ТРУБА

Изобретение относится к области биологической очистки сточных вод и может быть использовано для трубопроводов, транспортирующих воду, воздух и другие жидкие и газообразные вещества или, например, в качестве воздуховодов трубчатых аэраторов иловой смеси аэротенков.
Известна труба, содержащая полый герметичный цилиндр с коаксиальными наружной и внутренними поверхностями, выполненный из полимерного материала полиэтилена или винипласта, где пространство полого цилиндра между поверхностями образует кольцевую стенку трубы с кольцевым поперечным сечением (см. Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации (Справочник строителя) / А.К. Перешивкин, А.А. Александров, Е.Д. Булынин и др.; Под ред. А.К. Перешивкина. - 4-е изд., перераб. и доп - М.: Стройиздат, 1988. - с.48, глава 6. Трубы полиэтиленовые и винипластовые).
Согласно вышеуказанного справочника строителя, трубы изготавливают из полиэтилена высокого (ПВД) и низкого (ПНД) давления по ГОСТ 18599-83. Трубы предназначены для трубопроводов, транспортирующих воду, в том числе и хозяйственно-питьевого назначения, при температуре до 30 градусов по Цельсию, воздух и другие жидкие и газообразные вещества, к которым полиэтилен химически стоек (табл. в. 1-6.5 вышеуказанного справочника). В зависимости от предельного давления внутри трубы от 0,25 до 1 МПа, трубы выпускают четырех типов: Л - легкий, СЛ - среднелегкий, С - средний, Т - тяжелый. Вышеуказанные типы труб отличаются толщиной стенки от 0,002 м для типа Л и до 0,045 м для типа Т.
Поставляются трубы в виде прямых отрезков длиной L равной 6, 8, 10 и 12 м с отклонением по длине не более 0,05 м. Допускается изготовление труб длиной 5,5 и 11,5 м. Трубы диаметром до 0,16 м допускается изготовлять в бухтах и на катушках. Цвет труб черный. Отличаются относительной дешевизной и долголетием службы до 50 лет.
Вышеуказанные полиэтиленовые трубы диаметром до 0,16 м используются в конструкциях трубчатых аэраторов, например, в качестве опорного каркаса, который сверху коаксиально с зазором охватывает диспергирующая поверхность из пористого воздухопроницаемого полиэтилена, например, вспененного. По условиям работы трубы устанавливаются строго горизонтально на опорах через 1 м у дна аэротенка. Трубы не должны прогибаться дугой между опорами, на которые опираются.
По условиям работы в аэраторе полиэтиленовые трубы внутри заполнены горячим воздухом, снаружи омываются холодной водой до 20 градусов Цельсия. Труба толстостенная, с толщиной стенки до 0,015 м. Температура воздуха в трубах до 50 - 60 градусов Цельсия.
ТРУБА
Авторы: Коннов В.Н., Мешенгиссер Ю.М.о
Назаров Ю.В., Остроущенко Н.Г.Название изобретения: ТРУБА
Между внутренней и наружной поверхностями цилиндра трубы образуется градиент температур до 40 градусов Цельсия, при этом температура цилиндра трубы подымается выше 30 градусов, труба размягчается, теряет упругие свойства и под действием подъемной силы воздуха, действующего из полости трубы, прогибается дугообразно вверх, что пагубно сказывается на качество работы аэраторов, а именно, воздух в верхней части прогнувшейся части трубы вообще прекращает выходить из трубы или истекает с меньшим расходом, чем вблизи опор, что недопустимо.
В основу изобретения поставлена задача, труба, подлежащая усовершенствованию путем того, что труба, содержащая полый герметичный цилиндр с коаксиальными наружной и внутренними поверхностями, выполненный из полимерного материала полиэтилена или винипласта, где пространство полого цилиндра между поверхностями образует кольцевую стенку трубы с кольцевым поперечным сечением, согласно изобретению, отличающаяся тем, что наружная поверхность полого цилиндра содержит параллельные продольные ребра, расположенные равномерно по его наружной поверхности и выполненные из того же материала, что и цилиндр или из более плотного материала, чем цилиндр.
ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ: возможность применения полиэтиленовых или винипластовых труб в качестве не прогибающихся в воде воздуховодов горизонтальных трубчатых аэраторов иловой смеси аэротенков.
Например, и цилиндр и ребра выполнены герметичными из полиэтилена высокого или низкого давления, винипласта или цилиндр трубы выполнен из полиэтилена низкого давления, а ребра из полиэтилена высокого давления.
