SU985540A2 - Соединение трубопроводов - Google Patents

Description

Изобретение относится к узлам и деталям машин, а именно к герметичным соединениям трубопроводов, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения, преимущественно в изделиях, требующих повышенную надежность герметизации при эксплуатации в сложных условиях, например при воздействии вибрации, высокой и низкой температуры, в условиях высокого и переменного давления уплотняемой среды и переменной температуры, а также агрессивной уплотняв- ’ мой среды и др.

По основному авт. св. № 542062 известно соединение трубопроводов с фланцами на концах и расположенными между ними кольцевым уплотнительным элементом с полками, взаимодействующими с коническими внутренними поверхностями фланцев, при этом полки уплотнительного элемента выполнены составными из упругой и жесткой частей, причем упругая часть одной стороной контактирует с внутренней конической поверхностью фланцев, а другой - с жесткой частью уплотнительного элемента, причем последний выполнен со сквозными отверстиями, обеспечивающими возможность упругим частям полок работать с эффектом самоуплотнения за счет увеличения внутреннего давления рабочего компонента [ 1 ].

Недостатком известного устройства является то, что надежность герметизации соединения трубопроводов недостаточна, особенно в сложных условиях эксплуатации, характеризующихся воздействием вибраций, высокой, низкой и переменной температуры, высокого и переменного давления уплотняющей среды, а также при агрессивной уплотняемой среде.

Цель изобретения — повышение надежности герметизации в условиях высокого и переменного давления уплотняемой среды и переменных температур.

Поставленная цель достигается тем, что во фланцах выполнены вакуумные полости и сквозные отверстия, сообщающие вакуумные полости с упругими частями полок.

На фиг. 1 показано соединение трубопроводов, разрез; на фиг. 2 — уплотнительный элемент, разрез.

Соединение трубопроводов имеет уплотнительный элемент 1, полки которого выполнены составными из упругой 2 и жесткой 3 частей.

Упругая часть 2 полки одной стороной кон- $ тактирует с внутренней конической поверхностью 4 фланцев 5, а другой — с жесткой частью 3 полки уплотнительного элемента 1. По периметру внутренней конической поверхности 4 фланцев 5 выполнены кольцевые ка- 10 нанки 6. сообщенные сквозным отверстием 7 с вакуумной полостью 8 фланцев соединяемых трубопроводов. Вакуумная полость 8 соединяемых трубопроводов сообщена посредством вакуумных трубопроводов с запорной арма- 15 турой с источником вакуума, выполненным в виде вакуумного насоса требуемого типа (не показаны) Для случая максимальной эффективности, а именно для соединения криогенных трубопроводов, вакуумная полость 8 20 соединяемых трубопроводов сообщена с общей вакуумной теплоизолирующей полостью криогенного трубопровода, выполняющей в этом случае роль источника вакуума. По периметру жесткой часта 3 полки уплотнитель- 25 ного элемента выполнены сквозные отверстия 9.

Соединение трубопроводов работает следующим образом. _3fl

При подготовке соединения трубопроводов к работе уплотнительный элемент 1 с полками, выполненными составными из упругой 2 и жесткой 3 частей, вставляют между фланцами 5 соединяемых трубопроводов так, чтобы упругая часть 2 полки одной стороной ³⁵ контактировала с внутренней конической поверхностью 4 фланцев 5, а другой — с жесткой частью 3 полки уплотнительного элемента 1. Фланцы 5 поджимают до расчетного

-п ⁴⁰ усилия оолтами с ганками. Вакуумную полость 8 соединяемых трубопроводов сообщают с источником вакуума, например с общей вакуумной тешгоизолирукицей полостью криогенного трубопровода, после установления вакуума в полости 8 ее отсекают от источника ваку- ^<5 ума. Упругая часть 2 полки плотно прижимается. к внутренней конической поверхности 4 фланцев 5 за счет создания разности давлений на ней: с одной стороны вакуум из-за сообщения кольцевой канавки 6 сквозными ⁵⁰ отверстиями 7 с вакуумной полостью 8; с другой — избыточное давление полости уплотняющей среды из-за сообщения внутренней стороны упругой часта 2 полки уплотнительного элемента 1 через сквозные отверстая 9, 55 выполненные в жесткой части 3 полки, с внутренней полостью уплотняемой среды трубопроводов.

