DE389417C - Verfahren und Vorrichtung zum Fluessigmachen erstarrter oder schwerfluessiger Fluessigkeiten, insbesondere schwerfluessiger Heizoele o. dgl., in Lagerbehaeltern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Flüssig-• machen erstarrter oder schwerflüssiger Flüssigkeiten in Lagerbehältern. Viele Stoffe, wie schwere Petroleumöle, Asphalt, Melasse u. dgl. sind bei gewissen Temperaturen dickflüssig oder erstarren zu einer festen odei; ge-• latinösen Masse und bieten in diesem Zustande ihrer Fortbewegung mittels Pumpen viele Schwierigkeiten; diese Stoffe werden bei genügender Erwärmung dünnflüssig und können dann in Rohrleitungen leicht fort-

■.-..· gedrückt werden. Bisher war es nun üblich, die Erwärmung durch Dampfschlangen in den Flüssigkeitsbehältern zu- bewirken. Durch dieses Verfahren wird die die Schlangen unmittelbar umgebende dickflüssige Masse ■ ■ dünnflüssig; man hat aber noch keine erfolgreichen Mittel gefunden, um diese Dünnflüs-

äo sigkeit in der ganzen Masse zu verbreiten, sondern diese blieb im wesentlichen unbeeinflußt. Außerdem wird, wenn in den Dampf-': schlangen eine Undichtigkeit ist, die zu erwärmende Flüssigkeit verdünnt; das eingetretene Wasser muß demnach wieder entfernt werden. Um die Undichtigkeiten an den Dampfschlangen zu beseitigen, muß der

...:■ ϊ Behälter, in, den die Dampfschlange eingebaut ist, zuerst entleert werden.

Außerdem nehmen die Dampfschlangen erheblichen Raum ein und vermindern so die Fassungsfähigkeit der Behälter. Bei Einrichtungen auf Schiffen wird gewöhnlich der Raum ■ zwischen der inneren und äußeren Schiffshaut als Behälter zur Aufspeicherung des schweren Heizöls benutzt, das - schnell dick und fest wird, weil die äußere Schiffshaut durch das Seewasser stark abgekühlt wird. Diese Aufnahmeräume für das schwer, flüssige Heizöl sind wegen ihrer Lage in dem untersten . Schiffsboden sehr unzugänglich, und wegen der großen Menge von Verstrebungen in diesen Behältern ist der Einbau von. Dampfschlangen eine sehr langsame, schwierige und teure Arbeit; die Schlangen sind - auch, für Überwachung und Ausbesserungen fast unzugänglich.

Das vorliegende Verfahren zum Flüssigmachen erstarrter oder verdickter Flüssigkeiten, vermeidet die genannten Mängel und Schwierigkeiten. Im besonderen wird der Aufwand an Röhren sehr gering; dementsprechend wird die Gefahr von Undichtigkeiten " verringert. Außerdem, liegen die Rohrleitungen alle frei und sind leicht zu überwachen und auszubessern und beschränken die Fassungsfähigkeit der Behälter nicht. Ein weiterer Erfolg ist eine verhältnismäßig billige und einfache Bau- und Betriebsweise,. die zuverlässig, rasch und mit .hohem Wir-

kungsgrade arbeitet, die eine tatsächliche Kontrolle der Temperatur des Behälterinhalts gestattet und bei der Ausbesserungen ohne Entleerung der Behälter ausgeführt werden können.

Es ist schon vorgeschlagen worden, Flüssigkeiten in Lagerbehältern durch eine äußere Heizquelle in der Weise zu erhitzen, daß die Heizquelle durch eine Ringrohrleitung mit ίο dem Lagerbehälter verbunden ist und so ein Kreislauf erhitzter Flüssigkeiten herbeigeführt werden soll. Das hat Schwierigkeiten erstens für den Beginn der Verflüssigung und dann für den weiteren Verlauf. Demgegenüber besteht die Erfindung in der Anordnung eines zweiten Flüssigkeitskreislaufs in Verbindung mit der Heizquelle außerhalb des Lagerbehälters, in welcher mit Sicherheit der Kreislauf hergestellt werden ao kann. Für den Fortgang, der Verflüssigung ist dann von Bedeutung, daß die Flüssigkeit dieses zweiten Kreislaufs in beliebigem Verhältnis mit der des ersten Kreislaufs durch den Lagerbehälter vermischt und in den benötigten Mengen abgezogen werden kann. Außerdem ermöglicht diese Anordnung, aus dem ersten Kreislauf die ursprünglich erhitzte Flüssigkeit oder das im weiteren Verlauf erhitzte Gemisch nach solchen Stellen und in solcher Weise dem Lagerbehälter zuzuführen, daß sie dort an verschiedenen Stellen und auf möglichst große Oberflächen wirkt und namentlich verhindert wird, daß sich Hohlräume in der erstarrten Flüssigkeit bilden. Nach der Erfindung wird eine gewisse Menge von Flüssigkeit, vorzugsweise von derselben Flüssigkeit wie die aufgespeicherte, erhitzt; diese Flüssigkeit wird vorteilhaft durch einen bewegten Flüssigkeitsstrahl in unmittelbare Berührung mit der verdickten oder gelierten Flüssigkeit gebracht, um einen Teil derselben aufzulösen und dünnflüssig zu machen; diese Mischung wird weggeführt, ein Teil von ihr wird von neuem erhitzt und von neuem auf die oder in die dickflüssige Lagerflüssigkeit geleitet. Dieses Verfahren wird so lange fortgesetzt, bis der ganze Behälterinhalt die gewünschte Temperatur und den entsprechenden Flüssigkeitsgrad erreicht hat. Ein Teil der umlaufenden Mischung kann noch einem anderen Lagerbehälter oder einer Verwendungsstelle zugeführt werden. Das die erhitzte Flüssigkeit zu den Lagerbehältern führende Rohr kann in oder um ein j Saugrohr angeordnet werden, durch das die j Flüssigkeit aus dem Behälter entnommen | wird, so daß'auch dieses Absaugrohr warm J und sein Inhalt dünnflüssig gehalten wird. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden:

Auf der Zeichnung stellen dar:

Abb. ι eine schematische Ansicht der Gej samteinrichtung,

j Abb. 2 eine Draufsicht auf eine sich ■ drehende Strahldüse zur Herstellung des beweglichen Flüssigkeitsstrahles und

Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 . der Abb. 2.
j In Abb. ι ist 1 ein Zwischenbehälter. Eine

Pumpe 2 ist auf der Zuflußseite mit dem j unteren Teil des Zwischenbehälters 1 durch ] ein Rohr 3 mit eingeschaltetem Ventil 4 ! verbunden. Das Ausflußende der Pumpe 2 : ist mittels eines Rohres 5 mit dem einen

Ende der Heizschlange 6 eines Erhitzers 7 ! verbunden. Das andere Ende der Schlange 6 , ist mit einem Rohr 9 verbunden; ein mit ! einem \^Aentiln ausgerüsteter Zweig 10 des I Rohres 9 ist zu der Decke des Zwischen-I behälters 1 geführt. In einem in den Lagerj behälter 14 geführten Zweig 13 des Rohres 9 i ist ein Ventil 12 eingeschaltet. Das Rohr 13 \ endet in der Nähe des Absaugerrohres 15, i das durch ein Rohr 16 mit der Zuflußseite der Pumpe 2 verbunden und mit einem Ven-I til 17 versehen ist. Der Erhitzer 7 wird mittels des Rohres 18 und des Ventils 19 mit Dampf gespeist; das Niederschlagwasser wird durch ein Rohr 20 und das Ventil 21 abgeführt. Das Rohr 9 hat eine oder mehrere Abzweigungen 22, die zu verschiedenen Punkten des Lagerbehälters 14 in bestimmten Entfernungen führen; jede Abzweigung 22 wird durch ein Ventil 23 bedient.

