RU2260552C1 - Method of warming-up and draining high-viscous products from reservoir and device for realization of this method - Google Patents
Method of warming-up and draining high-viscous products from reservoir and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260552C1 RU2260552C1 RU2004100257/12A RU2004100257A RU2260552C1 RU 2260552 C1 RU2260552 C1 RU 2260552C1 RU 2004100257/12 A RU2004100257/12 A RU 2004100257/12A RU 2004100257 A RU2004100257 A RU 2004100257A RU 2260552 C1 RU2260552 C1 RU 2260552C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- product
- tank
- pump
- heated
- pipe
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к разгрузке высоковязких и высокозастывающих продуктов (нефтепродукты, патоки, жиры и т.д.) из емкостей для хранения и транспортирования.The invention relates to the unloading of highly viscous and highly hardening products (petroleum products, molasses, fats, etc.) from containers for storage and transportation.
Для сокращения времени разгрузки емкости и обеспечения полноты слива необходимо повысить текучесть продукта.To reduce the time of unloading the tank and ensure the completeness of the drain, it is necessary to increase the fluidity of the product.
Существуют различные способы повышения текучести продукта, среди которых растворение вязкого или застывшего продукта жидким маловязким растворителем, добавление депрессанта, снижающего температуру застывания продукта и т.д.There are various ways to increase the fluidity of a product, including dissolving a viscous or solidified product with a low viscosity liquid solvent, adding a depressant to lower the pour point of the product, etc.
В России, например, наибольшее распространение для слива вязких нефтей и нефтепродуктов из ж/д цистерн получил подогрев насыщенным водяным паром, подаваемым непосредственно в нефтепродукт.In Russia, for example, the largest distribution for the discharge of viscous oils and oil products from railway tanks has been heated with saturated steam supplied directly to the oil product.
Однако этот способ не только малоэффективен и вреден для окружающей среды, но и снижает коммерческое качество самих нефтепродуктов.However, this method is not only ineffective and harmful to the environment, but also reduces the commercial quality of the petroleum products themselves.
Известны технологии разогрева и слива продукта без смешения его с теплоносителем, основанные на разогреве продукта, отбираемого из емкости, во внешнем теплообменнике, где разогреваемый продукт не находится в непосредственном контакте с теплоносителем и возврате разогретого продукта в емкость (циркуляционный разогрев), где разогретый продукт, по замыслу, должен передать тепло холодному, плохо текучему продукту, в емкости (см. авт. свид. СССР №1551624, МПК В 65 D 88/74, 1990).Known are the technologies for heating and draining the product without mixing it with the heat carrier, based on heating the product taken from the tank in an external heat exchanger, where the heated product is not in direct contact with the heat carrier and return the heated product to the tank (circulation heating), where the heated product according to the plan, it must transfer heat to a cold, poorly flowing product in a container (see ed. certificate of the USSR No. 1551624, IPC B 65 D 88/74, 1990).
Проблема разогрева высоковязкого продукта, например мазута, с использованием внешнего теплообменника противоречива по сути, ибо продукт греют для того, чтобы он обладал достаточной текучестью для слива, а с другой стороны продукт должен течь, чтобы его можно было доставить во внешний теплообменник для разогрева. По этой причине известные способы с применением внешнего подогрева практически неприменимы для слива высоковязких холодных продуктов типа мазута.The problem of heating a highly viscous product, such as fuel oil, using an external heat exchanger is essentially contradictory, because the product is heated so that it has sufficient fluidity to drain, and on the other hand, the product must flow so that it can be delivered to an external heat exchanger for heating. For this reason, known methods using external heating are practically not applicable for the discharge of highly viscous cold products such as fuel oil.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, при котором продукт в смеси с предварительно нагретым в стартовой емкости аналогичным продуктом отбирают из донной части емкости, пропускают эту смесь через внешний теплообменник, где ее нагревают до заданной температуры, и возвращают нагретый продукт в ту же емкость по твум трубопроводам на вход в канал отбора холодного продукта из донной части и в верхнюю часть емкости на поверхность холодного продукта, производя циркуляционный нагрев продукта в емкости до требуемой температуры, после чего производят слив разогретого продукта из емкости, причем подачу всего нагретого продукта в емкость осуществляют попеременно в донную часть емкости при одновременном отборе холодного продукта из нее и на поверхность холодного продукта при прекращении отбора продукта из емкости (смотри патент РФ №2204514, МПК В 65 D 88/74 // В 65 G 69/20 // В 67 D 5/04, 2002).The closest in technical essence to the proposed one is a method in which a product in a mixture with a similar product preheated in a starting container is taken from the bottom of the container, this mixture is passed through an external heat exchanger, where it is heated to a predetermined temperature, and the heated product is returned to the same tank through the pipelines to the entrance to the channel for the selection of cold product from the bottom and to the top of the tank to the surface of the cold product, circulating heating of the product in the tank to temperature, after which the heated product is drained from the tank, and the whole heated product is fed into the tank alternately in the bottom of the tank, while the cold product is taken from it and onto the surface of the cold product when the product is stopped from the tank (see RF patent No. 2204514, IPC B 65 D 88/74 // B 65 G 69/20 // B 67 D 5/04, 2002).
Устройство для осуществления известного способа разогрева и слива высоковязких продуктов из емкости содержит последовательно соединенные всасывающий трубопровод, стартовую емкость, заполняемую предварительно подогретым продуктом, насос, теплообменник с трубопроводом для подвода теплоносителя, напорный трубопровод, имеющий два параллельных участка, в которых установлены регулирующие запорные клапаны, при этом всасывающий трубопровод соединен с донной частью емкости, выход одного из участков напорного трубопровода расположен вблизи зеркала поверхности продукта в емкости, а второй участок напорного трубопровода соединен с донной частью емкости в непосредственной близости от входа во всасывающий трубопровод (смотри патент РФ №2204514, МПК В 65 D 88/74 // В 65 G 69/20 // В 67 D 5/04, 2002).A device for implementing the known method of heating and draining highly viscous products from a container contains a suction pipe connected in series, a starting container filled with a preheated product, a pump, a heat exchanger with a pipe for supplying a heat carrier, a pressure pipe having two parallel sections in which control shut-off valves are installed, while the suction pipe is connected to the bottom of the tank, the outlet of one of the sections of the pressure pipe is located near and surface mirrors of the product in the tank, and the second section of the pressure pipe is connected to the bottom of the tank in the immediate vicinity of the inlet to the suction pipe (see RF patent No. 2204514, IPC B 65 D 88/74 // B 65 G 69/20 // B 67 D 5/04, 2002).
