SU1659338A1 - Устройство для разогрева вязких нефтепродуктов в емкости - Google Patents

Description

Изобретение относится к разогреву и транспортировке вязких нефтепродуктов и может быть использовано там, где необходимы предварительный разогрев и последующая транспортировка вязких, застывающих, густеющих нефтепродуктов, - на нефтебазах, битумных базах, нефтепромыслах, мазутохранилищах. Цель изобретения - повышение эффективности разогрева и расширение технологических возможностей устройства. При этом обеспечивается повышение надежности эксплуатации, устранение механических сисИзобретение относится к оборудованию для транспортировки и разгрузки вязких нефтепродуктов (битумов, гудронов, мазутов, нефтей, масел и др.), в частности к оборудованию для разогрева и слива вязких нефтепродуктов из емкостей как железнодорожных цистерн,так и других транспортных или стационарных емкостей.

Цель изобретения - повышение эффективности разогрева и расширение технологических возможностей устройства.

тем привода, погружаемых в разогреваемый продукт, повышение ремонтнопригодности. снижение массы конструкции. Устройство содержит вертикальный трубопровод, на котором смонтирован электронагреватель в виде нескольких секций ТЭНов, на верхнем конце - площадка для установки на горловине емкости. На площадке закреплены циркуляционный насос, связанный посредством трехходового крана с всасывающим патрубком и патрубком верхнего слива, система привода насоса. На нижнем конце устройства размещены насадки, которые в стадии разогрева используются как струенаправляющие, а на стадии слива - как всасывающие. При разогреве циркуляционный насос всасывает разогретую, кипящую часть продукта, поднимающуюся постоянно в результате тепломассообмена с поверхностью ТЭНов, и нагнетают ее через насадки вниз емкости, образуя горячие струи, которые расплавляют остальную часть продукта. Тз.п. ф-лы, 5 ил.

При этом так же обеспечивается повышение надежности эксплуатации устранение необходимости погружения в разогреваемый продукт механических систем привода, снижение массы изделия за счет значительного упрощения всей конструкции, повышение ремонтнопригодности и улучшение безопасных гигиенических условий для обслуживающего персонала.

На фиг. 1 изображено устройство для разогрева вязких нефтепродуктов, смонтированное на горловине железнодорожной

1659338А1

3

1659338

4

цистерны; на фиг.2 - то же, в режиме разогрева; на фиг.З - устройство в режиме слива; на фиг.4 - устройство, изометрия; на фиг.5 - сечение А-А на фиг.4.

Устройство для разогрева вязких нефтепродуктов содержит теплоэлектронагреватель 1 (ТЭН), смонтированный на вертикальном трубопроводе 2, ТЭН может представлять несколько секций 3 из навитых на каркас 4 спиралей из нихромовой полосы, проволоки или других проводников 5, обладающих достаточным электрическим сопротивлением, при этом секции могут быть смонтированы как с зазором между собой (на фиг.1), так и навиты на единый каркас из диэлектрических материалов с зазором между спиралями и вертикальным трубопроводом. Нагреватель может предусматривать возможность использований и других способов нагрева, например применение пара, масляного теплоносителя или термостойких неорганических растворов. Снизу к вертикальному трубопроводу закреплены насадки 6, которые направлены в противоположные стороны. В случае использования устройства в железнодорожных цистернах насадки ориентируются к днищам (торцам) котла цистерны. При разогреве круглых емкостей устройство по мере разогрева может последовательно поворачиваться на 180°С для обеспечения полного расплавления всего объема продукта. При необходимости разогрева достаточно длинных емкостей насадки могут быть выполнены в виде шарнирно-сочлененных или телескопических трубопроводов, раскладывающихся по длине цистерны по мере разогрева или из гибких шлангов (из металлокорда или других термомаслостойких материалов) для подачи горячих струй разогретого продукта к периферийным областям емкости.

В нижней части трубопровода под насадками, смонтирован дополнительный изолированный электронагреватель (ТЭН) 7, который обеспечивает расплавление продукта при начальном погружении устройства в продукт. Начальное расплавление продукта можно производить и отдельным ТЕНом, смонтированным на собственном стержне (штанге), который после расплавления вертикального ствола в застывшем продукте может быть извлечен или отведен специальным механизмом в сторону.

В верхнем конце трубопровода смонтирована площадка 8, на которой закреплен циркуляционный насос 9 реверсивного действия,

С одним из выходных отверстий насоса связан вертикальный трубопровод 2, ас другим - заборный патрубок 10 и патрубок

11 для верхнего слива, которые объединены трехходовым краном 12.

Для ускорения процесса разогрева при недостатке электрической энергии к устрой5 ству могут быть подключены дополнительно через систему трубопроводов и кранов теплообменники с использованием других энергоносителей, например, с использованием нагрева продуктами сгорания разлйч10 ных топлив или паром. >

Площадка имеет фланец 13 по размерам, совпадающим с горловиной емкости. В случае, если горловина имеет прямоугольное или другое сечение, фланец может быть 15 выполнен из условия закрепления на крепежных приспособлениях этой горловины.