Das in den Lagerbehälter 14 mündende Ende des Rohres 22 trägt einen aufgeschraubten Kragen 24 (Abb. 2 und 3), der durch die kopflose Schraube 25 an ihm befestigt ist. Eine um das Rohr 22 frei drehbare Strahldüse 26 wird von dem Ende des Rohres 22 und dem Kragen 24 getragen, so daß durch den ausfließenden Flüssigkeitsstrahl die Strahldüse gedreht wird. Diese besitzt einen Ring 28, der lose über den Kragen 24 greift und durch eine Anzahl von Schrauben 29 mit der Düse 26 verbunden ist. Die Düse hat an ihrer Einflußöffnung eine lichte Weite von ungefähr derselben Größe wie die des Rohres 22, verjüngt sich allmählich an dem 11c freien Ende und ist so gebogen, daß die ausströmende Flüssigkeit ihr eine Drehung entsprechend ihrer Geschwindigkeit erteilt.

Bei Beginn des Betriebes sind die Ventile 17, 21 und 23 geschlossen, die Ventile 4, 11 und 19 offen. Das Ventil 19 läßt Dampf in den Erhitzer 7; das öl in der Schlange wird erwärmt. Die Pumpe 2 wird angelassen und treibt das heiße öl durch die Röhren 9 und 10 in den Zwischenbehälter 1 und von diesem zurück durch das Rohr 3 zu der Pumpe und von. da durch das Rohr 5 zu der Schlange 6.

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Das Öl läuft so wiederholt durch den Erhitzer und den Zwischenbehälter, bis es genügend erhitzt ist. Ist das öl in dem Zwischenbehälter ι heiß genug, wird das Ventil 12 zuerst ein wenig, das Ventil 17 ganz geöffnet. Ein Teil des Öles von dem Erhitzer 7 geht jetzt durch die Röhren 9 und 13 in den Lagerbehälter 14 und verflüssigt einen Teil des dort befindlichen gelierten oder erstarrten Öles durch unmittelbare Berührung in dem Umkreis des Ausflusses der Saugleitung 15. Das an der Mündung des Rohres 13 verflüssigte öl wird zusammen mit dem dort eingeleiteten erhitzten öl durch die öffnung 15 und das Rohr 16 zur Pumpe 2 zurückgesaugt und dann durch den Erhitzer 7 getrieben und höher erhitzt. Dieses Öl wird wieder in den Lagerbehälter durch die Röhren 9 und 13 gepumpt; das Ventil12 wird

ao bei dem Fortgang des Betriebes weiter geöffnet, so daß die Menge und Geschwindigkeit der durch das Rohr 9 bewegten Flüssigkeitssäule zunimmt, während die Ventile 11 und 4 teilweise geschlossen werden. Der ölumlauf wird dann hauptsächlich zwischen der Pumpe 2, dem Erhitzer 7 und dem Lagerbehälter 14 stattfinden, so daß steigernde Mengen des verdickten Öles verflüssigt werden. Die geringe Menge des jetzt durch die Zweigleitung 10 und den Zwischenbehälter 1 gehenden erhitzten Öles erhält dessen Inhalt heiß und flüssig; außerdem wird dadurch die Füllung des Zwischenbehälters 1 aufrechterhalten, von dem fortwährend durch das Ventil 32 Flüssigkeit zur Verbrauchsstelle weggeführt wird. Das Ventil 23 kann geöffnet werden, und ein Teil des erhitzten Öles kann durch das Rohr 22 und die Strahldüse 26 in den Lagerbehälter 14 zu Punkten geführt werden, die von der Mündung 15 entfernt liegen, um so den Rest des Öles in dem Lagerbehälter zu verflüssigen. Durch Einstellen der Ventile 12 und 23 können steigende Mengen, des erhitzten Öles durch das Rohr 22 dem Lagerbehälter 14 zugeführt werden, so daß dessen ganzer Inhalt bald verflüssigt und in diesem Zustand erhalten wird. Die Strahldüse 26 verleiht dem erhitzten ölstrahl eine erhebliche Geschwindigkeit, so daß der auf das verdickte Heizöl aufprallende erhitzte ölstrahl das verdickte Heizöl in kleine Teilchen auflöst, wodurch die Erwärmung und Verflüssigung des gesamten Behälterinhalts erleichtert wird. Je größere Mengen der umlaufenden erhitzten Flüssigkeit durch die Düsen geführt werden, desto mehr wird die Strahlgeschwindigkeit ansteigen, so daß der Aufprall auf das verdickte Heizöl in einem sich vergrößernden Umkreis um das Rohr 22 stattfindet und eine einzige Düse die Auflösung des Öles auf einer erheblichen Fläche bewirken wird. Die Anzahl der Rohre 22 und der Düsen 26 richtet sich nach der Größe des Lagerbehälters. Die umlaufende erhitzte Flüssigkeit fließt nach ihrer Berührung mit dem verdickten Heizöl über dieselbe zu dem Ausfluß und nimmt dabei in den Umlauf eine gewisse Menge des verflüssigten Heizöls mit.

