SE429985B - Expansion device preventing a liquid-conveying pipe from bursting as a result of freezing - Google Patents

Expansion device preventing a liquid-conveying pipe from bursting as a result of freezing

Info

Publication number
SE429985B
SE429985B SE7904054A SE7904054A SE429985B SE 429985 B SE429985 B SE 429985B SE 7904054 A SE7904054 A SE 7904054A SE 7904054 A SE7904054 A SE 7904054A SE 429985 B SE429985 B SE 429985B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
pipe
chamber
liquid
container
result
Prior art date
Application number
SE7904054A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE7904054L (en
Inventor
Evert Johansson
Original Assignee
Evert Johansson
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 Evert Johansson filed Critical Evert Johansson
Priority to SE7904054A priority Critical patent/SE429985B/en
Publication of SE7904054L publication Critical patent/SE7904054L/en
Publication of SE429985B publication Critical patent/SE429985B/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L51/00Expansion-compensation arrangements for pipe-lines
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00Water main or service pipe systems
    • E03B7/09Component parts or accessories
    • E03B7/10Devices preventing bursting of pipes by freezing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L57/00Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear
    • F16L57/02Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear against cracking or buckling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Abstract

A device intended to prevent a liquid-conveying pipe from bursting as a result of freezing comprises a through-flow chamber 17 which is designed for connection to the pipe 23 and which, as a result of liquid pressure exceeding the normal operating pressure of the pipe, can be expanded to the volume by which the liquid contained in the pipe, in the frozen state, exceeds the volume of the pipe cross-section for the device. The chamber returns to its initial state after expansion. The chamber 17 preferably consists of part of a rigid container 10 and is provided with pipe attachments 12, which container 10 further comprises at least one expansion chamber 18 delimited from the first-mentioned chamber by means of a elastic membrane 19 held tensioned across the cross section of the container. A spring- loaded, rigid body 20 prevents inward sagging of the membrane in the expansion chamber when normal liquid pressure prevails in the pipe 23. <IMAGE>

Description

15 25 BO 35 i :Iezuoresab- 9 omfattar åtminstone en expansionskammare, som avgränsas från förstnämnda kammare medelst ett tätningsorgan, vilket av ett vätsketryck överstigande arbetstrycket kan in- pressas i expansionskammaren. Tätningsorganet består före- trädesvis av ett över behållarens tvärsektion snänt membnæ1, 'som understöds av en fjäderbelastad, stel kropp av väsent- ligen samma form och storlek som expansionskammarens tvär- sektion, inrättad att förhindra inbuktning av membranet i expansionskammaren genom i rörledningen normalt rådande vätsketryck. _ I 4 Tätningsorganet kan även.utgöras av en.i ex- pansionskammaren rörlig, fjäderbelastad kolv, vars fjäder- belastning är dimensionerad att balansera i rörledningen normalt rådande vätsketryck. BO 35 i: Iezuoresab- 9 comprises at least one expansion chamber, which is delimited from the first-mentioned chamber by means of a sealing means, which can be pressed into the expansion chamber by a liquid pressure exceeding the working pressure. The sealing means preferably consists of a membrane 1 slanted over the cross section of the container, which is supported by a spring-loaded, rigid body of substantially the same shape and size as the cross section of the expansion chamber, arranged to prevent bulging of the membrane in the expansion chamber by liquid pressure normally prevailing in the pipeline. . I 4 The sealing member can also be constituted by a spring-loaded piston movable in the expansion chamber, the spring load of which is dimensioned to balance the fluid pressure normally prevailing in the pipeline.

