Способ разгрузки железнодорожных цистерн с густыми нефтепродуктами и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК B67D5/00 

Изобретение относится к разгрузке железнодорожного транспорта и может быть использовано на железнодорожных эстакадах нефтебаз, нефтеперерабатывающих заводов и на предприятиях других отраслей народного хозяйства (например пищевой, металлургической), получающих в цистернах продукты (способные, например, к застыванию при пониженной температуре) для дальнейшей переработки.

Известен способ разгрузки железнодорожных цистерн От вязких или загустевших продуктов, заключающийся в разогревании содержимого до состояния жидкотекучести с помощью подвода тепла к наружным стенкам цистерны.

Известен также способ разгрузки железнодорожных цистерн с густыми нефтепродуктами, заключающийся в подводе тепла к наружной поверхности цистерны, создании над зеркалом нефтепродукта избыточного давления для его выгрузки через сливное отверстие и повороте цистерны в вертикальной плоскости

Однако известный способ имеет ограниченное применение, а именно пригоден лишь для цистерн, у которых сливной патрубок выполнен в зоне сферического днища.

Известно устройство для разгрузки железнодорожных цистерн с густыми нефтепродуктами, содержащее средства для подвода тепла к поверхности цистерны и наклона ее.

ч сл

SQ

Однако известное устройство применимо только для подачи острого пара внутрь цистерны для разогрева ее содержания до жидкотекучего состояния.

Целью изобретения является сокращение времени разгрузки и энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно внутрь цистерны вводят полую Штангу с шарнирно установленным на ее торце наконечником, под которым периодически создают внутри массы нефтепродукта избыточное давление, при этом наконечник первоначально устанавливают над сливным отверстием на высоте, определяемой по формуле

, Р d

4 А

где Р - величина избыточного давления под торцом наконечника;

d - диаметр сливного отверстия;

fi - вязкость нефтепродукта, затем со- обща ют штанге возвратно-поступательное движение, а наконечник и цистерну периодически поворачивают в вертикальной плоскости попеременного в противоположные стороны.

Кроме того, штанга снабжена установленным шарнирно на ее торце наконечни- с приводом для поворота последнего в вертикальной плоскости и выполнена с возможностью вращения относительно продольной оси.

На фиг.1 - 6 изображен поэтапно способ разгрузки; на фиг. 7 и 8 - устройство, обеспечивающее реализацию предлагаемого способа.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.

Через горловину цистерны 1 в ее содержимое внедряют штангу 2, обеспечивая посадку заглушки 3 на горловину и расположение торца штанги на расстояние h от входного отверстия сплошного сливного патрубка (прибора) 4 (фиг.1). Цистерну наклоняют вдоль оси на угол а(фиг.2), Создают в полости 5 избыточное давление Pi, а под торцом штанги избыточное давление Р Pi, Происходит вытеснение содержимого из зоны 6, расположенной ниже торца штанги (фиг.2). Одновременно с этим производят вращение штанги 4 относительно ее продольной оси и поворот нижней ее секции 7 на угол ft (фиг.3), увеличивая его с каждым поворотом штанги. При этом штанге сообщают возвратно-поступательное движения вдоль ее оси - происходит перемешивание центрального объема содержимого цистерны и оседание его на отверстие разгрузочного прибора 4. После вытеснения таким образом части содержимого и в результате этого образования как бы воздушного объема 8 (фиг.З) уменьшают величину избыточного давления Р вплоть до атмосферного, а поворотную секцию 7 штанги 2 одновременно-возвращают в исходное положение. При этом давление Pi осаживает расположенную над объемом 8 массу на место вытесненной (фиг.4). После этого снова под торцом штанги создают избыточное давление Pi, а секцию 7 начинают поворачивать на угол р (т.е. повторяют процесс). После

вытеснения таким образом из центральной зоны некоторой массы содержимого, цистерну наклоняют вдоль оси на угол а- происходит сползание массы, расположенной выше разгрузочного прибора 4 (фиг.5). Создается как бы первоначальное (исходное) положение, с которого начиналась выгрузка. Повторяя описанные разгрузочные операции, опорожняют примерно половину цистерны, после чего угол наклона изменяют на противоположный (фиг.6), выполняя при этом операции с вращением штанги 2 и поворотом ее нижней секции 7 на угол ft. После сползания массы содержимого в освободившуюся ранее половину цистерны

последнюю снова наклоняют в противоположную сторону, и так, периодически меняя угол а на противоположный, производят вытеснение содержимого без его разогревания до низкотекучести. При этом по мере

разгрузки такую операцию как возвратно- поступательное движение штанги и ее вращение можно исключить.

