RU2538657C2 - Device for heating and draining of high-viscous oil products from tank - Google Patents
Device for heating and draining of high-viscous oil products from tank Download PDFInfo
- Publication number
- RU2538657C2 RU2538657C2 RU2012153214/11A RU2012153214A RU2538657C2 RU 2538657 C2 RU2538657 C2 RU 2538657C2 RU 2012153214/11 A RU2012153214/11 A RU 2012153214/11A RU 2012153214 A RU2012153214 A RU 2012153214A RU 2538657 C2 RU2538657 C2 RU 2538657C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- pump
- tank
- drain
- storage tank
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к разгрузке застывающих высоковязких продуктов (таких как парафины и мазуты) из емкостей хранения или транспортировки, например, железнодорожных цистерн на объектах нефтехимии, нефтепереработки, нефтехранения и касается способа и устройства для разогрева и слива.The group of inventions relates to the unloading of hardening highly viscous products (such as paraffins and fuel oils) from storage or transportation tanks, for example, railway tanks at petrochemical, oil refining, and oil storage facilities, and relates to a method and device for heating and draining.
Слив вязких нефтепродуктов ведут растворением вязкого продукта более текучим растворителем при помощи подогрева продукта насыщенным водяным паром, с использованием СВЧ-установок, циркуляционным методом с использованием змеевиковых подогревателей, а также модификациями и комбинированием этих методов.Viscous petroleum products are drained by dissolving the viscous product with a more fluid solvent by heating the product with saturated steam, using microwave systems, using the circulation method using coil heaters, and also modifying and combining these methods.
Подогрев продукта насыщенным водяным открытым паром невозможен для некоторых продуктов, не допускающих обводнения, например, мазута. В результате этого снижается эффективность горения мазута в топках котлов. Кроме этого пар, плохо перемешивающийся с мазутом, а также кипящая вода, конденсирующаяся из пара, на холодном мазуте вспенивают продукт, что может привести к выбросу продукта в люк.Heating the product with saturated water open steam is not possible for some products that do not allow flooding, for example, fuel oil. As a result of this, the fuel oil burning efficiency in boiler furnaces decreases. In addition, steam that mixes poorly with fuel oil, as well as boiling water condensing from steam, foams the product on cold fuel oil, which can lead to the release of the product into the hatch.
Недостатком СВЧ является локальный перегрев, также связанный с низкой теплопроводностью продукта и отсутствием движения продукта в цистерне, что совершенно недопустимо для таких продуктов как битум, так как при нагреве битум, коксуется на теплообменной поверхности и становится непригодным для дальнейшего использования.The disadvantage of microwave is local overheating, also associated with low thermal conductivity of the product and the lack of movement of the product in the tank, which is completely unacceptable for products such as bitumen, since when heated, bitumen cokes on the heat exchange surface and becomes unsuitable for further use.
Существуют цистерны, оборудованные собственными рубашечными подогревателями, перевозящие мазут в горячем подвижном состоянии, позволяющие беспрепятственно проводить слив мазута, но стоимость таких цистерн очень велика, а полезная нагрузка таких цистерн значительно ниже полезной нагрузки обычных цистерн.There are tanks equipped with their own jacketed heaters that transport fuel oil in a hot mobile state, allowing unloading of fuel oil without hindrance, but the cost of such tanks is very high, and the payload of such tanks is much lower than the payload of conventional tanks.
Основной недостаток змеевиковых подогревателей - локальный местный перегрев вблизи подогревателей и местный недогрев у стенок емкости, что приводит к необходимости зачистки последних.The main disadvantage of coil heaters is local local overheating near the heaters and local underheating at the walls of the tank, which leads to the need to clean the latter.
Существует технология слива высоковязких нефтепродуктов, основанная на циркуляции продукта, сливаемого из цистерны через теплообменник, который греется паром или теплоносителем с использованием сливного устройства подключаемого снизу или вверху цистерны. При этом продукт не находится в непосредственном контакте с теплоносителем. Здесь, как недостаток можно указать достаточно большие первоначальные затраты на оборудование и сложность организации схемы работы таких систем.There is a technology for draining highly viscous petroleum products based on the circulation of the product drained from the tank through a heat exchanger that is heated with steam or heat carrier using a drain device connected from the bottom or top of the tank. In this case, the product is not in direct contact with the coolant. Here, as a disadvantage, one can point out rather large initial costs for equipment and the complexity of organizing the operation scheme of such systems.
Наиболее распространена схема разогрева слива нефтепродуктов из емкостей при помощи циркуляционного метода. Холодный продукт из цистерны насосом перекачивается через подогреватель и продукт возвращается в цистерну, и через сопла размывает холодный продукт в цистерне.The most common heating scheme is the discharge of oil from tanks using the circulating method. The cold product from the tank is pumped through the preheater and the product is returned to the tank, and through the nozzles it blurs the cold product in the tank.
