ЦИСТЕРНА ДЛЯ ВЯЗКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 2002 года по МПК B65D88/74 B65G69/20 

Описание патента на изобретение RU2184690C1

Устройство относится к железнодорожному транспорту, а более конкретно к вагонам-цистернам, предназначенным для транспортировки загустевающих и затвердевающих при низких температурах жидкостей, например мазута.

Известны цистерны с верхними заливными горловинами и устройствами нижнего слива, в которых обеспечивается разогрев транспортируемой жидкости перед ее сливом из цистерны [1, 2].

Недостатками данных цистерн являются потребность в большом количестве тепловой энергии, необходимой для разогрева жидкости перед сливом, продолжительность операции разогрева жидкости, трудности, связанные с необходимостью очистки цистерны от затвердевших остатков транспортируемой жидкости. К ним относится также возникновение волн на свободной поверхности жидкости в процессе ее транспортировки.

В качестве прототипа к заявленному объекту была выбрана цистерна модели 15-1566 [3] , имеющая котел, укрепленный на раме, верхний наливной люк и нижний сливной патрубок. Для прототипа свойственны недостатки, отмеченные у аналогов, в частности потребность в больших затратах энергии при разогревании жидкости перед сливом, а также большие трудо- и энергозатраты при очистке цистерны от твердых остатков транспортируемой жидкости.

Задачей изобретения является повышение эффективности слива загустевающей жидкости при низких температурах и снижение трудо- и энергозатрат, связанных с удалением из цистерны загустевших и затвердевших остатков транспортируемой жидкости.

Технический результат достигается тем, что цистерна для вязких нефтепродуктов (например, мазута), включающая цилиндрический котел с верхним наливным люком и нижним сливным патрубком, дополнительно содержит два экрана, установленных в нижней части цистерны параллельно стенкам котла цистерны, и размещенную внутри в верхней части котла цистерны камеру с установленным в ней пеногенератором, имеющим пенообразователь и пенопровод с выходными форсунками, причем выходные форсунки закреплены между стенками котла и экранами.

На чертеже изображено сечение цистерны плоскостью, перпендикулярной оси котла.

Внутри котла 1 цистерны, имеющего верхний наливной люк 2 и нижний сливной патрубок 3, параллельно его стенкам установлены два экрана 4. На наружной поверхности верхней части котла 1 установлен электродвигатель 5, на валу которого помещен пенообразователь 6 и шнек 7. Элементы 5, 6 и 7 образуют пеногенератор. Пенообразователь находится на уровне свободной поверхности (зеркала) жидкости 8 и частично погружен в нее, шнек 7 полностью погружен в жидкость. Оба элемента находятся во входной камере 9 пенопровода 10, выходные форсунки которого 11 фиксированы между стенкой котла 1 и экранами 4.

Транспортируемая жидкость заполняет не весь объем цистерны. По условиям заполнения цистерн зеркало жидкости 8 находится на расстоянии l=(0,45±0,03) м от верхней образующей цилиндрического котла. При этом над поверхностью жидкости имеется свободный объем котла 12.

Работа устройства начинается после заполнения цистерны мазутом запуском электродвигателя 5. При вращении пенообразователя 6 и шнека 7 образуется мелкодисперсная пена, которая по пенопроводу 10 поступает через выходные форсунки 11 под экраны 4. Из-под экранов 4 мелкие пузырьки воздуха поднимаются вдоль внутренней поверхности котла, в результате чего образуется тонкий слой мазутовоздушного дисперсоида.

Так как вязкость нефтепродуктов велика, скорость подъема пузырьков (их радиус ~0,1 мм) весьма мала (V<1 мм/с).

При холодной наружной поверхности котла 1 слой дисперсоида застывает, образуя теплоизолирующую поверхность внутри цистерны. На стадии движения пузырьков воздуха и образования слоя дисперсоида подавляется естественная внутренняя конвекция жидкости. По окончании работы пеногенератора существенно уменьшается объем воздуха 12 над свободной поверхностью жидкости, что прекращает образование волн на ее поверхности при движении вагона. Это повышает устойчивость движения и препятствует вынужденной конвекции жидкости. Как известно, естественная и вынужденная конвекция обуславливают быстрое остывание жидкости в первые часы ее транспортировки.

Теплопроводность слоя дисперсоида мала, поэтому его наличие препятствует дальнейшему охлаждению жидкости. Кроме того, слой застывшего дисперсоида имеет меньшие как твердость, так и силу сцепления с поверхностью котла, чем слой затвердевшего нефтепродукта. Следовательно, механическая очистка этого слоя требует меньших трудозатрат, чем очистка стенок цистерны от застывшего нефтепродукта.

Результатом использования заявляемого объекта является повышение эффективности слива транспортируемого продукта, уменьшение энергозатрат на его разогрев перед сливом и снижение трудо- и энергозатрат при очистке цистерны.

Источники информации
1. Устройство для нагрева и слива вязкой жидкости из железнодорожной цистерны. Авт. св. СССР 1650539, МКИ4 B 65 D 69/20, В 65 D 88/74. Чалый Ю.К., опубл. 23.05.91, БИ 19.

