RU46490U1

RU46490U1 - DEVICE FOR HEATING OIL PRODUCTS

Info

Publication number: RU46490U1
Application number: RU2004124139/22U
Authority: RU
Inventors: Б.И. Мукосеев
Original assignee: Мукосеев Борис Иннокентьевич
Priority date: 2004-08-09
Filing date: 2004-08-09
Publication date: 2005-07-10

Abstract

Полезная модель может быть использована в погрузочно-разгрузочных работах на железнодорожном транспорте. Задача: упрощение конструкции и снижение ее материалоемкости. Сущность: устройство для разогрева нефтепродуктов, содержащее источник горячего теплоносителя, снабженный струеформирующей насадкой, отличается тем, что насадка выполнена в виде составного корпуса одна половина которого выполнена в виде крышки с соосным отверстием и снабжена соединительным штуцером соответствующего диаметра, а вторая половина выполнена в виде шайбы с осевым отверстием, выполненным в виде сопла Лаваля и боковым каналом, S-образной формы, выполненным на стороне шайбы, обращенной к крышке, связывающим боковую поверхность шайбы и цилиндрическую выточку соосную с осевым отверстием. Кроме того, осевая линия бокового канала выполнена в виде параболической спирали.The utility model can be used in loading and unloading operations in railway transport. Task: simplifying the design and reducing its material consumption. Essence: a device for heating oil products containing a source of hot coolant, equipped with a jet forming nozzle, characterized in that the nozzle is made in the form of a composite body, one half of which is made in the form of a cover with a coaxial hole and is equipped with a connecting fitting of the corresponding diameter, and the second half is made in the form of a washer with an axial hole made in the form of a Laval nozzle and a side channel, S-shaped, made on the side of the washer facing the lid, connecting the side surface washer and a cylindrical recess coaxial with the axial bore. In addition, the axial line of the side channel is made in the form of a parabolic spiral.

Description

Полезная модель относится к средствам для нагрева больших объемов жидкосте, вязкость которых зависит от температуры окружающей среды и может быть использована в погрузочно-разгрузочных работах на железнодорожном транспорте.The utility model relates to means for heating large volumes of liquid, the viscosity of which depends on the ambient temperature and can be used in loading and unloading operations in railway transport.

Известно устройство для разогрева нефтепродуктов, содержащее раму, в которой установлен индуктор в виде обмотки и магнитопровода и тепловой экран. Магнитопровод выполнен в виде отдельных ферромагнитных элементов, охватывающих сторону обмотки, подпружиненных относительно рамы с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия концевыми полюсами со стенкой цистерны, (см. па. РФ №2014280, МКИ⁵ В 67 D 5/00, 1994 г.).A device for heating oil products is known, containing a frame in which an inductor is installed in the form of a winding and magnetic circuit and a heat shield. The magnetic circuit is made in the form of separate ferromagnetic elements covering the winding side, spring-loaded relative to the frame with the possibility of reciprocating movement and interaction of the terminal poles with the tank wall (see pa. RF No. 20144280, MKI ⁵ V 67 D 5/00, 1994 )

Недостаток этого технического решения - конструктивная сложность устройства, большие массо-габаритные характеристики и необходимость подвода электрического тока, представляющая опасность при работе с нефтепродуктами. Кроме того, устройство обеспечивает прогрев стенок котла цистерны, от которых тепло отдается нефтепродуктам, что обуславливает и высокие теплопотери в окружающую среду, величина которых тем больше, чем холоднее воздух.The disadvantage of this technical solution is the structural complexity of the device, large mass and size characteristics and the need to supply electric current, which is dangerous when working with petroleum products. In addition, the device provides heating of the walls of the boiler tank, from which heat is given to oil products, which also causes high heat loss to the environment, the value of which is greater, the colder the air.

Известно также устройство для разогрева нефтепродуктов, содержащее источник горячего теплоносителя, снабженный струеформирующей насадкой, (см. а.с. СССР №1646967, мки⁵ B 67 D 5/00, 1991 г.). Устройство содержит штангу, вставляемую в полость цистерны, снабженную трубчатыми нагревательно-насосными элементами, выполненными из материала, обладающего памятью формы, установленными с возможностью поворота на 90°.It is also known a device for heating oil products, containing a source of hot coolant equipped with a jet forming nozzle (see AS USSR No. 1646967, MKI ⁵ B 67 D 5/00, 1991). The device comprises a rod inserted into the cavity of the tank, equipped with tubular heating and pumping elements made of a material having a shape memory, mounted rotatably by 90 °.

Недостаток этого технического решения - конструктивная сложность устройства, большие габариты и необходимость подвода электрического тока, представляющее опасность при работе с нефтепродуктами.The disadvantage of this technical solution is the structural complexity of the device, large dimensions and the need to supply electric current, which is dangerous when working with petroleum products.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является упрощение конструкции и снижение ее материалоемкости.The task to which the proposed technical solution is directed is to simplify the design and reduce its material consumption.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении возможности эффективной работы устройства с использованием известного теплоносителя - пара, при массо-габаритных характеристиках, позволяющих работать с устройством одному человеку.The technical result obtained when solving the problem is expressed in ensuring the possibility of efficient operation of the device using the well-known heat transfer medium - steam, with weight and size characteristics that allow one person to work with the device.