В известном способе и устройстве для его осуществления циклы отбора холодного продукта из донной части емкости в периоды подачи в нее нагретого продукта перемежаются с циклами остановки отбора холодного продукта из емкости, когда весь нагретый продукт подается в верхнюю часть емкости. Это приводит к увеличению времени разогрева и слива продукта из емкости и повышению затрат энергии на осуществление этого процесса.In the known method and device for its implementation, cycles of selection of a cold product from the bottom of the tank during periods of supply of heated product to it are interspersed with cycles of stopping the selection of cold product from the tank, when all heated product is supplied to the upper part of the tank. This leads to an increase in the time of heating and draining of the product from the tank and increase energy costs for the implementation of this process.
Задача изобретения состояла в том, чтобы обеспечить непрерывность отбора холодного продукта из донной части емкости за счет непрерывной подачи нагретого продукта в донную часть емкости в течение всего процесса ее разогрева.The objective of the invention was to ensure the continuity of the selection of cold product from the bottom of the tank due to the continuous supply of heated product to the bottom of the tank during the entire process of heating it.
Указанная задача решается тем, что предложен способ разогрева и слива высоковязких продуктов из емкости, основанный на отборе холодного продукта из донной части емкости, разогреве его в теплообменнике и возврате разогретого продукта с помощью насоса в емкость с рециркуляцией продукта до нагрева продукта в емкости до требуемой температуры, при которой производят слив продукта из донной части емкости, причем начальный цикл отбора смеси холодного продукта с подогретым продуктом производят с использованием предварительно подогретого продукта, которым перед началом процесса нагрева и слива заполняют дополнительную стартовую емкость, устанавливаемую в системе рециркуляции продукта, а возврат нагретого продукта в емкость производят по двум трубопроводам, по одному из которых нагретый продукт подают в донную часть емкости вблизи места отбора продукта, а по другому подают в верхнюю часть емкости на поверхность холодного продукта, в котором согласно изобретению при запуске системы рециркуляции продукта нагретый продукт подают только в донную часть емкости, а затем при выходе на заданный режим начинают одновременно с подачей продукта в донную часть емкости подавать нагретый продукт в верхнюю часть емкости на поверхность холодного продукта, постепенно увеличивая по мере разогрева продукта в емкости подачу нагретого продукта в верхнюю часть емкости.This problem is solved by the fact that the proposed method of heating and draining highly viscous products from the tank, based on the selection of cold product from the bottom of the tank, heating it in a heat exchanger and returning the heated product with a pump to the tank with product recirculation to heat the product in the tank to the required temperature at which the product is drained from the bottom of the tank, and the initial cycle of selection of a mixture of cold product with a heated product is carried out using a preheated product, which before the start of the heating and draining process, fill the additional starting tank installed in the product recirculation system, and return the heated product to the tank through two pipelines, one of which feeds the heated product to the bottom of the tank near the product sampling place, and the other served in the upper part of the tank on the surface of the cold product, in which according to the invention, when starting the product recirculation system, the heated product is fed only to the bottom of the tank, and then at de a predetermined mode is started simultaneously with supply of the product into the bottom of the vessel feeding the heated product to the top of the vessel to the surface of cold product, gradually increasing as the product in the heating vessel heated product flow into the upper part of the container.
Другим отличием предлагаемого способа является то, что при увеличении подачи нагретого продукта в верхнюю часть емкости контролируют работу насоса в системе рециркуляции и при повышении уровня шумов и вибрации насоса приостанавливают увеличение подачи нагретого продукта в верхнюю часть емкости.Another difference of the proposed method is that with an increase in the supply of heated product to the upper part of the tank, the operation of the pump in the recirculation system is controlled, and with an increase in the noise level and vibration of the pump, the increase in the supply of heated product to the upper part of the tank is stopped.
В другом возможном варианте осуществления способа измеряют давление продукта на входе в насос системы рециркуляции и увеличение подачи нагретого продукта в верхнюю часть емкости производят с учетом измеренного давления.In another possible embodiment of the method, the pressure of the product at the inlet to the pump of the recirculation system is measured and an increase in the supply of the heated product to the upper part of the tank is made taking into account the measured pressure.
Еще один из вариантов осуществления способа характеризуется тем, что измеряют температуру продукта на входе теплообменника и увеличение подачи нагретого продукта в верхнюю часть емкости производят с учетом измеренного значения температуры.Another embodiment of the method is characterized in that the temperature of the product is measured at the inlet of the heat exchanger and an increase in the supply of the heated product to the upper part of the tank is made taking into account the measured temperature.
