Устройство для разогрева вязкой жидкости в резервуаре

 

Использование: в теплоэнергетике для повышения эффективности при разогреве и сливе вязкого мазута из цистерн. Сущность изобретения: устройство для разогрева вязкой жидкости в резервуаре включает установленные в направляющих трубах и сообщенные с источником газообразного теплоносителя гибкие рукава с приспособлениями для выпуска газообразного теплоносителя. Каждый из рукавов снабжен на конце поршнем, установленным с возможностью перемещения внутри направляющих труб и связанным посредством гибкого тягового органа с механизмом фиксации, при этом в каждом поршне выполнено центральное отверстие. Устройство для разогрева вязкой жидкости в резервуаре изогнутыми концами направляющих труб вводится в сливное отверстие цистерны. По паропроводу подается пар, который воздействует на расположенные в трубах поршни, соединенные с гибкими рукавами, выталкивает последние внутрь емкости. Пар проходит по направляющим трубам через отверстия в поршнях в гибкие рукава и реактивными струями выходит через кольцевые щели приспособления для выпуска газообразного теплоносителя, расположенного на свободном конце каждого гибкого рукава, в вязкую жидкость. Пар нагревает и отбрасывает вязкую жидкость к сливному отверстию цистерны. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для разогрева и слива вязкой жидкости из резервуаров.

Цель изобретения повышение эффективности за счет упрощения конструкции устройства и его эксплуатации.

На фиг.1 схематично изображено устройство для разогрева вязкой жидкости в резервуаре, цистерне в рабочем положении, введенное через нижнее сливное отверстие; на фиг.2 гибкий рукав с поршнем, вставленный в направляющую трубу, и механизм фиксации гибкого рукава; на фиг.3 устройство для выпуска газообразного теплоносителя; на фиг.4 устройство для разогрева вязкой жидкости в рабочем положении и введенное в цистерну через верхнее отверстие.

Устройство для разогрева вязкой жидкости, вводимое в резервуар через нижнее сливное отверстие, состоит из двух гибких рукавов 1 внешним диаметром 46 мм, выполненных на резинотканевой термостойкой основе или из металла, вставленных в две параллельно соединенные сваркой стальные трубы 2, которые являются направляющими для гибких рукавов. Концы направляющих труб изогнуты в соответствии с направлением нижнего сливного отверстия цистерны с учетом его геометрических размеров и наличия над отверстием клапана, при этом вершины изогнутых труб обращены вдоль цистерны во взаимно обратных направлениях.

Каждый из гибких рукавов на одном конце имеет поршень 3, в котором имеется центральное отверстие 4. Поршень 3 снабжен уплотнительной шайбой 5, зажимными гайками 6 и скобой 7. Место соединения гибкого рукава и поршня стянуто кольцами 8 из стальной проволоки. На скобе 7 закреплен оплеткой гибкий тяговый орган стальной трос 9, который огибает барабан (колесо) 10 по выполненной на нем канавке. Гибкий тяговый орган трос 9 проходит через уплотненное отверстие в трубке 11 и жестко соединен с рукоятью 12. Трубка 11 имеет уплотнительное кольцо 13, зафиксированное резьбовой пробкой 14.

Барабан (колесо) 10 с помощью оси 15 закреплен в кожухе 16, укрепленном на торце направляющей трубы 2 сваркой. Для предотвращения соскальзывания троса в кожухе выполнен в виде дуги ограничитель 17. С внешней стороны кожуха 16 сваркой закреплена скоба 18, которая служит для ручного управления устройством во время ввода его изогнутых концов в отверстие емкости.

Каждая из двух рукоятей 12 имеет у основания отверстие 19, с помощью которого она надевается на кронштейны 20, жестко закрепленные сваркой на поверхности направляющей трубы 2.

На свободном конце каждого гибкого рукава закреплены также, как и поршень, приспособления для выпуска газообразного теплоносителя, выполненные в виде штуцеров 21 с боковыми 22 и центральным 23 отверстиями. На каждый штуцер 21 надет с помощью резьбового соединения перфорированный колпак 24. Перфорированный колпак образует со штуцером над боковыми отверстиями 22 полость 25, которая имеет кольцевую щель 26, обращенную в сторону гибких рукавов 1. Отверстия 27 перфорированного колпака 24 выполнены в его торцевой части и совпадают с отверстиями 28 заслонки 29, которая выполнена в виде шайбы и фиксируется от поворота винтом 30.

