RU54652U1

RU54652U1 - DEVICE FOR REDUCING VISCOSITY AND INCREASING THE LIQUIDITY OF HEAVY HYDROCARBONS

Info

Publication number: RU54652U1
Application number: RU2005138711/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Геннадьевич Беляев; Илшат Минуллович Валиуллин; Александр Илларионович Плугин; Сергей Владимирович Процаенко
Original assignee: ЗАО "Северо-Западная Экологическая компания"
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2006-07-10

Abstract

Предложение относится к области физико-технических процессов обработки вязкотекучих материалов, тяжелых вязких углеводородов и предназначено для использования при транспортировке, выгрузке и переработке этих материалов.The proposal relates to the field of physico-technical processes for the processing of viscous flowing materials, heavy viscous hydrocarbons and is intended for use in the transportation, unloading and processing of these materials.

Аппарат имеет корпус, с размещенным модулем для воздействия на массив обрабатываемого материала; модуль выполнен в виде двух излучателей: 1 и 2 акустических волн; модуль - 1 выполнен в виде кольца и передает в обрабатываемый материал акустические волны в ультразвуковой диапазоне частот, а модуль - 2 выполнен в виде цилиндра, расположенного коаксиально модулю 1, и предназначен для воздействия на обрабатываемый материал акустическими волнами в звуковом диапазоне частот; модуль оснащен двумя камерами: 5 и 6, заполненными рабочей жидкостью для охлаждения и пераспределения температур между излучателями и обрабатываемым материалом.The device has a housing with a module placed to influence the array of processed material; the module is made in the form of two emitters: 1 and 2 acoustic waves; module - 1 is made in the form of a ring and transmits acoustic waves into the processed material in the ultrasonic frequency range, and module - 2 is made in the form of a cylinder located coaxially with module 1 and is designed to act on the processed material with acoustic waves in the sound frequency range; the module is equipped with two chambers: 5 and 6, filled with a working fluid for cooling and redistribution of temperatures between the emitters and the processed material.

Аппарат позволяет вести процесс снижения вязкости и повышения текучести различных тяжелых вязких углеводородов, пластических веществ в различных емкостях, как, например, в бочках, цистернах, баржах и в хранилищах этих материалов.The apparatus allows to carry out the process of reducing the viscosity and increasing the fluidity of various heavy viscous hydrocarbons, plastic substances in various containers, such as, for example, in barrels, tanks, barges and in storage facilities for these materials.

Description

Предложение относится к области физико-технических процессов обработки вязко-текучих материалов, тяжелых вязких углеводородов и предназначено для использования при транспортировке, выгрузке и переработке этих материалов. В настоящее время известны принципиальные конструктивные решения по снижению вязкости и повышению текучести углеводородов, основными признаками которых являются используемые крупногабаритные сооружения капитального типа, в объеме которых разогревают емкости с вязкими углеводородами, используя парогенераторы и воздухонагревательные установки, [1, 2]. Очевидными существенными недостатками таких технических средств являются: значительная материалоемкость, низкая производительность и высокие удельные энерго- и -трудозатраты на учитываемый объем обрабатываемого материала.The proposal relates to the field of physicotechnical processes for processing viscous flowing materials, heavy viscous hydrocarbons and is intended for use in the transportation, unloading and processing of these materials. At present, there are known fundamental structural solutions to reduce the viscosity and increase the fluidity of hydrocarbons, the main features of which are large-sized large-scale structures used, in the volume of which tanks with viscous hydrocarbons are heated using steam generators and air-heating plants, [1, 2]. The obvious significant disadvantages of such technical means are: significant material consumption, low productivity and high specific energy and labor costs for the recorded volume of the processed material.

Наиболее близким по технической сущности и технологическому эффекту является аппарат для снижения вязкости и повышения текучести углеводородов, содержащий корпус в виде модуля для передачи воздействия на массив обрабатываемого материала, а также включающий источник электроэнергии и преобразователь энергии. Обладая определенными преимуществами перед аналогами, в частности при незначительной The closest in technical essence and technological effect is an apparatus for reducing the viscosity and increasing the fluidity of hydrocarbons, containing a housing in the form of a module for transmitting the impact on the array of processed material, as well as including an electric power source and an energy converter. Having certain advantages over analogues, in particular with a slight

