RU59192U1

RU59192U1 - PIPELINE FOR TRANSPORTATION OF WATER

Info

Publication number: RU59192U1
Application number: RU2006107585/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Викторович Федченко; Виктор Борисович Федченко; Виталий Федорович Нарышкин; Владимир Евгеньевич Михайлов; Леонид Арсеньевич Хоменок
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2006-12-10

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в коммунальном хозяйстве и в других отраслях народного хозяйства. Предложен трубопровод для транспортировки воды, включающий собственно трубопровод, при этом внутрь трубопровода по всей его длине помещен полый герметичный элемент с внутренним сечением, составляющим 0,1-0,12 от внутреннего сечения трубопровода, а геометрические характеристики и материал элемента выбираются из условий устойчивости Р_т≤Р_э; где: Р_т - рабочее давление в трубопроводе; Р_э - допустимое наружное давление на элемент. Заявляемое техническое решение позволяет предотвратить разрушение трубопроводов, сосудов, заполненных водой при ее замерзании. При этом не требуется подвода тепловой, электрической или иной энергии извне, что приводит к повышению надежности и экономичности устройства.The utility model relates to the field of engineering and can be used in utilities and other sectors of the economy. A pipeline is proposed for transporting water, including the pipeline itself, while a hollow sealed element with an internal section of 0.1-0.12 from the internal section of the pipeline is placed inside the pipeline along its entire length, and the geometric characteristics and material of the element are selected from the stability conditions P _t ≤P _e ; where: R _t - working pressure in the pipeline; P _e - permissible external pressure on the element. The claimed technical solution allows to prevent the destruction of pipelines, vessels filled with water when it freezes. It does not require the supply of thermal, electric or other energy from the outside, which leads to increased reliability and efficiency of the device.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в коммунальном хозяйстве и в других отраслях народного хозяйства.The utility model relates to the field of engineering and can be used in utilities and other sectors of the economy.

При замерзании воды в замкнутых сосудах, емкостях, трубопроводах для транспортировки воды происходит их разрушение, что приводит к авариям в коммунальном хозяйстве и в других отраслях народного хозяйства. Все известные устройства для защиты от разрушения сводятся к предотвращению замерзания воды путем подогрева.When water freezes in closed vessels, tanks, pipelines for transporting water, they are destroyed, which leads to accidents in the public utilities and other sectors of the economy. All known devices for protection against destruction are reduced to prevent freezing of water by heating.

Известно устройство для обогрева трубопровода, транспортирующего застывающую среду, включающее теплоизоляционный кожух, в котором параллельно с основным трубопроводом проложен дополнительный греющий трубопровод, а между теплоизолированным кожухом и стенками основного и дополнительного трубопроводов образован канал для циркуляции теплоносителя, при этом в качестве теплоносителя канал частично заполнен жидкостью, температура кипения которой равна температуре транспортировки среды. (SU 1800205, МПК: F 16 L 53/00, опубликовано 07.03.1993, Бюллетень №9).A device is known for heating a pipeline transporting a solidifying medium, including a heat-insulating casing, in which an additional heating pipe is laid in parallel with the main pipe, and a channel for circulation of a heat carrier is formed between the heat-insulated casing and the walls of the main and additional pipelines, while the channel is partially filled with liquid as a heat carrier whose boiling point is equal to the temperature of transportation of the medium. (SU 1800205, IPC: F 16 L 53/00, published 03/07/1993, Bulletin No. 9).

Недостатком известного устройства является то, что требуется подвод тепловой энергии извне, что не обеспечивает достаточную надежность защиты из-за внезапного прекращения подвода тепловой энергии по тем или иным причинам, кроме того снижается экономичность устройства.A disadvantage of the known device is that the supply of thermal energy from the outside is required, which does not provide sufficient reliability of protection due to the sudden cessation of the supply of thermal energy for one reason or another, in addition, the cost-effectiveness of the device is reduced.

Известна труба с электроподогревом, содержащая собственно трубу с нагревательным элементом, соединенным с источником питания и теплоизолирующий слой, при этом между поверхностью трубы и нагревательным элементом размещен электроизолирующий слой, а с другой Known pipe with electric heating, containing the pipe itself with a heating element connected to a power source and an insulating layer, while between the surface of the pipe and the heating element is placed an insulating layer, and on the other

стороны относительно нагревательного элемента расположен теплоизолирующий слой, причем электоизолирующий слой, нагревательный элемент и теплоизолирующий слой выполнены в виде последовательно нанесенных друг на друга слоев покрытий. (RU 13248, МПК: F 16 L 53/00, опубликовано 27.03.2000).a heat insulating layer is located on the side of the heating element, wherein the insulating layer, the heating element and the heat insulating layer are made in the form of successive layers of coatings. (RU 13248, IPC: F 16 L 53/00, published 03/27/2000).

По совокупности признаков это известное техническое решение является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.By the totality of the features, this known technical solution is the closest to the claimed one and is taken as a prototype.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, а также причиной, препятствующей достижению желаемого технического результата при использовании упомянутого известного устройства является то, что требуется подвод электрической энергии извне, что снижает надежность, эффективность и экономичность устройства.The disadvantage of the known device adopted for the prototype, as well as the reason that impedes the achievement of the desired technical result when using the aforementioned known device is that it requires the supply of electrical energy from the outside, which reduces the reliability, efficiency and economy of the device.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными, предлагаемым.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, as well as the identification of sources containing information about analogues of the claimed utility model, made it possible to establish that the applicant did not find a technical solution characterized by signs identical or equivalent to those proposed.