2. Вагон-цистерна с подогревательной рубашкой. Пат. США 5058511, МКИ5 В 61 D 5/00, опубл. 22.10.91, НКИ 105/451.

3. Губенко В.К. и др. Цистерны (устройство, эксплуатация, ремонт). - М.: Транспорт, 1990.

Похожие патенты RU2184690C1

название год авторы номер документа
ЦИСТЕРНА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ 2001
  • Моисеев В.И.
  • Воробьев А.М.
  • Комарова Т.А.
RU2189916C1
СПОСОБ ПЕРЕВОЗКИ ВЯЗКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ТРАНСПОРТНЫХ ЕМКОСТЯХ 2002
  • Моисеев В.И.
  • Воробьев А.М.
  • Комарова Т.А.
  • Комарова О.А.
  • Флоринский В.Ю.
  • Елисеев Д.В.
RU2214960C1
ВАГОН-ЦИСТЕРНА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ВЯЗКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ 2002
  • Моисеев В.И.
  • Воробьев А.М.
  • Комарова Т.А.
  • Комарова О.А.
  • Флоринский В.Ю.
RU2223878C1
ЦИСТЕРНА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ЗАГУСТЕВАЮЩИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ 2000
  • Моисеев В.И.
  • Комарова Т.А.
  • Комарова О.А.
RU2174926C1
Способ перевозки вязких нефтепродуктов и железнодорожная цистерна для его реализации 2018
  • Моисеев Владимир Иванович
  • Комарова Татьяна Александровна
RU2682130C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ГРАНУЛ МАЗУТА С ЛЕДЯНОЙ ОБОЛОЧКОЙ 2001
  • Моисеев В.И.
  • Воробьев А.М.
  • Комарова Т.А.
RU2200692C1
ЦИСТЕРНА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ЗАГУСТЕВАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ 2000
  • Моисеев В.И.
  • Комарова Т.А.
  • Комарова О.А.
  • Флоринский В.Ю.
RU2195420C2
Способ перевозки вязких нефтепродуктов и железнодорожная цистерна для его реализации 2016
  • Моисеев Владимир Иванович
  • Комарова Татьяна Александровна
RU2639095C1
Способ перевозки вязких нефтепродуктов и цистерна для его реализации 2016
  • Моисеев Владимир Иванович
  • Комарова Татьяна Александровна
RU2629640C1
Цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов 2017
  • Моисеев Владимир Иванович
  • Комарова Татьяна Александровна
RU2666018C1

Реферат патента 2002 года ЦИСТЕРНА ДЛЯ ВЯЗКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к вагонам-цистернам, предназначенным для транспортировки загустевающих и затвердевающих при низких температурах жидкостей, например мазута. Цистерна содержит цилиндрический котел с верхним наливным люком и нижним сливным патрубком. Внутри котла установлены в нижней его части два экрана 4, а в верхней части котла - пеногенератор. Пеногенератор содержит электродвигатель 5, пенообразователь 6 и шнек 7. При работе пеногенератора образуется пена, которая диспергируется в мелкие пузырьки, внедренные в массу мазута. Образующийся мазутовоздушный дисперсоид через пенопровод 10 подается под экраны 4. Дисперсоид, имеющий меньшую плотность, чем мазут, поднимается вдоль внутренних стенок цистерны. С течением времени он застывает. Теплопроводность жидкого и застывшего слоя дисперсоида в сотни раз меньше теплопроводности жидкости. Слой дисперсоида играет роль теплоизолятора, препятствующего охлаждению и загустеванию мазута. Очистка стенок котла после слива мазута требует существенно меньших трудо- и энергозатрат, т.к. застывший дисперсоид имеет прочность, в десятки раз меньшую, чем прочность застывшего мазута. Изобретение обеспечивает повышение эффективности слива загустевающей жидкости при низких температурах окружающего воздуха. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 184 690 C1

Цистерна для вязких нефтепродуктов, включающая цилиндрический котел с верхним наливным люком и нижним сливным патрубком, отличающаяся тем, что она снабжена двумя экранами, установленными в нижней части цистерны параллельно стенкам котла цистерны, и размещенной внутри в верхней части котла цистерны камерой с установленным в ней пеногенератором, имеющим пенообразователь и пенопровод с выходными форсунками, причем выходные форсунки закреплены в зазорах между стенками котла и экранами.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2184690C1

Цистерна для транспортировки нефтепродуктов 1989
  • Шварев Григорий Тимофеевич
SU1807969A3
Цистерна для вязких грузов 1989
  • Лукашов Борис Васильевич
  • Рычагов Валерий Павлович
SU1604687A1
Кинопроекционная установка 1989
  • Шведик Семен Израилевич
  • Синельников Генрих Исаакович
  • Корчагов Валерий Евгеньевич
  • Олейников Александр Михайлович
SU1652960A1
US 3294372 А, 27.12.1966
Приспособление к питателю абразивной суспензии 1954
  • Казаков Б.Д.
  • Минаков А.Г.
  • Трофимов П.Я.
SU101635A1
DE 3224869 А1, 17.11.1983.

RU 2 184 690 C1

Авторы

Моисеев В.И.

Комарова Т.А.

Комарова О.А.

Флоринский В.Ю.

Даты

2002-07-10Публикация

2001-02-05Подача