Поворотный компенсатор высокого давления, используемый в трубе

Изобретение относится к поворотным компенсирующим устройствам, используемым в трубе под высоким давлением. Устройство содержит внутреннюю трубу, сальник, уплотняющий элемент и соединительный патрубок. Один конец внутренней трубы введен в соединительный парубок, неподвижно соединенный с одним концом уплотняющего элемента. Внутренняя труба снабжена кольцевым наружным выступом, а уплотняющий элемент - кольцевым внутренним выступом. Сальник установлен на наружной поверхности внутренней трубы и введен в другой конец уплотняющего элемента для упора в торовидный уплотнительный элемент. Сальник подсоединен к уплотняющему элементу через соединительный элемент. Герметичная полость образуется между уплотняющим элементом и внутренней трубой, а торцевой уплотнительный элемент устанавливается в эту полость. Поворотное компенсирующее устройство разрешает проблему протечки, существующую в трубах сред с высокой температурой и под высоким давлением, и расширяет диапазон применения поворотного компенсирующего устройства. 1 ил.

 

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Представленное изобретение относится к соединению труб, а более конкретно к компенсатору, используемому в трубе, применяемому для автоматического компенсирования длины трубы, который является поворотным компенсатором высокого давления, используемым в трубе.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последнее время из-за недостатков сложных конструкций, высоких затрат, неудобства установки и малой величины компенсации стандартные неразъемные, сильфонные, компенсаторы типа стального шарика постепенно заменяются на поворотные компенсаторы. Теперь широко применимые поворотные компенсаторы имеют преимущества простой конструкции, удобства производственного процесса и большей величины компенсации, подробности о чем могут быть получены из ссылки на патент Китая NO.ZL982270615 и NO.ZL022587098.

Однако при практическом применении было обнаружено, что герметизирующая структура имеет ту проблему, что может появляться протечка торцевой поверхности, особенно при перемещении сред высокой температуры и высокого давления. Следовательно, герметизирующая структура нуждается в модификации для того, чтобы удовлетворить требования использования труб для передачи сред высокой температуры и высокого давления.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Принимая во внимание проблему предшествующего уровня техники, что поворотный компенсатор имеет низкую герметизирующую способность в условиях высокой температуры и высокого давления, настоящее изобретение относится к поворотному компенсатору высокого давления, используемому в трубе, который имеет оригинальную герметизирующую структуру.

Техническое решение согласно настоящему изобретению описано ниже.

Создан поворотный компенсатор высокого давления, используемый в трубе, включающий в себя внутреннюю трубу 1, сальник 3, уплотняющий элемент 5 и соединительный патрубок 7. Один конец внутренней трубы 1 вставляется в соединительный патрубок 7, и соединительный патрубок 7 неподвижно соединяется с одним концом уплотняющего элемента 5 и устанавливается на наружную поверхность внутренней трубы 1. Один конец внутренней трубы 1, проходящий в соединительный патрубок 7, по меньшей мере, оснащен одним кольцевым наружным выступом 8, а внутренняя поверхность уплотняющего элемента 5, по меньшей мере, оснащена одним кольцевым внутренним выступом 9. Сальник 3 установлен на наружную поверхность внутренней трубы 1 и вставлен в другой конец уплотняющего элемента 5 для упора в торцевой торовидный уплотнительный элемент 4, установленный между внутренней поверхностью уплотняющего элемента 5 и наружной поверхностью внутренней трубы 1. Сальник 3 подсоединен к уплотняющему элементу 5 с помощью соединительного элемента 2. Герметичная полость, образованная внутренней поверхностью герметизирующего элемента 5, наружной поверхностью внутренней трубы 1, кольцевым наружным выступом 8 и боковой поверхностью кольцевого внутреннего выступа 9, по меньшей мере, образована между уплотняющим элементом 5 и внутренней трубой 1, и торцевой уплотнитель 6 установлен в эту герметичную полость.

