RU218726U1

RU218726U1 - Device for melting and storing viscous petroleum products

Info

Publication number: RU218726U1
Application number: RU2022129997U
Authority: RU
Inventors: Антон Анатольевич Шурак; Александр Борисович Голованчиков; Петр Сергеевич Васильев; Леонид Саввич Рева; Денис Николаевич Небыков
Filing date: 2022-11-18
Publication date: 2023-06-07

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к средствам плавильной техники, предназначенных для подготовки к использованию в жидком виде фасованных твердых и вязких нефтепродуктов, и может найти применение в химической, нефтехимической и строительной промышленности. Технический результат заключается в увеличении производительности устройства для плавления фасованных твердых и вязких нефтепродуктов. Устройство для плавления фасованных твердых и вязких нефтепродуктов содержит наружный теплоизолированный корпус, трубчатые нагреватели, патрубки, равномерно перфорированный конус, разделяющий устройство на модуль плавления и накопительную полость. Трубчатые нагреватели выполнены в виде полых конусов, оснащенных отводящими трубками и ограничительными решетками, между которыми расположен слой мелкозернистого материала. Образованная полыми конусами единая полость снабжена патрубком подвода горячего теплоносителя. 1 ил.

The utility model relates to electrical engineering, namely to melting equipment designed to prepare packaged solid and viscous petroleum products for use in liquid form, and can be used in the chemical, petrochemical and construction industries. The technical result consists in increasing the productivity of the device for melting packaged solid and viscous petroleum products. The device for melting packaged solid and viscous petroleum products contains an outer heat-insulated body, tubular heaters, branch pipes, a uniformly perforated cone separating the device into a melting module and a storage cavity. Tubular heaters are made in the form of hollow cones, equipped with discharge tubes and restrictive grids, between which there is a layer of fine-grained material. A single cavity formed by hollow cones is provided with a branch pipe for supplying hot coolant. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к средствам плавильной техники, предназначенных для подготовки к использованию в жидком виде фасованных твердых и вязких нефтепродуктов, и может найти применение в химической, нефтехимической и строительной промышленности.The utility model relates to melting equipment designed to prepare packaged solid and viscous petroleum products for use in liquid form, and can be used in the chemical, petrochemical and construction industries.

Известна конструкция устройства для хранения нефтепродуктов, включающая по меньшей мере один резервуар для вязких нефтепродуктов с подогревателем, сообщенным посредством параллельных трубопроводов с теплоносителем с узлом подогрева, подогрева представляет собой теплонасосную установку, который снабжен по меньшей мере одним теплообменником, расположенным в узле подогрева перед расширительной камерой (Патент РФ №2027650, МПК: B65D 88/74, B65G 69/20, опубл. 27.01.1995 г.).A well-known design of a device for storing petroleum products, including at least one tank for viscous petroleum products with a heater communicated through parallel pipelines with a heat carrier with a heating unit, heating is a heat pump unit, which is equipped with at least one heat exchanger located in the heating unit in front of the expansion chamber (RF Patent No. 2027650, IPC: B65D 88/74, B65G 69/20, published on January 27, 1995).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится возможность затвердевания нефтепродуктов и выпадение в осадок внутри резервуара что значительно препятствует хранению нефтепродукта высокого качества.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include the possibility of solidification of oil products and precipitation inside the tank, which significantly impedes the storage of high quality oil products.

Известна конструкция устройство для плавления фасованных нефтепродуктов, которая включает наружный теплоизолированный корпус, блок плавления, накопительную полость для сбора расплавленного нефтепродукта, расположенную ниже блока плавления, а также систему подводящих и отводящих трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры. Блок плавления содержит, по меньшей мере, один модуль плавления, в состав которого входят: приемная камера для размещения, по меньшей мере, одного блока нефтепродукта, промежуточный регистр труб циркуляции теплоносителя, расположенный ниже приемной камеры, и верхний регистр труб циркуляции теплоносителя, расположенный по вертикали между приемной камерой и промежуточным регистром. (патент РФ п.м № 107503, МПК: E01C 19/08, опубл. 20.08.2011 г.).A known design is a device for melting packaged petroleum products, which includes an outer heat-insulated housing, a melting unit, a storage cavity for collecting molten oil located below the melting unit, as well as a system of inlet and outlet pipelines and shut-off and control valves. The melting unit contains at least one melting module, which includes: a receiving chamber for accommodating at least one oil product block, an intermediate register of coolant circulation pipes located below the receiving chamber, and an upper register of coolant circulation pipes located along vertical between the receiving chamber and the intermediate register. (RF patent p.m. No. 107503, IPC: E01C 19/08, published on August 20, 2011).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная интенсивность перемешивания в области хранения расплава, что влечет за собой возможность затвердевания и коагуляции нефтепродукта в середине накопительной полости. Это приводит к ухудшению качества готовой продукции и уменьшению производительности.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include insufficient mixing intensity in the melt storage area, which entails the possibility of solidification and coagulation of the oil product in the middle of the storage cavity. This leads to a deterioration in the quality of the finished product and a decrease in productivity.

