Компенсаційний пристрій

Изобретение относится к трубопроводной технике, а именно к компенсационным устройствам, и может быть использовано в системах транспортировки по ним газообразных, жидких и конденсатных сред. В качестве прототипа выбрано известное компенсационное устройство для трубопроводов, состоящее из патрубков, соединенных сильфоном, и установленного на патрубках разгрузочного приспособления, выполненного в виде разноплечного рычага с осью, закрепленной на одном из патрубков его, при этом разноплечный рычаг может быть выполнен в виде двух шкивов, жестко связанных между собой, один из которых закреплен на оси эксцентрично. К недостаткам известного устройства относится однонаправленность работы его компенсация только при нагревании трубопровода. Задачей изобретения является обеспечение компенсации изменения длины участка трубопровода от термического воздействия транспортируемой среды и снятие нагрузок с неподвижных опор от температурных деформаций трубопровода как при нагревании, так и при охлаждении его. Поставленная задача достигается тем, что в известном компенсационном устройстве, состоящем из участка трубопровода, соединенного с разгрузочным приспособлением, согласно изобретению, разгрузочное приспособление состоит из траверсы с осью поворота, закрепленной на трубопроводе, тяги, кулачка с эксцентриком, кронштейнов трубопровода и неподвижных опор, при этом траверса одним концом через тягу шарнирно соединена с трубопроводом, а вторым концом подвижно соединена с эксцентриком кулачка, ось поворота которого закреплена на кронштейне трубопровода, рабочая поверхность скольжения кулачка по неподвижной опоре выполнена в виде кривой, точки которой в радиальном направлении от оси поворота кулачка определены по формуле трубопровода 12 своим эксцентриком 13 подвижно соединен с траверсой 4. Трубопровод 1 опирается на неподвижную опору 3 поверхностью скольжения в виде кривой 14 кулачка 10. Компенсационное устройство работает следующим образом. При термическом воздействии транспортируемой среды на трубопровод 1 происходит изменение длины участка трубопровода между неподвижной опорой 2 и осью 6 на величину а также участка трубопровода между опорой 9 и осью 5 на величину где коэффициент температурного расширения материала трубопровода; изменения температуры стенки трубопровода. Учитывая, что тяга б одним концом соединена шарниром 8 с кронштейном 9, а вторым концом шарнирно соединена с траверсой 4 и находится за пределами термического воздействия транспортируемой среды, длина тяги остается неизменной, а вследствие изменения длины участка тр убопровода на величину происходит смещение оси 5 на эту же величину относительно шарнирного соединения 7 тяги 6 с траверсой 4 и разворот траверсы 4 с поворотом кулачка 10 вокруг оси 11. Предварительно задавшись величиной угла поворота кулачка определяем удаление точек построения от оси поворота кулачка 10 в радиальном направлении по формуле Например, при изменении участка трубопровода между неподвижной опорой 2 и осью 5 на величину углом поворота кулачка конструктивную прибавку задавшись и приняв корреляции величина расстояния точек оси поворота кулачка в радиальном направлении в зависимости от произвольного поворота кулачка равна где - расстояние точек от оси поворота кулачка в радиальном направлении; изменение длины участка трубопровода, подлежащего компенсации где длина участка трубопровода; - коэффициент температурного расширения материала трубопровода; изменение температуры стенки трубопровода; - полный угол поворота кулачка; - произвольный промежуточный угол поворота кулачка; - конструктивная прибавка корреляции На фиг.1 схематически изображен общий вид компенсационного устройства; на фиг.2 - вариант закрепления тяги к трубопроводу. Компенсационное устройство содержит участок трубопровода 1 между неподвижными опорами 2 и 3, траверсу 4 с осью 5, закрепленной на трубопроводе 1, тягу 6, соединенную шарниром 7 с траверсой 4, второй конец которой соединен шарниром 8 с кронштейном 9. Кулачок 10с осью поворота 11 на кронштейне Экспериментально определено, что из условий надежной работы устройства угол поворота кулачка b не должен превышать 60°. Поворот кулачка 10, эксцентриситет которого рекомендуется принимать на заданный угол вокруг оси 12 при смещении оси 5 на величину обеспечивается траверсой с плечами и соотношение которых определяется известным способом. Предложенное компенсационное устройство обладает следующим преимуществом перед прототипом: обеспечивает компенсацию изменения длины участка тр убопровода от температурных деформаций со снятием нагрузок с неподвижных опор как при нагревании, так и при охлаждении трубопровода; при любых промежуточных колебаниях температур также обеспечивается снятие нагрузок с неподвижных опор. Снятие нагрузок с неподвижных опор от температурных деформаций трубопровода в случаях, когда роль опоры выполняет штуцер механизма, газотурбинного агрегата или другого устройства с ограничением приложенных нагрузок к штуцеру, позволяет исключить простои названных машин для восстановления центровки вращающи хся узлов. Таким образом, использование заявляемого изобретения позволяет существенно увеличить пробег механизмов газотурбинных агрегатов и други х машин.