Наличие параллельных продольных ребер на наружной поверхности трубы позволяет увеличить длину пролета трубы между опорами от 1 м до 3 м или длину консоли трубы от опоры от 0,5 м до 1,5 м, что уменьшает число опор и соответственно число элементов креплений трубы ко дну аэротенка.
Увеличивается упругость трубы, устраняется возможность прогиба её относительно горизонтальной плоскости, сохраняется прямолинейность трубы, что важно при использовании трубы в трубчатых горизонтальных аэраторах, диспергирующих воздух из трубы в воду, например, сточные воды.
Прогиб трубы снижается за счет нижеследующего:
ребра находятся снаружи цилиндра трубы, в холодной жидкости и не прогреваются в аэротенке выше 30 градусов по Цельсию;
материал ребер при температуре до 30 градусов Цельсия всегда сохраняет упругие свойства - ребра не размягчаются, не растягиваются, не сжимаются.
ребра работают подобно прутьев арматуры, которые защемляют по наружному периметру цилиндр трубы и не позволяет ему прогибаться;
Авторы: Коннов В.Н., Мешенгиссер Ю.М.о
Назаров Ю.В., Остроущенко Н.Г.°Название изобретения: ТРУБА
ев арматуры ребер.
Выполнение ребер трубы из более плотного материала, например, полиэтилена высокого давления, позволяет выполнять цилиндр из менее плотного дешевого материала, в этом случае ребра подобно корсету удерживают прямолинейность цилиндра трубы.
ПЕРВОЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОТЛИЧИЕ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ТОМ, ЧТО высота ребер над стенкой трубы составляет от 0,5 до 1 толщины стенки трубы, а ширина ребер у их основания составляет от 0,5 до 2 высоты ребер.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ: в заявляемых пределах высоты ребра над поверхностью трубы обеспечивается минимально необходимая площадь охлаждения каждого ребра трубы для поддержания требуемой их упругости;
в заявляемых пределах ширины ребер у их основания регламентируется поток тепла от полого цилиндра к ребрам трубы.
Вышеуказанные соотношения ребер обеспечивают необходимую температуру ребер до 30 градусов по Цельсию при температуре воды до 20 градусов по Цельсию. При этом обеспечивается достаточная упругость ребер, позволяющая удерживать прямолинейность труб с диаметром
до 0,16 м с толщиной стенки цилиндра 0,008 м и при расстоянии между опорами до 3 м.
Другие цели, особенности, преимущества и возможности использования изобретения видны из нижеприведенного описания примеров выполнения на основании рисунков. При этом все описанные и/или графически представленные признаки сами по себе или в любой разумной комбинации составляют предмет изобретения, независимо от общих требований или обратной связи.
Перечень фигур чертежей и иных материалов.
Фиг. 1. Труба. Вид сверху или сбоку.
Фиг. 2. Труба. Сечение А-А на фигуре 1.
Фиг. 3. Труба. Узел А на фигуре 2.
На фигурах показан вариант исполнения трубы с двенадцатью ребрами на цилиндре трубы. Цилиндр и ребра трубы выполнены из полиэтилена или поливинилхлорида (ПВХ) или хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ).
Труба содержит (см. фигуры 1 - 3) полый герметичный цилиндр 1 с коаксиальными наружной и внутренними поверхностями. Труба выполнена из полимерного материала полиэтилена, винипласта или поливинилхлорида. Пространство полого цилиндра 1 трубы между наружной и внутренней поверхностями образует кольцевую стенку трубы с кольцевым поперечным сечением.
Наружная поверхность полого цилиндра 1 содержит продольные ребра 2 из того же материала, что и цилиндр 1 трубы или из более плотного материала. Например, цилиндр 1 трубы выполнен из полиэтилена низкого давления, а ребра 2 из полиэтилена высокого давления или и цилиндр 1 и ребра 2 выполнены из полиэтилена высокого или низкого давления, или винипласта.
Авторы: Коннов В.Н., Мешенгиссер Ю.М.л
Назаров Ю.В., Остроущенко Н.Г.чНазвание изобретения: ТРУБА
Ребра 2 равномерно расположены по периметру сечения цилиндра 1 трубы.
Число параллельных ребер 2 может составлять от шести до двадцати.
Для симметричности изгибающих моментов вдоль трубы желательно выбирать четное число ребер, например, из ряда шесть, восемь, десять, двенадцать, четырнадцать, шестнадцать, восемнадцать, двадцать.