Поставленная задача решается тем, что устройство для разогрева нефтепродуктов, содержащее источник горячего теплоносителя, снабженный струеформирующей насадкой, отличается тем, что струеформирующая насадка выполнена в виде составного корпуса одна половина которого выполнена в виде крышки с соосным отверстием и снабжена соединительным штуцером соответствующего диаметра, а вторая половина выполнена в виде шайбы с осевым отверстием, выполненным в виде сопла Лаваля и боковым каналом, S-образной формы, выполненным на стороне шайбы, обращенной к крышке, связывающим боковую поверхность шайбы и цилиндрическую выточку соосную с осевым отверстием. Кроме того, осевая линия бокового канала выполнена в виде параболической спиралиThe problem is solved in that the device for heating oil containing a source of hot coolant, equipped with a jet forming nozzle, differs in that the jet forming nozzle is made in the form of a composite housing, one half of which is made in the form of a cover with a coaxial hole and is equipped with a connecting fitting of the corresponding diameter, and the second half is made in the form of a washer with an axial hole made in the form of a Laval nozzle and a side channel, S-shaped, made on the side of the washer, to the cover, connecting the side surface of the washer and the cylindrical undercut coaxial with the axial hole. In addition, the axial line of the side channel is made in the form of a parabolic spiral

Сопоставительный анализ совокупности признаков предлагаемого решения и совокупности признаков аналогов и прототипа свидетельствуют о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна».A comparative analysis of the totality of the features of the proposed solution and the totality of the features of analogues and prototype indicate that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."

При этом совокупность отличительных признаков формулы полезной модели позволяет обеспечить решение поставленной задачи, а именно - упрощения конструкции и снижения ее материалоемкости.Moreover, the set of distinguishing features of the utility model formula allows us to provide a solution to the problem, namely, to simplify the design and reduce its material consumption.

На фиг.1 показан продольный разрез конструкции; на фиг.2 - вид сверху шайбы; на фиг.3 показано положение конструкции в котле цистерны.Figure 1 shows a longitudinal section of the structure; figure 2 is a top view of the washer; figure 3 shows the position of the structure in the boiler of the tank.

В качестве примера рассмотрена конструкция устройства для разогрева нефтепродуктов, содержащее струеформирующую насадку, выполненную как составной корпус, одна половина которого выполнена в виде крышки 1 с соосным отверстием 2 и снабжена соединительным штуцером 3, а вторая As an example, the design of a device for heating oil products containing a jet forming nozzle, made as a composite housing, one half of which is made in the form of a cover 1 with a coaxial hole 2 and equipped with a connecting fitting 3, and the second is considered

половина выполнена в виде шайбы 4 с осевым отверстием 5, выполненным в виде сопла Лаваля и боковым каналом 6, S-образной формы (в плане), выполненным на стороне шайбы 4, обращенной к крышке 1. Боковой канал 6 связывает боковую поверхность 7 шайбы и цилиндрическую выточку 8 соосную с осевым отверстием 5. Обе половины корпуса скреплены разъемно, посредством резьбовых соединений. Кроме того, показаны шланг 9, подключенный к источнику 10 горячего теплоносителя (паропроводу), цистерна 11, замерзший нефтепродукт 12, оттаявший нефтепродукт 13, сливной узел 14 цистерны 11.half is made in the form of a washer 4 with an axial hole 5 made in the form of a Laval nozzle and a side channel 6, S-shaped (in plan), made on the side of the washer 4 facing the lid 1. The side channel 6 connects the side surface 7 of the washer and cylindrical recess 8 coaxial with the axial hole 5. Both halves of the body are detachably fastened by means of threaded connections. In addition, a hose 9 is shown connected to a source of hot coolant 10 (steam line), a tank 11, a frozen oil product 12, a thawed oil product 13, a drain assembly 14 of the tank 11.

