RU2640973C1 - Bellow compensator - Google Patents

Bellow compensator Download PDF

Info

Publication number
RU2640973C1
RU2640973C1 RU2016134073A RU2016134073A RU2640973C1 RU 2640973 C1 RU2640973 C1 RU 2640973C1 RU 2016134073 A RU2016134073 A RU 2016134073A RU 2016134073 A RU2016134073 A RU 2016134073A RU 2640973 C1 RU2640973 C1 RU 2640973C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bellows
pipe
branch pipe
compensator
bellow
Prior art date
Application number
RU2016134073A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Дмитриевич Горохов
Андрей Борисович Полянин
Original Assignee
Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики"
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 "Конструкторское бюро химавтоматики" filed Critical Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики"
Priority to RU2016134073A priority Critical patent/RU2640973C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2640973C1 publication Critical patent/RU2640973C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Joints Allowing Movement (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering.SUBSTANCE: compensator comprises the main bellows arranged at right angle to each other, a branch pipe at the inlet to the horizontal main bellow, an unloading element, centering supports, spherical hinges, a rod. The main bellows arranged at right angle are connected to each other and to the unloading element by a branch pipe having a smoothly curving path. The unloading element is connected to the branch pipe through a bushing and a plate ring. There guide vanes installed in the branch pipe at inlet of the horizontal main bellow and the branch pipe with the smoothly curving path.EFFECT: reduction of hydraulic resistance of the bellow compensator.2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к ракетостроению и может быть использовано для соединения фланцев входных магистралей жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) с фланцами трубопроводов или баков ракет носителей (РН) и в других отраслях промышленности.The invention relates to rocket science and can be used to connect the flanges of the input lines of liquid rocket engines (LRE) with the flanges of pipelines or tanks of carrier rockets (LV) and in other industries.

Известен трубопроводный компенсатор линейных перемещений (патент США от 16.07.70 г. - аналог патента Швейцарии №528698 от 14.07.71 г.), в описании которого представлен трубопровод, устанавливаемый на входе в пароперегреватель. Он состоит из трубопроводов, сильфонов и среднего патрубка, один из трубопроводов имеет опоры, к которым прикреплено коромысло. Коромысло одной тягой соединено с другим трубопроводом, а другой тягой - с промежуточным патрубком. Механизм трубопроводного компенсатора в соединении трубопроводов позволяет равномерно нагружать оба сильфона при перемещении одного из трубопроводов.Known pipeline compensator for linear displacements (US patent dated July 16, 1970 - an analogue of Swiss patent No. 528698 dated July 14, 71), in the description of which a pipeline is installed at the inlet to a superheater. It consists of pipelines, bellows and a middle pipe, one of the pipelines has supports to which the beam is attached. The beam is connected by one link to another pipe, and the other link to the intermediate pipe. The mechanism of the pipe compensator in the pipe connection allows you to evenly load both bellows when moving one of the pipelines.

Недостатком известного трубопроводного компенсатора является возможность поворота соединений коромысла только в одной плоскости, а также наличие двух коромысел в потоке рабочей среды, что загромождает тракт промежуточного патрубка и создает повышенное сопротивление потоку.A disadvantage of the known pipeline compensator is the ability to rotate the rocker joints in only one plane, as well as the presence of two rockers in the flow of the working medium, which clutters the path of the intermediate pipe and creates increased resistance to flow.

Известен сильфонный компенсатор (патент №2561816, МПК F16L 15/02 от 26.06.2014 г., Россия, прототип).Known bellows compensator (patent No. 2561816, IPC F16L 15/02 from 06/26/2014, Russia, prototype).

