RU218683U1 - Сильфонное компенсирующее устройство для бесканальной прокладки теплопроводов - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к трубопроводной технике и предназначена для компенсации осевых линейных температурных деформаций трубопроводов тепловых сетей пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке. Применяется при бесканальной прокладке трубопроводов, а также в случаях их прокладки в непроходных каналах. Технической задачей полезной модели является уменьшение строительной длины, усовершенствование и удешевление гидроизоляционного слоя, при сохранении его эффективной продуктивности, а также повышение прочностных характеристик компенсирующего узла. Поставленная задача решается за счет того, что в сильфонном компенсирующем устройстве для бесканальной прокладки теплопроводов, содержащем сильфон 1 с приваренными к нему присоединительными патрубками 2, двойной гидроизоляционный узел 10, 14, опорные фланцы 3.1, 3.2, защитный цилиндрический внутренний кожух 4, защитный цилиндрический наружный кожух 5, термоусаживаемую муфту 11. На защитном цилиндрическом наружном кожухе 5 неподвижно зафиксирована ПНД оболочка 8, на опорном фланце неподвижно зафиксирована ПНД оболочка 8, при этом двойной гидроизоляционный узел состоит из силиконовой мембраны 10 и сальниковой набивки 14, при этом силиконовая мембрана 10 герметично зафиксирована на ПНД оболочке 8, а сальниковая набивка 14 закреплена под термоусаживаемой муфтой 11 и плотно прилегает к ПНД оболочке 8.

Description

Полезная модель относится к трубопроводной технике и предназначена для компенсации осевых линейных температурных деформаций трубопроводов тепловых сетей пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке. Применяется при бесканальной прокладке трубопроводов, а также в случаях их прокладки в непроходных каналах.

Известен сильфонный компенсатор для бесканальной прокладки (патент РФ №RU 2431072, МПК F16L 51/02, опубл. 10.10.2011), 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.

Известен сильфонный осевой компенсатор для бесканальной прокладки трубопровода с тепловой изоляцией (пат. РФ №2536654, МПК F16L 51/02, опубл. 27.12.2014), содержащий металлический сильфон с приваренными к нему патрубками, размещенный в защитном стальном корпусе и снабженный направляющими, ограничивающими угловые и радиальные перемещения компенсатора и не препятствующими осевым перемещениям патрубков относительно кожуха, и трубами с уплотняемой поверхностью, на которой расположены уплотнения, причем направляющие выполнены в виде, по меньшей мере, двух фланцев, один из которых неподвижно прикреплен к одному из патрубков, отличающийся тем, что тепловая изоляция выполнена в виде пенополиуретанового слоя с полиэтиленовой оболочкой сверху, один из патрубков сильфона выполнен длиннее первого, и к нему прикреплены с возможностью скольжения внутри корпуса два подвижных фланца, на крайнем из которых установлено стопорное устройство для ограничения положения фланца согласно амплитуде осевого хода сильфона, при этом вокруг части длинного патрубка за переделами стального корпуса образован свободный от пенополиуретановой изоляции компенсационный участок, защищенный от намокания теплогидростойкой диафрагмой цилиндрической формы с припуском на амплитуду работы сильфона, которая закреплена на краях полиэтиленовой оболочки на компенсационном участке, свободном от пенополиуретановой изоляции, с помощью термоусадочной манжеты с внутренним термоплавким клеевым слоем и защищена от внешних воздействий полиэтиленовой термоусадочной муфтой, приваренной со стороны подвижного фланца к полиэтиленовой оболочке трубопровода и отделенной от полиэтиленовой оболочки демпферной прокладкой для обеспечения свободного хода термоусадочной муфты вдоль полиэтиленовой оболочки, с другой стороны заканчивающейся ближе к концу короткого патрубка, при этом между корпусом и сильфоном, а также частью длинного патрубка имеется теплоизоляция в виде засыпки из мелко гранулированного вспененного пенополиуретана, а провода системы оперативно-дистанционного контроля компенсатора расположены в металлической трубке, закрепленной с внутренней стороны корпуса.

