующая втулка может быть образована из двух частей, установленных с помощью монтажных вспомогательных средств, то есть пружинных колец, где свобода передвижения одного из монтажных вспомогательных средств или компенсатора заключена в осевом направлении. На двух сторонах компенсатора предусмотрен фланец (патент № EP 2644960, МПК F16L 51/02, опубл. 10.02.2013).Known connector having a centering unit for centering the connecting device and containing a centering sleeve that extends along the entire length of the compensator in the installed state, in which the compensator contains a bellows, means for centering the centering sleeve, as well as guides. The centering sleeve may be formed of two parts mounted with mounting accessories, i.e. snap rings, where the freedom of movement of one of the mounting accessories or compensator is axially enclosed. A flange is provided on both sides of the compensator (patent No. EP 2644960, IPC F16L 51/02, publ. 02/10/2013).

Известен сильфонный компенсатор для бесканальной прокладки, содержащий сильфонный компенсатор, расположенный внутри кожуха и снабженный направляющими, приваренными к патрубкам сильфонного компенсатора, ограничивающими угловые и радиальные перемещения компенсатора и не препятствующими осевым перемещениям патрубков относительно кожуха, и трубами с уплотняемой поверхностью, на которой расположены уплотнения, уплотнения выполнены в виде воротниковых манжет, установленных по две с каждой стороны сильфона, воротниками, направленными навстречу друг другу, с образованием между манжетами пространства, заполненного обладающим смазывающими свойствами наполнителем, при этом воротниковые манжеты установлены преимущественно на расстоянии L, равном или большем величине хода компенсатора, а манжеты, находящиеся в контакте с грунтом, снабжены грязесъемным воротником, прилегающим к уплотняемой поверхности трубы (патент РФ № RU 2431072, МПК F16L 51/02, опубл. 10.10.2011)Known bellows compensator for channel-free laying, containing a bellows compensator located inside the casing and provided with guides welded to the bellows of the bellows compensator, limiting the angular and radial movements of the compensator and not preventing axial movements of the pipes relative to the casing, and pipes with a sealing surface on which the seals are located, the seals are made in the form of collar cuffs, installed two on each side of the bellows, with collars directed to towards each other, with the formation between the cuffs of a space filled with a lubricating filler, the collar cuffs are installed mainly at a distance L equal to or greater than the stroke of the compensator, and the cuffs in contact with the ground are equipped with a wiper collar adjacent to the sealing surface pipes (RF patent No. RU 2431072, IPC F16L 51/02, publ. 10.10.2011)

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является компенсатор, размещенный на трубопроводе с теплоизоляцией, состоящей из пенополиуретанового слоя и полиэтиленовой оболочки. Компенсатор содержит металлический сильфон с приваренными к нему патрубками разной длины, который расположен в защитном стальном кожухе и снабжен направляющими в виде трех фланцев, ограничивающих только угловые и радиальные перемещения компенсатора. К длинному патрубку сильфона прикреплены с возможностью скольжения внутри кожуха два подвижных фланца. Вокруг части длинного патрубка за пределами кожуха образован свободный от тепловой изоляции компенсационный участок, защищенный от намокания теплогидростойкой диафрагмой цилиндрической формы с припуском на амплитуду работы сильфона. Диафрагма закреплена на краях полиэтиленовой оболочки на компенсационном участке с помощью термоусадочной манжеты. Между кожухом и сильфоном, а также частью длинного патрубка имеется теплоизоляция в виде засыпки из мелкогранулированного вспененного пенополиуретана. Провода системы оперативно-дистанционного контроля расположены в металлической трубке, закрепленной с внутренней стороны кожуха (патент РФ № RU 2536654, МПК F16L 51/02, опубл. 27.12.2014).The closest in the set of essential features is a compensator placed on a pipeline with thermal insulation, consisting of a polyurethane foam layer and a polyethylene shell. The compensator contains a metal bellows with welded nozzles of different lengths, which is located in a protective steel casing and is equipped with guides in the form of three flanges that limit only the angular and radial movements of the compensator. Two movable flanges are attached to the long bellows nozzle with the possibility of sliding inside the casing. A compensation section free from thermal insulation is formed around a part of the long pipe outside the casing, protected from getting wet by a heat-resistant cylindrical diaphragm with an allowance for the amplitude of the bellows. The diaphragm is fixed at the edges of the polyethylene sheath in the compensation section using a heat-shrink sleeve. Between the casing and the bellows, as well as part of the long pipe, there is thermal insulation in the form of a backfill of finely granulated foamed polyurethane foam. The wires of the operational-remote control system are located in a metal tube fixed on the inside of the casing (RF patent No. RU 2536654, IPC F16L 51/02, publ. 12/27/2014).