Известен способ разогрева и слива мазутов из железнодорожных цистерн (патент РФ №2112733, МПК B65G 69/20, B65D 88/74, опубл. 10.06.1998), заключающийся в том, что прокачивают мазут насосом из цистерны через теплообменник и подают разогретый мазут обратно в цистерну, перемешивают разогретый мазут с холодным, сливают разогретый мазут из цистерны. Часть разогретого мазута после теплообменника прокачивают насосом в обход цистерны. Причем процесс разогрева мазута в цистерне может продолжаться и при сливе. При этом часть мазута на слив направляют из цистерны самотеком в обход насоса или насосом в обход теплообменника.A known method of heating and draining fuel oil from railway tanks (RF patent No. 2112733, IPC B65G 69/20, B65D 88/74, publ. 06/10/1998), which consists in pumping fuel oil from the tank through the heat exchanger and feeding the heated fuel oil back into the tank, mix the heated fuel oil with cold, pour the heated fuel oil from the tank. Part of the heated fuel oil after the heat exchanger is pumped by pump to bypass the tank. Moreover, the heating process of fuel oil in the tank can continue during the discharge. At the same time, part of the fuel oil is drained from the tank by gravity to bypass the pump or by pump to bypass the heat exchanger.
При всех преимуществах этой схемы здесь используется лишь тепловая энергия, запасенная нефтепродуктом в теплообменнике, что увеличивает время начала старта слива цистерны.With all the advantages of this scheme, only the thermal energy stored in the oil product in the heat exchanger is used here, which increases the start time of the start of the discharge of the tank.
Известен также способ разогрева и слива высоковязких продуктов из цистерны и устройство для его обеспечения, при которых циркуляцию нагретого продукта осуществляют в четырех системах замкнутой циркуляции, причем в начале процесса подачей из емкости накопителя при помощи циркуляционного насоса (патент РФ №2029718, МПК 69/20, B65D 88/74, опубл. 27.02.1995).There is also known a method of heating and draining highly viscous products from a tank and a device for its provision, in which the circulation of the heated product is carried out in four closed circulation systems, and at the beginning of the process by feeding from the storage tank using a circulation pump (RF patent No. 2029718, IPC 69/20 , B65D 88/74, publ. 02.27.1995).
К недостаткам известного способа и устройства для его обеспечения относится то, что циркуляция в системе, выделенной позицией I, не участвует в процессе разогрева и слива, а служит лишь для вывода емкости 1, являющейся стартовой, в разогрев (сами авторы называют систему I автономной). Циркуляция в системе III не относится к циркуляции рабочего сливаемого продукта, а относится к циркуляции теплоносителя, который берется, например, из котельной. Система IV предназначена для слива продукта из цистерны и по сути не является циркуляционной. Системы I и II используют один насос 12. Система II используется для подачи разогретого продукта в область сливного приспособления и внутрь цистерны в трубы корпусов размывочных головок при помощи насоса 12 через теплообменный аппарат 17. Питание насосов, как насоса 12 системы II, так и насоса 5 системы слива IV может осуществляться жидко-твердой смесью, что может привести к проблемам закоксовывания и закупорки в трубах проточной части теплообменного аппарата 17 или повреждения насосов 5 и 12.The disadvantages of the known method and device for its provision include the fact that the circulation in the system allocated by position I does not participate in the heating and draining process, but only serves to bring the tank 1, which is the starting tank, into heating (the authors themselves call system I autonomous) . The circulation in system III does not apply to the circulation of the working product being drained, but refers to the circulation of the coolant, which is taken, for example, from a boiler room. System IV is designed to drain the product from the tank and is essentially not circulating. Systems I and II use a
Известен также способ разогрева и слива высоковязких материалов и устройство для его обеспечения, при которых рабочая жидкость циркулирует через струйный насос, а отвод материала продолжают до тех пор, пока давление перед пассивным соплом струйного насоса не станет равным минимально допустимому (см., например, описание к авторскому свидетельству СССР №1411222, МПК B65D 88/74, опубл. 23.07.1988).There is also a known method of heating and draining highly viscous materials and a device for its provision, in which the working fluid circulates through the jet pump, and the material is continued to be discharged until the pressure in front of the passive nozzle of the jet pump becomes equal to the minimum allowable (see, for example, description to the USSR copyright certificate No. 1411222, IPC B65D 88/74, publ. 07.23.1988).