Заборный патрубок 10 может быть выполнен с раструбом 14 на конце, при достаточном погружении всасывающего конца в 20 продукт^патрубок может быть выполнен без раструба. При необходимости разогрева емкостей с различным уровнем налива продукта заборный патрубок может быть выполнен телескопическим или с поплавковым уст25 ройством.

Циркуляционный насос 9 связан с электрическим двигателем 15, который имеет реверсивное включение, что обеспечивает не только циркуляцию продукта при разогреве

30 и образование направленных горячих струй 16 внутри емкости, но и слив продукта при завершении разогрева. Привод насоса может быть выполнен через ременную передачу 17 (фиг.1 и 4) или, напри35 мер, непосредственно от вала двигателя, или через редуктор карданную передачу.

При разгрузке железнодорожных вагонов-цистерн для ускорения слива может использоваться сливной прибор 18.

40 Устройство погружается в емкость крановой установкой 19, включение и выключение всех агрегатов производится через электрический щит управления 20.

Устройство работает следующим обра45 зом.

В исходном положении устройство устанавливают над горловиной емкости и затем его опускают до соприкосновения нижнего изолированного ТЭ На с поверхностью уров50 ня застывшего продукта. После этого через щит управления 20 включают нижний изолированный ТЭН 7 и по мере расплавления продукта погружают устройство в продукт, подлежащий разогреву. После полного погружения нижней секции основного тепло55 электронагревателя в продукт эту секцию

включают, процесс расплавления и погружения ускоряется. Аналогично включают

последующие секции теплоэлектронагревателя. После полного погружения всех сек5

1659338

6

ций в продукт устройство закрепляют на горловине емкости, и оно работает на полную мощность.

Вязкий продукт, разогреваясь до бурного кипящего состояния, образует интенсивную вертикальную конвенцию продукта от нижней секции ТЭНа вверх, вдоль соприкосновения с поверхностью спиралей следующих верхних секций ТЭНа. Включают циркуляционный насос 9, кипящий продукт всасывается заборным патрубком 10 и нагнетается насосом по вертикальному трубопроводу 2 вниз к насадкам 6, направляя струи 16 разогретого продукта по нижней внутренней полости емкости. Застывший продукт расплавляется этими струями, температура струй понижается и усредняется с остальной расплавленной массой.

С понижением температуры в струях плотность продукта в них увеличивается, струи 16 падают снова к нижней секции ТЭНа, подхватываются конвенцией вверх и процесс такой циркуляции становится непрерывным.

Застывший продукт расплавляется по мере выделения тепловой энергии секциями ТЭНа и принудительной циркуляции горячими струями в нижней части емкости.

При достижении температуры, при которой продукт может быть слит, проверяют отсутствие "мертвого" остатка в емкости посредством замера температуры снаружи емкости, внизу и на переферийных ее поверхностях. Если эти поверхности нагрелись, значит мертвого остатка нет.

После разогрева продукта ТЭН отключают, трехходовой кран переводят в положение ”на слив", а циркуляционный насос реверсивно переключают на обратный ход, продукты всасываются через насадки 6, по вертикальному трубопроводу 2, через трехходовой кран 12 по патрубку для верхнего слива и транспортируется в хранилище или в транспортные средства. После разогрева нефтепродуктов в железнодорожной цистерне открывают сливной прибор 18 и слив может производиться дополнительно самотеком или с помощью насосного агрегата.

После опорожнения емкости устройство отключают, отсоединяют фланец крепления площадки 8 к горловине емкости, крановой установкой 19. Устройство извлекают из емкости и устанавливают в специальный каркас-турникет. В случае разгрузки железнодорожных вагонов-цистерн к месту слива подают следующую цистерну, и цикл повторяется.

Изобретение позволяет решить проблему слива вязких и густеющих при обычных температурах нефтепродуктов на нестационарных или временных сливных базах, необорудованных мощной котельной и системой пароснабжения или в случаях, когда системы пароснабжения не действуют.

Предлагаемое устройство позволяет обеспечить слив, жидкого битума из железнодорожных вагонов-цистерн, необорудованных паровыми рубашками без "мертвого" остатка в установленное нормами время.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Устройство для разогрева вязких нефтепродуктов в емкости, включающее связанный с вертикальным трубопроводом и насадками циркуляционный насос и размещенный вокруг трубопровода электронагреватель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса разогрева, оно снабжено площадкой для установки на горловине емкости и размещенным соосно с электронагревателем в верхней части устройства и связанным с циркуляционным насосом заборным патрубком, при этом электронагреватель выполнен из нескольких секций, а насос размещен на площадке.
2. 2. Устройство по п.1, отл ичающеес ятем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено связанным с циркуляционн ым насосом посредством трехходового крана патрубком для верхнего слива нефтепродуктов.

   1659338

   Фиг. /

   // 17 15

   Фиг. Ζ

   1659338

   I

   Фиг 3 Ра ели в

   На слив

   И

   1659338

   Л-Л

   Фиг.З