Ребра 2 выполнены треугольной формы (см. фиг. 2 и фиг. 3) с поперечным сечением каждого ребра 2 в виде равностороннего треугольника со скругленным углом а при вершине равностороннего треугольника. Величина угла а равна 60 градусов. Радиус г скругления сечения ребра 2 при вершине угла а равностороннего треугольника равен радиусу г вписанной окружности в равносторонний треугольник. Высота Н1 ребер 2 равна от 0,005 м до 0,01 м и составляет от половины до одной толщины Н стенки цилиндра 1 трубы и равна двум радиусам г вписанной окружности в равносторонний треугольник. Ширина ребер 2 у основания равна 1,73 высоты Н1 ребер 2.
Ширина ребер 2 у их основания может составлять от 0,5 до 2 высоты ребер. Вышеуказанные соотношения ребер 2 обеспечивают необходимую температуру ребер 2 до 30 градусов по Цельсию при температуре окружающей их воды до 20 градусов по Цельсию. При этом обеспечивается достаточная упругость ребер, позволяющая удерживать прямолинейность труб с диаметром до 0,16 м с толщиной стенки цилиндра 0,008 м и при расстоянии между опорами до 3 м. В заявляемых пределах высоты ребра над поверхностью трубы обеспечивается минимально необходимая площадь охлаждения каждого ребра трубы для поддержания требуемой их упругости. В заявляемых пределах ширины ребер у их основания регламентируется поток тепла от полого цилиндра к ребрам трубы.
Формирование полого цилиндра 1 отлитого заодно с ребрами 2 треугольного сечения осуществляется с помощью экструдирования расплава полиэтилена через кольцевую охлаждаемую фильеру с последующим непрерывным охлаждением отливки изнутри и снаружи водой или воздухом.
Цилиндр 1 трубы снабженной продольными ребрами 2 обладает пониженным прогибом средины трубы относительно горизонтальной плоскости при расположении её концов на опорах или пониженным отклонением конца трубы при консольном её расположении относительно опоры.
Прогиб устраняется или снижается при эксплуатации трубы в трубчатом аэраторе за счет того, что ребра 2 находятся в более холодной окружающей трубу среде, чем цилиндр 1 трубы, который интенсивно прогревается изнутри трубы. Материал ребер 2 находится в более холодной среде и поэтому сохраняет упругие свойства - не размягчается. Ребра не растягиваются, так как температура ребер способствует сохранению материалом ребер 2 упругих свойств. В этом случае ребра 2 работают как арматура, которая защемляет цилиндр 1 трубы и не позволяет продольно ей прогибаться. Горячая труба как бы влита между «беличьей клеткой из охлаждаемых упругих горизонтальных параллельных ребер 2.
Авторы: Коннов В.Н., Мешенгиссер Ю.М.с
Назаров Ю.В., Остроущенко Н.Г.°Название изобретения: ТРУБА
Упругость ребер 2 и упругость цилиндра 1 трубы могут быть различны, труба может быть выполнена из менее плотного дешевого материала.
Поставляются трубы в виде прямых отрезков длиной L равной 6, 8, 10 и 12 м с отклонением по длине не более 0,05 м. Допускается изготовление труб длиной 5,5 и 11,5 м. Трубы диаметром до 0,16 м допускается изготовлять в бухтах и на катушках. Цвет труб черный. Отличаются относительной дешевизной и долголетием службы до 50 лет.
Труба работает следующим образом.
В случае применения трубы в аэраторах сточных вод, в трубе между ребрами выполняют сквозные отверстия для выхода из трубы воздуха, а затем трубу охватывают диспергирующей поверхностью. Полностью собранную трубу устанавливают на дне аэротенка на опорах с расстоянием между опорами от двух до трех метров. Заполняют аэротенк водой. В трубу подают сжатый воздух, который проходит сквозь отверстия в трубе и выходит из диспергирующей поверхности в воду в виде мелких пузырьков воздуха, которые насыщают воду кислородом воздуха. Если в трубу сжатый воздух подают не с двух концов, то один из концов закрывают заглушкой.
После подачи воздуха в погруженную в воду трубу в последней возникает из-за подъемной силы воздуха между опорами изгибающий момент. Но труба при этом не прогибается от горизонтали, так как ребра 2 находятся в холодной воде аэротенка и самоохлаждаются и температура ребер 2 поддерживается в стабильном режиме до 30 градусов по Цельсию.
В вышеуказанном температурном режиме материал ребер сохраняет достаточную упругость и не размягчается, а так как ребра 2 жестко соединены с цилиндром 1 трубы, то цилиндр как бы становится защемленным между ребрами 2 и труба обладает повышенной упругостью на расстоянии между опорами до 3 м.
ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ: возможность применения полиэтиленовых или винипластовых труб в качестве не прогибающихся в воде воздуховодов горизонтальных трубчатых аэраторов иловой смеси аэротенков.