Устройство для разгрузки загустевшего нефтепродукта из железнодорожной цистерны

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для ускорения разгрузки ж/д цистерн от застывших нефтепродуктов в условиях низких температур . Цель изобретения - повышение производительности устройства за счет интенсификации разрушения монолитного состояния нефтепродукта и его выталкивания из цистерны. Конструкция устройства позволяет направлять энергию давления сжатого в компрессоре теплоносителя (воздуха) на вращение лопастей реактивной вращающейся головки, а сопутствующее тепло использовать для нагрева рабочей поверхности устройства и оплавление сгустков нефтепродукта. Лопасти реактивной вращающейся головки и прикрепленные к ее нижней части ножи имеют -обтекаемую клиновидную форму, а их режущие кромки направлены против относительного перемещения нефтепродукта в цистерне. Над ограничителем реактивной вращающейся головки расположены радиально неподвижные ножи режущими кромками вверх, разрезающие оседающий под давлением нефтепродукт в вертикальных плоскостях. Режущие кромки лопастей реактивной вращающейся головки установлены под острым углом к горизонтали, что обеспечивает разрезание, оплавяение, подмятие под себя и проталкивание осаждающих сгустков нефтепродукта , которые затем измельчаются с помощью вертикальных ножей, жестко приваренных к низу лопастей реактивной вращающейся головки. Устройство может быть применено в цистернах любого типа и позволяет разгружать одновременно несколько цистерн, что повышает его эффективность. 3 з.п. ф-лы, 7 ил. « Ё 2 ч со о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4752693/13; 4753609/13 (22) 25.10.89 (46) 23.07.92, Бюл, № 27 (71) Институт сейсмологии АН ТССР (72) Г,Н.Коростин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 488632, кл. В 08 В 9/08, 1975.

Мацкин Л.А. и др. Эксплуатация нефтебаз. М.: ГТТИ, 1963, с.72.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1594076, кл. В 65 О 88/74, 1988.

Авторское свидетельство СССР № 1549859, кл. В 65 0 88/74, 1987.

Штербачек 3. и др. Перемешивание в химической промышленности. М.: ГХИ, 1963, с.292-295, 340-345, Авторское свидетельство СССР № 1500574, кл. В 65 О 88/74, 1987.

Авторское свидетельство СССР № 1430315, кл. В 65 0 88/74, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 366997, кл, В 60 $3/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР

N 171423, кл; В 65 О 88/74, 1964., (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗГРУЗКИ ЗАГУСТЕВШЕГОО НЕФТЕПРОДУКТА ИЗ ЖЕЛЕЗНОДОРО КНОЙ u CTEPHbi (57) Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для ускорения разгрузки ж/д цистерн от застывших нефтепродуктов в условиях низких температур. Цель изобретения — повышение производительности устройства за счет инИзобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для

„„5U„„ l 749139 А1 (я)з В 65 G 69/20//В 65 0 88/74 тенсификации разрушения монолитного состояния нефтепродукта и его выталкивания из цистерны, Конструкция устройства позволяет направлять энергию давления сжатого в компрессоре теплоносителя (воздуха) на вращение лопастей реактивной вращающейся головки, а сопутствующее тепло использовать для нагрева рабочей поверхности устройства и оплавление сгустков нефтепродукта. Лопасти реактивной вращающейся головки и прикрепленные к ее нижней части ножи имеют обтекаемую клиновидную форму, а их режущие кромки направлены против относительного перемещения нефтепродукта в цистерне, Над ограничителем реактивной вращающейся головки расположены радиально неподвиж- ные ножи режущими кромками вверх, раэрезающие оседающий под давлением нефтепродукт в вертикальных плоскостях.

