Устройство для образования веерной кольцевой струи жидкости Советский патент 1984 года по МПК B05B1/04 

Изобретение относится к устройствам для разогрева и удаления с днищ резервуа-ров высоковязких и кристаллизующихся осадков, выпадающих из жидкостей, например, нефти.

Известно устройство для образования веерной кольцевой струи жидкости, например для очистки емкостей, содержащее цилиндрический корпус с фланцем, закрепленный с зазором над днищем и подвижную пригруженную обечайку, установленную снаружи корпуса и имеющую отогнутые нижние кромки 1.

Однако устройство при подаче рабочего давления продолжительное время не может войти в рабочий режим, так как находящийся в емкости высоковязкий осадок сковывает подвижность обечайки устройства.

Известно также устройство для образования веерной кольцевой струи жидкости, содержащее цилиндрический корпус с фланцем, установленное с зазором к корпусу днище, охватывающую корпус с возможностью осевого перемещения обечайку с отогнутой нижней кромкой и жестко соединенные с крыщкой и охватывающие обечайнку с зазором к ней и друг к другу коаксиальные цилиндры, наружный из которых установлен с зазором к днищу, а внутренний выполнен с размещенными йод крыщкой окнами 2.

Однако устройство при подаче рабочего давления продолжительное время не может выйти на рабочий режим, так как наличие постоянного зазора между нижним торцом внутреннего цилиндра и днищем не гарантирует полностью от проникновения высоковязкого осадка и сковывания подвижной обечайки. Кроме того, наличие постоянного зазора между днищем и нижним торцом внутреннего цилиндра не позволяет выполнению противоречивых требований: для того, чтобы с наибольщей полнотой предохранить подвижную обечайку от сковывающего воздействия высоковязкого осадка, зазор между торцом внутреннего цилиндра и днищем должен отсутствовать, а для тогочтобы рабочая веерная струя, исходящая из-под пригруженной обечайки не искажалась и не теряла эффективности, этот же зазор должен быть максимальным.

Цель изобретения - повыщение эффективности и надежности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для образования веерной кольцевой струи жидкости, содержащее цилиндрический корпус с фланцем, установленное с зазором к корпусу днище, охватывающую корпус с возможностью осевого перемещения обечайку с отогнутой нижней кромкой и жестко соединенные с крыщкой и охватывающие обечайку с зазорами с ней и друг с другом коаксиальные цилиндры, наружный

из которых установлен с зазором к днищу, а внутренний выполн1ен с размещенными под крыщкой окнами, снабжено жестко соединенным с крышкой цилиндрическилл порщнем, размещенным концентрично корпусу между последним и обечайкой с возможностью осевого перемещения.

На фиг. 1 изображено устройство для образования веерной кольцевой струи жидкости, общий вид; на фиг. 2 - установка устройства в емкости, общий вид; на фиг. 3то же, вид сверху.

Устройство для образования веерной кольцевой струи жидкое содержит цилиндрический корпус 1 с фланцем 2 и бур5 тиком 3, установленное с зазором к корпусу 1 днище 4, охватывающую корпус 1 с возможностью осевого перемещения обечайку 5 с отогнутой нижней кромкой 6.

Устройство также снабжено жестко соединенными с крышкой, 7 и охватывающие обе чайку 5 с зазором с ней и друг с другом коаксиальные цилиндры 8 и 9, наружный из которых установлен с зазором к днищу 4, а внутренний 9 выполнен с размещенными под крыщкой 7 на одинаковом расстоянии

5 от нее окнами 10.

Кроме того, устройство снабжено жестко соединенным с крыщкой 7 цилиндрическим порщнем 11, размещенным концентрично корпусу 1 между последним и обечайкой 5 с возможностью осевого перемещения.

0 Цилиндрический поршень 11 имеет возможность перемещаться с помощью гидроцилиндра 12, образованного внутренней цилиндрической поверхностью обечайки 5, наружной цилиндрической поверхностью корпуса 1 и буртиком 3, расположенном

5 на корпусе 1. Гидроцилиндр 12 соединен с внутренней полостью корпуса 1 отверстиями 13. Устройство имеет также кольцевую зону 14, размещенную между обечайкой 5 и корпусом 1, разгрузочные каналы 15 и

п упор 16.

0 Г. „, Устройство устанавливают на днище 17

емкости 18 и соединяют с напорным трубопроводом 19 (фиг. 2). Нижний торец цилиндра 9 относительно днища 4 при отсутствии подачи размывающей жидкости установлен

5 без зазора, тогда как между нижним торцом наружного цилиндра 8 и днищем 4 имеется зазор Н, несколько больший высоты осадка 20, образующегося в межцикловое время. Устройство для образования веерной кольцевой струи жидкости работает следую0 щим образом.

