RU147721U1 - Цистерна для транспортировки жидких нефтепродуктов - Google Patents
Цистерна для транспортировки жидких нефтепродуктов Download PDFInfo
- Publication number
- RU147721U1 RU147721U1 RU2014120021/12U RU2014120021U RU147721U1 RU 147721 U1 RU147721 U1 RU 147721U1 RU 2014120021/12 U RU2014120021/12 U RU 2014120021/12U RU 2014120021 U RU2014120021 U RU 2014120021U RU 147721 U1 RU147721 U1 RU 147721U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boiler
- tank
- steam
- casing
- fittings
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
Цистерна для транспортировки жидких нефтепродуктов, включающая горизонтально установленный на транспортных тележках цилиндрический котел, имеющий верхний наливной люк, нижний сливной патрубок, а также парообогревательный кожух, снабженный штуцерами для подачи пара и слива конденсата, жестко укрепленный на нижней половине котла, отличающаяся тем, что имеет второй парообогревательный кожух, снабженный штуцерами для подачи пара и слива конденсата, жестко укрепленный на верхней половине котла и изолированный от нижнего парообогревательного кожуха, причем на наружную поверхность верхнего и нижнего кожухов нанесено теплоизолирующее покрытие.
Description
Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а более конкретно цистернам для перевозки жидких нефтепродуктов, изменяющих при охлаждении свои физические свойства и эксплуатационные характеристики мазутов, масел, дизельных топлив летних сортов и др.
Известны неспециализированные цистерны для перевозок светлых нефтепродуктов бензинов, керосинов и др., не имеющие тепловой изоляции, но снабженные универсальным нижним сливным патрубком, который позволяет обеспечить быструю выгрузку цистерны с помощью откачивающих насосов (Губенко В.К., Никодимов А.П., Жилин Г.К. Цистерны (устройство, эксплуатация, ремонт). М.; Транспорт, 1990 г., 151 с.).
Недостатком названных цистерн является: невозможность перевозок в них в зимнее время светлых нефтепродуктов, изменяющих при охлаждении свои физико-химические и эксплуатационные характеристики, например, дизельных топлив летних сортов.
Также известны специализированные цистерны-термосы, с тепловой изоляцией стенок котла, обеспечивающей снижение скорости охлаждения перевозимого нефтепродукта (Казубов А.И. Применение цистерн-термосов для перевозки застывающих нефтепродуктов. М.; «ЦНИИТЭИМОС», вып. 11, 1987, 32 с.).
Недостатками указанного типа цистерн являются сложность обеспечения всего комплекса требований, предъявляемых к цистернам нормативными документами, регламентирующими допустимую массу тары при заданной вместимости котла, пожаробезопасность теплоизолирующей оболочки, ее ремонтопригодность, себестоимости т.д. Цистерны - термосы применяются лишь для небольшого перечня затвердевающих наливных грузов, имеющих малые суммарные объемы перевозок.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является вагон-цистерна модель, 15-1566, для перевозок загустевающих жидкостей, например, масел и мазутов. Цистерна включает горизонтально установленный на транспортных тележках цилиндрический котел, имеющий верхний наливной люк, нижний сливной патрубок и парообогревательный кожух, снабженный штуцерами для подачи пара и слива конденсата, жестко укрепленный на нижней половине котла (Губенко В.К., Никодимов А.П., Жилин Г.К. Цистерны (устройство, эксплуатация, ремонт). М.; Транспорт, 1990 г., 151 с.).
Недостатками данной цистерны являются: невозможность перевозок в них в зимнее время нефтепродуктов, необратимо изменяющих при охлаждении свои физико-химические и эксплуатационные характеристики, например, тех же дизельных топлив летних сортов. Кожух, установленный на нижней части котла, обеспечивает разогрев доставленного нефтепродукта перед его сливом, но не препятствует его охлаждению при транспортировании.
