УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ТЕПЛОПОТЕРЬ ОТ РАЗОГРЕТОЙ ЖИДКОСТИ В ТАНКАХ СУДНА

Полезная модель относится к транспортировке нефти и нефтепродуктов, в частности к устройствам для поддержания в разогретом состоянии нефтепродуктов при хранении, транспортировке и перекачке. Также оно может быть использовано на нефтебазах, нефтеперерабатывающих предприятиях, на таких объектах как ТЭЦ, ГРЭС, при транспортировке нефтепродуктов железнодорожным и наземным транспортом.
Известно устройство для нагревания жидкости, содержащее нагревательный элемент, расположенный непосредственно в резервуаре (см. кн. А.З.Щербаков «Транспорт и хранение высоковязких нефтей и нефтепродуктов с подогревом». Москва «Недра». 1981 г. С.28).
Недостатком устройства является необходимость подогрева всего объема жидкости, что приводит к значительным потерям тепла через ограждающие поверхности. Они могут составлять от 20% до 30% всей теплоты расходуемой на подогрев.
Самым близким по технической сути является устройство, содержащее собирающую емкость, выполненную в виде полусферы над нагревательными элементами (см. патент РФ 65622, 2006 г.). Недостатком данного устройства является порционный подогрев груза и невозможность использования при разгрузке всего объема танка.
Техническая задача - создание устройства, снижающего теплопотери при транспортировке жидкости в танках судна.
Технический результат - усовершенствование конструкции устройства и улучшение энергосбережения системы.
Он достигается тем, что устройство дополнительно имеет перфорированную перегородку, установленную с зазором на стенке танка и дренажным зазором в нижней части танка.
Данное устройство изображено на рисунке (фиг.1 - общий вид; фиг.2 - поле течений жидкости в емкости без перегородки; фиг.3 - поле течений жидкости в емкости с перегородкой).
Устройство имеет: корпус танка 1, нагревательные элементы 2, перфорированную перегородку 3, установленную с зазором на стенке танка и дренажным зазором в нижней части танка, горячий объем жидкости 4, холодный слой жидкости 5.
Устройство работает следующим образом: от нагревательных элементов 2, расположенных в донной части танка 1, горячая жидкость поднимается наверх и распределяется по всему объему танка. После установки перфорированной перегородки 3 поле течений разделяется на две зоны: горячий объем жидкости 4 и холодный слой жидкости у стенки танка 5. Дренажный зазор позволяет произвести полную выгрузку жидкости из танка.
Выполненные расчеты поля течений жидкости в танке (фиг.2) показали, что при отсутствии перегородки горячая жидкость непосредственно соприкасается с холодной стенкой, в связи, с чем теряется значительное количество тепла в окружающую среду. Установка перегородки не дает горячему слою жидкости непосредственно соприкасаться со стенкой танка, через которую теряется тепло (фиг.3). Сформировавшийся без притока горячей жидкости холодный слой жидкости между боковой стенкой танка и перфорированной перегородкой в дальнейшем работает как изоляция. Это позволяет снизить теплопотери в окружающую среду и общие энергозатраты. При этом средняя температура продукта находится в пределах, заданных технологическим режимом транспортировки танка.
Положительный эффект - устройство позволяет снизить затраты тепловой энергии, установленную мощность нагревателей без существенного увеличения общей массы и без значительных затрат на переоборудование существующих танков.