RU2307057C2 - Device for warming and draining products in cold and viscous state from tanks - Google Patents

Device for warming and draining products in cold and viscous state from tanks Download PDF

Info

Publication number
RU2307057C2
RU2307057C2 RU2004132317/11A RU2004132317A RU2307057C2 RU 2307057 C2 RU2307057 C2 RU 2307057C2 RU 2004132317/11 A RU2004132317/11 A RU 2004132317/11A RU 2004132317 A RU2004132317 A RU 2004132317A RU 2307057 C2 RU2307057 C2 RU 2307057C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inductors
cold
products
tank
viscous state
Prior art date
Application number
RU2004132317/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004132317A (en
Inventor
Ирек Альбертович Макулов (RU)
Ирек Альбертович Макулов
Рустам Ирекович Макулов (RU)
Рустам Ирекович Макулов
Тимур Мингарифович Зидиханов (RU)
Тимур Мингарифович Зидиханов
Ильгиз Флюрович Ягудин (RU)
Ильгиз Флюрович Ягудин
Радик Рифаитович Музиров (RU)
Радик Рифаитович Музиров
Original Assignee
ООО "Газ-Проект Инжиниринг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Газ-Проект Инжиниринг" filed Critical ООО "Газ-Проект Инжиниринг"
Priority to RU2004132317/11A priority Critical patent/RU2307057C2/en
Publication of RU2004132317A publication Critical patent/RU2004132317A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2307057C2 publication Critical patent/RU2307057C2/en

Links

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

FIELD: transport engineering.
SUBSTANCE: invention relates to transportation and discharge of products in cold and viscous state, for instance, oil and oil products, and it can be used for accelerated emptying of railway tanks and other shipment containers. Inductive device for warming and draining products in cold and viscous state from tank contains semiconductor frequency converter 1, and inductor 2 made in form of hollow non-closed cylinder placed on drain device 3. Moreover, device is furnished with other inductors whose form follows form of tank walls in lower and middle parts.
EFFECT: intensification of product drain process, reduced consumption of power owing to automation of selection of operation modes depending on ambient temperature and temperature of product in tank.
1 dwg

Description

Изобретение относится к транспортированию и разгрузке продуктов в холодном и вязком состоянии, например нефти и нефтепродуктов, и может быть использовано для ускоренного опорожнения железнодорожных цистерн и других транспортных емкостей.The invention relates to the transportation and unloading of products in a cold and viscous state, for example, oil and oil products, and can be used for accelerated emptying of railway tanks and other transport tanks.

Известен способ слива вязкого продукта в холодном состоянии из котла железнодорожной цистерны и устройство для индукционного низкотемпературного нагрева стенок котла железнодорожной цистерны (патент РФ 2014280, кл. B67D 5/00, 1994 г.).A known method of draining a viscous product in a cold state from a boiler of a railway tank and a device for induction low-temperature heating of the walls of a boiler of a railway tank (RF patent 2014280, class B67D 5/00, 1994).

К основным недостаткам этого способа относится низкий коэффициент полезного действия индукционной системы, работающей на промышленной частоте, громоздкость конструкции, большой вес и трудоемкость при установке индукторов на цистерну. К другим недостаткам можно отнести инерционность процесса нагрева, низкий температурный градиент нагрева стенок цистерны и соответственно продукта, большие значения тока в индукторе, характерные для нагрева на промышленной частоте.The main disadvantages of this method include the low efficiency of the induction system operating at an industrial frequency, the bulkiness of the structure, the large weight and the complexity when installing the inductors on the tank. Other disadvantages include the inertia of the heating process, the low temperature gradient of the heating of the walls of the tank and, accordingly, of the product, the large values of the current in the inductor, characteristic for heating at an industrial frequency.