Задача решается также тем, что предложено устройство для разогрева и слива высоковязких продуктов из емкости, содержащее последовательно соединенные всасывающий трубопровод, стартовую емкость, заполняемую предварительно подогретым продуктом, насос, теплообменник с трубопроводом для подвода теплоносителя, напорный трубопровод, имеющий два параллельных участка, в которых установлены регулирующие клапаны, снабженные управляемыми приводами, систему управления работой устройства и трубопровод для слива нагретого продукта из донной части емкости, в котором установлен управляемый запорный клапан, причем всасывающий трубопровод соединен с донной частью емкости, выход одного из участков напорного трубопровода расположен вблизи зеркала продукта в верхней части емкости, а выход второго параллельного участка напорного трубопровода размещен в донной части емкости напротив входа во всасывающий трубопровод, которое согласно изобретению снабжено датчиком давления, установленным во всасывающем трубопроводе на входе в насос, причем выход датчика давления соединен с одним из входов системы управления работой устройства, а управляющие выходы системы управления соединены с приводами регулирующих клапанов, установленных в параллельных участках напорного трубопровода.The problem is also solved by the fact that a device for heating and draining highly viscous products from a container is proposed, comprising a suction pipe connected in series, a starting container filled with a preheated product, a pump, a heat exchanger with a pipe for supplying a coolant, a pressure pipe having two parallel sections, in which control valves equipped with controlled actuators, a device operation control system and a pipeline for draining the heated product from the bottom hour are installed the capacity of the tank in which the controlled shut-off valve is installed, the suction pipe connected to the bottom of the tank, the outlet of one of the sections of the pressure pipe is located near the product mirror in the upper part of the tank, and the output of the second parallel section of the pressure pipe is located in the bottom of the tank opposite the entrance to the suction the pipeline, which according to the invention is equipped with a pressure sensor installed in the suction pipe at the inlet to the pump, and the output of the pressure sensor is connected to one of the inputs of the control system of the operation of the device, and the control outputs of the control system are connected to actuators of control valves installed in parallel sections of the pressure pipe.
Другим отличием предлагаемого устройства является то, что оно снабжено датчиком температуры, установленным в трубопроводе для подвода нагреваемого продукта в теплообменник, причем выход датчика температуры соединен со вторым входом системы управления работой устройства, управляющие выходы которой соединены с приводами регулирующих клапанов.Another difference of the proposed device is that it is equipped with a temperature sensor installed in the pipeline for supplying the heated product to the heat exchanger, and the output of the temperature sensor is connected to the second input of the device operation control system, the control outputs of which are connected to the actuators of the control valves.
Еще одним отличием предлагаемого устройства является то, что стартовая емкость выполнена в виде вертикально установленной цилиндрической емкости, имеющей соединенный со всасывающим трубопроводом центральный канал с отверстиями, в которых установлены фильтрующие элементы, нижний патрубок для вывода продукта в насос, снабженный управляемым запорным клапаном, и дополнительный патрубок для ввода продукта в насос, имеющий Г-образную форму, верхний открытый торец которого расположен в верхней части стартовой емкости, а нижний конец соединен со входом насоса за управляемым запорным клапаном нижнего патрубка для вывода продукта по ходу перемещения продукта в насос.Another difference of the proposed device is that the starting tank is made in the form of a vertically mounted cylindrical tank having a central channel connected to the suction pipe with openings in which filter elements are installed, a lower pipe for outputting the product into a pump equipped with a controlled shut-off valve, and an additional a nozzle for introducing the product into the pump having a L-shaped shape, the upper open end of which is located in the upper part of the starting tank, and the lower end is connected with the inlet of the pump behind the controlled shut-off valve of the lower nozzle for output of the product in the direction of movement of the product into the pump.
В числе отличий следует отметить то, что трубопровод для слива нагретого продукта из емкости соединен со всасывающим трубопроводом перед входом в стартовую емкость, причем во всасывающем трубопроводе перед местом соединения его с трубопроводом для слива нагретого продукта из емкости установлен управляемый запорный клапан.Among the differences, it should be noted that the pipeline for draining the heated product from the tank is connected to the suction pipe before entering the starting tank, and a controlled shut-off valve is installed in the suction pipe before connecting it to the pipe for draining the heated product from the tank.
Техническим результатом изобретения является обеспечение непрерывного отбора холодного продукта из донной части емкости в процессе ее разогрева. Это приводит к сокращению процесса разогрева и снижению энергетических затрат.The technical result of the invention is the provision of continuous selection of a cold product from the bottom of the tank during its heating. This leads to a reduction in the heating process and lower energy costs.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.Figure 1 shows a schematic diagram of the proposed device.
На фиг.2 представлен вид стартовой емкости в продольном разрезе.Figure 2 presents a view of the launch tank in longitudinal section.
Устройство содержит (см. фиг.1) трубопровод 1, подключенный через патрубок 2 нижнего слива к емкости 3 с продуктом, например мазутом. Всасывающий трубопровод 1 соединен со стартовой емкостью 4 через управляемый запорный клапан 5. Стартовая емкость 4 соединена со входом насоса 6 двумя трубопроводами 7 и 8 таким образом, что продукт из нижней части емкости 4 поступает в насос 6 по трубопроводу 7 при открытом запорном клапане 9, а при закрытом - по трубопроводу 8 из верхней ее части.The device comprises (see Fig. 1) a pipe 1 connected through a lower discharge pipe 2 to a container 3 with a product, for example fuel oil. The suction pipe 1 is connected to the starting tank 4 through a controlled shut-off valve 5. The starting tank 4 is connected to the inlet of the pump 6 by two pipelines 7 and 8 so that the product from the bottom of the tank 4 enters the pump 6 through the pipe 7 with the shut-off valve 9 open, and when closed, through pipeline 8 from its upper part.
Выход насоса 6 соединен с теплообменником 10. Теплообменник 10 имеет трубопровод 11 для подвода теплоносителя, например водяного пара, в котором установлен управляемый запорный клапан 12 прямого действия от датчика 13 температуры, установленного в напорном трубопроводе 14 на выходе теплообменника 10.The output of the pump 6 is connected to the heat exchanger 10. The heat exchanger 10 has a pipe 11 for supplying a heat carrier, for example water vapor, in which a direct-acting controlled shut-off valve 12 is installed from a temperature sensor 13 installed in the pressure pipe 14 at the outlet of the heat exchanger 10.
Напорный трубопровод 14 имеет два параллельных участка 15 и 16, на каждом из которых установлены управляемые регулирующие клапаны 17 и 18, например регулирующие дисковые затворы, предназначенные для разделения горячего продукта из теплообменника 10 в участки 15 и 16 напорного трубопровода 14.The pressure pipe 14 has two parallel sections 15 and 16, each of which is equipped with controlled control valves 17 and 18, for example control disk valves, designed to separate the hot product from the heat exchanger 10 into sections 15 and 16 of the pressure pipe 14.
Участок 16 введен через верхний люк 19 емкости 3 в верхнюю часть емкости 3 и снабжен соплами 20 и 21, предназначенными для налива части горячего продукта из теплообменника 10 на поверхность холодного продукта в емкости 3 и создания движущихся потоков в слое разогретого продукта на поверхности холодного. Участок 15 через патрубок 2 нижнего слива введен в донную часть емкости 3 с продуктом, при этом концевая его часть 22, расположенная в донной части емкости 3, снабжена соплами 23 и 24, которые направлены в сторону входного участка всасывающего трубопровода 1 и предназначены для подачи части горячего продукта из теплообменника 10 во входной участок всасывающего трубопровода 1.Section 16 is introduced through the upper hatch 19 of the tank 3 into the upper part of the tank 3 and is equipped with nozzles 20 and 21 designed to pour part of the hot product from the heat exchanger 10 onto the surface of the cold product in the tank 3 and create moving flows in the layer of the heated product on the cold surface. Section 15 through the lower discharge pipe 2 is introduced into the bottom of the container 3 with the product, while its end part 22, located in the bottom of the container 3, is equipped with nozzles 23 and 24, which are directed towards the inlet section of the suction pipe 1 and are intended to supply part hot product from the heat exchanger 10 to the inlet section of the suction pipe 1.
Устройство имеет сливной трубопровод 25, подсоединенный к всасывающему трубопроводу 1 перед входом в стартовую емкость 4 за запорным клапаном 5 по ходу движения продукта в системе рециркуляции. Сливной трубопровод 25 соединен с заглубленным приемным коллектором (не показан) и в нем установлен регулируемый запорный клапан 26.The device has a drain pipe 25 connected to the suction pipe 1 before entering the start tank 4 behind the shut-off valve 5 in the direction of the product in the recirculation system. The drain pipe 25 is connected to a recessed intake manifold (not shown) and an adjustable shut-off valve 26 is installed in it.
На входе в насос 6 установлен датчик 27 давления, а на выходе насоса 6 перед теплообменником установлен датчик 28 температуры. Выходы 29 и 30 датчиков 27 и 28 давления и температуры соединены со входами электронной системы 31 управления, выходы 32 и 33 которой соединены с управляемыми приводами регулирующих клапанов 17 и 18 соответственно.At the inlet to the pump 6, a pressure sensor 27 is installed, and at the outlet of the pump 6, a temperature sensor 28 is installed in front of the heat exchanger. The outputs 29 and 30 of the pressure and temperature sensors 27 and 28 are connected to the inputs of the electronic control system 31, the outputs 32 and 33 of which are connected to the controlled actuators of the control valves 17 and 18, respectively.
Стартовая емкость 4 (см. фиг.2) выполнена в виде вертикально установленной цилиндрической емкости, имеющей соединенный со всасывающим трубопроводом 1 центральный канал 34 с отверстиями 35, в которых установлены фильтрующие элементы. Канал 34 введен в емкость 4 сверху, а в нижней своей части он заглушен, так что продукт поступает из канала 34 в емкость 4 через фильтрующие элементы в отверстиях 35. Емкость 4 имеет нижний патрубок 36 для вывода продукта в насос 6 и дополнительный патрубок 37 для вывода продукта, имеющий Г-образную форму, верхний открытый торец которого расположен в верхней внутренней части стартовой емкости 4.Starting container 4 (see figure 2) is made in the form of a vertically mounted cylindrical container having a
В соответствии с предлагаемым способом устройство работает следующим образом.In accordance with the proposed method, the device operates as follows.
Перед началом работы внутренний объем емкости 4 заполнен предварительно подогретым продуктом, который остается в емкости 4 после предыдущего слива. Патрубок 2 нижнего слива подсоединен к емкости 4 через открытый клапан 5.Before starting work, the internal volume of the tank 4 is filled with pre-heated product, which remains in the tank 4 after the previous drain. The lower discharge pipe 2 is connected to the tank 4 through an open valve 5.
При закрытом клапане 18 и открытом клапане 17 открывается клапан 9 и насос 6 заполняется горячим продуктом из стартовой емкости 4. Открывается клапан 12 трубопровода 11 подачи теплоносителя в теплообменник 10, включается привод насоса 6 и начинается циркуляция продукта.When the valve 18 is closed and the valve 17 is open, the valve 9 opens and the pump 6 is filled with hot product from the starting tank 4. The valve 12 opens of the pipe 11 for supplying the heat transfer medium to the heat exchanger 10, the drive of the pump 6 is turned on and the circulation of the product begins.
Из стартовой емкости 4 продукт насосом 6 подается в теплообменник 10 и затем при открытом клапане 17 и закрытом клапане 18 горячий продукт из теплообменника 10 подается по напорному трубопроводу 14 и его участку 15 в емкость 3, где смешивается с холодным непосредственно в зоне его отбора в полости патрубка 2. Смесь холодного продукта, отбираемого из емкости 3, и горячего, подаваемого в зону отбора, при открытом запорном элементе 5 поступает в стартовую емкость 4, откуда насосом 6 подается в теплообменник 10.From the starting tank 4, the product is pumped into the heat exchanger 10 by a pump 6 and then, with the valve 17 open and the valve 18 closed, the hot product from the heat exchanger 10 is fed through the pressure pipe 14 and its section 15 to the tank 3, where it is mixed with cold directly in the selection zone in the cavity pipe 2. A mixture of cold product taken from the tank 3 and hot supplied to the selection zone, with the shut-off element 5 open, enters the starting tank 4, from where it is pumped to the heat exchanger 10.
При закрытом клапане 18 циркуляция продукта происходит, практически, по замкнутому контуру, так как производительность насоса по всасывающему и напорному трубопроводу одинаковая. При этом клапан 12 по сигналу датчика 13 температуры закрывает подачу теплоносителя, если температура продукта на выходе теплообменника 10 достигает максимального установленного значения.With the valve 18 closed, the circulation of the product takes place practically in a closed circuit, since the pump capacity is the same in the suction and pressure pipes. In this case, the valve 12 at the signal of the temperature sensor 13 closes the coolant supply if the temperature of the product at the outlet of the heat exchanger 10 reaches the maximum set value.
После запуска установки начинает открываться клапан 18 и горячий продукт после теплообменника 10 частично поступает в верхнюю часть емкости 3 на поверхность холодного продукта по участку 16 напорного трубопровода 14 через сопла 20 и 21.After starting the installation, the valve 18 begins to open and the hot product after the heat exchanger 10 partially enters the upper part of the tank 3 onto the surface of the cold product through the portion 16 of the pressure pipe 14 through nozzles 20 and 21.
Изменение положения рабочего органа клапана 18 приводит к перераспределению потоков горячего продукта по участкам 15 и 16 напорного трубопровода 14. Это обстоятельство приводит к тому, что наступает дисбаланс расходов по всасывающему и напорному трубопроводам насоса 6 - по напорному трубопроводу 14 сохраняется предыдущий объемный расход, а по всасывающему трубопроводу 1 в насос 6 поступает объемный расход, равный расходу по участку 15 напорного трубопровода 14, подающего горячий продукт в донную часть емкости 3. Следовательно, взамен объема горячего продукта, поданного на поверхность холодного продукта по участку 16 напорного трубопровода 14 через сопла 20 и 21 из донной части емкости, за счет разряжения создаваемого насосом 6, поступает холодный продукт в объеме, равном объему горячего продукта, поданного по участку 16 напорного трубопровода 14 на поверхность холодного продукта в верхней части емкости.A change in the position of the working body of the valve 18 leads to a redistribution of the flows of hot product in sections 15 and 16 of the pressure pipe 14. This leads to the fact that there is an imbalance in the costs of the suction and pressure pipes of the pump 6 - the pressure flow pipe 14 retains the previous volume flow, and the suction pipe 1 to the pump 6 receives a volumetric flow equal to the flow rate in section 15 of the pressure pipe 14, which delivers hot product to the bottom of the tank 3. Therefore, instead of the volume of mountains of which the product fed to the surface of the cold product through the portion 16 of the pressure pipe 14 through the nozzles 20 and 21 from the bottom of the tank, due to the discharge created by the pump 6, the cold product is supplied in an amount equal to the volume of the hot product fed through the portion 16 of the pressure pipe 14 to surface of the cold product at the top of the tank.
В приемном патрубке 2 холодный продукт из емкости 3 смешивается с горячим продуктом, подаваемым по участку 15 напорного трубопровода 14 и выходящим из сопел 23 и 24, которые специально направлены непосредственно в канал отбора продукта из емкости 3, и в стартовую емкость 4 поступает смесь холодного и горячего продукта. Горячий продукт, подаваемый на поверхность в емкость 3, остается в указанной области, постепенно увеличивая свой объем, так как имеет меньшую плотность по сравнению с холодным продуктом.In the intake pipe 2, the cold product from the tank 3 is mixed with the hot product supplied through the portion 15 of the pressure pipe 14 and exiting the nozzles 23 and 24, which are specifically directed directly to the product withdrawal channel from the tank 3, and a mixture of cold and hot product. The hot product fed to the surface in the container 3 remains in this region, gradually increasing its volume, since it has a lower density compared to the cold product.
Очевидно, что наименьшее время разогрева продукта в емкости 3 будет тогда, когда весь горячий продукт подается по участку 16 напорного трубопровода 14 на поверхность холодного продукта в емкости 3. Но в этом случае в приемный патрубок 2 должен поступать только холодный продукт из донной части емкости 3, что невозможно обеспечить при разогреве вязких и застывающих продуктов, так как объемный расход холодного продукта с высокой вязкостью будет значительно ниже производительности насоса 6, требуемой для его работы без кавитации.Obviously, the shortest time for heating the product in the tank 3 will be when all the hot product is supplied through section 16 of the pressure pipe 14 to the surface of the cold product in the tank 3. But in this case, only the cold product from the bottom of the tank 3 should enter the receiving pipe 2 , which is impossible to ensure when heating viscous and hardening products, since the volumetric flow rate of a cold product with high viscosity will be significantly lower than the productivity of pump 6 required for its operation without cavitation.
После полного разогрева продукта в емкости 3 производится гравитационный слив продукта в заглубленный приемный коллектор (не показан) при открытом клапане 26 через сливной трубопровод 25. По завершении слива в стартовой емкости 4 остается продукт для последующего старта установки.After the product is completely warmed up, the product 3 is gravitationally drained into a recessed intake manifold (not shown) with the valve 26 open through the drain pipe 25. After the discharge is complete, the product remains in the starting container 4 for subsequent installation start.
Устройство может работать как при ручном управлении оператором по режиму работы насоса 6, показаниям датчиков 27 и 28 давления и температуры, так и в автоматическом режиме от электронной системы 31 управления работой, вход 30 которой соединен с выходом датчика 28 температуры продукта перед теплообменником 10, а вход 29 соединен с выходом датчика 27 давления перед насосом 6 ( показаны на чертеже штрихпунктирными линиями ). Выходы 32 и 33 системы 31 управления соединены с приводами управляемых регулирующих клапанов 17 и 18 соответственно.The device can operate both with manual control by the operator according to the operating mode of the pump 6, the readings of the pressure and temperature sensors 27 and 28, and in automatic mode from the electronic operation control system 31, the input 30 of which is connected to the output of the product temperature sensor 28 in front of the heat exchanger 10, and the input 29 is connected to the output of the pressure sensor 27 in front of the pump 6 (shown in dotted lines with dashed lines). The outputs 32 and 33 of the control system 31 are connected to the actuators of the controlled control valves 17 and 18, respectively.