По напорному трубопроводу 19 подогретая жидкость поступает в цилиндрический корпус 1 устройства. Благодаря тому, что в межцикловое время нижний торец цилиндg pa 9 лежит на днище 4 без зазора, высоковязкий осадок 20 не проникает во внутреннюю полость цилиндра 9, в результате чего обечайка 5 не теряет подвижности и при

повышении давления закачиваемой жидкости в корпус 1 за счет действия подъемной силы на отогнутую кромку 6 поднимается, а цилиндр 9 остается на месте, так как его наружная поверхность скована высоковязким осадком 20.

Максимальный подъем обечайки 5 ограничивается нижней гранью буртика 3, а возможное появление противодавления в кольцевой зоне 14 ликвидируется путем отвода проникшей в зону 14 из гидроцилиндра 12 жидкости через разгрузочные каналы 15, выполненные в обечайке 5 и сообшающие зону 14 с безнапорной зоной, заключённой между наружной поверхностью обечайки 5 и внутренней поверхностью цилиндра 9.

Так как цилиндр 9 своим нижним торцом лежит на днище 4 без зазора, то подогретая жидкость, вытекая через образовавшийся зазор между, нижней отогнутой кромкой 6 и днищем 4 и пройдя кольцевой зазор между цилиндром 9 и обечайкой 5 и окна 10, устремляется в кольцевой зазор между цилиндрами 8 и 9, образуя вертикально направленную струю, которая прТи движении сверху вниз размывает и расплавляет высоковязкий осадок по всему наружному периметру цилиндра 9.

Вместе с тем давление закачиваемойжидкости действует через отверстия 13 в корпусе 1 на нижний торец цилиндрического поршня 11, жестко соединенного с крыщкой 7. Возникающая подъемная сила, складываясь с подъемной силой от реакции вертикальной струи, действующей на ту же крышку 7, стремится поднять ее, преодолевая силы сцепления высоковязкого осадка с наружной поверхностью цилиндра 9. По мере размыва и расплавления осадка вокруг цилиндра 9 вертикальной струей и преодоления сил сцепления цилиндрический поршень 11 вместе с крышкой 7 и цилиндрами 8 и 9 поднимается вверх до упора 16. Причем между нижним торцом цилиндра 9 и днищем 4 образуется зазор h. После подъема крышки 7 с цилиндрами 8 и 9 на максимальную высоту до упора 16 веерная струя из-под обечайки 5 свободно проходит, через зазор и устремляется на основную массу осадка, накопившегося на днище 17 емкости 18, а вертикальная струя прекращает свое действие.

Во время работы устройства крышка 7 с цилиндрами 8 и 9 поддерживается в поднятом положении силой, возникающей от давления рабочей жидкости на нижний торец цилиндрического порщняП.

Образование зазора высотой h между нижним торцом цилиндра 9 и днищем 4 устраняет дополнительные гидравлические сопротивления, образующиеся при движении жидкости по зазору между обечайкой 5 и цилиндром 9, -через окна 10 и кольцевой зазор между цилиндрами 8 и 9, что вызывает некоторое снижение давления продукта в трубопроводе 19.

Некоторое снижение давления продукта в трубопроводе 19 означает, что устройство вышло на рабочий режим и является сигналом для подачи в трубопровод 19 рабочего расхода и давления подогретой жидкости. Вытекая из устройства с высокой ско0 ростью и необходимой дальнобомкостью, струя подогретой жидкости расплавляет и размывает осадок, переводит его во взвещенное состояние во всей массе продукта, находящегося в емкости, подогревая одновременно продукт передачей своего тепла массе продукта при интенсивном его перемещивании.

При прекращении подачи подогретой жидкости и падения давления в трубопроводе 19 и корпуса 1 обечайка 5 и цилиндриQ ческий поршень 11 с крышкой 7 и цилиндрами 8 и 9 опускаются в исходное положение, а цилиндр 9 своим нижним торцом опускается на днище 4, ликвидируя зазор h, чем предотвращается проникновение высоковязкого осадка в зону расположения ,под5 вижной обечайки 5 в очередное межцикловое время.

Данное устройство, имея автоматически поднимающийся цилиндр, ограждающий пригруженную обечайку от отрицательного воздействия высоковязкого осадка и предотвращающий искажение веерной кольцевой струи, является, наиболее надежным и эффективным средством размыва осадка и перевода его во взвец енное состояние, , а также средством для выполнения технологических операций перемешивания продукта и смешения различных жидкостей в емкости.

/-.

-i.

лт

% -. -

.ц

//Z.J

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ВЕЕРНОЙ КОЛЬЦЕВОЙ СТРУИ ЖИДКОСТИ, содержащее цилиндрический корпус с фланцем, установленное с зазором к корпусу днище, охватывающую корпус с возможностью осевого перемещения обечайку с отогнутыми нижними кромками и жестко соединенные с крыщкой и охватывающие обечайку с зазорами с ней и друг с другом коаксиальные цилиндры, наружный из которых установлен с зазором с днищем а внутренний выполнен с размещенными под крыщкой окнами, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности работы устройства, оно снабжено жестко соединенным с крышкой цилиндрическим порщнем, размещенным концентрично корпусу между последним и обечайкой с возможностью осевого перемещения. (О ю со