SU1208390A1 - Устройство дл перекрыти трубопроводов с жидкостью - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к трубопроодному транспорту и предназначено л  перекрыти  сечени  трубопроводов, реимущественно большого диаметра, помощью лед ных пробок, образуемых за счет заморозки перекачиваемай среды при охлаждении трубопровода.

Цель изобретени  - сокращение вреени создани  отсекающей лед ной робки путем интенсификации теплообена между перекачиваемой средой и стенкой трубопровода.

На- фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - секци  теплоотвод щего элемента.

Устройство состоит из устанавливаемого снаружи трубопровода 1 охлаждающего элемента 2, которьп с помощью магнитов 3 крепитс  к поверхности трубопровода. Внутри последнего находитс  передвижное средство дл  ограничени  зоны заморозки 4 (управл етс , например, с помощью ультразвуковых сигналов), )3 состав которого вход т негерметичные передний и задний фланцы 5, тормозные элементы 6, теплоотвод щий элемент 7, вьшолиенный в виде охватывающей группы скрепленных между собой секций 8, состо щих из набора концент- рично расположенных относительно друг друга полых колец, частично заполненных жидкостью (не менее 50% объема), приче м внутренние полости колец в каждой секции сообщаютс  между собой в вертикальном и горизонтальном направлени х, а верхние части наружных колец каждой секции жестко соединены (с обеспечением надежного теплового, контакта) пластиной 9, выполненной из материала с высокой теплопроводностью. Кроме того, средство дл  ограничени  зоны замораживани  4 снабжено герметичной камерой управлени  10, где монтируетс  необходимое дл  осуществлени  управлени  оборудование, способству  по соот- ветствугацим командам приводить в действие тормозные элементы 6 и перемещать теплоотвод щий элемент 7 в радиальном направлении до полного контакта пластины 9 с внутренней поверхностью трубопровода, расположенной под охлаждающим элементом 2.Дп  предотвращени  от вращени  вокруг продольной оси средство дл  ограничени  зоны замораживани  4 вьпкшн етс  с ут желенной нижней частью так, чтобы центр т жести бьт не выше 0,3 диаметра от нижней части.

Устройство работает следующим образом .

Откапываетс  верхн   часть трубопровода на участке длиной до трех его диаметров. На открытом участке монтируетс  ультразвуковой генератор 1 1 управлени  работой передвих ного средства и охватывающий элемент 2, который с помощью магнитов 3 крепитс  к трубопроводу 1. Штуцеры охлаждакнцего элемента, наход щегос  на верхней части трубопровода , соедин ютс  с системой циркул ции хладоносител . Через ближайший (в направлении, противоположном движению жидкости в трубопроводе) узел запуска поршней в трубопровод

вводитс  передвижное средство дл 

ограничени  зоны замораживани .4, которое с потоком жидкости движетс  к точке перекрыти S где по соответст- вунадей команде ультразвукового генератора 11, принимаемой приемным приспособлением , установленным на передвижном средстве 4, привод тс  в действие вход щие в его состав тормозные элементы 6 и средство фиксируетс  в зоне, расположенной под охлажда- к цим элементом 2, так, чтобы пластина У, соедин юща  верхние части наружных колец каждой секции 8 теплоотвод щего элемента 7, находилась непосредственно под охлаждаюгщм элементом . По очередной команде тепло- отвод щий элемент 7 перемещаетс  вверх до полного контакта пластины 9 с внутренней поверхностью трубопро ад Затем в охлаждающий элемент 2 подаетс  жидкий, твердый или газообразный хладоноситель с температурой на 20 и более градусов ниже, чем температура замерзани  жидкости, наход щейс  в трубопроводе. Тепло от пластины 9 п ёредаетс  через стенку трубопровода 1 охлаждающему элементу 2. Соединенные с пластиной 9 верхние части наружных колец секций 8 теплоотвод щего элемента 7 охлаждаютс , давление внутри колец каждой секции 8 снижаетс  за счет конденсации паров легкокип щей жидкости. В части колец, заполненной легкокип щей жидкостью, начинаетс  кипение за счет подвода тепла от замораживаемой жидкости. Образукициес  при кипе

НИИ пары ниэкокип щей жидкости поднимаютс  в верхнюю часть наружных коле секций 8 теплоотвод щего элемента., где конденсируютс  на охлаждаемой их внутренней поверхности. Тепло конденсации через стенку наружного кольца каждой секции 8, пластину 9 и стенку трубопровода 1 передаетс  хладоносителю,циркулирующему в охлаждающем элементе 2, Сконденсиро- ванна  легкокип ща  жидкость стекает в жидкостную часть секции 8, где происходит ее кипение, что приводит замерзанию жидкости, наход щейс  в трубопроводе, быстрому отводу тепла из центральной и нижней зон по сечению трубопровода и передаче его охлаждакмцему элементу 2 и к замерзанию жидкости в трубопроводе.

В качестве легкокип щей жидкости могут быть использованы фреоны, аммиак , легкие углеводороды и др. в зависимости от температуры замерзани  жидкости, наход щейс  в трубопроводе .

По окончании создани  пробки из замерзшей жидкости последн   может поддерживатьс  в неразрушенном состонии в течение любого нужного времени за счет подачи в охлаждающий элемент 2 хладоносител . Когда отпадает необходимость в лед ной пробке, подача хладоносител  в охлаждающий элемент 2 прекращаетс . За счет теп- лопритокоБ из грунта пробка расплавл етс . Дл  ускорени  процесса расплавлени  лед ной пробки в охлаждающий элемент 2 можно подавать вместо хладоносител  теплоноситель, нмек ций температуру выше температуры замерзани  жидкости в трубопроводе. После расплавлени  лед ной пробки по команде ультразвукового генератора 11 теплопередаю1ций элемент 7 и тормозные узлы 6 перевод тс  в транспортное положение. С возобновившимс  потоком жидкости средство 4 направл етс  к месту следующего перекрыти  либо к узлу вывода пори- ней.

Редактор Т. Митейко

Составитель И. Газар н Техред А.Бабинец

Заказ 232/50Тираж 880Подписное

ВНИИПИ Государственного кo итeтa СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

фиг. 2

Корректор С. Черни

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДОВ С ЖИДКОСТЬЮ, содержащее устанавливаемый снаружи трубопровода охлаждающий элемент и дистанционно перемещаемое по трубопроводу средство для ограничения зоны заморозки, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени создания отсекающей ледяной пробки.

на средстве для ограничения зоны заморозки установлен охватывающий его теплоотводящий элемент, выполненный в виде группы скрепленных между собой секций, состоящих из набора концентрично расположенных относи тельно друг друга колец, при этом верхние части наружных колец каждой секции жестко соединены между собой пластиной из материала с высокой теплопроводностью.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кольца теплоотводящего элемента выполнены полыми, соединены между собой и частично запрлнены легкокипящей жидкостью.

Фиг. 1