Оптимизация процесса разогрева состоит в том, что оператор или система 31 автоматического управления постепенно открывает регулирующий клапан 18 до тех пор, пока не появятся кавитационные шумы в работе насоса. Это явление возникает при низкой текучести вязкой смеси холодного и горячего продукта по трубопроводу 1.The optimization of the heating process consists in the fact that the operator or automatic control system 31 gradually opens the control valve 18 until cavitation noises appear in the pump operation. This phenomenon occurs when the viscous mixture of a cold and hot product has a low yield through pipeline 1.
Если при полном открытии клапана 18 кавитационные шумы не появились, также постепенно начинает закрываться клапан 17, через который горячий продукт подается в донную часть емкости 3 для образования смеси с отбираемым из емкости холодным продуктом.If cavitation noises did not appear when the valve 18 was fully opened, valve 17 also gradually closes, through which the hot product is supplied to the bottom of the tank 3 to form a mixture with the cold product taken from the tank.
Система 31 электронного управления управляет работой установки по двум датчикам - датчику 27 давления на входе в насос 6 или датчику 28 температуры продукта перед теплообменником 10.The electronic control system 31 controls the operation of the installation using two sensors — a pressure sensor 27 at the inlet to the pump 6 or a product temperature sensor 28 in front of the heat exchanger 10.
При подготовке к работе оператором вводятся значение температуры продукта (Туст) перед теплообменником 10 и значение давления продукта (Руст) на входе в насос 6. На запорном клапане 12, установленном на трубопроводе 11 подачи теплоносителя, задается максимальная температура (Тmax) нагрева продукта в теплообменнике 10.In preparation for work, the operator enters the product temperature (T mouth ) in front of the heat exchanger 10 and the product pressure value (P mouth ) at the inlet to the pump 6. On the shut-off valve 12 installed on the coolant supply pipe 11, the maximum heating temperature (T max ) is set product in heat exchanger 10.
Значения указанных уставок температур и давления зависят от вида сливаемого продукта, например для топочного мазута марки 100 они составляют:The values of the specified temperature and pressure settings depend on the type of product being drained, for example, for fuel oil of grade 100, they are:
-Туст=45...50°С;-T mouth = 45 ... 50 ° C;
-Тmax=80...85°С;-T max = 80 ... 85 ° C;
-Руст=-0,3...-0,2 кгс/см2.-P mouth = -0.3 ...- 0.2 kgf / cm 2 .
Следует отметить, что регулирование по давлению на входе в насос не зависит от марки разогреваемого продукта, и минимальное давление задается в систему 31 управления фиксированно, в то время как для регулирования по температуре на входе в теплообменник 10 в систему 31 управления необходимо задать значение температуры для конкретной марки продукта, поставленного под разогрев.It should be noted that the pressure control at the inlet to the pump does not depend on the brand of the product to be heated, and the minimum pressure is set in the control system 31 is fixed, while for temperature control at the inlet to the heat exchanger 10 in the control system 31 it is necessary to set the temperature for specific brand of product placed under heating.
Алгоритм работы системы 31 электронного управления заключается в следующем.The algorithm of the system 31 electronic control is as follows.
Из стартовой емкости 4 при открытом запорном клапане 9 продукт по участку 7 всасывающего трубопровода 1 насосом 6 подается в теплообменник 10 и из него в напорный трубопровод 14. Регулирующий клапан 18 находится в полностью закрытом положении, а регулирующий клапан 17 - в полностью открытом положении. Горячий продукт подается по участку 15 напорного трубопровода 14 в емкость 3. Так как весь горячий продукт после теплообменника подается в напорные сопла 23 и 24, направленные непосредственно в приемный участок 2 всасывающего трубопровода 1, происходит циркуляция продукта практически по замкнутой гидравлической системе трубопроводов без поступления холодного продукта из емкости 3. При этом неизбежен нагрев продукта в теплообменнике выше установленного значения Тmax, и запорный клапан 12 прямого действия по сигналу датчика 13 температуры закрывает подачу теплоносителя в теплообменник 10.From the starting container 4, with the shut-off valve 9 open, the product is fed to the heat exchanger 10 by pump 6 in section 7 of the suction pipe 1 and from it to the pressure pipe 14. The control valve 18 is in the fully closed position and the control valve 17 is in the fully open position. The hot product is fed through section 15 of the pressure pipe 14 to the tank 3. Since all the hot product after the heat exchanger is fed to the pressure nozzles 23 and 24 directed directly to the receiving section 2 of the suction pipe 1, the product circulates almost through a closed hydraulic piping system without cold product from the container 3. in this case, unavoidable heating of the product in the heat exchanger above the value T max, and a shut-off valve 12 is a direct action on the signal of the sensor 13 is covered by the temperature Vaeth supplying coolant to the heat exchanger 10.
Так как заданное значение температуры Туст превышено, датчик 28 температуры, установленный на входе в теплообменник 10, по выходу 30 выдает сигнал в систему 31 электронного управления, который выполняет следующие действия:Since the temperature setpoint T mouth is exceeded, the temperature sensor 28 installed at the input to the heat exchanger 10, at the output 30, gives a signal to the electronic control system 31, which performs the following actions:
- выдает сигнал на включение питания привода регулирующего клапана 18;- gives a signal to power up the actuator of the control valve 18;
- выдерживает временной интервал Δτвкл в течение которого питание подается на привод регулирующего клапана;- withstands the time interval Δτ on during which power is supplied to the control valve actuator;
- выдает сигнал на выключение питания привода регулирующего клапана 18;- gives a signal to turn off the power of the actuator of the control valve 18;
- выдерживает временной интервал Δτстб, в течение которого происходит стабилизация переходного процесса, вызванного изменением положения рабочего органа регулирующего клапана.- withstands the time interval Δτ STB, during which the stabilization of the transition process caused by a change in the position of the working body of the control valve.
При подаче питания на привод регулирующего клапана 18 в течение времени Δτвкл происходит его поворот (открытие) на угол Δφ. При этом часть горячего продукта из напорного трубопровода 14 по участку 16 начинает поступать в верхнюю часть емкости 3 через сопла 20 и 21.When power is supplied to the actuator of the control valve 18 for a time Δτ on , it rotates (opens) by an angle Δφ. At the same time, part of the hot product from the pressure pipe 14 through section 16 begins to flow into the upper part of the tank 3 through nozzles 20 and 21.
Суммарный расход в гидравлической системе определяется производительностью насоса 6 и при увеличении производительности по участку 16 напорного трубопровода 14 снижается производительность по всасывающему трубопроводу 1, которая компенсируется поступлением в патрубок 2 нижнего слива холодного продукта из емкости 3, где он смешивается с горячим продуктом, подаваемым в зону отбора через сопла 23 и 24. Смесь холодного продукта из емкости и горячего, подаваемого в зону отбора, поступает в стартовую емкость 4, откуда насосом 6 подается в теплообменник 10.The total flow rate in the hydraulic system is determined by the capacity of the pump 6, and with an increase in productivity in section 16 of the pressure pipe 14, the productivity in the suction pipe 1 decreases, which is compensated by the entry into the pipe 2 of the lower discharge of cold product from the tank 3, where it is mixed with the hot product supplied to the zone sampling through nozzles 23 and 24. A mixture of cold product from the tank and hot supplied to the sampling zone enters the starting tank 4, from where it is pumped to the heat exchange by pump 6 CENI 10.
По истечении времени выдержки Δτстб система 31 электронного управления принимает сигналы датчика 28 температуры по выходу 30 и датчика 27 давления по выходу 29. В зависимости от показаний датчиков действия системы 31 электронного управления следующие:After the exposure time Δτ stb , the electronic control system 31 receives the signals of the temperature sensor 28 at the output 30 and the pressure sensor 27 at the output 29. Depending on the readings of the sensors, the actions of the electronic control system 31 are as follows:
- если температура смеси продукта перед теплообменником выше значения Туст, система 31 снова выполняет указанную выше последовательность действий, открывая регулирующий клапан 18 на угол Δφ, постепенно увеличивая, таким образом, часть горячего продукта, подаваемого в верхнюю часть емкости 3, и соответственно увеличивая часть холодного продукта, отбираемого из донной части емкости 3 в патрубок 2 нижнего слива;- if the temperature of the product mixture in front of the heat exchanger is higher than T mouth , the system 31 again performs the above sequence of operations, opening the control valve 18 by an angle Δφ, thereby gradually increasing part of the hot product supplied to the upper part of the tank 3, and accordingly increasing the part cold product taken from the bottom of the tank 3 into the lower discharge pipe 2;
- если температура смеси продукта перед теплообменником выше значения Туст, но получен сигнал с концевого выключателя (не показан) привода регулирующего клапана 18 о повороте на полный угол открытия его рабочего органа, система 31 прекращает управление приводом регулирующего клапана 18 и совершает указанные выше действия по повороту на закрытие регулирующего клапана 17 с теми же значениями угла Δφ и временных интервалов Δτвкл и Δτстб, постепенно уменьшая часть горячего продукта, подаваемого в донную часть емкости 3.- if the temperature of the product mixture in front of the heat exchanger is higher than T mouth , but a signal is received from the limit switch (not shown) of the control valve actuator 18 to rotate to the full opening angle of its working body, system 31 stops controlling the control valve actuator 18 and performs the above steps turning to close the control valve 17 with the same values of the angle Δφ and time intervals Δτ on and Δτ stb , gradually reducing the portion of the hot product supplied to the bottom of the tank 3.
В любой момент времени регулирование прекращается при наступлении одного из следующих событий:At any time, regulation ceases when one of the following events occurs:
- давление продукта перед насосом достигло значения Руст;- the product pressure in front of the pump has reached the value of R mouth ;
- температура продукта перед теплообменником достигла значения Туст.- the temperature of the product in front of the heat exchanger has reached the value of T mouth .
Так же в любой момент времени регулирование возобновляется при наступлении одновременно двух следующих событий:Also, at any time, regulation resumes when two of the following events occur simultaneously:
- температура продукта перед теплообменником выше значения Туст;- the temperature of the product in front of the heat exchanger is higher than the value of T mouth ;
- давление продукта перед насосом не ниже значения Руст.- the product pressure in front of the pump is not lower than the value of P mouth .
Работа системы 31 управления прекращается в любом случае, если получены одновременно оба сигнала:The operation of the control system 31 is terminated in any case if both signals are received simultaneously:
- концевого выключателя привода (не показан) о полном открытии регулирующего клапана 18;- limit switch actuator (not shown) about the full opening of the control valve 18;
- концевого выключателя привода (не показан) о полном закрытии регулирующего клапана 17.- limit switch actuator (not shown) about the complete closure of the control valve 17.
На протяжении всего процесса разогрева, с момента активации до момента деактивации оператором, система 31 управления производит опрос состояния датчика 28 температуры и датчика 27 давления с периодичностью Δτстб.Throughout the entire heating process, from the moment of activation to the moment of deactivation by the operator, the control system 31 polls the state of the temperature sensor 28 and pressure sensor 27 with a frequency of Δτ stb .
Значение временного интервала Δτвкл, а следовательно, и угла Δφ изменения положения рабочих органов регулирующих клапанов 17 и 18 и время выдержки Δτстб имеют постоянное значение на протяжении всей работы устройства и для любых разогреваемых продуктов.The value of the time interval Δτ on , and therefore the angle Δφ of the change in the position of the working bodies of the control valves 17 and 18 and the holding time Δτ stb, have a constant value throughout the entire operation of the device and for any heated products.
