Способ хранения углеводородных топлив в арктических условиях



Владельцы патента RU 2769254:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" (RU)

Изобретение относится к области теплотехники, в частности использования естественного тепла. Способ хранения углеводородных топлив в арктических условиях осуществляют путем конвективного теплообмена между углеводородным топливом и естественной средой (морская вода). Хранящееся углеводородное топливо в эластичной емкости перекачивается насосом через теплообменное устройство, где топливо нагревается выше температуры его эксплуатационных показателей за счет естественных источников тепла в Арктике и далее поступает в эластичную емкость по циклической схеме. Технический результат заключается в поддержании температуры хранения топлива выше температуры его эксплуатационных показателей за счет конвективного теплообмена между углеводородным топливом и естественной средой и может быть использован как на стационарных объектах, так и на мобильных, использующих углеводородное топливо для получения тепловой энергии в условиях Арктики. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области теплотехники, в частности использования естественного тепла.

Использование естественного тепла Арктики (морской воды) является перспективным инновационным решением для поддержания температуры топлив, соответствующих эксплуатационным характеристикам при хранении.

При этом, данный способ хранения топлив обеспечивает техногенную и экологическую безопасность и низкое энергопотребление.

Для решения подобных задач существуют различные способы и устройства, которые находят широкое применение в повседневной жизни при нагреве топлив различными электронагревающими и теплообменными устройствами, использующие внешние источники энергии тепла. Способ хранения углеводородных топлив в арктических условиях с использованием теплообменных устройств, использующих естественное тепло арктических зон (вода), позволит значительно снизить энергопотребление при хранении запасов топлив в арктических условиях и т.п.

Известен способ подогрева на нефтеперекачивающих станциях с резервуарным парком, при котором в стационарном режиме нефть разогревается до требуемой температуры и далее разогретая нефть посредством насосных станций перекачивается в трубопровод. При остановке перекачки нефть в резервуарном парке остывает до температуры ниже температуры нефти, поступающей на нефтеперерабатывающую станцию в стационарном режиме перекачки. При пуске нефтепровода после остановки остывшую нефть из резервуаров подают на пункт подогрева нефти (далее - ППН), где ее прогревают до требуемой температуры, после чего посредством магистральной насосной станции перекачивают нефть в трубопровод (Р.А. Алиев. Трубопроводный транспорт нефти и газа, 1988 г., параграф 8.10).

Требуемая мощность пункта подогрева нефти зависит от разницы между требуемой температурой на выходе ППН и температурой нефти, поступающей на ППН. Очевидно, что эта разница значительно возрастает в режиме пуска после остановки перекачки и для нагревания нефти до требуемой температуры необходимый запас мощности ППН сверх мощности, необходимой для стационарного режима перекачки нефти. Таким образом, недостатком известного способа является высокая требуемая мощность ППН.

Известен «Способ хранения высоковязких нефтепродуктов» по патенту РФ №2115613 от 20.07.1998 г., основанный на поддержании в емкости температуры, обеспечивающей текучесть нефтепродукта путем циркуляционного подогрева отличающийся тем, что циркуляционный подогрев нефтепродукта постоянно осуществляют только в расходном резервуаре, а в резервуарах длительного хранения нефтепродукты хранят при температуре окружающего воздуха, при этом расходный резервуар постоянно пополняют нефтепродуктом одного из резервуаров длительного хранения. Данный способ является энергетически экономичным, но недостатком данного способа является постоянные энергозатраты на нагрев нефти.

Наиболее близким к изобретению из предшествующего уровня техники является «Способ подогрева нефти на нефтеперекачивающей станции с резервуарами для хранения нефти» по патенту РФ №2649731 от 04.04.2018 г., который был принят за прототип, где подогрев нефти на нефтеперекачивающей станции с резервуарами для хранения нефти, включающий в себя циркуляцию нефти, содержащейся в резервуарном парке через пункт подогрева нефти и подогрев нефти во время циркуляции.

Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, заключается в снижении требуемой мощности пункта подогрева нефти. Подводя итоги, можно сказать, что известные до настоящего времени способы включали устройства подогрева нефти и нефтепродуктов при их хранении и перекачки за счет различных тепло-массообменных устройств, при этом в качестве источника тепла использовался, в основном, водяной пар.

