УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕНИЯ СЛИВА ВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ ИЗ ЕМКОСТЕЙ И ИХ ОЧИСТКИ Российский патент 1998 года по МПК B05B7/04 B65D88/74 B05B1/04 

Устройство относится к транспортировке и хранению вязких жидкостей, а именно к устройствам прогрева указанных жидкостей с целью ускорения их слива из емкостей, а также очистки емкостей.

Известно устройство для очистки цистерн, содержащее подъемно-опускную штангу, расположенные в ее нижней части цилиндрические камеры с насадками на выходе для направления струй пара и патрубки для соединения полой штанги с цилиндрическими камерами [1].

В качестве ближайшего аналога может быть принято устройство для ускорения слива жидкостей из железнодорожных цистерн, содержащее полую штангу, верхний торец которой подключен к генератору пара, в нижнем торце закреплена торцевая насадка, а на боковой поверхности размещено паровое сопло [2].

Предлагаемое устройство по сравнению с аналогами обеспечивает существенное ускорение процесса разогрева вязкой жидкости и, соответственно, ускорение слива при сокращении расхода пара.

Указанный эффект обеспечивается двухступенчатым подогревом вязкой жидкости и воздействием на нее во второй ступени путем распыления пара под повышенным давлением, что достигается благодаря тому, что нижний участок штанги выполнен суженным, устройство снабжено нижним паровым соплом, образованным нижним торцом суженного участка штанги и поверхностью усеченного конуса на верхнем конце обтекателя, выполненного в виде цилиндра, расположенного коаксиально относительно полости штанги и помещенного в камеру смешения, образованную внутренней поверхностью цилиндрической обечайки с наружной поверхностью обтекателя, скрепленных между собой с помощью ребер, при этом паровое сопло образовано коаксиальным кожухом и внешней поверхностью штанги, а торцевая насадка выполнена в виде щелевого сопла, образованного нижним краем обечайки и диском, закрепленным на нижнем конце обтекателя, причем диск снабжен отверстиями для подачи горячей жидкости непосредственно в патрубок слива в емкости, причем на нижней поверхности диска закреплен конус.

Во втором варианте указанный эффект достигается за счет того, что паровое сопло образовано коаксиальным кожухом и внешней поверхностью штанги, торцевая насадка состоит из диска с обтекателем, закрепленным в его центре и выполненным в виде усеченного конуса, размещенного в полости нижнего конца штанги, а на нижней поверхности диска закреплен конус, при этом устройство снабжено дополнительным диском, насаженным на нижний конец штанги, выполненным в форе раструба, внутренняя поверхность раструба штанги и поверхности диска с обтекателем образуют нижнее паровое сопло, а зазор между диском и дополнительным диском образует щелевое сопло.

На фиг. 1 изображено устройство для ускорения слива вязких жидкостей (вариант 1); на фиг. 2 - устройство для ускорения слива вязких жидкостей (вид по А-А); на фиг. 3 - устройство для ускорения слива вязких жидкостей (вариант 2).

Устройство по первому варианту (фиг.1) состоит из полой штанги 1 с суженным нижним участком, верхний торец которой подключен к генератору пара (на чертеже не показан), а сама штанга установлена внутри очищаемой емкости вертикально над патрубком слива емкости таким образом, чтобы нижний конец устройства находился не выше 50-100 мм от дна емкости. На штанге 1 смонтированы кольцевые паровое сопло 2 и нижнее паровое сопло 3. Верхнее паровое сопло 2 образовано коаксиальным кожухом 4 и внешней поверхностью штанги 1, нижнее паровое сопло - нижним торцем суженного участка штанги 1 и коаксиально расположенным обтекателем 5, выполненным в виде цилиндра с верхним торцем в виде усеченного конуса. Нижнее паровое сопло 3 помещено в камеру смешения 6, образованную внутренней поверхностью цилиндрической обечайки 7 и наружной поверхностью обтекателя 5. Штанга 1, обтекатель 5 и обечайка 7 скреплены между собой с помощью ребер 8. На нижнем конце устройства установлена торцевая насадка, выполненная в виде щелевого сопла 9, образованного нижним краем обечайки 7 и диском 10, закрепленным на нижнем конце обтекателя 5. Диск 10 снабжен отверстиями 11 для подачи горячей жидкости непосредственно в патрубок слива в дне опорожняемой емкости (на чертеже не показан), а к его нижней поверхности приварен конус 12 для облегчения ввода устройства в объем вязкой жидкости.

Устройство по второму варианту (фиг.2) аналогично первому содержит штангу 1, только без суженного участка, со смонтированными на ней паровым соплом 2 и кожухом 4, а нижнее паровое сопло 3 образовано раструбом нижнего торца штанги 1 и верхней поверхностью диска 10, с закрепленным на нем обтекателем 5 торцевой насадки, а щелевое сопло 9 образовано дополнительным диском 13, насаженным на нижний конец штанги 1, и диском 10. Как и в первом варианте, диск 10 снабжен отверстиями 11, и к его нижней поверхности приварен конус 12, причем штанга 1, дополнительный диск 13 и диск 10 скреплены между собой с помощью ребер 8.

Устройство как по первому, так и по второму вариантам работает следующим образом.

