Цистерна для легкозастывающих жидких грузов Советский патент 1989 года по МПК B65D88/74 

Изобретение относится к транспортированию жидких грузов, которые с понижением температуры застывают и теряют текучесть.

Цель изобретения - сокращение времени слива.

Введение дополнительных элементов, их конструктивное выполнение позволяют в процессе разгрузки цистеоны с легкозастывающими жидкими грузами создать условия, обеспечивающие быст- рьй разогрев и, как следствие, ускоренный слив содержимого.

Наличие трубопровода позволяет использовать находящийся в жидкостном объеме цистерны коллектор для непосредственной подачи разогретой жидкости в объем цистерны независимо от состояния последней (жидкое или вязко-пластичное), равномерно распределить ее по объему и интенсифицировать теплообмен. Наличие наклона сопел позволяет всегда иметь уровень над сливным устройством вьппе, чем у торцов, что приводит к ускорению слива, дает возможность сливать груз под повышенным давлением и при более низкой температуре, вплоть до наличия в жидкости большого количества фрагментов в вязко-пластичном состоянии. Пластины, колеблясь в потоке жидкости, истекающей из сопел, турбулизи- руют жидкость, интенсифицируют теплообмен и ускоряют движение жидкости за счет уменьв1ения напряжения сдвига неньютоновской жидкости.

На фиг. 1 изображена цистерна для легкозастьшающих жидких грузов, разрез; на фиг. 2 - коллектор с соплом и пластинчатым элементом, разрезу на фиг. 3 - участок коллектора с соплом и пластинчатым элементом, обпщй вид.

Цистерна для легкозастывающих жидких грузов содержит котел 1, коллектор 2 с обратным клапаном и подводящим патрубком 3, трубопровод 4, расположенный внутри коллектора 2. Подводящий патрубок 5 трубопровода 4 выведен на наружную поверхность котла 1. Петлеобразные концевые участки 6 трубопровода 4 выведены в верхней части в воздушном объеме ротла 1. На коллекторе 2 расположе§

СО

ны сопла 7, направленные на стенки котла 1 и установленные с наклоном в сторону сливного устройства 8. Над соплами 7 установлены металлические пластинчатые элементы 9 с возможностью вертикального и возвратно-поступательного перемещения с помощью хомута 10 и упоров 11. При этом хомут 10 может быть выполнен из металла или нефтестойкон резины.

Цистерна для легкозастывающих жидких грузов используется cлeдyюпц м образом.

При сливе открывают клапан сливно- 5 торых случаях до 120-140 . Также

10

При сливе содержимого и для ускорения через трубопровод 4 мо подать в котел сжатый газ при да нии 0.5-1,2 ати (максимально доп тимое давление в котле цистерны тавляет 1,5 ати).

В качестве источника нагретой кости, например, при разгрузке м та на тепловых электрических ста циях, можно применять нагретый м зут, циркулирующий в системе топл воподачи к паровым котлам, где о имеет температуру, доходя1цую в н

го устройства 8, при отсутствии расхода жидкости на выходе кратковременно подают пар в трубопровод 4 через подводящий патрубок 5. Находящаяся в коллекторе 2 застывшая жидкость разогревается и переходит в жидкое состояние. Пар из трубопровода 4 поступает в воздушный объем котла 1, проходя через петлеобразные концевые участки 6 трубопровода 4, где и конденсируется.

Затем отключают подачу пара и через подводящий патрубок 3 подают в цистерну теплоноситель (нагретую жидкость - при наличии на сливном пункте системы 11 1ркуляционного разогрева или пар - при наличии парового разогрева) .

Теплоноситель (в данном варианте - жидкость) поступает через коллектор 2 в сопла 7 и активно разогревает кольцевую зону вблизи сливного устройства, а также зону вблизи трассы коллектора 2. По мере разогрева жидкости в котле 1 дальность действия струй жидкости из сопел 7 увеличивается, вовлекая в теплообмен все больший объем жидкого груза. Наклон сопел 7 в сторону сливного ycTpoiicT- ва обеспечивает интенсивный снос отдельных фрагментов жидкости, еще находящейся в вязко-пластичном состоянии, под струи горячей жидкости .из других сопел и далее к сливному устройству.

Расположенные над с оплами 7 пластинчатые элементы 9 в струях жидкости попадают в автоколебательный режим, вызывая дополнительную турбули- зацию жидкости и интенсифицируя теплообмен. Частота колебаний зависит от скорости жидкости, размеров пластин и механических .характеристик их крепления.

20

25

30

35

40

45

50

55

можно использовать горячий мазут хранящийся в стационарных емкост при температуре в пределах 80-90 Это позволяет обойтись без устан на приемном пункте дополнительны теплообменников и насосов.

