RU2123149C1 - Соединение криогенных трубопроводов - Google Patents

Соединение криогенных трубопроводов Download PDF

Info

Publication number
RU2123149C1
RU2123149C1 RU95100640A RU95100640A RU2123149C1 RU 2123149 C1 RU2123149 C1 RU 2123149C1 RU 95100640 A RU95100640 A RU 95100640A RU 95100640 A RU95100640 A RU 95100640A RU 2123149 C1 RU2123149 C1 RU 2123149C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gap
pipes
seal
radial
compound according
Prior art date
Application number
RU95100640A
Other languages
English (en)
Other versions
RU95100640A (ru
Inventor
В.В. Малышев
В.П. Логвинюк
А.И. Игнатов
Франц Графваллнер
Петер Люгер
Мартин Мюллер
Гельмут Пеллер
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа Авиационный научно-технический комплекс им.А.Н.Туполева
Дойче Аэроспейс АГ Космические системы транспорта и реактивного движения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа Авиационный научно-технический комплекс им.А.Н.Туполева, Дойче Аэроспейс АГ Космические системы транспорта и реактивного движения filed Critical Акционерное общество открытого типа Авиационный научно-технический комплекс им.А.Н.Туполева
Publication of RU95100640A publication Critical patent/RU95100640A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2123149C1 publication Critical patent/RU2123149C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/16—Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like
    • F16L59/18—Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like adapted for joints
    • F16L59/185—Adjustable joints, joints allowing movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/08—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe
    • F16L27/0804—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another
    • F16L27/0808—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another the joint elements extending coaxially for some distance from their point of separation
    • F16L27/0824—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another the joint elements extending coaxially for some distance from their point of separation with ball or roller bearings
    • F16L27/0828—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another the joint elements extending coaxially for some distance from their point of separation with ball or roller bearings having radial bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/141—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems in which the temperature of the medium is below that of the ambient temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Abstract

