NO127557B

NO127557B -

Info

Publication number: NO127557B
Application number: NO437271A
Authority: NO
Inventors: C Dahl
Original assignee: Patents & Dev As
Priority date: 1971-11-29
Filing date: 1971-11-29
Publication date: 1973-07-09
Also published as: DE2256371A1; GB1386314A

Description

Anordning ved mediumtank. Device at medium tank.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved mediumtank, særlig tungoljetahk, utstyrt med en varmeveksler som er neddykket i mediumtanken og står i forbindelse med et ventilstyrt tappearrangement. The present invention relates to a device at a medium tank, in particular a heavy oil tank, equipped with a heat exchanger which is immersed in the medium tank and is connected to a valve-controlled tapping arrangement.

Med den foreliggende oppfinnelse tar man først og fremst sikte på stasjonære lagringstanker for tungolje og liknende pro-dukter med høy viskositet- i avkjølet tilstand. Det er et sterkt "behov for å komme frem til en rasjonell oppvarmingsanordning for slike tankmedier slik åt'disse ved oppvarming kan gjøres mindre viskøse og derved lettere å transportere. The present invention is primarily aimed at stationary storage tanks for heavy oil and similar products with high viscosity - in a cooled state. There is a strong need to come up with a rational heating device for such tank media so that when heated they can be made less viscous and thereby easier to transport.

Ved stasjonære tankanlegg har "det hittil vært vanlig å foreta oppvarming av hele tankinnholdet ved hjelp av varmeelementer anbrakt ved tankens bunn. Ved å benytte et tappearrangement stort sett i nivå mad varmeelementene kan man få tappet tankmedium med høyt varmeihnhold fra nivået ved varmeelementene, mens overliggende nivåer av tankinnholdet bare oppvarmes i etf-viss grad som. følge av tankmediets forholdsvis lave varmeledningsevne. Ved imidlertid å foreta" mer eller'mindre oppvarming av hale tankinnholdet, som stadig utsettes for" avkjøling via tankveggéne og den omsluttende luft, blir oppvarmingen temmelig urasjonell, særlig dersom' tappingen foregår med store tidsintervaller- og særlig ved lav lufttemperatur. In stationary tank systems, "it has so far been common to heat the entire tank contents with the help of heating elements placed at the bottom of the tank. By using a tapping arrangement mostly at level with the heating elements, you can get tank medium with a high heat content tapped from the level of the heating elements, while overlying levels of the tank contents are only heated to a certain extent as a result of the relatively low thermal conductivity of the tank medium. However, by "more or less heating of the tail tank contents, which are constantly exposed to" cooling via the tank walls and the surrounding air, the heating becomes rather irrational , especially if the bottling takes place at large time intervals - and especially at low air temperatures.

Ved å måtte oppvarme store mediumsmengder i tanken blir tappingen avhengig av en lengre tids forhåndsoppvarming for å uringe mediet i tankens nedre nivå opp til en ønsket høy temperatur. Bruker man derimot en varmeveksler, mad gjennomstrømnings-passasje for mediet som skal oppvarmes i forbindelse med et ventilstyrt tappearrangement, kan man oppnå "én'råskere oppvarming av mediet og en mer rasjonell utnyttelse av den tilførte varme-mengde. Ved varmevekslere med gjennomstrømningspassasje kan det imidlertid være vanskelig å oppnå en effektiv varmeoverføring ved direkte gjennomstrømming, idet mediet som skal"oppvarmen må 'kunne oppvarmes forholdsvis raskt fra en forholdsvis lav temperatur, til en forholdsvis høy temperatur, det vil si over et stort temp-araturspekter. By having to heat large amounts of medium in the tank, bottling becomes dependent on a longer period of pre-heating in order to heat the medium in the lower level of the tank up to a desired high temperature. If, on the other hand, you use a heat exchanger with a flow-through passage for the medium to be heated in connection with a valve-controlled tapping arrangement, you can achieve "rapider heating of the medium and a more rational utilization of the added heat quantity. With heat exchangers with a flow-through passage, it can however, it may be difficult to achieve an efficient heat transfer by direct flow, as the medium to be "heated" must be able to be heated relatively quickly from a relatively low temperature to a relatively high temperature, i.e. over a large temperature range.

