Устройство для отключения аварийных труб

О Л М С А Ч И :; 0 Ц 52337 Союэ Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 26,11.73 (21) 197291724-6 единением заявкис пр осударствеиныи комитет овета Министров СССР во делам изобретений(23) Приорите Опубликовано 6. Бюллетень1 крытий Дата оп бликования описания 24.06.7(72) Авторы изобретен батыр Н. А. Георгиевский и Д. 1) Заявитель ТРОЙСТВОЯ АВАРИЙНЫХ ТР(54)ЛЯ ОТКЛЮЧЕ Изобретение относится к устройствам для отключения аварийных труб кожухотрубных теплообменников.Известны устройства для отключения аварийных труб снабженного коллекторными камерами кожухотрубного теплообменника с давлением в трубах, большим, чем в межтрубном пространстве, содержащие на входных и выходных торцах каждой трубы заглушки, укрепленные в лапках втулки,Цель изобретения - расширение пределов срабатывания устройства и обеспечение надежной фиксации заглушек.Эта цель достигается тем, что заглушки снабжены хвостовиками с профилированной поверхностью и уплотнительной фаской на торце, обращенном к трубе, и расположены в углублениях трубной доски с коническими уплотнительными седлами с образованием кольцевых дросселирующих щелей, а втулки соединены с установленными в коллекторных камерах параллельно трубным доскам подвижными плитами и контактируют с профилированной поверхностью хвостовика через ролики, закрепленные в лапках втулок,На фиг. 1 показано предлагаемое устройство в коллекторной камеретеплообменного аппарата; на фиг. 2 - сечение по А - А на фиг.1; на фиг. 3 - сечение по Б - Б на фиг, 2; на фиг. 4 - сечение по В - В на фиг. 2; на фиг. 25 - сечение по Г - Г на фиг, 4; на фиг. 6 - заглушка, нижнее положение; на фиг, 7 - то же, эксплуатационное положение при отключении аварийной трубы; на фиг. 8 - заглушки, перемещенные в верхнее положени (левая - из нормального эксплуатационного положения; правая - из сработавшего),Устройство содержит подвижную плиту 1,соединенную с внешним приводом, обеспечп вающим ее продольное перемещение и фикс,.- цию в заданных положениях (уровнях), установленную параллельно трубной доске:в камере 3 теплообменника 4; шток 5, проходящий через крышку 6 камеры 3 и уплотнен 1 о ный сальником 7 (при необходимости по условиям параметров или токсичности уплотнив мой среды, может быть применено спльфопно.или другое уплотнение штока); направляющп,: шпонки 8, укрепленные на стенке камеры 20 (или выполненные с ней заодно) для углово,.фиксации подвижной плиты 1; втулки 9 (пружинные зажимы) с продольными пазами 1. для образования пружинных лапок 11 с продольными прорезями (на чертеже не указаны) 25 и поперечными прорезями 12 под диск оси роликов 13; заглушки 14 с хвостовпком 15, снабженным пружинным кольцом 16 с з- крепляющей упорной шайбой 17 и имеющим две фасонные проточки 18, в которые при ра,- 30 ных положениях заглушки относительно по, 512337вижной плиты входят ролики пружинного зажима.Втулки 9 (пружинные зажимы) укреплены в подвижной плите 1, соосно трубам 19, укрепленным в трубной доске 2.Крепление втулок 9 в плите 1 выполнено на резьбе, затяжкой под бурт, с фиксацией от самоотвинчивания путем вдавливания металла плиты в предусмотренную для этой цели прорезь 20 на торце втулки 9 кернением, Могут быть применены и другие виды крепления, например развальцовка с предварительным отпуском верхней части гильзы, пайка и т. д.В промежутках между отверстиями под втулки 9 подвижная плита 1 перфорирована сквозными отверстиями 21, предназначенными для пропуска среды к трубам из верхней части камеры, куда она подается через патрубок 22 (то же для выходной камеры, но в обратном направлении).Уплотнительной части заглушки придана коническая (сферическая) форма, Для повьнения плотности уплотнительная часть мо ет быть плакирована мягким металлом или другим материалом, выбранным с учетом параметров и свойств протекающей среды. Вход в каждую трубу выполнен в виде цилиндрической расточки, оканчивающейся коническим уплотнительным седлом 23 (фиг. 2) под заглушку.Диаметр расточки др (фиг. 2) выбран из расчета образования между ней и заглушкой кольцевой дросселирующей щели о (фиг. 2), а диаметр заглушки из расчета контакта ее с седлом за пределами наружного диаметра тру бы.При небольшой перемычке между образующими труб возможна организация седла с использованием толщины трубы путем механической обработки сварного шва совместно с небольшим участком трубной доски; лучшими в данном случае являются варианты присоединения труб к трубпой доске без выхода конца трубы на наружную поверхность трубной доски (сварка в ус или в заточку на внутренней поверхности трубной доски), при которых диаметр отверстия в трубной доске ранен (или меньше) внутреннему диаметру присоединенной трубы. В последнем случае отсечение трубы выполняется автоматически, так как течь в заделке оказывается отсеченной от камеры, при любом месте контакта заглушки с трубной доской, а конструктивный размер для выполнения перемычки между расточками кольцевой дросселирующей щели о (фиг. 2) и седла в трубной доске увеличивается.