Известна конструкция устройства для плавления фасованных нефтепродуктов, которая включает наружный теплоизолированный корпус, блок плавления, накопительную полость для сбора расплавленного нефтепродукта, расположенную ниже блока плавления, а также систему подводящих и отводящих трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры. Блок плавления содержит, по меньшей мере, один модуль плавления, в состав которого входят: приемная камера для размещения, по меньшей мере, одного блока нефтепродукта, промежуточный регистр труб циркуляции теплоносителя, расположенный ниже приемной камеры, и верхний регистр труб циркуляции теплоносителя, расположенный по вертикали между приемной камерой и промежуточным регистром, включающее в себя механические и гидравлические средства перемешивания (Патент РФ п. м. №130605, МПК: C10C 3/12, E01C 19/08, опубл. 27.07.2013 г.).A known design of a device for melting packaged petroleum products, which includes an outer heat-insulated housing, a melting unit, a storage cavity for collecting molten oil located below the melting unit, as well as a system of inlet and outlet pipelines and shut-off and control valves. The melting unit contains at least one melting module, which includes: a receiving chamber for accommodating at least one oil product block, an intermediate register of coolant circulation pipes located below the receiving chamber, and an upper register of coolant circulation pipes located along vertical between the receiving chamber and the intermediate register, including mechanical and hydraulic means of mixing (RF Patent p. m. No. 130605, IPC: C10C 3/12, E01C 19/08, publ.

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится неэффективный теплообмен между модулем плавления и фасованным нефтепродуктом в виду контакта между ними только по одной плоскости, что, следовательно, уменьшает производительность данного устройства.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include inefficient heat exchange between the melting module and the packaged oil product due to contact between them only along one plane, which, consequently, reduces the performance of this device.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому объекту и принятому за прототип является устройство для плавления фасованных твердых и вязких нефтепродуктов, включающее наружный теплоизолированный корпус, накопительную полость для сбора расплавленного нефтепродукта, модуль плавления твердых нефтепродуктов, гидравлическое средство перемешивания, в котором блок плавящих и разогревающих труб представляет собой единое целое, состоящее из игольчатых конусов, установленных на электронагревателях, выполненных в виде усеченных конусов с изолированными полостями, перегородка между модулем плавления и накопительной полостью выполнена в виде равномерно перфорированного конуса, под угол наклона стенок к горизонту α (П. м. РФ №207211, МПК: H05B 1/00, опубл. 18.10.2021 г.).The closest technical solution in terms of the set of features to the claimed object and taken as a prototype is a device for melting packaged solid and viscous petroleum products, including an outer heat-insulated housing, a storage cavity for collecting molten petroleum products, a module for melting solid petroleum products, a hydraulic mixing device in which a block of melting and heating pipes is a single unit, consisting of needle cones mounted on electric heaters, made in the form of truncated cones with isolated cavities, the partition between the melting module and the storage cavity is made in the form of a uniformly perforated cone, at an angle of inclination of the walls to the horizon α (P. m RF No. 207211, IPC: H05B 1/00, published 10/18/2021).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится неэффективный теплообмен между игольчатым конусом и фасованным нефтепродуктом из-за того, что игольчатый конус разогревается за счет конических трубчатых электронагревателей и в процессе эксплуатации теряет удельную тепловую мощность в зоне контакта с фасованным нефтепродуктом, что, следовательно, приводит к образованию локальных застойных зон и уменьшению производительности данного устройства в целом.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include inefficient heat transfer between the needle cone and the packaged oil product due to the fact that the needle cone is heated by conical tubular electric heaters and during operation loses specific thermal power in the contact zone with the packaged oil product, which, therefore, , leads to the formation of local stagnant zones and a decrease in the performance of this device as a whole.

Техническим результатом предлагаемой конструкции устройство для плавления и хранения вязких нефтепродуктов является увеличение производительности.The technical result of the proposed design of a device for melting and storing viscous oil products is an increase in productivity.

Поставленный технический результат достигается тем, что устройство для плавления фасованных твердых и вязких нефтепродуктов, содержащее наружный теплоизолированный корпус, трубчатые нагреватели, патрубки, равномерно перфорированный конус, разделяющий устройство на модуль плавления и накопительную полость, причем трубчатые нагреватели выполнены в виде полых конусов, оснащенных отводящими трубками и ограничительными решетками, между которыми расположен слой мелкозернистого материала, а образованная полыми конусами единая полость снабжена патрубком подвода горячего теплоносителя.The stated technical result is achieved by the fact that a device for melting packaged solid and viscous petroleum products, containing an outer heat-insulated body, tubular heaters, pipes, a uniformly perforated cone separating the device into a melting module and a storage cavity, moreover, the tubular heaters are made in the form of hollow cones equipped with outlet tubes and restrictive grids, between which there is a layer of fine-grained material, and a single cavity formed by hollow cones is equipped with a branch pipe for supplying hot coolant.

Исполнение блока плавящих и разогревающих труб выполнены в виде полого конуса, в который подается горячий теплоноситель, в качестве которого может использоваться пар или отходящие дымовые газы, позволит увеличить площадь теплообменной поверхности модуля плавления и накопительной полости, что приведет к равномерности прогрева плавящегося нефтепродукта и постоянству поля температур расплавленного нефтепродукт, что в свою очередь позволит избежать застойных зон в модуле плавления, на поверхности блока плавящих и разогревающих труб выполнены в виде полого конуса, и обеспечить равномерное плавления фасованного нефтепродукта по всей высоте, за счет достижения равенства температур по всей площади теплообменной поверхности, что в целом увеличивает производительность.The execution of the block of melting and heating pipes is made in the form of a hollow cone, into which a hot coolant is supplied, which can be steam or exhaust flue gases, which will increase the area of the heat exchange surface of the melting module and the storage cavity, which will lead to uniform heating of the melting oil and the constancy of the field temperature of the molten oil product, which in turn will allow to avoid stagnant zones in the melting module, on the surface of the block of melting and heating pipes are made in the form of a hollow cone, and to ensure uniform melting of the packaged oil product over the entire height, by achieving equality of temperatures over the entire area of the heat exchange surface, which improves overall performance.

Использование слоя мелкозернистого материала, находящегося во внутреннем пространстве полых конусов между ограничительными решетками, за счет перехода слоя под воздействием потока горячего теплоносителя в псевдоожиженное состояние, в условиях которого высота образовавшегося слоя равна расстоянию между ограничительными решетками, что необходимо для предотвращения забивания верхней ограничительной решетки, позволяет увеличить коэффициенты теплоотдачи до двух порядков (Н.И. Гельперин, В.Г. Айнштейн, В.Б. Кваша «Основы техники псевдоожижения», М.: «Химия», 1967 г., стр. 298, 302) по сравнению с обогревом поверхностей газом без использования мелкозернистого материала, что, соответственно, во столько же раз повышает интенсивность теплопередачи, а следовательно и производительность в целом.The use of a layer of fine-grained material located in the inner space of the hollow cones between the restrictive grids, due to the transition of the layer under the influence of the hot coolant flow into a fluidized state, under which the height of the formed layer is equal to the distance between the restrictive grids, which is necessary to prevent clogging of the upper restrictive grid, allows increase the heat transfer coefficients up to two orders of magnitude (N.I. Gelperin, V.G. Ainshtein, V.B. Kvasha "Fundamentals of fluidization technology", M.: "Chemistry", 1967, pp. 298, 302) compared with heating of surfaces with gas without the use of fine-grained material, which, accordingly, increases the intensity of heat transfer by the same factor, and hence productivity in general.

На фигуре представлен общий вид предлагаемой конструкции устройство для плавления и хранения вязких нефтепродуктов в разрезе.The figure shows a general view of the proposed design of a device for melting and storing viscous petroleum products in a section.

Устройство для плавления и хранения вязких нефтепродуктов состоит из теплоизолированного корпуса 1, люка для загрузки фасованного нефтепродукта 2, трубчатые нагреватели, выполненные в виде полых конусов 3, равномерно перфорированного конуса 4, патрубка 5 подачи расплава в контур циркуляции и возвратного патрубка 6. Через патрубок 5 расплав подается в контур циркуляции, а через возвратный патрубок 6 возвращается в устройство, что вместе с насосом представляет гидравлическое средство перемешивания. По направлению движения расплава к насосу расположен патрубок слива готовой продукции 7.A device for melting and storing viscous oil products consists of a heat-insulated body 1, a hatch for loading packaged oil 2, tubular heaters made in the form of hollow cones 3, a uniformly perforated cone 4, a branch pipe 5 for supplying the melt to the circulation circuit and a return pipe 6. Through the pipe 5 the melt is fed into the circulation circuit, and through the return pipe 6 returns to the device, which, together with the pump, constitutes a hydraulic mixing means. In the direction of the melt movement to the pump, there is a pipe for draining the finished product 7.

Равномерно перфорированный конус 4 разделяет и служит перегородкой между модулем плавления 8 и накопительной полостью 9.A uniformly perforated cone 4 separates and serves as a partition between the melting module 8 and the storage cavity 9.