К недостаткам известного способа и устройства для его обеспечения относится то, что в последнем отсутствует фильтр, в теплообменник 3 и побудитель потока 6 самотеком может поступать холодная смесь с высоким содержанием примесей и неразбитыми и нерасплавленными кусками твердой фазы из камеры 8. Соответственно, к технологическим объектам (например, резервуарам), находящимся зачастую на больших расстояниях от сливной эстакады, смесь из камеры 8 поступает по трубопроводам неподготовленной: то есть требуются дополнительные мощности не только для ее перекачки (установка насоса), но также и для ее подготовки (например, организация циркуляционной линии от резервуарного парка и/или организация обогрева трубопроводов пароспутниками), что экономически нецелесообразно. Из-за возможности закупорки жидко-твердым материалом при циркуляции, например, теплообменника 3 возможен срыв работы побудитель потока 6. Камера 8, теплообменник 3, емкость 4 и побудителя потока 6 расположены последовательно. Для обеспечения давления на всасывающей магистрали побудителя потока 6 указанное оборудование должно быть расположено на разных высотах друг относительно друга с уклоном в сторону побудителя потока 6 (как и указано на фиг. 1). Такое расположение оборудования приводит к значительным строительным работам при возведении эстакады слива (заглубление оборудования либо подъем эстакады) и финансовым затратам.The disadvantages of the known method and device for its provision include the fact that in the latter there is no filter, a cold mixture with a high content of impurities and unbroken and unmelted pieces of the solid phase from the
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ разогрева и слива высоковязких продуктов из цистерны (см. описание к патенту РФ №85457, МПК B65D 88/74, опубл. 10.08.2009), включающий отбор холодного продукта из донной части емкости, разогрев его во внешнем теплообменнике и подачу разогретого продукта с помощью насоса в донную часть емкости с использованием сопел, использование предварительно подогретого продукта на начальном цикле отбора холодного продукта, циркуляцию продукта, автоматическое регулирование расхода продукта в контуре циркуляции в зависимости от давления на входе насоса и температуры в системе циркуляции, причем в начале процесса предварительно подогретый продукт используют для разогрева продукта в сливаемой цистерне подачей при помощи циркуляционного насоса в ее донную часть через сопла, направленные внутрь сливаемой цистерны, затем по достижении температуры и давления продукта из цистерны в сливном приборе, достаточных для слива цистерны, предварительно подогретый продукт циркулирует через циркуляционный насос, струйный насос, функцию которого выполняет эжектор и сливное устройство, а при достижении давлением и температурой продукта значений, достаточных для перекачки, начинают отвод продукта к месту назначения.Closest to the technical nature of the present invention is a method of heating and draining highly viscous products from a tank (see the description of the patent of the Russian Federation No. 85457, IPC B65D 88/74, publ. 10.08.2009), including the selection of a cold product from the bottom of the tank, heating it in an external heat exchanger and feeding the heated product with a pump to the bottom of the tank using nozzles, using a preheated product in the initial cold product selection cycle, product circulation, automatic regulation of the course of the product in the circulation circuit, depending on the pressure at the pump inlet and the temperature in the circulation system, and at the beginning of the process, a preheated product is used to heat the product in the drained tank by feeding it with a circulation pump to its bottom through nozzles directed into the drained tank, then upon reaching the temperature and pressure of the product from the tank in the drain device, sufficient to drain the tank, the preheated product is circulated through the circulation pump, jet a pump whose function is performed by an ejector and a drain device, and when the pressure and temperature of the product reach values sufficient for pumping, they begin to divert the product to its destination.
В устройстве для осуществления известного способа, принятого за прототип, в сливном трубопроводе перед циркуляционном насосом установлен фильтр грубой очистки, а перед эжектором - датчик температуры с низкой инерционностью, выход которого соединен с системой управления. Однако эффективность работы примененного фильтра 21 низкая из-за возможности его закупорки жидко-твердым продуктом или механическими частицами, поступающим из цистерны, и вследствие этого возможен срыв работы насоса 18. Если насос 18 и способен протолкнуть жидко-твердый продукт через фильтр 21, то при закупорке крупными механическими примесями фильтрующего элемента на фильтре 21 будет необходима аварийная остановка работы всего устройства. Насос 18 установлен непосредственно на сливной магистрали после фильтра и сливного устройства, дающих значительные гидравлические сопротивления, что дает дополнительную нагрузку на насос 18. Указанный насос является вакуумным и при замкнутой циркуляции через эжектор 20 и/или гидромонитор 15 насос 18 работает "на себя", что снижает эффективность работы системы, так как отсутствует целесообразность применения эжектора именно как независимого насоса. В устройстве, эффективно работая как смеситель горячего и холодного продукта, эжектор не является насосом. В известном устройстве теплообменник 9 установлен после насоса 18, что отрицательно влияет на эффективность работы мониторов 15 при разогреве цистерны, эжектора 20, вследствие потери давления на теплообменнике 9. Поэтому при помощи известного устройства можно передавать продукт на небольшие расстояния или необходима установка дополнительного насоса.In the device for implementing the known method adopted for the prototype, a coarse filter is installed in front of the circulation pump in the drain pipe, and a low-inertia temperature sensor is connected in front of the ejector, the output of which is connected to the control system. However, the operating efficiency of the applied filter 21 is low due to the possibility of its blockage by a liquid-solid product or mechanical particles coming from the tank, and as a result of this,
Задачей, положенной в основу настоящей группы изобретений, является сокращение продолжительности процесса слива вязких нефтепродуктов из емкости и уменьшения энергозатрат, необходимых на разогрев нефтепродуктов.The task underlying this group of inventions is to reduce the duration of the process of draining viscous petroleum products from the tank and reduce the energy required to heat the petroleum products.