Для того чтобы обеспечить плавное вращение во время компенсирования согласно настоящему изобретению шарики 10 установлены на кольцевой внутренний выступ 9 герметизирующего элемента 5, контактирующий с наружной поверхностью внутренней трубы 1 и/или сальника 3, контактируя с наружной поверхностью внутренней трубы 1.

Для того чтобы обеспечить герметизирующее свойство, уплотнители 4 и 6 согласно настоящему изобретению выполнены из герметизирующих материалов, стойких к высокой температуре и высокому давлению, например высокоочищенного гибкого маслосодержащего графита.

Для удобства совершения соединений соединительный патрубок 7 согласно настоящему изобретению является переходником и один конец соединительного патрубка 7, фиксированно подсоединенного к уплотняющему элементу 5, имеет больший диаметр, чем другой конец, подсоединенный к трубопроводу.

Настоящее изобретение имеет следующие преимущества.

Основываясь на большом количестве испытаний, посредством анализа проблемы низких герметизирующих признаков традиционных поворотных компенсаторов было обнаружено, что герметизация торца является ключевым положением всех проблем. Следовательно, согласно настоящему изобретению уплотнительный элемент 6 устанавливают дополнительно, который главным образом используется для достижения функции герметизации торца, так что среда высокой температуры и высокого давления не может пройти через наружную поверхность внутренней трубы 1, чтобы ввести данный торовидный уплотнительный элемент 4, и герметизирующий эффект на торце улучшается, когда температура и давление повышены. Причина лежит в том, что в относительной герметизированной герметичной полости, поскольку коэффициент теплового расширения уплотнителя больше, чем коэффициент теплового расширения полости, то чем выше температура и давление, тем лучше степень герметизации между уплотнителем и торцом, и таким образом герметизирующий эффект становится наиболее желаемым. В традиционных поворотных компенсаторах это положение проигнорировано, таким образом появляется проблема протечки торца, и в результате широкое распространение и применение традиционных поворотных компенсаторов ограничены. Заявленное изобретение успешно решает техническую проблему, таким образом границы применения значительно расширены, представленное изобретение может применяться для компенсации различных труб со средами в условиях высокой температуры и высокого давления.

Для того чтобы усилить герметизирующий эффект, один или несколько торцевых уплотнителей могут быть применены согласно настоящему изобретению, и герметичная полость, в которой установлен торцевой уплотнительный элемент 6, может быть разработана как конструкция с регулируемой величиной полости, которая схожа с торовидной герметичной полостью.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА

Настоящее изобретение станет более полно понятым из подробного описания, приведенного здесь ниже только для иллюстрации, и соответственно не является ограничивающим для представленного изобретения, в котором

чертеж - схематический конструктивный вид настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Представленное изобретение дополнительно описывается ниже со ссылкой на чертеж и варианты выполнения.

На чертеже поворотный компенсатор высокого давления, используемый в трубе, включает в себя внутреннюю трубу 1, сальник 3 и соединительный патрубок 7. Один конец внутренней трубы 1 вставлен в соединительный патрубок 7, и соединительный патрубок 7 может быть переходником, обычно используемым в машиностроении. Этот соединительный патрубок 7 приварен и соединен с одним концом уплотняющим элементом 5 и установлен на наружную поверхность внутренней трубы 1. Один конец внутренней трубы 1, проходящий в соединительный патрубок 7, снабжен кольцевым наружным выступом 8 (число кольцевых наружных выступов может быть определено в течение испытаний в соответствии с температурой сред и давлением в трубе), и внутренняя поверхность уплотняющего элемента 5 снабжена кольцевым внутренним выступом 9 (число кольцевых внутренних выступов может быть определено в течение испытаний в соответствии с температурой сред и давлением в трубе). Сальник 3 установлен на наружной поверхности внутренней трубы 1 и вставлен в другой конец уплотняющего элемента 5 для упора в торец торовидного уплотнительного элемента 4, установленного между внутренней поверхностью уплотняющего элемента 5 и наружной поверхностью внутренней трубы 1. Сальник 3 подсоединен к уплотняющему элементу 5 с помощью соединительного элемента 2. Герметичная полость, образованная внутренней поверхностью уплотняющего элемента 5, наружной поверхностью внутренней трубы 1, кольцевым наружным выступом 8 и боковой поверхностью кольцевого внутреннего выступа 9, по меньшей мере, образована между уплотняющим элементом 5 и внутренней трубой 1. Торцевой уплотнительный элемент 6 установлен в герметичную полость. Уплотнительные элементы 4 и 6 выполнены из герметизирующих материалов, стойких к высокой температуре и высокому давлению, например высокоочищенного гибкого маслосодержащего графита.