Полые конусы оснащены отводящими трубками 10, а в образованной полыми конусами 3 единой полости находится слой мелкозернистого материала 11, в пространстве между нижней 12 и верхними 13 ограничительными решеткам, а образованная полыми конусами 3 единая полость снабжена патрубком подвода горячего теплоносителя 14. Нижние ограничительные решетки 12 расположены в основаниях полых конусов, а верхние ограничительные решетки 13ниже уровней отводящих трубок 10.The hollow cones are equipped with discharge tubes 10, and in the single cavity formed by the hollow cones 3 there is a layer of fine-grained material 11, in the space between the lower 12 and upper 13 restrictive gratings, and the single cavity formed by the hollow cones 3 is equipped with a pipe for supplying hot coolant 14. The lower restrictive gratings 12 are located at the bases of the hollow cones, and the upper restrictive gratings 13 are below the levels of the discharge tubes 10.

Устройство для плавления и хранения вязких нефтепродуктов работает следующим образом.A device for melting and storing viscous oil works as follows.

Горячий теплоноситель (например, пар, дымовые газы) по патрубку подвода горячего теплоносителя 14 подается в образованную полыми конусами 3 единую полость, приводя в псевдоожиженное состояние слой мелкозернистого материала 11 расположенного в пространстве между нижней 12 и верхними 13 ограничительными решетками, причем высота псевдооженного слоя равна расстоянию от нижней 12 ограничительной решетки до верхних 13, и равномерно разогревает теплообменную поверхность полых конусов 3 при высоких коэффициентах теплоотдачи от пара, за счет псевдоожижения слоя мелкозернистого материала 11. Фасованный нефтепродукт через люк 2 загружается в модуль плавления 8, «накалывается» на разогретые полые конусы 3 и под действием силы тяжести начинает «проседать» на них. Разогретый фасованный нефтепродукт, опустившись до границы раздела, выполненной в виде равномерно перфорированного конуса 4, протекая через его перфорации поступает в накопительную полость 9. Через патрубок 5 расплав нефтепродукта подается на насос, а через возвратный патрубок 6 возвращается в накопительную полость 9, таким образом происходит гидравлическое перемешивание расплава нефтепродукта.Hot coolant (for example, steam, flue gases) is fed through the hot coolant supply pipe 14 into a single cavity formed by hollow cones 3, fluidizing a layer of fine-grained material 11 located in the space between the lower 12 and upper 13 restrictive grids, and the height of the fluidized layer is equal to the distance from the bottom 12 of the restrictive grid to the top 13, and evenly heats the heat exchange surface of the hollow cones 3 at high heat transfer coefficients from steam, due to the fluidization of the layer of fine-grained material 11. cones 3 and under the action of gravity begins to "sag" on them. The heated packaged oil product, having descended to the interface made in the form of a uniformly perforated cone 4, flows through its perforations into the storage cavity 9. Through the pipe 5, the melt of the oil product is fed to the pump, and through the return pipe 6 it returns to the storage cavity 9, thus hydraulic mixing of the oil product melt.

При необходимости готовый продукт можно слить через патрубок слива готовой продукции 7.If necessary, the finished product can be drained through the finished product drain pipe 7.

В процессе работы устройства из единой полости горячий теплоноситель выходит по отводящим трубкам 10.During operation of the device from a single cavity, hot the coolant exits through the outlet pipes 10.

Таким образом, использование устройства для плавления и хранения вязких нефтепродуктов, содержащего наружный теплоизолированный корпус, равномерно перфорированный конус, патрубки, модуль плавления, накопительную полость, трубчатые нагреватели, выполненные в виде полых конусов и оснащенные отводящими трубками, а образованная полыми конусами единая полость содержит в себе слой мелкозернистого материала расположенного между ограничительными решетками и снабжена патрубком подвода горячего теплоносителя, позволяет повысить производительность устройства.Thus, the use of a device for melting and storing viscous petroleum products, containing an outer heat-insulated housing, a uniformly perforated cone, nozzles, a melting module, a storage cavity, tubular heaters made in the form of hollow cones and equipped with outlet tubes, and a single cavity formed by hollow cones contains a layer of fine-grained material located between the restrictive grids and equipped with a pipe for supplying hot coolant, allows you to increase the performance of the device.

Claims

A device for melting packaged solid and viscous petroleum products, comprising an outer heat-insulated body, tubular heaters, branch pipes, a uniformly perforated cone separating the device into a melting module and a storage cavity, characterized in that the tubular heaters are made in the form of hollow cones equipped with outlet tubes and restrictive grids , between which there is a layer of fine-grained material, and a single cavity formed by hollow cones is equipped with a branch pipe for supplying hot coolant.