Задача, положенная в основу настоящей группы изобретений, с достижением заявленного технического результата, решается тем, что в способе разогрева и слива высоковязких нефтепродуктов из цистерны, включающем отбор холодного нефтепродукта из донной части емкости, разогрев его во внешнем теплообменнике и подачу разогретого нефтепродукта с помощью насоса в донную часть емкости с использованием сопел, использование предварительно подогретого нефтепродукта на начальном цикле отбора холодного нефтепродукта, циркуляцию нефтепродукта, автоматическое регулирование расхода нефтепродукта в контуре циркуляции в зависимости от давления на входе насоса и температуры в системе циркуляции, причем в начале процесса предварительно подогретый нефтепродукт используют для разогрева нефтепродукта в сливаемой цистерне подачей при помощи циркуляционного насоса в ее донную часть через сопла, направленные внутрь сливаемой цистерны, затем по достижении температуры и давления нефтепродукта из цистерны в сливном приборе, достаточных для слива цистерны, предварительно подогретый нефтепродукт циркулирует через циркуляционный насос, струйный насос, функцию которого выполняет эжектор и сливное устройство, а при достижении давлением и температурой нефтепродукта значений, достаточных для перекачки, начинают отвод нефтепродукта к месту назначения, в начале процесса нефтепродукт из емкости-накопителя, предварительно подогретый в контуре разогрева, включающем насос перекачки и теплообменник, используют для разогрева нефтепродукта в цистерне подачей из емкости-накопителя при помощи циркуляционного насоса в ее донную часть через сопла, направленные внутрь цистерны, затем по достижении температуры и давления нефтепродукта из цистерны в пассивном сопле струйного насоса, достаточных для слива цистерны, предварительно подогретый нефтепродукт из емкости-накопителя циркулируют через контур циркуляционного насоса, струйного насоса и сливного устройства в емкость-накопитель, причем пока температура нефтепродукта в емкости-накопителе и давление перед циркуляционным насосом не станут больше заранее заданных для условий разогрева и слива значений, осуществляют перекачку нефтепродукта из емкости-накопителя через контур разогрева обратно в емкость-накопитель, а при достижении давлением и температурой нефтепродукта в емкости-накопителе значений, достаточных для перекачки, начинают отвод нефтепродукта к месту назначения, который продолжают до тех пор, пока давление нефтепродукта перед пассивным соплом струйного насоса не станет равным минимально допустимому.The task underlying this group of inventions, with the achievement of the claimed technical result, is solved by the fact that in the method of heating and draining highly viscous oil products from the tank, including the selection of cold oil from the bottom of the tank, heating it in an external heat exchanger and supplying heated oil using a pump to the bottom of the tank using nozzles, the use of pre-heated oil in the initial cycle of selection of cold oil, circulation of oil, auto mathematical control of the flow rate of the oil product in the circulation circuit depending on the pressure at the pump inlet and the temperature in the circulation system, and at the beginning of the process, the preheated oil product is used to heat the oil in the drained tank by feeding it with a circulation pump to its bottom through nozzles directed into the drained tank , then upon reaching the temperature and pressure of the oil from the tank in the drain device, sufficient to drain the tank, pre-heated oil The product is circulated through a circulation pump, a jet pump, the function of which is an ejector and a drain device, and when the pressure and temperature of the oil product reach values sufficient for pumping, the oil product is diverted to its destination, at the beginning of the process, the oil product from the storage tank is preheated in the circuit heating, including a transfer pump and a heat exchanger, is used to heat the oil in the tank by feeding from the storage tank using a circulation pump to its bottom part through nozzles directed into the tank, then when the temperature and pressure of the oil product from the tank in the passive nozzle of the jet pump is sufficient to drain the tank, the preheated oil from the storage tank is circulated through the circuit of the circulation pump, jet pump and drain device to the storage tank, moreover, while the temperature of the oil product in the storage tank and the pressure in front of the circulation pump do not exceed the pre-set values for the heating and draining conditions, I carry out t pumping oil from the storage tank through the heating circuit back to the storage tank, and when the pressure and temperature of the oil in the storage tank reach values sufficient for pumping, they begin to divert the oil to its destination, which continues until the oil pressure passive nozzle of the jet pump will not be equal to the minimum allowable.
Кроме того, при превышении давления в емкости-накопителе предельных значений начинают отвод нефтепродукта к месту назначения при помощи насоса перекачки, а также циркуляционного насоса.In addition, when the pressure in the storage tank is exceeded, the limit values begin to divert the oil product to its destination using a transfer pump, as well as a circulation pump.
Кроме того, при превышении давления в емкости-накопителе предельных значений отвод нефтепродукта к месту назначения осуществляют за счет эжекции нефтепродукта из емкости-накопителя через пассивное сопло дополнительного струйного насоса путем подачи нефтепродукта через его активное сопло при помощи насоса перекачки.In addition, if the pressure in the storage tank exceeds the limit values, the oil product is diverted to the destination by ejecting the oil from the storage tank through the passive nozzle of the additional jet pump by feeding the oil through its active nozzle using a transfer pump.
Кроме того, при превышении давления в емкости-накопителе предельных значений отвод нефтепродукта к месту назначения осуществляют за счет эжекции нефтепродукта из емкости-накопителя через пассивное сопло дополнительного струйного насоса путем подачи нефтепродукта через его активное сопло при помощи насоса перекачки, а также циркуляционного насоса.In addition, when the pressure in the storage tank exceeds the maximum values, the oil product is diverted to the destination by ejecting the oil from the storage tank through the passive nozzle of an additional jet pump by feeding the oil through its active nozzle using a transfer pump, as well as a circulation pump.