При использовании в качестве лоносителя пара можно сократить мя слива в 3-4 раза по сравнению известным паровым разогревом вви того, что наличие коллектора сни ограничение в подаче пара в цист ну, составляющее 900 кг/ч соглас известным правилам эксплуатации.

Наличие больщого количества з разогрева увеличивает поверхност теплообмена и позволяет увеличит расход пара в цистерну при отсут опасности выбросов жидкости (маз через люк. Расход тепла на одну терну при этом сохраняется прежн Обводненность продукта (груза) д тигает того же значения, но врем слива соответственно резко сокра ется.

Преимуществами предлагаемой ц терны перед прототипом являются чало слива с момента подачи тепл сителя и уменьшение простоя при ве. Кроме того, значительно упро ется конструкция цистерны, повыш ся ее надежность за счет исключе возможности разрывов диафрагмы. рев идет гораздо быстрее и захва вает практически весь объем жидк груза. Более высокий уровень жид ти в центре за сче направления пел позволяет повьш1ать давление цистерне и ускоренно сливать жид даже при наличии отдельных непро тых фрагментов. Наличие колеблющ пластин еще более интенсифицируе теплообмен.

При сливе содержимого и для его ускорения через трубопровод 4 можно подать в котел сжатый газ при давлении 0.5-1,2 ати (максимально допустимое давление в котле цистерны составляет 1,5 ати).

В качестве источника нагретой жидкости, например, при разгрузке мазута на тепловых электрических станциях, можно применять нагретый мазут, циркулирующий в системе топли- воподачи к паровым котлам, где он имеет температуру, доходя1цую в неко0

5

0

5

0

5

0

5

можно использовать горячий мазут, хранящийся в стационарных емкостях при температуре в пределах 80-90°. Это позволяет обойтись без установки на приемном пункте дополнительных теплообменников и насосов.

При использовании в качестве теплоносителя пара можно сократить время слива в 3-4 раза по сравнению с известным паровым разогревом ввиду того, что наличие коллектора снимает ограничение в подаче пара в цистерну, составляющее 900 кг/ч согласно известным правилам эксплуатации.

Наличие больщого количества зон разогрева увеличивает поверхность теплообмена и позволяет увеличить расход пара в цистерну при отсутствии опасности выбросов жидкости (мазута) через люк. Расход тепла на одну цистерну при этом сохраняется прежним. Обводненность продукта (груза) достигает того же значения, но время слива соответственно резко сокращается.

Преимуществами предлагаемой цистерны перед прототипом являются начало слива с момента подачи теплоносителя и уменьшение простоя при сливе. Кроме того, значительно упрощается конструкция цистерны, повышается ее надежность за счет исключения возможности разрывов диафрагмы. Прогрев идет гораздо быстрее и захватывает практически весь объем жидкого груза. Более высокий уровень жидкости в центре за сче направления сопел позволяет повьш1ать давление в цистерне и ускоренно сливать жидкость даже при наличии отдельных непрогретых фрагментов. Наличие колеблющихся пластин еще более интенсифицирует теплообмен.

Наибольший эффект достигается при сливе мазута на тепловых электростанциях при в цистерну горячего мазута из системы топливоподачи. Это возможно ввиду значительных резервов по количеству и производительности мазутных насосов и мазутоподогрева- телей на газомазутных электростанциях. При этом качество мазута полностью сохраняется, мазут практически не обводняется, потери легких фракций отсутствуют. На основании моделирования процесса слива на ЭВМ срок простоя цистерны сокращается в 3,2-3,6 раза в зависимости от темпе- ратуры и давления теплоносителя (жидкости).

5

Формула изобретения

Цистерна для легкозастывающих жидких грузов, включающая котел с расположенным в нем коллектором с патрубком и соплами для подачи теплоносителя, сливное устройство, отличающаяся тем, что, с целью сокращения времени слива, она снабжена пластинчатыми элементами и трубопроводом с патрубком, размещенным в коллекторе, при этом его концевые участки расположены в верхней части котла, каждый пластинчатый элемейт установлен над соплом с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а сопла выходными отверстиями обращены в сторону сливного устройства и стенок котла.

Изобретение относится к транспортированию легкозастывающих жидких грузов. Целью изобретения является сокращение времени слива. Новым является то, что в коллекторе с соплами размещен трубопровод, концевые участки которого выведены в верхнюю часть котла цистерны. Над соплами размещены пластинчатые элементы с возможностью возвратно-поступательного перемещения. 3 ил.

А

/1

мг.2

Г

г

Л

/(

и

Фиг.З