УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ АММИАЧНОЙ ВОДЫ

Данная заявляемая полезная модель относится к устройству, предназначенному для приема, хранения и выдачи аммиачной воды потребителям.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является устройство для хранения аммиачной воды (кн. Ю.А.Иванов, И.И.Стрижевский «Хранение и транспортировка жидкого аммиака», М «Химия» 1991,), содержащее пункт слива, промежуточный резервуар, рабочие резервуары, сепаратор, насосы, систему трубопроводов, компрессоры и ресиверы.
Недостатками данного устройства являются отсутствие дополнительных резервуаров в случае аварийных протечек и потерь аммиачной воды.
Заявляемая полезная модель позволяет обеспечить соблюдение требований по охране окружающей среды, а также исключает аварийные протечки и потери аммиачной воды.
Поставленный технический результат достигается за счет того, что устройство для хранения аммиачной воды, содержащее пункт слива, промежуточный резервуар, рабочие резервуары, сепаратор, насосы, систему трубопроводов, компрессоры и ресиверы, содержит не менее трех рабочих резервуаров с объемным коэффициентом заполнения не более 0,9, при этом дополнительно снабжено как минимум одним вспомогательным резервуаром в опорожненном состоянии под давлением азота для сбора аварийных протечек аммиачной воды, сливным резервуаром для остатков аммиачной воды, дренажным резервуаром для исключения потерь аммиачной воды и резервуаром поглощения для сброса азота и паров аммиака, заполненным химочищенной водой не более 65% объема с возможностью ее циркуляции и при температурном режиме от +5°С до +20°С.
На фиг.1 представлена технологическая схема устройства для хранения аммиачной воды.
Устройство для хранения аммиачной воды содержит пункт слива 1, промежуточный резервуар 2, рабочие резервуары 3, сливной резервуар 4, резервуар поглощения 5, дренажный резервуар 6, вспомогательный резервуар 7, сепаратор 8, компрессоры 9, ресиверы 10 и систему трубопроводов 11.
Устройство для хранения аммиачной воды работает следующим образом. Аммиачная вода (аммиак водный технический) из железнодорожной цистерны находящейся на пункте слива 1 через съемный металлорукав и систему
трубопроводов 11 самотеком поступает в предварительно продутый и заполненный азотом промежуточный резервуар 2.
Заполнение промежуточного резервуара 2 происходит за счет разницы в уровнях аммиачной воды в цистерне и в резервуаре. При этом по мере подъема уровня аммиачной воды в резервуаре, в последнем также поднимается и давление. С пункта слива 1 аммиачная вода по системе трубопроводов 11, проложенной по межцеховым эстакадам, перекачивается в один из рабочих резервуаров 3, заранее подготовленный к наливу.
По мере опорожнения железнодорожной цистерны и снижения в ней уровня аммиачной воды, снижаются уровень и давление в промежуточном резервуаре 2. Для исключения переполнения промежуточного резервуара 2, в случае каких-либо нарушений, предусмотрена система автоматического отключения резервуара с помощью электроприводной арматуры, срабатывающей от уровнемера (на схеме условно не показаны).
Остатки аммиачной воды из металлорукава (до его отсоединения от цистерны) и системы трубопроводов 11 дренируются в сливной резервуар 4. В сливной резервуар 4 направляются также протечки от уплотнений центробежных насосов (на схеме условно не показаны). По мере наполнения сливной резервуар 4 освобождается от аммиачной воды с помощью азота. Аммиачная вода из сливного резервуара 4 передавливается в дренажный резервуар 6, при этом полное опорожнение сливного резервуара 4 не допускается. После опорожнения азот из сливного резервуара 4 сбрасывается через свечу в атмосферу.
Рабочие резервуары 3 работают попеременно: один - на выдачу аммиачной воды, другие - на прием аммиачной воды или ее хранение.
