Устройство для разгрузки загустевшего нефтепродукта из железнодорожной цистерны

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 49139 А 9)( ЕТЕНИЯ Изобретежному тра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Институт сейсмологии АН ТССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 488632, кл. В 08 В 9/08, 1975.Мацкин Л.А. и др, Эксплуатация нефтебаз. М,; ГТТИ, 1963, с.72.Авторское свидетельство СССРМ 1594076, кл. В 65 О 88/74, 1988.Авторское свидетельство СССРМ 1549859, кл. В 65 О 88/74, 1987.Штербачек 3, и др. Перемешивание вхимической промышленности. М.: ГХИ,1963, с.292-295, 340-345,Авторское свидетельство СССРМ 1500574, кл, В 65 О 88/74, 1987.Авторское свидетельство СССРМ 1430315, кл. В 65 О 88/74, 1986.Авторское свидетельство СССРМ 366997, кл, В 60 Я 3/00, 1970.Авторское свидетельство СССРМ.171423, кл; В 65 О 88/74, 1964., (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗГРУЗКИ ЗАГУСТЕВШЕГОО НЕФТЕПРОДУКТА ИЗ ЖЕЛЕЗНОДОРОжНОй ЦИСТЕ НЫ(57) Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено дляускорения разгрузки ж/д цистерн от застывших нефтепродуктов в условиях низких температур. Цель изобретения - повышениепроизводительности устройства за счет инотносится к желеэнодорту и предназначено для)5 В 65 6 69/20//В 65 О 88/74 тенсификации разрушения монолитного состояния нефтепродукта и его выталкивания иэ цистерны, Конструкция устройства позволяет направлять энергию давления сжатого в компрессоре теплоносителя (воздуха) на вращение лопастей реактивной вращающейся головки, а сопутствующее тепло использовать для нагрева рабочей поверхности устройства и оплавление сгустков нефтепродукта. Лопасти реактивной вращающейся головки и прикрепленные к ее нижней части ножи имеют обтекаемую клиновидную форму, а их режущие кромки направлены против относительного перемещения нефтепродукта в цистерне, Над ограничителем реактивной вращающейся головки расположены радиально неподвиж- ные ножи режущими кромками вверх, разрезающие оседающий под давлением нефтепродукт в вертикальных плоскостях.Режущие кромки лопастей реактивной вра щающейся головки установленй под острым углом к горизонтали, что обеспечивает разрезание, оплавления; подмятие под себя -ф и проталкивание осаждающих сгустков неф тепродукта, которые затем измельчаются с ФЬ помощью вертикальных ножей, жестко ври-) варенных к низу лопастей реактивной вра-, а щающейся головки, Устройство может быть , ( 1 применено в цистернах любого типа и по зволяет разгружать одновременно несколько цистерн, что -повышает его эффективность. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.ааааЪ ускорения разгрузки цистерн с загустевшими от низких температур нефтепродуктами.Цель изобретения - повышение производительности устройства эа счет интенсификации разрушения мойолитногосостояния нефтепродукта и его выталкивания иэ цистерны.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг, 2 - то же, вид сбоку нафиг, 3 - полая стойка с реактивной вращающейся головкой и ножами; на фиг, 4 - вид Ана фиг, 3; на фиг. 5 - реактивная вращающаяся головка, в изометрии; на фиг, 6 - сечение Б - Б на фиг, 5; на фиг, 7 - сечейие В-Вна фиг. 5 (вертикальной стрелкой показанодавление, горизонтальной - движение).Устройство для разгрузки загустевшегонефтепродукта из железнодорожной цистерны содержит полую стойку 1 для подачитеплоносителя - горячего сжатого воздухавнутрь герметизированного котла 2 железнодорожной цистерны.Полая стойка 1 в нижней части имеетзаглушку 3, В верхней части полая стойкасвязана посредством шланга 4, патрубка 5в герметизирующей крышке 6 котла железнодорожной цистерны и шланга 7 с теплоизолированным коллектором 8..На нижний конец полой стойки 1 свободно насажена реактивная вращающаясяголовка 9 с двумя-четырьмя пустотелымилопастями 10, имеющими боковые отверстия 11 для теплоносителя - горячего сжатого воздуха. На полой стойке надограничителем 12 закреплены радиальнорасположенные четыре-восемь ножей 13клиновидной обтекаемой формы режущейкромкой вверх для разрезания оседающеймассы загустевшего нефтепродукта в вертикальной плоскости,Лопастю 1 реактивной вращающейся головки имеют в сечении клиновидную обтекаемую форму и развернуты под острымуглом 10-30 О к горизонтали.К верхйему разъему патрубка герметичной крышки 6 присоединены с помощьюшланга 7, вентиля 14, теплоизолированноговоздушного коллектора 8 одноступенчатыйкомпрессор 15, с которым связан водянойвоэдухонагреватель 16 для подогрева всасаваемого компрессором воздуха.При работе устройства радиально расположенные ножи 13 неподвижны,Вращающаяся головка 9 реактивногодействия свободйо йасажейа на конец заглушенной полой стойки, имеющей отверстия 17, выполненные на уровйе полостейее лопастей 10. Лопасти 10 вращаащейсяголовки 9 установлены режущей кромкойвперед под углом к горизонту. При вращенйи головки лопасти режущими кромкамиразрезают оседающие под давлением куски загустевшего нефтепродукта в горизонтальном направлеийй, в то же время подминая под себя ии родавлив 4 яобразовавшиеся куски к сливному прибору котла цистерны.5 Вертикально к нижнейчастилопастей головки прикреплены вертйкальйые ножи 18 обтекаемой клиновидной формы, которые измельчают подмятые оседающие сгустки нефтепродукта в вертикальнбм направле йии по кругу.Струи сжатого компрессором горячеговозДуха; приводя в движение лопасти вращающейся головки, несут в себе сопутствующее тепло; которым разотревает рабочие детали всего устройства и, вырываясь из 15 Отверстий 11, оплавляют образовавшиесякуски нефтепродукта, делая их скользкими и подвижными.Формалопастей и вертикальных и радиально расйоложенных ножей способствует снижению турбулентности образующихся 20 потоковразрезанного нефтепродукта привращении лопастей и интенсификации процесса разгрузки цистерны.Скорость истечения в нефтепродуктазависит от трения в самой жи кости (текуче сти р), напора про=,и 29 и . сечения отверстия 19 сливного приборажелезнодорожной цистерныВоздействуют на первые два фактораодновременно и сразу, при этом осуществ 30 ляется разделение монолита застывшегонефтепродукта на отдельные куски с помощью вращающихся лопастей с вертикальными ножами, радиальнорасположенными ножами при избыточном35 давлении в герметизированном котле цис терны, которое способствует проскальзывайию кусков нефтепродукта через отверстиесливного прибора, ускоряя разгрузку ид ей ст вует с бол ь ш ой и отн о сител ь но40 постоянной силой в течение всего периода,разгрузкиВлияние тепла на скорость разгрузкисущественно, так как это тепло создает поверхностное оплавление сгустков нефте 45 продукта за счет их соприкосновения сгорячими поверхностями рабочих элементов устройства (лопасти вращающейся головки, вертикальные и радиальные ножи,полая стойка),50 При использовании парка цистерн тре.- буется замена имеющейся крышки. Каждаяновая крышка должна быть снабжена предохранительными клапанами и манометрамй.55 Устройство снабжено приспособлениями для подачи теплоносителя на наружнуюповерхность котла цистерн ы,Устройство для разгрузки загустевшегонефтепродукта из железнодорожной цистерны работает следующим образом (подъемник для установки в котел цистерны и удаления из него полай стойки с вращающейся головкой после слива на чертеже не показан).В одном варианте устройство для разгрузки заблаговременно помещают в котел цистерны, который затем заполняют нефтепродуктом, Последний, попав в условия низких температур, оказывается загустевшим. На пункте разгрузки отверстие 19 сливного прибора котла цистерны совмещают с воронкой 20 и открывают его, Затем шланг 7 подсоединяют к разъему патрубка герметично закрытой крышки 6 и к разьему теплоизолированного коллектора и, открыв его вентиль 14, пускают компрессор 16 и, подавая горячий воздух, проверяют исправность предохранительного клапана и манометра. При особенно низких температурах подают горячую воду в воздухонагреватель 16,Сжатый и нагретый компрессором воздух поступает через отверстия 17, 11 устройства в котел цистерны, где, прорываясь через загустевший нефтепродукт, поднимается кверху, повышая давление внутри котла цистерны, Силой этого давления нефтепродукт начинает выдавливаться через отверстие 19 в воронку 20, Одновременно с этим горячий воздух, поступающий под давлением через полую стойку 1 и отверстия 1, попадает во вращающуюся головку 9, проходит через лопасти 10 и, вырываясь из отверстий 11, придает ей вращательное движение. При этом головка режет горячими лопастями загустевший нефтепродукт, разрезает его по вертикали ножами 18 и, поджимая под себя, направляет к отверстию 19 сливного прибора котла цистерны.Опускаясь к вращающейся головке, нефтепродукт оказывается уже порезанным ради ально расположенными ножами 13, а затем. - лопастями 10 и ножами 18.Процесс разгрузки при нарастании давления и подходе кусков нефтепродукта к отверстию сливного прибора ускоряется, замедляясь только к концу, когда нефтепродукта у сливного отверстия сливного прйбора становится мало, а густой нефтепродукт остается возле днищ - в торцовых частях котла цистерны в виде толстого настьааего на его стенках слоя. Открывают вентиль 23 теплоизолированного коллектора 2 - трубопровода горячей воды и с поморью сопел 24 приспособления для подачи теплоносителя на поверхность котла цистерны производят необходймый дополнительный наружный обогрев горячей водой всей цистерны, Этот кратковременный процесс нетребует много тепла, так Как для отделениязагустевшей нефти от стенок цистерны исползания ее на дно достаточно раэжижить5 очень тонкий слой ее натранице с металлом,По окончании разгрузкй цистерну убираютс места разгрузки.В другом варианте устройство для разгрузки загустевшего нефтепродукта нахо 10 дится на пункте разгрузки; где и цистерна сзастывшим нефтепродуктом. В этом случаеоткидывают крышку котла цистерны, и еслиона еще не снабжена патрубком, предохранительным клайаном и манометром, то за 15 меняют ее на другую, на которой есть этоткомплект. С помощью подъемного механизма подводят к люку котла цистерны полуюстойку с вращающейся головкой и постепенйо погружают ее под действием силы20 тяжести (благодаря пластичности нефтепродукта) в загустевшйй нефтепродукт,Затем герметично закрывают крышку, ипроцесс разгрузки происходит аналогичнопервому варианту, После разгрузки из цис 25 терны извлекают полую стойку с вращающейся головкой с помощью подъемногомеханизма, закрывают цистерну крышкой иубйрают с места разгрузки.Сопутствующий сжатию воздуха комп 30 рессорам нагрев интенсифицируед процесс. Из-за опасности возгораниянефтепродукта температура у компрессорадолжна быть не более 190 ОС,Устройство для разгрузки загустевшего35 нефтепродукта из железнодорожной цистерны позволяет разгружать одновременнодвв цистерны и более,Устройства оказывает на разгружаемыйнефтепродукт достаточно эффективное воз 40 дейст. е: разрезание (разделение) нефтепродукта в вертикальной и горизонтальнойплоскости, оплавление и механическое подмятие и проталкивание его к отверстиюсливного прйбора.45 Эффективность работы устройстваобеспечивается обтекаемой формой лопастей вращающейся головки, вертикальнымии радиально расположеннйми ножами, ничтожным трением и небольшим количест 50 вом тепла, требуемго для оплавлениятонкого слоя поверхности кусков нефтепродукта,Наружный обогрев цистерны теплоносителем - кипятком при помощи приспособ 55 ления для подачи теплоносителя нанаружную поверхность котла цистерны более эффективен, чем внутренний, так какпри наружном обогреве оплавляется, прежде всего, слой нефтепродукта именно на1749139 7 8границесметаллическоййоверхностьюкот. цистерны, содержащее палую стойку для . яа, что и дает возможность постоянно дей- подачи теплоносителя внутрь котлацистерствующим силам тяжести отделятьшубу" ны, связанную с реактивной вращающейся от металлической поверхности-котла цис- головкойс лойастями, о т л и ч а ю щ е е с я терны даже при кратковременном повыше тем, что, с целью повышения производинии его температуры в том или ином меСте; тельности за счет ийтенсификации раЗруКипяток, обтекая котел цистерны, полнее щения; монолитного:состояния отдает свое тепло нефтепродукту,который,. нефтепродукта и его выталкивания из циссползая вниз, способствует отделению неф- терны, оноснабжено ножами, одни из кототепродукта от металлической поверхности 10 рйх закреплены вертйкалько на нижней котлачасти лопастей головки, а другие установлеПо расчетам заявителя фактический ны радиально режущими кромками вверх нарасход тепла на йаружный обогрев цистер- полой стойке надголовкой.ны должен составлять менее-половины 2,. УСтройство по и 1, отл и ч-а ю щ ееэнергии, требуемой при традиционных уст с я тем, что лопасти реактивной вращаюройствах, при работе которых предусматри-щейся головкй и ножй имеют в сеченийкливается полное разжижение всей массы йовиднуа форму,нефтепродукта, 3, Устройство по пп, 1 и 2, о т л и ч а юУстройство для разгрузки загустевшего щ е е с я тем, что лопасти реактивной вранефтепродукта из железнодорожных цис щающейсятоловки развернуты под острым терн может быть применено в цистернах углом к горйзонтэли;любого типа, 4. Устройствопо пп, 1 и 3, о т л и ч а юФормула изобретения - щеесятем,чтооноснабженоприспособ, Устройство для разгрузки загустев- лениями для подачи теплоносителя на нашего нефтепродукта из железнодорожной 25 ружную поверхность котла цистерны.1749139 Составитель Н.Кочетоведектор Г.Бельская Техред М,Моргентал Корректо л Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужг л. Гагарина, 101 аз 2%9 . Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при113035, Москва, Ж-ЗЬ, Раушская наб., 4/5