Изобретение относится к криогенным трубопроводам. Соединение включает в себя законцовки двух труб и изоляционные оболочки. Трубы вставлены одна в другую с перекрытием и образованием внутреннего зазора между законцовками, состоящего из радиальной и кольцевой частей. Длина кольцевой части значительно превышает длину зазора радиальной части. В зазоре установлены уплотнители. Соединение снабжено шариковым замковым механизмом, закрепленным на наружной и внутренней законцовках труб, состоящим из внутренней и наружной кольцевых обойм, между которыми в канавках установлены шарики-фиксаторы для соосного поворота и фиксации обеих труб. В результате обеспечиваются высокая надежность и герметичность, улучшаются удобства эксплуатации. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к области криогенной техники, а именно к криогенным трубопроводам и может быть использовано в соединениях труб топливной системы летательных аппаратов, а также в наземных заправочных комплексах.
Известны соединения криогенных трубопроводов, включающие в себя законцовки двух труб, содержащие изоляционные оболочки и вставленные одна в другую с перекрытием и с образованием внутреннего зазора между обеими законцовками, состоящего из радиальной и кольцевой частей, причем длина кольцевой части значительно превышает длину зазора радиальной части, при этом в зазоре установлены уплотнители, один из которых размещен между торцевыми частями законцовок труб, а другой - на их боковых сторонах (см. книгу Н.В.Филина и А. Б.Буланова "Жидкостные криогенные системы", изд. Машиностроение, 1985 г., г. Ленинград, стр. 202, фиг. 6.22).
Однако известные устройства имеют целый ряд существенных недостатков.
Такое соединение не позволяет исключить воздействие крутящего момента металлорукава на криогенный трубопровод и осуществить поворот труб относительно друг друга, без дополнительной расстыковки фланцевого соединения и последующей проверки его на герметичность. Трубопроводы для горячих и холодных сред и их соединительные элементы имеют изоляционные оболочки для исключения нежелательного теплообмена, а тем не менее наблюдается, что элементы соединения принимают низкую температуру, из-за чего уплотнители затвердевают и теряют свою уплотняющую способность. Кроме того, при низких температурах, например при - 160oC обычная смазка между поворотными узлами уже невозможна, что отрицательно влияет на срок службы и износостойкость.
Задачей изобретения является обеспечение высокой надежности, герметичности и улучшение удобства эксплуатации соединений криогенных трубопроводов.
Решение технической задачи обеспечивается тем, что соединение криогенных трубопроводов имеет законцовки двух труб с изоляционными оболочками, вставленными одна в другую с перекрытием, а образованный внутренний зазор между обеими законцовками, состоит из радиальной и кольцевой частей, причем длина кольцевой части значительно превышает длину зазора радиальной части. В зазоре, для герметичности соединения, установлены уплотнители, один из которых размещен между торцевыми частями законцовок труб, а другой - на их боковых сторонах, причем уплотнитель, установленный в зазоре торцевых частей выполнен в виде кольца из упругого материала и расположен в зазоре аксиально, при этом на наружной и внутренней законцовках труб установлен шариковый замковый механизм, состоящий из внутренней и наружной кольцевых обойм, в канавках которых установлены шарики-фиксаторы для соосного поворота и фиксации обеих труб.
Соединение криогенных трубопроводов поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 изображено соединение законцовок труб криогенных трубопроводов.
На фиг. 2 - то же, продольное сечение законцовок труб с уплотнителем в виде кольца из упругого материала, расположенным в зазоре аксиально.
На фиг. 3 - то же, с уплотнителем из упругого элемента, расположенным в зазоре радиально.
На фиг. 4 - то же, с лабиринтообразным уплотнителем, установленным в торцевой части зазора.
На фиг. 5 - то же, с заполнением зазора материалом с пористой или волокнистой микроструктурой.
Соединение криогенных трубопроводов включает в себя законцовки двух труб, каждая из которых содержит изоляционные оболочки 1 и 2, вставленные одна в другую с перекрытием. Внутренний торцевой зазор 3 между обеими законцовками и кольцевой зазор 4 имеют разные величины. Длина в кольцевой части значительно превышает длину зазора радиальной части. В зазорах 3, 4 установлены уплотнители 5 и 6. Шариковый замковый механизм закреплен на наружной и внутренней законцовках труб и состоит из внутренней и наружной кольцевых обойм 7 и 8, между которыми в канавках установлены шарики-фиксаторы 9 для соосного поворота обеих труб. В зоне зазора 3 в уплотнителе 5 выполнены дополнительные отверстия для выравнивания давления между внутренним зазором и рабочим теплом, например, жидким водородом (на чертежах не показаны).
Работа устройства осуществляется следующим образом.
На торцевую часть трубы 1 стыкуемого охватывающего криогенного трубопровода вставляется торцевой уплотнитель 5, а на внешнюю поверхность трубы 2 на обойму 7 надеваются уплотнители 6, после чего охватывающая часть трубы надвигается на охватываемую.
Внутренняя поверхность наружной кольцевой обоймы 8 имеет продольные канавки (или канавки, располагаемые под углом к оси трубопровода), переходящие в кольцевые канавки, каждая из которых имеет глубину, равную высоте выступающих из завальцовки частей шариков 9 из обоймы 7.
Соединение осуществляется путем совмещения выступающих частей шариков 9 с продольными канавками в наружной кольцевой обойме 8, после чего производится надвигание законцовок труб 2 и 1 друг на друга до упора и дальнейший поворот одной из труб для фиксации их в соединении. Такое соединение трубопроводов позволяет взаимно повернуть трубу в трубе на необходимый эксплуатационный угол в пределах ±150o (технологический угол соединения).
Разборка соединения осуществляется поворотом трубы в трубе до совпадения продольных канавок на обойме 8 для взаимного соосного перемещения труб до положения их расстыковки.
Использование изобретения позволит улучшить эксплуатацию криогенного трубопровода, при которой исключается воздействие на металлорукав крутящего момента, возникающего при взаимном повороте трубы относительно друг друга, приводящего к возможной поломке металлорукавов, упрощает разборку вышедшего из строя участка криогенного трубопровода, уменьшает вес соединения за счет исключения громоздких фланцев и крепежных элементов.

Claims (6)

1. Соединение криогенных трубопроводов, включающее в себя законцовки двух труб, содержащие изоляционные оболочки и вставленные одна в другую с перекрытием и образованием внутреннего зазора между обеими законцовками, состоящего из радиальной и кольцевой частей, причем длина кольцевой части значительно превышает длину зазора радиальной части, при этом в зазоре установлены уплотнители, один из которых размещен между торцевыми частями законцовок труб, а другой - на их боковых сторонах, отличающееся тем, что оно снабжено шариковым замковым механизмом, закрепленным на наружной и внутренней законцовках труб и состоящим из внутренней и наружной кольцевых обойм, между которыми в канавках установлены шарики-фиксаторы для соосного поворота и фиксации обеих труб.
2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что уплотнитель, установленный в зазоре торцевых частей, выполнен в виде кольца и расположен в зазоре аксиально, причем кольцо выполнено из упругого материала.
3. Соединение по п.1, отличающееся тем, что уплотнитель, установленный в зазоре торцевых частей, выполнен из упругого элемента, расположенного в зазоре радиально.
4. Соединение по п.1, отличающееся тем, что уплотнитель, установленный в зазоре торцевых частей, выполнен по схеме лабиринтообразного уплотнения.
5. Соединение по пп.1 - 4, отличающееся тем, что радиальная часть зазора и/или кольцевая часть зазора полностью или частично заполнены материалом с пористой или волокнистой микроструктурой, например войлоком, кожей или фторопластом.
6. Соединение по пп.1 - 5, отличающееся тем, что в зоне торцевого зазора в уплотнителе выполнены дополнительные отверстия для выравнивания давления между внутренним зазором и рабочим телом, например, жидким водородом.
RU95100640A 1994-09-29 1995-01-17 Соединение криогенных трубопроводов RU2123149C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4434809.6 1994-09-29
DE4434809 1994-09-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95100640A RU95100640A (ru) 1997-01-10
RU2123149C1 true RU2123149C1 (ru) 1998-12-10

