Компенсационное уплотнение для трубопроводов Советский патент 1990 года по МПК F16J15/40 

(21) (22) (46) (71)

. 2 производствен4413444/23-29

25.04.38

15.U1.90. Бюл.

Юго-Восточное но-техническое предприятие ЮВЭнер- гочермет (72) И.И. Попков (53) 62.762 (088.3) (56) Авторское свидетельство СССР № 1158813, кл. F 16 L 51/00, 1984.

(54) КОМПЕНСАЦИОННОЕ УПЛОТНЕНИЕ ДЛЯ

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

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.

(Л

ел

со

С&

ГО

4

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 кольИзобретение 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 компенсационное 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 1 с зазором, образующим кольцевую камеру 5 в виде щелевого зазора, сообщающуюся с атмосферой и с источником металла-уплотнителя.

Между патрубками 1 и 3 по высоте кольцевой камеры 5 установлены уплотнительные элементы 6, зафиксированные в углублениях 7 на наружной поверхности патрубка 3. Патрубок 1 на участке кольцевой камеры 5 с внутренней стороны имеет охлаждающее устройство 8, помещенное в кожухе 9 с теплоизоляци ей 10 со стороны тела патрубка 1.

девой 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.

0

5

0

5

0

5

Патрубок 3 на этом же участке с внутренней стороны снабжен теплоизолирующей прокладкой 11, размещенной между внутренней поверхностью патрубка 3 и защитной рубашкой .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 D -образной камерой 14, заполненной металлом- уплотнителем 15. 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 5, 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-уплотнителя обеспечивается соответствующей работой охладителя 8 и подогревателя 19.

Для обеспечения работоспособности устройства верхний и нижний вертикальные участки подключенных паропроводов должны быть оснащены приспособления5

ми, воспринимающими осевые усилия давлении. Могут быть применены пружинные, скользящие или неподвижные опоры, при этом две последние долж быть установлены в крайних верхней и нижней точках сопрягаемых паропрводов .

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

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

В период подготовки компенсационного устройства к работе подогревателем 19 нагревают металл-уплотнитель в камере 14 до расплав- 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 18 в камеру 17 и оттуда в камеру 5, где под действием охладителя 8 кристаллизуется значительно увеличивая гидростатическое противодавление гидрозатвора

Кристаллизация уплотняющего металла препятствует утечке его из кольцевой камеры 5 в атмосферу. Улучшение условий кристаллизации способствует теплоизолирующая прок- ладка 11.

При снижений температуры пара происходит температурное сокращение

1

0 ,-

0

5 п

5

5

0

5

0

24«

длины трубопроводов и соответственное 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 этом 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 изобретения

715361248

стороны внутренней полости паропро- зором защитная рубашка, а между пат- вода на участке расположения уплот- рубком и защитной рубашкой установ- нительных элементов закреплена с за- лена теплоизолирующая прокладка.