Способ разогрева загустевшей жидкости в цистерне, имеющей цилиндрический корпус Советский патент 1990 года по МПК B65G69/20 B65D88/74 

ел

00

ел

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для разогрева жидкого топлива, поступающего на тепловые электростанции в железнодорожных цистернах. Цель изобретения - повышение эффективности разогрева загустевшей жидкости. Загустевшую жидкость размывают разогретой рециркулирующей жидкостью и нагревают путем перемешивания, причем ввод и вывод жидкости на рециркуляцию осуществляют тангенциально боковой стенке корпуса цистерны. В цистерне в месте вывода жидкости осуществляют воздействие акустическими колебаниями, которые возбуждают струйным акустическим излучателем, подключенным к паропроводу. Ввод разогретой рециркулирующей жидкости в цистерну могут осуществлять пульсирующими струями. При этом между вибрирующими стенками цистерны и массой загустевшей жидкости образуется слой разогретой рециркулирующей жидкости, масса загустевшей жидкости раскручивается вокруг оси цистерны. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к способам разогрева жидкого топлива, поступающего на тепловые электрические, станции в железнодорожных цистернах, и может быть использовано в других областях техники, использующих в своих технологических процессах нефтепродукты, жиры и другие загустевающие жидкости.

Цель изобретения - повыщение эффективности разогрева загустевшей жидкости.

На фиг. 1 изображена схема, иллюстрирующая осуществление предлагаемого способа разогрева загустевшей жидкости; на фиг. 2 - цистерна для разогрева загустевшей жидкости данным способом, вид сверху.

Цистерна, в которой осушествляется пред- лагаемый способ имеет цилиндрический корпус 1 с тангенциально расположенными патрубками 2 и 3:

Способ разогрева загустевшей жидкости в цистерне заключается в размыве загустевшей жидкости той же разогретой рециркулирующей жидкостью и перемешивании их. Ввод и вывод жидкости из цистерны на рециркуляции осуществляют тангенциально боковым стенкам ее цилиндрического корпуса через патрубки 2 и 3. Акустические колебания вводят в корпус цистерны с помощью

струйного акустического излучателя 4, подключенного к паропроводу. В качестве струйного акустического излучателя 4 может быть использована паровая сирена, расположенная в месте вывода жидкости - вблизи устья одного из патрубков 3 таким образом, чтобы струя отработанного пара была направлена вдоль оси патрубка, или вибратор. Разогрев рециркуляционной жидкости осуществляют в теплообменнике 5. Пар на теплообменник 5 и паровую сирену 4 подают по паропроводам, подключенным к парогенератору 6. Рециркуляцию жидкости через цистерну и теплообменник 5 поддерживают с помощью насоса 7. Ввод разогретой рецир- кулирующей жидкости в цистерну пульсирующими струями осуществляют путем периодического изменения положения запорного элемента - задвижки 8, включенной между напорным патрубком насосом 7 и патрубками 2 цистерны. Способ позволяет создать у стенок цистерны слой 9 разогретой рецир- кулирующей жидкости, который служит в качестве смазки между стенка№и цистерны и вращающейся массой загустевщей жидкости 10. В случае необходимости к всасывающей магистрали насоса 7 может быть подключен бак 11, содержащий запас предварительно разогретой жидкости. Бак 11 располагают выше всасывающей магистрали насоса 7. В нижней части цистерны располагают патрубок 12 для слива жидкости. Обслуживание цистерны осуществляют с платформ 13, расположенных вдоль цистерны на уровне патрубков 2 и 3. На платформах 13 расположены гибкие шланги 14, снабженные устройствами для подключения к патрубкам 2 и 3. К патрубкам 2 и 3 цистерны, поданной под платформы 13 обслуживания, подключают гибкие шланги 14 реуциркуляционного контура, включающего теплообменник 5 насос 7 и задвижку 8. Бак 11 подключают к всасывающей магистрали насоса 7 и заполняют ее содержащейся в нем жидкостью. Затем бак 1 i от- е екают от всасывающей магистрали, открывают задвижку 8 и включают насос 7, обеспечивающий движение жидкости по рециркуляционному контуру. Температуру разогрева рециркулирующей жидкости, находящейся вне цистерны, регулируют путём изменения расхода пара, подаваемого от генератора 6 на теплообменник 5. Одновременно с включением насоса 7 в цистерну 1 вводят акустические колебания, генерируемые струйным акустическим излучателем 4, например, путем подачи пара от генератора 6 на используемую в качестве излучателя паровую сирену. Частоту акустических колебаний регулируют одним из известных способов и м огут поддерживать, например, близкой к собственной частоте колебаний цистерны Частота акустических колебаний считается достаточно близкой к собственной частоте колебаний цистерны, если при вводе акуо

