Телескопическое соединение газоводов

Изобретение относится к области машиностроения. Гибкий газовод содержит подвижный узел в виде металлических оболочек, сопряженных по цилиндрическим поверхностям с уплотнительным кольцом. Оболочки защищены изнутри последовательно теплозащитными покрытиями и эрозионностойкими облицовками с образованием осевого зазора постоянной ширины по всей своей длине. В указанный зазор установлен с натягом закладной элемент, изготовленный из эластичного материала типа резины. На одной из боковых поверхностей закладного элемента равномерно выполнены ряды кольцевых буртов, которые, распрямляясь в процессе работы, надежно перекрывают проток горячих газов к месту сочленения металлических оболочек. Изобретение направлено на повышение надежности работы гибких газоводов, работающих в условиях высоких температур и переменных давлений. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям гибких газоводов горячего газа, работающих в условиях высоких температур и переменных давлений, и направлено на их совершенствование.

Известна конструкция трубопровода горячего газа, в которой металлический корпус защищен изнутри последовательно теплозащитным покрытием и деталями из эрозионностойкого материала (патент РФ №2121104 C1 кл. 6 F16L 59/00).

Недостатком данного трубопровода является жесткость конструкции, которая не позволяет компенсировать осевые перекосы.

Известна конструкция подвижного телескопического соединения двух труб с уплотнительным кольцом (см. Т.М.Башта «Гидравлические приводы летательных аппаратов», изд. «Машиностроение», Москва 1967 г., стр.377, рис.309).

Недостатком данной конструкции является незащищенность трубопровода при работе на горячих газах.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в телескопическом соединении газоводов, содержащим подвижный узел в виде наружной и внутренней металлических труб, защищенных изнутри теплозащитным покрытием и сопряженных по цилиндрическим поверхностям с уплотнительным кольцом, во внутренней полости труб дополнительно установлены втулки, выполненные из эрозионностойкого пресс-материала и скрепленные с теплозащитным покрытием, при этом втулка внутренней трубы выступает за торцевой срез газовода, а пространство между втулкой внутренней трубы и теплозащитным покрытием внешней трубы заполнено дополнительным теплозащитным покрытием, причем торцевые срезы втулки внутренней трубы с дополнительным слоем теплозащитного покрытия и втулки внешней трубы выполнены параллельными под острым углом к направлению набегающего потока газов и образуют зазор, в который установлен с натягом закладной элемент, изготовленный из эластичного материала (типа резины), на одной из боковых поверхностей которого равномерно выполнены ряды кольцевых буртов, при этом бурты уложены вдоль боковой поверхности закладного элемента, а высота буртов не превышает расстояния между их рядами.

На фиг.1 приведена конструкция телескопического соединения газоводов в исходном положении.

На фиг.2 изображен эластичный закладной элемент.

На фиг.3 изображена конструкция телескопического соединения газоводов при работе под давлением.

Телескопическое соединение газоводов состоит из телескопического узла, выполненного в виде двух сопряженных металлических труб - внутренней 1 и внешней 2 с уплотнительным кольцом 3. Внутренняя поверхность труб 1 и 2 последовательно покрыта эластичными теплозащитными покрытиями 4, которые обычно изготавливаются из резиновой смеси, например, марки Р-864 или 51-2058. С теплозащитными покрытиями 4 прочно скреплены, например, при помощи клеевого состава втулки 5 и 6, выполненные из эрозионностойкого пресс-материала. Втулка 5 внутренней оболочки 1 выступает за торцевой срез 7 внутренней трубы 1 газовода. Пространство между теплозащитным покрытием 4 внешней оболочки 2 и выступающей части втулки 5 заполнено дополнительным теплозащитным покрытием 8. Торцевые срезы втулок 5 и 6, а также дополнительного теплозащитного покрытия 8 выполнены параллельными друг другу под острым углом к направлению набегающего потока газов и образуют зазор «Δ». Зазор «Δ» служит для компенсации тепловых расширений, набухания материалов покрытий 4 и втулок 5 и 6, осевых перемещений, возникающих в процессе сборки и работы под воздействием внутреннего давления в газоводе. Максимальная величина зазора «Δ» определяется экспериментально при проведении опрессовки газоводов воздушным давлением, превышающим рабочее давление. Минимальное значение зазора «Δ» определяется условиями сборки газоводов, допусками на изготовление и зазорами на тепловое расширение. В зазор «Δ» установлен с натягом эластичный закладной элемент 9.

На фиг.2 изображен закладной элемент 9 до установки в зазор «Δ». Он состоит из основания 10 и нескольких рядов кольцевых буртов 11. В недеформированном состоянии элемент 9 имеет толщину «H», которая превышает максимальную величину зазора «Δ». Высота «h» буртов 11 равна или меньше расстояния «L» между их рядами. На фиг.1 показан элемент 9 в том состоянии, в котором он находится после установки в зазор «Δ», когда бурты 11 прижаты к поверхности основания 10, при этом их совокупная толщина превышает минимальное значение зазора «Δ» на величину упругих деформаций материала закладного элемента 9, чтобы последний устанавливался в зазор с натягом.

При сборке закладной элемент 9 устанавливается в зазор «Δ» в максимально деформированном состоянии. Зазор «Δ» имеет при этом свое минимальное значение. Так как высота «h» буртов 11 меньше или равна расстоянию «L» между их рядами, бурты 11 в максимально деформированном состоянии располагаются вдоль основания 10, не наползая друг на друга. Телескопическое соединение компенсирует осевые перемещения как при сборке, так и при работе газовода. На фиг.3 показано положение когда при подаче в газовод горячих газов под действием внутреннего давления и тепловых расширений зазор «Δ» увеличивается, а кольцевые бурты 11 начинают распрямляться, не давая возможности горячим газам подойти к внутренней поверхности оболочек 1 и 2. Благодаря тому, что толщина «H» закладного элемента 9 превышает максимальную величину зазора «Δ», определенного при опрессовке, последний будет в любом случае перекрыт буртами 11.

Таким образом, как видно из вышеизложенного, обеспечивается повышение надежности работы телескопического соединения газовода

1. Телескопическое соединение газоводов, содержащее подвижный узел в виде наружной и внутренней металлических труб, защищенных изнутри теплозащитным покрытием и сопряженных по цилиндрическим поверхностям с уплотнительным кольцом, отличающееся тем, что во внутренней полости труб дополнительно установлены втулки, выполненные из эрозионно-стойкого прессматериала и скрепленные с теплозащитным покрытием, при этом втулка внутренней трубы выступает за торцевой срез газовода, а пространство между втулкой внутренней трубы и теплозащитным покрытием внешней трубы заполнено дополнительным теплозащитным покрытием, причем торцевые срезы втулки внутренней трубы с дополнительным слоем теплозащитного покрытия и втулки внешней трубы выполнены параллельными под острым углом к направлению набегающего потока газов и образуют зазор, в который установлен с натягом закладной элемент, изготовленный из эластичного материала (типа резины), на одной из боковых поверхностей которого равномерно выполнены ряды кольцевых буртов.

2. Телескопическое соединение газоводов по п.1, отличающееся тем, что бурты уложены вдоль боковой поверхности закладного элемента, а высота буртов не превышает расстояния между их рядами.