Фланец для соединения труб

Заявляемая полезная модель относится к соединительным элементам для присоединения арматуры, сосудов и другого оборудования к трубопроводам в теплоэнергетике, водоснабжении, газовой, химической, нефтеперерабатывающей промышленности.
Известен фланец (Авторское свидетельство 1733822, опубликовано 15.05.1992), состоящий из диска с центральным и болтовыми отверстиями, а также прижимными и опорными торцами. Выполнен по меньшей мере из двух дисков с прорезями, соединяющими центральное отверстие с боковыми торцами дисков.
Недостатком известной конструкции является низкое качество соединения, вследствие низкой прочности конструкции.
Наиболее близким аналогом к заявляемой конструкции, является штампованный фланец, производства ОАО «Цвет» (http://www.cwet.ru/rus/menu/oborudovanie/po-tipu-oborudovaniya/shtampovannie-flanci-i-patrubki/), изготовленный методом холодной штамповки.
К недостаткам известного фланца также можно отнести низкое качество соединения, вследствие низкой прочности конструкции.
Целью заявляемой полезной модели является устранение выявленного недостатка для достижения такого технического результата, как обеспечение надежного соединения трубопроводов, за счет повышения прочности конструкции.
Поставленная цель достигается следующим образом: фланец для соединения труб, представляющий собой изделие из листового металла, изготовленное методом холодной штамповки, состоящее из круглого основания с отбортовкой, снабженного крепежными отверстиями и центрального чашеобразного выступа в виде полого цилиндра с круглым пропускным отверстием, и при толщине листового металла, из которого изготовлено изделие 3 мм, соотношение диаметра чашеобразного выступа в виде полого цилиндра к диаметру его пропускного отверстия составляет 2:1, а высота чашеобразного выступа не превышает половины диаметра пропускного отверстия, с разбросом всех указанных размеров + 15%.
Фланец для соединения труб в частности может характеризоваться тем, что высота чашеобразного выступа равна  диаметра пропускного отверстия чашеобразного выступа.
Фланец для соединения труб в частности может характеризоваться тем, что высота отбортовки основания не превышает высоты чашеобразного выступа в виде полого цилиндра.
Фланец для соединения труб в частности может характеризоваться тем, что переходы от основания к отбортовке и от основания к чашеобразному выступу в виде полого цилиндра выполнены по радиусу кривизны.
Фланец для соединения труб в частности может характеризоваться тем, что выполнен из стали марки 12Х18Н10Т для штамповочных работ.
Фланец для соединения труб в частности может характеризоваться тем, что выполнен из стали марки 09Г2С для штамповочных работ.
Фланец для соединения труб в частности может характеризоваться тем, что выполнен из стали марки сталь 20 для штамповочных работ.
Фланец для соединения труб в частности может характеризоваться тем, что основание снабжено четным количеством крепежных отверстий.
На Фиг. 1 и изображен фланец, вид спереди в разрезе, на Фиг.2 изображен фланец, вид сверху где цифрами обозначено следующее:
1. Круглое основание
2. Отбортовка круглого основания
3. Крепежные отверстия
4. Центральный чашеобразный выступ в виде полого цилиндра
5. Пропускное отверстие
6. Толщина металла
7. Диаметр центрального чашеобразного выступа
8. Высота центрального чашеобразного выступа
9. Диаметр пропускного отверстия
Представленный на фигурах фланец для соединения труб устроен следующим образом.
Фланец изготовляется из, например, листовой стали марки 12Х18Н10Т (или 09Г2С, или сталь 20) для штамповочных работ, с толщиной металла 6 порядка 3 мм (допуск ± 15%). В круглом основании 1 с отбортовкой 2, расположены крепежные отверстия 3, количество которых может быть, например, четным. В вершине центрального чашеобразного выступа в виде полого цилиндра 4, находится пропускное отверстие 5. При этом отбортовка 2, например, не превышает высоты центрального чашеобразного выступа 4. Переходы от основания 1 к отбортовке 2 и от основания 1 к чашеобразному выступу 4, могут быть выполнены, например, по радиусу кривизны. Оптимальное соотношение размеров, а именно соотношение диаметра центрального чашеобразного выступа 7 к диаметру пропускного отверстия 9, как 2:1 и высота центрального чашеобразного выступа 8, составляющая  диаметра пропускного отверстия 9, позволяет обеспечить большую прочность и надежность при эксплуатации. Также диаметры центрального чашеобразного выступа 7 и пропускного отверстия 9, определяют локальное давление в переходе между трубами, оптимизируя его. Образующийся, в процессе холодной штамповки выступ 4, обеспечивает большую жесткость, по сравнению с более плоскими деталями. При этом, изменение любых соотношений в размерах, в сторону увеличения или уменьшения, приводит к снижению прочности и надежности.
Представленный на фигурах фланец для соединения труб действует следующим образом.
Жестко закрепленный фланец на торце трубы (на Фиг. не показано) соединяют с другим фланцем при помощи болтового соединения.
Таким образом, применение фланцев с указанными размерами и их соотношениями, позволяют добиться заявляемого технического результата, а именно обеспечение надежного соединения трубопроводов, в том числе большого давления.
Промышленная применимость.
Заявляемый фланец для соединения труб является надежным и простым устройством, позволяет осуществлять соединения труб с достаточно высокой прочностью.