УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА И СЛИВА ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ ИЗ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦИСТЕРН Российский патент 1995 года по МПК B65D88/74 

Изобретение относится к разгрузке железнодорожных цистерн, танкеров и стационарных емкостей с вязкими жидкостями.

Для достижения указанной цели известно устройство по авт.св. N 1676979 для нагрева и cлива вязкой жидкости из железнодорож- ных цистерн, включающее буферную емкость с теплонагревателем, переходными элементами и сливными приборами, где буферная емкость подключена снизу и снабжена кронштейном для взаимодействия с концевым выключателем.

Недостатком известной конструкции выбранного устройства для нагрева и слива вязкой жидкости в качестве прототипа является то, что оно требует большого времени на выгрузку продукта и повышенного расхода теплоэнергии в связи с низким использованием теплосодержания теплоносителя в известном устройстве.

Заявленное устройство позволяет повысить КПД использования тепла для нагрева вязкой жидкости и одновременно сократить время на выгрузку вязкой жидкости.

Это достигается тем, что устройство, включающее буферную емкость с нагревателем и системой клапанов для выпуска разогретой жидкости и компрессор, соединенный с электронагревателем, снабжено промежуточной емкостью для перекачки жидкости из цистерны в буферную емкость, связанной с системой клапанов, циркуляционным насосом, трубчатыми змеевиками, поверхность которых выполнена перфорированной, и охватывающими их сетчатыми кожухами, при этом змеевики расположены в зоне выгружаемой жидкости.

Особенностью этого устройства является то, что оно находится в непосредственной близости к выгружаемому продукту за счет компактности устройства, то есть насос и компрессор находятся рядом со всеми емкостями, расположенными друг в друге, где используются малая длина труб для взаимосвязи устройства со змеевиками, находящимися в объеме вязкой жидкости цистерны, и одновременное обмывание вязкой жидкости внутри стен цистерны.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Позицией 1 обозначена крышка, отдельно сделанная на люк цистерны, 2 чувствительный клапан, выполненный на крышке 1 для подпитки воздуха в систему устройства через цистерну 3, 3 цистерна, 4 рассеиватели для обмывания остатков выгружаемого продукта со стен цистерны, 5 вертикальный трубчатый змеевик, обтянутый сетчатым кожухом, через который сверху вниз проходит смесь воздуха и жидкости, 6 смеситель воздуха и жидкости, 7 горизонтальные трубчатые змеевики, поверхность которых перфорирована и обтянута сетчатым кожухом с донышками, 8 соединительное приспособление, 9 распределитель, 10 воздушный фильтр, 11 щит управления электрический, 12 датчик для отключения электронагревателя 21 при превышении уровня жидкости в приемной емкости 17, 13 датчик для отключения насоса 14 при понижении уровня жидкости в приемной емкости 17 от рабочей точки, 14 электронасос, 16 емкость (корпус), заполненная металлической стружкой для фильтрации конденсата, который проходит по окружности емкости 17 и впадает до поплавка 32 с клапаном; 17 приемная емкость, где разделяется смесь воздуха и жидкости с отверстия 33, 18 промежуточная емкость, через которую проходят смесь воздуха и жидкости с цистерны 3 в приемную емкость 17 и жидкость к насосу 26, 19 емкость (ресивер) для подогрева воздуха, 20 труба-перегородка для лучшего подогрева воздуха на выходе, 21 электрический нагреватель, 22 труба, в которой подогревается жидкость, 23 воздушный манометр, 24 терморегулятор, 25 жидкостной манометр, 26 насос, служит для постоянной замкнутой циркуляции жидкости по красной магистрали (чертеж), 27 электродвигатель, служит для одновременного вращения компрессора 29, насоса 26 и для подготовительных работ устройства (вращает лебедку 28), 28 лебедка для подтягивания трубчатых змеевиков в цистерне сверху вниз; 29 компрессор, служит для постоянной замкнутой циркуляции воздуха по зеленой магистрали (чертеж), 30, 31 тройные краны для переключения воздуха и жидкости при подготовительных работах, 32 поплавок с клапаном для выкачки охлажденного конденсата, 33 распределительное отверстие в емкости 18 для смеси жидкости и воздуха, 34 обратный клапан, 35 точками показан металлический сетчатый кожух с донышками на трубчатых змеевиках, 36 задвижка для регулировки столба жидкости в емкости 17, 37 перегородка между насосом 14 и щитом 11 управления.

Обозначение магистралей на чертеже следующее:
пунктирная линия воздушная магистраль,
сплошная жидкостная магистраль,
штрихпунктирная смесь жидкости и воздуха.

Предлагаемое по заявке устройство представляет собой стационарную или передвижную блочную металлоконструкцию 16, выполненную, например, в форме цилиндра с крышкой и донышком, в которую в виде цилиндрических емкостей, установленных друг в друге с образованием зазора между ними, встроены буферная емкость 17, промежуточная емкость 18, ресивер 19, электронагреватель 21, циркуляционный насос 26, компрессор 29.

