RU2526419C2 - Method of heating and discharge of viscous and frozen products from container - Google Patents

Method of heating and discharge of viscous and frozen products from container Download PDF

Info

Publication number
RU2526419C2
RU2526419C2 RU2012133184/12A RU2012133184A RU2526419C2 RU 2526419 C2 RU2526419 C2 RU 2526419C2 RU 2012133184/12 A RU2012133184/12 A RU 2012133184/12A RU 2012133184 A RU2012133184 A RU 2012133184A RU 2526419 C2 RU2526419 C2 RU 2526419C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
product
heat exchanger
coolant
heating
tank
Prior art date
Application number
RU2012133184/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012133184A (en
Inventor
Евгений Леонидович Левченко
Михаил Алексеевич Елисеев
Владимир Валентинович Писарев
Андрей Геннадьевич Харитонов
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Аккорд Эстейт"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Аккорд Эстейт" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Аккорд Эстейт"
Priority to RU2012133184/12A priority Critical patent/RU2526419C2/en
Publication of RU2012133184A publication Critical patent/RU2012133184A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2526419C2 publication Critical patent/RU2526419C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: invention relates to discharge of highly viscous and highly frozen products (oil products, molasses, fats, etc.) from containers for storage and transportation. The object of the invention is to achieve the minimum heating time under conditions of real processing facility and to provide reliability of operation of the system of heating system during the cold season. The method of heating and discharging highly viscous products from the container is the selection of the cold product from the bottom part of the container using a pump, circulation heating it in external heat exchanger by supplying coolant in it and supply of the heated product to multiple parts of the container, one of which is at the input to the channel of selection of the cold product from the container into the heating system; and supply of the heated product in this place is carried out at a rate providing the necessary flow characteristics of the cold product for pumping along the contour of circulation, and supply of the remaining heated product is carried out in places remote from the place of selection of the cold product from the container, and when all the product in the container is warmed the circulation heating is stopped and the whole product is discharged from the container; according to the invention the flow of coolant is increased, which is supplied to the heat exchanger in reduction of the temperature of the product at the input of the heat exchanger below the calculated value for the heat exchanger, or in increasing the flow rate of circulation of the product through the heat exchanger above the calculated value for the heat exchanger, or in increasing the active power (phase current) of the electric motor of the pump over the maximum allowable value, or the coolant flow rate is decreased at increase in product temperature at the input of the heat exchanger higher than the calculated value for the heat exchanger, or in reduction of circulation flow rate below the calculated value for the heat exchanger.
EFFECT: prevention of stops of processing caused by overheating of the coolant in the return line or disconnecting the electric motor of the pump in increase of the current of consumption, and even in winter prevention of blockage of return line of the coolant and its destruction due to freezing.
1 dwg

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.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ разогрева и слива высоковязких продуктов из емкости, при котором холодный продукт отбирают из донной части цистерны, разогревают во внешнем теплообменнике и возвращают в определенном соотношении расходов нагретый продукт в два места цистерны, одно из которых находится на входе в канал отбора холодного продукта из цистерны в систему нагрева, в это место нагретый продукт подается с расходом, обеспечивающим необходимую текучесть холодного продукта для перекачки по контуру циркуляции, который устанавливается по величине давления на входе в насос или по величине температуры продукта перед теплообменником, оставшийся разогретый продукт подают на поверхность продукта в цистерне в момент, когда весь продукт в цистерне разогрет, останавливают циркуляционный разогрев и сливают продукт из цистерны (RU 2260552 С1, 09.01.2004).The closest in technical essence to the present invention is a method of heating and draining highly viscous products from a container, in which a cold product is taken from the bottom of the tank, heated in an external heat exchanger and the heated product is returned in a certain ratio of costs to two places in the tank, one of which is located on the entrance to the channel for selection of cold product from the tank into the heating system, the heated product is supplied to this place at a flow rate that provides the necessary fluidity of the cold product for On the circulation circuit, which is set by the pressure at the inlet to the pump or by the temperature of the product in front of the heat exchanger, the remaining heated product is fed to the surface of the product in the tank at the moment when all the product in the tank is warmed up, circulation heating is stopped and the product is drained from the tank ( RU 2260552 C1, 01/09/2004).

Однако известный способ нагрева и слива высоковязких продуктов не позволяет решить в полной мере задачу обеспечения минимального времени разогрева продукта из-за возможных остановок системы разогрева, связанных с выходом рабочих параметров за допустимые пределы. В частности, внешние условия, в которых реализуются все способы разогрева с использованием теплоносителя, например, создаваемые котельной, предъявляют требования по температуре среды в линии возврата теплоносителя, а именно температура теплоносителя в линии возврата должна быть не ниже минимально допустимой и не выше максимально допустимой для данного технологического объекта. Нарушение этих требований вызывает прекращение подачи теплоносителя, что в летнее время приводит к увеличению времени разогрева, а в зимнее время будет приводить к переохлаждению среды в линии возврата теплоносителя вплоть до промерзания. Кроме того, превышение потребляемой активной мощности (фазного тока) электродвигателя циркуляционного насоса также может привести к его аварийному отключению и длительному перерыву в выполнении разогрева и слива.However, the known method of heating and draining highly viscous products does not fully solve the problem of ensuring a minimum heating time of the product due to possible shutdowns of the heating system associated with the output of operating parameters beyond the permissible limits. In particular, the external conditions in which all methods of heating using a coolant are implemented, for example, those created by a boiler house, impose requirements on the temperature of the medium in the return line of the coolant, namely, the temperature of the coolant in the return line must be not lower than the minimum allowable and not higher than the maximum allowable this technological facility. Violation of these requirements causes the supply of coolant to cease, which in the summer leads to an increase in the warm-up time, and in winter it will lead to overcooling of the medium in the coolant return line up to freezing. In addition, exceeding the consumed active power (phase current) of the circulation pump electric motor can also lead to its emergency shutdown and a long interruption in the heating and draining process.

