192324. lajstromszámú szabadalom • Tágulásfelvevő szerkezet, -kompenzátor- különösen hőmérsékletváltozás miatt bekövetkező tágulási mozgásainak kiegyenlítésére
1 192 324 2 A találmány tágulásfelvevfí szerkezetre — kompenzátorra — vonatkozik, amely különösen csővezetékek hőokozta tágulási mozgásainak kiegyenlítésére igen kedvezően alkalmazható. A hőmérsékletváltozásoknak kitett csővezetékeknél a hőmérsékletváltozás — más rendszereknél különféle erőhatások — jelentős mértékű és nagy gyakorisággal ismérlődő hosszváltozásokat okoznak, amelyek végbemenetelöt lehetővé kell tenni a rendszeren belül annak érdekében, hogy ki legyen küszöbölve a rendszer — pl. csővezeték - igen gyors, esetleg néhány hosszváltozás ismétlődése után bekövetkező tönkremenetelének a veszélye. Ezért a jelentős mértékű hosszváltozások (pl, a hőmérsékletváltozás miatt bekövetkező hosszváltozások) hatásának kitett rendszerek, elsősorban a csővezeték-rendszerek építésének alapvető szabálya, hogy pl. a csővezetéket szakaszonként fixen befogják, és a fixpontok között tágulásfelvevő, más szóval táguláskiegyenlítő szerkezetet — kompenzátort — alkalmaznak. A kompenzátoroknak tehát az a feladata, hogy bizonyos rendszerek, pl. csővezetékek fix befogási pontokkal határolt szakaszának kiegyenlítse. A táguló rendszer, például a csőszakasz a fixpontokra támaszkodik, és azokra erőt ad át. Csővezetékek hőokozta tágulási mozgásainak a kompenzálására az egyik legrégebben alkalmazott megoldás a csőlíra, amely magából a csőből készült íves szakasz. A csőlírák ügy egyenlítik ki az egyes csőszakaszok hőtágulását, hogy a mozgás eredményeként a csőlíra ívszöge megváltozik, és egyidejűleg az egész csőlíra elmozdul. A csőlírák hátránya, hogy csak nagy anyag- és élőmunka-ráfordítás árán állíthatók elő; a lírákban jelentősek az áramlási veszteségek; és nem alkalmazhatók a mindinkább előtérbe kerülő előszigetelt csővezeték-rendszerekben. Mindezen okok miatt csőlírákat korszerű rendszerekbe már nem terveznek be. Az ugyancsak régóta ismert, és ma már gyakorlatilag nem alkalmazott tömszelencés kompenzátorok súlyos hátránya, hogy állandó felügyeletet és karbantartást igényel, élettartama rövid, és igen nagy erőt ad át a fixpontokra, ezért jelentősen növeli a rendszerek költségeit. Lencsés kompenzátorokkal csak viszonylag kis tágulási mozgásokat lehet felvenni, emellett az ilyen táguláskiegyenlítők is nagy erőket adnak át a fixpontokra, tehát ugyancsak megdrágítják a rendszereket. Ma már lencsés kompenzátorokat sem igen alkalmaznak. A legkorszerűbb kompenzáldsi módnak a többrétegű luillámlemezkompenzátorok alkalmazása tekinthető. Az ilyen hullátnkompenzátorok löketfelvevő eleme a rugótest, más néven hullámtest. A rendszer üzemelése során a rugótest harmonikaszerű mozgást végez, és ezzel a mozgással egyenlíti ki a csőszakasz hőtágulását. A hőmérsékletváltozás, vagy egyéb okok miatt fellépő hosszváltozást az általánosan használt axial-, angulár-, lateral- és univerzál-hullámkompenzátorok összenyomódással veszik fel, de a kompenzátorok összenyomásához valamilyen nagyságú erő tartozik; ez az erő — a rugóerő - terheli a fix pontokat is. A fixpontokra ható további erők között jelentős nagyságú még a rendszer nyomásából adódó, a hullámokat kiegyenlíteni törekvő, axiális erő is. A legnagyobb fixponti erők az axiálkompenzátörok alkalmazása esetén lépnek fel. A nagy