УДЕРЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к устройствам и деталям для закрепления конструктивных элементов, в частности к разъемным зажимным соединениям, зажимающих снаружи, в том числе для закрепления первичных преобразователей параметров среды в трубопроводах, таких как напорные трубки, в том числе трубки модификации Пито, термопреобразователи, во фланцевых соединениях трубопроводов при определении расхода среды по динамическому напору потока и/или иных параметров среды.
В производственных процессах, в которых для транспортирования жидких или газообразных сред применяются трубопроводы, возникает необходимость определения параметров среды в трубопроводах, таких как давление, температура, расход. Параметры среды измеряются при помощи первичных преобразователей, таких как термопреобразователи и напорные трубки. Часто первичные преобразователи устанавливаются на трубопроводах стационарно известными способами, для осуществления непрерывного контроля параметров. Однако, возникает необходимость периодического контроля параметров среды, например, при пусконаладочных работах в местах, не оборудованных стационарными первичными преобразователями, без внесения изменений в конструкцию трубопровода.
Из ГОСТ 8.361-79 известна методика выполнения измерения расхода жидкости и газа по скорости в одной точке сечения трубы. Скорость потока среды определяют с помощью наиболее распространенных первичных преобразователей - напорных трубок. Напорные трубки устанавливают в измерительном сечении с помощью специальных устройств, представляющих собой фланцевую накладку на заранее подготовленную ответную часть стенки трубопровода с сальниковым вводом, через выполненное отверстие в стенке трубопровода. Аналогичное устройство описано в патенте SU317903 A1. Недостатком таких устройств является то, что для измерения расхода жидкости или газа, необходимо выполнять отверстие в стенке трубопровода для погружения первичного преобразователя в полость трубопровода и приваривать накладку к стенке трубопровода для установки ответной части устройств.
Также известно устройство для закрепления трубки Пито в стенке трубопровода (патент SU 1430625 А1), содержащее полый болт, через который продевают трубку Пито с предварительно надетыми на нее зажимом, гайкой, уплотнительным элементом, втулками и в таком виде вставляют в отверстие стенки трубопровода до специального упора, затем стягивают втулки гайкой до захода кромок отверстия в проточку. Далее нажимной гайкой прижимают к стенке трубопровода уплотнительный элемент, перемещают в нужное положение и зажимают стопорным винтом. Отсчет перемещения производят по шкале, нанесенной на трубку Пито. Недостатком такого устройства является то, что для выполнения измерения расхода жидкости или газа, необходимо выполнять отверстие в стенке трубопровода.
Известно крепление для термометра (патент GB 2048474 A) представляющее из себя дистанционную втулку, монтируемую во фланцевом соединении, с вваренной в нее гильзой, в которую погружается термопреобразователь. Длина втулки составляет от 45 до 90 мм. Устройство применимо в трубопроводах внутренним диаметром от 25 до 250 мм.
Недостатками такого крепления является то, что оно применимо только для установки первичных преобразователей температуры, для монтажа такого крепления фланцевое соединение необходимо раздвинуть более чем на 45 мм
Известен зажим для крепления смежных отрезков трубопровода с отверстием для подключения зонда (патент US 5609369 A). Зажим представляет собой хомут для стягивания фланцевого соединения трубопроводов. В уплотнительном элементе фланцевого соединения и болте, стягивающим хомут, выполнено отверстие для введения зонда во внутреннею полость трубопровода, с помощью которого можно измерить температуру или давление среды. Недостатками такого зажима являются, то, что его возможно применять только когда фланцевое соединение трубопроводов стягивается при помощи хомута, в такой зажим возможно установить только один первичный преобразователь только одного параметра среды (либо преобразователь температуры, либо преобразователь давления).
Известен измерительный зонд с разъемом для подключения средств измерения (патент WO 2005054734 A2). Изобретение представляет собой кольцо с двумя плоскими торцевыми поверхностями для установки во фланцевом соединении трубопровода, через которое протекает исследуемая среда. Кольцо имеет по меньшей мере одно радиальное отверстие для отбора пробы среды, которое переходит в соединительную трубку с резьбовой головкой для присоединения средства измерения. Недостатком такого измерительного зонда является то, что с его помощью невозможно закрепить и установить в трубопроводе напорную трубку, загнутую навстречу потоку (трубку Пито).
Известны другие способы и устройства, приводящие к такому же техническому результату, что и заявленная полезная модель, например, патенты RU 2612955 C1, US 6543297 B1. Однако эти устройства не позволяют вводить в поток среды первичные преобразователи, поскольку содержат их в своей конструкции, также содержат в себе вторичные преобразователи или показывающие устройства, требуют доработки конструкции трубопровода для установки, поэтому подробно не рассматриваются при описании настоящего изобретения.
Измерительный зонд с разъемом для подключения средств измерения (патент WO 2005054734 A2) является наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.
Технической задачей полезной модели является разработка устройства для установки первичного преобразователя параметров среды, такого как напорная трубка (трубка Пито) или термопреобразователь в местах, не оборудованных стационарными первичными преобразователями, без внесения изменений в конструкцию трубопровода и выполнения отверстий в стенке трубопровода.
Технический результат достигается тем, что удерживающее устройство представляет собой два кольца, соединенные между собой при помощи винтов, для установки первичного преобразователя параметров среды, такого как напорная трубка или термопреобразователь во фланцевом соединении трубопровода, причем кольца имеют плоские внутренние торцевые поверхности, на которых выполнен радиальный канал, соответствующий геометрической форме первичного преобразователя параметров среды с припуском на уплотнение места установки первичного преобразователя параметров среды, а внешние поверхности колец выполняются таким образом, чтобы повторять геометрические размеры и конструктивные особенности фланцевого соединения трубопровода, в котором они устанавливаются. Дополнительное существенное отличие для предложенной полезной модели состоит в том, что на кольцах выполнено более одного радиального канала для одновременной установки более одного первичного преобразователя параметров среды.
Общий вид предложенного удерживающего устройства представлен на фиг. 1. Удерживающее устройство представляет собой два кольца 1 и 2. Внутренние торцевые поверхности колец 1 и 2 выполняются плоскими и имеют радиальный канал 8, соответствующий геометрической форме первичного преобразователя параметров среды с припуском на уплотнение 7. Внешние поверхности колец 1 и 2 выполняются в форме, повторяющей геометрические размеры и конструктивные особенности конкретного фланцевого соединения 3 трубопровода 4 для обеспечения герметизации соединения и центрирования патентуемого удерживающего устройства при монтаже. Кольца 1 и 2 соединяются между собой при помощи винтов 5, для зажима первичного преобразователя параметров среды 6 (напорной трубки модификации Пито, термопреобразователя) в радиальном канале 8. Герметичность фланцевого соединения обеспечивается при помощи уплотнителей 9, герметичность колец 1 и 2 обеспечивается при помощи герметика или любого другого уплотнительного материала, не препятствующего установке первичного преобразователя параметров среды.
Изготовление удерживающего устройства возможно из любого твердого материала, способного выдержать нагрузку от усилия затяжки резьбового соединения без деформации при установке во фланцевом соединении.
Применение настоящего изобретения позволит устанавливать во фланцевое соединение действующего трубопровода один или более первичных преобразователей параметров среды без изменений конструкции трубопровода и выполнения отверстий в стенке трубопровода и определять расход среды по динамическому напору потока и/или иные параметры среды.