DE3406607A1

DE3406607A1 - Joint for a bellows compensator

Info

Publication number: DE3406607A1
Application number: DE19843406607
Authority: DE
Inventors: HOrst 5067 Kürten Helm; Theodor van de 5063 Overath Venne
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1984-02-23
Filing date: 1984-02-23
Publication date: 1985-08-29

Abstract

A joint connection between two hot-gas pipeline pieces (1, 3) which are connected to one another via bellows compensators (41, 42). The insulation (12, 22, 32), which is arranged between an outer pipe (11, 21, 31) and an inner pipe (13, 23, 33) seals the gaps which occur between the pipe pieces in the event of length changes. In order to ensure uniform opening and closing of the gaps, an intermediate piece (2) is connected via joints (6, 7) to in each case one of the lever arms (52, 53) of the main joint (5). <IMAGE>

Description

Gelenk für FaltenbalgkompensatorJoint for bellows expansion joint

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gelenk nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs. In der DE-A-31 46 305 hat die Anmelderin einen Faltenbalgkompensator mit Innenisolierung beschrieben. Dieser soll in der Lage sein, die sich zwischen zwei Rohrleitungsstücken infolge der Wärmedehnung ergebenden Abstandsänderungen sowie gegebenenfalls auch einen geringen Winkelversatz zwischen denselben ausgleichen. Derartige Kompensatoren werden benötigt in Rohrleitungssystemen, in denen ein Gas (z.B.The present invention relates to a joint according to the preamble of the first claim. In DE-A-31 46 305 the applicant has a bellows compensator described with inner insulation. This should be able to move between two pieces of pipe due to the thermal expansion resulting changes in distance and, if necessary, also compensate for a slight angular misalignment between them. Such compensators are required in pipeline systems in which a gas (e.g.

Helium) bei Temperaturen bis zu 10000 C zirkuliert. Derartige Rohre bestehen üblicherweise aus einem dem Druckeinschluß dienenden äußeren, metallischen Rohr und einem Innenrohr aus lose ineinandergesteckten Schüssen aus einem keramischen Material als dem die Strömungsführung besorgenden Bauteil. Zwischen Innen- und Außenrohr ist eine meist faserförmige Isolierung angebracht, die den Temperaturabbau bis auf für das Außenrohr unkritische Werte besorgt und die auch die Spalte abdecken muß, die sich bei Längenänderungen der Rohrleitung zwischen den einzelnen Schüssen des Innenrohres bilden, so daß keine hlßen Gassträhnen an das Außenrohr gelangen können. Die Längenänderungen, die, sobald sie das Außenrohr betreffen, auf bekannte Weise durch Faltenbalgkompensatoren ausgeglichen werden, müssen im Bereich der Isolierung dadurch aufgehoben werden, daß die Isolierfasern vermöge ihrer natürlichen Elastizität die sich etwa bildenden Zwischenräume ausfüllen. Die Elastizität der Isolierfasern ist jedoch begrenzt, so daß es zum Ausgleich eines größeren Längen- unterschiedes nötig sein kann, die Verbindung zwischen den beiden Rohrleitungsstücken auf zwei oder mehr Dehnfugen aufzuteilen. Es hat sich nun gezeigt, daß die natürlichen Rückstellkräfte nicht ausreichen, um ein gleichmäßiges Öffnen der einzelnen Dehnspalten zu gewährleisten.Helium) circulates at temperatures up to 10000 C. Such pipes usually consist of an outer, metallic one serving to contain the pressure Tube and an inner tube made of loosely nested shots made of a ceramic Material as the component providing the flow guidance. Between the inner and outer pipe a mostly fibrous insulation is attached, which reduces the temperature up to Uncritical values obtained for the outer pipe and which must also cover the gap, which occurs when the length of the pipeline changes between the individual sections of the Form the inner tube so that no hot strands of gas can get to the outer tube. The changes in length, as soon as they affect the outer pipe, in a known manner must be compensated by bellows expansion joints in the area of the insulation be repealed by the fact that the insulating fibers by virtue of their natural elasticity fill in any spaces that may have formed. The elasticity of the insulating fibers is limited, however, so that it can compensate for a greater length difference may be necessary, the connection between the two pipe sections on two or to divide more expansion joints. It has now been shown that the natural restoring forces not sufficient to ensure that the individual expansion gaps open evenly.

Die Fugen öffneten sich vielmehr unte: schiedlich stark, was einerseits zum Entstehen gefährlicher Spalte zwischen den Isolationspaketen führte bzw. zur übermäßigen Stauchung und damit bleibenden Verformung derselben an anderer Stelle. Dies geschah auch, wenn die beiden Rohrstücke durch eines der bekannten, um einen Zapfen drehbaren Gelenke miteinander verbunden wurden, durch die gefährliche Querkräfte von den Faltenbägen ferngehalten werden.Rather, the joints opened up under different strengths, on the one hand led to the creation of dangerous gaps between the insulation packages or to excessive compression and thus permanent deformation of the same elsewhere. This also happened when the two pieces of pipe through one of the known to one Pegs rotatable joints were connected to each other by the dangerous lateral forces be kept away from the folds.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Gelenk für über mehrere Faltenbälge miteinander verbundene Rohrleitungsstücke, bei dem sichergestellt ist, daß sich die zur Aufnahme von Längenänderungen zwischen den einzelnen Stücken befindlichen Spalte jeweils um das gleiche Maß öffnen bzw. schließen.The object of the present invention is a joint for several Pipeline sections connected to one another with bellows ensuring that that there are to accommodate changes in length between the individual pieces Open or close the column by the same amount.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die in kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs angegebenen Mittel. Das Mittelstück wird stets in beidseitig gleichem Abstand zu den anschließenden Rohrleitungsstücken gehalten; die den Spalt abdichtende Isolierfaser wird gleichmäßig und nirgends über das Maß ihrer Elastizität beansprucht.This task is solved by the characterizing part of the first claim specified means. The middle piece is always in both sides kept the same distance from the adjoining pipe sections; which the gap Sealing insulating fiber becomes evenly and nowhere above the measure of its elasticity claimed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen halben Längsaxialschnitt durch eine mit dem Gelenk versehene Rohrleitung, Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 einen weiteren Querschnitt entsprechend der Linie 111-111 der Fig. 1.An embodiment of the invention is shown in the drawing, namely, Fig. 1 shows half a longitudinal axial section through one provided with the joint Pipeline, Fig. 2 shows a cross section according to the line II-II of Fig. 1 and Fig. 3 shows a further cross section corresponding to the line 111-111 in FIG. 1.