Известно сильфонное компенсирующее устройство для бесканальной прокладки теплопроводов (см. п. №170841, МПК F16L 51/02, оп.11.05.2017 г. Бюл. №14), содержащее 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, в котором направляющие выполнены в виде пластин, установленных на металлических шайбах, жестко закрепленных на подвижном патрубке, кроме того устройство снабжено гидроизоляционным наружным сильфоном.

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. Пластины направляющих распределены равномерно между стопорными устройствами. Направляющие пластины выполнены из стали. Провода системы оперативно-дистанционного контроля компенсатора изолированы при помощи сальников. Устройство снабжено проушинами на кожухе и упорной шайбой на подвижном патрубке.

Недостаток данных конструкции - большая площадь соприкосновения направляющих пластин и наружного кожуха, что отрицательно влияет на эксплуатационные качества устройства, т.к. коррозия, появляющаяся в процессе эксплуатации изделия из-за плохой герметичности, оказывает сопротивление перемещению подвижных частей компенсатора и увеличивает риск заклинивания. Вследствие установки металлических кожухов с тремя фланцами, подразумевающими еще компенсационный участок для амплитуды осевого хода, появляется необходимость гидроизоляции большой площади изделия, что приводит к удорожанию изделия. Гидроизоляционный слой на аналогах выполнен из набора дорогостоящих полиэтиленовых слоев и оболочек с применением термоусаживаемых лент и термоусаживаемых манжет. Также большая площадь укрывных слоев изделия влияет на увеличение строительной длины изделия (строительная длина - расстояние вдоль оси трубопровода от кромки правого до кромки левого патрубков компенсатора). Увеличенная строительная длина негативно влияет на процесс изготовления, изоляции, транспортировки и, самое главное, монтажа сильфонного компенсирующего узла.

Наиболее близким по технической сущности является сильфонное компенсационное устройство (п. РФ на полезную модель №174955, МПК F16L 51/02, з. 18.05.2017, оп. 13.11.2017 Бюл. №32), содержащее сильфон, приваренный по торцам к присоединительным патрубкам, каждый из которых снабжен опорным фланцем, и комбинированный кожух, который составлен из несущего кожуха, закрепленного на одном опорном фланце, и гильзы и внешнего кожуха, коаксиально закрепленных на другом опорном фланце, несущий кожух выполнен над сильфоном, изогнутым с образованием под внешним кожухом кольцевой полости, в которой размещено сальниковое уплотнение, при этом на концах несущего кожуха и гильзы посредством бандажных лент закреплена гибкая герметизирующая манжета перекатывающегося типа.

Наружные поверхности неизогнутого участка несущего и внешнего кожухов покрыты полиэтиленовыми обечайками, экструдированными одна в другую с обеспечением их взаимного скольжения.

Недостаток известного сильфонного компенсационного устройства состоит в сложной конструкции внутреннего кожуха и силиконовой мембраны, в отсутствии пенополиуретановой изоляции.

Технической задачей полезной модели является достижение надежности герметизации сильфонного компенсирующего устройства при удешевлении гидроизоляционного слоя.

Поставленная задача решается за счет того, что в сильфонном компенсирующем устройстве для бесканальной прокладки теплопроводов, содержащем сильфон с приваренными к нему присоединительными патрубками, двойной гидроизоляционный узел, опорные фланцы, защитный цилиндрический внутренний кожух, защитный цилиндрический наружный кожух, термоусаживаемую муфту, на защитном цилиндрическом наружном кожухе неподвижно зафиксирована ПНД оболочка, на опорном фланце неподвижно зафиксирована ПНД оболочка, при этом двойной гидроизоляционный узел состоит из силиконовой мембраны и сальниковой набивки, при этом силиконовая мембрана герметично зафиксирована на ПНД оболочке, а сальниковая набивка закреплена под термоусаживаемой муфтой и плотно прилегает к ПНД оболочке.

Разработанный двойной гидроизоляционный узел из силиконовой мембраны и сальниковой набивки, первый уровень которого компактно внедрен на поверхность наружного цилиндрического направляющего кожуха и герметично закреплен на нем, а второй уровень гидрозащиты внедрен под термоусаживаемую муфту в виде сальниковой набивки и плотно прилегающей к ПНД оболочке, позволяет максимально защитить от намокания, а значит, предотвратить от коррозии всю внутреннюю полость сильфонного компенсирующего устройства, устранены риски намокания и заклинивания.