материалоемкости и мобильности, этот аппарат имеет и существенные недостатки, которые заключаются в его принципиальной конструктивной схеме, имеющей однотипный, ограниченный по производительности, мощности и эффективности рабочий модуль, включающий один излучатель для передачи воздействия на обрабатываемый материал, что приводит к увеличению энергозатрат при обработке значительных объемов вязкотекучих тяжелых углеводородов. Техническим результатом и технологическим эффектом данного предложения является повышение производительности аппарата, снижение энерго- и трудозатрат на реализацию процесса повышения текучести указанных материалов для улучшения их транспортировки, выгрузки и перекачивания. Это достигается за счет того, что аппарат, содержащий корпус в виде рабочего модуля, предназначенного для передачи воздействий на массив обрабатываемого материала, источник электроэнергии и преобразователь энергии снабжен модулем оригинальной конструкции, имеющим излучатель акустических волн, выполненный в форме кольца-цилиндра, размещенного в емкости, заполненной в рабочей жидкости, коаксиально этому излучателю выполнен дополнительный излучатель в форме цилиндра, оба излучателя оснащены емкостями с хладагентом, которые сообщаются между собой посредством каналов.material consumption and mobility, this device also has significant disadvantages, which are its basic structural scheme, which has the same type of work module, limited in performance, power and efficiency, including one emitter for transmitting the impact on the processed material, which leads to an increase in energy consumption during processing of significant volumes of viscous flowing heavy hydrocarbons. The technical result and the technological effect of this proposal is to increase the productivity of the apparatus, reducing energy and labor costs for the implementation of the process of increasing the fluidity of these materials to improve their transportation, unloading and pumping. This is achieved due to the fact that the apparatus containing the housing in the form of a working module designed to transmit effects on the array of the processed material, the electric power source and energy converter is equipped with an original design module having an acoustic wave emitter made in the form of a cylinder-ring placed in a tank filled in the working fluid, an additional cylinder-shaped radiator is made coaxial to this radiator, both emitters are equipped with refrigerant tanks that communicate among themselves through channels.

При этом цилиндрический излучатель настроен на передачу акустических волн частотой 100-1000 Гц; а кольцеобразный излучатель - на частоту волн 20-35 кГц.In this case, the cylindrical emitter is configured to transmit acoustic waves with a frequency of 100-1000 Hz; and a ring-shaped emitter - at a frequency of 20-35 kHz.

На фигуре 1 показан общий вид аппарата с сечением по вертикальнойThe figure 1 shows a General view of the apparatus with a vertical cross section

На фигуре 2 - сечение 1-1 на фигуре 1;In figure 2 - section 1-1 in figure 1;

На фигуре 3 - принципиальная блок-схема;Figure 3 is a schematic block diagram;

На фигурах 4, 5, 6 - размещение аппарата в массиве материала в различных емкостях.In figures 4, 5, 6 - the placement of the apparatus in an array of material in various containers.

Аппарат содержит корпус, в котором размещен излучатель 1 кольцеобразной формы. Коаксиально ему размещен излучатель 2 цилиндрической формы (фиг.1 и 2), каждый из которых имеет энергопитающий кабель соответственно 3 и 4; зазор между излучателями образует емкость 5, а снаружи излучателя 1 выполнена емкость 6. Обе эти емкости заполнены хладагентом и сообщаются посредством перепускных каналов 7 и 8. Снаружи корпуса закреплены ролики 9 для предупреждения механического контакта со стенками емкостей, в полостях которых ведут обработку материалов. Аппарат оснащен преобразователем 10 и преобразователем 11 с источником электроэнергии 12, и пультом управления 13, предназначенным для управления модулями 1 и 2 при их расположении в объемах обрабатываемого материала: в цистерне - 14; в барже - 15, - ее танках; в хранилище 16 материала.The apparatus includes a housing in which the emitter 1 is ring-shaped. Coaxially placed emitter 2 of a cylindrical shape (1 and 2), each of which has a power cable, respectively 3 and 4; the gap between the emitters forms a container 5, and a container 6 is made outside the emitter 1. Both of these containers are filled with refrigerant and communicate through the bypass channels 7 and 8. Outside the casing, rollers 9 are fixed to prevent mechanical contact with the walls of the containers in the cavities of which the materials are processed. The apparatus is equipped with a converter 10 and a converter 11 with an electric power source 12, and a control panel 13, designed to control modules 1 and 2 when they are located in the volumes of the processed material: in the tank - 14; in the barge - 15, - its tanks; in storage 16 material.

Аппарат работает следующим образом. В массив обрабатываемого материала, например, в танки баржи 16, опускают оба излучателя 1 и 2 в их общем корпусе (фиг.1), включают оба излучателя в работу, подав энергию по кабелям 3 и 4 от преобразователей 10 и 11; каждый излучатель передает The device operates as follows. In the array of the processed material, for example, in the tanks of the barge 16, lower both emitters 1 and 2 in their common casing (Fig. 1), turn on both emitters in operation, supplying energy through cables 3 and 4 from converters 10 and 11; each emitter transmits