2
2
2
Аммиачной водой рабочие резервуары 3 заполняются поочередно после их опорожнения. Хранение аммиачной воды в резервуарах производится под давлением азота ("азотной подушкой") равным 0,05 -0,07 МПа (0,5-0,7 кгс/см), выдача потребителям - под давлением, равным 0,15 МПа (1,5 кгс/см). Первоначальное заполнение аммиачной водой рабочих резервуаров 3 производится после предварительной продувки и заполнения их азотом. Поступающая в рабочий резервуар 3, при его заполнении, аммиачная вода вытесняет из него азот и пары аммиака, которые направляются по системе трубопроводов 11 в резервуар поглощения 5, заполненный химочищенной водой. При достижении давления в рабочем резервуаре 3 0,05 МПа (0,5 кгс/см) сброс в
2
резервуар поглощения 5 прекращается. Скорость снижения давления в рабочем резервуаре 3 не должна превышать 0,1 МПа/ч (1 кгс/см/ч). После снижения давления рабочий резервуар 3 может снова заполняться аммиачной водой. Объемный коэффициент заполнения аммиачной водой рабочих резервуаров 3 не должен превышать - 0,9.
Для исключения переполнения аммиачной водой каждый рабочий резервуар 3 снабжен системой автоматического его отключения с помощью электроприводной арматуры, срабатывающей по показаниям уровнемера (на схеме условно не показаны).
Азот, поступающий от компрессоров 9 в рабочий резервуар 3, подается от системы трубопроводов 11 через редуцирующее устройство.
2
2
Выдача аммиачной воды в сеть производится давлением азота в рабочем резервуаре 3, которое поддерживается постоянным на уровне 0,15 МПа (1,5 кгс/см) с помощью регулятора давления прямого действия. Технологической схемой предусмотрена возможность выдачи аммиачной воды потребителям также и с помощью винтовых насосов. При работе винтовых насосов давление в рабочем резервуаре поддерживается на уровне 0,02-0,05 МПа (0,2-0,5 кгс/см). При достижении в рабочем резервуаре минимального уровня, он отключается от:
- коллекторов выдачи аммиачной воды;
- коллекторов подачи азота.
Из рабочих резервуаров 3 аммиачная вода с помощью одного из центробежных насосов может выдаваться на заполнение автоцистерны (на схеме условно не показана). При заполнении автоцистерны аммиачной водой газовая фаза (азот, пары аммиака) из нее направляется в тот рабочий резервуар 3, из которого производится залив. Подсоединение автоцистерны к коллекторам устройства осуществляется с помощью шлангов (жидкостного и газового), которые перед наливом должны испытываться на герметичность азотом. После налива автоцистерны аммиачная вода из жидкостного шланга дренируется в дренажный резервуар 6.
Устройство для хранения аммиачной воды снабжено коллекторной схемой подключения системы трубопроводов 11. При этом система трубопроводов 11 может быть выполнена с изоляцией или с изоляцией и обогревом. Такая схема позволяет освобождать от аммиачной воды, при необходимости, один из рабочих резервуаров 3 в любой другой рабочий резервуар с помощью центробежных
2
насосов. При перекачивании аммиачной воды газовая фаза (азот, пары аммиака) после выравнивания давления из заполняемого резервуара по системе трубопроводов 11 направляется в опоражниваемый рабочий резервуар 3. В исключительных случаях (например, при образовании течи в одном из рабочих резервуаров 3 и полностью заполненных двух других резервуарах) допускается перекачивание из рабочего резервуара аммиачной воды центробежными насосами во вспомогательный резервуар 7. Хранение аммиачной воды в вспомогательном резервуаре 7 не допускается. При нормальной эксплуатации вспомогательный резервуар 7 должен находиться в опорожненном состоянии под давлением азота 0,05-0,07 МПа (0,5-0,7 кгс/см), готовым к приему аммиачной воды в случае каких-либо аварийных ситуаций. Вспомогательный резервуар 7 предназначен также для приема аммиачной воды в случае аварийного пролива ее в железобетонный поддон, в котором установлены рабочие резервуары 3. Аммиачная вода из приямка, находящегося в поддоне и снабженного уровнемером, поступает на всасывание центробежным насосом и после него направляется в вспомогательный резервуар 7. Газовая фаза (азот, пары аммиака) из вспомогательного резервуара 7 сбрасывается в резервуар поглощения 5.