Режущие кромки лопастей реактивной вра- 2 щающейся головки устаноаленй под острым углом к горизонтали, что обеспечивает разрезание, оплаваение, подмятие под себя и проталкивание осаждающих сгустков неф- 4 тепродукта, которые затем измельчаются с 4 Ь помощью вертикальных ножей, жестко при- 0 варенных к низу лопастей реактивной вра-, а щающейся головки. Устройство может быть, (1 применено в цистернах любого типа и по- . 0 зволяет разгружать одновременно несколько цистерн, что повышает его эффективность. 3 з.п. ф-лы, 7 ил. еаавЪ ускорения разгрузки цистерн с загустевшими от низких температур нефтепродуктами.

1749139

Цель изобретения -- повышение производительности устройства за счет интенсификации разрушения мойолитного состояния нефтепродукта и его выталкивания из цистерны.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг, 2 — то же, вид сбоку на фиг, 3 — полая стойка с реактивной вращающейся головкой и ножами; на фиг, 4 — вид А на фиг, 3; на фиг. 5 — реактивная вращающаяся головка, в изометрии; на фиг, 6 — сечение Б — Б на фиг. 5; на фиг. 7 — сечейие В-В на фиг. 5 (вертикальной стрелкой показано давление, горизонтальной — движение).

Устройство для разгрузки загустевшего нефтепродукта из железнодорожной цистерны содержит полую стойку 1 для подачи теплоносителя — горячего сжатого воздуха внутрь герметизированного котла 2 железнодорожной цистерны.

Полая стойка 1 в нижней части имеет заглушку 3, В верхней части полая стойка связана посредством шланга 4, патрубка 5 в герметизирующей крышке 6 котла железнодорожной цистерны и шланга 7 с теплоизолированным коллектором 8. .На нижний конец полой стойки 1 свободно насажена реактивная вращающаяся головка 9 с двумя-четырьмя пустотелыми лопастями 10, имеющими боковые отверстия 11 для теплоносителя — горячего сжатого воздуха. На полой стойке над ограничителем 12 закреплены радиально расположенные четыре-восемь ножей 13 клиновидной обтекаемой формы режущей кромкой вверх для разрезания оседающей массы загустевшего нефтепродукта в вертикальной плоскости.

Лопасти реактивной вращающейся головки имеют в Сечении клиновидную обтекаемую форму и развернуты под острым углом 10-ЗОО к горизонтали.

К верхйему разъему патрубка герметичной крышки 6 присоединены с помощью шланга 7, вентиля 14, теплойзолйрованного воздушного коллектора 8 одноступенчатый компрессор 15, с которым связан водяной воздухонагреватель 16 для подогрева всасываемого компрессором воздуха.

При работе устройства радиально расположенные ножи 13 неподвижны, Вращающаяся головка 9 реактивного действия свободйо йасажейа на конец заглушенной полой стойки, имеющей отверстия t7, выполненные на уровйе полостей ее лопастей 10. Лопасти 10 вращаащейся головки 9 установлены режущей кромкой вперед под углом к горизонту. При вращений головки лопасти режущими кромками разрезают оседающие под давлением куски загустевшего нефтепродукта в горизонтальном направлеийй, в то же время подминая под себя и и родавлив4я образовавшиеся куски к сливному прибору котла цистерны.

5 Вертикально к нижней части лопастей головки прикреплены вертйкальйые ножи 18 обтекаемой клиновидной формы, которые измельчают подмятые оседающие сгустки нефтепродукта в вертикальнбм направле10 йии по кругу.

Струи сжатого компрессором горячего возДуха, приводя в движение лопасти вращающейся головки, несут в себе сопутствую щ е:е тепло; котор ым разотр евает рабоч ие детали всего устройства и, вырываясь из

15 отверстий 11, оплавляют образовавшиеся куски нефтепродукта, делая их скользкими и подвижнь!Ми.

Форма лопастей и вертикальных и радиально расйоложенных ножей способствует снижению турбулентности образующихся

20 потоков разрезанного нефтепродукта при вращении лопастей и интенсификации процесса разгрузки цистерны.

