УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫГРУЗКИ ИЗ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЦИСТЕРНЫ ВЫСОКОВЯЗКОГО МАЗУТА С ТВЕРДЫМ ОСТАТКОМ

Заявляемая полезная модель относится к разгрузочной технике и может быть использована для полной выгрузки из железнодорожных цистерн в зимнее время охлажденного высоковязкого мазута с твердым остатком.
Для того чтобы сократить время разгрузки цистерны и обеспечить полноту слива, необходимо повысить текучесть мазута.
цис
3
В настоящее время известен способ циркуляционного разогрева, основанный на разогреве, отбираемого из емкости продукта, во внешнем теплообменнике, и возврате разогретого продукта в емкость, где разогретый продукт должен передать тепло холодному, плохо текучему продукту (патент РФ №2114041, МПК В 65 G 69/20, В 65 D 88/74, 1998 г.). Однако в зимнее время данный способ, а, следовательно, и установки для его осуществления практически мало эффективны для слива высоковязкого мазута с твердым остатком (до 10 тон при U=70 м), так как для разогрева твердых остатков нужно будет очень длительное время.
Наиболее близким техническим решением является установка для выгрузки из цистерны наливного груза с твердым осадком (заявка на изобретение РФ №2003103702, МПК В 67 D 5/00, В 65 G 69/20, 2004 г.), содержащая смонтированные вне цистерны теплообменник, сливной и напорный трубопроводы, сливной коллектор, насос для подачи размывающего продукта и устройство нижнего слива, снабженное
телескопическим гидромонитором с форсунками (размывающим устройством), при этом устройство нижнего слива установлено в отверстие нижней сливной горловины цистерны.
Твердый осадок (остаток), представляющий собой застывший в торцах цистерны мазут, размывают струями нагретого во внешнем теплообменнике жидким нефтепродуктом, подаваемым в цистерну под давлением через размывающее устройство, при этом струи направляют наклонно вверх, изменяя их высоту относительно вертикальной оси цистерны в процессе размыва и слива продукта.
При использовании данной установки изменять угол наклона струй нагретого продукта можно только очень незначительно, так как из-за конструктивных особенностей цистерн возможен вылет струй через верхний смотровой люк. Следовательно, твердый остаток, который расположен внизу и на стенках торцевых частей цистерны будет практически не размыт. Кинетическая энергия струй, направленных снизу вверх, большей частью расходуется на завихрения турбулентных потоков жидкого мазута, а размыв твердого остатка осуществляется длительное время за счет постепенного разогрева его внешних слоев, нагретых до 80-90°С.
Для решения поставленной задачи - полной выгрузки из железнодорожной цистерны высоковязкого мазута с твердым остатком, и получения технического результата, который заключается в уменьшении времени выгрузки, установка, состоящая из устройства нижнего слива, содержащего телескопический гидромонитор с форсунками, предназначенного для установки в отверстии нижней сливной горловины цистерны, и последовательно соединенного со сливным коллектором, насосом и теплообменником, выход которого соединен с входом устройства нижнего слива через нижний напорный трубопровод, дополнительно снабжена устройством верхнего размыва твердого остатка, соединенным с
выходом теплообменника, при этом устройство верхнего размыва выполнено в виде верхнего напорного трубопровода, состоящего из трех участков, соединенных между собой гибким трубопроводом, первый участок установлен в опорной трубе, предназначенной для закрепления на верхней площадке сливной эстакады, второй участок закреплен на торце первого участка через подшипниковый узел, а третий участок с помощью гибкого звена соединен с торцом второго участка, на другом торце которого установлен противовес, при этом на свободном торце третьего участка расположены две форсунки, установленные под углом относительно вертикальной оси.
Для надежной фиксации устройства верхнего размыва относительно горловины цистерны, используется крышка с зажимными устройствами и смотровыми отверстиями. Крышка жестко закреплена на третьем участке верхнего напорного трубопровода.
Существенным отличием данной установки является наличие устройства верхнего размыва твердого остатка, позволяющее за счет механического воздействия струй нагретого мазута существенно ускорить размыв твердого остатка в торцах цистерны.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема установки, а на фиг.2 - устройство верхнего размыва твердого остатка.
Установка для выгрузки из железнодорожной цистерны мазута с твердым остатком содержит (фиг.1) устройство нижнего слива 1 с телескопическим гидромонитором с форсунками 2, соединенное со сливным коллектором 3, насосом 4 и теплообменником 5, выход которого соединен с входом устройства нижнего слива 1 через нижний напорный трубопровод 6, а также устройство верхнего размыва твердого остатка 7, соединенное с выходом теплообменника 5.
Устройство верхнего размыва твердого остатка (фиг.2) состоит из верхнего напорного трубопровода, включающего в себя три участка, первый 8 из которых установлен в опорной трубе 9 и соединен с выходом теплообменника 5 с помощью гибкого трубопровода 10, выполненного в виде гибкого маслобензостойкого шланга. В результате обеспечивается степень свободы, т.е. возможность вращения вокруг вертикальной оси на 15°, что позволяет учитывать смещение цистерн относительно установки во время постановки их для выгрузки.
Второй участок 11 закреплен на первом участке 8 через подшипниковый узел 12 и соединен гибким шлангом 10 с трубопроводом первого участка 8, обеспечивая возможность подъема из цистерны третьего участка 13 для освобождения цистерны.
Третий участок 13 крепится посредством гибкого звена 14 (цепи или троса) на торце второго участка 11, на другом торце которого расположен противовес 15, и соединен гибким шлангом 10 с трубопроводом второго участка 11, что обеспечивает степень свободы соединительного узла при подъеме трубопровода из цистерны. На торце третьего участка 13 расположены две форсунки 16, установленные под углом относительно вертикальной оси. Угол позволяет направить струи мазута в нижние торцы цистерны на поверхность остатка.
Крышка 17 с зажимным устройством 18 и смотровыми отверстиями 19 жестко закреплена на третьем участке 13 верхнего напорного трубопровода с помощью сварки.
Установка работает следующим образом.
После выгрузки из цистерны двух третей объема мазута через устройство нижнего слива 1 с откачкой в резервуар хранения, через верхнюю смотровую горловину цистерны возможно оценить наличие и расположение твердых остатков различной формы. После этого, не прекращая процесса разгрузки, в верхнюю смотровую горловину
2
устанавливается устройство верхнего размыва твердого остатка 7, в которое подается мазут из цистерны через теплообменник 5 и верхний напорный трубопровод. Установленные под углом к вертикальной оси форсунки 16 через воздушную среду обеспечивают направленность струй в торцы цистерны. Наиболее оптимальный внутренний диаметр форсунок 14÷16 мм, при этом номинальное давление мазута - 8÷10 кг/см.
Работа устройства нижнего слива 1 и устройства верхнего размыва твердого остатка 7 осуществляется параллельно в связи с тем, что
- при наливе через верхнее устройство размыва 7 мазута, обеспечивается откачка мазута через устройство нижнего слива 1, тем самым исключается перелив цистерны;
- твердые фрагменты остатка, механически разбитые струями мазута, поступающего через устройство верхнего размыва остатка 7, в дальнейшем эффективно разогреваются в гидравлических потоках нагретого до 80°С нефтепродукта, образованных форсунками 2 гидромонитора устройства нижнего слива 1.
В результате существенно сокращается время размыва твердого остатка мазута (в полтора два раза), а, следовательно, и время выгрузки цистерны в целом.