Для того чтобы обеспечить плавное вращение во время компенсации при практическом использовании, круглые шарики 10 установлены на кольцевой внутренний выступ 9 уплотняющего элемента 5, контактирующего с наружной поверхностью внутренней трубы 1 и сальника 3, контактирующего с наружной поверхностью внутренней трубы 1, и шарики 10 могут также быть просто установлены на сальник 3, контактирующий с наружной поверхностью внутренней трубы 1. Более того, шарики могут быть не установлены вообще. Причина этого лежит в том, что скорость вращения при вращении очень низка, так что относительный угол поворота довольно ограничен, и требование плавности вращения не так высоко. Определенно эффект будет лучше, если шарики 10 будут установлены.

При практическом использовании, для усиления герметизирующего эффекта возможно соответствующее увеличение числа уплотнительных элементов 6 и торовидных уплотнительных элементов 4, которое может быть осуществлено с помощью добавления внутреннего и наружного кольцевых выступов в процессе производства.

Те части, которые не упомянуты в представленном изобретении, являются такими же, что и известные части.

Подводя итог, ключевое положение настоящего изобретения лежит в добавлении торцевых уплотнительных элементов в традиционный поворотный компенсатор. Все эти технические решения, решающие проблемы протечки поворотного компенсатора с помощью добавления торцевых уплотнительных элементов, лежат в объеме настоящего изобретения.

1. Поворотный компенсатор высокого давления, используемый в трубе, содержащий: внутреннюю трубу (1), сальник (3), уплотняющий элемент (5) и соединительный патрубок (7), при этом один конец внутренней трубы (1) введен в соединительный патрубок (7), неподвижно подсоединенный к одному концу уплотняющего элемента (5) и установленный на наружной поверхности внутренней трубы (1); один конец внутренней трубы (1), выступающий в соединительный патрубок (7), по меньшей мере, снабжен одним кольцевым наружным выступом (8); внутренняя поверхность уплотняющего элемента (5), по меньшей мере, снабжена одним кольцевым внутренним выступом (9); сальник (3) установлен на наружной поверхности внутренней трубы (1) и введен в другой конец уплотняющего элемента (5) для упора в торовидный уплотнительный элемент (4), установленный между внутренней поверхностью уплотняющего элемента (5) и наружной поверхностью внутренней трубы (1), и сальник (3) подсоединен к уплотняющему элементу (5) с помощью соединительного элемента (2); герметичная полость, образованная внутренней поверхностью уплотняющего элемента (5), наружной поверхностью внутренней трубы (1), кольцевым наружным выступом (8) и боковой поверхностью кольцевого внутреннего выступа (9), по меньшей мере, образована между уплотняющим элементом (5) и внутренней трубой (1); и торцевой уплотнительный элемент (6) установлен в герметичную полость.

2. Поворотный компенсатор п.1, в котором шарики (10) установлены на кольцевой внутренний выступ (9) уплотняющего элемента (5), контактирующий с наружной поверхностью внутренней трубы (1), и/или сальник (3), контактирующий с наружной поверхностью внутренней трубы (1).

3. Поворотный компенсатор по п.1, в котором уплотнительные элементы (4, 6) выполнены из герметизирующих материалов, стойких к высокой температуре и высокому давлению.

4. Поворотный компенсатор по п.1, в котором соединительный патрубок (7) является переходником, и один конец соединительного патрубка (7), неподвижно подсоединенный к уплотняющему элементу (5), имеет диаметр, превышающий диаметр другого конца, подсоединенного к трубопроводу.