Med den foreliggende oppfinnelse tar man sikte på å oppnå særlig rask oppvarming av uoppvarmet medium ved innenfor et lo-kalt avgrenset område av tanken' å foreta trinnvis oppvarming av mediet. Det tas spesielt sikte på å foreta oppvarmingen ved først å blande det uoppvarmete medium med forhåndsvarmet medium og deretter foreta ytterligere oppvarming av ..blandingen før denne avleveres via det ventilstyrte tappearrangement. With the present invention, the aim is to achieve particularly fast heating of unheated medium by gradually heating the medium within a locally defined area of the tank. It is particularly aimed at carrying out the heating by first mixing the unheated medium with pre-heated medium and then carrying out further heating of the mixture before it is delivered via the valve-controlled tapping arrangement.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at varmeveksleren er. anordnet i et mediumoppvarmingshus som er varmeisolert fra tankmadiet, hvilket hus-ved. den ende ;som står i åpen strømningsforbindelse. med det omsluttende- tankmedium har et første, kammer i form av et.kombinert inntaks- og blandekammer, og som ved den.ende som står i -ventilstyrt strømningsf or-bindelse med,en t.appeledning har et annet kammer i form av et . kombinert omløps- og uttakskammer,. og at det første og det annet kammer er forbundet med hverandre via- minst, to separate strøm-ningspassasjer, hvorav den ene passasje fra det første kammer løper gjennom et agregat av varmeveksleren, og en pumpe, som sikrer et tvangsmessig gjennomløp fra det første kammer via varmeveksleren til det annet kammer, mens den annen passasje danner omløpspassasje fra det annet kammer til det første kammer forblanding av omløpende, oppvarmet medium med medium som tilføres fra tanken i takt med avtappingen via tappeledningen. The device according to the invention is characterized in that the heat exchanger is. arranged in a medium heating house which is thermally insulated from the tank medium, which house-wood. the end which is in an open flow connection. with the surrounding tank medium has a first chamber in the form of a combined intake and mixing chamber, and which at the end which is in valve-controlled flow connection with a tap line has another chamber in the form of a . combined circulation and withdrawal chamber,. and that the first and second chambers are connected to each other via at least two separate flow passages, of which one passage from the first chamber runs through an aggregate of the heat exchanger, and a pump, which ensures a forced flow from the first chamber via the heat exchanger to the second chamber, while the second passage forms a circulation passage from the second chamber to the first chamber premixing circulating, heated medium with medium supplied from the tank in time with the tapping via the tap line.

Den nevnte pumpe, som kan være en vanlig hydraulisk dre-vet sirkulasjonspumpe eller en vilkårlig annen anordning for å trykke eller suge mediet tvangsmessig gjennom varmevekslerens strømningspassasje, kan være plassert ved varmevekslerens inntaks-ende eller utløpsende etter behov. I alle tilfeller vil den være slik anordnet at den samtidig sikrer en tvangsmessig strømning i omløpspassasjen fra det annet til det første kammer. Ved ventil-styring av mediumavtappingen via tappeledningen i forhold til an-ordningens strømningskapasitet gjennom varmeveksleren kan man sikre en tilstrekkelig omløpsmengde til å få en ønsket høy temperatur på mediumblandingen ved inntaket til varmeveksleren, slik at varmeveksleren kan gi en effektiv oppvarming for eksempel med damp som varmeavgivende medium. The aforementioned pump, which can be a normal hydraulically driven circulation pump or any other device for forcing or sucking the medium through the heat exchanger's flow passage, can be located at the heat exchanger's intake end or outlet end as required. In all cases, it will be arranged in such a way that it simultaneously ensures a forced flow in the circulation passage from the second to the first chamber. By valve control of the medium draining via the drain line in relation to the device's flow capacity through the heat exchanger, a sufficient circulation quantity can be ensured to obtain a desired high temperature of the medium mixture at the intake of the heat exchanger, so that the heat exchanger can provide efficient heating, for example with steam that heat emitting medium.

Ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til den medfølgende tegning, hvori: Fig. 1 viser skjematisk et utsnitt av en tank med anordningen ifølge oppfinnelsen vist i lengdesnitt. Further features of the present invention will be apparent from the following description with reference to the accompanying drawing, in which: Fig. 1 schematically shows a section of a tank with the device according to the invention shown in longitudinal section.

Fig.2 viser anordningen vist i tverrsnitt. Fig.2 shows the device shown in cross-section.

I fig. 1 er det vist utsnitt av en lagertank for olje In fig. 1 shows a section of a storage tank for oil

vist med en tankvegg 10 og en tankbunn 11. shown with a tank wall 10 and a tank bottom 11.

I et passende nivå over tankbunnen 11 er det vist et dob-beltvegget oppvarmingshus 12 med et isolasjonssjikt 13 mellom ytterveggen 14 og innerveggen 15. Huset 12 hviler ved den ene ende mot en tersstøtte 16 festet til tankbunnen 11 og ved den motsatte ende mot et støtteanlsgg" i en åpning 17 i tankveggen 10. På tankbunnen 11 er det med strekete linjer vist et sjikt 18 av sedimenter og huset er anbrakt i en passende høyde over tankbunnen til at man blir uberørt av sedimentsjiktet. På husets 12 ende som vender innad i tanken er det på husets underside utformet en forholdsvis vid, nedadåpnende åpning 19 som skaffer åpen strøm-ningsf orbindelse mellom husets indre og det tankmedium som omslut-ter huset. Like innenfor åpningen er det festet en grov sil 20. Huset 12 er ved motsatt ende festet til tankveggen 10 ved hjelp av en festeflens 21 med mellomliggende tetningsanordning 22, via tilhørende festebolter 23 og er utstyrt med et separat løsbart endedeksel 24 som er festet med festebolter 25 direkte til huset 12.'Til endedekslet er det festet en tappenippel 26 for tilkobling av en tappeledning 27. Tappenippelen er utstyrt med en tappekranventil 28. Videre er endedekslet utstyrt med en til-koblingsnippel 29 for en damptilførselsledning 30 og en.tilkob-lingsnippel 31 for en kondensatavløpsledning 32 samt tilkoblings- . nipler 33 og 34 for henholdsvis en tilførselsledning 35 og en returledning 36 for hydraulikolj3. Niplene 29, 31, 33 og 34 kan være montert fra dekslets bakside og festet med festemuttere på dekslets forside. At a suitable level above the tank bottom 11, a double-walled heating housing 12 is shown with an insulation layer 13 between the outer wall 14 and the inner wall 15. The housing 12 rests at one end against a third support 16 attached to the tank bottom 11 and at the opposite end against a support " in an opening 17 in the tank wall 10. On the tank bottom 11, a layer 18 of sediments is shown with dashed lines and the housing is placed at a suitable height above the tank bottom so that one is untouched by the sediment layer. On the end of the housing 12 that faces inside the tank a relatively wide, downward-opening opening 19 is formed on the underside of the housing, which provides an open flow connection between the interior of the housing and the tank medium that surrounds the housing. Just inside the opening, a coarse strainer 20 is attached. The housing 12 is attached at the opposite end to the tank wall 10 by means of an attachment flange 21 with an intermediate sealing device 22, via associated attachment bolts 23 and is equipped with a separate detachable end cover 24 which is attached with attachment bolts 25 directly to the housing 12. A spigot nipple 26 is attached to the end cover for connecting a spigot line 27. The spigot nipple is equipped with a spigot valve 28. Furthermore, the end cover is equipped with a connection nipple 29 for a steam supply line 30 and a connection nipple 31 for a condensate drain line 32 as well as connecting . nipples 33 and 34 respectively for a supply line 35 and a return line 36 for hydraulic oil3. The nipples 29, 31, 33 and 34 can be mounted from the back of the cover and fixed with fastening nuts on the front of the cover.

Niplene 29 og 31 er stivt forbundet med en fordelingsboks 38 i en varmeveksler 39 i huset 12. Pra fordelingsboksen 38 løper det en rekke parallelle grenrør 40 til en motsattliggende samle-boks 41 som via en returledning 42 (fig. 2) er forbundet med nip-pelen 31. Varmeveksleren 39 er som vist i fig. 2 anbrakt midtveis i husets høyderetning forskyvbart opptatt på føringsskinner 43 på husets innerside. På henholdsvis oversiden og undersiden av varmeveksleren avgrenses to paralleltløpende strømningspassasjer 44 og 45 som skaffer direkte kommunikasjon mellom motstående ender av huset 12, hvori det er avgrenset henholdsvis et første kammer i form av et kombinert inntaks- og blandekammer 46 og et annet kammer i form av et kombinert omløps- og uttakskammer 47. Det første kammer 46 står i åpen strømningsforbindelse med mediat utenfor oppvarmingshuset via åpningen 19, mens det annet kammer står i ventilstyrt strømningsforbindelse med tappeledningen 27 via tappe-kranventilen 28. The nipples 29 and 31 are rigidly connected to a distribution box 38 in a heat exchanger 39 in the housing 12. From the distribution box 38, a number of parallel branch pipes 40 run to an opposite collection box 41 which is connected via a return line 42 (fig. 2) to the nip -the pile 31. The heat exchanger 39 is, as shown in fig. 2 located midway in the height direction of the house, displaceably engaged on guide rails 43 on the inside of the house. On the upper and lower sides of the heat exchanger respectively, two parallel flow passages 44 and 45 are defined which provide direct communication between opposite ends of the housing 12, in which a first chamber in the form of a combined intake and mixing chamber 46 and a second chamber in the form of a combined circulation and outlet chamber 47. The first chamber 46 is in open flow connection with media outside the heating housing via the opening 19, while the second chamber is in valve-controlled flow connection with the tap line 27 via the tap valve 28.