fixponti erők felvételére nagy tömegű, vagy/és rendkívül erős fixpontokat kell építeni, ami meglehetősen drágítja a vezetéképítést, és jelentősen csökkenti az építési sebességet. A fixpont készítésének nagy az élőmunka- és anyagigénye, a szervezésigénye (mivel több szakterület együttműködését feltételező szerkezetről van szó) az építési idő elhúzódásának az egyik alapvető tényezője a beton kötésideje, amely alatt a munkafolyamatok állnak. Hátrányos tényező továbbá, hogy az axiálkompenzátor hullámteste csakis tengelyirányú rugó-mozgást végezhet, és a hullámtest nem lehet olyan hosszú, hogy kihajlás, vagyis kicsuklás következzék be, mert az a kompenzátor tönkremeneteléhez vezethetne. A találmány feladata, hogy olyan tágulásfelvevő szerkezetet — kompenzátort — szolgáltasson, amely a fixpontokra a hullámtestek mozgásából származó erőket kiküszöböli, és ezzel az egész rendszer, pl. csővezetékrendszer létesítési költségeit lényegesen csökkenti, emellett a tágulási mozgások felvételét biztonságosabbá teszi. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amennyiben a kompenzátor olyan hullámtesteket is tartalmaz, amelyek azzal ellentétes erőket fejtenek ki, mint amelyeket más hullámtestek a fixpontokra gyakorolnak, és ezek az ellentétes erők egyidejűleg hatnak, a fixpontokra a kompenzátor működéséből erő nem adódik át. E felismerés alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan kompenzátor segítségével oldottuk meg, amelynek a közeg átbocsátására szolgáló átömlőcsatornája, valamint több hullámteste van, és amelyre az jellemző, hogy az átömlőcsatoma egy belső ház és egy azt távközzel körülvevő külső ház között van kialakítva, és a külső ház falába a közegnyomásnak belülről kitett hullámtest, a belső ház falába pedig a közegnyomásnak kívülről kitett hullámtest van beépítve; és a belső ház belső tere a külső házat körülvevő térrel, e terek között azonos nyomást biztosító módon össze van kötve. Egy előnyös találmányi ismérv szerint a belső nyomásnak kitett kompenzátor-felület azonos a külső nyomásnak kitett kompenzátor-felülettel, ebben az esetben a hullámtestekben ébredő erők kiegyenlítik egymást. Egy másik találmányi ismérvnek megfelelően mind a külső ház, mind a belső ház - legalább részben - henger alakú; ez megfelel' a hullámtestek hengeres alakjának. A kompenzátor egy további előnyös kiviteli alakjára az jellemző, hogy a hengeres külső háznak a belső házat körülvevő, nagyobb átmérőjű részéhez annak két végén csatlakozó, a csővezeték átmérőjével azonos átmérőjű csőcsonkjai, valamint a csővezeték-végekhez csatlakoztatható csőcsonkjai vannak, és a közegnyomással belülről igénybe vett hullámtestek e csőcsonkok között vannak rögzítve. Célszerű továbbá, ha a hengeres, a csővezeték átmérőjével azonos átmérőjű belső ház két lekerekített vég-részből, valamint egy hengeres közbenső összekötőcsonkból van kialakítva, és a közegnyomással kívülről igénybe vett hullámtestek e vég-részek és a közbenső összekötőcsonk között vannak rögzítve. Egy másik találmányi ismérv szerint a külső ház külső csőcsonkjaihoz van a belső ház merev tartószerkezetek segítségével rögzítve. Célszerű, ha a tartószerkezeteket egy-egy, a csőcsonkhoz pl. hegesztéssel rögzített keresztirányú, célszerűen kereszt alakú merevítőtag, valamint ezekhez és a belső házhoz rögzített — r 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