Задача, положенная в основу настоящей группы изобретений, с достижением заявленного технического результата, решается также и тем, что устройство для слива высоковязких нефтепродуктов из цистерны, содержащее сливное устройство, монитор с сопловой головкой, сливной трубопровод, циркуляционный насос, выходной конец трубопровода которого соединен с теплообменником, фильтр, датчики температуры и давления, связанные с блоком управления, снабжено емкостью-накопителем, насосом перекачки и струйным насосом, установленным в сливном устройстве под сливным прибором цистерны, в трубопроводе которого установлен связанный с блоком управления кран, связывающий циркуляционный насос либо со струйным насосом, либо с монитором, а в трубопроводе насоса перекачки нефтепродукта из емкости-накопителя установлен кран, связывающий указанный насос либо с коллектором слива, либо через теплообменник с емкостью-накопителем.The task underlying this group of inventions, with the achievement of the claimed technical result, is also solved by the fact that a device for draining highly viscous oil products from a tank containing a drain device, a monitor with a nozzle head, a drain pipe, a circulation pump, the outlet end of which is connected to heat exchanger, filter, temperature and pressure sensors associated with the control unit, is equipped with a storage tank, transfer pump and jet pump installed in the drain device under the tank drainage device, in the pipeline of which a crane is connected to the control unit that connects the circulation pump either to the jet pump or to the monitor, and in the pipeline of the oil product transfer pump from the storage tank, a valve is connected to the specified pump either to the drain manifold, or through heat exchanger with storage tank.
Кроме того, фильтр размещен в емкости-накопителе с возможностью ее разделения на секции, в одной из которой происходит отбор нефтепродукта к насосам, а в другую секцию поступает нефтепродукт из цистерны через сливное устройство, причем нефтепродукт из теплообменника возвращается в каждую секцию.In addition, the filter is placed in the storage tank with the possibility of its separation into sections, in one of which the oil is taken to the pumps, and the oil is supplied to the other section from the tank through a drain device, and the oil from the heat exchanger is returned to each section.
Кроме того, емкость-накопитель разделена фильтром на секции, в одной из которых происходит отбор нефтепродукта к насосам, а в другую поступает нефтепродукт из цистерны через сливное устройство, а нефтепродукт из теплообменника возвращается в одну из секций.In addition, the storage tank is divided by the filter into sections, in one of which the selection of oil product to the pumps takes place, and the other receives the oil product from the tank through the drain device, and the oil product from the heat exchanger returns to one of the sections.
Кроме того, коллектор слива и трубопровод циркуляционного насоса связаны трубопроводом с установленным на нем краном.In addition, the drain manifold and the circulation pump pipe are connected by a pipe to a crane mounted on it.
Кроме того, на коллекторе слива установлен дополнительный струйный насос, пассивное сопло которого связано с емкостью-накопителем, а активное с напорным трубопроводом насоса перекачки нефтепродукта.In addition, an additional jet pump is installed on the drain manifold, the passive nozzle of which is connected to the storage tank, and the active nozzle is connected to the pressure pipe of the oil product transfer pump.
Главным отличием предлагаемого способа является то, что в изобретении используется струйный насос, позволяющий сократить температуру начала слива (т.е. начальное время до слива нефтепродукта из цистерны) за счет использования кинетической и тепловой энергии циркуляционной жидкости, подающейся циркуляционным насосом по напорному трубопроводу (активное сопло струйного насоса) непосредственно в эжектируемый объем, прямо под сливным патрубком цистерны (пассивное сопло струйного насоса). Наличие рабочего сопла струйного насоса под сливным патрубком позволяет не только разбивать нерасплавленные куски нефтепродукта и избежать закупорки нерасплавленными фрагментами нефтепродукта трубопровода, но и за счет создания разрежения "вытягивать" нефтепродукт из патрубка цистерны, а также избежать значительной потери давления в коленах трубопровода сливного устройства. При этом не требуется разогрева нефтепродукта в цистерне до такой высокой температуры перекачки как в прототипе, что сокращает время нагрева и слива емкости. При этом в сливной магистрали (в сливном устройстве), в которой возможно наличие кусков холодного нефтепродукта отсутствует приводной насос, что позволяет избежать его поломок. Задача потока горячего нефтепродукта, из теплообменника поступающего в емкость-накопитель, разрушать еще целые куски нефтепродукта, попавшие в емкость-накопитель в секцию до фильтра, что позволяет минимизировать длину теплоизолированных трубопроводов сливной магистрали и уменьшить толщину их изоляции.The main difference of the proposed method is that the invention uses a jet pump, which allows to reduce the temperature of the beginning of the discharge (i.e., the initial time to drain the oil from the tank) by using the kinetic and thermal energy of the circulation fluid supplied by the circulation pump through the pressure pipe (active jet pump nozzle) directly into the ejected volume, directly below the tank drain pipe (passive jet pump nozzle). The presence of a working nozzle of the jet pump under the drain pipe allows not only to break up the unmelted pieces of oil and to prevent clogging by the unmelted fragments of the oil, but also to “pull” the oil from the tank nozzle by creating a vacuum, as well as to avoid significant pressure loss in the pipe bends of the drain. This does not require heating the oil in the tank to such a high pumping temperature as in the prototype, which reduces the heating time and draining the tank. At the same time, in the drain line (in the drain device), in which there may be pieces of cold oil, there is no drive pump, which avoids breakdowns. The task of the flow of hot oil from the heat exchanger entering the storage tank is to destroy whole pieces of oil that fall into the storage tank into the section before the filter, which minimizes the length of the insulated pipelines of the drain line and reduces the thickness of their insulation.