Wenn mehr als ein Lagerbehälter, z. B. ein zusätzlicher Lagerbehälter i4^ß, verwendet wird, erhält das Rohr 9 einen Abzweig 31 mit Röhren 22° und 13° und Ventilen I2^a und 23". Die Röhren 22° sind in geeigneter Zahl angeordnet und erhalten eine Düse 26", deren Bauart und Anordnung mit der Düse 26 übereinstimmt. Die Saugleitung i6^a entspricht der Saugleitung 16 und enthält ein entsprechendes Ventil 17°. Beide Röhren 16 und i6^a sind mit der Saugseite der Pumpe 2 verbunden. Die Lagerbehälter 14 und 14^s können also gleichzeitig oder getrennt je nach der Stellung der Ventile 17 und 17⁰ erhitzt werden.

Wenn das öl in dem Zwischenbehälter 1 heiß ist und ein neuer Lagerbehälter 14 behandelt werden soll, wird die Pumpe 2 in Gang gesetzt, und die Ventile werden entsprechend eingestellt. Bei der Anwendung der Erfindung auf die Entleerung von Tankwagen wird der Zwischenbehälter 1 durch einen besonders kleinen Behälter mit entsprechender Wirkungsweise ersetzt.

Das Rohr 9 kann in das Rohr 16 gelegt werden oder das Rohr 16 in das Rohr 9, so daß der Inhalt des Rohres 16 immer durch den des Rohres 9 dünnflüssig gehalten wird. So kann beim Inbetriebsetzen der Anlage das Saugrohr 16 mit verdickter Flüssigkeit gefüllt sein, das Rohr 9 erhitzt dann diese bis zur Dünnflüssigkeit und erleichtert die Herstellung eines vollständigen Rundlaufs der Flüssigkeit. Wenn mehrere Lagerbehälter wie bei der Anlage nach Abb. 1 angewendet werden, kann die beschriebene Rohranordnung für jedes Saugrohr allein oder für alle zusammen angewendet werden, besonders dann, wenn die Entfernung von der Pumpe 2 und dem Erhitzer 7 zu dem Lagerbehälter groß ist.

Bei der vorliegenden Anlage kann bei Undichtigkeit der. Rohrleitungen kein Wasser in die Lagerbehälter kommen und das in diesen befindliche Heizöl o. dgl. verdünnen. Die Beseitigung der Dampfschlangen aus dem Lagerbehälter vergrößert dessen Fassungsfähigkeit; Ausbesserungen an den Dampfschlangen können ohne Entleerung der Lagerbehälter vorgenommen werden. Der gesamte Raumbedarf ist gering, und ein Erhitzer genügt für 12» sämtliche Lagerbehälter. Die Erfindung kann leicht nachträglich auf Schiffen ohne wesent-

hchf Abänderungen angebracht werden. Bei kaltem Wetter kann die Pumpengeschwindigkeit erhöht werden, um die Wärmeübertragung zu erhöhen; ebenso kann die dem Erhitzer zugeführte Dampfmenge zu demselben Zweck erhöht werden, um die Temperatur zu erhöhen.

