Компенсирующее устройство

 

КОМПЕНСИРУЮЩЕЕ УСТРОПСТВО , преимущественно для крупногабаритны .х высоко напорных гпдротехнически.х трубопроводов, состоящее из ко.чьиевого упругогч) герметизирующего элемента, закреп .;ienHoro при помощи опорных и фиксирующих деталей междч торпами труб, отлича ющееся тем, что, с целью повьииения надежности работы, герметизирующий элемент вьцюлнен в сечеппи в виде аркп, имеюпюй заплечики на кслщах и утолщенный оголовок в верните, наиравленный внутрь трубопровода .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 11 17427 А

3 (511 F 16 L 51;02,! ««, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ:

К А ВТОРСНОМ . б СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3487665/29-08 (22) 08.09.82 (46) 07.!0.84. Бюл. № 37 (72) А. И. Бураков и Л. M. Барский (71) Специальное конструкторское бюро

«Мосгидросталь» (53) 621.643.43 (088.8) (56) 1. Камерштейн А. Г. и др. Расчет трубопроводов на прочность. Справочная книга. М., 1969, с. 68.

2. Патент ФРГ № 1222747, кл. F 16 1 51/02, опублик. 1979 (прототип). (54) (57) КОМПНГСHPHOEIFL- i СТРО11СТВО, преиму и!ественно для крупногабаритнык высоко1гапорнык !идроте. нически трубопроводов, состоя щее из кол ьцсвогс упругого герметизирмющего элемент», закр ll ленного при помогци опорнык и фиксирующик деталей между торцами труб, orлича юцееся тем, что, с целью повышения надсякности работы, герметизирующий элемент выполнен в сечении в виде арки, имскццсй

32п, lеч ики на кон ца х и 1"! о, I и!он ны и о! оловок в вершине, направленный внутрь труоопровода.

1117427

Изобретение относится к трубопроводным коммуникациям, а именно к компенсирующим устройствам трубопроводов преимущественно большого проходного сечения, и может быть использовано при сооружении высоконапорных трубопроводов гидроэлектрических станций.

Известен компенсатор для трубопроводов, выполненный в виде упругой металлической линзы, устанавливаемой в компенсационный зазор между трубами (1).

Недостатком такого компенсатора является технологическая сложность и высокая стоимость изготовления упругой линзы.

Наиболее близким по технической сущности явлется компенсирующее устройство для трубопроводов, состоящее из ребер с полками, прикрепленных к концам стыкуемых участков трубопроводов и вынесенных за пределы проходного сечения трубопровода.

На полках при помощи прижимных крепежных элементов установлена герметизирующая кольцевая оболочка, выполненная из плоской эластичной ленты (2).

Недостаток известного компенсирующего устройства заключается в низкой надежности его работы в условиях пиковых нагрузок от давления среды в трубопроводе, например при гидравлических ударах.

Для восприятия этих нагрузок необходимо ЗП увеличивать толщину кольцевой оболочки, что снижает ее эластичность, повышает внутренние напряжения в оболочке при ее деформациях от перемещений трубопроводов и приводит к выходу из строя компенсатора вследствие потери герметичности оболочки.

Целью изобретения является повышение надежности работы компенсирующего устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в компенсирующем устройстве, состоящем из кольцевого упругого герметизи рующего элемента, закрепленного при помощи опорных и фиксирующих деталей между торцами труб, герметизирующий элемент выпол- 4 нен в сечении в виде арки, имеющей заплечики на концах и утолщенный оголовок в вершине, направленный внутрь трубопровода.

На фиг. 1 показан участок трубопровода с компенсирующим устройством; Hd фиг. 2 — узел 1 на фиг. l.

Компенсирующее устройство соединяет звенья 1 и 2 сталежелезобетонного трубопровода упругим герметизирующим элементом 3, расположенным в кольцевой камере

4, закрытой обтекателями 5, которые выполнены из резиновых полос, поставленных по периметру трубопровода с зазором между собой и закрепленных концами на металлиеской оболочке 6 звеньев l и 2 трубопровода.

