Узел компенсации температурных удлинений трубопроводов

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и используется для компенсации температурных удлинений наземных и подземных магистральных трубопроводов теплоэнергетического и промышленного назначения для транспортирования газовых и жидких сред. Трубопровод снабжен узлом сальниковых компенсаторов, установленным между участками трубопровода с неподвижными и подвижными опорами. Узел выполнен из двух поворотных труб с отгибами, соединенными с сальниковыми компенсаторами, и снабжен противовесом, взаимодействующим с поворотными трубами, монорельсом с каретками, жестко соединенными с участками трубопровода в точках разрыва. Расширяет арсенал технических средств. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам, компенсирующим температурные удлинения трубопроводов, и может быть использовано в наземных и подземных магистральных трубопроводах теплоэнергетического и промышленного назначения для транспортирования газовых и жидких сред, где требуется большая компенсирующая способность.

Известен волнистый компенсатор универсальный шарнирного типа, применяемый в Z-образных схемах компенсации ("Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей." Николаев А.А., Москва, 1965 г., с.60, рис.4.8), содержащий шарниры, полукольца ограничительные, гибкий элемент, кольца опорные, обечайку коническую, кольцо бандажное, патрубок, проставки, шпильки, обечайку цилиндрическую, а также трубопровод и подвижный отрезок трубы (аналог).

Известен сальниковый компенсатор (RU, а.с. №537224, F 16 L 51/00, 1976 г.), содержащий корпус с размещенным внутри стаканом, отличающийся тем, что корпус компенсатора снабжен поворотной опорой и кронштейном, жестко связанным со стаканом, а поворотная опора выполнена в виде шарикового поворотного круга (прототип).

Известны компенсирующие устройства в виде П- и S-образных гибких компенсаторов ("Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей." Николаев А.А., Москва, 1965 г., с.182, п.10.2), применяемые при наземной прокладке трубопроводов, а также при прокладке в каналах, тоннелях и общих коллекторах, содержащие трубопровод и жестко соединенные отрезки труб (аналог).

Известные компенсаторы имеют следующие недостатки:

- ограниченные компенсирующие способности;

- зависимость компенсирующей способности от расстояния между осями шарниров и числа волн у компенсатора;

- наличие продольных изгибающих компенсационных напряжений и упругой деформации труб;

- сложность конструкции.

Задачей изобретения является конструкция узла компенсации, в котором устранены перечисленные недостатки. Поставленная задача решается тем, что между участками трубопровода, снабженными сальниковыми компенсаторами и неподвижными и подвижными опорами, установлен узел компенсации, выполненный из двух поворотных отрезков труб с отгибами, которые соединены с сальниковыми компенсаторами, и снабженный противовесом, который взаимодействует с поворотными трубами, и монорельсом с подвижными каретками, которые жестко соединены с участками трубопровода в точках разрыва.

На чертеже показаны участки магистрального трубопровода с неподвижными и подвижными опорами, узел компенсации, выполненный из двух поворотных отрезков труб, сальниковые компенсаторы, противовес и монорельс с подвижными каретками.

Между магистральными трубопроводами 1 (см. чертеж) в компенсационный разрыв 2, равно удаленный от неподвижных опор 3, установлен узел компенсации, выполненный из двух поворотных отрезков труб 4 с отгибами, соединенных между собой и с точками разрыва трубопровода через сальниковые компенсаторы 5.

Максимальная величина компенсационного разрыва 2 соответствует минимальной температуре трубопровода и теплоносителя. В этом случае концы участков трубопровода в месте разрыва максимально приближены к подвижным опорам 7, а поворотные отрезки труб 4 максимально приближены к горизонтальной плоскости.

При повышении температуры трубопроводы удлиняются, а разрыв 2 сокращается до минимальной величины, при которой исключается утыкание точек разрыва. Поворотные отрезки труб 4 максимально приближены к вертикальной плоскости. Выступающие консольно из подвижных опор 7 концы участков трубопровода могут прогнуться. Для предотвращения их изгиба над компенсационным разрывом установлен монорельс 8 с подвижными каретками 9. Каретки жесткими связями 10 соединены с точками 6 участков трубопровода. За счет жестких связей каретки передвигаются по монорельсу синхронно перемещению выступающих концов участков трубопровода, обеспечивая их неизменное положение в горизонтальной плоскости.

Сальниковый компенсатор 5, соединяющий между собой поворотные отрезки труб 4, тросом 11 связан с противовесом 12. Трос 11 противовеса переброшен через блок 13.

Между неподвижными опорами 3 и подвижными опорами 7 равномерно установлены подвижные опоры с направляющими 14, которые предотвращают отклонение участков трубопровода в сторону при компенсации температурных удлинений.

Сальниковый компенсатор позволяет поворотным отрезкам труб 4 поворачиваться относительно участков трубопровода 1 на угол, обеспечивающий компенсацию температурных удлинений.

Предложенный узел, компенсирующий температурные удлинения трубопроводов, может быть использован на магистральных трубопроводах теплоэнергетического и иного промышленного назначения и позволит упростить конструкцию трубопровода за счет исключения многочисленных П-образных компенсаторов и сокращения количества дренажей и воздушников, повысить надежность эксплуатации за счет исключения изгибающих напряжений и упругой деформации труб, увеличить компенсирующую способность трубопроводов при тепловом удлинении.

Узел компенсации температурных удлинений трубопроводов, снабженный сальниковыми компенсаторами и установленный между участками трубопровода с неподвижными и подвижными опорами, отличающийся тем, что узел выполнен из двух поворотных труб с отгибами, соединенными с сальниковыми компенсаторами, и снабжен противовесом, который взаимодействует с поворотными трубами, и монорельсом с каретками, которые жестко соединены с участками трубопровода в точках разрыва.