RU29434U1 - Узел для гашения скорости истечения жидкости в резервуар - Google Patents

Description

УЗЕЛ ДЛЯ ГАШЕНИЯ СКОРОСТИ ИСТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ В

РЕЗЕРВУАР

Полезная модель относится к технике защиты от вредных проявлений статического электричества и является гидротехническим устройством предназначенным для ограничения скорости истечения жидкости в резервуар и при его заполнении, преимущественно нефтепродуктами.

Процесс заполнения резервуаров нефтепродуктами является потенциально опасным вследствие того, что закачиваемый продукт приобретает заряды статического электричества, в результате чего в объёме резервуара возникает электрическое поле. Когда напряжённость электрического поля становится достаточной для развития ионизационных процессов, в пространстве над поверхностью жидкости начинают развиваться электрические разряды. (Б.К. Максимов, А.А. Обух, А.В. Тихонов. Электростатическая безопасность при заполнении резервуаров нефтепродуктами. -М.: Энергоатомиздат, 1989).

Искровые разряды статического электричества, при определённых условиях могут стать источником зажигания легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, которыми наполняются резервуары в различных производственных процессах.

Существующая проблема может быть решена с применением специальной аппаратуры или специально разработанных конструкций, позволяющих устранить подобные эффекты.

Известно устройство для заполнения ёмкости электризующейся жидкостью, содержащее подводящий трубопровод с релаксационным наконечником на выходе, выполненным в виде, по крайней мере, двух отрезков труб с общей входной полостью (авторское свидетельство СССР № 1387207, Кл. Н 05 F 3/02, 1988).

Н 05 F 3/00

Недостатком указанного устройства является то, что оно может эксплуатироваться при заполнении резервуаров только в строго определённом режиме, при относительно постоянном расходе и напоре жидкости в подводящем трубопроводе. Изменение параметров, характеризующих движение жидкости по подводящему трубопроводу, влечёт за собой реконструкцию релаксационного наконечника (изменение количества и длины отрезков труб).

Известен наконечник трубопровода, содержащий насадок, формирующий придонный поток жидкости, выполненный в виде камеры с входным отверстием и формирователем потока (авторское свидетельство СССР № 858214, Кл. Н 05 F 1/00, 1981).

Основным его недостатком является то, что данный наконечник может быть расположен исключительно в нижней части резервуаров, что крайне затруднит их чистку и проведение других операций. В резервуарах производств, содержащих перемешивающие устройства, змеевики и другие конструктивные элементы, использование такой системы исключено.

Известен узел гашения скорости истечения жидкости в резервуар, включающий насадку в виде диффузора и камеру гашения цилиндрической формы, выполненную с возможностью крепления на оконечном трубопроводе, имеющем перфорированную зону. При этом может быть использовано более одной камеры гашения жёстко соединённых между собой, а их диаметр больше диаметра оконечного трубопровода. Данный узел принят за прототип, так как является наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (авторское свидетельство СССР № 1647929, Кл. Н 05 F 3/00, 1991).

Его недостатком является то, что он не обеспечивает эффективного снижения скорости и уменьшения турбулентности потока жидкости достаточных для предотвращения возникновения потенциалов статического электричества в резервуаре. Это ведёт к повышению взрывоопасное™процессазаполнениярезервуара

легковоспламеняющимися и горючими жидкостями. Кроме того, данный узел может быть расположен исключительно в нижней части резервуаров, что крайне затруднит их чистку и проведение других операций. В резервуарах производств, содержащих перемешивающие устройства, змеевики и другие конструктивные элементы, использование такой системы исключено. При этом он ограничивает скорость истечения жидкости в резервуар только в начальный период его заполнения.

Полезная модель направлена на снижение скорости и уменьшение турбулентности потока жидкости до значений, достаточных для предотвращения возникновения потенциалов статического электричества в резервуаре и, тем самым, снижение взрывоопасное™ процесса заполнения резервуара электризующейся жидкостью, преимущественно нефтепродуктами.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом узле гашения скорости истечения жидкости в резервуар, включающем две жёстко соединённые между собой камеры гашения цилиндрической формы и зоны перфорации, при этом диаметры камер гашения больше диаметра оконечного трубопровода, камеры гашения размещены коаксиально одна в другой, внутренняя камера выполнена с возможностью крепления на оконечном трубопроводе, при этом верхняя часть внутренней камеры выполнена в виде диффузора, зоны перфорации выполнены в обеих камерах, при этом во внутренней камере перфорация выполнена в боковой поверхности камеры, а в наружной - в её основании.