Det er avgrenset en separat strømningspassasje 40 i varmeveksleren mellom det første og det annet kammer innenfor en ytter-kappe 49 i varmeveksleren. Strømningspassasjen 48 løper på tvers av grenrørene 40 i et oppad- og nedadstrømmende løp mellom verti-kaltstående skilleplater 50, 51 som er festet vekselvis til kap-pens 49 øvre og n dre parti og med en passasjeåpning 52 utspart. ved det respektivt motstående parti. Inntaksåpningen 53 og ut-taksåpningen 54 i varmeveksleren er plassert ved dennes nedre halvdel. Foran inntaksåpningen 53 er det festet et pumpehus 55 med en pumperotor 56 som drives av en hydraulisk motor 57. Inntaket til pumpjhuset 55 er rettet aksialt utad i kammeret 46 ko-aksialt mad huset 12 og varmeveksleren 39. Tilkoblingsniplene 33, 34 for hydraulikolje er forbundet med den hydrauliske motor 57 via en tilhørende tilførselsledning 58 henholdsvis returledning 59« Ledningene 58, 59 er vist fastgjort til varmeveksleren 38 A separate flow passage 40 is defined in the heat exchanger between the first and second chambers within an outer jacket 49 in the heat exchanger. The flow passage 48 runs across the branch pipes 40 in an upward and downward flowing course between vertical dividing plates 50, 51 which are attached alternately to the upper and lower parts of the cap 49 and with a passage opening 52 cut out. at the respective opposing party. The intake opening 53 and the outlet opening 54 in the heat exchanger are located at its lower half. In front of the intake opening 53, a pump housing 55 is attached with a pump rotor 56 which is driven by a hydraulic motor 57. The intake of the pump housing 55 is directed axially outwards in the chamber 46 coaxially with the housing 12 and the heat exchanger 39. The connection nipples 33, 34 for hydraulic oil are connected with the hydraulic motor 57 via an associated supply line 58 and return line 59 respectively. The lines 58, 59 are shown attached to the heat exchanger 38

slik det fremgår av fig. 2. as can be seen from fig. 2.

I det viste utførelseseksemplat er huset 12 omtrent 600 cm langt og med en diameter på omtrent 80 cm og med et samlat olje-volum på omtrent 2 , og pumpen har en kapasitet på omtrent 200 m-Vtime. Varmeveksleren har et samlet flateareal for varmeover-føring på omtrent 5Om . I et tilfelle hvor temperaturen på olj an i lagertanken er 0°C og oljen skal avtappes ved en temperatur på omtrent 80°C kan man foreta full oppvarming i løpet av 7 - 8 minutter og deretter foreta kontinuerlig (om ønsket) avtapping med omtrent 40 m^/time. Oppstartingen foretas trinnvis idet man først oppvarmer oljen inne i varmeveksleren i omtrent 3 minutters tid, hvoretter pumpen settes igang og etter ytterligere 4-5 minutters tid har oljeinnholdet i huset 12 nådd en ønsket høy temperatur og tappingen kan ta til via ledningen 27. Etterhvert som tappingen foregår fra kammeret 47 via tappeledningen 27 etter-fylles en motsvarende mengde uoppvarmet madium fra tanken til kammeret 46 via åpningen 19. I det viste eksempel bringes 4/5 av den oppvarmete olj amengden i omløp fra kammeret 47 tilbake til kammeret 46 via passasjene 44 og 45, mens det bare avtappes l/5 In the embodiment shown, the housing 12 is approximately 600 cm long and with a diameter of approximately 80 cm and with a total oil volume of approximately 2, and the pump has a capacity of approximately 200 m-Vhour. The heat exchanger has a total surface area for heat transfer of approximately 5Om. In a case where the temperature of the oil in the storage tank is 0°C and the oil is to be drained at a temperature of approximately 80°C, full heating can be carried out within 7 - 8 minutes and then continuous (if desired) draining with approximately 40 m^/hour. The start-up is carried out in stages by first heating the oil inside the heat exchanger for approximately 3 minutes, after which the pump is started and after a further 4-5 minutes the oil content in the housing 12 has reached the desired high temperature and the tapping can take place via the line 27. Gradually as the tapping takes place from the chamber 47 via the tapping line 27, a corresponding amount of unheated medium is refilled from the tank to the chamber 46 via the opening 19. In the example shown, 4/5 of the heated oil amount in circulation from the chamber 47 is brought back to the chamber 46 via the passages 44 and 45, while only l/5 is bottled