Таким образом, в процессе работы энергию нефтепродукта, подающегося циркуляционным насосом, используют для откачки полученной подогретой смеси при помощи эжекционного подсоса, а оставшуюся энергию струи используют для разогрева (размыва) цистерны через монитор. Окончательный нагрев, необходимый для транспортировки нефтепродукта, а также окончательного разбиения и расплавления кусков, осуществляется в емкости-накопителе после поступления горячего нефтепродукта от теплообменника из контура разогрева. При этом изобретение можно использовать для слива нескольких цистерн (маршрута), используя всего одну емкость-накопитель и один контур разогрева (насос перекачки и теплообменник), что сокращает материальные затраты при строительстве эстакады.Thus, during operation, the energy of the oil product supplied by the circulation pump is used to pump out the resulting heated mixture by ejection suction, and the remaining jet energy is used to warm up (wash out) the tank through the monitor. The final heating necessary for the transportation of the oil product, as well as the final breakdown and melting of the pieces, is carried out in the storage tank after the hot oil is received from the heat exchanger from the heating circuit. Moreover, the invention can be used to drain several tanks (route), using only one storage tank and one heating circuit (transfer pump and heat exchanger), which reduces material costs during the construction of the flyover.
Другим отличием способа от прототипа является то, что разогрев холодных нефтепродуктов в цистерне через сопла головки монитора происходит сразу же после начала работы. Это позволяет при начальном затруднении открытия сливного прибора разогреть нефтепродукт около него.Another difference of the method from the prototype is that the heating of cold oil in the tank through the nozzles of the monitor head occurs immediately after the start of work. This allows for an initial difficulty in opening the drain device to heat the oil product near it.
Техническим результатом группы изобретений является то, что она позволяет сократить время опорожнения цистерн с вязкими нефтепродуктами за счет увеличения эффективности процесса разогрева, разбиения и откачки нефтепродукта из цистерны.The technical result of the group of inventions is that it allows to reduce the time of emptying tanks with viscous oil products by increasing the efficiency of the process of heating, breaking and pumping oil from the tank.
Перечисленные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения указанного технического результата.These signs are significant and interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the specified technical result.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого группа изобретений явным образом не следует для специалиста в области систем разогрева и слива высоковязких нефтепродуктов из цистерны, показал, что она неизвестна. Из уровня техники не выявлены решения, которые имели бы признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого технического решения, поэтому последнее отвечает условию патентоспособности «изобретательский уровень». Предложенное техническое решение промышленно применимо, так как может быть изготовлено промышленным способом, не требует разработки нового оборудования и переоснащения существующих производств, а используемые средства широко применяются в нефтяном машиностроении, что подтверждает возможность практической реализации и достижения технического результата, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».A comparative analysis of the proposed technical solution with the identified analogues of the prior art, from which the group of inventions does not explicitly follow for a specialist in the field of heating and draining high-viscosity oil products from a tank, showed that it is unknown. The prior art does not reveal solutions that would have the signs that match the distinctive features of the proposed technical solution, so the latter meets the condition of patentability "inventive step". The proposed technical solution is industrially applicable, since it can be manufactured industrially, does not require the development of new equipment and the re-equipment of existing facilities, and the tools used are widely used in petroleum engineering, which confirms the possibility of practical implementation and achievement of the technical result, therefore, meets the patentability condition “industrial applicability".
Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения предлагаемого способа разогрева и слива высоковязких нефтепродуктов из цистерны и устройства для его осуществления, который наглядно демонстрирует возможность получения указанного технического результата. Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия изобретения, определенные прилагаемой формулой.The present invention is illustrated by a specific example of the proposed method for heating and draining high-viscosity oil products from a tank and a device for its implementation, which clearly demonstrates the possibility of obtaining the specified technical result. Various modifications and improvements are permitted without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.
Представленный вариант исполнения группы изобретений описывается далее на основе представленных чертежей, где:The presented embodiment of the group of inventions is described further on the basis of the presented drawings, where:
- на фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства для разогрева и слива высоковязких нефтепродуктов из цистерны;- in FIG. 1 shows a schematic diagram of the proposed device for heating and draining highly viscous petroleum products from the tank;
- на фиг. 2 то же, второй вариант;- in FIG. 2 the same, second option;
- на фиг. 3 то же, третий вариант.- in FIG. 3 the same, the third option.
