Устройство для нижнего слива и налива железнодорожных цистерн

 

Сотоз Советсник

Соцнвпнстнческнк респубпнн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l } Дополнительное к авт. с вид-ву и 469644 (22) Завалено 14. 10. 81 (21) 3347983/28-13 (5I)N- Кл.

B 65 G 67/32 с присоединением заявки М таеудэрствелльй кевнтет

CCCP ав аеллтт лзелретенн» н лткрьпнй— (23) Приоритет

Опубликовано 07.02.83, Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 10. 02. 83 (БЗ) УЛК 621.. .798(088.8) (72) Авторы изобретения

В.П.. Свиридов,:А.В. Сидоренко и Г.А. Жура

Всесоюзный научно-исследовательский инсти

-по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов (7l ) Заявитель (54).УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЖНЕГО СЛИВА

И НАЛИВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦИСТЕРН

Изобретение относится к устройствам для переливания жидкостей и может быть использовано, например, на нефтеперерабатывающих заводах для налива или слива нефтепродуктов иэ

5 железнодорожных цистерн.

По основному авт. св. М 469644 известно устройство для нижнего слива и налива жидкостей, состоящее иэ шарнирного трубопровода, один конец которого соединен с продуктовым коллектором, а другой содержит присоединительную головку с посадочным седлом, имеющую захваты для присоединения ее к сливному патрубку цистерны и дополнительного трубопровода (11.

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает работу размывающей струи в затоплен- щ ном положении,. что вынуждает выполнять операции размыва осадка после слива основной массы нефти и увеличивает время слива жидкости..

Целью изобретения является сокращение времени полного слива жидкостей из цистерн, и обеспечение постоянного атмосферного давления в полости нисходящего участка трубопровода.

Это достигается тем, что устройство для нижнего слива и налива железнодорожных цистерн, состояще1е иэ шарнирного трубопровода, один конец ко" торого соединен с продуктовым коллек" тором, а другой содержит присоединительную головку с посадочным седлом, J имеющую захваты для присоединения ее к сливному патрубку цистерны и дополнительного трубопровода, снабжено соединенным после задвижки с продуктовым коллектором переливным трубопроводом, состоящим из восходящего, горизонтального и нисходящего участков, при этом верхняя часть нисходящего участка имеет патрубок для сооб щения с атмосферой и противосифонный клапан, а нижняя образующая горизонтального участка расположена выше

3 99438 нижней образующей цистерны на величи ну h, которая определяется по формуе: л

Q2

h=H - — 1 въ 2 2 <

5 где Н - уровень взлива нефти в цистерне, который гарантирует работу размывающей струи в затопленном положении;

- производительность самотеч- 10 ного слива при установившейся высоте взлива, Н, коэффициент расхода устройства нижнего слива и налива; 15

- площадь поперечного сечения.

Кроме того, устройство может быть снабжено установленным на корпусе заборником с отверстиями соответственно- в верхней части для впуска воздуха и в нижней части - для слива.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Устройство состоит иэ присоединительной головки 1, переливного трубопровода 2, включающего восходящий 3, горизонтальный 4 и нисходящий 5 участки, задвижки 6, продуктового трубопровода 7, насоса 8 для подачи нефти, теплообменника 9 и откачивающего насоса 10, при этом нисходящий 5 участок переливного трубопровода 2 имеет патрубок 11 и противосифонный з клапан 12 для предотвращения образования сифонного слива, имеющий заборник 13 с отверстиями 14 и 15 соответственно в нижней части для слива

40 жидкости и в верхней - для впуска воздуха.

Устройство работает следующим образом.

Присоединительную головку 1 подводят к сливному патрубку цистерны и стыкуют с ним при помощи крюковзахватов. При сливе нефти, имеющей осадок, задвижка 6 должна быть закрытой. 50

Открывают клапан сливного прибора цистерны и начинают слив. Так как задвижка 6 закрыта, поток сливающейся нефти идет через восходящий 3, горизонтальный 4 и нисходящий 5 участки и переливного трубопровода 2 и по продуктовому коллектору 7 попадает в желоб 16 сливной.

2 ф

При движении жидкости по нисходящему 5 участку переливного трубопровода 2 часть ее через заборник 13 и отверстие 17 заполняет поплавковую камеру противосифонного клапана 12, Поплавок 18 всплывает и прижимает тарелку 19 клапана к верхнему седлу 20, чем предотвращается попадание атмосферного воздуха в нисходящий 5 участок в основной период слива.

По заполнению нефтью трубопровода

21 включают размывающий насос 8 и открывают задвижку 22 на напорном трубопроводе 23. Под давлением нефти звенья телескопической трубы устройства раздвигаются, вводя сопловые насадки внутрь котла цистерны. Струи жидкости, выходящие из сопел, размывают осадок и переводят его во взвешенное состояние .в объеме нефти, находящейся в цистерне.

Для сохранения эффективности работы устройства в зимнее время года, когда осадок нефти имеет большую плотность и вязкость, размывающую нефть подогревают в теплообменнике 9.

Слитую в желоб 16 нефть откачивают в резервуары хранения насосом 10.

