Гибкий соединительный элемент с теплоизоляцией - RU2069286C1

Чертежи

Описание

Изобретение касается гибкого, герметичного соединения трубопроводов.

Такие гибкие соединительные элементы устанавливаются, как правило, в трубопроводах в качестве промежуточных элементов, чтобы воспринимать перемещения и колебания и отводить от дальнейшего трубопровода на соседние конструктивные элементы. В частности, эти элементы используются в трубопроводах, по которым подаются горячие газы. При этом возникают обусловленные изменения температуры изменения длины так, что эти соединительные элементы должны иметь высокую гибкость и большую свободу в отношении радиальных, угловых и осевых перемещений.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство по заявке Великобритании N 2052665. Устройство представляет собой подвижное соединение труб с помощью сильфона в форме волны. Внутри сильфона предусмотрен гофрированный изоляционный рукав, концы которого вместе с сильфоном расположены на соединительных деталях. Изоляционный рукав состоит из расположенного между слоями из текстильного материала слоя из изоляционного материала.

При этом в качестве недостатка можно рассматривать то, что изоляционный материал в зоне закрепления на концах изоляции в результате закрепления с сильфоном сильно уплотнен и большое количество тепла передается к сильфону. По соображениям деформирования гофрированная изоляция не может быть выполнена очень толстой, даже если это было бы необходимо.

Изготовление гофрированной изоляции является дорогостоящим и требует больших затрат. Закрепленная с обеих сторон гофрированная изоляция увеличивает жесткость компенсатора (повышенные усилия перемешивания). Стопроцентное герметичное присоединение сильфонов к соединительным деталям в сочетании с расположенной между ними изоляцией проблематично. Гофрированная изоляция имеет ограниченный срок службы, так как она перемещается вместе с сильфоном.

Технический результат от использования устройства увеличение срока службы теплоизоляции при хорошей жаропрочности.

Достигается это тем, что в качестве изоляции предусмотрена простирающая внутрь обеих соединительных деталей, заполненная теплоизоляционным материалом, выполненная в виде трубной системы "труба в трубе" изоляционная кассета, что между изоляционной кассетой и соединительными деталями соответственно предусмотрено уплотнение, и что уплотнение является плавающим и прилегает с внутренней стороны к соединительной детали.

При решении в соответствии с изобретением изоляция не связана с перемещением сильфона. Таким образом, неподвижная изоляционная кассета и, тем самым, изоляционный материал не деформируется и получается как бы неограниченный срок службы изоляции и сохраняются определенные изоляционные свойства. Кроме того, изоляционная кассета и слой теплоизоляционного материала могут быть выполнены почти любой толщины, так что в зависимости от требований достигается желательная теплоизоляция. Предусмотренные уплотнение изоляционной кассеты относительно соединительных деталей надежно, чтобы в промежуточном пространстве между сильфоном и изоляционной кассетой не протекал поток газа, чтобы уменьшить термическую нагрузку сильфона. Кроме того, изоляционная кассета в соответствии с изобретением может быть дополнительно вмонтирована в гибкий соединительный элемент.

Изоляционная кассета может быть выполнена цельной или из нескольких деталей. При этом, в частности, интересным является то, что благодаря составимости на перекрытии по периметру и на стыках с помощью самоклеющейся уплотнительной ленты из керамического волокна кассеты дополнительно могут устанавливаться также изнутри в гибкие соединительные элементы. При этом достигается большая прочность благодаря тому, что оболочка изоляционной кассеты состоит из аустенитного материала, в частности, особенно пригодной оказалась комбинация материала 1.4541 в качестве оболочки кассеты и расположенного внутри изоляционного материала в форме минерального (керамического) волокна, а также смешанного слоя глиноземно-силикатных волокон, который используется фирмой "SEPR" (Societe Europeenne de Produits Refractaires), Франция под названием "Керлане 45".

Ниже изобретение поясняется более подробно с помощью чертежа, на котором представлен пример выполнения изобретения.

На фиг. 1 показан разрез соединительного элемента трубопровода; на фиг. 2 радиальный разрез соединительного элемента трубопровода.

Фиг. 1 показывает в разрезе конструкцию варианта выполнения в соответствии с изобретением. Соединительный элемент трубопровода состоит из двух соединительных деталей 1, 2, сильфона 3, из никелевого сплава, например, NiCr 22 Мо 9 Nb (материал N 2.4856) или аналогично, из закрепленной с помощью соединительного кольца 4 на соединительной детали 1 защитной трубы 5 и изоляционной кассеты 6 с уплотнением 7. К тому же защитная труба 5 имеет упорное кольцо 8. Изоляционная кассета 6 состоит из расположенного внутри изоляционного материала 9 и оболочки 10 кассеты. С помощью пленки 11 уплотнение 7 соединено с оболочкой 10 кассеты.

В этом примере выполнения соединительные детали 1, 2, соответственно, привариваются к трубопроводу, а сильфон 3 представляет собой гибкое, герметичное соединение между обеими соединительными деталями 1, 2. Благодаря применению изоляционной кассеты в сочетании с уплотнением 7, выполненным предпочтительно в виде шнура из керамического волокна, реализуется эффективная теплоизоляция. Благодаря использованию защитной трубы 5 между сильфоном 3 и изоляционной кассетой 6 образуется промежуточное пространство, через которое не протекает газовый поток, вследствие чего достигается дальнейшее уменьшение термической нагрузки при транспортировке горячих сред. Оказалось, что минеральное волокно, например, смешанный слой из глиноземно-силикатных волокон (Керлане 45) с плотностью 128 кг/м³ обладает замечательными изоляционными свойствами. В качестве оболочки кассеты пригодными оказался аустенитный материал 1.4541. Чтобы обеспечить хорошую изоляцию, предпочтительно изоляционные кассеты 6 далеко вдвигать в обе соединительные детали. К тому же это обеспечивает большой участок для сильфона 3, при этом сильфон 3 не выступает за пределы уплотнения 7, более того, уплотнение 7 всегда прилегает с внутренней стороны к соединительной детали 2. Чтобы при таком удлинении в осевом направлении уплотнение 7 не сползало с защитной трубы 5, последняя имеет упорное кольцо 8. Уплотнение 7 примерно на расстоянии 100 мм по периметру кольца закреплено с помощью пленочных полос толщиной примерно 0,1 мм и шириной около 10 мм из материала 1.4541 или аналогичного материала закреплено на торцах или оконечных ступенях изоляционной кассеты 6.

На фиг. 2 для пояснения представлен радиальный разрез соединительного элемента трубопровода. Снаружи можно видеть соединительную деталь 2. Далее следует полое пространство, которое обеспечивает перемещение как раз относительно угловой нагрузки обеих соединительных деталей 1, 2 относительно друг друга. Далее непосредственно следует выполненная цельной изоляционная кассета 6, а внутри защитная труба 5.

Реферат

Использование: для гибкого, герметичного соединения трубопроводов. Сущность изобретения: внутри устройства расположена изоляционная кассета 6, заполненная температуростойким высокоизоляционным материалом 9 и выполненная в виде трубной системы "труба в трубе". 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула