Устройство для нижнего слива и налива железнодорожных цистерн Советский патент 1983 года по МПК B65G67/32 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЖНЕГО СЛИВА И НАЛИВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦИСТЕРН

. - . . Изобретение относится к устройствам /;ля переливания жидкостей и может быть использовано, например, на нефтелерерабатывающих заводах для налива или слива нефтепродуктов из железнодорожных цистерн. По основному авт. св. № ВЗб известно устройство для нижнего слива и налива жидкостей, состоящее из шарнирного трубопровода, один конец которого соединен с продуктовым коллектором, а другой содержит присоеди нительную головку с посадочным седлом, имеющую захваты для присоединения ее к сливному патрубку цистерны и дополнительного трубопровода QНедостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает работу размывающей струи в затопленном положении, что вынуждает выполнять операции размыва осадка после слива основной массы нефти и увеличи вает время слива жидкости. . Целью изобретения является сокращение времени полного слива жидкостей из цистерн, и обеспечение постоянного атмосферного давления в полости нисходящего участка трубопровода. Это Достигается тем, что устройство для нижнего слива и налива железнодорожных цистерн, состоящей из шарнирного трубопровода, один конец которого соединен с продуктовым коллектором, а другой содержит присоединительную головку с посадочным седлом, имеющую захваты для присоединения ее к сливному патрубку цистерны и дополнительного трубопровода, снабжено соединенным после задвижки с продуктовым коллектором переливным трубопроводом, состоящим из восходящего, горизонтального и нисходящего участков, при этом верхняя часть нисходящего участка имеет патрубок для сооб щения с атмосферюй и противосифонный клапан, а нижняя образуищая горизонт-ального участка расположена выше 39 нижней образующей цистерны на величи ну h, которая определяется по формуле:h н ВЗ - 2 где Н. - уровень взлиза нефти в цис терне, который гарантирует работу размывающей струи в затопленном положении; Q - производительность самотеч ного слива при установившейся высоте взлива, Hgj; U - коэффициент расхода устройства нижнего слива и на лива; f - площадь поперечного сечения. Кроме того, устройство может быть снабжено установленным на корпусе зэборником с отверстиями соответственно в верхней части для впуска воз духа и в нижней части - для слива. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1. Устройство состоит из присоединительной головки 1, переливного трубо провода 2, включающего восходящий 3 горизонтальный k и нисходящий 5 участки, задвижки 6, продуктового трубопровода 7f насоса 8 для подачи нефти, теплообменника 9 и откачивающего насоса 10, при этом нисходящий участок переливного трубопровода 2 имеет патрубок 11 и противосифонный клапан 12 для предотвращения образования сифонного слива, имеющий забор ник 13 с отверстиями И и 15 соответственно в нижней части для слива жидкости и в верхней - для впуска воздуха. Устройство работает следующим образом. Присоединительную головку 1 подводят к сливному патрубку цистерны и стыкуют с ним при помощи крюковзахватов. При сливе нефти, имеющей осадок, задвижка 6 должна быть закрытой . Открывают клапан сливного прибор цистерны и начинают слив. Так как за движка 6 закрыта, поток сливающейся нефти идет через восходящий 3 гори зонтальный и нисходящий 5 участки переливного трубопровода 2 и по про дуктовому коллектору 7 попадает в желоб 16 сливной. При движении жидкости по нисходящему 5 участку переливного трубопровода 2 часть ее через заборник 13 и отверстие 17 заполняет поплавковую камеру противосифонного клапана 12. Поплавок 18 всплывает и прижимает тарелку 19 клапана к верхнему седлу 20, чем предотвращается попадание атмосферного воздуха в нисходящий 5 участок в основной период слива. По заполнению нефтью трубопровода 21 включают размывающий насос 8 и открывают задвижку 22 на напорном трубопроводе 23. Под давлением нефти звенья телескопической трубы устройства раздвигаются,вводя сопловые насадки внутрь котла цистерны. Струи жидкости, выходящие из сопел, размывают осадок и переводят его во взрешенное состояние .