Известно устройство для индукционного низкотемпературного нагрева стенок котла железнодорожной цистерны при сливе вязкого продукта в холодном состоянии (патент РФ 2126767, кл. B65G 69/20, 1999 г.). Устройство содержит пространственную раму с установленным в ней индуктором, состоящим из обмотки и магнитопровода, выполненного распределенным в виде охватывающих обмотку пакетов П-образных ферромагнитных элементов, причем П-образные пакеты магнитопровода установлены с возможностью свободного возвратно-поступательного движения от рамы к рабочей поверхности устройства.A device for induction low-temperature heating of the walls of the boiler of a railway tank when draining a viscous product in the cold state (RF patent 2126767, CL B65G 69/20, 1999). The device contains a spatial frame with an inductor installed in it, consisting of a winding and a magnetic circuit, distributed in the form of packages of U-shaped ferromagnetic elements spanning the winding, the U-shaped packages of the magnetic circuit being installed with the possibility of free reciprocating movement from the frame to the working surface of the device.

К недостаткам данного устройства относится низкий коэффициент полезного действия индукционной системы, работающей на промышленной частоте, сложность и громоздкость конструкции из-за необходимости использования манипулятора для установки индуктора на стенку цистерны, в связи со значительным весом, характерным для нагрева на промышленной частоте. Существенное увеличение веса индуктора обусловлено применением магнитопровода. Применение магнитопровода вызывает увеличение потерь тепла в индуктирующей системе и требует дополнительных затрат электроэнергии, необходимой на притягивание и удержание магнитопровода у стенки цистерны, а также исключает возможность нагрева труднодоступных узлов, например сливного прибора железнодорожной цистерны.The disadvantages of this device include the low efficiency of the induction system operating at an industrial frequency, the complexity and cumbersome design due to the need to use a manipulator to install the inductor on the tank wall, due to the significant weight characteristic of heating at an industrial frequency. A significant increase in the weight of the inductor is due to the use of the magnetic circuit. The use of the magnetic circuit causes an increase in heat loss in the induction system and requires additional energy costs necessary for attracting and holding the magnetic circuit near the wall of the tank, and also eliminates the possibility of heating inaccessible nodes, such as a drain device of a railway tank.

Целью изобретения является создание индукционной системы нагрева, лишенной указанных недостатков, имеющей минимальные теплопотери, надежной и безопасной в эксплуатации, а также расширение технологических возможностей путем бесконтактного разогрева продуктов, находящихся в холодном и вязком состоянии.The aim of the invention is the creation of an induction heating system, devoid of these disadvantages, having minimal heat loss, reliable and safe to use, as well as expanding technological capabilities by non-contact heating of products in a cold and viscous state.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для разогрева и слива из емкости продуктов в холодном и вязком состоянии нагрев стенок емкости производится переменным электромагнитным полем повышенной частоты, которое формирует индуктор, питающийся от источника питания током повышенной частоты, в диапазоне 1000-2500 Гц. При этом разогрев производят как боковых стенок емкости, так и устройства для слива продукта, например сливного прибора железнодорожной цистерны, так как переход на более высокую частоту электромагнитного поля позволяет существенно снизить массогабаритные показатели индукторов и обеспечить нагрев в труднодоступных местах. Это позволяет существенно ускорить процесс слива за счет интенсивного разогрева и исключения образования «глухой пробки» в устройстве для слива продукта. В устройстве для разогрева и слива из емкости продуктов в холодном и вязком состоянии, преимущественно нефтепродуктов, в качестве источника питания индукторов использован полупроводниковый преобразователь частоты, с частотой преобразования 1000-2500 Гц. Один индуктор выполнен в виде полого, незамкнутого цилиндра, устанавливаемого на сливной прибор, обмотки индуктора уложены в несколько рядов и размещены в электроизолирующем материале. Другие индукторы имеют форму, повторяющую форму стенок емкости, позволяющую устанавливать их в нижней и средней частях емкости. Обмотки этих индукторов уложены в один ряд и размещены в электроизолирующем материале. При этом мощность индукторов регулируется в пределах 5-100% от номинальной мощности источника питания индукторов.This goal is achieved by the fact that in the device for heating and draining from the product container in a cold and viscous state, the walls of the container are heated by an alternating electromagnetic field of increased frequency, which forms an inductor powered by a high frequency current source in the range of 1000-2500 Hz. In this case, heating is carried out both on the side walls of the tank and on a product discharge device, for example, a rail tank drain device, since switching to a higher frequency of the electromagnetic field can significantly reduce the overall dimensions of the inductors and provide heating in hard-to-reach places. This allows you to significantly speed up the drain process due to intensive heating and elimination of the formation of a “dead plug” in the device for draining the product. In a device for heating and draining from a container of products in a cold and viscous state, mainly oil products, a semiconductor frequency converter with a conversion frequency of 1000-2500 Hz is used as a power source for the inductors. One inductor is made in the form of a hollow, open cylinder mounted on a drain device, the inductor windings are arranged in several rows and placed in an electrically insulating material. Other inductors have a shape that repeats the shape of the walls of the tank, allowing you to install them in the lower and middle parts of the tank. The windings of these inductors are stacked in one row and placed in an electrically insulating material. The power of the inductors is regulated within 5-100% of the rated power of the power source of the inductors.

