Устройство для разогрева и слива вязкой жидкости из резервуара со сливным отверстием

 

Изобретение относится к разогреву и сливу вязких жидкостей и может быть использовано для слива, например, мазута из железнодорожных цистерн. Цель изобретения - увеличение скорости слива и расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения слива жидкостей различной вязкости. Устройство содержит нагреватель в виде винтовой спирали, концы которой параллельны и смонтированы с возможностью вертикального перемещения и фиксации один относительно другого, за счет этого можно регулировать зазор между витками спирали, которые выполнены из более упругого материала, чем концы. Нижний виток спирали установлен непосредственно над сливным отверстием, а над верхним витком спирали установлены сопла для подачи горячего газа или пара. После слива мазута из области внутри винтовой спирали образуется воронка из мазута, куда стекает верхний разогретый газом или паром, подаваемым через сопла, слой мазута, который проходит сквозь зазоры винтовой спирали и сливается в сливное отверстие. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 65 D 88 74

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4189358/23-13 (22) 04 ° 02.87 (46) 30.06.89. Вюп. !г - 24 (75) H.È,Âîõìÿíèí (53) 621,642.3(088.8) (56) Авторское свидетельство ГССР

Ф 102344, кл . В 65 D 88/74, 1953. (54) ХСТРО1!СТВО ДЛЯ РАЗОГРЕВА И СЛИВА ВЯЗКО!! Нг!!ДКОСТИ ИЗ РЕЗГРВУАРА СО

СЛИВНЬ!М ОТВЕРСТИГМ (57) Изобретение относится к разогреву и слину вязких жидкостей и может быть использовано для слина, например, мазута из железнодорожных цистерн. Цель изобретения — увеличение скорости слива и расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения слива жидкостей различной вязкости. Устройство содержит нагреИзобретение относится к разогреву вязких жидкостей и сливу их из емкостей через спинные отверстия и может быть использовано для слива вязких жидкостей иэ же гезнодорожных цистерн.

Цель изобретения — увеличение скорости слива и расширение эксплуатационных возможностей эа счет обеспечения слива жидкостей с различной вязкостью, На фиг. 1 представлено устройство для разогрева и слива вязкой жидкости, на фиг . ? — то же, вид сбоку; на фиг. 3 — установка устройства н резервуаре, и » которого сливается вязкая жидкость; на фиг. 4 — монтаж

„„SU„„1490031 A 1 ватель в виде винтовой спирали, концы которой параллельны и смонтированы с воэможностью нертикального перемещения и фиксации один относительно другого. За счет этого можно регулировать зазор между витками спирали, которые выполнены из более упругого материала, чем концы. Нижний виток спирали установлен непосредственно над сливным отверстием, а над верхним витком спирали установлены сопла для подачи горячего газа или пара ° После слива мазута иэ области внутри винтовой спирали образуется воронка из мазута, куда стекает верхний разогретый газом или паром, подаваемым через сопла, слой мазута, который проходит сквозь зазоры винтовой спирали и сливается в слинное отверстие. 4 ил. устройства на консоли поворотного крана с приводом подъема устройства.

Устройство содержит нагреватель н виде трубы 1 (фиг. 1 и 2), выполненный из упругого материала, например, из углеродистой стали, И скрученной н виде винтовой спирали, с зазорами между витками Z определяемыми эмпирическим путем. Концы последних витков спирали жестко соединены с трубами 2 и 3 большего диаметра, расположенными параллельно оси спирали и направленными в одну сторону. Труба 1, образующая витки спиртяги, выполнена иэ более упругого материала, чем ее параллельные концы, образованные трубами 2 и 3. Пос1490031

40 ледний нижний виток, соединенный с трубой 3, заправлен внутрь спирапи и по всему периметру может плотно прилегать к фланцу сливного отверс5 тия резервуара, из которого сливается вязкая жидкость.

Трубы 2 и 3 смонтированы с возможностью вертикального перемещения и фиксаций одна отчосительно другой. На трубе 2 жестко закреплены направляющие втулки 4, выполненные в форме перпендикулярных трубе кронштейнов с четырьмя сквозными попарно расположенными отверстиями. I1 одной паре отверстий размещена труба

3 с воэможностью осевого смещения, а в другой паре отверстий установлен ходовой винт 5 с возможностью вращения вокруг своей оси. Ходовой винт

5 взаимодействует с трубои 3 посредством навинченного на него кронштейна 6 с реэьбовым отверстием, который жестко крепится к трубе 3. Перпендикулярно трубам 2 и 3 подвижно уста- 25 новлена крышка 7 с жестко смонтированными в ней дополнительной трубой

8 для подачи газообразного теплоносителя с соплами 9, расположенными со стороны винтовой спирали из трубы 1 над верхним витком, и коллекторной трубой 10 с заборным отверстием, направленным в сторону спирали.

Устройство для разогрева и слива вязкой жидкости подвижно крепится

35 трубой. 3 в направляющих втулках 11 (фиг. 3) консоли 12 (фиг. 4) поворотного крана (не показан). Подъем и опускание устройства выполняются зубчато-реечным приводом, включающим мотор-редуктор 13, закрепленный на консоли 12 поворотного крана. На валу мотора-редуктора 13 крепится зубчатое колесо 14, находящееся в зацеплении с зубчатой рейкой 15, 45 жестко закрепленной на стенке трубы

3, параллельно ее оси. Устройство можно использовать, например, для слива мазута в зимнее время иэ железнодорожной цистерны 16, имеющей ,верхний люк 17 и расположенное соосно люку нижнее сливное отверстие

18. При этом высота винтовой спирали из трубы 1 должна быть больше уровня налитого в цистерну мазута.

Устройство работает следующим 55 образом °

Цистерну 16 с мазутом подают по рельсовому пути под консоль 12 поворотного крана и фиксируют тормозными приспособлениями рельсового пути.

Затем, поворотом консоли 12 устанавливают устройство труAoA 1, c.RHT ll B форме винтовой спирали, точно по центру отверстия ll}0KB 17 цистерны

16 и включают мотор-редуктор 13, который посредством вращения зубчагого колеса 14, взаимодействующего с зубчатой рейкой 15, опускает трубу 3 и все устройство по направляющим втулкам 11 внутрь цистерны 16 до упора нижнего витка спирали во фланец нижнего сливного отверстия 18 цистерны

16, При этом крышка 7 устройства устанавливается на фланец люка 17 цистерны и фиксируется, например, откидными болтами. Г(осле эгого в трубу

3 устройства подают теплоноситель> например, в виде горячей воды, который, проходя по трубе 1. отдает тепло окружающему трубу мазуту и возвращается в теплосеть на подогрев по трубе 2.

Одновременно, по трубе 8 в верхнюю, не заполненную мазутом полость цистерны 16 подают через сопла 9 горячий газ или пар, который отдает тепло верхнему слою мазута и отводится из цистерны вместе с парами мазута коллекторной трубои 1О. После того, как внутри винтовой спирали, образованной трубой 1, мазут разогревается до необходимой для слива вязкости, открывают клапан нижнего сливного отверстия 18 цистерны 16 известным способом и сливают мазут.

Мазут, который находится с внешней стороны винтовой спирали, интенсивно нагревается от стенок трубы 1, проходит через зазоры между ее витками внутрь спирали и слива6тся в отверстие 18 цистерны 16. Вязкость сливаемого устройством мазута можно регулировать изменением температуры и интенсивности циркуляции теплоносителя, подаваемого в трубу 1, и изменением величины зазора Z между витками винтовой спирали.

Изменение зазора Е между витками спирали осуществляется растяжением или сжатием спирали трубы 1 из упругого материала посредством относительного осевого смещения труб 2 и

3 вращением ходового винта 5. При вращении ходового винта 5, закрепленного на трубе 2 с помощью кронштейнов 4, в одну сторону, кронштей1490О31

Применение лопoíIlèтp òьной 1рубы я с соплами позволяет не только разогревать вязкую жидкость, но и ускорить ее слив, который выполняется сразу

5 после разогрева объема, находящегося внутри ви нтовой с пи рали трубы.

Вязкая жидкость сливается не тольны 6, закрепленные на трубе 3, перемещаются вверх. Трубы 2 и 3 смещаютс в осевом направлении и растягивают винтовую спираль трубы 1, увеличивая зазор Z между ее витками. Мазут, про ходящий в зазоры, прогревается меньше, его вязкость увеличивается.

При вращении ходового винта 5 в другую сторону, трубы 2 и 3 смещаются в направлениях, противоположных направлениям первого смещения, и сжимают винтовую спираль трубы 1, уменьшая зазоры между ее витками.

Этим обеспечивается больший прогрев протекающего в зазоры мазута и уменьшается его вязкость.

