Устройство обогрева резервуаров с вязкими нефтепродуктами
Владельцы патента RU 2262475:
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (RU)
Данное изобретение предназначено для обогрева резервуаров с вязкими нефтепродуктами в холодное время года. Устройство содержит резервуар с расположенным в нижней его части заборным патрубком, соединенным с заборным трубопроводом и подогревателем. Подогреватель выполнен в виде заключенного в теплоизолированный корпус трубчатого нагревателя. Подогреватель размещен снаружи резервуара и установлен между заборным патрубком и заборным трубопроводом. В качестве циркулирующего через трубчатый нагреватель греющего агента используется однофазный незамерзающий теплоноситель. Заборный трубопровод на всем его протяжении до отапливаемого помещения заключен в теплоизолированный короб совместно с трубопроводами подвода и отвода теплоносителя к трубчатому нагревателю. Заборный патрубок обернут снаружи теплоизолированной рубашкой с образованием кольцевого канала, подключенного к трубопроводам подвода и отвода теплоносителя. Технический результат заявленного устройства заключается в повышении надежности и снижении энергозатрат при эксплуатации. 2 ил.
Изобретение относится к резервуарам для вязких нефтепродуктов с местными подогревателями и может быть использовано на базах хранения и выдачи вязких нефтепродуктов.
При хранении вязких нефтепродуктов в необогреваемых резервуарах они имеют температуру окружающего атмосферного воздуха и в холодное время года при низкой температуре загустевают и теряют текучесть. В этих условиях для забора вязких нефтепродуктов из резервуаров применяют устройства местного обогрева.
Известно устройство обогрева резервуаров с вязкими нефтепродуктами, содержащее резервуар с расположенным в нижней его части заборным патрубком соединенным с заборным трубопроводом и подогревателем, выполненным в виде заключенного в кожух с окнами трубчатого нагревателя. Подогреватель размещен внутри резервуара и обогревается водяным паром [1]. Протекающий пар обогревает трубчатый нагреватель и конденсируется внутри него. Заполняющие кожух подогревателя нефтепродукты разогреваются, приобретают текучесть и отбираются через заборный патрубок и соединенный с ним заборный трубопровод. Недостатками указанного устройства являются низкая надежность в эксплуатации и значительные энергопотери. При прекращении подачи водяного пара в устройство обогрева паропроводы быстро охлаждаются, имеющийся в них конденсат стекает в нижние точки и замерзает, вызывая разрушение паропроводов. Для избежания этого обеспечивают непрерывную подачу пара в устройство обогрева даже в то время, когда отбор нефтепродуктов из резервуара не производится, например в ночное время, в выходные и праздничные дни. Это приводит к бесполезным затратам энергии. Подогреватель размещен внутри резервуара и при малейшей его неисправности необходимы очень длительные и трудоемкие операции по предварительным полному опорожнению и очистке резервуара.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является устройство обогрева резервуаров с вязкими нефтепродуктами, содержащее резервуар с расположенным в нижней его части заборным патрубком, соединенным с заборным трубопроводом и подогревателем, выполненным в виде заключенного в теплоизолированный корпус трубчатого нагревателя [2]. Подогреватель размещен внутри резервуара и обогревается водяным паром. Протекающий пар обогревает трубчатый нагреватель и конденсируется внутри него. Нефтепродукт внутри теплоизолированного корпуса разогревается, приобретает текучесть и отбирается через заборный патрубок и соединенный с ним заборный трубопровод. Недостатком данного устройства является низкая надежность в эксплуатации и значительные энергопотери. При прекращении подачи водяного пара в устройство обогрева паропроводы быстро охлаждаются и скапливающийся в нижних точках конденсат может замерзнуть, вызывая их повреждение. Подогреватель размещен внутри резервуара и при малейшей его неисправности требуется очень длительная и трудоемкая операция по полному опорожнению и промывке резервуара. Нефтепродукт из резервуара отбирается порциями. После прекращения отбора порции движение нагретого в подогревателе нефтепродукта по заборному трубопроводу прекращается. Заборный трубопровод вместе с заполняющим его нефтепродуктом охлаждается, нефтепродукт загустевает и образует "пробку". "Пробка" загустевшего нефтепродукта в трубопроводе является значительным препятствием при отборе следующей его порции и нарушает надежность эксплуатации всей системы обогрева и отбора нефтепродукта.
Изобретение направлено на повышение надежности и снижение энергозатрат при эксплуатации устройства обогрева резервуаров с вязкими нефтепродуктами. Это достигается тем, что в устройстве обогрева резервуаров с вязкими нефтепродуктами подогреватель размещен снаружи резервуара и установлен между заборным патрубком и заборным трубопроводом, в качестве циркулирующего через трубчатый нагреватель греющего агента используется однофазный незамерзающий теплоноситель, заборный трубопровод на всем его протяжении до отапливаемого помещения заключен в теплоизолированный короб совместно с трубопроводами подвода и отвода теплоносителя к трубчатому нагревателю, а заборный патрубок обернут снаружи теплоизолированной рубашкой с образованием кольцевого канала, подключенного к трубопроводам подвода и отвода теплоносителя.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена схема устройства обогрева, на фиг.2 - элемент схемы А в увеличенном масштабе.