Задача изобретения заключается в том, чтобы достичь минимального времени разогрева в условиях реального технологического объекта и обеспечить надежность работы системы разогрева в холодное время года.The objective of the invention is to achieve a minimum warm-up time under the conditions of a real technological object and to ensure the reliability of the heating system in the cold season.

Технический результат, достигаемый в летнее время, состоит в предотвращении остановок обработки, вызванных перегревом теплоносителя или отключением электродвигателя насоса при превышении тока потребления, а в зимнее время еще и в предотвращении закупорки линии возврата теплоносителя и ее разрушения из-за замерзания.The technical result achieved in the summer is to prevent processing stops caused by overheating of the coolant or shutdown of the pump motor when the consumption current is exceeded, and in winter also to prevent clogging of the coolant return line and its destruction due to freezing.

Технический результат достигается тем, что в способе разогрева и слива высоковязких продуктов из емкости, заключающемся в отборе холодного продукта из донной части емкости с помощью насоса, циркуляционном разогреве его во внешнем теплообменнике путем подвода в него теплоносителя и подаче нагретого продукта в несколько мест емкости, одно из которых находится на входе в канал отбора холодного продукта из емкости в систему нагрева, причем подачу нагретого продукта в это место осуществляют с расходом, обеспечивающим необходимую текучесть холодного продукта для перекачки по контуру циркуляции, а подачу оставшегося нагретого продукта осуществляют в места, удаленные от места отбора холодного продукта из емкости, и когда весь продукт в емкости разогрет, прекращают циркуляционный разогрев и сливают весь продукт из емкости, согласно изобретению увеличивают расход теплоносителя, подаваемого в теплообменник, при снижении температуры продукта на входе в теплообменник ниже расчетного значения для теплообменника, или при увеличении расхода циркуляции продукта через теплообменник сверх расчетного значения для теплообменника, или при увеличении активной мощности (фазного тока) электродвигателя насоса сверх максимально допустимого значения, или уменьшают расход теплоносителя при повышении температуры продукта на входе в теплообменник выше расчетного значения для теплообменника, или при снижении расхода циркуляции ниже расчетного значения для теплообменника.The technical result is achieved by the fact that in the method of heating and draining highly viscous products from the tank, which involves taking a cold product from the bottom of the tank using a pump, circulating it in an external heat exchanger by supplying a coolant into it and supplying the heated product to several places of the tank, one of which is located at the entrance to the channel for selection of cold product from the tank into the heating system, and the heated product is supplied to this place at a flow rate that provides the necessary fluidity cold product for pumping along the circulation circuit, and the remaining heated product is supplied to places remote from the place where the cold product was taken from the tank, and when the whole product in the tank is warmed up, the circulation heating is stopped and the whole product is drained from the tank, according to the invention, the heat carrier flow is increased, supplied to the heat exchanger, when the temperature of the product at the inlet to the heat exchanger decreases below the calculated value for the heat exchanger, or when the flow rate of the product through the heat exchanger increases ir above the calculated value for the heat exchanger, or by increasing the active power (phase current) of the pump motor above the maximum permissible value, or reduce the flow rate of the coolant when the temperature of the product at the inlet to the heat exchanger increases above the calculated value for the heat exchanger, or when the circulation flow decreases below the calculated value for heat exchanger.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства для реализации способа.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a device for implementing the method.

На схеме обозначены: всасывающий трубопровод 1; устройство слива - всасывающий патрубок 2 (показано условно, может быть как устройством нижнего слива через донный клапан емкости, так и верхнего слива, погружаемым через горловину верхнего люка емкости); емкость 3 с разогреваемым продуктом; стартовая емкость 4 с начальным запасом, трубопровод 5 начального заполнения высокотекучим продуктом из стартовой емкости 4; обходной трубопровод 8 мимо стартовой емкости 4; запорный клапан 9.1 коммутации схемы всасывания через стартовую емкость 4 (в открытом состоянии), или схемы всасывания с подключенной стартовой емкостью 4 (в закрытом состоянии); запорный клапан 9.2 коммутации схемы всасывания с подключенной стартовой емкостью 4 (в открытом состоянии) или схемы всасывания через стартовую емкость 4 (в закрытом состоянии); теплообменник 10; трубопровод 11 подачи теплоносителя от котельной; клапан 12.1 регулирования расхода теплоносителя через теплообменник 10, установленный на трубопроводе 11 подачи (один из вариантов органа регулирования подачи); клапан 12.2 регулирования расхода теплоносителя через теплообменник 10, установленный на трубопроводе обратного возврата теплоносителя в котельную трубопровода (один из вариантов органа регулирования подачи); насос 12.3 возврата теплоносителя в котельную с регулируемой подачей (один из вариантов органа регулирования подачи); датчик 13 температуры разогреваемого продукта после теплообменника 10; напорный трубопровод 14 горячего высокотекучего продукта после теплообменника 10; линия 15 подвода горячего высокотекучего продукта в область всасывания из емкости 3; линия 16 подвода горячего высокотекучего продукта в удаленную от всасывания область емкости 3; клапаны 17, 18, регулирующие подачу горячего высокотекучего продукта в разные части емкости 3; вариант участка 25.1 сливного трубопровода в безнапорный самотечный коллектор; вариант участка 25.2 сливного трубопровода в напорный коллектор с насосным сливом; клапан 26 запорно-регулирующий сливной; датчик 27 давления продукта на входе в насос 6; датчик 28 температуры продукта перед теплообменником 10.The diagram shows: suction pipe 1; drain device — suction pipe 2 (shown conditionally, it can be either a lower drain device through the bottom valve of the tank or an upper drain, immersed through the neck of the upper tank hatch); capacity 3 with a heated product; starting vessel 4 with an initial reserve, a pipeline 5 for initial filling with a high-fluid product from a starting vessel 4; bypass pipe 8 past the starting tank 4; shut-off valve 9.1 switching the suction circuit through the starting tank 4 (in the open state), or the suction circuit with the connected starting tank 4 (in the closed state); shut-off valve 9.2 switching the suction circuit with the connected starting tank 4 (in the open state) or the suction circuit through the starting tank 4 (in the closed state); heat exchanger 10; pipeline 11 for supplying coolant from the boiler room; valve 12.1 regulating the flow of coolant through the heat exchanger 10 mounted on the supply pipe 11 (one of the options for regulating the flow) valve 12.2 regulating the flow of coolant through the heat exchanger 10 installed on the pipeline return return of the coolant to the boiler room of the pipeline (one of the options for regulating the flow); a pump 12.3 returning the coolant to the boiler room with an adjustable flow (one of the options for the flow control body); a temperature sensor 13 of the heated product after the heat exchanger 10; the pressure pipe 14 of the hot high-flowing product after the heat exchanger 10; line 15 for supplying a hot high-flowing product to the suction region from the tank 3; line 16 for supplying a hot high-flowing product to the region of the container 3 remote from the suction; valves 17, 18, regulating the flow of hot high-flowing product to different parts of the tank 3; option of section 25.1 of the drain pipe into a gravity free flow collector; option of section 25.2 of the drain pipe to the pressure header with pump drain; shut-off regulating valve 26; a pressure sensor 27 of the product inlet to the pump 6; product temperature sensor 28 in front of heat exchanger 10.

Также на схеме показаны датчик 29 температуры теплоносителя после теплообменника 10 в линии его возврата в котельную; датчик 30.1 давления продукта на выходе насоса 6, в совокупности с показаниями датчика 27 давления на входе в насос 6 и известной степенью открытия регулирующих клапанов 17, 18 позволяющий выполнить косвенное измерение расхода циркуляции (по напорной характеристике насоса 6 и расходной характеристике нагруженной на него гидросистемы); датчик 30.2 расхода для альтернативного прямого способа измерения расхода; датчик 31 активной мощности электродвигателя насоса 6 (или датчик фазного тока).The diagram also shows the temperature sensor 29 of the coolant after the heat exchanger 10 in the line of its return to the boiler room; the pressure sensor 30.1 of the product at the outlet of the pump 6, in conjunction with the readings of the pressure sensor 27 at the inlet to the pump 6 and the known degree of opening of the control valves 17, 18, allowing indirect measurement of the flow rate (according to the pressure characteristic of pump 6 and the flow characteristic of the loaded hydraulic system) ; flow sensor 30.2 for an alternative direct flow measurement method; sensor 31 of the active power of the pump motor 6 (or phase current sensor).

Предложенный способ осуществляется следующим образом. В способе обеспечивается поддержание текучести разогреваемого продукта в емкости 3 на уровне, достаточном для его циркуляции через внешний теплообменник 10. Поддержание текучести обеспечивается смешиванием в области всасывающего патрубка 2 циркуляционного контура горячего высокотекучего продукта, поступающего после теплообменника 10, с холодным малотекучим продуктом в емкости 3. При естественном межпартионном разбросе теплофизических свойств разогреваемого продукта и, особенно, в процессе разогрева продукта в емкости 3 требуется изменение соотношения горячего и холодного продукта в смеси на входе во всасывающий патрубок 2 циркуляционного контура, а именно: снижение доли горячего продукта и увеличение доли разогреваемого (повышающего свою текучесть по мере разогрева) продукта в емкости 3.The proposed method is as follows. The method maintains the fluidity of the heated product in the tank 3 at a level sufficient for its circulation through the external heat exchanger 10. Maintaining the fluidity is ensured by mixing in the area of the suction pipe 2 of the circulation circuit of the hot high-flowing product coming from the heat exchanger 10 with cold low-flowing product in the tank 3. With the natural interparty spread of the thermophysical properties of the product being heated and, especially, in the process of heating the product in tank 3, it is necessary to change the ratio of the hot and cold product in the mixture at the inlet to the suction pipe 2 of the circulation circuit, namely: a decrease in the proportion of hot product and an increase in the proportion of the product heated (increasing its fluidity as it warms up) in the tank 3.

Для изменения соотношения горячего и холодного продуктов в смеси происходит разделение горячего продукта после теплообменника 10 на две линии: по первой линии 15 горячий продукт подводится непосредственно в зону всасывания патрубка 2 и значительная его часть, смешиваясь с холодным продуктом, возвращается на вход теплообменника 10, по второй линии 16 горячий продукт подается в удаленную от всасывающего патрубка 2 область емкости 3, из которой он не может без охлаждения достичь области всасывания.To change the ratio of hot and cold products in the mixture, the hot product is separated after the heat exchanger 10 into two lines: along the first line 15, the hot product is fed directly to the suction zone of the pipe 2 and a significant part of it, mixed with the cold product, is returned to the inlet of the heat exchanger 10, by of the second line 16, the hot product is supplied to the region of the container 3, remote from the suction pipe 2, from which it cannot reach the suction region without cooling.

Если весь горячий высокотекучий продукт после теплообменника 10 подается по линии 15, то достигается максимальная температура и текучесть возвращаемой на вход в теплообменник 10 смеси, что в условиях ограничения температуры продукта на выходе из теплообменника 10 ограничивает подвод тепла к разогреваемому продукту в емкости.If all hot, high-flowing product after the heat exchanger 10 is fed through line 15, then the maximum temperature and fluidity of the mixture returned to the inlet of the heat exchanger 10 are achieved, which, under conditions of limiting the temperature of the product at the outlet of the heat exchanger 10, limits the supply of heat to the heated product in the tank.

