Устройство для защиты трубопровода от замерзания Советский патент 1992 года по МПК E03B7/10 

Изобретение относится к горнодобывающим, перерабатывающим, строительным и прочим отраслям и предназначено для предотвращения разрыва трубопровода из- за замерзания в нем воды.

Известны устройства 1, 2, открывающие сливной канал при возникновении угрозы замерзания воды. Недостатками этих устройств являются необходимость перенастройки их при изменении диапазона колебаний температуры окружающей среды и большие утечки воды при повторном пуске.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является устройство 3 (прототип), представляющее собой размещенный в трубопроводе корпус с отверстиями и упорами, поршень и сливной патрубок, причем устройство снабжено

упругими элементами, размещенными в корпусе между упорами и поршнем, корпус выполнен с изолированными друг от друга полостями, в одной из которых размещен сливной патрубок, закрепленный верхним концом в отверстии на верхней части поршня, а нижним концом - в сообщенном с полостью отверстии корпуса, другая полость поршня выполнена открытой с торца и сообщена посредством дополнительного отверстия, образованного в верхней части поршня, с трубопроводом, причем на боковой поверхности поршня и открытого торца выполнены сообщающаяся между собой проточка и кольцевая канавка, а в передней части корпуса на боковой его поверхности ближе к трубопроводу - прорези.

vj VI

СО

о

00 СП

Целью изобретения является повышение надежности при одновременном повышении эффективности работы трубопровода малого диаметра.

Указанная цель достигается тем, что ус- трбйство, содержащее установленный вдоль оси трубопровода поршень с горизонтальными и радиальными отверстиями, упоры и размещенный между поршнем и одним из упоров упругий элемент, дополнительно снабжено втулкой, патрубками и штифтами, закрепленными на трубопроводе и размещенными в прорезях, образованных во втулке и поршне, который выполнен с центральным отверстием с установленной в нем с возможностью перемещения втулкой, при этом горизонтальное отверстие поршня расположено в его верхней части, все отверстия поршня сообщены между собой, а упоры выполнены в виде пластин с центральными отверстиями, в которых свободно установлены одни концы патрубков, другие концы которых закреплены в центральном отверстии поршня, причем первая по ходу движения воды пластина имеет в верхней части продольное отверстие для воды.

На фиг. 1 схематично изображено устройство в закрытом состоянии, при нормальной работе трубопровода; на фиг, 2-6 - устройство на разных стадиях его работы, продольный разрез.

Устройство состоит из расположенных внутри трубопровода 1 поршня 2 с центральным отверстием 3 и прорезями 4, пластин 5 и 6 с центральными отверстиями. Внутри поршня установлена подвижная зтулкэ 7 с прорезями (совпадают с прорезями 4 в поршне, однако короче их).

Вставленные в прорези 4 втулки 7 и поршня 2 штифты 8 концами прикреплены к стенке трубопровода 1, Со стороны торцов к поршню 2 прикреплены патрубки 9, другими концами вставлены в центральные отверстия пластин 5 и б. В верхней части поршня 2 и пластины 6 выполнены отверстия 10, 11, между поршнем и пластиной 5 расположен упругий элемент 12. В поршне 2 истенке трубопровода 1 радиально выполнены отверстия 13 и 14, причем размер вдоль оси трубопровода 1 отверстий 14 в трубопроводе больше, чем радиальных отверстий 13 в поршне.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном положении поршень 2 с прикрепленными к нему патрубками 9 находится в среднем положении, полость А между поршнем 2, жесткой пластиной 6, патрубком 9 и стенкой трубопровода 1 заполнена водой, через отверстия 10, 11 и 13 происходит циркуляция воды в полости А. Радиальные отверстия 14 и 13 в стенке трубопровода и поршне 2 не совпадают, подвижная втулка 7 находится в крайнем левом положении (фиг, 2). В начале процесса замерзания воды в первую очередь пере- крываются льдом отверстия 10 и 11, находящиеся в непосредственной близости

от стенки трубопровода 1. При этом полость герметизируется, дальнейшее замерзание воды в ней приводит к увеличению ее объема, вследствие чего поршень 2 перемещается вправо, сжимая упругий элемент 12.

Отверстия 13 и 14 совмещаются, происходит сброс воды из трубопровода 1, через отверстия в верхней части в трубопровод поступает воздух, что способствует быстрейшему опорожнению трубопровода. По.-

движная втулка 7, двигаясь вместе с поршнем 2 вправо, занимает крайнее правое относительно штифта 8 положение и останавливается, поскольку прорези во втулке короче прорезей в поршне 2 (фиг. 3).

При дальнейшем движении поршня 2 втулка 7, оставаясь на месте, перекрывает отверстие 13 (фиг. 4), Вследствие этого при повторном пуске вода из трубопровода не выливается.

По мере движения через патрубки 9 и поршень 2 вода растапливает лед в полости А, под действием упругого элемента 12 поршень 2 начинает перемещаться влево. При этом подвижная втулка 7, двигаясь вместе с

поршнем 2, оставляя отверстие 13 закрытым, занимает крайнее левое относительно штифта 8 положение (фиг. 5).

При движении дальше влево поршня 2 втулка 7 остается на месте и отверстие 13

открывается (фиг. 6), а несовпадение отверстий 13 и 14 препятствует сливу воды из трубопровода. В дальнейшем при возникновении угрозы замерзания трубы операции повторяются.

Формула изобретения

Устройство для защиты трубопровода от замерзания, содержащее установленный

вдоль оси трубопровода поршень с горизонтальным и радиальным отверстиями, упоры и размещенный между одним из упоров и поршнем упругий элемент, отличаю щее- с я тем, что, с целью повышения надежности при одновременном повышении эффективности в работе трубопровода малого диаметра, оно снабжено втулкой, патрубками и штифтами, закрепленными на трубопроводе и размещенными в прорезях, образованных во втулке и поршне, который

5 17739856

выполнен с центральным отверстием с уста-торых свободно установлены одни концы

новленной в нем с возможностью переме-патрубков, другие концы которых закреплещения втулкой, при этом горизонтальноены в центральном отверстии поршня, приртверстие поршня расположено в его верх-чем первая по ходу движения воды пластина

ней части, все отверстия поршня сообщены5 имеет в верхней части продольное отвермежду собой, а упоры выполнены в видестие для воды, пластин с центральными отверстиями, в ко

Использование: в горнодобывающей, перерабатывающей, строительной промышленности. Сущность изобретения: вдоль оси трубопровода установлен поршень с горизонтальным и радиальным отверстиями. Между одним из упоров и поршнем установлен упругий элемент. Штифты закреплены на трубопроводе и размещены в прорезях, образованных во втулке и поршне, к-рый выполнен с центральным отверстием В отверстии с возможностью перемещения установлена втулка Горизонтальное отверстие поршня расположено в верхней части, Все отверстия поршня сообщены между собой. Упоры выполнены в виде пластин с центральными отверстиями, в к-рых свободно установлены одни концы патрубков, другие концы к-рых закреплены в центральном отверстии поршня. Первая по ходу движения воды пластина имеет в верхней части продольное отверстие для воды. 6 ил. ч Ј

10

УхУиГлд

УиГЛи.

шгяхя

/ /

Фиг. 3

/4

/

тТг

s s s s;

т

VA

/4

L I .

I

ФИГ. 2

I

Фиг . 5 l

«

ttft it t ,

/4,

,

Ј-4 4-Л/.