Das beschriebene Beispiel eignet sich im besonderen zur Behandlung von schwerflüssigen Heizölen, kann aber offenbar auf alle anderen Stoffe von ähnlicher Beschaffenheit angewendet werden. In dem Zwischenbehälter kann beim Inbetriebsetzen der Anlage eine Flüssigkeit verwendet werden, die der in den Lagerbehältern befindlichen Flüssigkeit ähnlich oder gleich ist.

Claims (9)

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zum Flüssigmachen erstarrter oder schwerflüssiger Flüssigkeiten, insbesondere schwerflüssiger Heizöle o. dgl., in Lagerbehältern mittels einer

äußeren Heizquelle und einer Ringrohrleitung zwischen dieser und dem Lagerbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizquelle mit einer zweiten Ringrohrleitung außerhalb des Lagerbehälters verbunden ist, aus dieser beliebige Mengen dem Lagerbehälter zugeführt und mit der dort verflüssigten Menge der Lagerflüssigkeit gemischt aus dem Lagerbehälter abgeführt und zu beliebigen Teilen der Verbrauchsstelle zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die im Zwischenbehälter (i. 6) erhitzte umlaufende Flüssigkeit auf die Oberfläche der im Lagerbehälter (14, 14") befindlichen Flüssigkeit in Gestalt eines bewegten Flüssigkeitsstrahles einwirkt, der einen Teil der Lagerflüssigkeit auflöst.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Zwischenbehälter (1,6) erhitzte umlaufende Flüssigkeit dem Boden des Lagerbehälters (14. 14") zugeführt wird und dort einen Teil der Lagerflüssigkeit dünnflüssig macht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Zwischenbehälter (1, 6) erhitzte umlaufende Flüssigkeit hinter dem Erhitzer in zwei \

regelbare Äste (13, 22) gespalten wird, ■

von denen der eine" (13) nach dem Boden j

des Lagerbehälters (14, 14"), der andere > (22) nach der bewegten, auf die Oberfläche des Lagerbehälterinhalts einwirkenden Strahlvorrichtung geführt wird.

5. Vorrichtung zur Ausführung deVerfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung eines kleinen Behälters (1) in Verbindung mit einem Erhitzer (7) und einem Mittel — Pumpe (2) — zum Umlauf der Flüssigkeit durch den Behälter (1) und den Erhitzer (7¹ und die Anordnung eines Lagerbehälters (14) in solcher Verbindung mit der Umlauf leitung (9, 10, 3), daß ein willkürlich regelbarer Teil der umlaufenden Flüssigkeit in den Lagerbehälter abgezweigt werden kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (16, i6^a) von der Saugseite der Pumpe (2) und eine Leitung (9) hinter dem Erhitzer (7) von der Druckseite der Pumpe (2) zu dem Lagerbehälter (14, 14°) geführt sind und in diese Leitungen (16. i6^a, 9) Ventile eingeschaltet sind, um den Anteil der durch den Zwischenbehälter (1) oder den Lagerbehälter (14, 14") durchströmenden Flüssigkeit regeln zu können.

7. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausfluß des im Lagerbehälter (14, 14") mündenden Flüssigkeitsrohres (22, 22^a) eine um die

' senkrechte Achse frei drehbare Strahldüse (26, 26") angeordnet ist, die durch die ausfließende erhitzte Flüssigkeit in Umdrehung versetzt wird und dadurch diese auf einen großen Teil der Oberfläche des im Lagerbehälter (14. i4^ff) befindlichen schwerflüssigen Erdöls n. dgl. verteilt.

8. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 3, ge- lou kennzeichnet durch ein in den Lagerbehälter (14) führendes, nahe dessen Boden endendes, mit einem Ventil (12) ' versehenes Rohr (13), das die im Zwischenbehälter (1, 6) erhitzte umlaufende Flüssigkeit in den Lagerbehälter (14Ί leitet, aus dem sie mit der Lagerflüssigkeit gemischt durch ein ebenfalls nahe dem Lagerbehälterboden endendes Rohr C16) abfließt. uo

9. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine regelbare Zweig- ' leitung.(22) nach verschiedenen, über dem Lagerbehälter Γ14) verteilten Strahl vorrichtungen <"26> geführt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.