Перфорированный колпак 24 зафиксирован от поворота на штуцере 21 стержнем 31, который продет в специально выполненные отверстия 32 и в боковые отверстия штуцера. Концы стержня отогнуты вбок на внешней стенке перфорированного колпака.

Полости направляющих труб 2 сообщаются между собой посредством патрубка 33, канал которого открыт в обе направляющих трубы. Снаружи патрубок 33 подключен паропроводом 34 к источнику пара. Снизу направляющие трубы 2 имеют шарнирную опору 35.

Данное устройство может применяться для разогрева вязкой жидкости и через верхнее отверстие цистерны. В этом случае устройство может иметь три гибких рукава 1 и три направляющих трубы 2. Устройство не имеет принципиальных отличий от предыдущего. Устройство подвешено тросом 36 на консоли поворотного механизма 37, смонтированного на участке слива вязкой жидкости. В нерабочем состоянии устройства гибкие рукава 1 находятся внутри направляющих труб 2.

Работу с устройством для разогрева вязкой жидкости в резервуаре осуществляют следующим образом.

Цистерну 38 с мазутом ставят на участок слива, открывают верхний люк 39 и клапан сливного отверстия 40. Напротив сливного отверстия 40 на шарнирную опору 35 вручную устанавливают устройство для разогрева вязкой жидкости и изогнутые концы направляющих труб 2 с помощью скобы 18 направляют и вводят в отверстие 40. Затем по паропроводу 34 подают пар в направляющие трубы 2. Пар по каналу патрубка 33 проходит в каждую направляющую трубу 2, затем через центральное отверстие 4 в поршне 3 по каналам гибких рукавов 1 поступает в штуцер 21 и через боковые отверстия 22 и 23 выходит в полость 25, из которой под давлением выбрасывается через кольцевую щель 26 в сторону гибких рукавов 1. Часть пара выходит через отверстия 27 в торцевой стенке перфорированного колпака 24 и совмещенные отверстия 28 в заслонке 29 вперед гибких рукавов 1. Пар разогревает стенки отверстия 40 цистерны и находящийся около отверстия мазут. Вязкость мазута снижается, и он вытекает из цистерны. После того, как стечет ближний к отверстию мазут, рукояти 12 снимают с дальних от кожуха 16 кронштейнов 20, переносят и надевают отверстиями 19 на очередные ближние кронштейны. При выполнении этой операции подачу пара временно прекращают. Затем подачу снова включают, и пар действует давлением на торцевые стенки поршня в каждой направляющей трубе, толкает поршни и гибкие трубы 1 внутрь цистерны. Мазут разогревается спереди и сбоку гибких рукавов 1 струями пара через отверстия перфорированного колпака 24, причем выходящий через кольцевые щели пар отбрасывает разогретый мазут в сторону сливного отверстия цистерны и ускоряет его слив.

После разогрева и слива этой части мазута в цистерне вновь осуществляется перемещение гибких рукавов 1 внутрь цистерны до ее торцевых стенок путем последовательного перемещения рукоятей 12, фиксирующих положение гибких рукавов, и выталкивания этих рукавов давлением пара.

Перемещению гибких рукавов способствует и то, что пар отбрасывается через кольцевую щель 26 приспособления для выпуска газообразного теплоносителя в обратном по отношению к направлению перемещения гибких рукавов 1 направлении. В этом случае приспособление для выпуска газообразного теплоносителя каждого гибкого рукава не только способствует разогреву вязкой жидкости и отбрасыванию ее в сторону сливного отверстия цистерны, но и выполняет роль реактивного движителя гибких рукавов в моменты их перемещения. Движитель работает тем эффективнее, чем большее давление пара и больше соотношение площади проходного сечения кольцевой щели 26 и площади проходного сечения отверстий 27. Площадь проходного сечения кольцевой щели 26 регулируется поворотом на резьбе перфорированного колпака 24, причем перед этим необходимо снять стержень 31, а после поворота колпака снова установить его в боковые отверстия штуцера 21 и отверстия 32 перфорированного колпака 24. Площадь проходного сечения отверстий 27 регулируется поворотом заслонки 29 с последующей фиксацией ее положения относительно перфорированного колпака 24 винтом 30. Оснащение гибких рукавов приспособлениями для выпуска газообразного теплоносителя особенно полезно, когда устройство для разогрева вязкой жидкости применяют для слива мазута из длинных многоосных цистерн, когда торцевые стенки цистерны далеко расположены от сливного отверстия и необходимо применять длинные гибкие рукава. Поэтапное введение гибких рукавов в цистерну и поэтапный разогрев и слив вязкой жидкости значительно ускоряют весь процесс, и снижается расход теплоносителя, т.к. теплоноситель затрачивается непосредственно на разогрев вязкой жидкости, а его кинематическая энергия затрачивается преимущественно на слив из емкости, а не на ее перемешивание внутри емкости.