Если весь горячий высокотекучий продукт после теплообменника 10 подается по линии 16, то на вход в теплообменник 10 возвращается продукт, охлажденный до актуальной на данный момент температуры в емкости 3, с минимальной на этот момент текучестью и температурой, но способный воспринять и передать максимальное количество тепла продукту в емкости 3 при условии сохранения циркуляции (при прекращении циркуляции тепло в емкость 3 не переносится и разогрев не происходит). Прекращение циркуляции при низкой текучести продукта происходит, в первую очередь, из-за кавитационного срыва насоса 6, вызванного пониженным давлением на входе в насос 6. Очевидно существует оптимальное на текущий момент разогрева соотношение горячего и холодного продуктов в возвращаемой смеси, обеспечивающее максимальный подвод тепла в разогреваемую емкость 6.If all hot high-flowing product after the heat exchanger 10 is fed through line 16, then the product is returned to the heat exchanger 10 input, cooled to the currently actual temperature in vessel 3, with a minimum fluidity and temperature, but capable of absorbing and transferring the maximum amount of heat product in tank 3, provided that circulation is maintained (when the circulation ceases, heat is not transferred to tank 3 and heating does not occur). The cessation of circulation at low fluidity of the product occurs, first of all, due to cavitation breakdown of the pump 6, caused by a reduced pressure at the inlet to the pump 6. Obviously, there is an optimal ratio of hot and cold products in the returned mixture at the current time of heating, providing maximum heat input to warmed capacity 6.

Для изменения соотношения расходов по линиям 15 и 16 используют запорно-регулирующие клапаны 17 и 18 соответственно.To change the ratio of costs along lines 15 and 16, shut-off and control valves 17 and 18 are used, respectively.

В качестве субоптимальных критериев изменения соотношения горячего и холодного продуктов в возвращаемой смеси в прототипе используются сигналы датчиков 27 и 28 давления РС1 и температуры ТС2, причем по сигналу от датчика 27 давления РС1 изменяется сопротивление линии 16 регулирующим клапаном 18, а по сигналу датчика 28 температуры ТС2 изменяется сопротивление линии 15 регулирующим клапаном 17. Температура на входе в теплообменник 10 поддерживается на минимальном уровне, обеспечивающем приемлемую текучесть продукта, давление (разрежение) на входе в насос 6 поддерживается на минимальном уровне, исключающем кавитацию в насосе 6.As suboptimal criteria for changing the ratio of hot and cold products in the returned mixture, the prototype uses the signals of sensors 27 and 28 of the pressure of PC1 and temperature TC2, and the signal from the sensor 27 of pressure PC1 changes the resistance of line 16 by the control valve 18, and by the signal of the sensor 28 of temperature TC2 the resistance of line 15 is regulated by the control valve 17. The temperature at the inlet to the heat exchanger 10 is maintained at a minimum level that ensures acceptable fluidity of the product, pressure (vacuum) at the inlet the pump 6 is maintained at the minimum level that would prevent cavitation in pump 6.

Ограничение температуры продукта на выходе из теплообменника 10 максимальным уровнем, исключающим кипение и термическое разложение разогреваемого продукта, осуществляется изменением расхода теплоносителя через теплообменник 10 по сигналу от датчика 13 температуры ТСЗ. Расход теплоносителя может изменяться последством запорно-регулирующих клапанов 12.1 или 12.2, расположенных в трубопроводе подачи или возврата теплоносителя соответственно, либо циркуляционным насосом 12.3 с изменяемой производительностью.The temperature of the product at the outlet of the heat exchanger 10 is limited to the maximum level, excluding boiling and thermal decomposition of the heated product, by changing the flow rate of the heat carrier through the heat exchanger 10 by the signal from the temperature sensor 13 TSZ. The flow rate of the coolant can be changed as a result of shut-off and control valves 12.1 or 12.2, located in the pipeline supply or return of the coolant, respectively, or a circulation pump 12.3 with variable capacity.

Процесс разогрева начинается с заполнения полости насоса 6 и части циркуляционного контура горячим продуктом из стартовой емкости 4, затем включается циркуляция продукта через теплообменник 10 с одновременным подводом теплоносителя к нему. Процесс разогрева может сопровождаться или перемежаться частичным сливом, если температура продукта на входе в теплообменник 10 достигла допустимого для частичного слива уровня. Существенным фактором, обеспечивающим высокую полноту слива продукта из емкости 3, является разогрев пристенного слоя продукта емкости 3 до температур с текучестью, обеспечивающей отекание продукта со стенок емкости 3 одновременно с понижением уровня продукта при его сливе из емкости 3. Поэтому одним из признаков завершения процесса разогрева является повышение температуры стенок емкости 3 до уровня, близкого к температуре разогретого продукта.The heating process begins with filling the cavity of the pump 6 and part of the circulation circuit with hot product from the starting tank 4, then the circulation of the product through the heat exchanger 10 is switched on while the heat carrier is supplied to it. The heating process may be accompanied or alternated by a partial drain if the temperature of the product at the inlet to the heat exchanger 10 has reached a level acceptable for a partial drain. An essential factor providing a high completeness of the product discharge from the tank 3 is the heating of the wall layer of the product of the tank 3 to a temperature with a fluidity that ensures the product flows from the walls of the tank 3 at the same time as the level of the product decreases when it is drained from the tank 3. Therefore, one of the signs of completion of the heating process is to increase the temperature of the walls of the tank 3 to a level close to the temperature of the heated product.

В процессе разогрева после повышения температуры продукта на выходе из теплообменника 10 до максимально допустимого уровня либо при достижении конечной температуры разогреваемого продукта в емкости 3 подача теплоносителя понижается вплоть до полного прекращения его подачи.In the process of heating after increasing the temperature of the product at the outlet of the heat exchanger 10 to the maximum permissible level, or when the final temperature of the heated product in the tank 3 is reached, the coolant supply decreases until its supply ceases completely.

По окончании разогрева производится полный слив продукта из емкости 3 при открытом клапане 26 по сливному трубопроводу 25.1 самотеком (насос 6 отключен) в безнапорный коллектор (на схеме не показан) либо по сливному трубопроводу 25.2 с включенным насосом при сливе в напорный коллектор.At the end of heating, the product is completely drained from tank 3 with valve 26 open by gravity drain pipe 25.1 (pump 6 turned off) into a pressureless manifold (not shown in the diagram) or by drain pipe 25.2 with the pump turned on when draining into the pressure header.

В известном способе в этот момент циркуляция продукта через теплообменник 10 и подача теплоносителя при сливе прекращается. Однако известный способ разогрева не обеспечивает в полной мере нахождение ряда параметров технологического процесса в допустимых пределах.In the known method at this moment, the circulation of the product through the heat exchanger 10 and the flow of coolant when draining stops. However, the known method of heating does not fully ensure that a number of process parameters are within acceptable limits.

Например, при выборе значения температуры ТС2 (датчик 28) в области температур с ненормируемой вязкостью (текучестью) продукта и при возможном значении вязкости на входе в насос 6, близком к предельно допустимому для используемого насоса 6, возможны превышение потребляемой активной мощности насоса 6 с электроприводом сверх допустимых для электродвигателя значений и остановка электроприводного насоса 6 по срабатыванию токовых (тепловых) защит. Причем повторное включение электронасоса возможно по истечении промежутка времени, существенно превышающего время его работы до отключения.For example, when choosing a temperature ТС2 (sensor 28) in the temperature range with non-standardized viscosity (fluidity) of the product and at a possible value of viscosity at the inlet to pump 6, which is close to the maximum permissible value for the used pump 6, the consumed active power of the pump 6 with electric drive may be exceeded in excess of the permissible values for the electric motor and stopping the electric drive pump 6 by triggering current (thermal) protection. Moreover, the re-inclusion of the electric pump is possible after a period of time significantly exceeding the time of its operation before shutdown.

Другой важный параметр, не контролируемый в известном способе разогрева и контролируемый в предложенном способе, - это температура теплоносителя ТС4 (датчик 29) в трубопроводе возврата.Another important parameter not controlled in the known heating method and controlled in the proposed method is the temperature of the coolant TC4 (sensor 29) in the return pipe.

Со стороны внешней котельной всегда накладываются требования по температуре ТС4 (датчик 29) обратно возвращаемого теплоносителя, которая должна находиться в расчетном диапазоне не ниже минимально допустимой и не выше максимально допустимой.The external boiler house always imposes requirements on the temperature TC4 (sensor 29) of the return heat carrier, which should be in the design range not lower than the minimum acceptable and not higher than the maximum acceptable.

При использовании теплообменника 10 с противоточной схемой течения температура теплоносителя ТС4 в трубопроводе возврата с некоторым превышением отслеживает температуру ТС2 продукта на входе в теплообменник 10. В прямоточных схемах течения в теплообменнике 10 температура теплоносителя ТС4 в трубопроводе возврата с некоторым превышением отслеживает температуру ТС3 продукта на выходе из теплообменника 10.When using a heat exchanger 10 with a counterflow flow pattern, the temperature of the TC4 coolant in the return pipe monitors the product temperature at the inlet to the heat exchanger with some excess. In direct-flow flow patterns in the heat exchanger 10, the temperature of the TC4 coolant in the return pipe monitors the product TC3 temperature with some excess at the outlet heat exchanger 10.

Причины, вызывающие отклонения температуры теплоносителя ТС4, идентичны для обеих схем течения в теплообменнике 10.The reasons for the deviation of the temperature of the coolant TC4 are identical for both flow patterns in the heat exchanger 10.

К повышению температуры ТС4 приводит смещение интенсивности теплообмена (по сравнению с расчетной) в сторону подвода тепла от теплоносителя относительно теплосъема со стороны разогреваемого продукта, что, в свою очередь, может быть вызвано со стороны продукта повышенной его температурой на входе в теплообменник 10 или пониженным расходом циркуляции продукта, а со стороны теплоносителя завышенными энергетическими параметрами теплоносителя (повышенные температура, давление и расход на входе в теплообменник).An increase in the temperature of ТС4 results in a shift in the heat transfer intensity (compared to the calculated one) in the direction of supplying heat from the coolant relative to the heat removal from the side of the heated product, which, in turn, can be caused by the product’s increased temperature at the inlet to the heat exchanger 10 or a reduced flow rate product circulation, and from the coolant side the energy parameters of the coolant are inflated (increased temperature, pressure and flow rate at the inlet to the heat exchanger).

Причиной отклонения в сторону понижения температуры ТС4 является смещение интенсивности теплообмена в сторону съема тепла продуктом по отношению к подводу тепла от теплоносителя на расчетных режимах, что может быть вызвано разогревом переохлажденного продукта в емкости, но обладающего достаточной текучестью при пониженных температурах продукта на входе в теплообменник или повышенным расходом циркуляции, или недостаточными энергетическими параметрами теплоносителя (пониженные температура, давление и/или расход на входе в теплообменник).The reason for the deviation in the direction of lowering the temperature of the TC4 is a shift in the heat transfer intensity towards the removal of heat by the product relative to the heat input from the coolant in the design conditions, which can be caused by heating of the supercooled product in the tank, but which has sufficient fluidity at low temperatures of the product at the inlet of the heat exchanger or increased flow rate, or insufficient energy parameters of the coolant (reduced temperature, pressure and / or flow rate at the inlet to the heat transfer nickname).