Такое выполнение, при котором нагрев стенок емкости производится переменным электромагнитным полем, которое формируется индукторами, питающимися от источника питания током повышенной частоты, в диапазоне 1000-2500 Гц, позволяет существенно снизить массу индукторов, упростить конструкцию и значительно снизить трудоемкость при установке и снятии индукторов. Кроме того, использование более высокой частоты, по отношению к промышленной частоте, позволяет существенно снизить токовую нагрузку на индуктор, повысить надежность и увеличить долговечность системы нагрева. Одновременно с этим снижаются массогабаритные показатели источника питания, а также обеспечивается возможность полной автоматизации технологического процесса слива продукта. Обеспечиваются плавные регулировочные характеристики и защита от перегрева, что позволяет автоматически производить выбор необходимой мощности, на которой работает устройство, учитывая поправку на начальную температуру продукта и температуру окружающей среды.This embodiment, in which the walls of the tank are heated by an alternating electromagnetic field, which is formed by inductors powered by a high-frequency current source in the range of 1000-2500 Hz, can significantly reduce the mass of inductors, simplify the design and significantly reduce the complexity of installing and removing inductors. In addition, the use of a higher frequency, relative to the industrial frequency, can significantly reduce the current load on the inductor, increase reliability and increase the durability of the heating system. At the same time, the overall dimensions of the power source are reduced, and the possibility of complete automation of the product discharge technological process is also provided. Provides smooth adjustment characteristics and protection against overheating, which allows you to automatically select the required power at which the device operates, taking into account the correction for the initial temperature of the product and the ambient temperature.

Указанные преимущества дают возможность промышленного применения для предлагаемого устройства, в том числе и на пожаро-взрывоопасных объектах, к которым относится большинство сливо- наливных эстакад, хранилищ нефтепродуктов, ТЭЦ и т.д.These advantages enable industrial use for the proposed device, including at fire and explosion hazard facilities, which include most of the loading racks, oil product storage facilities, thermal power plants, etc.

На чертеже представлен поперечный разрез индукционного устройства.The drawing shows a cross section of an induction device.

Индукционное устройство для разогрева и слива из емкости продуктов в холодном и вязком состоянии содержит полупроводниковый преобразователь частоты 1, индуктор 2, выполненный в виде полого, незамкнутого цилиндра, размещенный на сливном приборе 3. Индуктор 2 содержит обмотки, уложенные в несколько рядов. Индукторы 4 имеют форму, повторяющую форму стенок емкости 5, обмотки индукторов 4 уложены в один ряд и размещены в электроизолирующем материале.The induction device for heating and draining from the product container in a cold and viscous state contains a semiconductor frequency converter 1, an inductor 2, made in the form of a hollow, open cylinder, placed on a drain device 3. The inductor 2 contains windings arranged in several rows. Inductors 4 have a shape that repeats the shape of the walls of the tank 5, the windings of the inductors 4 are stacked in a row and placed in an electrically insulating material.

