Компенсационное уплотнение для трубопроводов

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 191 Ш) 36124 5 У 16 д 15/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ П(НТ СССР Е 1 ИБЗМИЫМ 3 ;.;- Е Е Б "ОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВ(54) КОМПКНС ТРУВОПРОВОДО Ф 2производственриятие "1 ЭВЭнер е относится к труб ке и позволяет по(57) Изобретени проводной техни высить надежнос пенсационное уп наружного патру и внутреннего п трубы 4, Патруб 1 ения. КомсоСтоит из ней трубы верхней скопически ь уплототнениеканиж тельство СССР Ь 5 1/00, 1984 трубка к 3 тел ОПИСАН1536124 входит в патрубок 1 с зазором, образующим кольцевую камеру 5 в видещелевого зазора, сообщающуюся снизус источником металла-уплотнителя, асверху - 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 участкекольцевой камеры 5 имеет охлаждающееустройство 8, патрубок 3 на этомже участке с внутренней стороныснабжен 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 повыше О ние надежности за счет повышения противодавления рабочей среде и обеспечения компенсации температурных изменений длины вертикальныхучастков, 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 внутреннегопатрубка 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.Иежду патрубками 1 и 3 по высоте кольцевой камеры 5 установлены уп лотнительные элементы 6, зафиксированные в углублениях 7 на наружной поверхности патрубка 3, Патрубок 1 на участке кольцевой камеры 5 с внутренней стороны имеет охлаждаю щее устройство 8, помещенное в кожухе 9 с теплоизоляцией 10 со стороны гела патрубка 1. цевой выступ в сторону патрубка 3с выполненной в нем кольцевой камерой 14, заполненной металлом-уплотнителем, Тонкостенный кольцевой выступ 16, выполненный на нижнем концеверхнего патрубка 3, делит камеру14 на две сообщающиеся кольцевыекамеры 17 и 18, из которых камера 17является продолжением кольцевой камеры 5, а камера 18 сообщается свнутренней полостью паропровода, Камера 14 снабжена подогревателем 19,Устройство оснащено термопарами 20для контроля за его работой. 1 з.п.ф"лы, 1 ил,Патрубок 3 на этом же участке свнутренней стороны снабжен теплоизолирующей прокладкой 11, размещенноймежду внутренней поверхностью патрубка 3 и защитной рубашкой 12,закрепленной с внутренней стороны патрубка 3 с зазором к его стенке.В нижней части наружный патрубок1 нижней трубы 2 имеет кольцевой выступ 13 в сторону патрубка 3 с выполненной в нем кольцевой С -образной.камерой 14, заполненной металломуплотнителем 15, Тонкостенный кольцевой выступ 16, выполненный на нижнем конце верхнего патрубка 3, делиткамеру 14 на две сообщающиеся кольцевые камеры 17 и 18, из которых камеры 17 является продолжением кольцевой камеры 5, а камера 18 сообщаетсяс внутренней полостью паропровода.Сообщающиеся камеры 17 и 18 образуютгидрозатвор. Камера 14 снабжена подогревателем 19.В качестве металла-уплотнителяцелесообразно использовать сплавы,температура плавления которых примерно равна рабочей температуре транспортируемого пара, например сплавыалюминия, цинковые антифрикционныеили другие специально подобранные,Требуемый рабочий температурный режимметалла-уплотнители обеспечиваетсясоответствующей работой охладителя8 и подогревателя 9,Для обеспечения работоспособностиустройства верхний и нижний вертикальные участки подключенных паропроводовдолжныбыть оснащены приспособления24 6 30 40 5 15361ми, воспринимающими осевые усилия отдавления. Иогут быть применены пружинные, скользящие или неподвижныеопоры, при этом две последние должныбыть установлены в крайних верхнейи 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 15металла-уплотнителя в камере 14,не превышающем уровня 1-образнойстенки камеры 14.Для контроля за температурнымрежимом работы устройства установлены термопары 20В период подготовки компенсационного устройства к работе подогревателем 19 нагревают металл-уплотнитель в камере 14 до расплавления и в дальнейшем поддерживаютего в расплавленном состоянии подогревателем 19 пока температуратранспортируемого пара не достигнет рабочих параметров, после чегоподогреватель 19 отключают.Компенсатор работает следующимобразом.При поступлении в трубопроводпара происходит сближение патрубков 3 и 1 в связи с температурнымувеличением длины паропроводов.Погружение кольцевого выступа 16 врасплавленный металл-уплотнительобеспечивает создание надежногогидрозатвора между паром и атмосферой. При этом происходит уменьшение объема полости камеры 14.Со стороны внутренней полоститрубопровода на металл-уплотнительдействует давление пара и он перемещается из камеры 13 в камеру 17и оттуда в камеру 5, где под действием охладителя 3 кристаллизуется,значительно увеличивая гидростатическое противодавление гидрозатвора.50Кристаллизация уплотняющего металла препятствует утечке его изкольцевой камеры 5 в атмосферу.Улучшение условий кристаллизацииспособствуег теплоизолирующая прокладка 11.При снижений температуры парапроисходит температурное сокращение длины трубопроводов и соответсгвенное перемещение патрубков 1 и 3Кольцевой выступ 16 поднимается,объем камеры 14 увеличивается, уро-вень металла-уплотнителя снижается.При отключении паропровода допускается выход кольцевого выступа 16 изметалла-уплотнителя. При эгом давление пара в паропроводе должно бытьсведено до минимального. При угловыхсмещениях патрубков принцип работыкомпенсационного уплотнения тот же,но без вертикальных взаимных смещений патрубков 1 и 3. Формула изобретения 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,Редактор О, Спесивых Заказ 96 Тираж 560 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, 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 теплоизолйрующая прокладка,