En utförandeform av uptfinningen kommer i det följande att beskrivas med hänvisning till bifogade rit- ning, där I Fig. 1 visar en expansíonsanordning enligt uppfinningen i genomskärning, och K Fig. 2 visar samma anordning i funktion, efter anslutning' till en rörledning.~ V Anordningen utgörs, såsom framgår av Fig. 1, av en i huvudsak cylindrisk behållare 10, som är samman- satt av en behållardel 11 försedd med röranslutnings- organ 12, och en till volymen större behållardel 13. Rör- anslutningarna.12 är i det beskrivna ekemplet visade som gängade hål, men kan naturligtvis även utgöras av flänsar eller skruvkopplingar av känt slag. Husdelarna 11, 13 är vid sitt öppna ändparti utformade med runtomgående flänsar 1ü resp. 15, vilka med hjälp av skruvar 16 är plant sam- manfogade tillsammans med ett mellanliggande membran 17 av elastiskt material, lämpligen tjock gummiduk. Över- - gången mellan flänsens 15 tätningsyta och behållarväggen är utförd med radie 15a.An embodiment of the invention will be described in the following with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows an expansion device according to the invention in section, and Fig. 2 shows the same device in operation, after connection to a pipeline. The device consists, as shown in Fig. 1, of a substantially cylindrical container 10, which is composed of a container part 11 provided with pipe connection means 12, and a container part 13 larger in volume. The pipe connections.12 are in the described example is shown as threaded holes, but can of course also consist of flanges or screw couplings of known type. The housing parts 11, 13 are formed at their open end portion with circumferential flanges 1ü resp. 15, which by means of screws 16 are flatly joined together with an intermediate membrane 17 of elastic material, suitably thick rubber cloth. The transition between the sealing surface of the flange 15 and the container wall is made with a radius 15a.

Membranet, som hålls fastpressat mellan flän- sarna, är spänt över behållarens 10 tvärsektion och avdelar 10 15 20 25 SO 35 T91~ï0'4»f0.5-4~ 9 denna i två kamrar. En av behållardelen 11 och membranet 19 bildad genomströmningskammare 17, som lämpligen ut- formas så att den orsakar litet strömningsmotstånd, samt- en av behållardelen 13 och membranet avgränsad expan- sionskammare 18. De båda kamrarna ska, såsom kommer att framgå av den fortsatta beskrivningen, ha en viss minsta volym.The diaphragm, which is kept pressed between the flanges, is clamped over the cross-section of the container 10 and divides it into two chambers. A flow chamber 17 formed by the container part 11 and the membrane 19, which is suitably designed so as to cause little flow resistance, and an expansion chamber 18 delimited by the container part 13 and the membrane, the two chambers should, as will be apparent from the further description , have a certain minimum volume.

För att inte membranet 19 skall inbuktas i expansionskammaren 18 av det i kammaren 17 normalt rådande vätsketrycket (arbetstrycket), understödjer en fjäderbe- lastad plan, cirkulär platta 20 den in mot expansions- kammaren vända membranytan. Fjäderbelastningen utgörs av en kompressionsfjäder 21, som är inspänd mellan plattan 20 och behållardelens 13 motstående ändgavel 13a. Delen 11 är utförd med mindre innerdiameter än delen 13. Härigenom ut- bildas en runtomgående ansats 22 i flänsens 14 plan, som förhindrar den förspända fjädern att pressa in platta och membran i kammaren 17. i I Fig. 2 visas behållaren 10 ansluten till en rörledning 23, ingående i ett ledningssystem för t.ex. bruksvatten. Denna antas omfatta ett avsnitt, från vilket' ingen transport av innesluten vätska 2ä kan ske när led- ningssystemet ej är i bruk. Ett sådant slutet avsnitt kan exempelvis uppstå mellan en stängd tappkran och den back- ventil som vanligen förekommer på trycksidan vid en pump.In order not to indent the diaphragm 19 in the expansion chamber 18 by the liquid pressure (working pressure) normally prevailing in the chamber 17, a spring-loaded flat, circular plate 20 supports the diaphragm surface facing the expansion chamber. The spring load consists of a compression spring 21, which is clamped between the plate 20 and the opposite end end 13a of the container part 13. The part 11 is made with a smaller inner diameter than the part 13. This forms a circumferential shoulder 22 in the plane of the flange 14, which prevents the prestressed spring from pressing in plate and diaphragm into the chamber 17. In Fig. 2 the container 10 is shown connected to a pipeline 23, part of a pipeline system for e.g. domestic water. This is assumed to comprise a section from which no transport of entrapped liquid 2ä can take place when the pipe system is not in use. Such a closed section can, for example, occur between a closed tap and the non-return valve that usually occurs on the pressure side of a pump.