Family

ID=6529508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95100640A RU2123149C1 (ru) 1994-09-29 1995-01-17 Соединение криогенных трубопроводов

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0709616A1 (ru)
CA (1) CA2159294A1 (ru)
RU (1) RU2123149C1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1046852A3 (en) * 1999-04-22 2002-11-27 Talco, Inc. Dry running coolant union
FR2842277B1 (fr) 2002-07-12 2004-10-01 Snecma Moteurs Raccord tournant cryotechnique et application notamment a des lignes d'alimentation de fluide articulees et a des moteurs-fusees a ergols cryogeniques
DE102008062992C5 (de) * 2008-12-23 2013-05-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Drehdurchführung, insbesondere für ein flüssiges Arbeitsmedium
CN104806831B (zh) * 2015-03-24 2017-12-12 南通中兴多元复合钢管有限公司 一种高温旋转接头
JP6396264B2 (ja) * 2015-07-10 2018-09-26 東京貿易エンジニアリング株式会社 液体水素用流体荷役装置
CN110296275A (zh) * 2019-08-07 2019-10-01 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 滚动摩擦热力管托架总成

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3884511A (en) * 1972-08-10 1975-05-20 Youngstown Sheet And Tube Co Nitrogen charged swivel joint
US3967842A (en) * 1975-09-22 1976-07-06 Halliburton Company High pressure tubular swivel joint
US4139220A (en) * 1977-02-07 1979-02-13 Fmc Corporation Swivel joint sealing system
US4154446A (en) * 1978-01-30 1979-05-15 E-Systems, Inc. High temperature rotary joint
JP2871082B2 (ja) * 1990-11-29 1999-03-17 ブラザー工業株式会社 流体供給継手
JP3505589B2 (ja) * 1992-04-20 2004-03-08 清原 まさ子 管継手用リテーナ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Филин Н.В. и др. Жидкостные криогенные системы. - Л.: Машиностроение, 1985, с.202, фиг.6.22. *

Also Published As

Publication number Publication date
EP0709616A1 (de) 1996-05-01
RU95100640A (ru) 1997-01-10
CA2159294A1 (en) 1996-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3889983A (en) Rotary fluid joint
US2538683A (en) Fluid seal
US4054306A (en) Tube and cylindrical surface sealing apparatus
US4597596A (en) Cylinder end seal
US3469862A (en) Expansion joints with frozen seals
US5299841A (en) Safety flow restrictor for expansion joints
BRPI0710000A2 (pt) vedação mecánica com anel coincidente termicamente estável
US6457748B1 (en) Fire-resistant pipe coupling
RU2123149C1 (ru) Соединение криогенных трубопроводов
US5746453A (en) High temperature inline expansion joint
RU2159373C1 (ru) Разъемное неподвижное уплотнительное устройство
US2219752A (en) Universal tube joint
CN107567565B (zh) 耐火管联接件
JPS6245436B2 (ru)
AU637759B2 (en) Anti-corrosive rotary joint
US3666276A (en) Device for the sealing of a rotatable shaft
EP0177650A1 (en) Cylinder end seal
JPS6110109A (ja) 加熱又は冷却可能なロ−ル用回転接続ヘツド
CA2082567C (en) Seal
KR102185591B1 (ko) 다중 신축이음장치
EP3293430B1 (en) Articulating coupling assembly
RU20360U1 (ru) Устройство для защиты внутреннего сварного шва трубопроводов
US11053973B2 (en) Dry running ball joint mechanical seal
US11473706B2 (en) Underground pipe couplings for emergency repair during pipe breakage
CA2256353C (en) Fire-resistant pipe coupling

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130118