RU2285856C1 - Compensator - Google Patents

Abstract

FIELD: pipeline transport.

SUBSTANCE: compensator comprises flexible pipe provided with sealing flanges and set in the arresting bushings that form the radial compensating space together with the outer side of the flexible pipe. The arresting bushings are provided with flanges that press the sealing flanges of the flexible pipe to the flanges of pipelines to be connected. The length of the flexible pipe exceeds the total length of the outer arresting bushings by the value of the axial compensating space that is formed between the edges of the arresting bushings. The section of the flexible pipe, which is arranged in the zone of the axial compensating space and does not bear on the outer arresting bushings, is provided with reinforcing member.

EFFECT: improved compensating capability.

2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к трубопроводной технике, и может быть использовано в качестве компенсационного соединения трубопроводов различного назначения.The invention relates to mechanical engineering, in particular to pipeline technology, and can be used as a compensatory connection of pipelines for various purposes.

Известен трубопроводный компенсатор, защищенный патентом GB 838560, МПК F 16 L 51/02, дата публикации - 22.06.1960. Компенсатор-аналог содержит эластичную неметаллическую трубу с компенсирующей складкой и зажимаемыми в присоединительных фланцах уплотнительными отбортовками. Цилиндрические участки эластичной неметаллической трубы армированы наружными втулками и кольцами из пруткового материала.Known pipeline compensator, protected by patent GB 838560, IPC F 16 L 51/02, publication date - 06/22/1960. The analog compensator contains an elastic non-metallic pipe with a compensating fold and sealing flanges clamped in the connecting flanges. The cylindrical sections of an elastic non-metallic pipe are reinforced with outer bushings and rings of bar material.

Недостатком аналога является низкая компенсирующая способность устройства в поперечном направлении из-за отсутствия компенсационного зазора между эластичной неметаллической трубой и наружными армирующими элементами. Данное обстоятельство ограничивает использование устройства-аналога в диапазоне давлений транспортируемой по трубопроводу рабочей среды.The disadvantage of the analogue is the low compensating ability of the device in the transverse direction due to the lack of a compensation gap between the elastic non-metallic pipe and the external reinforcing elements. This circumstance limits the use of an analog device in the pressure range of the working medium transported through the pipeline.

Прототипом заявляемого устройства является компенсатор осевых деформаций трубопроводов, защищенный патентом RU 2083907, МПК⁶ F 16 L 51/02, дата публикации - 10.07.1997. Компенсатор-прототип включает эластичную неметаллическую трубу с уплотнительными отбортовками и наружные ограничительные втулки, установленные телескопически по отношению друг к другу. Наружные ограничительные втулки образуют с эластичной неметаллической трубой радиальные зазоры. На той части протяженности эластичной неметаллической трубы, которая размещена внутри наружной ограничительной втулки большего диаметра и имеет пространство для компенсационного расширения, в тело трубы включена армирующая пружина, определяющая волны деформации трубы. Каждая уплотнительная отбортовка эластичной неметаллической трубы зажата между присоединительным фланцем трубопровода и присоединительным фланцем наружной ограничительной втулки.The prototype of the claimed device is a compensator for axial strain of pipelines, protected by patent RU 2083907, IPC ⁶ F 16 L 51/02, publication date - 07/10/1997. The compensator prototype includes an elastic non-metallic pipe with sealing flanges and external restrictive bushings mounted telescopically in relation to each other. External restriction bushings form radial clearances with an elastic non-metallic pipe. On that part of the length of the elastic non-metallic pipe, which is located inside the outer restriction sleeve of a larger diameter and has a space for expansion expansion, a reinforcing spring is included in the pipe body, which determines the pipe deformation waves. Each sealing flange of an elastic non-metallic pipe is sandwiched between the connecting flange of the pipeline and the connecting flange of the outer limit sleeve.