Устройство работает следующим образом. Индуктор 2 накладывают на сливной прибор 3. Индукторы 4 устанавливают на стенку емкости 5. От источника питания 1 подают напряжение на обмотки индукторов 2 и 4. Под воздействием вихревых токов стенки емкости 1 нагреваются и передают тепло по всей поверхности нагрева в продукт, находящийся внутри емкости. В результате теплового воздействия продукт, находящийся в емкости, нагревается до температуры, необходимой для его слива. Аналогичный процесс происходит и в сливном приборе 3, продукт в нем разогревается, исключая образование пробки, и не мешает при сливе продукта из емкости 5.The device operates as follows. Inductor 2 is applied to the drain device 3. Inductors 4 are mounted on the wall of the vessel 5. From the power supply 1, voltage is applied to the windings of the inductors 2 and 4. Under the influence of eddy currents, the walls of the vessel 1 are heated and transfer heat throughout the heating surface to the product inside the vessel . As a result of heat exposure, the product in the tank is heated to the temperature necessary to drain it. A similar process occurs in the drain device 3, the product is heated in it, excluding the formation of cork, and does not interfere with the discharge of the product from the tank 5.

Испытание устройства, основанное на данном способе, прошло испытание на ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» и показало большую эффективность.Testing the device based on this method passed the test at Salavatnefteorgsintez OJSC and showed great efficiency.

Данное устройство может быть применено для разогрева емкостей, в том числе и различных типов цистерн, устройство позволяет интенсифицировать процесс слива продукта, снизить расход электроэнергии при эксплуатации, за счет автоматизации выбора режимов работы, в зависимости от температуры окружающей среды и температуры продукта в емкости.This device can be used to heat containers, including various types of tanks, the device allows you to intensify the process of draining the product, reduce energy consumption during operation, by automating the choice of operating modes, depending on the ambient temperature and the temperature of the product in the tank.

Claims (1)

Устройство для разогрева и слива из емкости продуктов в холодном и вязком состоянии, преимущественно нефтепродуктов, содержащее индукторы, отличающееся тем, что в качестве источника питания индукторов использован полупроводниковый преобразователь частоты с частотой преобразования 1000-2500 Гц, один из индукторов выполнен в виде полого незамкнутого цилиндра, устанавливаемого на сливной прибор, причем обмотки этого индуктора уложены в несколько рядов и размещены в электроизолирующем материале, другие индукторы имеют форму, повторяющую форму стенок емкости, позволяющую устанавливать их в нижней и средней частях емкости, обмотки этих индукторов уложены в один ряд и размещены в электроизолирующем материале, при этом мощность индукторов регулируется в пределах 5-100% от номинальной мощности источника питания индукторов.A device for heating and draining from a container of products in a cold and viscous state, mainly oil products, containing inductors, characterized in that a semiconductor frequency converter with a conversion frequency of 1000-2500 Hz is used as a power source for the inductors, one of the inductors is made in the form of a hollow open cylinder installed on the drain device, and the windings of this inductor are stacked in several rows and placed in an insulating material, other inductors have a shape that repeats mu vessel walls, allowing to set them in the lower and middle parts of the container, the windings of the inductors arranged in one row and housed in an electrically insulating material, wherein the inductor power is adjusted in the range of 5-100% of the rated power of the power supply inductors.
RU2004132317/11A 2004-11-04 2004-11-04 Device for warming and draining products in cold and viscous state from tanks RU2307057C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004132317/11A RU2307057C2 (en) 2004-11-04 2004-11-04 Device for warming and draining products in cold and viscous state from tanks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004132317/11A RU2307057C2 (en) 2004-11-04 2004-11-04 Device for warming and draining products in cold and viscous state from tanks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004132317A RU2004132317A (en) 2006-04-10
RU2307057C2 true RU2307057C2 (en) 2007-09-27

