Junta de expansión de presión balanceada en línea para sistemas de tubería y conductos con sección transversal circular y pernos de anclaje ubicados Internamente.

Junta de expansión de presión balanceada en línea para compensación de expansión térmica de tuberías y conductos de sección transversal circular con pernos de anclaje (15a,

15b) ubicados dentro de la junta, cuya junta consiste de una junta de expansión central, grande (1) con refuerzos, una junta de expansión lateral izquierda (2a) y una junta de expansión lateral derecha (2b) que se interconectan a través de respectivas tuberías de revestimiento y a través de los pernos de anclaje (15a, 15b), caracterizada porque la junta de expansión lateral izquierda (2a) y junta de expansión lateral derecha (2b) consisten de fuelles respectivos (3) cuyo diámetro interno D3 es mayor que el diámetro externo D1 de la tubería o conductos y en cuyos extremos externos sueldan fuertemente tramos de tubería externos (4) que se sueldan fuertemente a los extremos externos de lados externos (5), que tienen la forma de placas anulares cuyo diámetro externo es igual al diámetro interno D3 del fuelle (3) y cuyo diámetro interno es igual al diámetro externo D1 de la tubería o conductos, sobre los bordes internos de los lados externos (5), en el exterior, se sueldan fuertemente tramos de tubería adicionales (6) para conectar la junta de expansión a la tubería o conductos, y sobre los extremos internos de los fuelles laterales izquierdo y derecho (3) se sueldan fuertemente los tramos de tubería interna (4) que se sueldan fuertemente centrados a los lados (7) de la junta de expansión central (1) que consiste de un fuelle (9) cuyo diámetro interno D4 es mayor que el diámetro interno D3 de los fuelles laterales izquierdo y derecho (3) y cuyos extremos se sueldan fuertemente con aún tramos de tubería adicionales (8) que por otro lado se sueldan fuertemente a los extremos externos de los lados (7) que tienen la forma de placas anulares cuyo diámetro externo iguala el diámetro interno D4 del fuelle central (9) y cuyo diámetro interno es igual al diámetro externo D1 de la tubería o conductos.

Junta de expansión de presión balanceada en línea para sistemas de tubería y conductos con sección transversal circular y pernos de anclaje ubicados Internamente

Campo técnico

Esta invención se relaciona con una junta de expansión de presión balanceada en línea para compensación de dilatación térmica de tuberías y conductos de sección transversal circular con elementos de conexión ubicados dentro del dispositivo. La colocación de elementos de conexión dentro del dispositivo no altera el flujo de fluido a través del dispositivo y este llega a ser compacto y adecuado para diferentes aplicaciones.

De acuerdo con la séptima edición de la Clasificación Internacional de Patentes la invención pertenece a las siguientes

áreas de tecnología:

F16L51/ - Dispositivos para compensación de dilataciones de tubería,

F16L51/3 - Dispositivos para compensación de dilataciones de tubería que utilizan fuelle o tubo corrugado

extendido con dos fuelles o más,

F16L27/12 - Juntas de tubería movible o ajustable longitudinalmente.

Problemas técnicos

La junta de expansión de presión balanceada en línea para compensación de expansión térmica representa una de las principales soluciones para la protección de máquinas rotativas, como turbinas, bombas y compresores contra el impacto de la fuerza desbalanceada de la alta presión que se produce al instalar dispositivos de compensación en el sistema de

tuberías o conductos.

La junta de expansión de presión balanceada en línea para compensación de expansión térmica consiste de tres juntas de expansión elaboradas de fuelles insertados en el sistema de tubería o conductos con el fin de tomar el control de la contracción térmica o expansión de las tuberías de conexión. Su diseño habitual es tal que las dos juntas de expansión laterales se ubican en el diámetro externo de la tubería de revestimiento cilindrica cuyo diámetro externo es igual al diámetro de la tubería de conexión y la junta de expansión central ubicada en la tubería de revestimiento cilindrica de diámetro más grande que el diámetro de las tuberías de conexión y un área de sección transversal dos veces mayor que las juntas de expansión laterales.

En la junta de expansión de presión balanceada en línea, que consiste de tres juntas de expansión, la carcasa de las juntas de expansión se conecta con elementos que cumplen múltiples funciones de conexión. La igualdad de desplazamiento de dilatación entre las juntas de expansión individuales, la transferencia de fuerzas desequilibradas de tracción o de compresión provocadas por sobreexpresión o vacío y rigidez del dispositivo se realizan a través de los elementos de conexión denominados de anclaje.

