Нагреватель Советский патент 1992 года по МПК F28D1/04 B65G69/20 B65D88/74 

на две полости 15 и 16, при этом периферийная секция снабжена коленообразным переходником 7 для отсечения циркуляции теплоносителя, Каждый шарнир выполнен в виде закрепленных на секциях кронштейнов 4 с конусообразными гнездами и отверстиями, сообщенными с полостями секций, и конусообразных цапф на концах промежуточных трубопроводов 2 и 3, сопрягаемых с гнездами кронштейнов А. При этом каждый шарнир снабжен механизмом натяжения 5

в виде пружины сжатия, расположенной на промежуточной втулке между цапфами, либо в виде резьбового соединения. Нагреватель присоединен к двум гибким трубопроводам 11 и 12, по одному из которых поступает теплоноситель (пар), а по другому - выводится обрат (конденсат), а также присоединен к гибкой подвеске 13 для опускания и подъема теплообменника из емкости (цистерны). 11 ил.

Изобретение относится к средствам нагрева различных жидких сред, в частности для разогрева застывших нефтепродуктов в железнодорожных цистернах. Цель изобретения - повышение эксплуатационных характеристик и упрощение конструкции нагревателя. Нагреватель выполнен составным в виде гирлянды из идентичных секций 1, соединенных между собой посредством промежуточных шарнирных трубопроводов с двумя осями вращения 2 и 3, обеспечивающих циркуляцию теплоносителя. Корпус каждой секции выполнен из теплоемкого материала и внутренний обьем ее разделен перемычкой 14 со С ел о XI о 00

Изобретение относится к средствам нагрева различных сред, в частности застывших нефтепродуктов на железнодорожном транспорте (в цистернах)

Цель изобретения - повышение эксплуатационных характеристик и упрощение конструкции нагревателя. При этом обеспечивается.устранение вероятности возгора-. ния разогреваемого продукта и увеличение объема теплоемкой массы для ускоренного разогрева застывшего продукта.

На фиг. 1 изображен нагреватель (гир- ляндовый); на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - узел I на фиг. 3; на фиг, 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - схема размещения нагревателя (гирляндового) в цистерне в начальной стадии разогрева продукта, вид спереди; на фиг, 7 - то же, вид сбоку в сечении; на фиг. 8 - схема размещения нагревателя (гирляи- дового) в цистерне на стадии окончания ра- зогрееа продукта, вид спереди; на фиг. 9 - то же, вид сверху; на фиг 10 - схема размещения нагревателя (гирляндового) на при- емнораздаточной эстакаде; на фиг. 11 - то же, вид сбоку.

Нагреватель содержит теплообменник - составные идентичные секции 1 (фиг, 1 и 2), последовательно соединенные друг с другом посредством спаренных промежутков трубопроводов 2 и 3 с двумя осями вращения, кронштейнов 4 с конусообразными гнездами и отверстиями, сообщенными с полостями секций, механизм натяжения 5, нижнюю периферийную секцию 6, снабженную коленообразным переходником 7 для отсечения циркуляции теплоносигеля, верхнюю периферийную секцию 8 с крышкой 9, снабженную ушками 10 для гибкой подвески 13 грузоподъемного устройства и элементами подключения гибких трубопроводов 11 и 12 для теплоносителя (на фиг, 1 стрелками показано движение теплоносителя пар и обрат). Корпус каждой секции 1 выполнен из теплоемкого материала, а внутренний объем ее разделен перемычкой 14 на две полости 15 и 16. В одну полость, например 15, поступает теплоноситель (пар), а через другую полость, например 16, выводится конденсат (обрат). На противоположных внешних сторонах корпуса секции 1 прикреплены кронштейны 4 (фиг. 3) с помощью болтовых соединений 17. Кронштейны в местах стыка уплотнены прокладками 18. Выполненные внутри полостными трубопроводы 2 и 3 с двумя осями вращения имеют на концах конусообразные иапфы 19, сопрягающиеся с гнездами идентичного профиля кронштейнов 4. Механизм

натяжения 5 служит для прижима конусообразной цапфы 17 к сопрягаемому гнезду кронштейна 4.

Механизм натяжения выполнен в двух вариантах.

В одном случае механизм натяжения выполнен в виде пружины сжатия, насаженной на промежуточную втулку 20, соединяющей концевые бобышки 21 трубопроводов 2 и 3, а в другом случае механизм натяжения

выполнен (фиг. 4 и 5) в виде резьбовой гайки 22, сопрягающейся с промежуточной резь- Ъовой втулкой 23, которая насажена на бобышки 21, и связанной шпоночным соединением 24 с возможностью перемещения в осевом направлении.

Кронштейны 4 имеют отверстия 25, сообщающиеся с конусообразными гнездами и полостями секций 1.

Нагреватель работает следующим образом.

Перед началом работы необходимо удостовериться в том, чтобы каждая секция нагревателя 1 могла свободно вращаться в шарнирных цапфах 17 соединениях относительно трубопроводов 2 и 3.

Для обеспечения свободного вращения секций нагревателя относительно промежуточных трубопроводов служит механизм на- тяжения 5, выполненный в двух вариантах.

В этом случае механизм натяжения выполнен в виде пружины сжатия, обеспечивающей постоянный прижим конусообразных цапф 17 к гнездам идентичного профиля в кронштейнах 4 (такой механизм натяжения прост в исполнении, может обеспечить необходимый отрегулированный натяг шарнирного соединения в соответствии с заданной силой сжатия пружины 5 и одновременно обеспечить как свободное вращение секций в шарнирах, так и герметичность шарнирного соединения). Недостатком этого механизма натяжения является то, что возможно в период эксплуатации устройства случайное воздействие какого-нибудь предмета на трубопроводы 2 и 3, по причине чего это случайное внешнее воздействие сможет непроизвольно вынудить пружину 5 сжаться, вследствие чего может нарушиться герметичность цапфового соединения, а отсюда вызвать и вероятность утечки теплоносителя. В другом случае механизм натяжения (фиг. 4 и 5) выполнен в виде резьбовой гайки и резьбовой втулки (такой механизм натяжения является более надежным, так как устраняет возможность разгерметизации цапфового соединения 17 за счет жесткой фиксации регулируемого натяга).

Вращением резьбовой гайки можно отрегулировать нужный натяг цапфы 17 к гнезду кронштейна 4, благодаря чему можно обеспечить как свободу вращения секций относительно промежуточных трубопроводов 2 и 3, так и герметичность шарнирного цапфового соединения.

После выполнения этой предварительной подготовительной работы в нагреватель впускают теплоноситель, а затем с помощью грузоподъемного механизма нагреватель плавно опускают через люк 26 в цистерну 27 (фиг. 6) с застывшим продуктом. Разогреваясь, продукт снижает вязкость и позволяет нагревателю (теплообменнику) беспрепятственно опуститься на нижнюю часть цистерны, который образует в середине цистерны своеобразную обьемную горку теплоемкой массы. На фиг. 6, 7 показаны схемы размещения нагревателя (теплообменника) в начальной стадии разогрева продукта.

Продукт, соприкасающихся с горячими поверхностями секций нагревателя (теплообменника), нагревается и вследствие уменьшения плотности поднимается, где растекается по поверхности холодного продукта. На место поднявшегося нагретого продукта к греющим секциям нагревателя подтекает холодный,

По мере разогрева граница между горячим и холодным продуктами опускается.

причем скорость продвижения ее постепенно замедляется из-за уменьшения скорости подтекания холодного продукта к нагревателю (теплообменнику). Чтобы эктивизиро- вать работу нагревателя (теплообменника), гирлянду нагревателя раскладывают по нижней образующей цистерны с помощью специального длинного предмета, например, типа рогатины 28 (фиг. 8), что позволяет

0 разогревать и наиболее удаленные участки цистерны. На фиг. 8, 9 показаны схемы размещения нагревателя (теплообменника) на стадии окончания разогрева, ганца секции 1 разложены по всей длине нижней образу5 ющей цистерны.

По окончании процесса разогрева продукт сливается через сливной прибор 29, или выкачивается через люк 26 цистерны 27. Чтобы правильно ориентироваться в оп0 ределении объема теплоемкой массы с целью своевременного разогрева застывшего продукта и его опорожнения приведен расчет автора.

Конфигурация секции 1 может быть раз5 личной:в форме шара, куба, призмы, цилиндрической и т.п. В данном случае секция 1 принята в форме куба с размером каждой стороны в 300 мм. Длина промежуточного шарнирного трубопровода тоже равна 300

0 мм, с учетом возможности, чтобы секции нагревателя (теплообменника) могли складываться друг с другом. Исход из этих условий, нагревающая поверхность секции исчисляется в размере 0.5 м2. Используя

5 рекомендации - чтобы необходимо располагать подогреватель по нижней образующей цистерны и увеличить его поверхность до 30 м , получим, что необходимо иметь секций в количестве 60 шт. Шаг гирлянды

0 равен 0.6 м. Отсюда получают общую длину гирляндового нагревателя в размере 36 м. Чтобы уменьшить длину гирляндового нагревателя примерно в 2 раза, при этом сохраняя общую площадь поверхности

5 нагрева (30 м ), то можно секции нагревателя выполнять с гофрами на боковых поверхностях (не показано). При высоте гофр 30 мм и при количестве их 5 единиц на каждой боковой стороне секции площадь поверхно0 сти нагрева секции увеличится на 0,9 м . Отсюда определяется необходимое количество секций в гирлянде - 33. за счет чего в итоге получается величина общей длины нагревателя в размере 21м. Это значит, что

5 нагреватель (теплообменник) расположится по нижней образующей цистерны в 2,5 ряда. Эти приведенные цифры более приемлемы с т5чки зрения удобства и облегчения в использовании нагревателя (теплообменника).с

После завершения процесса разогрева застывшего продукта нагреватель (теплообменник) извлекают наружу подъемным механизмом 30 и развешивают по фронту приемноразгрузочной эстакады на вешал- ках-укосинах 31 и 32 (фиг. 10).

Грузоподъемный механизм 30 смонтирован на консольно-поворотном кране 33. Вешалки-укосины 31 и 32 выполнены поворотными и снабжены крючками 34, кото- рые перемещаются по укосине с помощью роликовых опор. Секции нагревателя навешивают на крючки посредством шарнирных колец 35, прикрепленных к каждой шестой секции нагревателя (не изображе- но, на фиг, 11 нагреватель гирляндовый показан в исходной позиции перед загрузкой его в цистерну).

Изобретение позволяет ускорить процесс разогрева застывшего продукта и его своевременного опорожнения из емкости (цистерны).

Формула изобретения

Нагреватель преимущественно для разогрева застывшего продукта, включающий закрепленный на гибкой подвеске теплообменник, отличающийся тем, что,

с целью повышения эксплуатационных характеристик и упрощения конструкции, теплообменник подключен к гибкому трубопроводу для подачи теплоносителя и выполнен составным из идентичных секций, соединенных между собой посредством шарниров с двумя осями вращения, причем корпус каждой секции выполнен из теплоемкого материала и внутренний ее объем разделен перемычкой на две полости, при этом полости смежных секций соединены промежуточными трубопроводами для обеспечения циркуляции теплоносителя, каждый шарнир выполнен в виде .закрепленных на секциях кронштейнов с конусообразными гнездами и отверстиями, сообщенными с полостями секций, и конусообразных цапф на концах промежуточных трубопроводов, сопрягаемых с гнездами кронштейнов, периферийная секция снабжена кбл нообразным переходником для отсечения циркуляции теплоносителя, а каждый шарнир снабжен механизмом натяжения в виде пружины сжатия, расположенной на промежуточной втулке между цапфами, или в виде резьбового соединения.

$

К; см

CJ

п

А-В

Фаг. 5

PU2.V

27

tr U2,6

i

1 Г

9 иг. 8

в

зо

Риг.Ю

Фиг.11