в объеме нефти, находящейся в цистерне. Для сохранения эффективности работы устройства в зимнее время года, когда осадок нефти имеет большую плотность и вязкость, размывающую нефть подогревают в теплообменнике 9. Слитую в желоб 16 нефть откачивают в резервуары хранения насосом 10. Размытый и переведенный во взвешенное состояние осадок удаляется из цистерны вместе со сливаемой жидкостью. При достижении некоторого уровня Н высота столба жидкости в цистерне становится меньше высоты дополнительного подпора Нл, при этом в подклапанной зоне нисходящего 5 участка переливного трубопровода 2 возникает пониженное давление, что является условием возникновения сифонного слива. Непрерванный сифонный слив ведет к полному сливу нефти из цистерны. Под действием атмосферного давления тарелка 19 противосифонного клапана 12 приоткрывается, впуская через патрубок 11 и отверстия 15 во внутреннюю полость нисходящего 5 участка порцию воздуха, который и прерывает сифонный поток. I При дальнейшем понижении уровня нефти в цистерне, когда поток сливаемой нефти идет уже не полным сечением по горизонтальному 4 участку переливного трубопровода 2 и отпадает условие возникновения пониженного давления в нисходящем 5 участке, а а поплавковую камеру через заборник 13 попадает уже незначительное количество жидкости, она из поплавковой камеры, не заполняя ее, сливается через отверстие 1, при этом поплавок 18 опускается и тарелка 19 клапана садится на нижнее седло 2. При дальнейшем сливе нефти с одно временным удалением осадка уровень взлива сливающейся нефти автоматически устанавливается на уровне Н Н+дН над нижней образующей котла цистерны. Величина Н., определяется экспери ментально поможет быть различной в зависимости от свойств сливаемой жидкости. Например, испытание устройства по авт. св. № в производст венных условиях при сливе нефти пока зало, что при производительности подачи размывающей нефти в цистерну Чрр. 50 MV4 размывающая струя надежно удерживается в затопленном положении при высоте уровня нефти в цистерне Hg 0,+5 м, т.е. Н - h-fAh 0,t5 м. Величина дН опреде ляется расчетным путем: ,1 0,0139 2.9,81-0, 0,021 0,2м, где Q - производительность самотечно ного слива, м 7с. При установившейся высоте взлива Нд, QM м; Q 50 м/ч 0,0139 (U - коэффициент расхода устройства; U 0, f - площадь поперечного сечения сливных каналов, м, f 0,02Й м. Величина h превышения нижней обра зующей горизонтального участка переливного трубопровода 2 над линией образующей котла .цистерны определяется как разность уровней Hg и и hi h Hg, - &h 0,it5-0,2 0,25 M При изменении производительности размывающей нефти, подаваемой в цистерну в большую или меньшую сторону, изменяется в большую или в меньшую сторону уровень дН, а вместе сним уровень Hg, автоматически удерживая размывающую струю в затопленном положении. По истечении времени размыва осад ка подачу размывающей нефти в цистер ну прекращают путем закрытия задвижк 22 и выключения насоса 8, открывают сливную задвижку 6 и сливают в желоб оставшуюся в цистерне нефть с переведенным во взвешенное состояние осадКим. Слив нефти, не имеющей осадка, производится через открытую задвижку 6. При этом поток нефти минует переливной трубопровод 2. Поплавковая камера противосифонного клапана 12 остается незаполненной. Собственным весом и весом поплавка 18 тарелка 19 клапана прижата к нижнему седлу 2k, чем предотвращается доступ атмосферного воздуха в нисходящей 5 участок переливного трубопровода 2. Насос В подачи размывающей нефти в этом случае не включается . Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства составит приблизительно 2,5 млн, рублей. Формула изобретения 1. Устройство для нижнего слива и налива железнодорожных цистернпо авт. св. № , отличающееся тем, что, с целью сокращения времени полного слива жидкостей из цистерн, оно снабжено переливным трубопроводом, соединенным после задвижки с продуктовым коллектором, состоящим из восходящего, горизонтального и нисходящего участков, при этом верхняя масть нисходящего участка имеет патрубок для сообщения с атмосферой и противосифонный клапан, а нижняя образующая горизонтального участка расположена выше нижней образукхцей цистерны на величину h, которая определяется по формуле где Hg,- уровень взлива нефти в цистерне, который гарантирует работу размывающей струи в затопленном положении; Q - производительность самотечного слива при установившейся высоте взлива - коэффициент расхода устройства нижнего слива и налива; f - площадь поперечного сечения сливного трубопровода. 2. Устройство по п. 1, о т л и ающееся тем, что, с целью

обеспечения постоянного атмосферного давления во внутренней полости нисходящего участка переливного трубопровода, противосифонный клапан снабжен установленным на корпусе заборником с отверстиями соответственно в верхней части для впуска воздуха и в ни)К ней части - для слива.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе S 1. Авторское свидетельство СССР If 6964li,. кл. В 65 G 67/32, 1973. /