Сальниковый компенсатор для трубопроводов, транспортирующих газовые среды Советский патент 1992 года по МПК F16L51/00 

Изобретение относится к машиностроении и может быть использовано, например, в качестве компенсатора выхлопных магистралей энергетических установок транспортных средств, в частности в судовых энергетических установках

Цель изобретения - снижение стоимости изготовления и эксплуатации путем использования кольцевой выточки, в которой размещаетсйтконцевая часть патрубка в качестве дренажной полости, служащей для отвода протечек среды через сальники с ис- пользЬванием эжектирующих элементов, размещенных в проточной части компенсатора.

На фиг.1 показана часть компенсатора, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Компенсатор содержит корпус 1, выполненный из керамики цилиндрической втулки с фланцами 2 и 3. На торцаТкаЭпуса 1 выполнены кольцевые глухие полости 4 и 5, в которых установлены уллотнительные элементы 6-8 с нажимными втулками 9-11, прикрепленными резьбовыми элементами 12-14 к корпусу 1, Элементы 14 имеют общую шайбу 15 в виде кольца. На дне полости 4 размещен уплотнительный элемент 16, контактирующий с торцом одной из соединяемых труб 17, входящей своим концом в полость 4. Конец трубы 18 расположен в полости 5. Фланец 2 снабжен бобышками 19, которыми корпус i крепится с помощью резьбовых элементов 20 к планкам 21, приваренным к трубе 17. На внутренней стороне корпуса 1 равномерно по окружности быполнено за одно целое с корпусом несколько выступов 22, протяженных в осевом направлении, имеющих с одной стороны клиновидный торец, а с другой стороны плоский торец 23. Выступы 22 окружены дугами 24, выполненными за одно с корпусом 1, и имеющими с выступами зазо ры, а с корпусом 1 образующими полости 25 с конфузор- ным 26, цилиндрическим 27 и диффузорным 28 участками. На торец 23 выступа 22 выходит канал 29 от кольцевой полости 5, сообщающейся с каналами 30-32 с кольцевой полостью 4. Каналы 30-32 имеют герметичные технологические пробки 33-35. При этом канал 30 расположен выше торца 23 выступа 22. Для демонтажа нэ судне трубы 17 корпус 1 разъединяется с ней и надвигается до упора на трубу 18, при этом конец трубы 17 выходит полностью из полости 4, то же выполняют на другом конце трубы 17. Перед подсоединением труб 17 и 18 корпус 1 устанавливается на конец трубы 18с помощью приспособлений, эыпШненных в виде воронок; коаксиально установленных на

входе в полость 5, которые обеспечивают проход трубы 18 между уплотнительными элементами 7 и 8, а затем удаляются, после этого устанавливаются нажимная втулка 11

5 и кольцо 15, к которым после подсоединения труб 17 и 18 доступ невозможен.

Устройство работает следующим образом.

Выхлопные газы, движущиеся с относи0 тельно высокой скоростью, входят в конфу- зорный участок 26 полости 25 , увеличивая в нем свою скорость, затем в цилиндрический участок 27. За торцом 23 выступа 22 образуется разрежение вследствие эжекционного

5 аффекта и обусяошгенного падением давления в потоке газа при увеличении его скорости. По каналам 29-32 происходит отсос газовой среды из полостей 4 и 5 Проникновение выхлопных газов во внешнюю относи0 тельно трубы 17 часть полости 4 препятствует уплотнительный элемент 16, сжатый с некоторой степенью при креплении корпуса к планкам 21 я а трубе 17. Проникновению выхлопных газов в полость 5

5 препятствует уплотнительный элемент 8, сжатый с некоторой степенью втулкой 11.

Проникновению наружного воздуха в полости 4,5 препятствуют уплотнительные элементы 6 и 7, сжатые с некоторой сте0 пенью нажимным / втулками 9 и 10 Резьбовые элементы 12-14 крепления втулок 9-11 к корпусу 1 Затягиваются окончательно при монтаже, затем стопорятся не показанными на чертежах элементами и при эксплуата5 ции не обслуживаются. Допускается негерметичность уплотнительных элементов 6,7,8 и 16, при этом вследствие разрежения в полостях 4,5 некоторое незначительное ко- личестЁО выхлопных газов и наружного воз0 духа проникает в кольцевые полости 4,5, но в течение всего срока эксплуатации сальника количество проникающих в эти полости газов в единицу времени намного меньше производительности малогабаритных эжек5 торов; образованных выступами 22 и дугами 24. Диаметры каналов 29-32 выполнены достаточно большими, чтобы исключить их случайное закупоривание. Таким рбразом обеспе ивается эксплуатация сальника ком0 пенсатора без его обслуживания при надежном предотвращении проникновения выхлопных газов наружу. При попадании атмосферной влаги в выхлопной трубопровод судовой энергетической установки она сте5 кает по стенке трубы 17 и через уплотнительный элемент 8 может проникнуть в незначительном количестве в полость 5, при некоторой негерметичности уплотнительных элементов. Заполняя полость 5, вода по

каналу 29 вытекает на торец 23 выступа 22

и стекает в нижние вертикальные трубы 12, пока не попадает во влагосборник на горизонтальном участке выхлопного трубопровода. Так как торец 23 расположен ниже канала 30, то исключается попадание воды в полость 4, а из нее в помещения судна.

Компенсация изменений осевого положения труб 17 и 18 обеспечивается перемещением конца трубы 18 в полости 5. Формула изобретения Сальниковый компенсатор для трубопроводов, транспортирующих газовые среды, состоящий из двух патрубков, в торце одного из которых выполнены .кольцевая выточка с размещенной в ней кольцевой частью второго патрубка и уплотнением,

0

5

дренажной полости с отводящим каналом, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости изготовления и эксплуатации путем использования в качестве дренажной полости кольцевой выточки, на внутренней поверхности патрубка с выточкой выполнен по крайней мере один выступ, охватываемый дугообразной перемычкой, образующей со стенкой патрубка канал для прохода среды с участками уменьшающейся постоянной и увеличивающейся площадями сечения, при этом тыльная по отношению к направлению движения среды сторона Ёыступа расположена в пределах участка постоянной площади сечения и на нее выведен отводящий канал.

Использование: газовыхлопные магистрали энергетических установок транспортных средств, защита От проникновения выхлопных газов из мест подвижного соединения магистралей во внутренние отсеки средств. Сущность изобретений: компенсатор состоит из корпуса 1 с фланцами 2, уплотняемыми элементами 6,7,8 и 16. Полости 4 и 5 соединены каналами 29,31 и 32 с эжек- ционным устройством в виде выполненного на внутренней поверхности корпуса 1 выступа 22, охватываемого дугообразной перемычкой 24. Между выступом 22 и перемычкой 24 образованы полости переменного сечения, создающие эжекционный эффект на тыльном срезе 23 выступа 22, куда введен канал 29. 2 ил. 1ШШ3 ОТтЧ, а to С/0 :Ј Фиг.1

Јид А

&

.2