Выход температуры возвращаемого обратно теплоносителя за верхний или нижний пределы допустимого диапазона приводит к отключению автоматикой котельной циркуляции теплоносителя через теплообменник 10 (таким образом, прекращению разогрева продукта в емкости), снижению ее тепловой мощности и переводу циркуляции на внутренний контур котельной. Повторное включение циркуляции через теплообменник 10 производится при восстановлении температурного режима, что, как и любой тепловой процесс, занимает заметное время и оценивается по приборам котельной, удаленным от места разогрева емкости. Вынужденные перерывы в работе схемы разогрева приводят к увеличению времени разогрева, а в зимнее время - к локальной заморозке линии теплоносителя с возможным ее разрушением.The temperature return of the returning coolant beyond the upper or lower limits of the allowable range leads to the automatic shutdown of the boiler circulation of the coolant through the heat exchanger 10 (thus, stopping the heating of the product in the tank), reduce its heat output and transfer the circulation to the internal circuit of the boiler room. The repeated inclusion of circulation through the heat exchanger 10 is carried out when the temperature regime is restored, which, like any thermal process, takes a noticeable time and is estimated by the boiler equipment remote from the place of heating the tank. Forced interruptions in the operation of the heating circuit lead to an increase in the heating time, and in winter to a local freezing of the coolant line with its possible destruction.

Для предотвращения нежелательных последствий, вызванных недопустимым повышением температуры теплоносителя ТС4 в линии его возврата после теплообменника 10, предлагается управлять подачей теплоносителя в зависимости от регистрируемых значений температуры теплоносителя и продукта на входах и выходах теплообменника 10.To prevent undesirable consequences caused by an unacceptable increase in the temperature of the coolant TC4 in the return line after the heat exchanger 10, it is proposed to control the flow of the coolant depending on the recorded temperature values of the coolant and product at the inputs and outputs of the heat exchanger 10.

Подача теплоносителя должна снижаться как при непосредственном недопустимом повышении температуры теплоносителя ТС4 в линии его возврата после теплообменника 10, так и при росте температур теплоносителя на входе в теплообменник 10 и/или продукта на входе и выходе из теплообменника 10 сверх расчетных для теплообменника значений. Также подача теплоносителя должна снижаться при снижении расхода циркуляции ниже расчетного для теплообменника значения. Величина упреждающего снижения расхода теплоносителя по расходу циркуляции и перечисленным выше температурам, за исключением ТС4, складывается как сумма составляющих, каждая из которых пропорциональна величине превышения соответствующей температуры над своим расчетным значением и/или пропорциональна величине снижения расхода циркуляции от своего расчетного значения.The flow of the coolant should decrease both with a direct unacceptable increase in the temperature of the coolant TC4 in the return line after the heat exchanger 10, and with an increase in the temperature of the coolant at the inlet to the heat exchanger 10 and / or the product at the inlet and outlet of the heat exchanger 10 in excess of the values calculated for the heat exchanger. Also, the flow of the coolant should decrease when the flow rate decreases below the value calculated for the heat exchanger. The value of the anticipatory decrease in the flow rate of the coolant with respect to the circulation flow rate and the temperatures listed above, with the exception of TC4, is added up as the sum of the components, each of which is proportional to the excess of the corresponding temperature over its calculated value and / or proportional to the value of the decrease in circulation flow from its calculated value.

Снижение расхода теплоносителя, направленное на непосредственное понижение температуры теплоносителя ТС4 в линии его возврата, прекращается, как только эта температура понижается до допустимых значений.Reducing the flow rate of the coolant, aimed at directly lowering the temperature of the coolant TC4 in the return line, stops as soon as this temperature drops to acceptable values.

Расход теплоносителя снижается следующими способами, применяемыми раздельно или совместно в произвольном сочетании: - увеличением гидравлического сопротивления линии теплоносителя за счет прикрытия регулирующих клапанов 12.1 и/или 12.2, расположенных в трубопроводе подачи или возврата теплоносителя соответственно; снижением производительности циркуляционного насоса 12.3 с изменяемой производительностью.The flow rate of the coolant is reduced by the following methods, applied separately or together in an arbitrary combination: - increase the hydraulic resistance of the coolant line by covering the control valves 12.1 and / or 12.2 located in the coolant supply or return pipeline, respectively; reduced performance of the circulation pump 12.3 with variable capacity.

В случае недопустимого снижения температуры теплоносителя ТС4 в линии его возврата после теплообменника также предлагается управлять подачей теплоносителя в зависимости от регистрируемых значений температуры теплоносителя и продукта на входах и выходах теплообменника 10.In the case of an unacceptable decrease in the temperature of the coolant TC4 in the return line after the heat exchanger, it is also proposed to control the flow of coolant depending on the recorded values of the temperature of the coolant and product at the inputs and outputs of the heat exchanger 10.

Подача теплоносителя должна повышаться как при непосредственном недопустимом снижении температуры теплоносителя ТС4 в линии его возврата после теплообменника 10, так и при снижении температур теплоносителя на входе в теплообменник 10 и/или продукта на входе и выходе из теплообменника 10 сверх расчетных для теплообменника значений, а также превышении расхода циркуляции над своим расчетным значением. Величина упреждающего повышения расхода теплоносителя при расходе циркуляции и перечисленным выше температурам, за исключением ТС4, складывается как сумма составляющих, каждая из которых пропорциональна величине понижения соответствующей температуры от своего расчетного значения и/или пропорциональна величине превышения расхода циркуляции над своим расчетным значением.The flow of the coolant should increase both with a direct unacceptable decrease in the temperature of the coolant TC4 in the return line after the heat exchanger 10, and with a decrease in the temperature of the coolant at the inlet to the heat exchanger 10 and / or the product at the inlet and outlet of the heat exchanger 10 in excess of the values calculated for the heat exchanger, as well as excess flow rate over its calculated value. The value of the proactive increase in the flow rate of the coolant at the flow rate and the temperatures listed above, with the exception of TC4, is added up as the sum of the components, each of which is proportional to the value of the decrease in the corresponding temperature from its calculated value and / or is proportional to the excess of the circulation flow rate over its calculated value.