Die Rohrleitung besteht aus einem ersten Rohrleitungsstück 1, einem zweiten Rohrleitungsstück 3 und einem Zwischenstück 2. Alle drei Stücke sind in gleicher Weise aufgebaut, und zwar bestehen sie aus einem metallischen Außenrohr 11, 21, 31 und einem keramischen Innenrohr 13, 23, 33, sowie einer zwischen den beiden Rohren angeordneten Isolierung 12, 22, 32 aus einer zu Matten oder Paketen zusammengefaßten Mineralfaser. Infolge von Wärmedehnungen kann sich der Abstand zwischen den Rohrleitungsstücken 1, 3 ändern, welche Änderung durch Faltenbalgkompensatoren 41, 42 aufgenommen wird, die an diesen Stellen auch den Druckeinschluß des im Inneren der Rohrleitung zirkulierenden Gases übernehmen. Diese metallischen Bauteile müssen gegen die Einwirkung des sehr heissen Gases geschützt werden, wozu gehört, daß die zwischen den einzelnen Schüssen des Innenrohres 13, 23, 33 befindlichen Spalte bei allen Betriebszuständen zuverlässig abgedichtet werden. Dies geschieht dadurch, daß die Isolierung 12, 22, 32 infolge ihrer Elastizität die Fugen schließt. Um zwischen den Rohrleitungsstücken 1, 3 auch einen Winkelversatz zulassen zu können, ohne daß die Faltenbalgkompensatoren 41, 42 in unzulässiger Weise belastet werden, ist ein erstes Gelenk 5 vorhanden, bei dem zwei Hebelarme 52, 53 um einen ersten Zapfen 51 drehbar sind, die an jeweils einem der Rohrleitungsstücke 1 bzw.3 befestigt sind. Das Zwischenstück 2 wird bei allen Längen-und Winkel änderungen auf gleichmäßigem Abstand zu den Rohrstücken 1, 3 gehalten, indem es über ein zweites Gelenk 6 und ein drittes Gelenk 7 mit dem ersten Hebelarm 52 bzw. dem zweiten Hebelarm 53 des ersten Gelenks 5 drehbar verbunden ist. Die Drehbewegung erfolgt dabei über einen zweiten Zapfen 61 bzw. einen dritten Zapfen 71. Gleitstücke 8 aus einem besonders abriebfesten Material, die zwischen den aufeinandergleitenden Teilen angeordnet sind, sichern dem Gelenk eine lange Wartungsfreiheit. Zum Ausgle h der Verschiebungen der Teile zueinander sind die die Zapfen 51, 61, 71 aufnehmenden Bohrungen als Langlöcher ausgeführt.The pipeline consists of a first pipe section 1, a second pipe section 3 and an intermediate piece 2. All three pieces are in constructed in the same way, namely they consist of a metallic outer tube 11, 21, 31 and a ceramic inner tube 13, 23, 33, and one between the two pipes arranged insulation 12, 22, 32 from one to mats or packages summarized mineral fiber. As a result of thermal expansion, the distance change between the pipe sections 1, 3, which change by bellows expansion joints 41, 42 is added, which at these points also the pressure inclusion of the inside take over the pipeline circulating gas. These metallic components must be protected against the action of the very hot gas, including that the between the individual shots of the inner tube 13, 23, 33 located gaps reliably sealed in all operating conditions. This is done by that the insulation 12, 22, 32 closes the joints due to its elasticity. To between the pipe sections 1, 3 to allow an angular offset without the bellows compensators 41, 42 are loaded in an impermissible manner, is a first joint 5 present, in which two lever arms 52, 53 around a first pin 51, which are each attached to one of the pipe sections 1 or 3. The intermediate piece 2 is uniform with all length and angle changes Distance to the pipe sections 1, 3 kept by a second joint 6 and a third joint 7 with the first lever arm 52 and the second lever arm 53 of the first joint 5 is rotatably connected. The rotary movement takes place above a second pin 61 and a third pin 71. Sliders 8 from a special abrasion-resistant material, which is arranged between the sliding parts ensure that the joint is maintenance-free for a long time. To compensate for the displacements of the parts to one another are the holes receiving the pins 51, 61, 71 as elongated holes executed.

Claims

Joint for bellows expansion joint between two Pipeline sections connected to one another via bellows expansion joints (41, 42) (1, 3) with each attached to one of the same, in pairs via a pin (51) lever arms (52, 53) rotatably connected to one another, characterized in that each lever arm (52, 53) rotatably with it via a further pin (61, 71) an intermediate piece (2) is connected, which is inserted between the bellows (41, 42) is attached with its other end to one of the pipes (1, 3) are.