Отличием от прототипа является то, что камеры гашения размещены коаксиально одна в другой, верхняя часть внутренней камеры выполнена в виде диффузора, зоны перфорации выполнены в обеих камерах, при этом во внутренней камере перфорация выполнена в боковой поверхности камеры, а в наружной - в её основании.

Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию «новизна.

Предлагаемый узел иллюстрируется чертежом, где на фиг. представлен центральный вертикальный продольный разрез узла.

Узел состоит из оконечного трубопровода 1, к которому крепится внутренняя камера гашения скорости потока жидкости 2, коаксиально расположенная в наружной камере гашения 3 и жёстко соединённая с ней. Зоны перфорации 4 выполнены в обеих камерах. При этом в камере 2 перфорация 4 выполнена в боковой поверхности, а в камере 3 - в основании. Верхняя часть внутренней камеры гашения 2 выполнена в виде диффузора 5. Узел для гашения скорости истечения жидкости размещён в резервуаре 6.

Узел работает следующим образом. Жидкость, двигающаяся с повышенной скоростью по оконечному трубопроводу 1, поступает в диффузор 5, в котором, с ростом площади поперечного сечения, средняя скорость потока падает, так как общий коэффициент сопротивления диффузора становится до определённых пределов меньшим, чем для такой же длины участка оконечного трубопровода 1 постоянного сечения с площадью, равной начальной площади сечения диффузора. Угол расширения диффузора выполнен относительно небольшим, обеспечивающим устойчивый режим течения жидкости, так называемое безотрывное течение, которое не вызывает турбулентного перемешивания потока и отрыва пограничного слоя от стенки диффузора и связанного с этим сильного вихреобразования. Затем поток жидкости поступает во

внутреннюю камеру 2, основание которой в начальный момент наполнения камеры является отражательным экраном, где происходит гашение большей части кинетической энергии потока жидкости. Затем через перфорированную зону 4 в боковой поверхности внутренней камеры 2, поток жидкости направляется в наружную камеру 3, где происходит дальнейшее гашение его энергии. При этом суммарная площадь сечений отверстий перфорированной зоны 4 внутренней камеры 2 должна быть больше или равной площади сечения оконечного трубопровода (условие предотвращения гидравлического удара). Из наружной камеры 3 через перфорированную зону 4 в её основании, поток жидкости с увеличенной суммой потерь кинетической энергии поступает в резервуар 6. При этом суммарная площадь сечений отверстий перфорированной зоны 4 наружной камеры 3 должна быть больше или равной суммарной площади сечений отверстий перфорированной зоны 4 внутренней камеры 3. Суммарная величина потерь энергии потока в предлагаемом узле приводит к снижению скорости истечения жидкости в резервуар до требуемых значений, определяемых условиями взрывобезопасности.

Предлагаемый узел позволяет снизить скорость и уменьшить турбулентность потока жидкости, предотвращая, за счёт увеличения пути до выхода частиц жидкости на поверхность жидкости, накопление потенциалов статического электричества в резервуаре и, тем самым, снижая взрывоопасность процесса заполнения резервуара электризующейся жидкостью, преимущественно нефтепродуктами. Поступающий в узел поток жидкости находится в нём достаточное время для существенного снижения ранее приобретённого при движении по оконечному трубопроводу заряда. Скорость движения жидкости в предлагаемом узле меньше, чем на предшествующем участке наполнительной магистрали. Поток жидкости на выходе из узла не имеет резких гидродинамических параметров.

Формула полезной модели

Claims (1)

1. Узел для гашения скорости истечения жидкости в резервуар, включающий две камеры гашения цилиндрической формы и зоны перфорации, при этом камеры гашения жестко соединены между собой, а их диаметры больше диаметра оконечного трубопровода, одна из камер выполнена с возможностью крепления на оконечном трубопроводе, отличающийся тем, что камеры гашения размещены коаксиально одна в другой, верхняя часть внутренней камеры выполнена в виде диффузора, зоны перфорации выполнены в обеих камерах, при этом во внутренней камере перфорация выполнена в боковой поверхности камеры, а в наружной - в ее основании.