Сильфонный компенсатор (фиг. 1) содержит горизонтальный и вертикальный магистральные сильфоны 1 и 2, расположенные под прямым углом друг к другу, тройник 3, соединяющий магистральные сильфоны и разгрузочный элемент 4 через неподвижное кольцо 5, патрубок 6 на входе в горизонтальный магистральный сильфон, центрирующие опоры 7 и 8, сферические шарниры 9 и 10, шток 11.The bellows compensator (Fig. 1) contains horizontal and vertical main bellows 1 and 2, located at right angles to each other, a tee 3 connecting the main bellows and the discharge element 4 through a fixed ring 5, the pipe 6 at the entrance to the horizontal main bellows, centering supports 7 and 8, spherical joints 9 and 10, rod 11.

Сильфонный компенсатор с магистральными сильфонами, расположенными под прямым углом друг к другу, позволяет компенсировать как угловые, так и линейные перемещения фланцев бака ракеты-носителя и жидкостного ракетного двигателя, имеет хорошие условия монтажа, высокую надежность разгрузочного элемента и сферических шарниров.The bellows compensator with trunk bellows located at right angles to each other allows you to compensate for both angular and linear displacements of the flanges of the launch vehicle’s tank and liquid rocket engine, has good installation conditions, high reliability of the unloading element and spherical joints.

Недостатком сильфонного компенсатора является повышенное гидравлическое сопротивление из-за неравномерности скорости течения рабочего компонента в разных сечениях гидравлического тракта. Основная потеря напора жидкости происходит в цилиндрической части тройника, где часть потока тормозится, упираясь в разгрузочный элемент, а затем, отталкиваясь от него, образует вверху цилиндрической части тройника вихрь против часовой стрелки. Также имеется потеря напора при изменении направления потока в патрубке из-за уменьшения скорости потока у стенки патрубка с меньшим радиусом.The disadvantage of the bellows compensator is the increased hydraulic resistance due to the uneven flow rate of the working component in different sections of the hydraulic path. The main loss of fluid pressure occurs in the cylindrical part of the tee, where part of the flow is inhibited, abutting against the discharge element, and then, pushing off from it, forms a counterclockwise vortex at the top of the cylindrical part of the tee. There is also a loss of pressure when changing the direction of flow in the nozzle due to a decrease in the flow velocity at the wall of the nozzle with a smaller radius.

Задача предлагаемого технического решения состоит в снижении гидравлического сопротивления сильфонного компенсатора.The objective of the proposed technical solution is to reduce the hydraulic resistance of the bellows compensator.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом сильфоном компенсаторе, содержащем магистральные сильфоны, расположенные под прямым углом друг к другу, патрубок на входе в горизонтальный магистральный сильфон, разгрузочный элемент, центрирующие опоры, сферические шарниры, шток, согласно изобретению магистральные сильфоны, расположенные под прямым углом, соединены между собой и разгрузочным элементом патрубком, имеющим плавно изгибающийся тракт, разгрузочный элемент соединен с патрубком через втулку и тарельчатое кольцо, а в патрубок на входе в горизонтальный магистральный сильфон и патрубок с плавно изгибающимся трактом установлены направляющие лопатки.The task is achieved by the fact that in the proposed bellows expansion joint containing trunk bellows located at right angles to each other, a pipe at the entrance to the horizontal trunk bellows, a discharge element, centering bearings, spherical joints, rod, according to the invention, the trunk bellows located under the straight at an angle, are interconnected with the discharge element by a pipe having a smoothly bending path, the discharge element is connected to the pipe through a sleeve and a disk ring, and in guide vanes are installed at the inlet to the horizontal main bellows and the nozzle with a smoothly bending path.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется эскизом (фиг. 2), где:The essence of the invention is illustrated by a sketch (Fig. 2), where:

1 - горизонтальный магистральный сильфон;1 - horizontal trunk bellows;

2 - вертикальный магистральный сильфон;2 - vertical main bellows;

4 - разгрузочный элемент;4 - unloading element;

6 - патрубок на входе в горизонтальный магистральный сильфон;6 - pipe at the entrance to the horizontal main bellows;

7, 8 - центрирующие опоры;7, 8 - centering bearings;

9, 10 - сферические шарниры;9, 10 - spherical joints;

11 - шток;11 - stock;

12 - патрубок с плавно изгибающимся трактом;12 - pipe with a smoothly bending path;

13 - тарельчатое кольцо;13 - a disk ring;

14 - втулка;14 - sleeve;

15 - направляющие лопатки.15 - guide vanes.