При подаче в магистраль рабочего компонента последний через отверстая 9 подается к внутренней стороне упругой части 2 полки уплонительного элемента 1, при этом с внешней стороны упругой части 2 полки продолжает воздействовать вакуум. Это дает возможность повысить эффект самоуплотнения соединения за счет воздействия на упругую часть 2 полки внутреннего давления рабочего компонента с одной стороны через сквозные отверстия 9 жесткой части 3 полки и вакуума сплошь по всему периметру против кольцевых канавок 6, сообщенных сквозными отверстиями 7 с вакуумной полостью 8 соединяемых трубопроводов;с другой стороны. При этом усилия, создаваемые с одной и другой стороны упругой часта 2 полки уплотнительного элемента 1, имеют одинаковое направление, способствуют плотному поджатию упругой части 2 полки к внутренней конической поверхности 4 фланцев 5 и повышают надежность герметизации соединения трубопроводов в условиях высокого и переменного давления уплотняемой среды и переменных температур.

Перед расстыковкой предлагаемого соединения трубопроводов после использования проводят напуск атмосферы для гашения вакуума в вакуумной полости 8 соединяемых трубопроводов.

Введение дополнительных кольцевых канавок 6 по периметру внутренней конической поверхности 4 фланцев 5, сообщенных сквозными отверстиями 7 с вакуумной полостью 8 соединяемых трубопроводов, позволяет обеспечить эффект самоуплотнения сплошь по всему периметру уплотнительного элемента.

Кааждая из канавок 6 расположена напротив сквозных отверстий 9 жесткой части 3 полки. В целях повышения надежности герметизации на каждой из конических поверхностей 4 фланцев 5 может быть выполнено две и более канавок 6, расположенных как напротив сквозных отверстий 9 жесткой часта 3 полки, так и напротив сплошной поверхности жесткой часта 3 полки без сквозных отверстий 9.