En lokal ispropp i ledningen, t.ex. vid genomföringar i betongväggar med stort värmeledningstal, i kombination med ledningsarmatur eller ytterligare en lokal ispropp, är ett annat exempel på bildandet av slutna röravsnitt.A local ice plug in the pipe, e.g. in the case of penetrations in concrete walls with a large thermal conductivity, in combination with a pipe fitting or another local ice plug, is another example of the formation of closed pipe sections.

När omgivningens temperatur sjunker under vätskans 2ü fryspunkt, bildas ett isskikt 25 på den inre väggen. Detta växer successivt i tjocklek mot rörcentrum, varvid vätsketrycket stiger till följd av uppkommen volym- minskning. Genom tryckökningen övervinns fjäderkraften och plattan 20 och membranet 19 pressas in i expansionskamma- ren 18. Minskad volym i röret ersätts således av den m _ 15 20 25 i 7§9ßf0-44-0dï54-9 expanderade genomströmningskammaren 17a, varför tryckök- 'ningen begränsas och risken för rörsprängning elimineras.When the ambient temperature drops below the freezing point of the liquid 2ü, an ice layer 25 forms on the inner wall. This gradually grows in thickness towards the center of the pipe, whereby the liquid pressure rises as a result of a decrease in volume. The pressure increase overcomes the spring force and the plate 20 and the diaphragm 19 are pressed into the expansion chamber 18. Reduced volume in the tube is thus replaced by the expanded flow chamber 17a in the expansion chamber 17a, so that the pressure increase limited and the risk of pipe bursting is eliminated.

Om omgivningstemperaturen förblir låg kommer total frysning 'att ske i röret och så småningom även i den förhållandevis större vätskekroppen i behållaren 10, som avkyls långsamma-_ re. Expansionskammaren ska således vara av sådan storlek att genomströmningskammaren 17 kan expandera med en volym -motsvarande skillnaden mellan det av anordningen betjänade rörledningsavsnittets volym och volymen av däriinnesluten vätska i fruset tillstånd. Genomströmningskammarens 17 volym i förhållande till dess väggarea är åtminstone lika stor och företrädesvis större än motsvarande relation i rörledningen 23. Tillräckligt värmeinnehåll fås då i vätskan i denna kammare, för att förhindra utbildning av blockerande isproppar i anslutningsorganen 12.If the ambient temperature remains low, total freezing will occur in the tube and eventually also in the relatively larger body of liquid in the container 10, which cools more slowly. The expansion chamber should thus be of such a size that the flow chamber 17 can expand by a volume corresponding to the difference between the volume of the pipeline section served by the device and the volume of liquid enclosed therein in the frozen state. The volume of the flow chamber 17 in relation to its wall area is at least as large and preferably larger than the corresponding relation in the pipeline 23. Sufficient heat content is then obtained in the liquid in this chamber, to prevent the formation of blocking ice plugs in the connecting means 12.

Efter upptining av ledningsavsnittet 23 åter- går membranet till ursprungligt läge. Kontroll och utbyte av membran kan lätt ske genom behållarens delbarhet. Inne- slutning av membranet i en tät behållare har den fördelen att ingen läcka uppstår om membranet spricker på grund av åldring och töjning. ' _ l Ovan beskrivna utförande kan naturligtvis varie- ras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan två motstående expansionskamrar anordnas, varvid töj- ningen av membranen kan minskas utan att expanderbar volym påverkas. Membranet kan även utbytas mot en fjäderbelastad kolv, som under tåtning mot behållarväggen kan pressas in i expansionskammaren.After thawing of the conduit section 23, the diaphragm returns to its original position. Control and replacement of membranes can easily take place through the divisibility of the container. Enclosing the membrane in a tight container has the advantage that no leakage occurs if the membrane cracks due to aging and elongation. The embodiment described above can of course be varied within the scope of the appended claims. For example, two opposite expansion chambers can be arranged, whereby the elongation of the membranes can be reduced without affecting expandable volume. The diaphragm can also be exchanged for a spring-loaded piston, which can be pressed into the expansion chamber during sealing against the container wall.