av den oppvarmete oljemengde til tappeledningen 27 og en motsvarende liten mengde uoppvarmet olje tilføres til kammeret 46 via åpningen 19. Allerede foran inntaket til pumpen har derfor blandingen av oppvarmet og uoppvarmet olje oppnådd en forholdsvis høy temperatur, slik at oljeblandingen er forholdsvis, lettvint, å trykke via pumpen gjennom varmeveksleren. Ved det viste arrangement med pumpan anbrakt foran varmeveksleren oppnår man en ekstra sammenblanding av oppvarmet og uoppvarmet olje. Ved å anbringe pumpen ved motsatt ende av varmeveksleren suges oljeblandingen gjennom varmeveksleren, men allikevel kan den uoppvarmete olje-andel bli forholdsvis jevnt sammenblandet med den oppvarmete olje-andel. I det viste arrangement stryker således den oppvarmete oljestrøm fra passasjen 45 like over og forbi åpningen 19, slik at man allerede ved inntaket til blandekammeret 46 får en sammenblanding åv oppvarmet og uoppvarmet olje. Ved hjalp av den opp- of the heated amount of oil to the tap line 27 and a correspondingly small amount of unheated oil is supplied to the chamber 46 via the opening 19. Already before the intake to the pump, the mixture of heated and unheated oil has therefore reached a relatively high temperature, so that the oil mixture is relatively easy to pressure via the pump through the heat exchanger. With the arrangement shown with the pump placed in front of the heat exchanger, an additional mixing of heated and unheated oil is achieved. By placing the pump at the opposite end of the heat exchanger, the oil mixture is sucked through the heat exchanger, but still the unheated oil portion can be relatively evenly mixed with the heated oil portion. In the arrangement shown, the heated oil flow from the passage 45 thus sweeps just above and past the opening 19, so that already at the intake of the mixing chamber 46 a mixture of heated and unheated oil is obtained. With the help of the up-

varmete oljsstrøm fra passasjen 44 oppnår man en ytterligere sammenblanding ved at denne oppvarmete oljestrøm blandes sammen med den delvis oppvarmete oljeblanding, slik at man får en effek- heated oil flow from the passage 44, a further mixing is achieved by mixing this heated oil flow with the partially heated oil mixture, so that an effect

tiv trinnvis sammenblanding av oljeandeler med forskjellig temperatur allerede foran pumpen.. tive stepwise mixing of oil proportions with different temperatures already in front of the pump..

I det viste utførelseseksempel kan man med fordel anvende In the design example shown, it can be advantageously used

damp som varmeavgivningsmedium og man kan regulere damptilførsel- steam as a heat release medium and you can regulate the steam supply

en i avhengighet av avtappingshastigheten for den oppvarmete olje. one in dependence on the draining rate of the heated oil.

Det er imidlertid innlysende at også andre oppvarmingsmedier kan However, it is obvious that other heating media can also

anvendes, for eksempel i form av gass eller væske. are used, for example in the form of gas or liquid.

Claims

1. Signal system for transmitting orders

and order confirmation on ships between the command bridge and engine room and/or other noise-filled rooms, using high-frequency carrier waves which can only be transmitted within this room by means of a wire loop arranged in each of these rooms, characterized in that the command bridge and the wire loops (29) in a manner known per se are connected to each other by cable, that the signals are transmitted by low-frequency induction from the cable loop to receivers (14, 15, 16) of a format similar to known hard of hearing devices, and that electromagnetic waves whose range is limited are used for order confirmation to the command bridge to the room in which the order is received, given or confirmed, and which is sent out from a small portable transmitter (31, 32, 33) and is picked up by the loop of wire which for that purpose serves as a receiving antenna, and via a demodulator (34) the aforementioned cable is fed which is directly connected to the loop of wire in terms of low frequency.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the receiver's antenna coil (14) consists of at least two coil halves that cross each other at right angles or that the wire loop (29) consists of at least two windings that cross each other at right angles.

3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the small transmitter (31, 32, 33) consists of a battery-powered oscillator (31) which works on a relatively long wavelength and which is modulated by means of a throat microphone (32) and which is housed in a housing shaped like a hard of hearing device and whose voice coil simultaneously serves as a transmitter frame antenna (33).

4. Installation according to claims 1-3, characterized in that the receiver headset (16) and possibly the microphone (32), the receiver (15) and the transmitter (31) are built into a headgear worn by the order receiver.