Технико-экономическая эффективность заключается в повышении надежности соединения за счет улучшения герметизации в условиях высокого и переменного давления уплотняемой среды и переменных температур.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к узлам и детал м машин, а именно к герметишым соединени м трубопроводов, и может быть использовано в любой отрасли машиносч роени , преимушественно в издели х, требующих повышенную надежность герметизации при эксплуатащш в сложных услови х, например при воздействии вибрации, высокой и низкой температуры , в услови х высокого и переменного давлени  уплотн емой среды и переменной температуры, а также агрессивной уплотн емой среды и др. По основному авт. св. № 542062 известно соединение трубопроводов с фланцами на кон цах и расположенными между ними кольцевым уплотнительным элементом с полками, взаимодействующими с коническими внутренними поверхност ми фланцев, при этом полки уплотнительного элемента выполнены сост нымн из упругой и жесткой частей, причем упруга  часть одной стороной контактирует с внутренней конической поверхностью фланцев , а другой - с жесткой частью уплотнительного элемента, причем последний выполне СО сквозными отверсти ми, обеспечивающими возможность упругим част м полок работать с эффектом самоуплотнени  за счет увеличени  внутреннего давлени  рабочего компонента 1 . Недостатком известного устройства  вл етс  то, что надежность герметизации соединени  трубопроводов недостаточна, особенно в сложных услови х эксплуатации, характеризующихс  воздействием вибраций, высокой, низкой и переменной температуры, высокого и переменного давлени  уплотн ющей среды , а также при агрессивной уплотн емой среде. Цель изобретени  - повышение надежности герметизации в услови х высокого и переменного давлени  уплотн емой среды и переменных температур. Поставленна  цель достигаетс  тем, что во фланцах выполнены вакуумные полости и сквозные отверсти , сообщающие вакуумные полости с упругими част ми полок. На фиг. 1 показано соединение трубопроводов , разрез; на фиг. 2 - уплотнительный элемент, разрез. 398 Соединение трубопроводов имеет уплотиительпый элемент 1, полки которого выполнены состав lib vn-i из упругой 2 и жесткой 3 частей. У11ру а  часть 2 IIGJEKH одной стороной кон тактирует с внутренней кош1ческой поверхностью 4 фланцев 5, а другой - с жесткой частью 3 полки уплотнительного элемента 1. По периметру внутренней конической поверхности 4 фланцев 5 выполнены кольцевые кан йки 6, сообще1шые сквозным отверстием 7 с вакуумной полостью и фланцев соедин емых трубопроводов. Вакуумна  полость 8 соедин емых трубопроводов сообщена посредством вакуумных трубопроводов с запорной арматурой с источником вакуума, выполненным в виде вакуумного насоса требуемого типа (не показаны) Дл  случа  максимальной эффективности , а именно дл  соединени  крио1-енных трубопроводов, вакуумна  полость 8 соедин емых трубопроводов сообщена с обидей вакуумной теплоизолирующей полостью криогенного трубопровода, выполн ющей в этом случае роль источника вакуума. По периметру жесткой части 3 полки уплотнительнего элемента выполнены сквозные отверсти  9. Соедине ше трубопроводов работает следующим образом. При подготовке соединени  трубопроводов к работе уплотнительный элемент 1 с полка , выполненными составными из упругой 2 и жесткой 3 частей, вставл ют между флан цами 5 соедин емых трубопроводов так, чтобы упруга  часть 2 полки одной стороной контактировала с внутренней, конической поверхностью 4 флащев 5, а другой - с жесткой частью 3 полки уплотнительного элемента 1. Фла1щы 5 поджимают до расчетного усили  болтами с гайками. Вакуумную полост 8 сосшн емых трубопроводов сообщают с источником вакуума, например с общей вакуум теююизолирующей полостью криогенного трубопровода, после установлени  вакуума в полости 8 ее отсекают от истопшка вакуума . Упруга  часть 2 полки плотно прижимаетс , к внутре1шей конической поверхности 4 фланцев 5 за счет создани  разности давле1ШЙ на ней: с одной стороны вакуум из-за сообщени  кольцевой канавки 6 сквозными отверсти ми 7 с вакуумной полостью 8; с другой - избыточное давление полости уплотн ющей среды из-за сообщени  внутренней стороны упругой части 2 полки уплотнительного элемента 1 через сквозные отверсти  9, выполненные в жесткой части 3 полки, с внутренней полостью уплотн емой среды трубо проводов. При подаче в магистраль рабочего компонента последний через отверсти  9 подаетс  к внутренней стороне упругой части 2 полки уплонительного элемента 1, при этом с внешней стороны упругой части 2 полки продолжает воздействовать вакуум. Это дает возможность повысить эффект самоуплотнени  соединени  за счет воздействи  на упругую часть 2 полки внутреннего давлени  рабочего компонента с одной стороны через сквозные отверсти  9 жесткой части 3 полки и вакуума сплошь по всему периметру против кольцевых канавок 6, сообщенных сквозными отверсти ми 7 с вакуумной полостью 8 соеди1иемых трубопроводов,с другой стороны. При этом усили , создаваемые с одной и другой стороны упругой част 2 полки уплотнительного элемента 1, имеют одинаковое направление , способствуют плотному поджатию упругой части 2 полки к внутренней конической поверхности 4 фланцев 5 и повыщают надежность герметизации соединени  трубопроводов в услови х высокого и переменного давлени  уплотн емой среды и переменных температур . Перед расстыковкой предлагаемого соединени  трубопроводов после использовани  провод т напуск атмосферы дл  гашени  вакуума в вакуумной полости 8 соедин емых трубопроводов. Введение дополнительных кольцевых канавок 6 по периметру внутренней конической поверхности 4 фланцев 5, сообщенных сквозными отверсти ми 7 с вакуумной полостью 8 соедин емых трубопроводов, позвол ет обеспечить эффект самоуплотнени  сплошь по всему периметру уплотнительного элемента. Каажда  из канавок 6 расположена напротив сквозных отверстий 9 жесткой части 3 полки. В цел х повышени  надежности герметизации на каждой из конических поверхностей 4 фланцев 5 может быть выполнено две и более канавок 6, расположенных как напротив сквозных отверстий 9 жесткой части 3 полки, так и напротив сплощной поверхности жесткой части 3 (ЮЛКИ без сквозных отверстий 9. Технико-экономическа  эффективность заключаетс  в повышении надежности соединени  за счет улучшени  герметизации в услови х высокого и переменного давлени  уплотн емой среды и переменных температур. Формула изобретени  Соединение трубопроводов по ав. св. № 542062, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности путем улучшени  герметизации в услови х высокого и переменного давлени  уплотн емой среды и перемен