Соединительное звено для трубопроводов Советский патент 1977 года по МПК F16L39/04 

1

Изобретение от юсится к криогенной технике и предназначено для разъемного соединения отдельных секций криогенного трубопровода или ему подобных устройств в случае, если необходимо нронзводить монтаж н демонтаж промежуточных секций без продольиых перемещений смежных.

По авт. св. JXfo 305310 известно устройство, состоящее из двух цилиндров, переходных элементов, соедиияюи1,их по концам каждый из цилиндров соответственно с внутренней трубой, по которой течет криогенная жидкость, и с наружной трубой (кожухом) сдвижного двухстенного стакана, охватывающего цилиндры, и трех уплотнительных узлов, один из которых расположен в месте стыка внутренних гпуб, а два других - по торцам стакана.

Однако наличие зазора между цилиндрами и охватывающим их стаканом (зазор необходим для обеспечения сборки устройства) приводит к увеличению теилопритока через устройство к жидкости, протекающей ио трубопроводу. Вследствие неплотностей в месте стыка внутренних труб образующийся при испарении жидкости, иросачивается через уплотнение и попадает затем в уиомяНуТый зааор. Так как и трубопроводе постоянно проиС.{одит в той или иной мере пульсация давЛеЧМя, То непрерывно пульсирует по зазору it газ; в случае понижения давления в трубопроводе газ или часть его уходит опять в трубопровод, стремясь уравновесить давления в трубопроводе. В случае иовыщеиия давлеиия в трубоироводе происходит обратный процесс. В результате такой циркуляции газа теплоприток к криогеииой жидкости увеличивается. Теплоприток становится еи;е большим, если в зазор попадает сама жидкость. Это особенно огцутимо, когда звено расположено вертикально. Кроме того, в зазоре имеет место и естественная конвекция, которая также увеличивает теплоирпток. Донолннтельный тенлоприток приводит к еще больщему испарению жидкости и ее потерям, а также увеличивает в

итоге гидравлическое сопротивление в трубопроводе, так как объем паровой фазы в потоке увеличивается.

Целью изобретения является уменьшение теплопритока к криогенной жидкости через звено.

Для этого соединительное звено дополняетСй тонкостенной гильзой, расположенной внутри стакана и охватывающей цилиндры, причем коэффициент линейного расширения материала гильзы больще, чем у материала цилиндров. Кроме того, материал гильзы обладает сравнительно больщим термическим со противлениеМ; В частном случае гЦльза может быть 1зь1nOviHena в виде намотки, например, из капроновой или фторопластовой пленки.

На чертеже изображено соединительное звено, разрез.

Соединительное звено криогенных трубопроводов состоит 113 иилиндров 1 и 2, играюн:,их роль тенловых мостов, двух иереходиых колец 3 и 4, с iioMOHibio которых ии-пшдры соединяются с внутрениими трубами 5 п 6, флаица 7 и иереходиой втулки 8, с номощыо которых цилиндры соединяются с иаружнымн трубами (кожухами) 9 и 10, тонкостенной гильзы 11, охватываюгцей цилиндры, выполненной в виде илотной намотки из капроновой пленки, стакана с двойными стенками 12 и 13, образующими совместно с флаидем 14 и кольцом 15 полость 16. При прохожде1 ии среды но трубопроводу в полости образуется вакуум, который в сочетании с пленкой 17, покрывающей несколькими слоями стеику 12, образ ет экранно-вакуумную изоляцию, умеиьшающую теплообмен в радиальном наиравлении. Подсоединив полость к вакуумной снстеме и откачав ее (нолость), можно увеличить теплоизолирующие свойства соединительиого звена. Уплотнение стыка соединяемых секций производится за счет фторопластовой втулки 18, свободно сидящей на концах колец 3 и 4 и предохраняемой от продольного смещения при монтаже или в процессе работы разъемным кольцом 19. При этом длина поверхности кольца 4, иа которой сидит втулка 18, должна быть не менее высоты втулки. Кроме того, стык соединяемых секций уплотняется кольцевыми паронитовымп прокладками 20 п 21. Обжатие первой из них производится при затяжке флаицев 7 и 14 с помощью болтов 22 и гаек 23, обжатие второй - с помощью флапца 24, предварительно навинченного на втулку 8, и упорных болтов 25.

При прохождении среды по трубопроводу

гильза 11 охлаждается и, сжимаясь, еще плотнее охватывает цилиндры 1 и 2 (вследствие больщего коэффициента линейного сжатия материала гильзы по сравнению с материалом

цилиндров). В результате такого охватывання зазор между гильзой и цилиндрами устраияется, и газ или жидкость, просочивщиеся через иеп;1отпости в месте )аспо;к)жеипя втулки 18, уже ие будут иметь возможности проникать к «теплым элеме1ггам соединительного звена, нли, во всяком случае, процесс проникновения в зазор газа или жидкости будет происходить в гораздо меньшей степенп. Для демонтажа промежуточной секции трубопровода достаточно ослабнть болты 25, свинтить флаиец 24 с втулки 8 п сдвппуть его в сторону, после чего, отвинтив гайки 23, сдвинуть в сторону стакан до положения, при котором обнаруживается гпльза 11. Разрушпв

последнюю, вынуть кольцо 19 п, сдвипув уплотнительную втулку 18 до положения, ири котором секция получает возможиость поперечиого перемеи1,еиия, изъять эту секцию из трубопровода.

Предлагаемое звено иозволяет сократить потери криогенной жидкости, а также уменьИ1пть затраты энергии и времепп па пе)екачку криогенной жидкости, так как гпдравлическое сонротивлеиие уменьшается.

Ф о р м у ;i а изобретения

Соедии1ггельное звено для трубоироводов по авт. св. oNb 305310, отличающееся тем,

что, с целью coKpantenim теплопрптока через пего, между стаканом п элементамп соединяемых концов секипй расположена тоикостеппая гильза, выполыеииая из мало1еплопроводного материала с коэффициеитом лииейпого

расшпреиия б6льп им, чем у материала охваченных гильзой элементов.

i5

10