Способ опорожнения железнодорожной цистерны с частично застывшим нефтепродуктом
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; рплотность 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)
СОЕОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ-ЬСТВУ
1 (21) 4301260/13 (22) 26.08.87 (46) 15.10.92. Бюл. tk 38 (71) Всесоюзный институт по профктироваHMlo организации энергетического строительства "Оргзнергострой" (72) Г.M.Áè÷óöêèé, А.M.ÏîJIMùóê, ПЯ.КуЗнецов, В.Х.Видгорчик и Б.K.Þðàâ (56) Авторское свидетельство СССР
М 280814, кл. Е 04 F 21/00. 1969.
Авторское свидетельство СССР
М 1193069, кл. В 65 0 88/74, 1984.
- Авторское свидетельство СССР
М 1500575, кл. В 65 0 88/74, 28.07.87
Авторское свидетельство СССР
Ь 1566648, кл. В 65 О 88/74, 1986, Геллер З.И. Мазут как топливо. Мл Недра, 1965, с. 119. (54) СПОСОБ ОПОРОЖНЕНИЯ ЖЕЛЕЗНО . ДОРОЖНОЙ ЦИСТЕРНЫ С ЧАСТИЧНО
ЗАСТЫВШИМ НЕФТЕПРОДУКТОМ (57) Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к способам слива вязких жидкостей. например, топочных мазутов из железнодорожных цистерн, Цель изобретения — снижение энергозатрат. Способ
1 ,, Ы,, 1768484 А1 (зов В 65 6 69/20, В 65 0 88/74
2 включает нагрев стенок цйстерны с помощью энергии СВЧ после слива незастывшей части нефтепродукта. Перед сливом с помощью датчиков 6 измеряют температуры пристенного слоя и незастившега нефтепродукта (Н) в цистерне 1. Открывают сливной патрубок3 и сливает незастывший Н.
Виючают преобразователь 4 низкочастотного злектромагнитногб поля в сверхвысокочастотйое и с помощью излучателя 5электромагнитнога поля нагревают пристенный слой до температуры. определяемой из соотношений и = Т+ И и - %» «ц p D и измеряемой с
<о помощью датчиков 6. где Т вЂ” начальная температура прйстенйОго слоя Н, С; t — HGчальное напряжение сдвига пристенного слоя Н при температуре Т, Па; х,» — заданное начальное напряжение сдвига и ристенногослоя Н, йа: g -óñêîðåíèå силы тяжести, aP/с; р- плотность Н, кг/мз; д — заданная . толщина пристенного слоя застывшего Н. и;
k эмпирический к т, зависящий от свойств
Н, »С. Оставшийся H сливают через патрубок 5 и отключают преобразователь 4. 2 ил.
1768484
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к способам слива вязких жидкостей, напри-. мер, топочных мазутов из железнодорожных цистерн. 5
Цель изобретения — снижение энергозатрат.—На фиг. 1пйрийефена зависимость t f(t), где х- напряжение сдвйга, t — температура; на фиг. 2 — схема установки для реализации 10 способа.
Способ реализуется следующим образом.
После определения средней температуры продукта в цистерне 1 с горловиной 2,. 15 открывают сливной патрубок 3, На горлови ну 2 цистерны 1 устанавливают преобразователь низкочастотного электромагнитного поля в снерхвысокочастотное (СВЧ-генератор) 4 таким образом, чтобы излучатель 5 20 электромагнитного поля оказался внутри цистерны, а в нескольких точках на поверхности цистерны 1 устанавливают датчики температуры 6 и подсоединяют их к блоку управления 7. После слива основной массы 25 незастывшего мазута включают CB l-генератор 4. Предварительно опытным путем определяют зависимость начального напря- жения сдвига от температурьг{фиг, 1). Используя зависимость. представленную на 30 фиг. 1, определяют температуру стенки цистерны (пристенного слоя нефтепродукта), которую необходимо поддержинать до температуры, устанавливаемой из следующей зависимости: 35
t= T+ kln — ° то .т где Т - начальная температура пристенного 40 слоя нефтепродукта, С;
t- начальное напряжение сдвига пристенного слоя нефтепродукта при температуре Т. Па; то — заданное начальное напряжение 45 сдвига пристенного слоя нефтепродукта, Па, определяемое из соотношения то «9рд, где: g — ускорение силы тяжести, м /с; р2 плотность нефтепродукта, кг/м; д — заданз, ная то>тщийа пристенного слоя застывшего 50 слоя нефтепродукта, м;
k- эмпирический коэффициент, зависящий от свойств нефтепродукта, С.
При повышении этой температуры стенки цистерны установленный блок управле- 55 ния 7 отключает СВЧ-генератор 4. По окончании процесса слива отключают СВЧгенератор 4, отсоединяют датчики температуры 6, снимают их и СВЧ-генератор 4.
Расположение излучателя 5 электромагнитного поля внутри цистерны 1 обеспечивает превращение всей излучаемой энергии в тепло.
Пример конкретного осуществления способа.
На электростанцию прибыла цистерна с мазутом. Замерив температуру н нескольких точках, определили, что средняя температура составила 20 С. Исходя из среднестатических данных, время слива основной массы мазута составит 3 ч. Открывают сливной патрубок и начинают слин 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 н ходе слива, определяют следующим образом.
Цистерна 1, перевозящая 60 т нефтепродукта, имеет поверхность примерно 100 м . Необходимо, чтобы полнота слива состанляла не менее 99,9 Д 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:
-> p д= цост, где S — площадь цистерны, м; .2, р- плотность нефтепродукта, кг/м; д — толщина слоя нефтепродукта на стенке цистерны, м; оост - величина остатка, кг.
Подставляя в это выра>кение исходные данные, получим; д Яост 60
$ р 100 ° 1000
Подставляя в формулу числовые данные, получим: то =9,8 1000 6 10" 6 Па
На приборе Ребиндера-Вейлера для данного мазута определяют зависимость г о от температуры(фиг. 1). По этому графику определяют температуру пристенного слоя, которая, для данного случая составляет
60ОС. По окончании процесса слива, отключают СВЧ-генератор 4, отсоединяют темпе1768484
Составитель Ю.Кремнев
Редактор В.Трубченко Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н Тупица
Заказ 3614 Тираж . Подписное
BHNNflN Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 ратурные датчики 6; снимают их и СВ4-генератор 4.
Формула изобретения
Способ опорожнения железнодорожный цистерны с частично застывшим нефтепродуктом, предусматривающий нагрев стенок цистерны и слив нефтепродукта, о тличающийся тем,что,сцельюснижения энергозатрат, нагрев стенок цистерны осуществляют после слива незастывшего неф-. тепродукта, при этом стенки цистерны нагревают до температуры, устанавливаемой по зависимости т=Т+ К т
Т+ Кllll lrroo где Т вЂ” начальная температура пристенного слоя нефтепродукта, С;
t- начальное напряжение сдвига пристенного слоя нефтепродукта при темпера5 туре Т, Па: т о — заданное начальное напряжение сдвига пристенного слоя нефтепродукта, Па, определяемое из соотношения т с,,од, 10 где g — ускорение силы тяжести, м !с: рплотность нефтепродукта, кг/м; д — заданз. ная толщина пристенного слоя застывшего нефтепродукта,м; к — эмпирический коэффициент, эавися15 щий от свойств нефтепродукта, С.
