ПОВОРОТНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДА

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для подачи горячего воздуха во вращающиеся резервуары во время их сушки.
Известно поворотное соединение ПСТ 50-300 «Камышинского машзавода» (http://kmz-zavod.ru/company/products/43/336/), содержащее внешнюю и внутреннюю обоймы, между которыми установлены поворотный и уплотнительный элементы.
Данное соединение сложно по конструкции внешних и внутренних обойм. А ограничение температуры теплоносителя до +90°С не позволяет использовать такое поворотное соединение в трубопроводах, работающих на подачу горячего воздуха к объекту сушки, для которых необходима температура теплоносителя свыше 100°С.
Наиболее близким из известных, принятым за прототип, является «Поворотное соединение трубопровода» (патент РФ 2216675 C1, F16L 27/06, опубл. 20.11.2003 г.), содержащее сопрягаемые охватывающую и охватываемую обоймы, между которыми установлены поворотный и уплотнительный элементы, соединенные с обоймами патрубки.
Использование известного соединения в трубопроводах, работающих на подачу горячего воздуха к объекту сушки, например, резервуару, не обеспечит надежную теплоизоляцию и безопасность поворотного соединения трубопровода. Необходима частая замена уплотнительного элемента, т.к. при повороте одной обоймы относительно другой происходит трение охватываемой обоймы о манжету уплотнительного элемента, что при температуре теплоносителя выше 100°С приводит к быстрому износу уплотнительного элемента.
Кроме того, известное соединение сложно по конструкции и трудоемко в сборке из-за наличия сложных в изготовлении элементов: охватывающей и охватываемой обойм, уплотнительного и поворотного элементов.
Наличие в таком соединении прямых патрубков обеспечит только прямоточное движение теплоносителя, что малоэффективно для сушки, например, внутренних поверхностей резервуаров.
Задачей предложения является упрощение конструкции и монтажа поворотного соединения трубопровода, обеспечение ее надежной теплоизоляции и безопасности и повышение эксплуатационной надежности с возможностью эффективной подачи горячего воздуха к объекту сушки, например, резервуару.
Для этого поворотное соединение трубопровода содержит сопрягаемые охватывающую и охватываемую обоймы, между которыми установлены поворотный и уплотнительный элементы, соединенные с обоймами патрубки. Новым является то, что поворотный элемент выполнен в виде подшипника качения, а уплотнительный элемент выполнен в виде закрепленных на внутренних и наружных кольцах подшипника термоизоляционных втулок, при этом соединенный с охватываемой обоймой патрубок выполнен в виде углового штуцера с возможностью соединения с термостойким шлангом, а соединенный с охватывающей обоймой патрубок выполнен термоизоляционным с выпускным соплом на конце и втулкой для присоединения к резервуару.
Кроме того, сопло выполнено изогнутым; на наружной поверхности патрубка, соединенного с охватывающей обоймой, нанесена риска, указывающая направление сопла; на втулке, закрепленной на конце патрубка, установлена контргайка для регулировки и фиксации положения сопла.
Технический результат выразился в следующем.
Выполнение поворотного элемента в виде стандартного подшипника качения, а уплотнительного элемента в виде закрепленных на внутреннем и наружном кольцах подшипника термоизоляционных втулок упрощает конструкцию и монтаж поворотного соединения трубопровода. Отсутствие трущихся об уплотнительный элемент поверхностей не требует его частой замены, что повышает эксплуатационную надежность поворотного соединения трубопровода.
Выполнение соединенного с охватываемой обоймой патрубка в виде углового штуцера позволяет обеспечить не только осевое вращение поворотного соединения трубопровода, но и движение его по криволинейной траектории, что повышает эффективность подачи горячего воздуха к объекту сушки, например, резервуару. Применение термоизоляционных втулок в качестве уплотнительного элемента и выполнение соединенного с охватывающей обоймой патрубка термоизоляционным с выпускным соплом на конце позволяет избежать теплопотери при подаче горячего воздуха, обеспечивая теплоизоляцию и, как следствие, безопасность поворотного соединения трубопровода.
Выполнение сопла изогнутым позволяет перейти от прямоточного движения теплоносителя вдоль стенки резервуара к направленному потоку непосредственно на стенку, что приводит к ее более интенсивному нагреву, а, следовательно, сокращению времени сушки резервуара.
Прилагаемый чертеж изображает поворотное соединение трубопровода.
Поворотное соединение трубопровода содержит сопрягаемые охватывающую 1 и охватываемую 2 обоймы, между которыми установлены поворотный 3 и уплотнительный элементы, соединенный с охватываемой обоймой патрубок 4 и соединенный с охватывающей обоймой патрубок 5. Поворотный элемент выполнен в виде подшипника качения с двумя уплотнениями по ГОСТу 8882-75. Уплотнительный элемент выполнен в виде термоизоляционных втулок 6, 7, закрепленных на внутренних и наружных кольцах подшипника с помощью термостойкого герметика. Патрубок 4 выполнен в виде углового штуцера с возможностью соединения с термостойким шлангом 8. Патрубок 5 выполнен термоизоляционным с изогнутым выпускным соплом 9 на конце и резьбовой втулкой 10 для присоединения к резервуару 11. На наружной поверхности патрубка 5 нанесена риска (не показана), указывающая направление сопла. На втулке 10 установлена контргайка 12 для регулировки и фиксации положения сопла.
Сборка поворотного соединения трубопровода осуществляется следующим образом.
На конце патрубка 5 с помощью термостойкого герметика закрепляют резьбовую втулку 10 и изогнутое сопло 9. Охватывающую обойму 1 соединяют с патрубком 5. Охватываемую обойму 2 соединяют с угловым штуцером, к которому присоединяют гибкий термостойкий шланг 8. На заключительном этапе сборки на внутренние и наружные кольца подшипника качения устанавливают термоизоляционные втулки 6,7, после чего с применением термостойкого герметика подшипник устанавливают в посадочные места охватываемой и охватывающей обойм. Далее контргайку 12 наворачивают на резьбовую втулку 10.
После сборки поворотное соединение трубопровода готово к работе и работает следующим образом.
Патрубок 5 вворачивают в резьбовое отверстие 13, которое расположено на передней стенке резервуара эксцентрично по отношению к оси его вращения, при этом изогнутое сопло 9 направляют на ближнюю внутреннюю поверхность 14 резервуара и фиксируют контргайкой 12. Направление сопла определяют по положению риски (не показана). Резервуар начинает вращаться и находящаяся внутри влага распределяется тонким слоем по его внутренней поверхности. Поворотное соединение совершает движение по криволинейной траектории, осевое вращение осуществляется благодаря наличию подшипника. Выполнение патрубка 4 в виде углового штуцера исключает скручивание шланга 8 во время вращения. Шланг соединяют с генератором (не показан), из которого по поворотному соединению в резервуар подают горячий воздух, который через выпускное сопло направляют в одну точку для интенсивности сушки резервуара.