Разогрев в цистерне загустевших за время транспортирования нефтепродуктов (мазутов и масел) создает значительные трудности на пунктах выгрузки и перегрузки. При подаче пара в парообогревательный кожух разогревается только тонкий слой застывшего нефтепродукта, по которому при выгрузке скользит основная его масса, сохранившая низкую температуру и высокую вязкость. В таком виде нефтепродукт можно передавать в наземные хранилища или на корабли только по обогреваемым трубопроводам. В полевых условиях, при низких температурах воздуха, полная выгрузка и перегрузка застывшего нефтепродукта из цистерны невозможна, так как увеличение продолжительности разогрева к положительному результату не приводит - пар конденсируется не на поверхности котла цистерны, заполненного нефтепродуктом, а на внутренней поверхности парообогревательного кожуха, и вся подводимая теплота рассеивается в окружающее пространство.
Задачей полезной модели является расширение ассортимента перевозимых жидких нефтепродуктов и сокращение времени их слива.
Для решения поставленной задачи предлагается цистерна для транспортировки жидких нефтепродуктов, включающая горизонтально установленный на транспортных тележках цилиндрический котел, имеющий верхний наливной люк, нижний сливной патрубок, а также парообогревательный кожух, снабженный штуцерами для подачи пара и слива конденсата, жестко укрепленный на нижней половине котла, имеющая второй парообогревательный кожух, снабженный штуцерами для подачи пара и слива конденсата, жестко укрепленный на верхней половине котла и изолированный от нижнего парообогревательного кожуха, причем на наружную поверхность верхнего и нижнего кожухов нанесено теплоизолирующее покрытие.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана цистерна для транспортировки жидких нефтепродуктов в продольном сечении, а на фиг. 2 - цистерна в поперечном сечении.
На котле 1 цистерны, имеющем верхний наливной люк 2 и нижний сливной патрубок 3, жестко укреплены нижний парообогревательный кожух 4 и верхний парообогревательный кожух 5, которые образуют над стенками котла 1 две камеры кольцевого сечения 6 и 7 соответственно, изолированные друг от друга. На нижнем парообогревательном кожухе 4 укреплен входной штуцер 8 для подачи пара в камеру 6 от внешнего источника 9, а также выходной штуцер 10 для слива из камеры 6 образующегося в ней конденсата.
На верхнем парообогревательном кожухе 5 установлен входной штуцер 11 для подачи пара в камеру 7 и выходной штуцер 12 для слива из камеры 7 образующегося конденсата. Нижние стенки камеры 7 имеют уклон к месту установки выходного штуцера 12 для обеспечения полного слива конденсата.
На наружную поверхность парообогревательных кожухов 4 и 5 нанесен слой 13 теплоизоляционного покрытия, например, «Астратек», «Термоплэкс» или «Крунд» изготовленных по ГОСТ ISO 9001-2011; ISO 9001-2008.
Позицией 14 отмечен слой перевозимого жидкого нефтепродукта, в верхней половине котла 1, позицией 15 отмечен слой жидкого нефтепродукта в нижней половине котла 1. Стрелками отмечены направления токов естественной конвекции жидкого нефтепродукта.
Принцип работы заявляемой цистерны основан на сочетании физических свойств нефтепродуктов и технологии их железнодорожных перевозок в цистернах, и заключается в следующем.
Для темных и светлых нефтепродуктов характерны: большой коэффициент объемного теплового расширения β≈10-3 1/град, малое значение коэффициента теплопроводности λ=0,12-0,2 Вт/м·град и высокая температура кипения, доходящая до tкип=320°C-380°C у мазутов.
Технология перевозок загустевающих жидких темных нефтепродуктов включает их разогрев перед наливом в цистерну и перед выгрузкой из нее, обеспечивая снижение вязкости нефтепродукта.
Высокие температуры кипения светлых нефтепродуктов, доходящие до tкип=150°C-300°C у керосинов и дизельных топлив летних сортов позволяют безопасно их разогревать до температур t=100-110°C.
