МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ТРУБОПРОВОД ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКОСТИ И/ИЛИ ГАЗА ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ

Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта, в частности магистральных нефте- и газопроводов, трубопроводов химических, металлургических и целлюлозно-бумажных производств, а также магистральных трубопроводов городского водоснабжения.
Известен многоканальный трубопровод для транспортировки жидкости и/или газа под высоким давлением, содержащий наружную трубу и по меньшей мере одну внутреннюю трубу, уложенную на внутреннюю поверхность наружной трубы, в зазоре между которыми образован внешний трубопроводный канал, а во внутренней трубе - внутренний трубопроводный канал, который теплоизолирован транспортируемой по внешнему трубопроводному каналу средой, причем на внешней поверхности внутреннего трубопроводного канала установлены кольцевые элементы, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, а внутренний трубопроводный канал в местах установки кольцевых элементов зафиксирован в наружной трубе с помощью фиксаторов его положения в многоканальной системе, выполненных в виде упругих пластинчатых рессор-траверс, установленных в межтрубном зазоре с натягом в точках контакта (Патент РФ №2140605, F17D 1/04, F16L 9/18, опубл. 27.10.1999).
Недостатками известной конструкции многоканального трубопровода являются поперечные перемещения внутренней трубы при транспортировании по внешнему трубопроводному каналу жидкой среды под высоким давлением, а также поперечные изгибные колебания этой трубы, вызываемые пульсациями давления транспортируемой среды, что приводит к снижению долговечности трубопровода и гидродинамическим потерям, снижающим его КПД и надежность, инициирует кавитационные процессы, турбулизирует транспортируемую среду, увеличивая теплообмен между внутренней и наружной трубами многоканального трубопровода.
Технической задачей полезной модели является улучшение конструкции, повышение пропускной способности, надежности и долговечности многоканального трубопровода.
Поставленная задача достигается тем, что в многоканальном трубопроводе для транспортировки жидкости и/или газа под высоким давлением, содержащем наружную трубу и по меньшей мере одну внутреннюю трубу, уложенную на внутреннюю поверхность наружной трубы, в зазоре между которыми образован внешний трубопроводный канал, а во внутренней трубе - внутренний трубопроводный канал, который теплоизолирован транспортируемой по внешнему трубопроводному каналу средой, причем на внешней поверхности внутреннего трубопроводного канала установлены кольцевые элементы, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, а внутренний трубопроводный канал в местах установки кольцевых элементов зафиксирован в наружной трубе с помощью фиксаторов его положения в многоканальной системе, выполненных в виде упругих пластинчатых рессор-траверс, установленных в межтрубном зазоре с натягом в точках контакта, согласно полезной модели, упругие пластинчатые рессоры-траверсы в центральной части дополнительно связаны с внутренней поверхностью наружной трубы цилиндрическими пружинами, с возможностью натяга.
Цилиндрические пружины выполняют роль дополнительных фиксаторов положения внутренней трубы с компенсацией термических и упругих изменений размеров труб многоканального трубопровода, что улучшает конструкцию, повышает пропускную способность, надежность и долговечность многоканального трубопровода.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображено поперечное сечение трубопровода с фиксированным положением внутреннего магистрального высоконапорного трубопровода с помощью упругих пластинчатых рессор и цилиндрических пружин.
Устройство многоканального трубопровода.
Многоканальный трубопровод для транспортирования жидкости и/или газа под высоким давлением содержит наружную трубу 1 и по меньшей мере одну внутреннюю трубу 2, уложенную на внутреннюю поверхность наружной трубы 1, в зазоре между которыми образован внешний трубопроводный канал 3, а во внутренней трубе 2 - внутренний трубопроводный канал 4, который теплоизолирован транспортируемой по внешнему трубопроводному каналу средой, причем на внешней поверхности внутреннего трубопроводного канала установлены кольцевые элементы, расположенные на некотором расстоянии друг от друга (не показаны), а внутренний трубопроводный канал 4 в местах установки кольцевых элементов зафиксирован в наружной трубе 1 с помощью фиксаторов его положения в многоканальной системе, выполненных в виде упругих пластинчатых рессор-траверс 5, установленных в межтрубном зазоре с натягом в точках контакта
Упругие пластинчатые рессоры-траверсы 5 в центральной части дополнительно связаны с внутренней поверхностью наружной трубы цилиндрическими пружинами 6, с возможностью натяга.
Компенсационно-фиксирующие траверсы-рессоры 5 используют одновременно в качестве ориентирующих элементов и опор скольжения при монтаже многоканального трубопровода, а кроме того, они выполняют функции гасителей вибраций, генерируемых пульсациями давления транспортируемых продуктов.
Высоконапорный трубопроводный канал 4 заполнен транспортируемым продуктом (жидким или газообразным), таящим наибольшую экологическую или техногенную опасность.
Низконапорный трубопроводный канал 3 заполнен транспортируемым продуктом, предпочтительно газом или жидкостью, имеющим низкую вязкость и малую загрязненность.
При транспортировке по внутреннему трубопроводу безвредной жидкости, его можно использовать одновременно для капсульного транспорта твердых абразивных, токсичных, особо опасных для перевозки веществ традиционными видами транспорта, в частности, отравляющих веществ, радиоактивных отходов и т.п.
Работа многоканального трубопровода.
При работе многоканального трубопровода по его транспортным каналам одновременно перемещается не менее двух одинаковых или разных продуктов. При этом оба из них могут быть жидкими или газообразными; один жидкий, а другой газообразный; совместно с жидким продуктом могут транспортироваться в капсулах твердые, пастообразные вещества, особо агрессивные жидкости и газы (кислоты, щелочи и т.п.), продукты питания и почта в труднодоступные районы страны и др. Использование цилиндрических пружин позволяет выполнять ими функции дополнительных гасителей вибраций, генерируемых пульсациями давления транспортируемых продуктов, что повышает надежность и долговечность устройства.
Простая конструкция многоканального трубопровода, состоящая из конструктивно простых и технологичных элементов (стандартных труб и пластинчатых упругих фиксаторов) обеспечивают высокую технологичность, относительно низкую стоимость, простоту монтажа и надежность функционирования трубопровода. Высокие амортизационно-демпфирующие свойства многоканального трубопровода (за счет цилиндрических пружин) повышают его усталостную прочность, долговечность его безаварийной эксплуатации, снижает вероятность появления утечек транспортируемых веществ.
Многоканальность трубопровода существенно расширяет его технологические возможности и делает его удобным для одновременной и разнонаправленной транспортировки различных по природе, назначению и номенклатуре продуктов, а также для безопасной и надежной транспортировки продуктов и материалов капсульным транспортом, что делает его многоцелевой и универсальной транспортной артерией, а также надежным каналом связи и обеспечения для труднодоступных районов страны.