Компенсационное уплотнение для трубопроводов

 

Изобретение относится к трубопроводной технике и позволяет повысить надежность уплотнения. Компенсационное уплотнение состоит из наружного патрубка 1 нижней трубы 2 и внутреннего патрубка 3 верхней трубы 4. Патрубок 3 телескопически входит в патрубок 1 с зазором, образующим кольцевую камеру 5 в виде щелевого зазора, сообщающуюся снизу с источником металла - уплотнителя, а сверху - с атмосферой. Между патрубками 1 и 3 по высоте кольцевой камеры 5 установлены уплотнительные элементы 6, зафиксированные в углублениях на наружной поверхности патрубка 3. Патрубок 1 на верхнем участке кольцевой камеры 5 имеет охлаждающее устройство 8, патрубок 3 на этом же участке с внутренней стороны снабжен теплоизолирующей прокладкой. Патрубок 1 нижней трубы 2 имеет кольцевой выступ в сторону патрубка 3 с выполненной в нем кольцевой камерой 14, заполненной металлом-уплотнителем. Тонкостенный кольцевой выступ 16, выполненный на нижнем конце верхнего патрубка 3, делит камеру 14 на две сообщающиеся кольцевые камеры 17 и 18, из которых камера 17 является продолжением кольцевой камеры 5, а камера 18 сообщается с внутренней полостью паропровода. Камера 14 снабжена подогревателем 19. Устройство оснащено термопарами 20 для контроля за его работой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 F 16 J 15/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ CHHT СССР (21) 4413444/23-29 (22) 25.04.88 (4b) 15.01.90. Вюл. Ф 2 (71) Юго-Восточное производственно-техническое предприятие "19ВЭнергочермет" (72) И.И. Попков (53) 62.7б2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В i158813p кл. F 1б L 5 1/00, 1984.

„„S0„„3536124 А1

2 (54) КОИПКНСАЦИОННОЕ УПЛОТ1ИНКК ДИ

ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к трубопроводной технике и позволяет повысить надежность уплотнения. Компенсационное уплотнение состоит из наружного патрубка 1 нижней трубы 2 и внутреннего патрубка 3 верхней трубы 4. Патрубок 3 телескопически

1536124 входит в патрубок 1 с зазором, образующим кольцевую камеру 5 в виде щелевого зазора, сообщающуюся снизу с источником металла-уплотнителя, а сверху — с атмосферой. 1!ежду патрубками 1 и 3 по высоте кольцевой камеры 5 установлены уплотнительные элементы 6, зафиксированные в углублениях на наружной поверхности патрубка 3. Патрубок 1 на верхнем участке кольцевой камеры 5 имеет охлаждающее устройство 8, патрубок 3 на этом же участке с внутренней стороны снабжен теплоизолирующей прокладкой.

Патрубок 1 нижней трубы 2 имеет кольl

Изобретение относится к трубопроводной технике, а именно к компенсационным устройствам, и может быть использовано для компенсации угловых (поворотных) смещений и вертикальных температурных перемещений труб в различных трубопроводных системах, в высокотемпературных паропроводах тепловых электростанций.

Целью изобретения является повышение надежности за счет повышения противодавления рабочей среде и обеспечения компенсации температурных изменений длины вертикальных участков, преимущественно паропроводов, а также компенсации их поворотных смещений относительно друг друга.

На чертеже изображено компейсационное уплотнение, общий вид.

Компенсационное уплотнение состоит из наружного патрубка 1, нижней трубы 2 и внутреннего патрубка 3 верхней трубы 4.

Патрубок 3 телескопически входит в патрубок I .с зазором, образующим кольцевую камеру 5 в виде щелевого зазора, сообщающуюся с атмосферой и с источником металла-уплотнителя.

Иежду патрубками 1.и 3 по высоте кольцевой камеры 5 установлены уп- 50 лотнительные элементы 6, зафиксированные в углублениях 7 на наружной поверхности патрубка 3. Патрубок

1 на участке кольцевой камеры 5 с внутренней стороны имеет охлаждаю- 55 щее устройство 8, помещенное в кожухе

9 с теплоизоляцией 10 со стороны гела патрубка 1. цевой выступ в сторону патрубка 3 с выполненной в нем кольцевой камерой 14, заполненной металлом-уплотнителем. Тонкостенный кольцевой выступ 16, выполненный на нижнем конце верхнего патрубка 3, делит камеру

14 на две сообщающиеся кольцевые камеры 17 и 18, из которых камера 17 является продолжением кольцевой камеры 5, а камера 18 сообщается с внутренней полостью паропровода. Камера 14 снабжена подогревателем 19.

Устройство оснащено термопарами 20 для контроля за его работой. 1 з.п. ф"лы, 1 ил.

Патрубок 3 на этом же участке с внутренней стороны снабжен теплоизолирующей прокладкой 11, размещенной между внутренней поверхностью патрубка 3 и защитной рубашкой 12,закрепленной с внутренней стороны патрубка 3 с зазором к его стенке.