Недостатком данных конструкции является большая площадь соприкосновения направляющих пластин и наружного кожуха, что отрицательно влияет на эксплуатационные качества устройства, т.к. коррозия, появляющаяся в процессе эксплуатации изделия, оказывает сопротивление перемещению подвижных частей компенсатора и увеличивает риск заклинивания.The disadvantage of these design is the large contact area of the guide plates and the outer casing, which negatively affects the performance of the device, because corrosion that occurs during operation of the product, resists the movement of the movable parts of the compensator and increases the risk of jamming.

Задачей является повышение надежности устройства при расширении его эксплуатационных возможностей.The objective is to increase the reliability of the device while expanding its operational capabilities.

Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в сильфонном компенсирующем устройстве для бесканальной прокладки трубопровода, содержащем сильфон с приваренными к нему теплоизолированными патрубками, размещенный в защитном кожухе и снабженный направляющими, ограничивающими угловые и радиальные перемещения сильфона и не препятствующими осевым перемещениям патрубков, стопорное устройство для ограничения осевого хода сильфона, систему оперативно-дистанционного контроля устройства, направляющие выполнены в виде пластин, установленных на металлических шайбах, жестко закрепленных на подвижном патрубке, устройство снабжено гидроизоляционным наружным сильфоном.The technical result coincides with the task and is achieved due to the fact that in the bellows compensating device for channel-free pipeline laying containing a bellows with heat-insulated pipes welded to it, placed in a protective casing and provided with guides that limit the angular and radial movements of the bellows and do not interfere with axial movements branch pipes, locking device to limit the axial movement of the bellows, the system of operational-remote control of the device, guiding They are made in the form of plates mounted on metal washers, rigidly fixed on a movable pipe, the device is equipped with a waterproofing external bellows.

К кожуху приварено стальное кольцо, которое, в паре с другим кольцом обеспечивает ограниченное пространство с размещенной в нем сальниковой графитовой набивкой, плотно соприкасающейся с наружным слоем теплоизоляции подвижного патрубка. Наружный сильфон выполнен из нержавеющей стали. Направляющие пластины выполнены из стали и равномерно распределены между стопорными устройствами. Провода системы оперативно-дистанционного контроля компенсатора изолированы при помощи сальников. Устройство снабжено проушинами на кожухе и упорной шайбой на подвижном патрубке.A steel ring is welded to the casing, which, paired with another ring, provides a limited space with a graphite stuffing box placed in it, which is in close contact with the outer layer of thermal insulation of the movable pipe. The outer bellows are made of stainless steel. The guide plates are made of steel and evenly distributed between the locking devices. The wires of the operational-remote control system of the compensator are insulated with glands. The device is equipped with eyes on the casing and a thrust washer on the movable pipe.

Новыми признаками заявляемого технического решения является выполнение направляющих в виде пластин, установленных на металлических шайбах, жестко закрепленных на подвижном патрубке.New features of the proposed technical solution is the implementation of the guides in the form of plates mounted on metal washers, rigidly mounted on a movable pipe.

Использование этих признаков позволяет значительно уменьшить площадь соприкосновения направляющих пластин и наружного кожуха, следовательно коррозия, появляющаяся в процессе эксплуатации устройства будет оказывать меньшее влияние на перемещение подвижных частей компенсатора, что значительно улучшает его работу, использование дополнительного гидроизоляционного наружного сильфона в совокупности с признаком, изложенным выше, делает устройство более надежным и долговечным. Таким образом, технический результат достигнут.The use of these signs can significantly reduce the contact area of the guide plates and the outer casing, therefore, the corrosion that appears during operation of the device will have a smaller effect on the movement of the movable parts of the compensator, which greatly improves its operation, the use of an additional waterproofing external bellows in combination with the sign described above makes the device more reliable and durable. Thus, the technical result is achieved.