Скорость истечения в нефтепродукта зависит от трения в самой жи кости (текуче25 сти p), напора Ьм=,и 2 g h . сечения отверстия 19 сливного прибора железнодорожной цистерны

Воздействуют на первые два фактора одновременно и сразу, при этом осуществ30 ляется разделение монолита застывшего нефтепродукта на отдельные куски с помощью вращающихся лопастей с вертикальными ножами, радиально расположенными ножами при избыточном

35 давлении в герметизированном котле цис терны, которое способствует проскальзывайию кусков нефтепродукта через отверстие сливного прибора, ускоряя разгрузку и д ей ст вует с бол ь ш ой и отн о сител ь но

40 постоянной силой в течение всего периода, разгрузки„

Влияние тепла на скорость разгрузки существенно, так как зто тепло создает поверхностное оплавление сгустков нефте45 продукта за счет их соприкосновения с горячими поверхностями рабочих элементов устройства (лопасти вращающейся головки, вертикальные и радиальные ножи, полая стойка).

50 При использовании парка цистерн требуется замена имеющейся крышки. Каждая новая крышка должна быть снабжена предохранительными клапанами и манометрамй.

Устройство снабжено приспособлениями для подачи теплоносителя на наружную поверхность котла- цистерн ы, 1 7491 39

10

20 тепродукта) а загустевший нефтепродукт, Затем герметично закрывают крышку, и процесс разгрузки прбисходит аналогично первому варианту. После разгрузки из цис25 терны извлекают полую стойку с вращаю30 ао

50

Устройство для разгрузки загустевшего нефтепродукта из железнодорожной цистерны работает следующим образом (подъемник для установки в котел цистерны и удаления из него полай стойки с вращающейся головкой после слива на чертеже не показан).

В одном варианте устройство для разгрузки заблаговременно помещают в котел цистерны, который затем заполняют нефтепродуктом, Последний, попав в условия низких температур, оказывается загустевшим. На пункте разгрузки отверстие 19 сливного прибора котла цистерны совмещают с воронкой 20 и открывают его, Затем шланг 7 подсоединяют к разъему патрубка герметично закрытой крышки 6 и к разьему теплоизолированного коллектора- 8 и, открыв его вентиль 14, пускают компрессор 16. и, подавая горячий воздух, проверяют исправность предохранительного клапана и манометра. При особенно низких температурах подают горячую воду в воздухонагреватель 16, Сжатый и нагретый компрессором воздух поступает через отверстия 17, 11 устройства в котел цистерны, где, прорываясь . через загустевший нефтепродукт, поднимается кверху, повышая давление внутри котла цистерны. Силой этого давления нефтепродукт начинает выдавливаться через отверстие 19 в воронку 20, Одновременно с этим горячий воздух, пОступающий под давлением через полую стойку 1 и отверстия 1?, попадает во вращающуюся головку

9, проходит через лопасти 10 и, вырываясь из отверстий 11, придает ей вращательное движение. При этом головка режет горячи-, ми лопастями загустевший нефтепродуКт, разрезает его по вертикали ножами 13 и. поджимая под себя, направляет к отверстию 19 сливного прибора котла цистерны.

Опускаясь к вращающейся головке, нефтепродукт оказывается уже порезанным радиально расположенными ножами 13, а затем . — лопастями 10 и ножами 18.

Процесс разгрузки при нарастании давления и подходе кусков нефтепродукта к отверстию сливного прибора ускоряется, замедляясь только к концу, когда нефтепродукта у сливного отверстия сливного прйбора становится мало, а густой нефтепродукт остается возле днищ — в торцовых частях котла цистерны в виде толстого настываего на его стенках слоя. Открывают вентиль 23 теплоизолированного коллектора 2т - тру- 5 бопровода горячей воды и с поморью сопел

24 приспособления для подачи теплоносителя на поверхность котла цистерны производят необходимый дополнительный наружный обогрев горячей водой всей цистерны, Этот кратковременный процесс не требует много тепла, так Как для отделения загустевшей нефти от стенок цистерны и сползания ее на дно достаточно раэжижить очень тонкий слой ее íà границе с металлом, По окончании разгрузкй цистерну убирают с места разгрузки.