После разогрева и слива всего мазута из цистерны 38 прекращают подачу пара по паропроводу и рукоятями 12 поочередно втягивают гибкие рукава 1 обратно в направляющие трубы 2 и фиксируют их, надевая рукояти 12 отверстиями 19 на наиболее удаленные от кожуха 16 кронштейны 20. Затем, управляя устройством за скобу 18, выводят его направляющие трубы из горловины или отверстия 40 цистерны 38 и отправляют цистерну на станцию промывки. После этого на станцию слива ставят другую цистерну с вязкой жидкостью (мазутом), устанавливают устройство, вводя изогнутые концы направляющих труб 2 в сливное отверстие 40, последовательно производят разогрев и слив мазута.

Если для разогрева и слива вязкой жидкости применяется устройство с тремя гибкими рукавами и тремя направляющими трубами (фиг.4), то изогнутые концы направляющих труб вводят через верхний люк 39 цистерны 38 с помощью консоли поворотного механизма 37 и троса 36. Принцип действия устройства такой же, как и у приведенного выше. Отличие в том, что средний гибкий рукав 1 целесообразнее вводить сразу до зоны сливного отверстия 40 цистерны, причем предварительно со штуцера 21 снимают перфорированный колпак 24, чтобы струи пара выходили через отверстия 22, 23 и разогревали не только вязкую жидкость (мазут), но и прилегающие к сливному отверстию 40 стенки цистерны 38.

Использование данного устройства обеспечивает еще больший эффект, т.к. за счет увеличения количества гибких рукавов направляющих труб увеличена его мощность. Кроме того, диаметры этих труб могут быть тоже увеличены, т.к. диаметр верхнего люка цистерны почти в три раза больше диаметра нижнего сливного отверстия 40. Это позволяет увеличить подачу пара без изменения его рабочего давления и увеличить производительность данного устройства.

Таким образом, устройство для разогрева и слива вязкой жидкости в резервуаре является простым по конструкции и в эксплуатации.

Устройство дает возможность разогревать вязкую жидкость в длинных резервуарах через верхнее и нижнее сливное отверстия. Введение гибких рукавов в резервуары не требует дополнительных механических устройств и осуществляется подаваемым под давлением теплоносителем. Теплоноситель не только разогревает вязкую жидкость в резервуаре, но и отбрасывает ее реактивной струей от приспособлений для выпуска газообразного теплоносителя к сливному отверстию емкости и ускоряет слив. Разогрев вязкой жидкости путем поэтапного введения гибких рукавов вглубь емкости снижает теплопотери и увеличивает эффективность устройства. Эксплуатация устройства не требует строительства специальных эстакад, поэтому устройство с одинаковым успехом может быть использовано на больших и малых станциях слива вязких жидкостей.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОГРЕВА ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ В РЕЗЕРВУАРЕ, включающее установленные в направляющих трубах и сообщенные с источником газообразного теплоносителя гибкие рукава с приспособлениями для выпуска газообразного теплоносителя, отличающееся тем, что каждый из рукавов снабжен на конце поршнем, установленным с возможностью перемещения внутри направляющих труб и связанным посредством гибкого тягового органа с механизмом фиксации, при этом в каждом поршне выполнено центральное отверстие.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм фиксации каждого гибкого рукава включает рукоять, выполненную с возможностью установки на закрепленных по всей длине внешней стороны направляющей трубы кронштейнах, при этом устройство снабжено закрепленным на торце направляющей трубы в отдельном кожухе барабаном с канавкой для пропуска гибкого тягового органа.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждое приспособление для выпуска газообразного теплоносителя размещено на свободных концах гибких рукавов и выполнено в виде штуцера и установленного над ним с возможностью продольного перемещения перфорированного колпака с образованием обращенной в сторону гибких рукавов кольцевой щели, при этом колпак снабжен поворотной заслонкой с соосными в его корпусе отверстиями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4