Признаки, изложенные в зависимых пунктах формулы, также способствуют достижению технического результата.The signs set forth in the dependent claims also contribute to the achievement of the technical result.

Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели - «новизна».An analysis of the known technical solutions, carried out according to scientific, technical and patent documentation, showed that the set of essential features of the claimed technical solution is not known from the prior art, therefore, it meets the patentability condition of the utility model - “novelty”.

Техническое решение поясняется чертежами:The technical solution is illustrated by drawings:

Фиг. 1 - сильфонное компенсирующее устройство для бесканальной прокладки теплопроводов, общий вид. В разрезе.FIG. 1 - bellows compensating device for channelless laying of heat pipes, General view. In the context.

Фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.FIG. 2 is a section AA in FIG. one.

Сильфонное компенсирующее устройство предназначено для компенсации осевых температурных деформаций стальных теплопроводов с индустриальной теплоизоляцией из пенополиуретанового или пенополиминерального наполнителей в полиэтиленовой оболочке, при бесканальной прокладке в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод и при эксплуатации в непроходных каналах, необорудованных дренажной системой, и подверженных затоплению грунтовыми, сточными или ливневыми водами.The bellows compensating device is designed to compensate for axial temperature deformations of steel heat pipes with industrial thermal insulation made of polyurethane or polyurethane foam fillers in a polyethylene sheath, for channelless laying in soils with a high level of ground water and when operating in non-passage channels, not equipped with a drainage system, and subject to flooding soils or storm water.

Сильфонное компенсирующее устройство для бесканальной прокладки трубопровода содержит защитный кожух 1, сильфон 2, патрубки 3 и 4, направляющие, выполненные из пластин, стопорное устройство, наружный сильфон.The bellows compensating device for channel-free pipeline laying contains a protective casing 1, a bellows 2, nozzles 3 and 4, guides made of plates, a locking device, an external bellows.

Защитный кожух 1 выполнен из стали. Одна из его сторон жестко закреплена на неподвижном патрубке 3, а со второй стороны к кожуху 1 приварено стальное кольцо 5, которое, в паре с другим кольцом, соединенным с кольцом 5 при помощи резьбы, образует полость, заполненную сальниковой графитовой набивкой, плотно соприкасающейся с наружным слоем теплоизоляции подвижного патрубка и обеспечивающую первичную защиту устройства от попадания грунтовых вод внутрь.The protective casing 1 is made of steel. One of its sides is rigidly fixed on the stationary pipe 3, and on the other side a steel ring 5 is welded to the casing 1, which, together with another ring connected to the ring 5 by means of a thread, forms a cavity filled with stuffing box packing, which is in close contact with the outer layer of thermal insulation of the movable pipe and providing primary protection of the device from groundwater inside.

На кожухе 1 могут быть жестко закреплены проушины 6, а на подвижном патрубке 4 - упорная шайба 7 для осуществления предварительного растяжения в технологических целях при монтаже.On the casing 1, the eyes 6 can be rigidly fixed, and on the movable pipe 4 - a thrust washer 7 for preliminary tensioning for technological purposes during installation.

В защитном кожухе 1 размещен сильфон 2, к которому жестко, например, при помощи сварки, прикреплены неподвижный и подвижный патрубки 3 и 4 соответственно. Кроме того устройство оборудовано скользящими направляющими выполненными из стальных пластин 8, равномерно распределенных между стопорными устройствами 9 и ограничивающие угловые и радиальные перемещения сильфона 2.In the protective casing 1, a bellows 2 is placed, to which are fixed, for example, by welding, fixed fixed and movable pipes 3 and 4, respectively. In addition, the device is equipped with sliding guides made of steel plates 8, evenly distributed between the locking devices 9 and restricting the angular and radial movements of the bellows 2.

Пластины 8 установлены на металлических шайбах 10, жестко закрепленных на подвижном патрубке 4. Пластины 8 закреплены с возможностью скольжения относительно кожуха 1. Пластины 8 направляющих позволяют направить изделие только в необходимой плоскости, т.е. имеют функции предохраняющие изделия от возможных сдвиговых и угловых усилий, возникающих при прогибах трубопровода.The plates 8 are mounted on metal washers 10, rigidly mounted on the movable pipe 4. The plates 8 are mounted with the possibility of sliding relative to the casing 1. The plates 8 of the guides allow you to direct the product only in the required plane, i.e. they have functions that protect products from possible shear and angular forces arising from deflections of the pipeline.