Штангу в сборе с насадкой опускают вертикально в емкость (на чертеже не показана) напротив отверстия слива в дне емкости на расстоянии 50-100 мм от дна емкости. Пар от парогенератора по трубопроводу, подключенному к штанге 1, подается в ее полость, из которой частично через паровое сопло 2 попадает в емкость, благодаря чему происходит предварительный подогрев окружающей вязкой жидкости. Подогретая вязкая жидкость нагнетается в камеру смешения 6, где она дополнительно подогревается паром, поступающим в камеру через нижнее паровое сопло 3 из полости штанги 1. Нагретая на двух ступенях парового подогревателя (сопла 2 и 3) жидкость поступает через щелевое сопло 9 в емкость, а через отверстия 11 в диске 10 непосредственно в патрубок слива емкости.

Предлагаемое устройство за счет интенсивной подачи горячей жидкости непосредственно в придонную область емкости через щелевое сопло и в патрубок слива через дырчатый диск обеспечивает существенное ускорение процесса разогрева вязкой жидкости и, соответственно, ускорение слива, при сокращении расхода пара, поскольку двухступенчатый подогрев вязкой жидкости практически полностью устраняет выход пара из емкости.

При этом хотя во втором варианте эффективность несколько меньше, чем в первом, но его преимущество в технологичности. Простота конструкции позволяет его рекомендовать для использования для прогрева менее вязких жидкостей и особенно для промывки и пропаривания емкостей.

Наряду с уменьшением веса конструкции и усилия для ввода устройства в объем вязкой жидкости в 2-3 раза, обеспечивается по сравнению с существующими устройствами сокращение времени прогрева и опорожнения, а также расхода пара порядка в 1,5 раза.

По первому варианту нижний участок штанги устройства выполнен суженным и снабжен нижним паровым соплом, образованным нижним торцом суженного участка штанги и поверхностью усеченного конуса на верхнем конце обтекателя, выполненного в виде цилиндра, расположенного коаксиально относительно полости штанги и помещенного в камеру смешения, образованную внутренней поверхностью цилиндрической обечайки и наружной поверхностью обтекателя, скрепленных между собой ребрами. Паровое сопло образовано коаксиальным кожухом и внешней поверхностью штанги. Торцевая насадка выполнена в виде щелевого сопла, образованного нижним краем обечайки и диском, закрепленным на нижнем конце обтекателя. Диск снабжен отверстиями для слива горячей жидкости. На нижней поверхности закреплен конус. По второму варианту паровое сопло образовано коаксиальным кожухом и внешней поверхностью штанги. Торцевая насадка состоит из диска с обтекателем, закрепленным в его центре и выполненным в виде усеченного конуса, размещенного в полости нижнего конца штанги, а а нижней поверхности диска закреплен конус. Устройство также снабжено дополнительным диском, насаженным на нижний конец штанги, выполненным в форме раструба. Внутренняя поверхность раструба штанги и поверхность диска с обтекателем образуют нижнее паровое сопло. Зазор между диском и дополнительным диском образует щелевое сопло. Устройство за счет интенсивной подачи горячей жидкости непосредственно в придонную область емкости через щелевое сопло и в патрубок слива через дырчатый диск обеспечивает существенное ускорение процесса разогрева вязкой жидкости и соответственно ускорение слива, при сокращении расхода пара, поскольку двухступенчатый подогрев вязкой жидкости практически полностью устраняет выход пара из емкости. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для ускорения слива вязких жидкостей из емкостей и их очистки, содержащее полую штангу, верхний торец которой подключен к генератору пара, на нижнем торце закреплена торцевая насадка, а на боковой поверхности размещено паровое сопло, отличающееся тем, что нижний участок штанги выполнен суженным и снабжен нижним паровым соплом, образованным нижним торцом суженного участка штанги и поверхностью усеченного конуса на верхнем конце обтекателя, выполненного в виде цилиндра, расположенного коаксиально относительно полости штанги и помещенного в камеру смешения, образованную внутренней поверхностью цилиндрической обечайки и наружной поверхностью обтекателя, скрепленных между собой ребрами, при этом паровое сопло образовано коаксиальным кожухом и внешней поверхностью штанги, торцевая насадка выполнена в виде щелевого сопла, образованного нижним краем обечайки и диском, закрепленным на нижнем конце обтекателя, причем диск снабжен отверстиями для слива горячей жидкости, а на нижней поверхности диска закреплен конус. 2. Устройство для ускорения слива вязких жидкостей из емкостей и их очистки, содержащее полую штангу, верхний торец которой подключен к генератору пара, в нижнем торце закреплена торцевая насадка, а на боковой поверхности размещено паровое сопло, отличающееся тем, что паровое сопло образовано коаксиальным кожухом и внешней поверхностью штанги, торцевая насадка состоит из диска с обтекателем, закрепленным в его центре и выполненным в виде усеченного конуса, размещенного в полости нижнего конца штанги, а в нижней поверхности диска закреплен конус, при этом устройство снабжено дополнительным диском, насаженным на нижний конец штанги, выполненным в форме раструба, внутренняя поверхность раструба штанги и поверхности диска с обтекателем образуют нижнее паровое сопло, а зазор между диском и дополнительным диском образует щелевое сопло.