Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для
ускорения разгрузки цистерн с загустевшими от низких температур нефтепродуктами.
Цель изобретения повышение производительности устройства за счет интенсификации разрушения монолитного состояния нефтепродукта и его выталкивания из цистерны.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - полая стойка с реактивной вращающейся головкой и ножами; на фиг 4 - вид А на фиг. 3; на фиг. 5 - реактивная вращающаяся головка, в изометрии; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 - сечение В- В на фиг. 5 (вертикальной стрелкой показано давление, горизонтальной - движение).
Устройство для разгрузки загустевшего нефтепродукта из железнодорожной цистерны содержит полую стойку 1 для подачи теплоносителя - горячего сжатого воздуха внутрь герметизированного котла 2 железнодорожной цистерны.
Полая стойка 1 в нижней части имеет заглушку 3. В верхней части полая стойка связана посредством шланга 4, патрубка 5 в герметизирующей крышке 6 котла железнодорожной цистерны и шланга 7 с теплоизолированным коллектором 8.
На нижний конец полой стойки 1 свободно насажена реактивная вращающаяся голоека 9 с двумя-четырьмя пустотелыми лопастями 10, имеющими боковые отверстия 11 для теплоносителя - горячего сжатого воздуха. На полой стойке над ограничителем 12 закреплены радиально расположенные четыре-восемь ножей 13 клиновидной обтекаемой формы режущей кромкой вверх для разрезания оседающей массы загустевшего нефтепродукта в вертикальной плоскости.
Лопасти1 реактивной вращающейся головки имеют в сечении клиновидную обтекаемую форму и развернуты под острым углом 10-30° к горизонтали.
К верхнему разьему патрубка герметичной крышки 6 присоединены с помощью шланга, вентиля 14, теплоизолированного воздушного коллектора 8 одноступенчатый компрессор 15. с которым связан водяной воздухонагреватель 16 для подогрева всасываемого компрессором воздуха.
При работе устройства радиально расположенные ножи 13 неподвижны.
Вращающаяся головка 9 реактивного действия свободно насажена на конец заглушенной полой стойки, имеющей отверстия 17, выполненные на уровне полостей ее лопастей 10. Лопасти 10 вращающейся головки 9 установлены режущей кромкой вперед под углом к горизонту. При вращении головки лопасти режущими кромками разрезают оседающие под давлением куски
загустевшего нефтепродукта в горизонтальном направлении, в то же время подминая под себя и продавливая образовавшиеся куски к сливному прибору котла цистерны.
Вертикально к нижней части лопастей головки прикреплены вертикальные ножи 18 обтекаемой клино видной формы, которые измельчают подмятые оседающие сгустки нефтепродукта в вертикальном направленим по кругу.
Струи сжатого компрессором горячего воздуха, приводя в движейие лопасти вращающейся головки, несут в себе сопутствующее тепло, которым разогревает рабочие детали всего устройства и, вырываясь из
отверстий 11, оплавляют образовавшиеся куски нефтепродукта, делая их скользкими и подвижными.
Форма лопастей и вертикальных и радиально расположенных ножей способствует снижению турбулентности образующихся
потоков разрезанного нефтепродукта при вращении лопастей и интенсификации процесса разгрузки цистерны,
Скорость истечения о) нефтепродукта зависит от трения в самой жидкости (текучести ,и), напора h а) /л 2 д h . сечения отверстия 19 сливного прибора железнодорожной цистерны.
Воздействуют на первые два фактора одновременно и сразу, при этом осуществляется разделение монолита застывшего нефтепродукта на отдельные куски с помощью вращающихся лопастей с вертикальными ножами, радиально расположенными ножами при избыточном
давлении в герметизированном котле цистерны, которое способствует проскальзыванию кусков нефтепродукта через отверстие сливного прибора, ускоряя разгрузку и действует с большой и относительно
постоянной силой в течение всего периода, разгрузки.
Влияние тепла на скорость разгрузки существенно, так как это тепло создает поверхностное оплавление сгустков нефтепродукта за счет их соприкосновения с горячими поверхностями рабочих элементов устройства (лопасти вращающейся головки, вертикальные и радиальные ножи, полая стойка).