В соответствии с этим, в основу изобретения положена задача поддержания температуры хранения топлива выше температуры эксплуатационных показателей топлива за счет конвективного теплообмена между углеводородным топливом и естественной средой (вода).

Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в том, что предлагаемый способ включает в себя известные мобильные эластичные резервуары для нефтепродуктов по патенту РФ №2304553 от 20.08.2007 г., дополнительно снабжен штуцерами входа и выхода топлива для обеспечения циркуляционного нагрева топлива в емкости хранения по циклической схеме: емкость хранения, перекачивающий насос, теплообменник, использующий естественное тепло Арктики (воду), емкость хранения топлива.

Технический результат заключается в поддержании температуры хранения топлива выше температуры его эксплуатационных показателей за счет конвективного теплообмена между углеводородным топливом и естественной средой (вода) и может быть использован как на стационарных, так и на мобильных объектах, использующих углеводородное топливо для получения тепловой энергии в условиях Арктики.

Предлагаемый способ хранения углеводородных топлив в арктических условиях (Фиг. 1) работает следующим образом.

Углеводородное топливо из емкости 2 через задвижку 1 подается насосом 4 в теплообменник 5 для нагрева топлива за счет естественного тепла (вода) и далее через задвижку 3 поступает обратно в емкость 2. Температура в емкости 2 через задвижки 1 и 3 поддерживается в автоматическом режиме за счет периодичности перекачивания топлива по циклической схеме: емкость 2, насос 4, теплообменник 5, емкость 2.

Насос 4, задвижки 1, 3, и трубопроводы оснащены спутниками электрического обогрева и теплоизоляцией на случай аварийной остановки системы хранения углеводородных топлив.

Пример

Для осуществления данного способа использовали дизельное топливо арктического класса с температурой застывания по ГОСТу 305-2013 -45°С.

Нагрев топлива, предварительно охлажденного в емкости хранения 2 объемом 100 м3 (Фиг. 1) до -40°С, осуществляли за счет прокачки его через теплообменное устройство 5, помещенное в емкость с водой при температуре 2°С. Углеводородное топливо из емкости 2 через задвижку 1 подавали насосом 4 через теплообменник 5 мощностью 90 кВт с поверхностью теплообмена 60,32 м2 и далее через задвижку 3 в емкость 2. Скорость прокачки топлива составляла 10 т/ч, при этом скорость подъема температуры топлива в емкости 2 составила 1,1°С/ч.

Постепенное повышение температуры топлива в емкости хранения свидетельствует о преимуществе заявляемого способа.

1. Способ хранения углеводородных топлив в арктических условиях, включающий в себя эластичную емкость хранения топлива, снабженную узлом загрузки и выгрузки топлива, входными и выходными штуцерами для циркуляции топлива, насос, теплообменное устройство для нагрева топлива выше температуры его эксплуатационных показателей за счет естественных источников тепла в Арктике (морская вода), все данные устройства соединены трубопроводами для перекачки топлива по циклической схеме: эластичная емкость, насос, теплообменник, эластичная емкость для подержания температуры в емкости хранения углеводородного топлива выше температуры эксплуатационных показателей за счет естественных источников тепла.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для поддержания теплового режима хранения углеводородных топлив используется естественное тепло в Арктике, в частности вода, посредством теплообменного устройства.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве топлива можно использовать как дизельное, так и авиационное углеводородное топливо.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу эксплуатации транспортного устройства (1) для непрерывной или периодической подачи реакционноспособного, и/или горячего, и/или абразивного транспортируемого материала вдоль пути транспортирования. Транспортное устройство (1) включает заключающий в себе путь транспортирования корпус (3) устройства, который имеет по меньшей мере один впускной канал (5) для текучей среды для введения текучей среды в корпус (3) устройства, по меньшей мере один выпускной канал (7, 9) для выведения текучей среды из корпуса (3) устройства и загрузочный впускной канал (4) для введения транспортируемого материала в корпус (3) устройства, и выполнен технически герметично в отношении по меньшей мере одного впускного (5) канала для текучей среды, по меньшей мере одного выпускного канала (7, 9) для текучей среды и загрузочного впускного канала (4).

