Изобретение касается транспорти- -рования загустевшей жидкости, на пример нефти и нефтепродуктов,и может быть применено для железнодорожных цистерн и других транспортных.емкостей,
Цель изобретения - интенсификация процессе разогрева загустевших жидкостей, в том числе и имекщих горючие свойства, что обеспечивает сокращение времени разгрузки транспортных емкостей с минимальным количеством остатка.
На чертеже изображено устройство для разогрева загустев ших жидкостей, помещенное в железнодорожную цистер- ну.
Железнодорожная цистерна с загустевшей жидкостью содержит котел 1, установленный на раме 2 с колесами 3,
между которыми помещены деревянные башмаки 4. Устройство для разогрева загустевшей жидкости включает за- борник 5, выполняющий роль высоковольтного электрода,, подсоединенный к генератору ТВЧ с помощью кабеля 6. -Другой электрод в виде электроконтакта 7 подсоединен к горловине кот- ла цистерны и служт т заземлен11ем.. Высоковольтный злектрод помещен, .в котел цистерны через люк и выполнен в виде одетого на шланг полого цилиндра с отверстиями по боковой поверхности для улучшения отвода нефтепродуктов. Через ишанг осуществляется отвод разогретого материала.
Цистерна должна быть заземлена, .а высоковольтньй электрод предвари- тельно не нагревают, а вводят в котел
сл
X СП
ю :о
цистерны с загустевшим нефтепродуктом после подведения электрического тока частотой, например, 440 кГц. . Устройство работает Следующем
образом.
При подведении ТВЧ между электродами 6, 7 создается, электромагнитное поле, создается тепловой , зависящий от мощности подаваемого тока высокой частоты. По мере создания теплового воздействия между элект родами и повьшения температуры шд- кости наблюдается дополнительньй тепловой эффект за счет теплопередачи от более нагретых слоев к менее нагретым. Поэтому процесс нагревания складьгоается из теплового воздействия ТВЧ и теплопередачи. По мере нагрева токогсроводность -материала увеличивается быстрее. Полнота стока жидкости из емкости достигается ее разогревом до температуры С выше свободного течения. Данное устройство не требует переделки желез-. нодорожных цистерн.
Нагрев загустевших жидкостей - нефти и не епродуктов - производят в самой цистерне-с электромагнитном . поле высокой частоты при частоте, к которой чувствительны нефть и нефтепродукты, до температуры текучести жидкости при заземленной емкости. В нефти и нефтепродуктах, являющихся слабыми проводниками злектрического тока, происходат поляризация молекул. Под воздействием 1ВЧ
заряженные частицы начинают перемещаться, в результате энергия злектрз ческого поля превращается в потенциальную энергию. Благодаря меяско- лекулярному трению потенциальная знергия превращается в теплову1э.
. при этом токи высокой частоты имеют избирательное воздействие, т.е. наибольший тепловой эффект для низкото копроводнык нефтепродуктов ется злектромагнитным полем ТВЧ с частотой 100 кГц - 3 МГц и длиной волны от.1000 до 100 м. Данный предел частоты и длин вол выраженный и максимальном тепловом эффекте, является свойственным чуввительности нефти и нефтепрод гктов и ПОЭТОМУ считается наиболее опти- мальньт. Увеличение , вьше 3 МГц и длины волны менее 1UU м не вызывает эффектаиагрева или вызывае очень слабо, Гснижение частоты ни
10
15
20
25
30
35
100 кГц и увеличение длины волны более 1000 м вызьгаа т нагрев самих электродов, что приводит к перегреву пограничных слоев нефтепродуктов и их воспламенению,-- а также к высоким потерям электроэнергии.
Окончательный слив нефтепродуктов осуществляется с помощью крана, находящегося в днище цистерны.
Пример.-В лабораторных условиях проводилось исследование нагрева индустриального масла в заземленной цилиндрической емкости объемом Зле исходной температурой 10°С генератором ТВЧ с частотой 440 кГц с помощью электрода, выполненного в виде, полого цилиндра с отверстиями на боковой поверхности, соединенного с транспортным шлангом, который был опущен в середину емкости с маслом. Создавалось электромагнитное поле мощностью 5 кВт. За 2 мин температура увеличивалась с -10 до +19б С, т.е. на 200 С. Таким образом, интенсификация процесса нагрева тока высокой частоты в заявленном диапазоне частот с исполь- зованием описанного у стройства позволяет эффекти:вно снизить время нагревания загустевших продуктов в больших объемах, а ТВЧ в виду преобразования электрического импульса в тепловое воздействие не является пожароопасным, так как электроды не. имеют контактов друг с другом и не создают опасности воспламенения.
Предел нагрева минеральных масел соответствует 230-300°С. Значительная скорость теплопередачи от слоя к слою внутри нефтепродуктов является дополнительным фактором как в увеличении скорости разогрева,так и съема излишней температуры.от одного слоя нефтепродукта к другому, т.е. высокий коэффициент теплопередачи обеспечивает безопасный нагрев загустевших нефтепродуктов.
Формула
и
зобретен к (Я
Способ разогрева в емкости загустевших жидкоЬтей, преимущественно нефтепродуктов, заключающийся, в на- грёве их в электромагнитном поле токов высокой частоты с предварительным погружением в емкость электрода ., ТВЧ, являкщегося заборной трубой.
| 1585239 6
отличающийся трм
с целью интенс икации ia- нефтепродуктов пройдии процесса ра-изводят з диапазо11е 100 кГц - 3 Гц.
Изобретение относится к транспортированию и разгрузке загустевших жидкостей, например нефти и нефтепродуктов, и может быть использовано для опорожнения железнодорожных цистерн и других транспортных емкостей. Цель изобретения - интенсификация процесса разогрева. При этом обеспечивается сокращение времени разгрузки емкости с минимальным количеством остатка. Нагрев загустевших жидкостей (нефтепродуктов) проводят в электромагнитном поле токов высокой частоты с частотой 100 кГц - 3 мГц. 1 ил.
/ . К насоси I-