Изменение величины зазоров вызвано различным физическим состоянием жидкости при поступлении на пункт слива: различной вязкостью, завися— щей от месторождения или от времени года. Летом, например, вязкую жидкость, имеющую более высокую температуру и, как следствие, меньшую вязкость, нет необходимости прогревать так же интенсивно, как и зимой, поэтому зазоры между витками нужно увеличить. Это увеличивает поперечное сечение потока проходящей через зазоры сливаемой вязкой жидкости и скорость ее слива.

Трубы 2 и 3, выполненные большего диаметра и имеющие большую жесткость, обеспечивают осевую симметрию винтовой спирали трубы 1, равномерные зазоры Е меящу витками спирали и равномерный прогрев сливаемого мазута по всему сечению потока.

В момент слива мазута через нижнее сливное отверстие 18 цистерны 16 в зоне винтовой спирали трубы 1 уст.ройства уровень мазута понижается и образуется воронка из мазута, куда стекает верхний, разогретый горячим газом или паром, подаваемым в цистерну по трубе 8, слой мазута, который проходит через зазоры винтовой спирали и сливается в отверстие 18.

После слива всего объема мазута отключают подачу теплоносителей по трубам 3 и 8, включают мотор-редуктор 13, поднимают устройство, отводят порожнюю . цистерну и ставят на ее место другую цистерну с мазутом и, так же, как и в первом случае, сливают мазут, используя предлагае мое устройство. ко из зоны, где она разогревается винтовой спиралью трубы, но и с ее поверхности, разогреваемой горячим газом или паром, поступающим через сопла дополнительной трубы. При этом верхний слой разогреваемой жидкости становится менее вязким и начинает течь от стенок емкости в направлении к ее сливному отверстию, т.е. к винтовой спирали трубы, где проходит через зазоры и сливается в сливное отверстие емкости. Скорость потока сливаемой из емкости жидкости увеличивается при ее приближении к зоне сливного отверстия. Следовательно, в зоне винтовой спирали трубы скорость потока верхнего разогретого слоя вязкой жидкости выше, чем в

Э удалении от нее ° Этот слой нагрет и является теплоносителем, а это означает, что в зоне вокруг спирали трубы процесс теплопередачи от нагретого верхнего слоя вязкой жидкости к холодному нижнему при приближении к винтовой спирали трубы будет максимальным. Это способствует быстрому размыву холодной вязкой жидкости

35 в большей степени при приближении к винтовой спирали. Поскольку размыв холодной вязкой жидкости образуется радиально сходящимися потоками наг40 ретой вязкой жидкости то это при1 водит к образованию воронки в холодной вязкой жидкости. Центр воронки совпадает с осью винтовой спирали трубы, 45

Образование воронки в вязкой жидкости сопровождается наклоном всей поверхности холодной вязкой жидкости в сторону винтовой спирали трубы.

Увеличение наклона пропорционально возрастанию скорости сходящихся по50 токов жидкости. Так как на наклонной поверхности нагретая вязкая жидкость не задерживается, то это в большей степени способствует прямой теплопередаче от теплоносителя, подаваемого

55 через дополнительную трубу с соплами, к холодной вязкой жидкости.

В данном случае передача тепла от горячего газа или пара к холодно

1490031 вязкой жидкости не препятствует слой нагретой жидкости, который без задержки сливается иэ емкости. Это способствует увеличению скорости теплопередачи и слива вязкой жидкости.

Способствует увеличению скорости слива и коллекторная труба, установленная в крышке, так как она позволяет вовремя отводить из внутренней полости емкости отработанный теплоноситель и этим обеспечивает поддержание большей разности температуры между вводимым в емкость теплоносителем и поглощающей тепло холодной вязкой жидкостью.

Формула изобретения

Устройство для разогрева и слива вязкой .жидкости из резервуара со сливным отверстием, содержащее нагреватель в виде трубы в форме винтовой спирали, концы которой направлены в одну сторону параллельно оси спирали, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения скорости слива и расширения эксплуатационных воэможностей за счет обеспечения сли10 ва жидкостей с различной вязкостью, труба на спиральном участке выполнена иэ более упругого материала, чем ее параллельные концы, смонтированные с возможностью вертикального перемещения и фиксации один относитель15 но другого, причем над верхним витком спирали установлены дополнительная труба с соплами для подачи газообразного теплоносителя и коллекторная труба с заборным отверстием. п

I 490031 АРФ

Составитель В.Сорокина

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор И.Касарда

Заказ 3633/23 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101