Использование только силиконовой мембраны без применения дорогостоящих термоусаживаемых лент и манжет позволяет значительно уменьшить количество используемого для гидроизоляции материала и, как следствие, себестоимость изделия.

Использование сальниковой набивки как дополнительного слоя гидроизоляции в совокупности с признаком, изложенным выше, делает устройство более стойким к агрессивному воздействию внешней среды.

Использование заявленного гидроизоляционного узла позволяет использовать всего одну термоусаживаемую муфту вне зависимости от диаметра и осевого смещения компенсатора, соответственно появляется возможность конструирования изделия с уменьшенной длиной. Кроме того, уменьшение длины достигается за счет того, что полиэтиленовая ПНД оболочка установлена на цилиндрическую направляющую обечайку, а значит, нет необходимости закладывать в конструкцию изделия припуски на амплитуду осевого хода и уплотняемую поверхность. Патрубки в таком изделии установлены с уменьшенными длинами, что дает возможность не образовывать вокруг их части, которые находятся за пределами стального корпуса, свободный от пенополиуретановой изоляции компенсационный участок с тремя фланцами. Это также позволяет изготовить изделие с уменьшенной строительной длиной (строительная длина - расстояние вдоль оси трубопровода от кромки правого до кромки левого патрубков компенсатора). В совокупности все это дает возможность практичного изготовления, удобства монтажа и выгодной транспортировки.

На фиг. 1 представлено сильфонное компенсирующее устройство. На фиг. 2 представлен выносной элемент с фиг. 1.

Сильфонное компенсирующее устройство состоит из:

1 - многослойный сифон;

2 - присоединительные патрубки;

3.1 и 3.2 - опорные фланцы из толстого железа;

4 - защитный цилиндрический внутренний кожух;

5 - защитный цилиндрический наружный кожух;

6 - фиксаторы;

7 - торцевое кольцо, где неподвижно фиксируется ПНД оболочка 8;

8 - ПНД оболочка 8;

9 - фиксирующая пластина;

10 - силиконовая мембрана;

11 - термоусаживаемая муфта;

12- адгезивная термоусаживаемая лента;

13 - сварочный пруток;

14- сальниковая набивка;

15 - слой пенополиуретана;

16 - провода-индикаторы системы операционно дистанционного контроля (СОДК);

17 - кабельные вводы.

Сильфонное компенсирующее устройство конструктивно представляет собой многослойный сильфон 1, к которому приварены присоединительные патрубки 2. На патрубках установлены опорные фланцы 3.1 и 3.2 из толстого железа. Сильфон защищен от внешнего механического воздействия защитными цилиндрическими внутренним 4 и наружным 5 кожухами, телескопически перемещающимися в амплитуде осевого хода узла. На защитных кожухах 4 и 5 диаметрально противоположно установлены фиксаторы 6, которые предотвращают чрезмерное радиально-осевое расширение сильфонного компенсирующего устройства, а также защищают его от тангенциальных перемещений. На наружный защитный кожух 5 установлено торцевое кольцо 7, где неподвижно фиксируется ПНД оболочка 8. На опорный фланец 3.1 установлена фиксирующая пластина 9, также для фиксации ПНД оболочки 8 с неподвижной стороны. Данный узел гидроизолирован силиконовой мембраной 10, герметично приклеенной и зафиксированной на ПНД оболочке 8. Силиконовая мембрана защищена термоусаживаемой муфтой 11. С неподвижной стороны термоусаживаемая муфта 11 приклеена адгезивной термоусаживаемой лентой 12, методом экструзии торец неподвижной стороны муфты закреплен сварочным прутком 13. С подвижной стороны под термоусаживаемой муфтой 11 закреплена сальниковая набивка 14, которая не препятствует радиально-осевым перемещениям сильфонного компенсирующего устройства. Патрубки 2 данного изделия теплоизолированы слоем пенополиуретана 15. Сильфонное компенсационное устройство снабжено проводами-индикаторами системы операционно дистанционного контроля (СОДК) 16, проложенные через кабельные вводы 17.