Устройство для разогрева и слива высоковязких нефтепродуктов из цистерны содержит сливное устройство 1, трехходовой кран переключения 2 и 13, циркуляционный насос 3, циркуляционный трубопровод 4, монитор 5, струйный насос 6, трубопровод слива 7, емкость-накопитель 8, фильтр 9, трубопровод насоса перекачки 10, насос перекачки 11, теплообменник 12, коллектор слива 14, датчик температуры 15 и 16, датчик давления 17 и 18, блок управления 19 и дополнительный струйный насос 20.A device for heating and draining highly viscous oil products from a tank contains a drain device 1, a three-
На сливном приборе цистерны установлено устройство нижнего слива 1, содержащее телескопический монитор 5 с соплами в головке и эжектор 6, расположенный под сливным патрубком цистерны. Переключение подачи подогретого нефтепродукта из циркуляционного контура к монитору 5 или рабочему соплу струйного насоса 6 осуществляется с помощью трехходового крана 2, по показаниям датчиков давления 18 и температуры 15. Секция с отфильтрованным при помощи фильтра 9 нефтепродуктом в емкости-накопителе 8 связана с циркуляционным насосом 3 и трехходовым краном 2 при помощи трубопровода 4. Трубопровод слива 7 связывает сливное устройство 1 с секцией емкости-накопителя 8 с неотфильтрованным нефтепродуктом. Насос перекачки 11, установленный на трубопроводе 10, связан при помощи крана 13 с коллектором слива 14 и теплообменником 12, горячий нефтепродукт от которого поступает в секцию емкости-накопителя 8 с неотфильтрованным нефтепродуктом. Управление положением запорных органов кранов 2 и 13 осуществляется при помощи приводов, управляемых программой, заложенной в блок управления 19 по данным, полученным от датчиков 15, 16, 17, 18.On the drain device of the tank, a bottom drain device 1 is installed, containing a
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
Первоначально емкость-накопитель 8 содержит некоторое количество разогретого нефтепродукта. Сливное устройство 1 обслуживающим персоналом присоединяют к сливному прибору цистерны и отрывают затвор сливного прибора. Включается циркуляционный насос 3, через кран 2 нефтепродукт поступает к монитору 5. При затруднении открытия сливного прибора нефтепродукт при помощи насоса 3 поступает через сопла головки монитора 5 к затвору сливного прибора, разогревая его поверхность и нефтепродукт в цистерне, контактирующий с ним, что позволит его открыть. При подаче разогретого нефтепродукта в цистерну через сопла головки монитора 5 он смешивается с холодным нефтепродуктом в цистерне, частично расплавляя, растворяя и разрушая его. Смешанный нефтепродукт, обладая минимально необходимой жидкотекучестью и максимально допустимой вязкостью (значительно большей, чем в схемах с насосом расположенным на сливном трубопроводе), стекает в патрубок сливного прибора (пассивное сопло струйного насоса). При этом, если значения температуры и давления столба этой смеси, определяемые при помощи датчиков 15 и 18, достигнут номинального заданного значения, по команде 19 привод крана 2 переведет его запорный орган так, что свяжутся трубопроводы 4 и 7. Разогретый нефтепродукт, нагнетаемый насосом 4 из емкости-накопителя 8, поступит к рабочему соплу струйного насоса 6, что позволит при помощи эжекционного подсоса принудительно откачивать смешанный нефтепродукт из сливного прибора цистерны через сливное устройство 1 в секцию емкости-накопителя 8, расположенную до фильтра 9. При снижении температуры и давления нефтепродукта в емкости-накопителе 8 в секции после фильтра 9, определяемых по показаниям датчиков 16 и 17 до заранее заданных значений, в работу включается насос перекачки 11, подающий нефтепродукт из этой секции емкости-накопителя 8 через кран 13 и теплообменник 12 в секцию емкости-накопителя 8 до фильтра 9. Разогретый в теплообменнике нефтепродукт разбавляет нефтепродукт в секции емкости-накопителя 8 до фильтра 9, снижает сопротивление на фильтре 9, а также расплавляет и разрушает куски нефтепродукта, попавшие из сливного прибора на фильтр 9. При закупорке механическими примесями фильтрующего элемента на фильтре 9 подача нефтепродукта с помощью 11 через кран 13 и теплообменник 12 в емкость-накопитель 8 позволяет очистить поверхность фильтрующего элемента от примесей (перевести во взвешенное состояние) и продолжить слив нефтепродукта без остановки. В квазистационарном режиме с течением времени работы установки давление перед насосами 3 и 11 и температура нефтепродукта в емкости-накопителе 8 будут увеличиваться (количество нефтепродукта в установке увеличивается при постоянной производительности перекачки циркулирующего нефтепродукта за счет поступления нового нефтепродукта из цистерны, температура растет за счет разогрева нефтепродукта циркулирующего через теплообменник). При увеличении давления (уровня нефтепродукта) и температуры в емкости-накопителе 8, определяемых по показаниям 16 и 17, до определенных значений, трехходовой кран 13 переключается приводом по команде 19 на соединение секции емкости-накопителя 8 после фильтра 9 с коллектором слива 14. Нефтепродукт из емкости-накопителя 8 насосом перекачки 11 нагнетается в коллектор слива 14 и поступает к месту назначения. Прекращение слива нефтепродукта из цистерны осуществляется отключением насосов 3 и 11 при снижении давления, определяемого датчиком 17, до значения равному минимально допустимому давлению.Initially, the