К кожуху 1 равномерно по окружности (нашем случае, в четырех местах) прикреплено стопорное устройство 9 для ограничения осевого хода сильфона 2, которое ограничивает компенсирующую способность устройства, т.е. имеет функцию защитного механизма от излишних осевых и вращательных перегрузок. Стопорное устройство 9 расположено между двумя смежными пластинами 8.A locking device 9 is attached to the casing 1 evenly around the circumference (in our case, in four places) to limit the axial stroke of the bellows 2, which limits the compensating ability of the device, i.e. It has the function of a protective mechanism against excessive axial and rotational overloads. The locking device 9 is located between two adjacent plates 8.

Скользящие пластины 8 в тандеме со стопорным устройством 9 предохраняют устройство от крутящих моментов на сильфон 2.The sliding plates 8 in tandem with the locking device 9 protect the device from torque on the bellows 2.

Устройство снабжено проводником - индикатором системы 11 оперативного дистанционного контроля (СОДК). Провода системы оперативно-дистанционного контроля компенсатора изолированы при помощи сальников 12.The device is equipped with a conductor - an indicator of the system 11 operational remote control (SODK). The wires of the operational-remote control system of the compensator are insulated with glands 12.

СОДК 11 предназначена для постоянного контроля состояния теплоизоляционного слоя изолированных трубопроводов и оперативного выявления участков с повышенной влажностью изоляции связанной с утечкой теплоносителя из стального трубопровода вследствие коррозии или дефектов сварных соединенийSODK 11 is intended for continuous monitoring of the state of the heat-insulating layer of insulated pipelines and for the rapid detection of areas with increased humidity of insulation associated with the leakage of the coolant from the steel pipeline due to corrosion or defects in welded joints

Сильфон 2 дополнительно защищен гидроизоляционным наружным сильфоном 13, выполненным из нержавеющей стали. Между сильфонами 2 и 13 образуется вторичная воздушная прослойка, обеспечиваемая жестким герметичным соединением, основу которой составляет защитный сильфон 13.The bellows 2 is additionally protected by a waterproofing external bellows 13 made of stainless steel. Between the bellows 2 and 13, a secondary air gap is formed, provided by a rigid hermetic connection, the basis of which is a protective bellows 13.

Конструктивное исполнение данного устройства гарантирует соосность сильфона при изгибающих моментах в любой плоскости, возникающих при прогибах теплопровода из-за просадки грунта, а также - гидрозащиту пенополиуретановой изоляции и проводников-индикаторов СОДК от проникновения грунтовых вод.The design of this device guarantees the coaxiality of the bellows at bending moments in any plane arising from the deflection of the heat pipe due to subsidence of the ground, as well as the waterproofing of polyurethane foam insulation and SODK indicator conductors from groundwater penetration.

Сильфонное компенсирующее устройство для бесканальной прокладки трубопровода может быть изготовлено на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.A bellows compensating device for channelless pipeline laying can be manufactured using standard equipment using modern materials and technologies.

Claims

1. A bellows compensating device for channel-free pipeline laying, comprising a bellows with heat-insulated pipes welded to it, placed in a protective casing and equipped with guides that limit the angular and radial movements of the bellows and do not interfere with axial movements of the pipes, a locking device to limit the axial movement of the bellows, a system of operational - remote control of the device, characterized in that the guides are made in the form of plates mounted on a metal washer x, rigidly mounted on a movable pipe, in addition, the device is equipped with a waterproofing external bellows.

2. A bellows compensating device according to claim 1, characterized in that a steel ring is welded to the casing, which, together with another ring, provides a limited space, with a graphite stuffing box placed in it, which is in close contact with the outer layer of thermal insulation of the movable pipe.

3. A bellows compensating device according to claim 1, characterized in that the outer bellows is made of stainless steel.

4. A bellows compensating device according to claim 1, characterized in that the guide plates are evenly distributed between the locking devices.

5. A bellows compensating device according to claim 1, characterized in that the guide plates are made of steel.

6. The bellows-type compensating device according to claim 1, characterized in that the wires of the operational-remote control system of the compensator are insulated with glands.

7. The bellows compensating device according to claim 1, characterized in that it is provided with eyes on the casing and a thrust washer on the movable pipe.