Способ опорожнения железнодорожной цистерны с частично застывшим нефтепродуктом Советский патент 1992 года по МПК B65G69/20 B65D88/74 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к способам слива вязких жидкостей, например, топочных мазутов из железнодорожных цистерн.

Цель изобретения - снижение энергозатрат - .„7 Т- .Т

На фТиг Л приведена зависимость (t), где т- напряжение сдвига, t - температура; на фиг, 2 - схема установки для реализации способа.- - Способ реализуется следующим образом.

После определения средней температуры продукта в цистерне 1 с горловиной 2, открывают сливной патрубок 3 На горловину 2 цистерны 1 устанавливают преобразователь низкочастотного электромагнитного поля в сверхвысокочастотное (СВЧ-генера- тор) 4 таким образом, чтобы излучатель 5 электромагнитного поля оказался внутри цистерны, а в нескольких точках на поверхности цистерны 1 устанавливают датчики температуры б и подсоединяют их к блоку управления 7. После слива основной массы незастывшего мазута включают СВЧ-гене- ратор 4. Предварительно опытным путем определяют зависимость начального напряжения сдвига от температуры (фиг, 1), Используя зависимость, представленную на фиг, 1, определяют температуру стенки цистерны (пристенного слоя нефтепродукта), которую необходимо поддерживать до температуры, устанавливаемой из следующей зависимости.

TH-kln r

1

где Т - начальная температура пристенного слоя нефтепродукта. °С;

г начальное напряжение сдвига пристенного слоя нефтепродукта при температуре Т, Па;

То - заданное начальное напряжение сдвига пристенного слоя нефтепродукта, Па, Определяемое из соотношения г0Ј9р 5, где: g - ускорение силы тяжести, м /с; р- плотностьнефтепродукта, кг/м ; б-заданная толщина пристенного слоя застывшего слоя нефтепродукта, м;

k - эмпирический коэффициент, зависящий от свойств нефтепродукта, °С.

При повышении этой температуры стенки цистерны установленный блок управления 7 отключает СВЧ-генератор 4. По окончании процесса слива отключают СВЧ- генератор 4, отсоединяют датчики температуры б, снимают их и СВЧ-генератор 4.

Расположение излучателя 5 электромагнитного поля внутри цистерны 1 обеспечивает превращение всей излучаемой знер(ии в тепло.

Пример конкретного осуществления

способа.

На электростанцию прибыла цистерна с мазутом. Замерив температуру о нескольких точках, определили, что средняя температура составила 20°С. Исходя из средиестатических данных, время слива основной массы мазута составит 3 ч. Открывают сливной патрубок и начинают слив основной массы мазута. На горловине цистерны закрепляют СВЧ-генератор 4 и подключают его к источнику питания. На стенках цистерны в 5 точках закрепляют датчики температуры и подсоединяют их к блоку СВЧ-генератора 4. Через 3 ч после

начала слива включают СВЧ-генератор 4 и осуществляют контроль за ходом сливной операции. Температуру стенки цистерны 4, которую необходимо поддерживать в ходе слива определяют следующим образом.

Цистерна 1, перевозящая 60 т нефтепродукта, имеет поверхность примерно 100 м . Необходимо, чтобы полнота слива составляла не менее 99,9% от начальной массы нефтепродукта, т.е. остаток не должен

быть больше 60 кг. Тогда толщину слоя нефтепродукта, остающегося на стенке, можно определить из следующего уравнения:

S р дост,

где S - площадь цистерны, м2;

р- плотность нефтепродукта, кг/м3; б - толщина слоя нефтепродукта на стенке цистерны, м; q0ct - величина остатка, кг.

Подставляя в это выражение исходные данные, получим:

д QQCT . 60 д 1П-4.. д ТГр - ion ЮОО 6 10 м

50

Подставляя в формулу числовые данные, получим:

Го-9,8 1000 -6 10 6 Па.

На приборе Ребиндера-Вейлера для данного мазута определяют зависимость т о от температуры (фиг. 1). По этому графику определяют температуру пристенного слоя, которая, для данного случая составляет 60°С. По окончании процесса слива, отключают СВЧ-генератор 4, отсоединяют температурные датчики 6; снимают их и СВЧ-ге- нератор4.

Формула изобретения Способ опорожнения железнодорожный цистерны с частично застывшим нефтепродуктом, предусматривающий нагрев стенок цистерны и слив нефтепродукта, о т- личающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, нагрев стенок цистерны осуществляют после слива незастывшего нефтепродукта, при этом стенки цистерны нагревают до температуры, устанавливаемой по зависимости

t-T +

II К.

где Т - начальная температура пристенного слоя нефтепродукта, °С;

г- начальное напряжение сдвига пристенного слоя нефтепродукта при температуре, Па;

То- заданное начальное напряжение сдвига пристенного слоя нефтепродукта, Па, определяемое из соотношения Т0 , где g - ускорение силы тяжести, м2/с; р- плотность нефтепродукта, кг/м3,- б - заданная толщина пристенного слоя застывшего нефтепродукта, м;

k - эмпирический коэффициент, завися- щий от свойств нефтепродукта, °С.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к способам слива вязких жидкостей, например, топочных мазутов из железнодорожных цистерн. Цель изобретения - снижение энергозатрат. Способ включает нагрев стенок цистерны с помощью энергии СВЧ после слива незастывшей части нефтепродукта. Перед сливом с помощью датчиков 6 измеряют температуры пристенного слоя и незастывшего нефтепродукта (Н) в цистерне 1. Открывают сливной патрубок3 и сливают незастывший Н. Включают преобразователь 4 низкочастотного алектромагнитнотб поля в сверхвысокочастотное и с помощью излучателя 5 электромагнитного поля нагревают пристенный слой до температуры, определяемой из соотношений t - Т + ktn -Ј TO Ј $ рд и измеряемой с помощью датчиков 6. где Т - начальная температура пристенного слоя Н, °С; т - начальное напряжение сдвига пристенного слоя Н при температуре Т, Па; г0 - заданное начальное напряжение сдвига пристенного слоя Н, Па; g -ускорение силы тяжести, м2/с; р- плотность Н, кг/м3; д - заданная толщина пристенного слоя застывшего Н. м; к - эмпирический к-т, зависящий от свойств Н, °С. Оставшийся Н сливают через патрубок 5 и отключают преобразователь 4.2 ил. сл с о 00 ь. О)

С л а

О

Гс