В другом варианте устройство для разгрузки загустевшего нефтепродукта находится на пункте разгрузки; где и цистерна с застывшим нефтепродуктом. В этом случае откидывают крышку котла цистерны, и если она еще не снабжена патрубком, предохранительным клайаном и манометром, то заменяют ее на другую, на которой есть этот комплект. С помощью подъемного механизма подводят к люку котла цистерны полую стойку с вращающейся головкой и постепенйо погружают ее под действием силы тяжести (благодаря пластичности нефщейся головкой с помощью подъемного механизма, закрывают цистерну крышкой и убирают с места разгрузки.

Сопутствующий сжатию воздуха компрессо ром на грев и нтенсифицирует и роцесс. Из-за опасности возгорания нефтепродукта температура у компрессора должна быть не более 190 С.

Устройство для разгрузки загустевшего нефтепродукта из железнодорожной цистерны позволяет разгружать одновременно двв цистерны и более.

Устройства оказывает на разгружаемый нефтепродукт достаточно эффективное воздейст. е: разрезание (разделение) нефтепродукта в вертикальной и горизонтальной плоскости, оплавление и механическое подмятие и проталкивание его к отверстию сливного прйбора.

Эффективность работы устройства обеспечивается обтекаемой формой лопастей вращающейся головки, вертикальными и радиально расположеннйми ножами, ничтожным трением и небольшим количеством тепла, требуем го для оплавления тонкого слоя поверхности кусков нефтепродукта, Наружный обогрев цистерны теплоносителем — кипятком при помощи приспособления для подачи теплоносителя на наружную поверхность котла цистерны 6олее эффективен, чем внутренний. так как при наружном обогреве оплавляется, прежде всего, слой нефтепродукта именно на

1749139

7 8 границесметаллическоййоверхностьюкот- цистерны, содержащее палую стойку для . яа, что и дает возможность постоянно дей- подачи теплоносителя внутрь котла цистерствующим силам тяжести отделять "шубу" ны, связанную с реактивной вращающейся от металлической поверхности-котла цис- головкой с лрйастями, о т л и ч а ю щ е е с я терны даже при кратковременном повыше- 5 тем, что, с целью повышения производинии его температуры в том или ином меСте. тельности за счет ийтенсификации разруКипяток, обтекая котел цистерны, полнее шения; монолитного -::состояния отдает свое тепло нефтепродукту, который,. нефтепродукта и его выталкивания из циссползая вниз, способствует отделению неф- терны, оно снабжено ножами . одни из кототепродукта от металлической поверхности 10 рйх закреплены вертйкалько на нижней котла.. - - части лопастей головки, а другие установлеПо расчетам заявителя фактический: ны радиально режущими кромками вверх на расход тепла на йаружный обогрев цистер- полой стойке над головкой. ны должен составлять менее- половины 2, УСтройство rio и 1. о т л и ч-а ю щ е еэнергии, требуемой при традиционных уст- 15 с я тем, что лопасти реактивной вращаюройствах, при работе которых предусматри- щейся головкй и ножй имеют s сеченийкливается полное разжижение всей массы йовиднуа форму, нефтепродукта..: . 3, Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч-а юУстройство для разгрузки загустевшего: щ е е с я тем,. что лопасти реактивной вранефтепродукта из железнодорожных цис- 20 щающейсятоловки развернуты под острым терн может быть применено в цистернах углом к горйзонтали, любого типа. 4. Устройство по пп, 1 и 3, о т л и ч а юФ о р м у л а и з о б р е т е н и я —: Щ е е с я тем, что оно снабжено приспособ1. Устройство для разгрузки загустев- : лениями для подачи теплоносителя на нашего нефтепродукта из железнодорожной 25 ружную поверхность котла цистерны.

1749139 б (4ЬгА

1749139

Фиг 7

Составитель Н.Кочетов

Редактор Г.Бельская Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

Заказ 2%9 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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