Сильфонное компенсирующее устройство предназначено для компенсации осевых линейных деформаций трубопроводов тепловых сетей из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке. Применяется при бесканальной прокладке трубопроводов, а также в случаях их прокладки в непроходных каналах. Допускается эксплуатация сильфонного компенсирующего устройства во влажных грунтах с высоким уровнем грунтовых вод и в непроходных каналах. Состоит из одного или двух сильфонов и присоединительных патрубков под приварку к трубопроводу, с внутренними направляющими, с ограничителями хода сжатия и проводниками СОДК.

Патрубки заявленной модели сильфонного компенсирующего устройства с индустриальной теплоизоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой ПНД оболочке.

В заявленной модели устройства сильфон теплоизолирован, наружный и внутренний слои сильфона выполнены из нержавеющей стали.

Сигнальные проводники системы оперативного дистанционного контроля состояния теплоизоляционного слоя пенополиуретана проложены в электроизолирующем кембрике, перфорированном для возможности срабатывания СОДК. Для герметизации выхода проводников СОДК из заявленной полезной модели в опорных фланцах установлены кабельные вводы.

Заявленная модель сильфонного компенсирующего устройства отличается тем, что имеет уникальный двойной гидроизоляционный узел, который при оптимальной стоимости эффективно выполняет свое назначение. Внутренняя поверхность устройства защищена от грунтовых вод гидрозащитной силиконовой мембраной и сальниковой набивкой.

Наружная поверхность сильфонов и патрубков заявленной модели устройства имеет антикоррозионное гидрозащитное покрытие «Вектор 1025», которое выполняет как гидроизоляционную, так и тепловую защиту устройства.

В заявленной модели устройства к ПНД оболочке методом экструзии приварена термоусаживаемая муфта, выполняющая роль защитного кожуха, которая с минимальным зазором может перемещаться над ПНД оболочкой сильфонного компенсирующего устройства при его деформациях.

Сильфонное компенсирующее устройство работает следующим образом.

Основным элементом сильфонного компенсирующего узла, обеспечивающим его функционирование является сильфон (1). При изменении температуры теплоносителя на тепловой сети происходит расширение, сильфон (1) осуществляет радиально-осевое смещение, т.е. растягивается или сжимается. При этом защитные внутренний (4) и наружный (5) кожуха, установленные на опорных фланцах (3.1 и 3.2), телескопически перемещаются, совершая возвратно-поступательное движение. Фиксаторы (6), установленные на защитных кожухах, предотвращают чрезмерное радиально-осевое расширение и предотвращают от тангенциальных скручиваний сам сильфон (1). Работа двойного гидроизоляционного узла происходит в момент сжатия или расширения кожухов, т.к. силиконовая мембрана (10) герметично установлена на телескопических направляющих, а сальниковая набивка (14) надежно закреплена между ПНД оболочкой и термоусаживаемой муфтой (11).

Этим обеспечивается высокая работоспособность и надежность герметизации сильфонного компенсирующего устройства. Таким образом, предлагаемую заявленную модель можно использовать на трубопроводах бесканальной и канальной прокладки, что существенно расширяет эксплуатационные возможности заявляемого компенсатора.

В сравнении с аналогами заявляемый сильфонный осевой компенсатор для бесканальной и канальной прокладки трубопровода с тепловой изоляцией обеспечивает более надежную компенсацию, имеет более широкие эксплуатационные возможности.

Заявленная модель сильфонного компенсирующего устройства имеет минимальную строительную длину, что позволяет просто и удобно его изготавливать, монтировать и транспортировать.

Claims (1)

1. Сильфонное компенсирующее устройство для бесканальной прокладки теплопроводов, содержащее сильфон с приваренными к нему присоединительными патрубками, двойной гидроизоляционный узел, опорные фланцы, защитный цилиндрический внутренний кожух, защитный цилиндрический наружный кожух, термоусаживаемую муфту, отличающееся тем, что на защитном цилиндрическом наружном кожухе неподвижно зафиксирована ПНД оболочка, на опорном фланце неподвижно зафиксирована ПНД оболочка, при этом двойной гидроизоляционный узел состоит из силиконовой мембраны и сальниковой набивки, при этом силиконовая мембрана герметично зафиксирована на ПНД оболочке, а сальниковая набивка закреплена под термоусаживаемой муфтой и плотно прилегает к ПНД оболочке.

Images