активное воздействие на своей указанной частоте колебаний акустических волн; различная частота волн позволяет быстро и эффективно использовать режим автоколебаний и вызвать резонансный эффект в массе обрабатываемого материала (в частности, - мазута, битума и т.п.), - это приводит к существенному повышению производительности аппарата (по данным испытаний - в 1,5-1,7 раза по сравнению с базовым аналогом [3]), при снижении удельных энергозатрат на 20-25% за счет участия структуры обрабатываемого материала в процессе своей обработки. В процессе работы аппарат охлаждается от обрабатываемой массы материала, а также и хладагентам в емкостях 5 и 6, с помощью которых он передает тепло массе обрабатываемого материала; а наличие роликов 9 предупреждает касание корпуса аппарата со стенками емкостей.active impact on its specified frequency of vibration of the acoustic waves; different frequency of the waves allows you to quickly and efficiently use the self-oscillation mode and cause a resonant effect in the mass of the processed material (in particular, fuel oil, bitumen, etc.), this leads to a significant increase in the productivity of the device (according to the tests - 1.5 -1.7 times compared with the base analogue [3]), with a decrease in specific energy consumption by 20-25% due to the participation of the structure of the processed material in the process of processing. In the process, the apparatus is cooled from the processed mass of material, as well as to the refrigerants in containers 5 and 6, with which it transfers heat to the mass of the processed material; and the presence of rollers 9 prevents contact with the apparatus body with the walls of the containers.

Таким образом, как изложено в описании, аппарат для снижения вязкости и повышения текучести тяжелых (вязких) углеводородов и других вязкотекучих материалов, является универсальным техническим средством для обработки этих материалов непосредственно в транспортируемых емкостях, подводных и надземных хранилищах.Thus, as described in the description, the apparatus for reducing viscosity and increasing the flow of heavy (viscous) hydrocarbons and other viscous flowing materials is a universal technical tool for processing these materials directly in transported tanks, underwater and above-ground storage facilities.

(56)Источники информации, принятые во внимание:(56) Sources of information taken into account:

1. Фисенко Б.В., Пароструйные подогреватели мазута, изд. ОАО "Завод электроники и механики"; г.Чебоксары, 1999.1. Fisenko BV, Steam-jet heaters of fuel oil, ed. OJSC "Electronics and Mechanics Plant"; Cheboksary, 1999.

2. ТУ на выгрузку мазутов и вязких полимеров, СПБ, "Пигмент", инф. лист, 1997, с.3-5.2. Technical specifications for the unloading of fuel oils and viscous polymers, St. Petersburg, "Pigment", inf. Liszt, 1997, p.3-5.

3. RU 2219121, F 17 Д 1/16, 2002, (Плугин А.И.), - прототип.3. RU 2219121, F 17 D 1/16, 2002, (Plugin A.I.), - prototype.

4. Гост 10585-89. Вязкость и состав мазутов.4. GOST 10585-89. Viscosity and composition of fuel oils.

5. ТУ на погрузку и транспортировку мазутов, ЗАО" Юг-Танкер", г.Астрахань, инф.лист, 1999.5. TU for loading and transportation of fuel oil, CJSC Yug-Tanker, Astrakhan, information sheet, 1999.

6. RU 2068055, 1993, (Плугин А.И.).6. RU 2068055, 1993, (Plugin A.I.).

7. SU 1623967, 1987, (Плугин А.И.).7. SU 1623967, 1987, (Plugin A.I.).

8. SU 551036, 1974, (Плугин А.И.).8. SU 551036, 1974, (Plugin A.I.).

9. пат. Белор. №880, 1995. (ВНИИГАЗ).9. pat. Belor. No. 880, 1995. (VNIIGAZ).

Источники информации, указанные выше, использованы заявителем для анализа предложения по заявке на соответствие заявляемого технического решения критериям изобретения, в том числе: "новизна", "существенность отличительных признаков", "промышленная применимость", "изобретательский уровень" и "положительный результат". В результате выполненного сопоставительного анализа заявитель установил соответствие предлагаемого Аппарата всем критериям изобретения и критериям полезной модели, что дает основание заявителю, для взятия патента на полезную модель по промышленной значимости этого техн. решения.The sources of information indicated above were used by the applicant to analyze the proposal for the application for compliance of the claimed technical solution with the criteria of the invention, including: "novelty", "materiality of distinctive features", "industrial applicability", "inventive step" and "positive result". As a result of the comparative analysis, the applicant established the conformity of the proposed apparatus with all the criteria of the invention and the criteria of a utility model, which gives the applicant a basis for obtaining a patent for a utility model for the industrial significance of this technology. solutions.

Claims

1. Apparatus for reducing viscosity and increasing the flow of heavy hydrocarbons, comprising a housing in the form of a module for transmitting effects on the array of processed material, an electric power source, converters, characterized in that its module is made in the form of an acoustic wave emitter having the shape of a cylinder placed in a container filled with a working fluid, an additional acoustic wave emitter having a ring-shaped shape is located coaxially with this emitter; the gap between the emitters forms a capacitance nnuyu working fluid, with both the working fluid container are interconnected by a bypass channel formed therebetween.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the cylindrical emitter is configured to transmit acoustic waves with a frequency of 100 ÷ 1000 Hz.

3. The apparatus according to claim 1, characterized in that the ring-shaped emitter of acoustic waves is tuned to a frequency of 20 ÷ 35 kHz.