Позиции на чертеже обозначают: резервуар для вязких нефтепродуктов - 1; заборный патрубок - 2; подогреватель - 3, выполненный в виде заключенного в теплоизолированный корпус 4 трубчатого нагревателя 5; заборный трубопровод нефтепродукта - 6; трубопроводы подвода 7 и отвода 8 теплоносителя; теплоизолированный короб - 9; система нагрева, циркуляции и регулирования расхода однофазного незамерзающего теплоносителя - 10, включающая циркуляционные насосы 11 и обогреваемый водяным паром теплообменник 12; теплоизолированная рубашка 13 снаружи заборного патрубка 2; кольцевой канал - 14.
Устройство обогрева работает следующим образом. В начале рабочего дня включается циркуляционный насос 11 и подается пар в теплообменник 12. Нагретый паром в теплообменнике 12 однофазный незамерзающий теплоноситель циркуляционным насосом 11 подается и по трубопроводам подвода 7 и отвода 8 подводится к трубчатому нагревателю 5 подогревателя 3. При этом теплоноситель нагревает нефтепродукт, заполняющий теплоизолированный корпус 4 подогревателя 3. При нагреве нефтепродукт становится текучим. Циркулирующий по трубопроводам подвода 7 и отвода 8 нагретый теплоноситель нагревает находящийся рядом с ним внутри теплоизолированного короба 9 заборный трубопровод 6 вместе с заполняющим его нефтепродуктом. Кроме того, теплоноситель циркулирует через кольцевой канал 14 вокруг заборного патрубка 2, образованный заборным патрубком 2 и обернутой снаружи теплоизолированной рубашкой 13. Это приводит к нагреву заборного патрубка 2 и прилегающих к нему слоев нефтепродукта. Таким образом, с помощью однофазного незамерзающего теплоносителя нагреваются вся линия отбора и заполняющий ее нефтепродукт на всем протяжении от резервуара до отапливаемого помещения. Подогретый нефтепродукт легко отбирается по этой линии. В любой момент в течение рабочего дня внутри теплоизолированного корпуса 4 подогревателя 3 и внутри заборного трубопровода 6 содержится количество нагретого нефтепродукта, превышающее по объему обычную необходимую порцию. После отбора порции холодный нефтепродукт заполняет систему отбора, протекая через обогреваемый патрубок 2 и подогреватель 3 и затем догревается в заборном трубопроводе 6.
При необходимости отбора большой порции нефтепродукта, значительно превышающей по объему количество нефтепродукта, заполняющего теплоизолированный корпус 4 подогревателя 3 и заборный трубопровод 6, устройство обогрева переводится в форсированный режим проточного нагрева нефтепродукта в подогревателе 3. В этом режиме значительно увеличивается расход циркулирующего через трубчатый нагреватель 5 данного подогревателя 3 однофазного незамерзающего теплоносителя за счет уменьшения его расхода через подогреватели 3 других резервуаров. В таком форсированном режиме теплообмена холодный нефтепродукт нагревается при протекании его из резервуара через подогреватель 3.
После завершения рабочего дня и прекращения отбора нефтепродуктов из резервуаров устройство обогрева отключается. Для этого отключается циркуляционный насос 11 и прекращается подача пара в теплообменник 12. После этого заключенные в теплоизолированный короб трубопроводы подвода 7 и отвода 8 теплоносителя, а также заборный трубопровод 6 вместе с заполняющими их жидкостями охлаждаются. Но заполняющий трубопроводы подвода 7 и отвода 8 однофазный теплоноситель не замерзает. Он сохраняет текучесть и не вызывает разрушения трубопроводов. В качестве однофазного незамерзающего теплоносителя может быть использовано, например, трансформаторное масло, которое остается текучим при охлаждении до -35°С.
Размещение теплоизолированного подогревателя снаружи резервуара, использование в качестве греющего агента однофазного незамерзающего теплоносителя, заключение заборного трубопровода совместно с трубопроводами подвода и отвода греющего теплоносителя в теплоизолированный короб позволяют значительно повысить надежность и снизить потери энергии при эксплуатации устройства обогрева резервуаров с вязкими нефтепродуктами.
Источники информации
1. Авт. св. СССР №590191, В 65 D 87/38, БИ №4, 1978.
2. Авт. св. СССР №469639, В 65 D 87/38, БИ №17, 1975.
Устройство обогрева резервуаров с вязкими нефтепродуктами, содержащее резервуар с расположенным в нижней его части заборным патрубком, соединенным с заборным трубопроводом, и подогревателем, выполненным в виде заключенного в теплоизолированный корпус трубчатого нагревателя, отличающееся тем, что подогреватель размещен снаружи резервуара и установлен между заборным патрубком и заборным трубопроводом, в качестве циркулирующего через трубчатый нагреватель греющего агента используется однофазный незамерзающий теплоноситель, заборный трубопровод на всем его протяжении до отапливаемого помещения заключен в теплоизолированный короб совместно с трубопроводами подвода и отвода теплоносителя к трубчатому нагревателю, а заборный патрубок обернут снаружи теплоизолированной рубашкой с образованием кольцевого канала, подключенного к трубопроводам подвода и отвода теплоносителя.