Устройство для разгрузки цистерн от густых нефтепродуктов (фиг.7) содержит заглушку 3. штангу 2, проходящую через заглушку, установленные на заглушке приводы вращательного (электрический) 9 и возвратно-поступательного (пневматический) 10 движений штанги. На штанге смонтирована поворотная секция 7, ось 11 поворота которой (фиг.8) перпендикулярна продольной оси штанги и не пересекает ее (перекрещена с ней)л , Внутри штанги 4 смонтирован шток 12, имеющий приводтолкатель 13, закрепленный на штанге. На штоке выполнен палец 14, входящий в паз поворотной секции 7 (фиг.8). Штанга 4 и поворотная секция 7 соединены между собой гибким трубопроводом (шлангом) 15, а

штанга с приводом 9 - открытой зубчатой парой 16. В торец штанги (поворотной его секции) вмонтирован дистанционно управляемый клапан 17. Заглушка 3 имеет уплотнения 18 и 19, обеспечивающие герметичность внутреннего объема цистерны от окружающего пространства. Штуцеры 20 и 21 обеспечивают соответственно подачу избыточного давления в полость заглушки (цистерны) и под торец поворотной секции 7 штанги. Устройство размещено на траверсе 22, которая посредством привода 23 имеет возможность вертикального перемещения по колонне 24.

Устройство работает следующим обра- зом.

Штанга внедряется б содержимое цистерны перемещением по колонне 23 с помощью привода 22 траверсы 21 до сжатия уплотнения 18. Приводом 10 торец поворот- ной секции 7 штанги устанавливается на расстоянии h от входного отверстия разгрузочного патрубка, Через штуцер 21 и гибкий трубопровод (шланг) 15, открыв клапан 17, подают под торец поворотной секции 7 из- быточное давление Р. После начала разгрузки (вытеснения) содержимого цистерны гидроприводом (гидроцилиндром) 13 воздействуют на шток 12. Палец 14 штока, входящий в поперечный продольной оси секции 7 паз, поворачивает секцию относительно оси 11. выдавливая при этом часть содержимого в вытесненный объем 6 (фиг.2). Включая привод 9 вращения штанги 2, производят как бы вырезку корпуса из центральной зоны, которая оседает (падает) на входное отверстие разгрузочного патрубка. Вращая штангу и перемещая ее вверх приводом 10, увеличивают объем осе- даемой массы, а перемещая штангу вниз, перемещают осевую массу от периферии основания выбранного конуса к отверстию разгрузочного патрубка Образовав таким образом в центральной зоне цистерны объем, свободный от содержимого цистерны, уменьшают в этом объеме избыточное давление Р, соединив освободившийся объем, например, с окружающим цистерну пространством (подачу давления Р отсекают, а клапан 17 держат открытым). При этом шту- цер 20 под заглушку 3 подают избыточное давление Pi, которое осаживает расположенную над освобожденным объемом массу (фиг.4). Совместную работу приводов 9 и 10 обеспечивает зубчатая передача 16.

Использование предлагаемых способа и устройства позволяет производить разгрузку железнодорожных цистерн от густых нефтепродуктов без их разогрева до состояния жидкотекучести, т.е. опорожнение цистерн может начинаться практически с момента постановки цистерны на разгрузочное место.

Формула изобретения 1. Способ разгрузки железнодорожных цистерн с густыми нефтепродуктами, заключающийся в подводе тепла к наружной поверхности цистерны, создании над зеркалом нефтепродукта избыточного давления для его выгрузки через сливное отверстие и повороте цистерны в вертикальной плоскости, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени разгрузки и энергозатрат, предварительно внутри цистерны вводят полую штангу с шарнирно установленным на ее торце наконечником, под которым периодически создают внутри массы нефтепродукта избыточное давление, при этом наконечник первоначально устанавливают над сливным отверстием на высоте h, определяемой по формуле

h (P-d}/4/

где Р - величина избыточного давления под торцом наконечника;

d - диаметр сливного отверстия;

и - вязкость нефтепродукта, затем сообщают штанге возвратно-поступательное движение, а наконечник и цистерну периодически поворачивают в вертикальной плоскости попеременно в противоположные стороны.

2. Устройство для разгрузки железнодорожных цистерн с густыми нефтепродуктами, содержащее средства для подвода тепла к поверхности цистерны и наклона ее, полую штангу с приводом для возвратно- поступательного перемещения и заглушкой, отличающееся тем, что,с -целью сокращения времени разгрузки, штанга снабжена установленным шарнирно на ее торце наконечником с приводом для поворота последнего в вертикальной плоскости и выполнена с возможностью вращения относительно продольной оси

9

Использование: изобретение относится к разгрузке железнодорожного транспорта и может быть использовано на железнодорожных эстакадах нефтебаз, нефтеперерабатывающих заводов и на предприятиях, получающих цистерны с застывающими при пониженных температурах продуктами. Способ разгрузки железнодорожных цистерн с густыми нефтепродуктами заключается в нагреве наружной поверхности цистерны и создании избыточного давления в цистерне над зеркалом продукта одновременно с периодическим созданием избыточного давления внутри массы продукта над сливным отверстием посредством введенной в продукт полой штанги с шарнир- ио укрепленным на ее конце нако- мечником, при этом штанге сообщают возвратно-поступательное движение, а наконечник и цистерну периодически поворачивают в вертикальной плоскости попеременно в противоположные стороны. 2 с.п. ф-лы, 8 ил. сл

6SU9II

Фиг. /

$ мф

6SUSAL

/3

Фиг.

Фи2, 8