5

тических колебаний наблюдаются резонансные явления, например амплитуда вибрации стенок цистерны достигает заданного значения.

Струи разогретой в теплообменнике 5 рециркулирующей жидкости под давлением, созданным насосом 7, впрыскиваются в цистерну 1 через тангенциальные патрубки 2. Вибрация стенок цилиндрического корпуса цистерны способствует тому, что разогретая О жидкость заполняет пространство между стенками корпуса и массой загустевщей жидкости, а не пробивает узкие каналы, соединяющие патрубки 2 с патрубками 3. Растекающиеся вдоль стенок цистерны 1 струи 5 разогретой рециркулирующей жидкости образуют слой 9, размывающий массу загустевщей жидкости 10, а также создают приложенный к ней крутящий момент относительно оси цистерны. Под действием этого момента масса загустевшей жидкости 10 при- 0 водится во вращательное движение. Слой 9 разогретой рециркулирующей жидкости служит в качестве смазки, уменьшающей величину момента сил сопротивления вращению . массы загустевшей жидкости. Вращение массы загустевшей жидкости 10 резко увеличивает как площадь ее размыва, так и интенсивность перемещивания, а следовательно, и разогрева жидкости в цистерне..

По мере продвижения вдоль слоя 9 разогретая рециркулирующая жидкость отдает тепло загустевшей жидкости и выводится из цистерны через патрубки 3, где ее повторно разогревают в теплообменнике 5. Небольшое количество отработанного пара, поступающего в патрубок 3, при использовании в качестве излучателя 4 паровой сирены способствует снижению вязкости жидкости, перемещаемой по рециркуляционному контуру, а следовательно, и затрат энергии на ее перемещение.

Для интенсификации описанных процессов размыва загустевшей жидкости и перемешивания с разогретой жидкостью ввод разогретой рециркулирующей жидкости в цистерну 1 можно осуществлять пульсирующими струями. Пульсацию жидкости в рециркуляционном контуре возбуждают путем 45 включения привода вращения задвижки 8. Благодаря реологическим свойствам загустевающих жидкостей пульсирующее воздействие встречает значительно меньшее сопротивление, что позволяет увеличить скорость вращения массы загустевшей жидкости 10, 50 интенсивность ее размыва и разогрева.

Процесс размыва и разогрева загустевщей жидкости в цистерне 1 сопровождается быстрым снижением потерь давления в рециркуляционном контуре. Величину потерь давления, соответствующих моменту полного 55 размыва вращающейся в цистерне массы загустевшей жидкости, а также ее разогрева до заданной температуры, устанавливают опытным путем. Когда потери давления

40

в контуре рециркуляции снизятся до установленной величины, свидетельствующей о достаточном разогреве жидкости в цистерне, подачу пара на теплообменник 5 прекращают, затем выключают циркуляционный насос 7 и излучатель 4. Выдачу разогретой жидкости из цистерны осуществляют через патрубок 12.

Формула изобретения

I. Способ разогрева загустевшей жидкости в цистерне, имеющей цилиндрический корпус, заключающийся в размыве загустев- щей жидкости той же разогретой рециркулирующей жидкостью и перемешивании их, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разогрева, ввод и вывод жидкости на рециркуляцию осуществляют тангенциально боковой стенке цистерны, при этом в месте вывода жидкости осуществляют воздействие акустическими колебаниями, возбуждаемыми струйным акустическим излучателем, подключенным к паропроводу.

г 1

Фиг. 2