Claims (1)

Tßßßt 0.54- 9 PATENTKRAVTßßßt 0.54- 9 PATENTKRAV 1. Anordning avsedd att förhindra sönderfrys- ning av en vätskeförande rörledning, och omfattande en för anslutning till ledningen (23) inrättad genemström- ningskammare (17), samt en därtill ansluten, och av ett tätningsergan (19) avskild, stel behållare (10) vilken omsluter ett expansionsrum (18), k ä n n e t e c k - n a d därav, att tätningsorganet består av ett över beÄ hållarens (10) tvärsektion spänt, elastiskt membran (19), som understöds av en fjäderbelastad, stel kropp (20) av väsentligen samma form och storlek som expansionskam- marens (18) tvarsektion, inrättad att förhindra inbukt- ning av membranet i expanionskammaren genom i rörled- ningen (23) normalt_rådande vätsketryck.Device intended to prevent freezing of a liquid-carrying pipeline, and comprising a flow chamber (17) arranged for connection to the conduit (23), and a rigid container (10) connected thereto and separated from a sealing member (19). ) which encloses an expansion space (18), characterized in that the sealing means consists of a resilient, elastic membrane (19) stretched over the cross section of the container (10), which is supported by a spring-loaded, rigid body (20) of substantially the same shape and size as the transverse section of the expansion chamber (18), arranged to prevent bulging of the membrane in the expansion chamber by normally prevailing liquid pressure in the pipeline (23).
SE7904054A 1979-05-09 1979-05-09 Expansion device preventing a liquid-conveying pipe from bursting as a result of freezing SE429985B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7904054A SE429985B (en) 1979-05-09 1979-05-09 Expansion device preventing a liquid-conveying pipe from bursting as a result of freezing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7904054A SE429985B (en) 1979-05-09 1979-05-09 Expansion device preventing a liquid-conveying pipe from bursting as a result of freezing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7904054L SE7904054L (en) 1980-11-10
SE429985B true SE429985B (en) 1983-10-10

Family

ID=20338005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7904054A SE429985B (en) 1979-05-09 1979-05-09 Expansion device preventing a liquid-conveying pipe from bursting as a result of freezing

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE429985B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004039472A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-13 Genevac Ltd Improvements in and relating to glass condensers
WO2019166211A1 (en) * 2018-03-01 2019-09-06 Norma Germany Gmbh Conduit connector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004039472A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-13 Genevac Ltd Improvements in and relating to glass condensers
WO2019166211A1 (en) * 2018-03-01 2019-09-06 Norma Germany Gmbh Conduit connector

Also Published As

Publication number Publication date
SE7904054L (en) 1980-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3933172A (en) Pipeline surge reliever with sanitary barrier
US10837600B2 (en) Condensate drain apparatus
US4013221A (en) Pressure balancing device for heating systems
US4454983A (en) Temperature controlled valve
US1338469A (en) Thermally-actuated drain-valve
US3583435A (en) Leak detector valve assembly
US3136337A (en) Thermostatically operated diversion valve for engine cooling system
US1941023A (en) Combination relief valve
SE429985B (en) Expansion device preventing a liquid-conveying pipe from bursting as a result of freezing
US3790306A (en) Pumping trap for condensate
US6920844B1 (en) Thermal expansion arrester for water heaters
US2854025A (en) Automatic back pressure control valve
JP2023532619A (en) A device that protects water pipes from the expansion of frozen water
US2735272A (en) Liquid-level control devices
US20200386339A1 (en) Valve with Expandable Sleeve Fitted Over Perforated Walls of Inlet and Outlet Channels to Control Flow Therebetween
US1706567A (en) Testing apparatus
US1815394A (en) Pressure relief valve
US20160201943A1 (en) Heated Water Storage Tank with Integral Trapped Air to Mitigate Expansion/Contraction
US1326898A (en) Fluid-operated and thermostatically-controlled valve mechanism.
JP3381115B2 (en) Thermo-responsive steam trap
CA2985454C (en) Expandable sleeve valves and installations thereof
US2022722A (en) Train-line relief valve
RU225730U1 (en) Clutch balancing valve
FI102568B (en) Leakage or consumption indicator
JP2691377B2 (en) Orifice strap