При использовании парка цистерн требуется замена имеющейся крышки. Каждая новая крышка должна быть снабжена предохранительными клапанами и манометрами.
5 Устройство снабжено приспособлениями для подачи теплоносителя на наружную поверхность котла цистерны.
Устройство для разгрузки загустевшего нефтепродукта из железнодорожной цистерны работает следующим образом (подь- емник для установки в котел цистерны и удаления из него полой стойки с вращающейся головкой после слива на чертеже не показан).
В одном варианте устройство для разгрузки заблаговременно помещают в котел цистерны, который затем заполняют нефтепродуктом. Последний, попав в условия низких температур, оказывается загустевшим. На пункте разгрузки отверстие 19 сливного прибора котла цистерны совмещают с воронкой 20 и открывают его. Затем шланг 7 подсоединяют к разъему патрубка герметично закрытой крышки 6 и к разьему теплоизолированного коллектора 8 и. открыв его вентиль 14, пускают компрессор 16 и, подавая горячий воздух, проверяют исправность предохранительного клапана и манометра. При особенно низких температурах подают горячую воду в воздухонагреватель 16.
Сжатый и нагретый компрессором воздух поступает через отверстия 17. 11 уст- ройства в котел цистерны, где, прорываясь через загустевший нефтепродукт, поднимается кверху, повышая давление внутри котла цистерны. Силой этого давления нефтепродукт начинает выдавливаться че- рез отверстие 19 в воронку 20. Одновременное этим горячий воздух, поступающий под давлением через полую стойку 1 и отверстия 17, попадает во вращающуюся головку 9, проходит через лопасти 10 и, вырываясь из отверстий 11, придает ей вращательное движение. При этом головка режет горячими лопастями загустевший нефтепродукт, разрезает его по вертикали ножами 18 и, поджимая под себя, направляет к отвер- стию 19 сливного прибора котла цистерны. Опускаясь к вращающейся головке, нефтепродукт оказывается уже порезанным ради- ально расположенными ножами 13, а затем - лопастями 10 и ножами 18.
Процесс разгрузки при нарастании давления и подходе кусков нефтепродукта к отверстию сливного прибора ускоряется, замедляясь только к концу, когда нефтепродукта у сливного отверстия сливного прибо- ра становится мало, а густой нефтепродукт остается возле днищ - в торцовых частях котла цистерны в виде толстого настывшего на его стенках слоя. Открывают вентиль 23 теплоизолированного коллектора 2t - тру- бопровода горячей воды и с помощью сопел 24 приспособления для подачи теплоносителя на поверхность котла цистерны производят необходимый дополнительный
наружный обогрев горячей водой всей цистерны, Этот кратковременный процесс не требует много тепла, так как для отделения загустевшей нефти от стенок цистерны и сползания ее на дно достаточно разжижить очень тонкий слой ее на границе с металлом, По окончании разгрузки цистерну убирают с места разгрузки.
В другом варианте устройство для разгрузки загустевшего нефтепродукта находится на пункте разгрузки, где и цистерна с застывшим нефтепродуктом. В этом случае откидывают крышку котла цистерны, и если она еще не снабжена патрубком, предохранительным клапаном и манометром,то заменяют ее на другую, на которой есть этот комплект. С помощью подьемного механизма подводят к люку котла цистерны полую стойку с вращающейся головкой и постепенно погружают ее под действием силы тяжести (благодаря пластичности нефтепродукта) в загустевший нефтепродукт. Затем герметично закрывают крышку, и процесс разгрузки прбисходйт аналогично первому варианту. После разгрузки из цистерны извлекают полую стойку с вращающейся головкой с помощью подьемного механизма, закрывают цистерну крышкой и убирают с места разгрузки.
Сопутствующий сжатию воздуха компрессором нагрев интенсифицируем процесс. Из-за опасности возгорания нефтепродукта температура у компрессора должна быть не более 190°С.