Составной корпус выполнен из металла, крышка 1 скреплена с соединительным штуцером 3 сваркой. Боковой канал 6, S-образной формы (в плане), выполнен фрезерованием, в виде канавки постоянной глубины, при этом, ширина канала имеет переменную величину, уменьшаясь от центральной части к периферии, т.е. к боковым поверхностям 7 шайбы 4 (в центральной части его ширина равна ширине цилиндрической выточки 8, а на периферии соответствует порядка 0,1 максимума), при этом цилиндрическая выточка «существует» только до этапа формирования бокового канала 6, S-образной формы, являясь ориентиром при формировании боковых стенок канала и после завершения этого процесса сохраняются только точки от окружности описывающей цилиндрическую выемку (на участке где ширина канала максимальна), являющиеся точками перегиба стенок канала (как на фиг.2). Выпускные отверстия 15 боковых каналов направлены противоположно, тангенциально относительно боковой поверхности шайбы и максимально «разнесены относительно центра шайбы 4, что обеспечивает максимум закручивающего усилия, создаваемого струями 16 теплоносителя, исходящими из выпускных отверстий 15. Внешний диаметр соединительного штуцера 3, соответствует внутреннему диаметру шланга 9, подключенного к источнику 10 горячего теплоносителя (штатному паропроводу разгрузочной эстакады нефтебазы - на чертежах не показана).The composite housing is made of metal, the cover 1 is fastened to the connecting fitting 3 by welding. The side channel 6, S-shaped (in plan), is made by milling, in the form of grooves of constant depth, while the channel width has a variable value, decreasing from the central part to the periphery, i.e. to the lateral surfaces 7 of the washer 4 (in the central part its width is equal to the width of the cylindrical groove 8, and on the periphery corresponds to about 0.1 maximum), while the cylindrical groove "exists" only until the formation of the side channel 6, S-shaped, being a reference point during the formation of the side walls of the channel and after completion of this process, only points from the circle describing the cylindrical recess (in the area where the channel width is maximum) are preserved, which are the inflection points of the channel walls (as in FIG. 2). The outlet openings 15 of the side channels are directed oppositely, tangentially relative to the side surface of the washer and are maximally spaced relative to the center of the washer 4, which ensures maximum twisting force created by the coolant jets 16 emanating from the outlet openings 15. The outer diameter of the connecting fitting 3 corresponds to the inner diameter of the hose 9 connected to the source 10 of the hot coolant (to the regular steam pipeline of the unloading rack of the tank farm - not shown in the drawings).

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

В свободный конец шланга 9, подключенного к источнику 10 горячего теплоносителя, вводят (и фиксируют в нем) соединительный штуцер 3 струеформирующей насадки. Далее, открыв горловину цистерны 11, конец шланга со струеформирующей насадкой вводят в ее полость, после чего цистерну 11 с нефтепродуктом закрывают (реально, в верхней части цистерны остается воздушный карман, в который и проталкивают шланг 9). Включают подачу пара. Перегретый пар с большой скоростью вырывается из осевого отверстия 5 и боковых каналов 6 «размывая и/или разогревая до текучего состояния» нефтепродукт на обращенной к струям пара поверхности. По мере роста объема оттаявшего нефтепродукт 13 шланг начинает «тонуть» в нем, пока не примет вертикальное положение. После того, как струеформирующая насадка полностью погрузится в объем оттаявшего нефтепродукта 13 эффективность процесса разогрева нефтепродукта возрастает, поскольку пар, вырывающийся из боковых каналов 6, формирует в окружающем насадку объеме циркуляцию потоков оттаявшей нефти (шланг 9 достаточно жесткий, чтобы закручиваться под действием тангенциальных потоков пара), которые интенсивно «размывают-отогревают», контактирующие с ним поверхности застывшего нефтепродукта.At the free end of the hose 9 connected to the source 10 of the hot coolant, the connecting fitting 3 of the jet forming nozzle is inserted (and fixed therein). Then, opening the neck of the tank 11, the end of the hose with the jet forming nozzle is introduced into its cavity, after which the tank 11 with the oil product is closed (actually, an air pocket remains in the upper part of the tank into which the hose 9 is pushed). Turn on the steam. Superheated steam escapes at high speed from the axial hole 5 and the side channels 6 "washing out and / or warming up to a fluid state" of the oil product on the surface facing the steam jets. As the volume of thawed oil product 13 grows, the hose begins to “sink” in it until it assumes a vertical position. After the jet forming nozzle is completely immersed in the volume of the thawed oil product 13, the efficiency of the process of heating the oil product increases, since the steam escaping from the side channels 6 forms a circulation of thawed oil flows in the volume surrounding the nozzle (the hose 9 is rigid enough to twist under the influence of tangential steam flows ), which intensively “erode-warm”, the surfaces of the frozen petroleum product in contact with it.

В процессе разогрева нефтепродукта основной объем тепла отдается именно нефтепродукту, а не стенкам цистерны, поскольку тепло вводится в объем нефтепродукта непосредственно.In the process of heating the oil product, the bulk of the heat is given to the oil product, and not the walls of the tank, since heat is directly introduced into the volume of the oil product.

После того как «растает» объем нефтепродукта заключенный в средней части цистерны от верхней его кромки до сливного узла 14, начинают слив оттаявшего материала.After the "volume" of petroleum product "enclosed" in the middle of the tank from its upper edge to the drain unit 14 "melts", the thawed material begins to drain.

Работу ведут до полного осушения цистерны, после чего устройство переставляют в другую цистерну, где все повторяется.Work is carried out until the tank is completely drained, after which the device is rearranged in another tank, where everything is repeated.

Claims

1. A device for heating oil containing a source of hot coolant, equipped with a jet forming nozzle, characterized in that the jet forming nozzle is made in the form of a composite housing, one half of which is made in the form of a cover with a coaxial hole and is equipped with a connecting fitting of the corresponding diameter, and the second half is made in in the form of a washer with an axial hole made in the form of a Laval nozzle and a side channel, S-shaped, made on the side of the washer facing the lid connecting the side face of the washer and a cylindrical recess coaxial with the axial bore.

2. The device according to claim 1, characterized in that the axial line of the side channel is made in the form of a parabolic spiral.