Повышение расхода теплоносителя, направленное на непосредственное повышение температуры теплоносителя ТС4 в линии его возврата, прекращается, как только эта температура повышается до допустимых значений.The increase in the flow rate of the coolant, aimed at a direct increase in the temperature of the coolant TC4 in the return line, stops as soon as this temperature rises to acceptable values.

Для предотвращения нежелательных последствий из-за аварийного отключения электродвигателя насоса 6 при увеличении его активной мощности (фазного тока) сверх максимально допустимого значения подача теплоносителя повышается пропорционально превышению величины активной мощности (фазного тока) сверх своего номинального значения. Увеличение подачи теплоносителя при отклонении этого режимного параметра должно иметь высший приоритет относительно упреждающего снижения подачи теплоносителя при снижении температуры продукта на входе в теплообменник 10 или снижении расхода циркуляции ниже расчетных для теплообменника значений.To prevent undesirable consequences due to an emergency shutdown of the pump motor 6 when its active power (phase current) increases above the maximum permissible value, the coolant supply increases in proportion to the excess of the active power (phase current) above its nominal value. An increase in the coolant flow when this mode parameter is deviated should have the highest priority with respect to a proactive decrease in the coolant flow when the product temperature at the inlet to the heat exchanger 10 decreases or the circulation flow rate is lower than the values calculated for the heat exchanger.

Повышение расхода теплоносителя, направленное на снижение активной мощности (фазного тока), прекращается, как только этот параметр снижается до допустимых значений.The increase in coolant flow rate, aimed at reducing the active power (phase current), stops as soon as this parameter is reduced to acceptable values.

Расход теплоносителя повышается следующими способами, применяемыми раздельно или совместно в произвольном сочетании: - снижением гидравлического сопротивления линии теплоносителя за счет открытия регулирующих клапанов 12.1 и/или 12.2, расположенных в трубопроводе подачи или возврата теплоносителя соответственно; повышением производительности циркуляционного насоса 12.3 с изменяемой производительностью.The flow rate of the coolant is increased in the following ways, applied separately or together in an arbitrary combination: - by reducing the hydraulic resistance of the coolant line by opening the control valves 12.1 and / or 12.2 located in the coolant supply or return pipeline, respectively; increasing the productivity of the circulation pump 12.3 with variable capacity.

Claims (1)

Способ разогрева и слива высоковязких продуктов из емкости, заключающийся в отборе холодного продукта из донной части емкости с помощью насоса, циркуляционном разогреве его во внешнем теплообменнике путем подвода в него теплоносителя и подаче нагретого продукта в несколько мест емкости, одно из которых находится на входе в канал отбора холодного продукта из емкости в систему нагрева, причем подачу нагретого продукта в это место осуществляют с расходом, обеспечивающим необходимую текучесть холодного продукта для перекачки по контуру циркуляции, а подачу оставшегося нагретого продукта осуществляют в места, удаленные от места отбора холодного продукта из емкости, и когда весь продукт в емкости разогрет, прекращают циркуляционный разогрев и сливают весь продукт из емкости, отличающийся тем, что увеличивают расход теплоносителя, подаваемого в теплообменник, при снижении температуры продукта на входе в теплообменник ниже расчетного значения для теплообменника, или при увеличении расхода циркуляции продукта через теплообменник сверх расчетного значения для теплообменника, или при увеличении активной мощности (фазного тока) электродвигателя насоса сверх максимально допустимого значения, или уменьшают расход теплоносителя при повышении температуры продукта на входе в теплообменник выше расчетного значения для теплообменника, или при снижении расхода циркуляции ниже расчетного значения для теплообменника. The method of heating and draining highly viscous products from the tank, which consists in taking a cold product from the bottom of the tank using a pump, circulating it in an external heat exchanger by supplying a coolant into it and supplying the heated product to several places of the tank, one of which is at the channel inlet selection of a cold product from the tank into the heating system, and the heated product is supplied to this place at a rate that provides the necessary fluidity of the cold product for pumping along the circuit circulation, and the supply of the remaining heated product is carried out to places remote from the place where the cold product was taken from the tank, and when the whole product in the tank is warmed up, circulation heating is stopped and the whole product is drained from the tank, characterized in that the flow rate of the coolant supplied to the heat exchanger is increased, when the temperature of the product at the inlet to the heat exchanger decreases below the design value for the heat exchanger, or when the flow rate of the product through the heat exchanger increases above the design value for the heat exchanger Single or with increasing active power (phase current) of the pump motor beyond the maximum permissible value, or decrease the coolant flow at higher product temperature at the inlet of the heat exchanger higher than the calculated values for the heat exchanger, or in reducing the circulation rate lower than the calculated values for the heat exchanger.
RU2012133184/12A 2012-08-02 2012-08-02 Method of heating and discharge of viscous and frozen products from container RU2526419C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133184/12A RU2526419C2 (en) 2012-08-02 2012-08-02 Method of heating and discharge of viscous and frozen products from container

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133184/12A RU2526419C2 (en) 2012-08-02 2012-08-02 Method of heating and discharge of viscous and frozen products from container

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012133184A RU2012133184A (en) 2014-02-10
RU2526419C2 true RU2526419C2 (en) 2014-08-20

Family

ID=50031950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012133184/12A RU2526419C2 (en) 2012-08-02 2012-08-02 Method of heating and discharge of viscous and frozen products from container