Блочная металлоконструкция 16 связана следующей системой трубопроводов:
смеси воздуха с выгружаемой жидкостью для выгрузки с цистерны нагретого продукта (выгружаемой жидкости) в промежуточную емкость 18;
для подачи горячего воздуха из ресивера 19 в теплообменники, располагаемые в объеме жидкости цистерны;
для циркуляции теплоносителя (нагретого нефтепродукта) через нагреватель и теплообменники, размещенные в цистерне.

Для обеспечения выгрузки продукта производятся следующие подготовительные работы: вводят стальную проволоку с крючком сверху вниз цистерны к нижнему люку, где зацепляется трос лебедки и подтягивается к верхнему люку 4 цистерны; поочередно заводятся вовнутрь цистерны змеевики 7, 5 и рассеиватель 4, которые, собрав воедино и зацепив тросом, лебедкой 28 подтягивают к нижнему люку цистерны, где подсоединив соединительное приспособление 8 и закрыв крышку 1 с клапаном 2, устройство готово к выгрузке продукта.

На чертеже показано направление смеси разогретого воздуха и жидкости, которая, выходя под давлением с перфорированных труб змеевиков 7, обмывает через сетчатый кожух 35 вязкую жидкость; растаявшая жидкость проходит через сетчатый кожух 35 во внутрь трубчатых змеевиков 7, под давлением направляется к нижнему люку цистерны и одновременно к последовательно соединенному вертикальному трубчатому змеевику 5, обтянутому сетчатым кожухом 35 с перфорированным рассеивателем 4, смесь с которого обмывает оставшуюся на стенках цистерны вязкую жидкость, а растаявшая жидкость во внутрь трубчатого змеевика 5 направляется сверху вниз к нижнему люку цистерны. Собравшаяся в нижнем люке цистерны жидкость направляется в промежуточную емкость 18 через соединительное приспособление 8 по толстому трубопроводу. Для создания замкнутой циркуляции жидкости по системе устройства с промежуточной емкости 18 заканчивается насосом 26 через трубу-подогрев 22 по красной магистрали к смесителю 6 горячая жидкость. Если промежуточная емкость 18 переполнена, то смесь воздуха и жидкости, проходя через отверстие 33, впадает в приемную жидкость 17, где происходит разделение смеси на воздух и жидкость. Происходит это за счет гравитационных сил и разности в удельном весе воздуха и жидкости.

Воздух (конденсат), отделившийся от смеси, из емкости 17 направляется через окно в фильтрующую емкость 16 и воздушный фильтр (сепаратор) 10, компрессором 29 подается для подогрева в емкость ресивер 19 и далее к смесителю 6 по воздушной магистрали на повторный замкнутый цикл для нагрева вязкой жидкости в цистерне 3. Из отверстия 33 отделившаяся жидкость заполняет приемную емкость 17, рабочий уровень регулируется датчиками 12 и 13, выкачивается насосом 14 в другую емкость. В трубчатых змеевиках 7 по обе стороны во внутрь коаксиально расположены цельные трубы меньшего диаметра для того, чтобы, когда забьются трубы змеевиков 7 через перфорацию вязкой жидкостью, то при прохождении горячей смеси по трубам меньшего диаметра, расстопив вязкую жидкость по всей длине перфорированной трубы змеевика 7, дать возможность создать замкнутый циркуляционный цикл по магистралями системы устройства.

Использование: при разгрузке железнодорожных цистерн с вязкими жидкостями. Сущность изобретения: вращение насоса и компрессора создает замкнутую циркуляцию по магистралям под давлением подогретого воздуха и жидкости в системе и возврат смеси воздуха и жидкости из цистерны в первую промежуточную емкость. Избыток жидкости из последней через отверстие поступает во вторую приемную емкость, где происходит разделение воздуха и жидкости. Воздух, отделенный от смеси, поступает в третью фильтрующую емкость через воздушный фильтр. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА И СЛИВА ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ ИЗ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦИСТЕРН, содержащее буферную емкость с нагревателями и системой клапанов для выпуска разогретой жидкости и компрессор, соединенный с электронагревателем, отличающееся тем, что оно снабжено промежуточной емкостью для перекачки жидкости из цистерны в буферную емкость, связанной с системой клапанов, циркуляционным насосом, трубчатыми змеевиками, поверхность которых выполнена перфорированной, и охватывающими их сетчатыми кожухами, при этом змеевики расположены в зоне выгружаемой жидкости. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено коаксиально расположенными внутри трубчатых змеевиков трубами меньшего диаметра, одни концы которых служат для подачи нагретого воздуха и жидкости, а другие соединены с системой для выпуска разогретой жидкости. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено соединенными с трубчатыми змеевиками вертикальным спиральным змеевиком с сетчатым кожухом и сообщенным с его свободным концом рассекателем, выполненным в виде перфорированной трубы, установленной параллельно оси цистерны.