Устройство для разгрузки загустевшего нефтепродукта из железнодорожной цистерны позволяет разгружать одновременно две цистерны и более.
Устройства оказывает на разгружаемый нефтепродукт достаточно эффективное воз- деист че: разрезание (разделение) нефтепродукта в вертикальной и горизонтальной плоскости, оплавление и механическое под- мятие и проталкивание его к отверстию сливного прибора.
Эффективность работы устройства обеспечивается обтекаемой формой лопастей вращающейся головки, вертикальными и радиально расположенными ножами, ничтожным трением и небольшим количеством тепла, требуемого для оплавления тонкого слоя поверхности кусков нефтепродукта.
Наружный обогрев цистерны теплоносителем - кипятком при помощи приепособ- ления для подачи теплоносителя на наружную поверхность котла цистерны более эффективен, чем внутренний, так как при наружном обогреве оплавляется, прежде всего, слой нефтепродукта именно на
границе с металлической поверхностью кот- да, что и дает возможность постоянно действующим силам тяжести отделять шубу от металлической поверхности котла цистерны даже при кратковременном повыше- нии его температуры в том или ином месте. Кипяток, обтекая котел цистерны, юл нее отдает свое тепло нефтепродукту, который, сползая вниз, способствует отделению нефтепродукта от металлической поверхности котла.
По расчетам заявителя фактический расход тепла на наружный обогрев цистерны должен составлять менее половины энергии, требуемой при традиционных уст- ройствах, при работе которых предусматривается полное разжижение всей массы нефтепродукта.
Устройство для разгрузки загустевшего нефтепродукта из железнодорожных цис- терн может быть применено в цистернах любого типа.
Формула изобретения
1. Устройство для разгрузки загустевшего нефтепродукта из железнодорожной
цистерны, содержащее полую стойку для подачи теплоносителя внутрь котла цистерны, связанную с реактивной вращающейся головкой с лопастями, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности за счет интенсификации разрушения монолитного состояния нефтепродукта и его выталкивания из цистерны, оно снабжено ножами, одни из которых закреплены вертикально на нижней части лопастей головки, а другие установлены радиально режущими кромками вверх на полой стойке над головкой.
2.Устройствопоп.1,отличающее- с я тем, что лопасти реактивной вращающейся головки и ножи имеют в сечении клиновидную форму.
3.Устройство по пп. 1 и 2. о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что лопасти реактивной вращающейся головки развернуты под острым углом к горизонтали,
4.Устройство по пп. 1иЗ, отличающее с я тем, что оно снабжено приспособлениями для подачи теплоносителя на наружную поверхность котла цистерны.
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для ускорения разгрузки ж/д цистерн от застывших нефтепродуктов в условиях низких температур. Цель изобретения - повышение производительности устройства за счет интенсификации разрушения монолитного состояния нефтепродукта и его выталкивания из цистерны. Конструкция устройства позволяет направлять энергию давления сжатого в компрессоре теплоносителя (воздуха) на вращение лопастей реактивной вращающейся головки, а сопутствующее тепло использовать для нагрева рабочей поверхности устройства и оплавление сгустков нефтепродукта. Лопасти реактивной вращающейся головки и прикрепленные к ее нижней части ножи имеют -обтекаемую клиновидную форму, а их режущие кромки направлены против относительного перемещения нефтепродукта в цистерне. Над ограничителем реактивной вращающейся головки расположены радиально неподвижные ножи режущими кромками вверх, разрезающие оседающий под давлением нефтепродукт в вертикальных плоскостях. Режущие кромки лопастей реактивной вращающейся головки установлены под острым углом к горизонтали, что обеспечивает разрезание, оплавяение, подмятие под себя и проталкивание осаждающих сгустков нефтепродукта, которые затем измельчаются с помощью вертикальных ножей, жестко приваренных к низу лопастей реактивной вращающейся головки. Устройство может быть применено в цистернах любого типа и позволяет разгружать одновременно несколько цистерн, что повышает его эффективность. 3 з.п. ф-лы, 7 ил. « Ё 2 ч со о
Iм N
3
ч
к
6
Фи&7