В нижней части наружный патрубок

1 нижней трубы 2 имеет кольцевой выступ 13 в сторону патрубка 3 с выполненной в нем кольцевой U -образной камерой 14, заполненной металломуплотнителем 1S. Тонкостенный кольцевой выступ 16, выполненный на нижнем конце верхнего патрубка 3, делит камеру 14 на две сообщающиеся кольцевые камеры 17 и 18, из которых камеры 17 является продолжением кольцевой камеры S, а камера 18 сообщается с внутренней полостью паропровода.

Сообщающиеся камеры 17 и 18 образуют гидрозатвор. Камера 14 снабжена подогревателем 19.

В качестве металла-уплотнителя целесообразно использовать сплавы, температура плавления которых примерно равна рабочей температуре транспортируемого пара, например сплавы алюминия, цинковые антифрикционные или другие специально подобранные .

Требуемый рабочий температурный режим металла-уплотнители обеспечивается соответствующей работой охладителя

8 и подогревателя !9.

Для обеспечения работоспособности устройства верхний и нижний вертикальные участки подключенных паропроводов должны быть оснащены приспособления24 6

40

5 15361 ми воспринимающими Осевые усилия от давления. Иогут быть применены пружинные, скользящие или неподвижные опоры, при этом две последние должны быть установлены в крайних верхней и нижней точках сопрягаемых паропроводов.

Высота камеры 14 рассчитана таким образом, что обеспечивается погружение выступа 16 в металл-уплотнитель при любых изменениях температуры транспортируемого пара в допускаемых по технологии пределах, при максимальном повышении уровня 15 металла-уплотнителя в камере 14, не превышающем уровня 1-образной стенки камеры l4.

Для контроля за температурным режимом работы устройства установ- 20 лены термопары 20 °

В период подготовки компенсационного устройства к работе подогревателем 19 нагревают металл-уплотнитель в камере l4 25 ления и в дальнейшем поддерживают

его в расплавленном состоянии подогревателем 19 пока температура транспортируемого пара не достигнет рабочих параметров, после чего подогреватель 19 отключают.

Компенсатор работает следующим образом.

При поступлении в трубопровод пара происходит сближение патрубков 3 и 1 в связи с температурным увеличением длины паропроводов.

Погружение кольцевого выступа 16 в расплавленный металл-уплотнитель обеспечивает создание надежного гидрозатвора между паром и атмосферой. При этом происходит уменьшение объема полости камеры 14.

Со стороны внутренней полости трубопровода на металл-уплотнитель действует давление пара и он перемещается из камеры 1S в камеру 17 и оттуда в камеру 5, где под действием охладителя S кристаллизуется, значительно увеличивая гидростатическое противодавление гидрозатвора. 50

Кристаллизация уплотняющего металла препятствует утечке его из кольцевой камеры 5 в атмосферу.

Улучшение условий кристаллизации способствуег теплоизолирующая прокладка 11.

При снижений температуры пара происходит температурное сокращение длины трубопроводов и соотве rc гвенное перемещение патрубков 1 и 3 °

Кольцевой выступ 16 поднимается, объем камеры 14 увеличивается, уро- . вень металла-уплотнителя снижается.

При отключении паропровода допускается выход кольцевого выступа 16 из металла-уплотнителя. При эгом давление пара в паропроводе должно быть сведено до минимального. При угловых смещениях патрубков принцип работы компенсационного уплотнения тот же, но без вертикальных взаимных смещений патрубков 1 и 3.

Формула и з обретения

1. Компенсационное уплотнение для трубопроводов, содержащее установленное между внутренним и наружным патрубками уплотняемых труб неподвижные уплотнительные элементы и кольцевую камеру между ними, связанную с источником запирающей жидкости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения за счет повышения противодавления рабочей среды и обеспечения компенсации температурных изменений длины вертикальных участков преимущественно паропроводов, а также компенсации их поворотных смещений относительно друг друга, кольцевая камера выполнена в виде кольцевого щелевого зазора, связана с источником запирающей жидкости в нижней части, а в верхней — с атмосферой и снабжена охлаждающим устройством, при этом источник запирающей жидкости выполнен в виде гидрозатвора, образованного кольцевой -образной камерой в наружном патрубке, заполненной металлом-уплотнителем и образующей с внугренним патрубком полость переменного объема, в этой полости установлен подогреватель, а она разделена тонкостенным кольцевым выступом, выполненным во внутреннем патрубке,. на две сообщающиеся камеры, причем одна из этих камер сообщена с внутренней полостью паро провода, а другая — с кольцевой камерой между уплотняющими элементами.

2. Уплотнение по п.1, о т л и- ч а ю щ е е с я тем, что уплотнительные элементы размещены во внутреннем патрубке, на его стенке со

1536124

Составитель !О. Кибиткин

Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Малец,Редактор О. Спесивых

Заказ 96 Тираж 560 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101 стороны внутренней полости паропровода на участке расположения уплотнительных элементов закреплена с заэором защитная рубашка, а между патрубком и защитной рубашкой установ" лена теплоизолирующая прокладка.