Недостатком прототипа является то, что телескопическое расположение наружных ограничительных втулок снижает компенсирующую способность устройства в поперечном и угловом направлениях.The disadvantage of the prototype is that the telescopic arrangement of the outer restrictive bushings reduces the compensating ability of the device in the transverse and angular directions.

Заявленное изобретение позволяет повысить компенсирующую способность устройства в поперечном и угловом направлениях при сохранении его надежности и долговечности.The claimed invention allows to increase the compensating ability of the device in the transverse and angular directions while maintaining its reliability and durability.

Заявленный технический результат достигается в компенсаторе, включающем эластичную трубу с армирующим включением и уплотнительными отбортовками, а также ограничительные втулки. Ограничительные втулки установлены снаружи от эластичной трубы с радиальным зазором. Длина эластичной трубы превышает суммарную длину наружных ограничительных втулок, а армирующее включение размещено на части протяженности эластичной трубы, свободной от опоры на наружные ограничительные втулки.The claimed technical result is achieved in the compensator, including an elastic pipe with reinforcing inclusion and sealing flanges, as well as restrictive bushings. The restriction bushings are mounted outside the elastic pipe with a radial clearance. The length of the elastic pipe exceeds the total length of the external restriction bushings, and the reinforcing inclusion is placed on a portion of the length of the elastic pipe, free from support on the external restriction bushings.

Существо изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематически изображен заявленный компенсатор в ненагруженном состоянии, на фиг.2 - заявляемый компенсатор в нагруженном состоянии.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows the claimed compensator in an unloaded state, figure 2 - the inventive compensator in a loaded state.

Компенсатор содержит эластичную трубу 1 длиной L₁ с уплотнительными отбортовками 2 и 3. Снаружи от эластичной трубы 1 установлены ограничительные втулки 4 и 5 длиной L₂ и L₃ соответственно, образующие с наружной поверхностью эластичной трубы радиальный компенсационный зазор ΔR. Противолежащие торцевые кромки 6 и 7 ограничительных втулок 4 и 5 скруглены наружу по радиусу r. Ограничительные втулки 4 и 5 снабжены также присоединительными фланцами 8 и 9, прижимающими уплотнительные отбортовки 2 и 3 эластичной трубы 1 к присоединительным фланцам 10 и 11 соединяемых трубопроводов 12 и 13. Плотность фланцевых соединений обеспечивается крепежными деталями 14. Длина L₁ эластичной трубы 1 превышает суммарную длину (L₂+L₃) наружных ограничительных втулок 4 и 5 на величину осевого компенсационного зазора ΔL, образующегося между противолежащими кромками 6 и 7 ограничительных втулок 4 и 5. Расположенный в области осевого компенсационного зазора ΔL и свободный от опоры на наружные ограничительные втулки 4 и 5 участок эластичной трубы 1 ужесточен с помощью армирующего включения 15.The compensator comprises an elastic pipe 1 of length L ₁ with sealing flanges 2 and 3. Outside of the elastic pipe 1, restrictive bushings 4 and 5 of length L ₂ and L _{3 are} installed, respectively, forming a radial compensation clearance ΔR with the outer surface of the elastic pipe. Opposite end edges 6 and 7 of the restriction bushings 4 and 5 are rounded outward along a radius r. The restriction sleeves 4 and 5 are also equipped with connecting flanges 8 and 9, pressing the sealing flanges 2 and 3 of the elastic pipe 1 to the connecting flanges 10 and 11 of the connected pipelines 12 and 13. The density of the flange connections is provided by the fasteners 14. The length L _{1 of the} elastic pipe 1 exceeds the total the length (L ₂ + L ₃ ) of the outer limiting bushings 4 and 5 by the value of the axial compensation clearance ΔL formed between the opposite edges 6 and 7 of the limiting bushings 4 and 5. Located in the area of axial compensation the gap ΔL and free from support on the outer restriction bushings 4 and 5, the section of the elastic pipe 1 is tightened with a reinforcing inclusion 15.

Заявляемый компенсатор работает следующим образом.The inventive compensator operates as follows.