Family

ID=36458943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004132317/11A RU2307057C2 (en) 2004-11-04 2004-11-04 Device for warming and draining products in cold and viscous state from tanks

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2307057C2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517137C2 (en) * 2011-11-18 2014-05-27 Сергей Геннадьевич Конесев Method of heating and draining of cold and thick products and device to this end
RU185958U1 (en) * 2018-04-03 2018-12-25 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Головное специализированное конструкторское бюро вагоностроения имени Валерия Михайловича Бубнова" Tank car for hardening and viscous cargo
RU2705610C1 (en) * 2019-07-04 2019-11-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" System for heating tank with mazut
RU2710792C1 (en) * 2019-07-04 2020-01-14 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Device for electric heating of tank with black oil
RU2762703C1 (en) * 2021-03-29 2021-12-22 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Drinking water module
RU2767569C1 (en) * 2020-12-23 2022-03-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации Device for storage and maintenance of water in regions with low ambient temperature in autonomous mode
RU216026U1 (en) * 2022-04-12 2023-01-13 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации WATER STORAGE DEVICE

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475439C1 (en) * 2011-06-29 2013-02-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Intensifier of thick fluid filling and draining

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517137C2 (en) * 2011-11-18 2014-05-27 Сергей Геннадьевич Конесев Method of heating and draining of cold and thick products and device to this end
RU185958U1 (en) * 2018-04-03 2018-12-25 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Головное специализированное конструкторское бюро вагоностроения имени Валерия Михайловича Бубнова" Tank car for hardening and viscous cargo
RU2705610C1 (en) * 2019-07-04 2019-11-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" System for heating tank with mazut
RU2710792C1 (en) * 2019-07-04 2020-01-14 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Device for electric heating of tank with black oil
RU2767569C1 (en) * 2020-12-23 2022-03-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации Device for storage and maintenance of water in regions with low ambient temperature in autonomous mode
RU2762703C1 (en) * 2021-03-29 2021-12-22 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Drinking water module
RU216026U1 (en) * 2022-04-12 2023-01-13 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации WATER STORAGE DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004132317A (en) 2006-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2307057C2 (en) Device for warming and draining products in cold and viscous state from tanks
US2632090A (en) High-frequency cavity heater
JP2006511781A (en) Cooling container and cooling method
US8030601B2 (en) Heating device for an inductive cooking device
US20130312450A1 (en) Reefer container and power supply system for reefer container
DE69206464D1 (en) Microwave oven containers.
WO2008004765A2 (en) Supercooling apparatus
CN106213116B (en) Ultra-long wave low frequency high voltage alternating electric field food processing device
US20100072191A1 (en) Cooling device for electromagnetic induction type cookin heater
US20120103971A1 (en) Cooking appliance and a control method thereof
CN101421566A (en) Thermoelectric device based mobile freezer/heater
US20100199861A1 (en) Treating Apparatus
US2945935A (en) Induction heating of canned goods
GB2334824A (en) Transformer core cooling arrangement
JP2011182697A (en) Method for thawing/refrigerating food and apparatus therefor
EP4218425A1 (en) Machine for processing liquid or semi-liquid food products and method for processing liquid or semi-liquid food products
KR101348626B1 (en) Container ship
KR20190142924A (en) A system for food storage
KR102411347B1 (en) Transformer inciuding cooling apparatus installed in distributing panel
WO2007039409A3 (en) Method for supplying and discharging power to and from a resistive-inductive load, and rectifier used therein
DE69624366D1 (en) Microemulsion for thawing food using microwaves
EP3494799A1 (en) Thawing machine
RU1787738C (en) Magnetic holder inductor
RU2126767C1 (en) Device for low-temperature induction heating of railway tank car barrel walls when draining viscous product in cold state
JP4142583B2 (en) Warmer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201105