В заявляемом объекте предполагается, что после налива нефтепродукта в котел 1 цистерны он дополнительно еще разогревается в верхней части котла 1. Для этого сразу после налива нефтепродукта в цистерну в камеру 7 через входной штуцер 11 подается пар, разогревающий стенки котла 1 в верхней его части. Из-за высокого коэффициента объемного теплового расширения нефтепродуктов, на нагретых стенках котла 1 под верхним паро-обогревательным кожухом 5 возникнет естественная конвекция жидкого нефтепродукта (направление токов жидкости показано стрелками на фиг. 2).
По истечении 30-40 минут нагревания при удельном тепловом потоке q=1,5-2 кВт/м2 жидкий нефтепродукт в слое 14, находящемся в верхней части котла 1 цистерны приобретает плотность на 5-7% меньшую по сравнению с его плотностью в слое 15, занимающей нижнюю часть котла 1.
В результате вся масса жидкого нефтепродукта в котле 1 цистерны переходит в устойчивое (стратифицированное) состояние, при котором естественная конвекция становится невозможной.
Охлаждение жидкого нефтепродукта, находящегося в стратифицированном состоянии, будет очень медленным, т.к. вызывается только его молекулярной теплопроводностью, а она у всех нефтепродуктов мала. Медленному охлаждению нефтепродукта будут способствовать также большие термические сопротивления воздушных прослоек камер 6 и 7 под парообогревательными кожухами 4 и 5, и слоя 13 теплоизоляционного покрытия на наружных их стенках парообогревательных кожухов 4 и 5, которые значительно снижают тепловые потоки в окружающее пространство.
Рассматриваемая цистерна предназначена для перевозок как темных нефтепродуктов таких как мазуты парафинистые, крекинг-остатки и вязкие масла, загустевающие при температурах ниже плюс 20-30°C, так и светлых нефтепродуктов, например, дизельных топлив летних сортов, для которых характерны фазовые расслоения при охлаждении ниже минус 5°C.
В рассматриваемом режиме охлаждения темных нефтепродуктов, имеющих начальную температуру плюс 80-100°C, основная масса нефтепродукта в течение 7-10 суток транспортирования при температурах воздуха до минус 20°C сохраняет высокую температуру и текучесть, достаточную для проведения его выгрузки самотеком через сливной патрубок 3.
На внутренних стенках котла цистерны 1 остается только тонкий слой нефтепродукта, перешедшего в вязкое состояние, общей массой 5-6 тонн.
Данный слой разогревается и разжижается перед выгрузкой цистерны на сливной площадке. Для этого в камеру 6 через входной штуцер 8 и в камеру 7 через входной штуцер 11 в течение 15-20 минут подается пар. Наличие теплоизоляционного слоя 13, выполненного, например, из покрытия «Корунд», обеспечивает быстрый нагрев наружных стенок парообогревательных кожухов 4 и 5, имеющих малую толщину и теплоемкость.
Вся масса, подаваемого пара, будет конденсироваться при этом на стенках котла 1 цистерны, и выделяющаяся теплота фазового перехода будет полезно расходоваться на разжижение загустевшего слоя нефтепродукта.
Разогрев котла 1 по всей его поверхности станет препятствовать образованию и накоплению на его стенках высоковязких остатков, что снизит продолжительность очистки цистерн на промывочно-пропарочной станции перед новым их заполнением. Также будут снижены затраты тепловой энергии на очистку цистерн.
Компьютерные расчеты режимов охлаждения светлых нефтепродуктов (дизельных топлив летних сортов, имевших начальную температуру плюс 100°C) в стратифицированном состоянии показали, что до опасных температур фазового расслоения они не охлаждаются.
Достигаемые технические результаты от использования цистерны для транспортировки жидких нефтепродуктов сводятся:
- К резкому сокращению времени и затрат тепловой энергии на разогрев при сливе темных нефтепродуктов из цистерны, получаемому за счет уменьшения скорости охлаждения нефтепродукта при транспортировании и сохранения текучести более 90% от всей его массы;
- К получению возможности перевозок дизельных топлив летних сортов в холодный осенне-зимний период при температурах воздуха выше минус 20°C в течение 7-10 суток без изменения их эксплуатационных характеристик, в результате чего в значительной мере снимается необходимость использования депрессорных присадок к дизельным топливам летних сортов.