El problema de interconexión de las juntas de expansión individuales en serie es particularmente pronunciado en el dispositivo de compensación para el sistema de tuberías o conductos de sección transversal circular con un diámetro mayor de 2 metros. Al compensar el dispositivo para las tuberías con un diámetro mayor de 2 metros, los diámetros externos de la carcasa de junta de expansión central se incrementa significativamente y no existen problemas adicionales de rigidez de la carcasa de junta de expansión central. El problema de la deformación de la carcasa de junta de expansión central se resuelve al instalar varios soportes. Los elementos de conexión y el soporte de caja para dispositivos de compensación grandes se deben diseñar para no interrumpir el flujo de fluido a través del dispositivo y no aumentar las ya grandes dimensiones del dispositivo. Los elementos de conexión y soporte colocados de forma adecuada evitan cualquier deformación de la carcasa de junta de expansión en una serie y el sistema de juntas de expansión completo, garantiza el correcto estiramiento o compresión de los fuelles en una serie sólo debido a la expansión térmica y no debido a un exceso de presión o vacío que existe en la tuberías o conductos.

De acuerdo con la invención la junta de expansión de presión balanceada en línea para que compensa la dilatación térmica resuelve los problemas técnicos de diseño y colocación de elementos de conexión que se utilizan para interconectar juntas de expansión individuales en el dispositivo de conexión, y resuelven el diseño y colocación de los soportes de tubería de revestimiento para juntas de expansión individuales en el dispositivo.

Técnica antecedente

Los dispositivos para compensación conocidos básicamente consisten una junta de expansión central, grande y dos juntas de expansión laterales más pequeñas, con simetría especular que están a través de la tubería de revestimiento y los elementos de conexión se unen con el centro. Los fuelles de juntas de expansión laterales tienen diámetro de carcasa cilindrica aproximadamente igual al diámetro de la tubería o conducto, mientras que el diámetro de la tubería de revestimiento cilindrica del fuelle de la junta de expansión central es mayor que el diámetro de la tubería o conducto en el que se conecta el dispositivo.

En la práctica contemporánea, se representan dos tipos de soluciones relacionadas con la instalación de elementos de conexión. En el primer tipo de solución, los elementos de conexión se colocan dentro del dispositivo en el área de flujo de fluido con un diámetro que es más pequeño que el diámetro interno de la tubería. Para otros tipos de soluciones, especialmente para los dispositivos con diámetros relativamente pequeños, los elementos de conexión se ubican fuera de la unidad.

Las soluciones de junta de expansión de presión balanceada en línea para compensación de dilatación térmica con los elementos de unión situados fuera de la unidad se describen en los documentos de patente US529984, US524817, BE544576yFR1146661.

En el documento de patente CN221563Y se describe una solución para la junta de expansión de presión balanceada en línea para compensación de dilatación térmica sin elementos de conexión.

El documento FR 1 51 54 A describe aún otra junta de expansión de presión balanceada en línea para compensación de expansión térmica con pernos de anclaje ubicados dentro de la junta. La junta comprende una junta de expansión central, grande con refuerzos, una junta de expansión lateral izquierda y una junta de expansión lateral derecha que se interconectan a través de respectivas tuberías de revestimiento y pernos de anclaje.

Esencia de la invención

De acuerdo con la invención, la estructura básica del dispositivo para compensación de dilataciones térmicas de las tuberías y conductos es igual a la estructura conocida de los dispositivos de compensación, juntas de expansión. El dispositivo de compensación de acuerdo con la invención consiste básicamente de una junta de expansión central, grande y dos juntas de expansión laterales más pequeñas con simetría especular que están a través de las tuberías de revestimiento y elementos de conexión conectados con el centro.

La esencia de la invención está contenida en el diseño de las tuberías de revestimiento de las juntas de expansión laterales y la tubería de revestimiento de la junta de expansión central, el lugar y la forma de instalación de los elementos de conexión que conectan las juntas de expansión laterales con la junta de expansión central, y el diseño de soporte de los lados de la tubería de revestimiento de junta de expansión central.

Cada una de las dos juntas de expansión laterales consta de un fuelle cuyo diámetro interno es mayor que el diámetro externo de la tubería o conducto que conecta el dispositivo de compensación. En el extremo del fuelle se sueldan dos tramos de tubería y que se sueldan a los lados de la junta de expansión lateral. Los lados externos de las juntas de expansión laterales tienen forma de placa anular en la que los bordes externos se sueldan a tramos de los fuelles y sobre los bordes internos de la tubería se sueldan tramos para conectar el dispositivo para compensación a las tuberías o conductos. El diámetro externo de los lados externos de las juntas de expansión laterales es igual al diámetro interno de los fuelles de las juntas de expansión laterales y el diámetro interno de los lados externos de la junta de expansión lateral es igual al diámetro externo de la tubería o conducto que conecta el dispositivo de compensación. Los lados internos de la junta de expansión lateral consisten de los lados de la junta de expansión central sobre la que se sueldan centralmente tramos de tuberías internos de las juntas de expansión lateral.