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2526419C2 (en)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1210670A3 (en) * 1980-06-19 1986-02-07 )и.(72) Хельмут Бэльц (DE) Method of dispensing heat to user from steam line system
SU1423465A1 (en) * 1986-11-12 1988-09-15 Псковский филиал Ленинградского политехнического института им.М.И.Калинина Arrangement for draining fluids from transport vessel
SU1585261A1 (en) * 1987-04-22 1990-08-15 Южный Филиал Всесоюзного Теплотехнического Института Им.Ф.Э.Дзержинского Method of warming up thickned liquid in tank having cylindrical housing
DE4409883C2 (en) * 1994-03-18 1997-08-14 Flies Fernando Dipl Ing Process for operating a heating system as required
RU2140043C1 (en) * 1998-06-24 1999-10-20 Санкт-Петербургский государственный морской технический университет Heat and water supply system
RU43342U1 (en) * 2004-08-18 2005-01-10 Байтингер Николай Михайлович HEAT SUPPLY SYSTEM
RU2257327C1 (en) * 2003-11-28 2005-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей-ГосНИИ по химмотологии) Control method for high-viscous oil product discharge from railroad tank cars
RU2260552C1 (en) * 2004-01-09 2005-09-20 Левченко Евгений Леонидович Method of warming-up and draining high-viscous products from reservoir and device for realization of this method
RU2297959C1 (en) * 2005-11-03 2007-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Северо-Западное Морское Агентство ТЕРМИНАЛ" Method of warming and draining of high viscosity products from transport and stationary reservoirs
RU2327080C2 (en) * 2006-07-31 2008-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" Heat water supply system (variants)
RU85457U1 (en) * 2009-02-06 2009-08-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "КАЛИНИГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" AUTOMATED DEVICE FOR DRAINING HIGH VISCOUS PRODUCTS FROM THE TANK
RU115449U1 (en) * 2011-10-18 2012-04-27 Владимир Семенович Соколов HEATER BOILER RECOVERY SYSTEM

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1210670A3 (en) * 1980-06-19 1986-02-07 )и.(72) Хельмут Бэльц (DE) Method of dispensing heat to user from steam line system
SU1423465A1 (en) * 1986-11-12 1988-09-15 Псковский филиал Ленинградского политехнического института им.М.И.Калинина Arrangement for draining fluids from transport vessel
SU1585261A1 (en) * 1987-04-22 1990-08-15 Южный Филиал Всесоюзного Теплотехнического Института Им.Ф.Э.Дзержинского Method of warming up thickned liquid in tank having cylindrical housing
DE4409883C2 (en) * 1994-03-18 1997-08-14 Flies Fernando Dipl Ing Process for operating a heating system as required
RU2140043C1 (en) * 1998-06-24 1999-10-20 Санкт-Петербургский государственный морской технический университет Heat and water supply system
RU2257327C1 (en) * 2003-11-28 2005-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей-ГосНИИ по химмотологии) Control method for high-viscous oil product discharge from railroad tank cars
RU2260552C1 (en) * 2004-01-09 2005-09-20 Левченко Евгений Леонидович Method of warming-up and draining high-viscous products from reservoir and device for realization of this method
RU43342U1 (en) * 2004-08-18 2005-01-10 Байтингер Николай Михайлович HEAT SUPPLY SYSTEM
RU2297959C1 (en) * 2005-11-03 2007-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Северо-Западное Морское Агентство ТЕРМИНАЛ" Method of warming and draining of high viscosity products from transport and stationary reservoirs
RU2327080C2 (en) * 2006-07-31 2008-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" Heat water supply system (variants)
RU85457U1 (en) * 2009-02-06 2009-08-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "КАЛИНИГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" AUTOMATED DEVICE FOR DRAINING HIGH VISCOUS PRODUCTS FROM THE TANK
RU115449U1 (en) * 2011-10-18 2012-04-27 Владимир Семенович Соколов HEATER BOILER RECOVERY SYSTEM

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012133184A (en) 2014-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2607930C2 (en) Internal combustion engine with liquid cooling and such engine operating method
JP7248378B2 (en) Method for operating ship cooling system
WO2011088830A1 (en) Dual fuel supply system, methods for switching between different fuel types and method for retro-fitting a heavy fuel system
JP6919516B2 (en) Fuel cell system
JP2016160852A (en) Temperature control device for internal combustion engine
JP2016008687A (en) Vehicle drive device
JP2015068539A (en) Hot water supply system and control method of the same
KR101529229B1 (en) Stability cooling system for a vessel
US11199354B2 (en) Refrigeration unit having an accumulator, refrigeration system and method for controlling a refrigeration unit having an accumulator
JP5067869B2 (en) Water heater
CN109436279A (en) Container energy conserving system and ship
RU2526419C2 (en) Method of heating and discharge of viscous and frozen products from container
KR102059124B1 (en) cooling system for ship using cold energy of liquefied natural gas and control method for thereof
JP4933177B2 (en) Water heater
IL155665A (en) Thermal energy storage
RU2500598C1 (en) Method of heating and draining of thick and frozen products from vessel
RU2486121C1 (en) Method of heating and discharge of viscous and hardened products from container
JP5572116B2 (en) Heat source system
CN104443879B (en) Constant-temperature self-heating device of oil tank of oil tanker
RU2307780C1 (en) Method to control process of draining high viscosity products from tank
RU2260552C1 (en) Method of warming-up and draining high-viscous products from reservoir and device for realization of this method
WO2012117152A1 (en) A fuel feed system for an internal combustion engine and a method of operating such
JP2011007340A (en) Hot water supply device
EP3394518B1 (en) Thermal exchange and thermal stratification system for the fluid contained in a tank and hot water tank comprising said system
KR102632392B1 (en) Fuel Oil Change Over System and Method for Vessel

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner