Устройство для принудительного слива жидкости из цистерн


 


Владельцы патента RU 2452674:

Левшин Генрих Филиппович (RU)

Изобретение относится к погрузочно-разгрузочным устройствам, и может найти применение при разгрузке железнодорожных цистерн и при проектировании и постройке сливных эстакад. Изобретение решает задачу повышения производительности устройства. Устройство включает сливные трубопроводы, связанные по входу с цистернами и подключенные к сливному коллектору. Бустерная вакуумированная емкость выполнена из отдельных герметизируемых обогреваемых отсеков, подключенных к коллектору. Верхняя часть каждого отсека связана с вакуумной линией, а нижняя - с приемной магистралью откачивающего средства. Участки труб, расположенные внутри отсеков, не заглублены, выполнены перфорированными со стороны зеркала жидкости и с заглушенными концами. 1 ил.

 

Изобретение относится к погрузочно-разгрузочным устройствам, предназначенным, преимущественно, для разгрузки железнодорожных цистерн, а также может быть использовано при проектировании и постройке сливных эстакад.

Известно устройство (RU №2260552, МПК, опубл. 20.09.2005 г.) принудительного слива жидкости (предварительно подогретого вязкого нефтепродукта) из железнодорожного вагона - цистерны, включающее сливной трубопровод, подключенный на входе через секущую задвижку к сливному прибору цистерны; бустерную емкость со стартовым запасом жидкости, связанную со сливным трубопроводом; средство, откачивающее жидкость, выполненное в виде насоса, сообщенного на всасывании с емкостью, а по нагнетанию - с конечным резервуаром.

Известному устройству свойственны следующие недостатки:

1. Каждое устройство обслуживает только один вагон-цистерну и, следовательно, на сливной эстакаде число таких устройств должно соответствовать числу вагонов-цистерн. Это увеличивает затраты на, строительство эстакад, а большое количество оборудования снижает безотказность слива железнодорожного маршрута в целом.

2. Производительность принудительного слива строго ограничена кавитационным запасом насоса, т.е. значением вакуума на приеме насоса 0,4 кг/см2.

3. Назначение бустерной емкости сведено к роли хранилища пускового запаса жидкости. В дальнейшем емкость является частью всасывающего трубопровода насоса, т.е. она функционально не загружена.

Все это вместе взятое снижает эффективность аналога.

За ближайший аналог принято устройство принудительного слива жидкости из железнодорожных вагонов-цистерн (Ведомственные указания по проектированию железнодорожных сливо-наливных эстакад. ВУП СНЭ-87, приложение 7), включающее сливные трубопроводы, подключенные через секущие задвижки к сливным приборам вагонов-цистерн; сливной коллектор (стояк), к которому подключены сливные трубопроводы; бустерную вакуумируемую емкость, связанную с выходом коллектора; вакуумный насос, подключенный к емкости посредством вакуумной линии с запорным элементом и откачивающее средство, сообщенное через приемную магистраль, содержащую запорную арматуру, с емкостью, а с помощью напорной магистрали средство связано с конечным резервуаром.

Ближайшему аналогу свойственны следующие недостатки:

1. Производительность принудительного слива, в данном случае в вакуумированную емкость, строго ограничена кавитационным запасом откачивающего средства (насоса), т.е. величиной вакуума 0,4 кг/см2. Поэтому роль вакуумирования, по сути, сведена к задаче формирования первоначального пускового запаса жидкости. В дальнейшем, при герметизации емкости, слив жидкости, с учетом указанного кавитационного запаса, в состоянии выполнять само откачивающее средство без участия вакуумного насоса.

2. Описанное устройство не рассчитано на нижний слив вязких жидкостей, в т.ч. обводненных нефтепродуктов.

Отмеченные недостатки снижают эффективность ближайшего аналога.

Изобретение решает задачу повышения производительности устройства для принудительного слива жидкости за счет разделения бустерной емкости на отсеки и поочередного создания вакуума в отсеках, величина которого превышает кавитационный запас откачивающего средства, и последующей откачки слитой жидкости из отсеков под атмосферным давлением в конечный резервуар.

Для получения необходимого технического результата в известном устройстве для принудительного слива жидкости из цистерн, включающем сливные трубопроводы, сливной коллектор, к которому подключены через секущие задвижки сливные трубопроводы, связанные по входу с цистернами, бустерную вакуумируемую емкость, связанную с выходом коллектора посредством труб с секущей арматурой, вакуумный насос, подключенный к емкости посредством вакуумной линии с запорным элементом и откачивающее средство, сообщенное посредством приемной магистрали, содержащий запорную арматуру, с емкостью, а с помощью напорной магистрали средство связано с конечным резервуаром, предлагается связанные с коллектором сливные трубопроводы подключить к приборам нижнего слива цистерн, бустерную емкость выполнить из, по меньшей мере, трех герметизируемых обогреваемых отсеков, подключенных к коллектору, причем верхнюю часть каждого отсека связать с вакуумной линией, а нижнюю - с приемной магистралью откачивающего средства. Участки труб, расположенные внутри отсеков, предлагается не заглублять, выполнить перфорированными со стороны зеркала жидкости и с заглушенными концами.

Устройство выполнено по прилагаемой схеме.

Сливные трубопроводы 1 в количестве, соответствующем числу сливаемых вагонов-цистерн, связаны с приборами нижнего слива цистерн (на схеме не показаны) и подключены через секущие задвижки 2 к сливному коллектору 3. Последний, в свою очередь, подключен к бустерной емкости 4, содержащей герметизируемые отсеки 5, 6 и 7, посредством труб 8, 9 и 10 со встроенной в них секущей арматурой 11, 12 и 13 соответственно.

Верхние части отсеков 5, 6 и 7 соединены с помощью патрубков 14, 15 и 16, имеющих запорные элементы 17, 18 и 19, соответственно, с вакуумной линией 20 вакуумного насоса 21. Патрубки 14, 15 и 16 до элементов 17, 18 и 19 (по ходу вытяжки) оборудованы гуськами 22, 23 и 24 с запорными кранами 25, 26 и 27.

Понизу отсеки 5, 6 и 7 посредством сливных каналов 28, 29 и 30 с запорной арматурой 31, 32 и 33 соответственно связаны с приемной магистралью 34 откачивающего средства, например объемного насоса, 35. Откачивающее средство, в свою очередь, при помощи его напорной магистрали 36 сообщено с конечным резервуаром 37, причем напорная магистраль 36 имеет перекрываемый отвод 38 для отбора подогретой жидкости для разогрева груза в цистернах (схема подогрева, не будучи предметом изобретения, здесь не рассматривается). Отсеки 5, 6 и 7 выполнены обогреваемыми с помощью подогревателей 39, 40 и 41, исполненных, например, в виде наружных обогревающих рубашек.

В схеме предусмотрена байпасная перемычка 42 с клапаном 43, связывающая сливной коллектор 3 непосредственно с приемной магистралью 34. Кроме того, участки труб 8, 9 и 10, расположенные в отсеках 5, 6 и 7, т.е. 44, 45 и 46, соответственно, не затоплены, перфорированы со стороны зеркала жидкости, а их окончания заглушены.

Устройство действует следующим образом.

Порожний и обогретый с помощью подогревателя 39 отсек 5 вакуумируется действующим насосом 21 через вакуумную линию 20, патрубок 14 при открытом запорном элементе 17, например, до остаточного давления 0,10 кг/см. Параллельно с процедурой вакуумирования при открытом элементе 17 в отсек 5 через открытые секущую арматуру 11 на трубе 8 и секущие задвижки 2 на сливных трубопроводах 1 по коллектору 3 начинает поступать предварительно подогретая в вагонах-цистернах жидкость, например мазут. С помощью распыливающих отверстий (перфорации) в нижней части 44 трубы 8 мазут в виде жидкостных факелов сливается в отсек 5, обогреваемый с помощью подогревателя 39. При этом арматура 31 на сливном канале 28 и кран 25 на гуське 22 закрыты. Отсеки 6 и 7 в предыдущем цикле принудительного слива были заполнены стартовым запасом той же подогретой жидкостью-мазутом. В отсеке 6 при закрытых секущей арматуре 12 на трубе 9, элементе 18 на патрубке 15, при открытых кране 26 на гуське 23 и запорной арматуре 32 на канале 29 устанавливается атмосферное давление. После пуска откачивающего средства 35 разогретый, в т.ч. с помощью подогревателя 40, мазут поступает по приемной магистрали 34 на прием средства 35 и далее по напорной магистрали 36 сливается в конечный резервуар 37. При необходимости часть подогретого мазута направляется по отводу 38 на циркуляционный разогрев одноименного груза в вагонах-цистернах известными способами и с помощью известных устройств.

По окончании слива отсека 6 последний ставится под вакуумирование. Для этого закрываются запорная арматура 32, кран 26 на гуське 23 и открывается запорный элемент 18 при действующем подогревателе 40. Если мазут обводнен, то по достижении определенных условий в отсеке 6 (температуры и остаточного давления) открывается запорная арматура 12 и отсек 6 начинает заполняться мазутом, подаваемым в виде жидкостных факелов, образуемых перфорированными отверстиями на нижней части 45 трубы 9, обращенной к зеркалу жидкости. Вода, находящаяся в факеле в капельном состоянии, будучи перегретой по отношению к условиям в отсеке (температуре и остаточному давлению) испаряется и в виде паровой фазы покидает отсек по патрубку 14 с открытым запорным элементом 17, направляясь по линии 20 на всасывание насоса 21 и далее в атмосферу. Параллельно с вакуумированием и наливом отсека 6 насос 35 подключают на опорожнение отсека 7 со стартовым запасом разогретой, в т.ч. с помощью подогревателя 41, жидкости -мазута. Для этого при закрытых секущей арматуре 13 на трубе 10, запорном элементе 19 на патрубке 16 открывают кран 27 на гуське 24 и запорную арматуру 33 на сливном канале 30. Жидкость - мазут, принимается по магистрали 34 действующим насосом 35 и по напорной магистрали 36 подается в резервуар 37.

К моменту окончания откачки отсека 7 отсек 5 уже заполнен подогретой, в т.ч. с помощью подогревателя 39, и при необходимости обезвоженной с использованием перфорированного участка 46 трубы 10 жидкостью-мазутом и оказывается подготовленным для слива по направлению резервуара 37, а отсек 6 находится в стадии заполнения. До начала откачки отсека 5 закрывается запорный элемент 17 на патрубке 14 при закрытой секущей арматуре 11 на трубе 8, открывается кран 25 на гуське 22. Откачка отсека 5 начинается после открытия запорной арматуры 31 и подключения сливного канала 28 посредством приемной магистрали 34 к действующему средству 35.

В дальнейшем циклы вакуумирования, наполнения с обезвоживанием (осушкой) и откачки бустерной емкости 4, состоящей из отсеков 5, 6 и 7, непрерывно чередуются в рамках непрерывного процесса принудительного слива вагонов-цистерн под вакуумом, значения которого существенно, более чем в 2 раза, превышают кавитационный запас средства - насоса 35. По мере опорожнения вагонов-цистерн, во избежание срыва вакуума, перекрываются индивидуальные секущие задвижки на сливе каждого вагона.

Байпасная перемычка 42 с клапаном 43 используется, например, как резервный путь слива вагонов-цистерн при неисправности (неготовности) бустерной емкости 4 и/или ее трубопроводной обвязки.

При отсутствии необходимости в осушке жидкости-нефтепродукта процессы налива, слива и вакуумирования отсеков изначально могут быть совмещены и тем самым общее время процесса слива, например, железнодорожного маршрута может быть дополнительно сокращено.

Итак:

- слив жидкости из вагонов-цистерн в бустерную емкость под вакуумом более чем в 2.0 раза превышающим кавитационный запас откачивающего средства - насоса (0,4 кг/см) существенно увеличивает производительность слива. Для выравнивая производительностей слива под вакуумом и откачки под атмосферным давлением, естественно, необходимы откачивающие средства большей, чем в аналоге, производительности, а это решает основную задачу: сокращение времени пребывания, например, железнодорожного маршрута под разгрузкой и ускорения наполнения конечного резервуара;

- слив жидкости в отсеки бустерной емкости через не затопленные и перфорированные участки труб снижает гидравлическое сопротивление на сливе и одновременно, за счет увеличения поверхности сливаемой жидкости, позволяет, при необходимости, выполнять ее осушку. Это одновременно и увеличивает производительность слива и повышает качество сливаемого продукта.

Немаловажно, что при описанной организации вакуумного слива, появляется возможность снижения температуры подогрева необводненной жидкости (мазута), что в конечном счете сокращает затраты тепловой энергии.

Все это вместе взятое повышает эффективность устройства.

Устройство для принудительного слива жидкости из цистерн, включающее сливные трубопроводы, сливной коллектор, к которому подключены через секущие задвижки сливные трубопроводы, связанные по входу с цистернами, бустерную вакуумируемую емкость, связанную с выходом коллектора посредством труб с секущей арматурой, вакуумный насос, подключенный к емкости посредством вакуумной линии с запорным элементом и откачивающее средство, сообщенное посредством приемной магистрали, содержащий запорную арматуру, с емкостью, а с помощью напорной магистрали средство связано с конечным резервуаром, отличающееся тем, что связанные с коллектором сливные трубопроводы подключены к приборам нижнего слива цистерн, бустерная емкость выполнена из, по меньшей мере, трех герметизируемых обогреваемых отсеков, подключенных к коллектору, причем верхняя часть каждого отсека связана с вакуумной линией, а нижняя - с приемной магистралью откачивающего средства, а участки труб, распложенные внутри отсеков, незаглублены, выполнены перфорированными со стороны зеркала жидкости и с заглушенными концами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам обеспечения минимального избыточного давления газовой среды в транспортировочном контейнере. .

Изобретение относится к средствам для обеспечения разгрузки вязких продуктов из железнодорожных цистерн. .

Изобретение относится к оборудованию для разогрева загустевшего груза в емкости. .

Изобретение относится к разгрузке железнодорожных цистерн с загустевшими и застывшими высоковязкими нефтепродуктами и касается способа и устройства для разогрева.

Изобретение относится к устройствам для хранения и выдачи вязких и застывающих жидкостей. .

Изобретение относится к устройствам для механизации перевозки, погрузки, выгрузки и сушки зерна и, в частности, семян. .

Изобретение относится к устройствам предварительной подготовки топлива к сжиганию и может быть использовано для нагрева жидкостей в легкой, пищевой и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу полимеризации олефинов с использованием мультимодальных каталитических систем, к способу контроля старения мультимодальной каталитической системы и к контейнеру или резервуару

Изобретение относится к системам водоснабжения и может быть использовано для хранения воды в средствах транспорта

Изобретение относится к области погрузочно-разгрузочных работ, а именно к системам обогрева для размораживания смерзшегося груза в вагоне

Изобретение относится к разгрузочным и зачистным работам в емкостях, содержащих затвердевшие материалы, например парафин, мазут, пищевые жиры, поташ и тому подобное

Изобретение относится к разгрузке высоковязких и высокозастывающих продуктов из емкостей для хранения и транспортирования

Изобретение относится к устройствам для размыва донных отложений, образовавшихся на дне вертикальных резервуаров с нефтью и нефтепродуктами, а также для предотвращения образования отложений. Устройство состоит из Г-образного сопряженного отвода с задвижкой, который вмонтирован в основной трубопровод и предназначен для подачи нефти или нефтепродуктов в резервуар. Г-образный отвод расположен снаружи резервуара и направлен к его центру. Внутри резервуара имеется S-образный пространственный сопряженный отвод, соединенный с Г-образным отводом и общим коллектором. Общий коллектор представляет собой незамкнутый криволинейный трубопровод, например, диаметром от 114 мм до 325 мм, расположенный на днище резервуара вдоль его стенки. Общий коллектор снабжен восемью напорными патрубками. Напорные патрубки представляют собой цилиндрические трубы длиной от 0,1 м до 1,1 м, диаметром от 53 мм до 219 мм. Диаметры и длины напорных патрубков зависят от диаметра резервуара и реологических свойств хранимого продукта. Напорные патрубки имеют между собой угол 45° и наклонены под углом 22°30' к касательной окружности в горизонтальной плоскости и под углами 45°, 40°, 35°, 30°, 25°, 20°, 15° и 10° по ходу движения нефтепродукта по общему коллектору в вертикальной плоскости, соответственно. Общий коллектор заканчивается последним напорным патрубком. Разработкой устройства обеспечивается повышение эффективности очистки и снижение энергоемкости размыва донных отложений в вертикальных стальных резервуарах. 3 ил.

Изобретение относится к разгрузке высоковязких и высокозастывающих продуктов (нефтепродукты, патоки, жиры и т.д.) из емкостей для хранения и транспортирования. Способ заключается в отборе холодного продукта из донной части емкости, циркуляционном разогреве его во внешнем теплообменнике и подаче нагретого продукта в несколько мест емкости, одно из которых находится на входе в канал отбора холодного продукта из емкости в систему нагрева. Подачу нагретого продукта в это место осуществляют с расходом, обеспечивающим необходимую текучесть холодного продукта для перекачки по контуру циркуляции. Подачу оставшегося нагретого продукта осуществляют в места, удаленные от места отбора холодного продукта из емкости. Когда весь продукт в емкости разогрет, прекращают циркуляционный разогрев и сливают весь продукт из емкости. При сливе разогретого продукта при снижении температуры на выходе из теплообменника по линии возврата теплоносителя ниже минимально допустимого уровня возобновляют циркуляционный разогрев продукта при подводе теплоносителя в теплообменник с минимальным расходом, достаточным для предотвращения снижения температуры теплоносителя в линии его возврата ниже минимально допустимого значения. Изобретение обеспечивает исключение закупорки линии возврата теплоносителя и ее разрушение из-за замерзания теплоносителя. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам нагрева/разгрузки для резервуаров, содержащих высоковязкие продукты, например патоку и другое, из хранилищ, расположенных ниже уровня земли, а также с мест аварий и чрезвычайных ситуаций. Задачей изобретения является создание устройства для нагрева и разгрузки резервуаров, содержащих высоковязкие продукты, с минимальным расходом энергозатрат, которое просто монтируется и эксплуатируется в полевых условиях. Устройство нагрева/разгрузки для резервуаров содержит высоковязкие продукты, блок всасывания/нагнетания, представляющий собой насос, погружаемый внутрь резервуара путем передвижения по металлическим направляющим, опущенным в резервуар под углом к уровню жидкости; блок теплообменника, представляющий собой трубу для подвода вязкого продукта жидкости с «рубашкой» для подачи теплоносителя, подсоединенный к штуцеру на входе насоса и погруженный в жидкость вместе с ним на глубину забора насоса; трубопровод, представляющий собой гибкий шланг, служащий для транспортировки высоковязкого продукта от насоса к приемной емкости. Техническим результатом изобретения является создание устройства для нагрева и разгрузки резервуаров, содержащих высоковязкие продукты, с минимальным расходом энергозатрат, которое просто монтируется и эксплуатируется в полевых условиях. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области погрузочно-разгрузочных работ, в частности к способам и устройствам для разгрузки высоковязких и высокозастывающих продуктов из емкостей. Задачей изобретения является обеспечение очистки внутренних поверхностей емкостей от отложений вязких продуктов за счет уменьшения времени воздействия и снижения расхода электроэнергии. Способ разогрева и слива из емкости продуктов в холодном и вязком состоянии включает индукционный низкотемпературный нагрев стенок емкости с одновременным вибрационным воздействием на пристеночный тонкий слой продукта и последующий слив продукта. При этом индукционный нагрев и электродинамическое вибрационное воздействие осуществляются импульсным электромагнитным полем повышенной-средней частоты, которое формируется системой индуктор-преобразователь. Объектом изобретения является также устройство для разогрева и слива из емкости продуктов в холодном и вязком состоянии. Техническим результатом изобретения является ускорение операций слива продуктов и устранения отложений вязких продуктов на стенках котлов. 2 ил.
Данное изобретение относится к способу перемешивания и подогрева композиционного суспензионного топлива на основе тонкоизмельченного угля и воды за счет перемешивания струями разогретого во внешнем теплообменнике композиционного суспензионного топлива, подаваемого через форсунки, выходное сопло которых выполняется вертикально скошенным для предотвращения забивания его частицами угля и направлено на стенку резервуара.
Наверх