При установке компенсатора на соединяемые трубопроводы 12 и 13 неармированные участки эластичной трубы 1 за счет своей радиальной деформации в пределах радиального компенсационного зазора ΔR и осевой деформации в пределах осевого компенсационного зазора ΔL поглощают относительные осевые, поперечные и угловые смещения соединяемых трубопроводов, а также различные отклонения геометрических размеров и формы соединяемых трубопроводов от номинальных. Ограничительные втулки 4 и 5 выполняют при этом функции направляющих и защитных обечаек. В процессе работы компенсатора втулки сближаются без соприкосновения торцевых кромок 6 и 7. Размеры компенсационных зазоров ΔR и ΔL определяют максимально допустимые значения указанных отклонений и относительных смещений трубопроводов. Участок эластичной трубы 1, ужесточенный армирующим включением 15, сохраняет в процессе работы компенсатора практически первоначальную форму, не выпучивается в осевой компенсационный зазор ΔL и не подвергается дополнительному износу.When installing the compensator on the connected pipelines 12 and 13, unreinforced sections of the elastic pipe 1 due to their radial deformation within the radial compensation clearance ΔR and axial deformation within the axial compensation clearance ΔL absorb the relative axial, transverse and angular displacements of the connected pipelines, as well as various geometric deviations sizes and shapes of connected pipelines from nominal. The restrictive bushings 4 and 5 perform the functions of guides and protective shells. During operation of the compensator, the bushings come together without touching the end edges 6 and 7. The dimensions of the compensation gaps ΔR and ΔL determine the maximum allowable values of these deviations and relative displacements of the pipelines. The elastic pipe section 1, tightened by the reinforcing inclusion 15, retains almost the initial shape during operation of the compensator, does not bulge into the axial compensation clearance ΔL, and does not undergo additional wear.

Наличие радиального и осевого компенсационных зазоров ΔR и ΔL обеспечивает высокую продольную гибкость и хорошую поперечную эластичность заявляемого компенсатора. При этом армирование эластичной трубы 1 наружными ограничительными втулками 4 и 5 в совокупности с ужесточением свободного от опоры на втулки 4 и 5 участка эластичной трубы 1 арматурой 15 обеспечивает хорошую продольную, поперечную и угловую устойчивость компенсатора.The presence of radial and axial compensation clearances ΔR and ΔL provides high longitudinal flexibility and good lateral elasticity of the inventive compensator. In this case, the reinforcement of the elastic pipe 1 by the external limiting bushings 4 and 5, together with the tightening of the section of the elastic pipe 1 free from support on the bushings 4 and 5 by the fittings 15, provides good longitudinal, transverse and angular stability of the compensator.

Таким образом, конструктивные отличия заявляемого компенсатора позволяют эффективно поглощать значительные по величине относительные смещения соединяемых трубопроводов в любом направлении без ущерба для целостности устройства. Заявляемый компенсатор обладает большим ресурсом работы при сохранении высокой надежности функционирования.Thus, the structural differences of the inventive compensator can effectively absorb significant relative displacements of the connected pipelines in any direction without compromising the integrity of the device. The inventive compensator has a large resource while maintaining high reliability.

Claims (1)

Компенсатор, включающий эластичную трубу с армирующим включением и уплотнительными отбортовками, установленные снаружи от эластичной трубы с радиальным зазором ограничительные втулки, отличающийся тем, что длина эластичной трубы превышает суммарную длину наружных ограничительных втулок, при этом армирующее включение размещено на части протяженности эластичной трубы, свободной от опоры на наружные ограничительные втулки.Compensator, including an elastic pipe with reinforcing inclusion and sealing flanges, restrictive bushings installed outside the elastic pipe with a radial clearance, characterized in that the length of the elastic pipe exceeds the total length of the external restrictive bushings, while the reinforcing inclusion is placed on a part of the length of the elastic pipe free from reliance on external restriction bushings.

Images