Подвижная плита с помощью привода может занимать относительно трубной доски три фиксированных положения (уровня): нормальное, или эксплуатационное, показанное на фиг. 2 и 7; нижнее, показанное на фиг. 6; верхнее, показанное на фиг, 8.10 15 20 заглушки 14 по отношению к седлам 23 и подвижным плитам 1 находятся в нормальном положении (фиг. 2), при котором обеспечивается проток циркулирующей среды через дросселирующую щель б. Протекающая среда за счет дросселирования на щели б создает на заглушках перепад давления и соответственно усилия, направленные на входе среды в трубы и на выходе среды от труб. В обоих случаях при максимальных эксплуатационных расходах этих усилий далеко не достаточно для разведения лапок пружинных зажимов и продольного перемещения заглушек (предварительно может быть рекомендован че 1 ырехкратный запас по усилию или соответственно двукратный по расходу среды с уточнением при проектировании по условиямработы кои уров).При большом прорыве давление в аварийной тр,бе резко падает, что приводит к тому, что в кее устремляется поток среды как со стороны входной, так и со стороны выходной камеры.При этом ввиду увеличенного перепада между трубным и межтрубным пространством (по сравнению с перепадом между входной и выходной камерами при нормальной эксплуатации) поток среды в аварийную трубу (в том числе и из выходной камеры) значительно превышает эксплуатационный, что приводит к появлению на заглушках усилий (для обоих концов аварийной трубы направленных к трубе), достаточных для разжима лапок пружинных зажимов и продвижения заглушек до контакта их с седлами в трубных досках, т. е. для срабатывания заглушек.В сработавшем положении заглушки прижимаются к седлам перепадом давления камера - межтрубная полость, кроме того, каждая заглушка упруго поджимается к седлу за счет контакта роликов пружинных зажимов с 25 30 35 40 45 50 55 б 0 б 5 4Заглушка по отношению к подвижной плите и к седлу 23 в трубнои доске может занимать 5 положений: нормальное, когда ролики 13 пружинного зажима находятся на наименьшем диаметре нижней проточки хвостовика, а подвижная плита 1 находится в эксплуатационном положении (фиг. 2); заглушка упруго прижата к седлу при нижнем положении подвижной плиты 1, ролики находятся на коническом участке нижней проточки хвостовика, чем и обеспечивается поджим (фиг. 6); сработавшее - заглушка упруго прижата к седлу контактом роликов с коническим участком верхней проточки при эксплуатационном положении подвижной плиты 1 (фиг, 7); заглушка поднята из нормального положения (левая заглушка на фиг. 8) и заглушка поднята из сработавшего положения (правая заглушка на фиг. 8) переводом подвижной плиты 1 в верхнее положение (фиг. 8).Работает устройство следующим образом.При нормальной эксплуатации подвижные плиты 1 в обеих камерах трубной полости зафиксированы в эксплуатационном положении;этих заглушек переходят из положения, приведенного на фиг. 7, в положение, приведенное на фиг. 6, и затем обратно.В случае ложного срабатывания всех заглушек входной камеры (например, вследствие гидроудара со стороны подводящего трубопровода) и недопустимости при этом временного прекращения циркуляции заглушки (включая и ранее сработавшие) могут быть принудительно подняты переводом плиты 1 в верхнее положение (фиг, 8).Преимуществом предложенного устройстваявляется исключение необходимости выведения теплообменника из работы, разуплотнения камер и проведения заглушения аварийных тоуб илп их замены при появлении каждой отдельной течи,Другим экономическим эффектом являетсявозможность снижения пл 11 ликвидации резер вирования теплообменных поверх Есстей, а также их излишнего дробления на отключаемые арматурой участки, что обеспечивает упрощение и удешевление системы, в которой теплообменники используются.25Формула изобретенияУстройство для отключения аварийных трубСЕЕабже 11 ПСГО ЕтЮЛЛСКТОртт; тттт Кя.тттПя.;111 КОжуотру оного теплообмспнттк с;,явлспт".с тт тт тру тЗХ ,1 Ь:"." .Е ; Г;,бгО,1 Етвпт ТряпСТье, содсржящее 11 я вход 11 ых и выхо:111 ых торцах каждой нз труб заглушки, укрепленные в лапках втулки, отличающееся тем, что, с целью расширения пределов срабатывания 35 устройства и обеспечения надежнон фиксациизаглушек, заглушки снабжены хвостовиками с проее 11 елированной поверхностью и уплотнительной фяской на торце, обращенном к трубе, и расположены в углублениях трубной дос Ееи с коническими уплот 1111 тельными седлами собразованием кольцевых дросселирующих щелей, я втулки соединены с установленными в коллекторных камерах параллельно трубным доскам подвижными плитами и контактируют 45 с профплированной поверхностью хвостовикат 1 СРЕЗ РОЛИКП, ЗаСРЕПЛЕННЫЕ В ЛЯПКЯХ ВТУЛОК.512337 иа Составитель Т, ЮдинаТехред А. Камышннкова Корректор Е. Рогайлнна Редактор В, Левятов Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1800/1 Изд.1349 Тираж 1134 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5