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда на тепловозной тяге и при стоянке в группе вагонов без локомотива на транспортной инфраструктуре включает разогрев груза источником тепловой энергии в виде инфракрасных излучателей, оснащенных подвижными частями и электромеханическими преобразователями и установленных на боковых и торцевых стенах грузового вагона при помощи П-образной конструкции.

Изобретение относится к области лесной индустрии и может быть использовано для количественной и качественной очистки акваторий озер и водохранилищ от "бесхозной" аварийной древесины в плавающем, полузатопленном состоянии. Машина для очистки лож водохранилищ от древесины состоит из самоходного шасси на гусеничном ходу, на раме которого смонтирована платформа с расположенными на ней кабиной управления, манипулятором с захватом для древесины, приводом шасси и гидроприводом.

Транспортировку лесоматериалов производят по системе желобов, установленных и закрепленных по естественной траектории притока реки. Необходимый объем воды накапливается в небольшом водохранилище путем разворачивания временной мини-плотины, представленной в виде мягкой водоналивной дамбы, выполненной из прорезиненной ткани и расположенной под углом от одного берега к другому, для создания необходимого напора воды, направленного в начало системы желобов.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Способ разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда включает разогрев груза в вагонах до прибытия грузового поезда на станцию выгрузки.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для разогрева смерзшихся грузов в вагонах грузового поезда перед выгрузкой. Способ разогрева смерзшегося груза в вагонах грузового поезда заключается в том, что разогрев смерзшегося груза начинают производить до прибытия грузового поезда на станцию выгрузки при движении поезда со скоростью не менее 10 км/ч, а в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей используют контактную сеть и электровоз, следующий в режиме рекуперации.

Изобретение относится к железнодорожной технике, а более конкретно к подъемно-транспортному оборудованию для разгрузки железнодорожных полувагонов с сыпучим и кускообразным грузом. Разгрузочный комплекс содержит боковой вагоноопрокидыватель, включающий в себя рамный мост с колоннами для ротора с приводами его вращения, накаты надвига и схода полувагонов и толкатель полувагонов.

Изобретения относятся к железнодорожному транспорту, в частности к перевозке вязких нефтепродуктов. Способ перевозки нефтепродуктов заключается в нагреве инфракрасным излучением верхней половины цистерны и охлаждении нижней половины обдувом холодным воздухом после налива нефтепродукта в цистерну.

Изобретение относится к области погрузочно-разгрузочных работ и может быть использовано для разогрева смерзшегося груза в вагоне. В устройстве для разогрева смерзшегося груза в вагоне, содержащем основание и источник переменного напряжения с преобразователем, введена рабочая камера, в верхней части которой по бокам и по торцам установлены вертикальные перфорированные панели, верхние и нижние вращающиеся металлические лопасти и верхние ряды нагревательных элементов со сверхвысокочастотными генераторами с воздушным охлаждением, соединенные со сверхвысокочастотным трактом с облучающими волноводами и выходами в виде щелевых антенн.

Изобретение относится к транспорту вязких продуктов и может быть использовано на объектах нефтехимии, нефтепереработки и нефтехранения при разгрузке застывающих высоковязких продуктов. Устройство для разогрева и слива высоковязких нефтепродуктов из цистерны содержит монитор (5) с сопловой головкой, циркуляционный насос (3), выходной конец трубопровода которого соединен с теплообменником (12), фильтр (9), датчики температуры и давления, связанные с блоком управления (19) и емкостью-накопителем (8).

Изобретение относится к системам обеспечения заданных параметров эксплуатации, способствующих снижению потерь нефти и нефтепродуктов от физических явлений, а значит и выбросу их в атмосферу. Способ снижения потерь нефтепродуктов, хранящихся в резервуарах вертикальных стальных, заключается в том, что наружную поверхность резервуаров вертикальных стальных окрашивают в белый цвет, устанавливают электрическую, автоматическую систему управления, понижающую до уровня средней ночной и регулирующую температуру хладоагента, проложенного по кольцевой схеме по внутренней поверхности стенки резервуаров вертикальных стальных.
Наверх