Устройство для хранения вязких нефтепродуктов

 

Использование: изобретение относится к области транспортирования и хранения нефтепродуктов и может быть использовано на нефтебазах, расположенных в районах с достаточно высоким уровнем солнечной радиации /предпочтительно южнее 60^o с. ш. /. Сущность изобретения: устройство для хранения вязких нефтепродуктов включает в себя по меньшей мере один резервуар с подогревателем, сообщенным с узлом подогрева посредством соединенных параллельно трубопроводов с теплоносителем, установленные на узле подогрева по меньшей мере один насос, фильтр, расширительную камеру и тепловой насос. Узел подогрева снабжен по меньшей мере одним солнечным коллектором, за которым установлен по меньшей мере один резервный теплообменник. Теплоноситель выбирается с низкой температурой застывания, при этом он используется без замены. При малой интенсивности солнечного излучения и, следовательно, недостаточном подогреве теплоносителя в солнечных коллекторах, возможно использование теплового насоса. Использование теплового насоса значительно расширяет продолжительность периода эксплуатации солнечных коллекторов. 1 ил.

Изобретение относится к транспорту и хранению нефтепродуктов и может быть использовано на нефтебазах, расположенных в районах с достаточно высоким уровнем солнечной радиации (предпочтительно южнее 60^o с.ш.).

Известны устройства для хранения вязких нефтепродуктов в резервуарах, использующие водяной пар, подаваемый в подогреватели резервуаров.

Недостатки таких устройств - низкая надежность в зимний период и высокий расход энергоресурсов.

Принятое за прототип устройство включает в себя по меньшей мере один резервуар для вязких нефтепродуктов с подогревателем, сообщенным посредством параллельных трубопроводов с узлом подогрева, и узел подогрева, представляющий собой теплонасосную установку, конденсатор которой сообщен с подогревателем резервуара посредством трубопровода с теплоносителем, а испаритель ее связан с источником вторичной теплоты, при этом устройство снабжено по крайней мере одним насосом и одним фильтром, а также расширительной камерой, представляющей собой емкость, заполняемую теплоносителем при объемном тепловом расширении, установленную после конденсатора и соединенную двумя трубопроводами с основной линией.

Недостаток данного устройства - возможное отсутствие источника вторичной теплоты и высокие энергозатраты, особенно в летний период.

Целью изобретения является снижение энергозатрат устройства.

Устройство для хранения вязких нефтепродуктов включает в себя по меньшей мере один резервуар с подогревателем, сообщенным с узлом подогрева посредством соединенных параллельно трубопроводов с теплоносителем, установленные на узле подогрева по меньшей мере один насос, фильтр, расширительную камеру и тепловой насос, при этом узел подогрева снабжен по меньшей мере одним солнечным коллектором, за которым установлен по меньшей мере один резервный теплообменник.

На чертеже изображена технологическая схема устройства для хранения вязких нефтепродуктов.

Устройство для хранения вязких нефтепродуктов включает по меньшей мере один подземный резервуар 1 (в примере их три 1 - 3) и наземные резервуары 4, 5 (показаны для примера). К подогревателям подземных 1 - 3 и наземных резервуаров 4, 5 параллельно подведены подающий 6 и обратный 7 трубопроводы с теплоносителем. На узле подогрева 8 установлен по меньшей мере один фильтр 9 (в данном случае имеется еще один фильтр 10). За фильтром установлен по меньшей мере один насос 11 (в данном случае имеется еще один резервный насос 12). Далее установлен тепловой насос 13, состоящий из дроссельного вентиля 14, испарителя 15, конденсатора 16 и компрессора 17. Кроме того, на узле подогрева устанавливаются циркуляционный насос 18, солнечный коллектор 19 (или группа солнечных коллекторов 19 - 21, которые могут располагаться на удалении друг от друга), по меньшей мере один резервный теплообменник 22 (в данном случае имеется дополнительный резервный теплообменник 23) и расширительная камера 24.

Устройство работает следующим образом.

По трубопроводу 7 охлажденный теплоноситель поступает на узел подогрева 8, где очищается от механических примесей в фильтрах 9, 10 и насосами 11, 12 подается в солнечные коллекторы 19 - 21. Затем теплоноситель поступает в трубопровод 6 и далее в подогреватели надземных резервуаров 4, 5 и подземных резервуаров 1 - 3. При этом колебания объема теплоносителя, вызванные температурным расширением, гасятся расширительной камерой 24. Нагрев теплоносителя в солнечных коллекторах производится за счет солнечной радиации в дневное время суток. При малой интенсивности солнечного излучения и, следовательно, недостаточном подогреве теплоносителя в солнечных коллекторах возможно использование теплового насоса 13. Для этого теплоноситель после насосов 11, 12 подается в конденсатор 16 теплового насоса 13. При этом циркуляционным насосом 18 теплоноситель прокачивается через солнечные коллекторы 19 - 21 и испаритель 15, где отдает нефтепродукту теплоту, полученную в солнечном коллекторе. В случае отключения солнечных коллекторов теплоноситель подогревается в резервном теплообменнике 22 либо 23, или одновременно в двух сразу.

Современные солнечные коллекторы являются достаточно эффективными уловителями солнечной энергии. Так, в некоторых конструкциях удается поднимать температуру теплоносителя выше 110^oC.

В качестве теплового насоса можно использовать серийные холодильные машины - парокомпрессионные холодильные установки.

В качестве теплоносителя следует использовать масла с высокой температурой вспышки, низкой температурой застывания и малой вязкостью (трансформаторное, веретенное марки АУ, индустриальное марки И-8, И-12), а также антифризы, которые возможно применять в рабочем диапазоне температур. При этом не потребуется сливать теплоноситель из солнечных коллекторов в зимний период, как в случае использования воды.

Тепловой насос значительно расширяет продолжительность периода эксплуатации солнечных коллекторов, используя полученную от солнечных коллекторов теплоту окружающей среды (например, в ночное время). Так, при использовании низкопотенциального источника теплоты с температурой выше 10^oC применение теплового насоса обеспечивает экономию топлива около 20%.

Изобретение дает возможность экономить энергетические ресурсы при подогреве вязких нефтепродуктов и тем самым уменьшать выбросы вредных веществ в атмосферу.

Формула изобретения

Устройство для хранения вязких нефтепродуктов, включающее в себя по меньшей мере один резервуар с подогревателем, сообщенным с узлом подогрева посредством соединенных параллельно трубопроводов с теплоносителем, установленные на узле подогрева по меньшей мере один насос, фильтр, расширительную камеру и тепловой насос, отличающееся тем, что узел подогрева снабжен по меньшей мере одним солнечным коллектором, за которым установлен по меньшей мере один резервный теплообменник.

РИСУНКИ

Рисунок 1