La junta de expansión central consiste de un fuelle cuyo diámetro interno... [Seguir leyendo]

1. Junta de expansión de presión balanceada en línea para compensación de expansión térmica de tuberías y conductos de sección transversal circular con pernos de anclaje (15a, 15b) ubicados dentro de la junta, cuya junta consiste de una junta de expansión central, grande (1) con refuerzos, una junta de expansión lateral izquierda (2a) y una junta de expansión lateral derecha (2b) que se interconectan a través de respectivas tuberías de revestimiento y a través de los pernos de anclaje (15a, 15b), caracterizada porque la junta de expansión lateral izquierda (2a) y junta de expansión lateral derecha (2b) consisten de fuelles respectivos (3) cuyo diámetro interno D3 es mayor que el diámetro externo D1 de la tubería o conductos y en cuyos extremos externos sueldan fuertemente tramos de tubería externos (4) que se sueldan fuertemente a los extremos externos de lados externos (5), que tienen la forma de placas anulares cuyo diámetro externo es igual al diámetro interno D3 del fuelle (3) y cuyo diámetro interno es igual al diámetro externo D1 de la tubería o conductos, sobre los bordes internos de los lados externos (5), en el exterior, se sueldan fuertemente tramos de tubería adicionales (6) para conectar la junta de expansión a la tubería o conductos, y sobre los extremos internos de los fuelles laterales izquierdo y derecho (3) se sueldan fuertemente los tramos de tubería interna (4) que se sueldan fuertemente centrados a los lados (7) de la junta de expansión central (1) que consiste de un fuelle (9) cuyo diámetro interno D4 es mayor que el diámetro interno D3 de los fuelles laterales izquierdo y derecho (3) y cuyos extremos se sueldan fuertemente con aún tramos de tubería adicionales (8) que por otro lado se sueldan fuertemente a los extremos externos de los lados (7) que tienen la forma de placas anulares cuyo diámetro externo iguala el diámetro interno D4 del fuelle central (9) y cuyo diámetro interno es igual al diámetro externo D1 de la tubería o conductos.

2. Junta de expansión de presión balanceada en línea para compensación de expansión térmica de tuberías y conductos de sección transversal circular con pernos de anclaje ubicados dentro de la junta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque, sobre las superficies internas de los lados (7) se disponen refuerzos de anillo con simetría especular compuestos de cilindros (1) cuyo diámetro interno es igual al diámetro externo D1 de la tubería o conductos y cilindros concéntricos (11) de diámetro más grande que se sueldan a las superficies internas de los lados (7) y sobre sus extremos se sueldan placas de anillo internas (12), que están en el interior, en los mismos intervalos angulares, reforzados con rebordes radiales rectangulares soldados (13) y desde el exterior, en la extensión de rebordes radiales (13), con rebordes radiales triangulares soldados (14).

3. Junta de expansión de presión balanceada en línea para compensación de expansión térmica de tuberías y conductos de sección transversal circular con pernos de anclaje ubicados dentro de la junta de acuerdo con reivindicación 1, caracterizada porque, en el espacio anular que se determina por los lados externos (5) de la junta de expansión lateral izquierda (2a) y lados externos (5) de la junta de expansión lateral derecha (2b) en un diámetro de círculo D2 que es mayor que el diámetro externo D1 de la tubería o conductos y más pequeño que el diámetro interno D3 de los fuelles laterales izquierdo y derecho (3) en intervalos angulares iguales, se colocan elementos de unión que tienen la forma de pernos de anclaje laterales izquierdo y derecho longitudinales (15a, 15b) con sección transversal circular que conecta las tres tuberías de revestimiento de junta de expansión de tal manera que el extremo izquierdo de los pernos de anclaje laterales izquierdos (15a) se suelda fuertemente al lado izquierdo (5) de la junta de expansión lateral izquierda (2a) y sus extremos derechos se sueldan firmemente al lado derecho (7) de la junta de expansión central (1), y el extremo derecho de los pernos de anclaje del lado derecho (15b) se sueldan firmemente al lado derecho (5) de la junta de expansión lateral derecha (2b) y su extremo izquierdo se sueldan firmemente al lado izquierdo (7) de la junta de expansión central (1), y las penetraciones en los lados (7) y en placas anulares (12) a través de las cuales los pernos de anclaje (15a, 15b) que se rompen tienen un diámetro más grande que el diámetro de las barras, y pernos de anclaje (15a) en el lado izquierdo de la junta de expansión en relación con los pernos de anclaje (15b) en su lado derecho se desplazan por medio del ángulo en el que los pernos de anclaje se separan en cada lado del dispositivo.

4. Junta de expansión de presión balanceada en línea para compensación de expansión térmica de tuberías y conductos de sección transversal circular con pernos de anclaje ubicados dentro de la junta de acuerdo con reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque se utiliza para hacer juntas de expansión para expansión térmica de tubería y conductos con un diámetro mayor de 2 metros.