Размытый и переведенный во взвешенное состояние осадок удаляется из цистерны вместе со сливаемой жидкостью.

При достижении некоторого уровня Н высота столба жидкости в цистерне становится меньше высоты дополнительного подпора Н, при этом в подклапанной зоне нисходящего 5 участка переливного трубопровода 2 возникает пониженное давление, что является условием возникновения сифонного слива. Непрерванный сифонный слив ведет к полному сливу нефти из цистерны.

Под действием атмосферного давления тарелка 19 противосифонного клапана

12 приоткрывается, впуская через патрубок 11 и отверстия 15 во внутреннюю полость нисходящего 5 участка порцию воздуха, который и прерывает сифонный поток.

При дальнейшем понижении уровня нефти в цистерне, когда поток сливаемой нефти идет уже не полным сечением по горизонтальному 4 участку переливного трубопровода 2 и отпадает условие возникновения пониженного давления в нисходящем 5 участке, а а поплавковую камеру через эаборник

5 :: 9943

13 попадает уже незначительное количество жидкости, она из поплавковой камеры, не заполняя ее; сливается через отверстив 14, при этом поплавок 18 опускается и тарелка 19 кла= пана садится на нижнее седло 24.

При дальнейшем сливе нефти с одновременным удалением осадка уровень взлива сливающейся нефти автоматически устанавливается на уровне Н вЂ”вЂ” о — Ь+д h над нижней образующей котла цистерны.

Величина Н 3 определяется экспериментально и,может быть различной в зависимости от с вой ст в сли вае мой жид" кости. Например, испытание устройства по авт. св. и 469644 в производственных условиях при сливе нефти показало, что при производительности подачи размывающей нефти в цистерну 20

9 = 50 м /ч размывающая струя надежно удерживается в затопленном положении при высоте уровня нефти в цистерне Н 3 = 0,45 и, т.е. Н в3

= h k h h = 0,45 м. Величина д и опреде- 25 ляется расчетным путем: и

04=

2gp2f

0,0139

2 ° 9,81 ° 0,934 0,02140 формула изобретения

Устройство для нижнего слива и налива железнодорожных цистернпо авт, св. У 469644, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени

30 полного слива жидкостей из цистерн, оно снабжено переливным трубопроводом, соединенным после задвижки с продукто-. вым коллектором, состоящим из восходящего, горизонтального и нисходящего

55 участков, при этом верхняя часть нисходящего участка имеет патрубок для сообщения с атмосферой и противосифонный клапан, а нижняя образующая горизонтального участка располо<о жена выше нижней образующей цистерны на величину h, которая определяется по формуле

2 а5

001 2 2

9 ц где Н вЂ” уровень взлива нефти в цис83 терне, который гарантирует работу размывающей струи в затопленном положении;

56

Q производительность самотечного слива при установившейся высоте взлива Н83, Р коэффициент расхода устройства нижнего слива и налива;

- площадь поперечного сечения

55 сливного трубопровода. где Q — производительность самотечноного слива, м /с. При установившейся высоте взлива

Нвв = 0,45 м; Q = qoc

= 50 м 9/ч = 0,0139 м 3/с; (0 - коэффициент расхода устройства; p = 0,334;

- площадь поперечного сечения сливных каналов, м

0,0214 м

Величина h превышения нижней образующей горизонтального 4 участка переливного трубопровода 2 над линией образующей котла, цистерны определяется как разность уровней Нв> и lych:

Нв3 ah = 0,45-0,2 = 0,25 м

При изменении производительности размывающей нефти, подаваемой в цистерну в большую или меньшую сторону, изменяется в большую или в меньшую сторону уровень дЬ, а вместе с ним уровень НВ3, автоматически удерживая размывающую струю в затопленном положении.

По истечении времени размыва осадка подачу размывающей нефти в цистерну прекращают путем закрытия задвижки

82 6

22 и выключения насоса 8, открывают сливную задвижку б и сливают в желоб оставшуюся s цистерне нефть с переведенным во взвешенное состояние осадком.

Слив нефти, не имеющей осадка, производится через открытую задвижку б.

При этом поток нефти минует переливной трубопровод 2. Поплавковая камера противосифонного клапана 12 остается незаполненной. Собственным весом и весом поплавка 18 тарелка 19 клапана прижата к нижнему седлу 24, чем предотвращается доступ атмосферного воздуха в нисходящей 5 участок переливного трубопровода 2. Насос 8 подачи размывающей нефти в этом случае не включается.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства составит приблизительно 2,5 млн, рублей.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч à ю щ е е с я тем, что, с целью

7 994382 8 обеспечения постоянного атмосферного ней части для впуска воздуха и в ниж» давления во внутренней полости нисхо- ней части - для слива; дящего участка переливного трубопро- Источники информации, вода, противосифонный клапан снабжен принятые во внимание при экспертизе установленным на корпусе заборником 5 1. Авторское свидетельство СССР с отверстиями соответственно в верх- Ю 469644,, кл. В 65 G 67/32, 1973.

994382

Тираж 947 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 729/11 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Е. фишман

Редактор E. Зубиетова Техред А.Бабинец Корректор С. Шекмар