Кольцевая камера 4 облицована металлическими листами 7, обечайками 8, опорными дисками 9 с опорными кольцами 10 с прорезями 11. Упругий элемент 3 выполнен в сечении в виде арки, на концах 12 которой имеются лапки 13 с заплечиками

14. Вершина арки снабжена утолщенным оголовком 15. Упругий элемент 3 расположен оголовком 15 внутрь трубопровода и установлен так, что ось симметрии его сечения направлена перпендикулярно оси трубопровода. Упругий элемент 3 расположен на опорном кольце 10 болтами 16, проходящими через прорези 11 опорного кольца 10, а также через отверстия в дистанционных брусках 17, регулирующих шайбах 18 и прижимных планках 19, снабжен ных пазами, охватывающими заплечики 14, сжатие которых при затяжке бол "îâ 16, регламентируют высотой набора регулирукнцих шайб !8. Упругий элемент 3 перекрывает компенсирующий ="àçîð 20. При монтаже упругого элемента 3 совмещают оси симметрии его оголовка 15 и компенсирующего зазора 20, после чего подвижкой болтов 16 в прорезях 11 оггорных колец 10 изменяют расстояние между !истанционными брусками 17 и расстояние между лапками 13 упругого элемента 3, определяк)щее угол ci между концами арки. Данное расстояние устанавливают соответственно размеру компенсирующего зазора 20 и принятой величине номинального давления в трубопроводе. Изменяя расстояние между лап. ками 13 и устанавливая угол с, определяют тем самым заданную компеHcHpy þï! þ способность и жесткость упругого элемента. с одной стороны, достаточную для xäåpæàïèÿ его при нормальном давлении на весу и избежания этим износа упругого элемента от трения, а с другой — - обеспечения посадки оголовка HH опорное кольцо при возрастании давления в слу.аях гидравлического удара и испытания трубо. ровода, ко да изза их кратковременности износа не происходит.

Устройство работает с. едующим образом, Продольные температурные удлинения (укорочения), а также поперечные и угловые смещения KQHUoB стыкуемых звеньев и 2 трубопровода, вызванные неточностью монтажа, изгибают концы !2 и изменяют расстояние между лапками 13.

Одновременно, llpH повышении давления р трубопроводе, оголовок 15 упругого элемента 3 проседает, íî IpH надлежащей жесткости элемента, дос;игаемой регулироькой

1117427

Составитель Б.(1ини к

Техред И. Верес Корректор A. Знмокосов

Тираж 912 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4

Редактор Г. Волкова

Заказ 7175123 величины угла cx при первоначальной установке, остается под действием номинального давления в трубопроводе на весу. При дальнейшем повышении давления до испытательного или соответствующего гидравлическому удару, когда радиальная нагрузка от давления на оголовок 15 превосходит усилия упругого распора концов 12, оголовок

15 садится на опорные кольца 10. Положение оголовка в этом случае показано на фиг. 2 пунктиром. Надежная и долговечная герметизация стыка между опорными кольцами 10 и лапками 13 достигается оптиMàëüíûì, с точки зрения релаксации напряжений в материале, обжатием лапок 13 за счет ограниченного регулирующими шайбами 18 хода прижимных планок 19.

Возникающие при этом нормальные давления обуславливают силы трения на контакте между лапками 13 и опорными кольцами 10, которые в сумме с перерезывающими усилиями, воспринимаемыми заплечиками 14, препятствуют сдвигу лапок 13 по опорным кольцам 10, вызываемому упругим распором концов 12 и давлением воды nn HY боковые поверхности.

Такое выполнение предлагаемого ком10 пепси рующего устройства позволяет повысить его надежность, поскольку деформируемые элементы не несут полной нагрузки от давления и их можно выполнять меньшей толщины, при которой упругий элемент об15 ладает хорошими деформационными свойствами и долговечностью работ.