Способ загрузки жидкого аммиака в резервуар и устройство для его осуществления

 

Сущность изобретения: жидкий аммиак поступает в резервуар с помощью трубчатой консоли с поворотным шарниром на патрубке подачи иммиака непосредственно под уровень раздела фаз. Положительный эффект: устанавливается поле температур по высоте резервуара таким, при котором ликвидируется возможность объемного вскипания аммиака. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано при загрузке жидкого аммиака в резервуары большого объема.

В химической промышленности применяют резервуары различных конструкций: цилиндрические, шаровые, каплевидные и, как правило, больших объемов (до 20 000 м³). Загрузка аммиака в изотермический резервуар происходит при (-30)-(-34)^оС и избыточном давлении 0,6 бар. При этом пары аммиака находятся над повеpхностью жидкого аммиака либо стравливают в атмосферу, либо конденсируют и возвращают в резервуар.

Известные резервуары высотой более 5 м имеют подводящие патрубки, расположенные в нижней части резервуара для удобства работы с заправщиком. Таким образом, подвод аммиака осуществляется (при достаточной загрузке резервуара) под уровень жидкости.

Недостатком известных способа и устройства является возможность возникновения аварийной ситуации при нарушении температурных режимов технологии загрузки аммиака. Данный недостаток связан со свойством аммиака резко изменять свои теплофизические свойства (плотность, давление насыщенных паров) при незначительном изменении температуры. Так при давлении 1 бар плотность аммиака 0,771 кг/м³, температура насыщения -33,6^оС, а при давлении 2 бар плотность аммиака 0,661 кг/м³ и температура насыщения -18,7^оС.

При нарушении технологического режима подачи аммиака в резервуар, т.е. при загрузке более теплого аммиака, чем находящийся в резервуаре, образуются "линзы" вещества с разной температурой на границе. Объемы таких линз могут быть велики и они имеют свойство всплывать. При выходе линзы на границу раздела фаз происходит вскипание аммиака и резкое повышение давления в резервуаре. Это приводит к дополнительным напряжениям в конструктивных элементах резервуара (сварных швах, арматуре и т.д.), при этом вероятность аварии повышается.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка, а именно повышение аварийной безопасности.

Для этого в способе загрузки аммиака в резервуар, включающем поддержание температуры подаваемой жидкости не выше температуры жидкости в резервуаре, подачу аммиака осуществляют на высоту не ниже высоты раздела фаз в резервуаре.

Для этого устройство для загрузки аммиака в резервуар, состоящее из патрубка, находящегося в нижней части резервуара, дополнительно содержит поворотную трубчатую консоль, свободный конец которой соединен с поплавком.

Технических решений, тождественных предлагаемому, не обнаружено, следовательно, оно удовлетворяет требованиям критерия "новизна".

Технические решения в других областях техники, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предложенного способа и устройства, неизвестны. Таким образом, выполнены требования критерия "существенные отличия".

На фиг. 1 изображено устройство для загрузки резервуара; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из подводного патрубка 1, закрепленного в нижней части резервуара 2, шарнира 3, поворотной трубчатой консоли 4 и поплавка 5, установленного на свободном конце консоли. На подводном патрубке 1 расположен жидкостный вентиль 6.

Устройство работает следующим образом.

При заправке резервуара подводной патрубок 1 через вентиль 6 присоединяется к соответствующим трубопроводам (не показано). Заправка осуществляется одним из известных способов-паровыпускным, паровозвратным и т.д. Аммиак через шарнирное устройство попадает в трубчатую консоль, затем переливается на зеркало жидкости, находящейся в резервуаре. При подъеме уровня жидкости свободный конец трубчатой консоли также начинает подниматься, увлекаемый поплавком.

В случае подачи теплого аммиака исключается образование линз, а давление в резервуаре возрастает плавно и незначительно. Использование изобретения позволит снизить вероятность возникновения аварийной ситуации при хранении аммиака в больших резервуарах.

Формула изобретения

1. Способ загрузки жидкого аммиака в резервуар, заключающийся в поддержании температуры жидкого аммиака, подводимого в резервуар, не выше температуры жидкости, находящейся в резервуаре, отличающийся тем, что подачу аммиака осуществляют на высоту не ниже высоты раздела фаз в резервуаре.

2. Устройство для загрузки жидкого аммиака в резервуар, содержащее подводной патрубок, установленный в нижней части резервуара, и поплавок, взаимодействующий с шарнирным соединением, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит трубчатую консоль, связанную через шарнирное соединение с подводным патрубком, при этом поплавок расположен на свободном конце консоли.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2