Предлагаемый сильфонный компенсатор содержит горизонтальный магистральный сильфон 1, вертикальный магистральный сильфон 2, расположенные под прямым углом между собой, патрубок 6 на входе в горизонтальный магистральный сильфон, разгрузочный элемент 4, центрирующие опоры 7, 8, сферические шарниры 9, 10, шток 11. Магистральные сильфоны 1, 2 соединены между собой и разгрузочным элементом 4 при помощи патрубка 12 с плавно изгибающимся трактом, при этом разгрузочный элемент 4 соединен с последним через тарельчатое кольцо 13 и втулку 14. В патрубок на входе в горизонтальный магистральный сильфон 6 и патрубок с плавно изгибающимся трактом 12 установлены направляющие лопатки 15.The proposed bellows expansion joint contains a horizontal main bellows 1, a vertical main bellows 2 located at right angles to each other, a pipe 6 at the entrance to the horizontal main bellows, an unloading element 4, centering bearings 7, 8, spherical joints 9, 10, rod 11. Trunk bellows 1, 2 are connected to each other and to the discharge element 4 by means of a pipe 12 with a smoothly bending path, while the discharge element 4 is connected to the latter through a disk ring 13 and a sleeve 14. Into the inlet pipe e in the horizontal trunk bellows 6 and the pipe with a smoothly bending path 12 installed guide vanes 15.

Сильфонный компенсатор работает следующим образом.The bellows compensator operates as follows.

Поступающая в компенсатор рабочая среда в патрубке 6 на входе в горизонтальный магистральный сильфон 1 расчленяется на ряд потоков между концентрично расположенными направляющими лопатками 15.The working medium entering the compensator in the pipe 6 at the entrance to the horizontal main bellows 1 is divided into a series of flows between concentrically arranged guide vanes 15.

Это приводит к улучшению структуры потока, более равномерному распределению его по сечению и, в конечном итоге, к уменьшению величины местного гидравлического сопротивления. При дальнейшем прохождении рабочей среды по тракту снижение гидросопротивления обеспечивается за счет плавного поворота потока в патрубке 12 с плавно изгибающимся трактом, соединенного с разгрузочным элементом 4 через втулку 14 и тарельчатое кольцо 13, и наличия концентрично расположенных направляющих лопаток 15.This leads to an improvement in the flow structure, a more uniform distribution over its cross section, and, ultimately, to a decrease in the local hydraulic resistance. With the further passage of the working medium along the path, a decrease in the hydraulic resistance is ensured by a smooth rotation of the flow in the pipe 12 with a smoothly bending path connected to the discharge element 4 through the sleeve 14 and the disk ring 13, and the presence of concentrically arranged guide vanes 15.

Снижение гидросопротивления сильфонного компенсатора с указанными отличиями подтверждено экспериментально.A decrease in the hydroresistance of the bellows compensator with the indicated differences is confirmed experimentally.

Положительными эффектами предлагаемого сильфонного компенсатора является:The positive effects of the proposed bellows expansion joint is:

- улучшение кавитационных характеристик;- improvement of cavitation characteristics;

- унификация, в случае использования в качестве патрубка с плавно изгибающимся трактом конструкцию патрубка на входе в горизонтальный магистральный сильфон;- unification, in case of use as a branch pipe with a smoothly bending path, the design of the branch pipe at the entrance to the horizontal main bellows;

- снижение массы.- weight reduction.