Если производительность насоса перекачки 11 не позволяет перекачать весь нефтепродукт, переданный струйным насосом 3 в емкость-накопитель 8 возможно подключение магистрали трубопровода 4 после насоса 3 к напорному коллектору слива 14 (см. фиг. 2) при помощи трубопровода. Это позволит интенсифицировать откачку нефтепродукта из емкости-накопителя 8 к потребителю. Для этой же цели в схеме, когда слив ведется не в напорный коллектор, а приемную емкость, может быть использован дополнительный струйный насос, соединяющий своим пассивным соплом емкость-накопитель с коллектором слива, а активное сопло с напорным трубопроводом насоса перекачки (см. фиг. 3).If the capacity of the
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012153214/11A RU2538657C2 (en) | 2012-12-07 | 2012-12-07 | Device for heating and draining of high-viscous oil products from tank |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012153214/11A RU2538657C2 (en) | 2012-12-07 | 2012-12-07 | Device for heating and draining of high-viscous oil products from tank |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012153214A RU2012153214A (en) | 2014-06-20 |
RU2538657C2 true RU2538657C2 (en) | 2015-01-10 |
Family
ID=51213514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012153214/11A RU2538657C2 (en) | 2012-12-07 | 2012-12-07 | Device for heating and draining of high-viscous oil products from tank |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2538657C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203589U1 (en) * | 2020-12-29 | 2021-04-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"(ОмГТУ) | CONTAINER FOR TRANSPORTATION OF BITUMEN WITH A MICROWAVE RADIATOR |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU109401A1 (en) * | 1957-02-15 | 1957-11-30 | В.М. Логинов | Vacuum unit for draining and stripping of light petroleum products from railway tanks |
SU1411222A1 (en) * | 1986-11-10 | 1988-07-23 | Х.Н.Мухаметчин | Arrangement for unloading viscous setting material from tank cars |
RU2029718C1 (en) * | 1991-01-02 | 1995-02-27 | Виктор Аркадьевич Вохминцев | Facilities for hardened product heating |
RU2204514C1 (en) * | 2002-06-27 | 2003-05-20 | Левченко Евгений Леонидович | Method of and device for heating and draining high-viscosity products from containers |
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 |
EP2280904B1 (en) * | 2008-04-21 | 2012-01-25 | Maveg Industrieausrüstungen Gmbh | Device for emptying a tank car filled with flowing crude oil products |
-
2012
- 2012-12-07 RU RU2012153214/11A patent/RU2538657C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU109401A1 (en) * | 1957-02-15 | 1957-11-30 | В.М. Логинов | Vacuum unit for draining and stripping of light petroleum products from railway tanks |
SU1411222A1 (en) * | 1986-11-10 | 1988-07-23 | Х.Н.Мухаметчин | Arrangement for unloading viscous setting material from tank cars |
RU2029718C1 (en) * | 1991-01-02 | 1995-02-27 | Виктор Аркадьевич Вохминцев | Facilities for hardened product heating |
RU2204514C1 (en) * | 2002-06-27 | 2003-05-20 | Левченко Евгений Леонидович | Method of and device for heating and draining high-viscosity products from containers |
EP2280904B1 (en) * | 2008-04-21 | 2012-01-25 | Maveg Industrieausrüstungen Gmbh | Device for emptying a tank car filled with flowing crude oil products |
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 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203589U1 (en) * | 2020-12-29 | 2021-04-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"(ОмГТУ) | CONTAINER FOR TRANSPORTATION OF BITUMEN WITH A MICROWAVE RADIATOR |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012153214A (en) | 2014-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2573471C2 (en) | Plant and method of concentration of pollutants in waste water | |
EP1426627B1 (en) | Hydraulic pressure-generating apparatus | |
CN105600914A (en) | Indirect heat exchange type supercritical water oxidation system for organic wastewater and sludge | |
RU2538657C2 (en) | Device for heating and draining of high-viscous oil products from tank | |
JP2016070263A (en) | Fuel oil supply device for diesel engine | |
US20180116483A1 (en) | Energy recovery system for heated water | |
CA2766000A1 (en) | Fuel oil supply system from a remote source including recirculated heating of fuel oil and supplemented supply pressure | |
CA2806967C (en) | Method and apparatus for heating a stored liquid | |
RU2443616C2 (en) | Method of heating and discharge of viscous and congealed products from container and device to this end | |
RU85457U1 (en) | AUTOMATED DEVICE FOR DRAINING HIGH VISCOUS PRODUCTS FROM THE TANK | |
RU2307780C1 (en) | Method to control process of draining high viscosity products from tank | |
WO2009049847A1 (en) | Latent heat store | |
JP6686512B2 (en) | Boiler system | |
JP6931097B2 (en) | Fuel treatment system for the engine and how to use the system | |
US6115542A (en) | Device for and method of storing and discharging a viscous liquid | |
CN205442756U (en) | Indirect heat exchange type supercritical water oxidation system of organic waste liquid and mud | |
CN111852698B (en) | Cold starting device of paver | |
RU2260552C1 (en) | Method of warming-up and draining high-viscous products from reservoir and device for realization of this method | |
WO2005123268A2 (en) | System for dispensing viscous liquid | |
KR100504382B1 (en) | Oil Flushing Apparatus Having External Oil Heater and Flushing Method Therefor | |
RU2442632C2 (en) | Method of reservoirs purification from oil sludge | |
RU2204514C1 (en) | Method of and device for heating and draining high-viscosity products from containers | |
JP2923732B2 (en) | Petroleum solvent regeneration equipment | |
RU2500598C1 (en) | Method of heating and draining of thick and frozen products from vessel | |
WO2013029238A1 (en) | Kitchen garbage processing system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151208 |