Резервуар для нефтепродуктов Советский патент 1992 года по МПК B65D5/04 F15D1/00 

Изобретение относится к сбору, подготовке и хранению нефти и нефтепродуктов и может быть использовано в нефтяной и нефтехимической промышленности.

Известен резервуар, оснащенный устройством для наполнения и опорожнения резервуара, расположенным в нижней части цилиндрического корпуса резервуара и включающим трубопровод подвода и отвода нефтепродуктов и узел для направления потока жидкости, состоящий из рассекателя, отражательного экрана и направителя потока.

Известный резервуар позволяет несколько снизить процессы массообмена и массопереноса, происходящие в жидкости при его заполнении или опорожнении, по сравнению, например, с обычным приемно- раздаточным патрубком резервуара и уменьшить потери жидкости от испарения. Используя известные формулы гидравлики с учетом числа Рейнольдса Re, можно организовать как турбулентный,так и ламинарный режим движения на выходе жидкости

из узла направления потока, которым оснащен известный резервуар. Однако известный резервуар имеет ряд существенных недостатков, особенно при турбулентном режиме движения жидкости. Так, в случае турбулентного режима движения жидкости, выходящей из устройства для наполнения и опорожнения резервуара, имеет место рассеивание струи в вертикальной плоскости. Угол рассеивания струи достигает значительной величины, что может привести к выходу затопленной струи на поверхность, особенно при небольших взливах жидкости в резервуарах. Угол рассеивания может быть ориентировочно определен по известным формулам. При выходе затопленной струи на поверхность жидкости значительно активизируются массообменные процессы, что может привести к высоким потерям легких углеводородных фракций в атмосферу и загрязнению окружающей среды вредными выбросами.

В случае ламинарного режима движения жидкости, выходящей из устройства для

С

XI о

о

д

наполнения и опорожнения резервуара, указанные недостатки в значительной степени устраняются. Рассеивание струи в вертикальной плоскости практически не происходит. Однако, вследствие прямолинейного направления жидкости, при достижении ею стенки резервуара часть жидкости начинает двигаться вверх по стенке резервуара, (особенно при небольших взливах и диаметре резервуара), постепенно достигая поверхности жидкости, что приводит к потерям жидкости от испарения. В случае прямолинейного направления при ламинарном режиме движения жидкости массообменные процессы происходят значительно менее интенсивно, чем при турбулентном режиме, однако полностью они не устраняются.

Целью изобретения является сокращение потерь жидкости от испарения и защита окружающей среды от загрязнения.

Для достижения этой цели направитель потока выполнен в виде радиально установленных между рассекателем и отражательным экраном изогнутых в одну сторону пластин с образованием каналов для прохода жидкости, при этом радиус кривизны изогнутых пластин не превышает половины радиуса корпуса резервуара.

Резервуар позволяет, сохраняя ламинарный режим движения струи жидкости, вводимой через устройство для наполнения и опорожнения в него, организовать такое направление ее движения, при котором струя лишь касается стенки резервуара, медленно двигаясь по кругу вдоль нее на заданной высоте, постепенно теряя скорость без перемещения в вертикальном направлении по стенке резервуара и выхода ее на поверхность продукта.

На фиг.1 представлена принципиальная схема резервуара для нефтепродуктов; на фиг.2 - устройство для наполнения и опорожнения резервуара.

Резервуар состоит из цилиндрического корпуса 1, устройства 2 для наполнения и опорожнения резервуара, установленного в центре резервуара в его нижней части и включающего в себя подводящий (отводящий) трубопровод 3, отражательный экран 4, рассекатель 5. В случае высокой производительности заполнения резервуара, малой вязкости жидкости устройство может иметь дополнительные промежуточные диски (не показаны), изогнутые в одну сторону пластины 6 с образованием каналов для прохода жидкости.

Резервуар работает следующим образом.

Жидкость, поступающая в подводящий трубопровод 3 постоянного сечения, как правило при турбулентном режиме движения, входит в узел направления движения

5 потока. По мере перемещения жидкости между рассекателем и отражательным экраном, скорость ее постепенно падает в связи с увеличением проходного сечения устройства от его центра к периферии и при

0 числе приобретает ламинарный режим движения. Изогнутые пластины придают жидкости направление движения, определяемое степенью кривизны пластин, В общем случае движение жидкости будет

5 происходить не по радиусу резервуара, а по некоторой более длинной криволинейной траектории, пересекающейся со стенкой резервуара в горизонтальной плоскости или плавно сопрягаясь с ней. Специально про0 веденные опыты с подкрашенной водой показали, что изогнутые пластины должны иметь плавно изгибающуюся по длине форму во избежание застойных зон, завихрений и более рационального использования пло5 щади устройства для формирования необходимого направления движения жидкости. Для обеспечения более плавного сопряжения траектории движения частичек жидкости со стенкой резервуара в горизонтальной

0 плоскости необходимо, чтобы изогнутые пластины имели форму, обеспечивающую это условие. Эксперименты показали, что в большей степени отвечают этому требованию пластины, имеющие форму части ок5 ружности. В зависимости от радиуса окружности, частью которой являются пластины, степень кривизны траектории может быть различной, Однако для резервуаров, эксплуатируемых на легко испаряющихся

0 жидкостях (например, нефть или нефтепродуктах), важно подать жидкость равномерно по сечению резервуара с целью более рационального размещения вновь подаваемой Е резервуар жидкости, содержащей наиболь5 шее количество ценных легких углеводородных фракций, В наибольшей степени этом), условию будут удовлетворять пластины, радиус закругления которых г равен половин радиуса резервуара R. На фиг.1 видно, чтс

0 если условно продолжить пластины по окружностям иммитирующим движение жидкости по сечению резервуара (показанс тонкими линиями со стрелками), то межд центром резервуара, где находится верти

5 кальный участок приемно-раздаточногс патрубка 3, из которого осуществляется вы ход жидкости, и стенкой резервуара 1 мож но разместить условные окружности максимальным радиусом, равным половин радиуса резервуара R (показаны полуокруж

ности радиусом г). В этом случае границы движения жидкости в резервуаре по его горизонтальному сечению не превышают площади сечения резервуара и жидкость не перемещается по стенке резервуаре в вертикальном направлении и не выходит на ее поверхность. Частички жидкости, двигаясь по окружности, лишь касаются стенки резервуара. Однако, если радиус пластин будет меньше половины радиуса резервуара, то жидкость также будет двигаться по окружности, постепенно оттесняясь вновь поступающей в резервуар жидкостью на все более дальние от центра резервуара расстояния, не допуская перемещения по стенке резервуара в вертикальном направлении и выхода ее на поверхность жидкости.

В случае, если радиус закругления пластин превышает половину радиуса резервуара, то траектория движения жидкости пересечется со стенкой резервуара, часть жидкости будет перемещаться вверх по стенке резервуара, что приведет ее к выходу на поверхность жидкости и последующему ее испарению с поверхности. Поэтому необходимо, чтобы в общем случае радиус пластин не превышал половины радиуса резервуара. Число пластин должно быть не более девяти. При меньшем их числе поток жидкости не получает необходимого направления, а при большем числе чрезмерно стеснен. Число пластин может быть определено через относительный шаг. При опорожнении резервуара предлагаемая конструкция позволяет организовать процесс опорожнения резервуара обратный процессу наполнения, Жидкость отбирается из резервуара с заданного по высоте резервуара уровня без поступления в устройство жидкости с более высоких слоев,

предохраняя находящуюся ниже жидкость от испарения. При поступлении в резервуар некондиционного продукта (например, нефть с повышенным содержанием солей

или воды после подготовки), он может быть отобран из нижней части резервуара с сохранением расположенного выше качественного продукта, и направлен на повторную подготовку,

Экономический эффект от применения предлагаемого резервуара может быть получен в результате снижения потерь жидкости от испарения, улучшения подготовки (для нефти). Кроме этого, снижаются вредные выбросы из резервуара, уменьшается взрыво-и пожароопасность. Предлагаемый резервуар прост по конструкции и может изготовляться непосредственно на предприятиях и промыслах.

Формула изобретения

Резервуар для нефтепродуктов, содержащий цилиндрический корпус и установленное в его нижней части устройство для наполнения и опорожнения резервуара,

включающее трубопровод подвода и отвода нефтепродуктов и узел для направления движения потока жидкости, состоящий из рассекателя, отражательного экрана и на- правителя потока, отличающийся тем,

что, с целью сокращения потерь жидкости от испарения в процессе заполнения и опорожнения и защиты окружающей среды от загрязнения, направитель потоков представляет собой радиально установленные

между рассекателем и отражательным экраном изогнутые в одну сторону пластины с образованием каналов для прохода жидкости, при этом радиус кривизны изогнутых пластин не превышает половины радиуса

цистерны.

4 (5)

Использование: в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, в частности в резервуарах, предназначенных для подготовки и хранения нефти и нефтепродуктов. Сущность изобретения: с целью сокращения потерь жидкости от испарения и защиты окружающей среды от загрязнения в резервуаре размещен узел для направления движения жидкости, содержащий направитель потока, который выполнен в виде радиально установленных между рассекателем и отражательным экраном изогнутых в одну сторону пластин с образованием каналов для прохода жидкости, при этом радиус кривизны изогнутых пластин не превышает половины радиуса корпуса резервуара. 2 ил.

т

т