Признаком окончания разогрева продукта в емкости 3 является температура стенки, определяемая органолептическим способом, которая должна быть не менее значения Туст, при условии работы установки при полученных сигналах концевого выключателя о полном открытии регулирующего клапана 18 и концевого выключателя о полном закрытии регулирующего клапана 17.A sign of the end of the heating of the product in the tank 3 is the wall temperature determined by the organoleptic method, which should be not less than the value of T mouth , provided that the installation works with the signals of the limit switch to fully open the control valve 18 and the limit switch to completely close the control valve 17.
По окончании разогрева производится полный слив продукта из емкости 3 самотеком в заглубленный приемный коллектор (не показан) по сливному трубопроводу 25 при открытом запорном элементе 26, выключенном насосе 6 и закрытом запорном клапане 9. Подача теплоносителя в теплообменник при сливе прекращается.At the end of heating, the product is completely drained from tank 3 by gravity into a buried receiving manifold (not shown) through the drain pipe 25 with the shut-off element 26 open, the pump 6 turned off and the shut-off valve closed 9. The heat transfer to the heat exchanger stops when draining.
По завершении слива в стартовой емкости 4 остается продукт для последующего старта установки.Upon completion of the drain in the starting tank 4, the product remains for the subsequent start of the installation.
Таким образом, организация разогрева высоковязких и высокозастывающих продуктов по предлагаемому способу позволяет интенсифицировать разогрев продукта в емкости.Thus, the organization of the heating of highly viscous and highly curing products by the proposed method allows to intensify the heating of the product in the tank.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004100257/12A RU2260552C1 (en) | 2004-01-09 | 2004-01-09 | Method of warming-up and draining high-viscous products from reservoir and device for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004100257/12A RU2260552C1 (en) | 2004-01-09 | 2004-01-09 | Method of warming-up and draining high-viscous products from reservoir and device for realization of this method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004100257A RU2004100257A (en) | 2005-06-27 |
| RU2260552C1 true RU2260552C1 (en) | 2005-09-20 |
Family
ID=35836309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004100257/12A RU2260552C1 (en) | 2004-01-09 | 2004-01-09 | Method of warming-up and draining high-viscous products from reservoir and device for realization of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2260552C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486121C1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-06-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аккорд Эстейт" | Method of heating and discharge of viscous and hardened products from container |
| RU2494951C1 (en) * | 2012-03-13 | 2013-10-10 | Генрих Филиппович Левшин | Discharge-fill platform |
| RU2500598C1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-12-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аккорд Эстейт" | Method of heating and draining of thick and frozen products from vessel |
| RU2526419C2 (en) * | 2012-08-02 | 2014-08-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аккорд Эстейт" | Method of heating and discharge of viscous and frozen products from container |
-
2004
- 2004-01-09 RU RU2004100257/12A patent/RU2260552C1/en active IP Right Revival
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2494951C1 (en) * | 2012-03-13 | 2013-10-10 | Генрих Филиппович Левшин | Discharge-fill platform |
| RU2486121C1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-06-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аккорд Эстейт" | Method of heating and discharge of viscous and hardened products from container |
| RU2500598C1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-12-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аккорд Эстейт" | Method of heating and draining of thick and frozen products from vessel |
| RU2526419C2 (en) * | 2012-08-02 | 2014-08-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аккорд Эстейт" | Method of heating and discharge of viscous and frozen products from container |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004100257A (en) | 2005-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2573459C2 (en) | Integrated system of moulds pre-heating and cooling | |
| RU2260552C1 (en) | Method of warming-up and draining high-viscous products from reservoir and device for realization of this method | |
| RU2307780C1 (en) | Method to control process of draining high viscosity products from tank | |
| RU2204514C1 (en) | Method of and device for heating and draining high-viscosity products from containers | |
| RU2443616C2 (en) | Method of heating and discharge of viscous and congealed products from container and device to this end | |
| JP2012052752A (en) | Heat source device | |
| US6115542A (en) | Device for and method of storing and discharging a viscous liquid | |
| RU60500U1 (en) | PLANT FOR DRAINING HIGH-VISCOUS AND FROZEN PRODUCTS FROM RAILWAY TANKS | |
| JPS6235012B2 (en) | ||
| JP2010151409A (en) | Storage type hot water supply device | |
| RU2500598C1 (en) | Method of heating and draining of thick and frozen products from vessel | |
| RU2297959C1 (en) | Method of warming and draining of high viscosity products from transport and stationary reservoirs | |
| RU2275317C2 (en) | Method of and device for heating and draining high-viscosity products from railway tanks | |
| RU2486121C1 (en) | Method of heating and discharge of viscous and hardened products from container | |
| RU2112733C1 (en) | Method of heating and draining residual fuel oils from rail tank cars | |
| JP3203992B2 (en) | Bottle cooler | |
| RU2526419C2 (en) | Method of heating and discharge of viscous and frozen products from container | |
| RU125567U1 (en) | AUTOMATED PLANT FOR HEATING AND DRAINING VISCOUS LIQUIDS AND OIL PRODUCTS FROM RAILWAY TANKS (OPTIONS) | |
| RU2762814C1 (en) | Method for operation of the liquid cooling system of the internal combustion engine | |
| KR101020883B1 (en) | Sealer supplying device | |
| CN203877896U (en) | Liquid supply device | |
| RU60499U1 (en) | AUTOMATED DEVICE FOR DRAINING HIGH VISCOUS PRODUCTS FROM THE TANK | |
| CN219832584U (en) | Megasonic cleaning process tank temperature control device and semiconductor cleaning equipment | |
| RU2114041C1 (en) | Device for heating draining viscous liquids from containers | |
| RU2378176C2 (en) | Device for emptying tank vessel filled with fluid oil products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070110 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20081110 |
|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20081128 |
|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -PC4A- IN JOURNAL: 1-2009 FOR TAG: (73) |