Определение из выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого технического решения по совокупности признаков, позволило выявить в заявленном устройстве совокупность существенных отличительных признаков по отношению к рассматриваемому заявителем техническом результату, изложенную в нижеприведенной формуле полезной модели.The identification of the prototype analogues identified as the closest technical solution for the totality of features made it possible to identify in the claimed device the totality of significant distinguishing features with respect to the technical result considered by the applicant, as set forth in the utility model below.

Заявляемое техническое решение позволяет предотвратить разрушение трубопроводов, сосудов, заполненных водой при ее замерзании. При этом не требуется подвода тепловой, электрической или иной энергии извне, что приводит к повышению надежности и экономичности устройства.The claimed technical solution allows to prevent the destruction of pipelines, vessels filled with water when it freezes. It does not require the supply of thermal, electric or other energy from the outside, which leads to increased reliability and efficiency of the device.

Предложен трубопровод для транспортировки воды, включающий собственно трубопровод, при этом внутрь трубопровода по всей его длине A pipeline is proposed for transporting water, including the pipeline itself, while inside the pipeline along its entire length

помещен полый герметичный элемент с внутренним сечением, составляющим 0,1-0,12 от внутреннего сечения трубопровода, а геометрические характеристики и материал элемента выбираются из условий устойчивостиa hollow sealed element with an internal section of 0.1-0.12 from the internal section of the pipeline is placed, and the geometric characteristics and material of the element are selected from the conditions of stability

Р_т≤Р_э; где:P _t ≤P _e ; Where:

P_т - рабочее давление в трубопроводе;P _t - working pressure in the pipeline;

P_э- допустимое наружное давление на элемент.P _e - permissible external pressure on the element.

Полезная модель иллюстрируется чертежом.The utility model is illustrated in the drawing.

Трубопровод для транспортировки воды включает собственно трубопровод 1. Внутрь трубопровода 1 по всей его длине помещен полый герметичный элемент 2 с внутренним сечением, составляющим 0,1-0,12 от внутреннего сечения трубопровода 1, для того, чтобы воспринять увеличение на 9% объема воды при замерзании и тем самым исключить возникновение разрывающих усилий на стенки трубопровода (сосуда). Геометрические характеристики (форма, толщина стенки) и материал элемента выбираются таким образом, чтобы при рабочих условиях в трубопроводе (сосуде) - давлении и температуре элемент сохранял заданную форму, то есть сохранял устойчивость.The pipeline for transporting water includes the pipeline itself 1. Inside the pipeline 1, a hollow sealed element 2 with an internal section of 0.1-0.12 from the internal section of the pipeline 1 is placed along its entire length in order to absorb a 9% increase in the volume of water during freezing and thereby eliminate the occurrence of tearing forces on the walls of the pipeline (vessel). The geometric characteristics (shape, wall thickness) and the material of the element are selected so that under operating conditions in the pipeline (vessel) - pressure and temperature, the element retains its predetermined shape, that is, it maintains stability.

Условие устойчивости выражаетсяThe condition of stability is expressed

Р_т≤Р_э; где:P _t ≤P _e ; Where:

Р_т - рабочее давление в трубопроводе;R _t - working pressure in the pipeline;

Р_э- допустимое наружное давление, при котором элемент сохраняет устойчивость.P _e - permissible external pressure at which the element remains stable.

Для элементов цилиндрической формы Рэ может быть подсчитано по зависимостям:For cylindrical elements, Re can be calculated according to the dependencies:

Р_э=0,5ξР_кр;P _e = 0.5ξP _cr ;

где: Where:

Р_кр - критическое давление,P _cr - critical pressure

ξ - поправочный коэффициент,ξ is the correction factor,

σ_кр - критическое напряжение,σ _cr - critical stress,

Е - модуль упругости,E is the modulus of elasticity,

S - толщина стенки,S is the wall thickness

d - наружный диаметр элемента.d is the outer diameter of the element.

Для элементов иной формы Р_э можно определить по соответствующим известным зависимостям.For elements of a different form, P _e can be determined by the corresponding known dependencies.

Работает предлагаемое устройство следующим образом. При нормальных условиях эксплуатации (расчетном рабочем давлении и температуре выше 0°С) полый геометрический элемент, спроектированный и изготовленный при соблюдении условия устойчивости сохраняет заданную форму и вытесняет 10-12% объема воды от объема трубопровода (сосуда). При замерзании воды элемент сжимается и воспринимает увеличение объема воды при замерзании (на 9%), предотвращая тем самым разрушение трубопровода (сосуда). При оттаивании льда элемент принимает первоначальную форму за счет упругости стенок и (или) давления находящегося в нем сжатого воздуха.The proposed device operates as follows. Under normal operating conditions (rated working pressure and temperature above 0 ° C), a hollow geometric element designed and manufactured under the stability conditions retains its predetermined shape and displaces 10-12% of the water volume from the volume of the pipeline (vessel). When water freezes, the element contracts and perceives an increase in water volume during freezing (by 9%), thereby preventing the destruction of the pipeline (vessel). When ice is thawing, the element takes its original shape due to the elasticity of the walls and (or) the pressure of the compressed air in it.

Claims

A pipeline for transporting water, including the pipeline itself, characterized in that a hollow sealed element with an internal section of 0.1-0.12 from the internal section of the pipeline is placed inside the pipeline along its entire length, while the geometric characteristics and material of the element are selected from the conditions sustainability

R _t ≤R _e

where R _t is the working pressure in the pipeline;

P _e - permissible external pressure on the element.