Claims (2)

1. Сильфонный компенсатор, содержащий магистральные сильфоны, расположенные под прямым углом друг к другу, патрубок на входе в горизонтальный магистральный сильфон, разгрузочный элемент, центрирующие опоры, сферические шарниры, шток, отличающийся тем, что в нем магистральные сильфоны между собой и разгрузочным элементом соединены под прямым углом патрубком, имеющим плавно изгибающийся тракт, а разгрузочный элемент соединен с патрубком через втулку и тарельчатое кольцо.1. A bellows compensator containing trunk bellows located at right angles to each other, a pipe at the entrance to the horizontal trunk bellows, an unloading element, centering bearings, spherical joints, a rod, characterized in that the main bellows are connected to each other and the unloading element at right angles to a pipe having a smoothly bending path, and the discharge element is connected to the pipe through a sleeve and a poppet ring. 2. Компенсатор по п. 1, отличающийся тем, что в патрубок на входе в горизонтальный магистральный сильфон и патрубок с плавно изгибающимся трактом установлены направляющие лопатки.2. The compensator according to claim 1, characterized in that guide vanes are installed in the pipe at the entrance to the horizontal main bellows and the pipe with a smoothly bending path.
RU2016134073A 2016-08-19 2016-08-19 Bellow compensator RU2640973C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134073A RU2640973C1 (en) 2016-08-19 2016-08-19 Bellow compensator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134073A RU2640973C1 (en) 2016-08-19 2016-08-19 Bellow compensator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2640973C1 true RU2640973C1 (en) 2018-01-12

Family

ID=68235569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016134073A RU2640973C1 (en) 2016-08-19 2016-08-19 Bellow compensator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2640973C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE534704C (en) * 1925-12-24 1931-10-01 Vormals Skodawerke Ag Device for balancing the thermal expansion and reaction force of pipelines
US2787124A (en) * 1955-05-23 1957-04-02 Westinghouse Electric Corp Pressure compensated conduit structure
EP2447587A2 (en) * 2010-10-26 2012-05-02 Toyo Engineering Corporation Piping system
RU2561816C1 (en) * 2014-06-26 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Expansion joint

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE534704C (en) * 1925-12-24 1931-10-01 Vormals Skodawerke Ag Device for balancing the thermal expansion and reaction force of pipelines
US2787124A (en) * 1955-05-23 1957-04-02 Westinghouse Electric Corp Pressure compensated conduit structure
EP2447587A2 (en) * 2010-10-26 2012-05-02 Toyo Engineering Corporation Piping system
RU2561816C1 (en) * 2014-06-26 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Expansion joint

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2401570A (en) Hydraulic surge damper
US2414751A (en) Valve
CN208546612U (en) A kind of thermal medium conveyance conduit special carrier
RU2640973C1 (en) Bellow compensator
RU2544256C1 (en) Device to measure speed of fluid medium flow
RU2561816C1 (en) Expansion joint
US765484A (en) Compensating pipe-joint.
RU2647797C2 (en) Device for transporting fluids between vessel and turret installed on this vessel
RU2528545C2 (en) Pipeline transportation of gases and fluids and device to this end
CN205048062U (en) Pipeline for natural compensation of steam pipeline
CN210566938U (en) Device for pipeline compensation
RU180822U1 (en) Three-way ball valve
RU2365807C2 (en) Compensator
RU2727203C1 (en) Control valve of axial type
CN208268601U (en) A kind of Split variable-diameter connecting tube
US1420217A (en) Expansion joint
JP6803514B2 (en) Metal bellows tube
US10844971B2 (en) Shrouded valve assembly
CN209196352U (en) A kind of petroleum pipeline valve member being easily installed
CN205640016U (en) Universal pressure balance type metal expansion joint
RU182816U1 (en) Three-way ball valve
RU138816U1 (en) LATCH-CONTROLLING LATCH
RU2578504C1 (en) Rubber-cord cassette compensator insert
US1004057A (en) Meter connection.
RU2686537C1 (en) Bellows compensator

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner