SU752109A1

SU752109A1 - Balanced compensator

Info

Publication number: SU752109A1
Application number: SU782616732A
Authority: SU
Inventors: Лев Николаевич Тархов; Владимир Михайлович Горбаненко; Анатолий Иванович Крюков; Игорь Михайлович Глинкин; Виктор Семенович Шустов; Владимир Владимирович Рентель; Виктор Евстигнеевич Азенов
Original assignee: Уфимский авиационный институт; Предприятие П/Я Р-6094; Предприятие П/Я В-2877
Priority date: 1978-05-19
Filing date: 1978-05-19
Publication date: 1980-07-30

Description

Изобретение относится к области трубопроводной техники, в частности, к устройствам для .компенсации тепловых деформаций трубопроводов.The invention relates to the field of pipeline technology, in particular, to devices for compensating for thermal deformations of pipelines.

Известны уравновешенные компенсаторы, содержащие три гофрированные оболочки, одна из которых является основным компенсирующим элементом, а две другие образуют разгрузочную камеру [1, 2].Known balanced compensators containing three corrugated shells, one of which is the main compensating element, and the other two form a discharge chamber [1, 2].

Наличие дополнительных гофрированных оболочек в известных компенсаторах приводит к значительному увеличению осевых усилий от жесткости оболочек, пропорциональных величине их деформации, что является недостатком этих компенсаторов. ¹⁵ The presence of additional corrugated shells in the known compensators leads to a significant increase in axial forces from the rigidity of the shells, proportional to the magnitude of their deformation, which is a drawback of these compensators. ^fifteen

Целью изобретения является повышение надежности компенсатора за счет снижения осевых усилий, возникающих от жесткости гофрированных оболочек при их деформа- 20 ним.The aim of the invention is to increase the reliability of the compensator by reducing the axial forces arising from the rigidity of the corrugated shells during their deformation.

Цель достигается тем, что на одном из торцов разгрузочной камеры установлены регуляторы входного и выходного давлений, штоки которых соединены с ее лротивопо- 25 ложным торцом, причем шток регулятора входного давления соединен посредством тяги и равноплечего рычага, а шток регулятора .выходного давления — посредством тяги. 30The goal is achieved by the fact that on one of the ends of the unloading chamber there are installed inlet and outlet pressure regulators, the rods of which are connected to its opposite side, and the rod of the inlet pressure regulator is connected by a rod and an equal-arm lever, and the rod of the outlet pressure regulator is connected by a rod . thirty

На фиг. 1 показан компенсатор, общий вид; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1; на фиг. 3 узел II на фиг. 1.In FIG. 1 shows a compensator, a general view; in FIG. 2 - node I in FIG. 1; in FIG. 3 node II in FIG. 1.

Уравновешенный 1компенсатор содержит 5 гофрированную оболочку 1, являющуюся основным компенсирующим элементом и соединенную одним своим торцом с наружным кожухом 2 и антивибрационным экраном 3, к которому прикрепляется присоеди1° нительный фланец 4. Вторым своим торцом гофрированная оболочка 1 прикрепляется к кожуху 5 и патрубку 6 с присоединительным фланцем 7. Гофрированные оболочки 8 и 9 приварены к кольцевым стенкам 10 и 11 и образуют разгрузочную камеру с эффективной площадью большей эффективной площади гофрированной оболочки 1. Один торец разгрузочной камеры соединен с наружным кожухом 2, а второй посредством кожуха 5 и кольца 12 — с патрубком 6.Balanced 1compensator contains 5 corrugated shell 1, which is the main compensating element and connected with one of its ends to the outer casing 2 and anti-vibration shield 3, to which is attached a connecting flange 4. With its second end, corrugated shell 1 is attached to the casing 5 and pipe 6 with connecting flange 7. Corrugated shells 8 and 9 are welded to the annular walls 10 and 11 and form a discharge chamber with an effective area of a larger effective area of corrugated shell 1. One torus a discharge chamber connected to the outer casing 2, and the second case 5 through the ring 12 and - with the pipe 6.

Подвод давления рабочей среды к разгрузочной камере осуществляется через отверстия в патрубке 6 и кольцевую замкнутую полость, образованную патрубком 6, кольцом 12, кольцевой стенкой 11 и кожухом 5.The pressure supply of the working medium to the discharge chamber is carried out through the holes in the pipe 6 and an annular closed cavity formed by the pipe 6, the ring 12, the annular wall 11 and the casing 5.

Заполнение разгрузочной камеры осуществляется с помощью 'регулятора входного давления, состоящего из корпуса 13 с отверстием подвода давления и вваренных в <него кольцевых мембран 14 и 15, клапана J6, соединенного с мембранами 14 и 15, трубки 17, соединяющей полость между мембранами с атмосферным давлением, регулировочного штока 18, проходящего через отверстие в клапане 16, двух пружин 19 и 20, находящихся .на штоке 18 в свободном состоянии в то время, когда (Компенсатор недеформирован, регулировочной тяги 21, соединенной одним концом с кольцевой стенкой 10, а другим —_: с равноплечим рычагом 2.2, который соединяется с регулировочным штоком 18.The discharge chamber is filled with an inlet pressure regulator, consisting of a housing 13 with a pressure inlet and ring membranes 14 and 15 welded into it, a valve J6 connected to membranes 14 and 15, a tube 17 connecting the cavity between the membranes with atmospheric pressure , the adjustment rod 18 passing through the hole in the valve 16, two springs 19 and 20 located on the rod 18 in a free state at a time when (the Compensator is not deformed, the adjustment rod 21 connected at one end to the annular wall 10, and the other - _: with an equal-arm lever 2.2, which is connected to the adjusting rod 18.

Сброс давления из регулировочной камеры осуществляется с помощью регулятора выходного давления, состоящего из корпуса 23, трубки 24, соединяющей полость корпуса с атмосферным давлением, кольцевой мембраны 25, вваренной .в корпус 2.3 а соединенной с клапаном 26, регулировочного штока 27, проходящего через отверстие в клапане 26, двух пружин 28 и 29, находящихся на регулировочном штоке 27 и свободном состоянии в то время, когда компенсатор не деформирован, и регулировочной тяги 30, соединенной одним .концом с кольцевой стенкой 10, а другим — с .регулировочным штоком 27.The pressure is relieved from the control chamber by means of an outlet pressure regulator consisting of a housing 23, a tube 24 connecting the housing cavity with atmospheric pressure, an annular membrane 25 welded into the housing 2.3 and connected to the valve 26, the adjustment rod 27 passing through the hole in valve 26, two springs 28 and 29 located on the adjusting rod 27 and in a free state at the time when the compensator is not deformed, and the adjusting rod 30 connected at one end to the annular wall 10, and the other - off. nym rod 27.

Компенсатор работает следующим образом.The compensator works as follows.

При отсутствии температурных перемещений трубопроводов (не указаны), ввиду того, что эффективная площадь Г_к разгрузочной камеры больше эффективной площади Г₃ компенсирующего элемента, разгрузка трубопроводов от усилий давления рабочей среды осуществляется подачей в разгрузочную ка.меру давления Р_к меньшего, чем давление Р_о рабочей среды.In the absence of temperature movements of pipelines (not indicated), due to the fact that the effective area Г _{to the} discharge chamber is larger than the effective area Г _{3 of the} compensating element, the pipelines are unloaded from the pressure of the working medium by applying pressure P _{to the} discharge chamber less than pressure Р _{about the} work environment.

Необходимое соотношение давлений в компенсаторе и разгрузочной камере обеспе ивается за счет соотношения площадей мембран 15 и .14 регулятора входного давления и такого же соотношения площадей клапана 26 и мембраны 25 регулятора выходного давления.The necessary pressure ratio in the compensator and the discharge chamber is ensured by the ratio of the areas of the membranes 15 and .14 of the inlet pressure regulator and the same ratio of the areas of the valve 26 and the membrane 25 of the outlet pressure regulator.

. При нарастании давления в трубопроводе мембрана 14 отжимает клапан 16 от седла и рабочая среда заполняет разгрузочную камеру, а также, проходя через центральное отверстие в клапане 16, заполняет полость регулятора за мембраной 15. Как только давление в разгрузочной камере достигает величины, необходимой для разгрузки, мембрана 15 возвращает клапан 16 на седло, тем самым отсекая полость разгрузочной камеры от давления рабочей среды в трубопроводе. Во время нарастания давления в трубопроводе клапан 26 регулятора выходного давления прижимается к седлу мембраной 25 за счет избытка давления, действующего на нее.. With increasing pressure in the pipeline, the membrane 14 squeezes the valve 16 from the seat and the working medium fills the discharge chamber, and, passing through the central hole in the valve 16, fills the regulator cavity behind the membrane 15. As soon as the pressure in the discharge chamber reaches the value required for unloading, the membrane 15 returns the valve 16 to the seat, thereby cutting off the cavity of the discharge chamber from the pressure of the working medium in the pipeline. During the increase in pressure in the pipeline, the valve 26 of the outlet pressure regulator is pressed against the seat by the membrane 25 due to the excess pressure acting on it.

При падении давления в трубопроводе давление в разгрузочной камере отжимает клапан 26 от седла и излишек давления в разгрузочной камере стравливается в , ат5 мосферу. Клапан 16 регулятора входного давления в это время закрыт.When the pressure in the pipeline drops, the pressure in the unloading chamber presses the valve 26 away from the seat and the excess pressure in the unloading chamber is released into the atmosphere. The valve 16 of the inlet pressure regulator is closed at this time.

В рассмотренном случае при отсутствии температурных перемещений трубопроводов пружины в обоих регуляторах давления, на1° холящиеся в недеформ.ированном состоянии, нс оказывают на работу регуляторов существенного воздействия, так как перемещения клапанов очень емалы.In the case considered, in the absence of temperature movements of the pipelines, the springs in both pressure regulators, which are at a temperature of 1 ° in an undeformed state, have a significant effect on the operation of the regulators, since valve movements are very enamelled.

В случае сжатия компенсатора трубопроводами при температурном перемещении регулировочная тяга 21 через равноплечий рычаг 22 толкает регулировочный шток 18 и сжимает пружину 19, которая от20 жимает клапан 16 от седла, что обеспечивает подачу в разгрузочную камеру избыточного давления. В этот момент регулировочная гяга 30 тянет регулировочный шток 27 и сжимает пружину 29, которая прижимает крапай 26 к седлу, обеспечивая поддержание в разгрузочной камере избыточного давления. Избыточное давление растягивает разгрузочную камеру, что приводи г к самопроизвольному сжатию компенсато30 ра. Таким образом происходит разгрузка трубопроводов от усилий, возникающих от жесткости гофрированных оболочек при сжатии компенсатора.In the case of compression of the compensator by pipelines during temperature movement, the adjusting rod 21 through the equal-arm lever 22 pushes the adjusting rod 18 and compresses the spring 19, which depresses the valve 16 from the seat, which ensures that excess pressure is supplied to the discharge chamber. At this moment, the adjusting rod 30 pulls the adjusting rod 27 and compresses the spring 29, which presses the mole 26 to the seat, ensuring that the overpressure is maintained in the discharge chamber. Excessive pressure stretches the discharge chamber, which leads to spontaneous compression of the compensator. Thus, the pipelines are unloaded from the forces arising from the rigidity of the corrugated shells during compression of the compensator.

В случае растяжения компенсатора регулировочная тяга 21 через равноплечий рычаг 22 и регулировочный шток 18 сжимает пружину 20, которая прижимает клапан 16 к седлу и отсекает полость разгрузочной камеры от давления рабочей среды. Регулировочная тяга 30 через регулировочный шток сжимает пружину 28, которая отжимает клапан 26 от седла и сбрасывает давление из разгрузочной камеры до величины, необходимой для разгрузки трубопроводов от усилий, возникающих от жесткости гофрированных оболочек при растяжении компенсатора.In case of expansion of the compensator, the adjusting rod 21 through the equal-arm lever 22 and the adjusting rod 18 compresses the spring 20, which presses the valve 16 against the seat and cuts off the cavity of the discharge chamber from the pressure of the working medium. The adjusting rod 30 through the adjusting rod compresses the spring 28, which presses the valve 26 from the seat and relieves the pressure from the discharge chamber to the value necessary for unloading the pipelines from the forces arising from the rigidity of the corrugated shells during expansion of the compensator.

::

Claims

1. Patent of Great Britain No. 988639, cl. F 2 G, pub. 1962.

2. French patent no. 2283383, cl. F 16 L 51/02, published 1976.

: d

ClCio by.-.--.

tr

...-. Il. ..r-- - - i- .., .- y. ,

L I. l.4.J i 4ГГГ- 7:.

Ni

MLil / ilimdSrv

j 1

/0.4 VU L / LI C-urSlbL-Kr V YNNSHS --- L

F