При эвакуации аммиачной воды из поддона управление осуществляется с помощью дистанционно управляемой арматуры с электроприводом. Для исключения потерь аммиачной воды предусмотрена система сборов протечек и дренажей, включающая в себя дренажный резервуар 6 и дренажные трубопроводы.
Аммиачная вода из дренажного резервуара 6 перекачивается в рабочий резервуар 3, из которого в этот момент не выдается аммиачная вода в сеть.
В целях недопущения попадания паров аммиака в атмосферу все сбросы коллектируются и направляются по технологической схеме в резервуар поглощения 5, в котором аммиак улавливается водой с образованием аммиачной воды. Для этого резервуар поглощения 5 постоянно заполнен химочищенной водой, а содержание аммиака в воде систематически контролируется. Залив химочищенной воды в резервуар поглощения 5 с предварительным контролем ее качества производится от автоцистерны. Контроль при заливе воды в резервуар поглощения 5 или сливе из него аммиачной воды производится с помощью указателя уровня, установленного на резервуаре. Уровень химочищенной воды при заливе не должен превышать 65% объема резервуара (1400 мм). Температура воды в резервуаре поглощения 5 должна находиться в
температурном режиме от +5°С до + 20°С. Необходимый температурный режим обеспечивается подачей теплофикационной воды в радиаторы резервуара поглощения 5 в холодное время года. Для исключения замерзания воды, залитой в резервуар поглощения 5, в случае отключения обогрева, а также для усреднения состава аммиачной воды в резервуаре предусмотрена возможность циркуляции с помощью центробежного насоса.
При достижении содержания аммиака не более 15% аммиачная вода из резервуара поглощения 5, перекачивается центробежными насосами в один из опорожненных рабочих резервуаров 3 для последующего использования. При невозможности использования аммиачная вода из резервуара поглощения 5 центробежными насосами перекачивается в автоцистерну для отправки другим потребителям.
Рабочие 3, вспомогательный 7 и промежуточный 2 резервуары оснащены двумя предохранительными клапанами с системой их переключения, позволяющей, при необходимости, снять один из клапанов на ремонт без остановки резервуара.
2
При нормальной эксплуатации на рабочих 3 и вспомогательном 7 резервуарах переключающие устройства (на схеме условно не показаны) должны находиться в таком положении, чтобы в работе находились только те предохранительные клапаны ("рабочие"), сброс от которых направлен в резервуар поглощения 5. "Резервные" предохранительные клапаны на рабочих 3 и вспомогательном 7 резервуарах включаются в работу только в случае снятия "рабочих" предохранительных клапанов. Сброс от "резервных" предохранительных клапанов направлен в сепаратор 8. В случае появления уровня аммиачной воды в сепараторе 8 она может быть перелита по трубопроводу в резервуар поглощения 5. Для продувки оборудования и коллекторов, а также для создания "азотной подушки" в рабочих резервуарах 3 при хранении аммиачной воды и выдаче ее в сеть потребителям предусмотрены компрессоры (установки получения азота), после которых продукционный азот (объемная доля азота не менее 97%, объемная доля кислорода не более 3%) с давлением 0,5 МПа (5 кгс/см) поступает в ресиверы 10 и далее в систему трубопроводов 11 устройства для хранения аммиачной воды. Продувка системы трубопроводов 11 и оборудования азотом осуществляется с помощью резиновых шлангов, подключаемых к узлам отбора азота. Аммиачная вода выдается потребителям по системе трубопроводов 11 под давлением "азотной подушки" или с помощью одновинтовых насосов.