Claims (1)
- Цистерна для транспортировки жидких нефтепродуктов, включающая горизонтально установленный на транспортных тележках цилиндрический котел, имеющий верхний наливной люк, нижний сливной патрубок, а также парообогревательный кожух, снабженный штуцерами для подачи пара и слива конденсата, жестко укрепленный на нижней половине котла, отличающаяся тем, что имеет второй парообогревательный кожух, снабженный штуцерами для подачи пара и слива конденсата, жестко укрепленный на верхней половине котла и изолированный от нижнего парообогревательного кожуха, причем на наружную поверхность верхнего и нижнего кожухов нанесено теплоизолирующее покрытие.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014120021/12U RU147721U1 (ru) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | Цистерна для транспортировки жидких нефтепродуктов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014120021/12U RU147721U1 (ru) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | Цистерна для транспортировки жидких нефтепродуктов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU147721U1 true RU147721U1 (ru) | 2014-11-20 |
Family
ID=53384836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014120021/12U RU147721U1 (ru) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | Цистерна для транспортировки жидких нефтепродуктов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU147721U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU183211U1 (ru) * | 2018-05-21 | 2018-09-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) | Вагон-цистерна для перевозки жидких и вязких пищевых продуктов |
-
2014
- 2014-05-19 RU RU2014120021/12U patent/RU147721U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU183211U1 (ru) * | 2018-05-21 | 2018-09-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) | Вагон-цистерна для перевозки жидких и вязких пищевых продуктов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
De Miguel et al. | Compressed hydrogen tanks for on-board application: Thermal behaviour during cycling | |
US11802257B2 (en) | Systems and methods for reducing rendered fats pour point | |
RU147721U1 (ru) | Цистерна для транспортировки жидких нефтепродуктов | |
Yang et al. | Prediction of solid-liquid equilibrium in paraffinic systems with new solid solution model | |
RU2666018C1 (ru) | Цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов | |
RU2682130C1 (ru) | Способ перевозки вязких нефтепродуктов и железнодорожная цистерна для его реализации | |
RU204583U1 (ru) | Контейнер-цистерна | |
Koseki et al. | A study on large-scale boilover using crude oil containing emulsified water | |
RU146304U1 (ru) | Железнодорожная цистерна для транспортировки жидких нефтепродуктов | |
RU75643U1 (ru) | Специальный контейнер для транспортировки и нагрева битумов | |
RU2639095C1 (ru) | Способ перевозки вязких нефтепродуктов и железнодорожная цистерна для его реализации | |
Markov et al. | Methodology for calculating the safe stop time of underground pipeline with high pour point oil | |
RU2629640C1 (ru) | Способ перевозки вязких нефтепродуктов и цистерна для его реализации | |
RU2785247C2 (ru) | Устройство обеспечения температурного режима хранения углеводородных топлив в арктике | |
RU2700803C2 (ru) | Система дополнительной подготовки запуска двигателя (варианты) и способ нагрева моторного масла и дизельного топлива (варианты) | |
Anderson | Use of hot water for hearting high viscosity oil and petroleum products in tanks | |
RU55751U1 (ru) | Цистерна для вязких нефтепродуктов | |
Qurbanov et al. | Selection of Terms and Process Optimization of Loading and Unloading System of Viscous Oil Products | |
RU2566310C1 (ru) | Пожарная автоцистерна | |
RU2611864C2 (ru) | Устройство для защиты дыхательного оборудования резервуаров от закупорки вязкими фракциями и льдом (варианты) | |
RU78181U1 (ru) | Морской терминал для выгрузки жидкости или вязких продуктов и подводная труба для их транспортировки | |
RU186092U1 (ru) | Железнодорожный вагон-цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов | |
RU2569782C2 (ru) | Способ перекачки вязких углеводородных жидкостей по трубопроводу | |
RU2262475C1 (ru) | Устройство обогрева резервуаров с вязкими нефтепродуктами | |
RU2378176C2 (ru) | Устройство для опорожнения заполненной текучими нефтепродуктами цистерны |