АППАРАТ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВЯЗКОСТИ И ПОВЫШЕНИЯ ТЕКУЧЕСТИ ТЯЖЕЛЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Предложение относится к области физико-технических процессов обработки вязко-текучих материалов, тяжелых вязких углеводородов и предназначено для использования при транспортировке, выгрузке и переработке этих материалов. В настоящее время известны принципиальные конструктивные решения по снижению вязкости и повышению текучести углеводородов, основными признаками которых являются используемые крупногабаритные сооружения капитального типа, в объеме которых разогревают емкости с вязкими углеводородами, используя парогенераторы и воздухонагревательные установки, [1, 2]. Очевидными существенными недостатками таких технических средств являются: значительная материалоемкость, низкая производительность и высокие удельные энерго- и -трудозатраты на учитываемый объем обрабатываемого материала.
Наиболее близким по технической сущности и технологическому эффекту является аппарат для снижения вязкости и повышения текучести углеводородов, содержащий корпус в виде модуля для передачи воздействия на массив обрабатываемого материала, а также включающий источник электроэнергии и преобразователь энергии. Обладая определенными преимуществами перед аналогами, в частности при незначительной
материалоемкости и мобильности, этот аппарат имеет и существенные недостатки, которые заключаются в его принципиальной конструктивной схеме, имеющей однотипный, ограниченный по производительности, мощности и эффективности рабочий модуль, включающий один излучатель для передачи воздействия на обрабатываемый материал, что приводит к увеличению энергозатрат при обработке значительных объемов вязкотекучих тяжелых углеводородов. Техническим результатом и технологическим эффектом данного предложения является повышение производительности аппарата, снижение энерго- и трудозатрат на реализацию процесса повышения текучести указанных материалов для улучшения их транспортировки, выгрузки и перекачивания. Это достигается за счет того, что аппарат, содержащий корпус в виде рабочего модуля, предназначенного для передачи воздействий на массив обрабатываемого материала, источник электроэнергии и преобразователь энергии снабжен модулем оригинальной конструкции, имеющим излучатель акустических волн, выполненный в форме кольца-цилиндра, размещенного в емкости, заполненной в рабочей жидкости, коаксиально этому излучателю выполнен дополнительный излучатель в форме цилиндра, оба излучателя оснащены емкостями с хладагентом, которые сообщаются между собой посредством каналов.
При этом цилиндрический излучатель настроен на передачу акустических волн частотой 100-1000 Гц; а кольцеобразный излучатель - на частоту волн 20-35 кГц.
На фигуре 1 показан общий вид аппарата с сечением по вертикальной
На фигуре 2 - сечение 1-1 на фигуре 1;
На фигуре 3 - принципиальная блок-схема;
На фигурах 4, 5, 6 - размещение аппарата в массиве материала в различных емкостях.
Аппарат содержит корпус, в котором размещен излучатель 1 кольцеобразной формы. Коаксиально ему размещен излучатель 2 цилиндрической формы (фиг.1 и 2), каждый из которых имеет энергопитающий кабель соответственно 3 и 4; зазор между излучателями образует емкость 5, а снаружи излучателя 1 выполнена емкость 6. Обе эти емкости заполнены хладагентом и сообщаются посредством перепускных каналов 7 и 8. Снаружи корпуса закреплены ролики 9 для предупреждения механического контакта со стенками емкостей, в полостях которых ведут обработку материалов. Аппарат оснащен преобразователем 10 и преобразователем 11 с источником электроэнергии 12, и пультом управления 13, предназначенным для управления модулями 1 и 2 при их расположении в объемах обрабатываемого материала: в цистерне - 14; в барже - 15, - ее танках; в хранилище 16 материала.
Аппарат работает следующим образом. В массив обрабатываемого материала, например, в танки баржи 16, опускают оба излучателя 1 и 2 в их общем корпусе (фиг.1), включают оба излучателя в работу, подав энергию по кабелям 3 и 4 от преобразователей 10 и 11; каждый излучатель передает
активное воздействие на своей указанной частоте колебаний акустических волн; различная частота волн позволяет быстро и эффективно использовать режим автоколебаний и вызвать резонансный эффект в массе обрабатываемого материала (в частности, - мазута, битума и т.п.), - это приводит к существенному повышению производительности аппарата (по данным испытаний - в 1,5-1,7 раза по сравнению с базовым аналогом [3]), при снижении удельных энергозатрат на 20-25% за счет участия структуры обрабатываемого материала в процессе своей обработки. В процессе работы аппарат охлаждается от обрабатываемой массы материала, а также и хладагентам в емкостях 5 и 6, с помощью которых он передает тепло массе обрабатываемого материала; а наличие роликов 9 предупреждает касание корпуса аппарата со стенками емкостей.
Таким образом, как изложено в описании, аппарат для снижения вязкости и повышения текучести тяжелых (вязких) углеводородов и других вязкотекучих материалов, является универсальным техническим средством для обработки этих материалов непосредственно в транспортируемых емкостях, подводных и надземных хранилищах.
(56)Источники информации, принятые во внимание:
1. Фисенко Б.В., Пароструйные подогреватели мазута, изд. ОАО "Завод электроники и механики"; г.Чебоксары, 1999.
2. ТУ на выгрузку мазутов и вязких полимеров, СПБ, "Пигмент", инф. лист, 1997, с.3-5.
3. RU 2219121, F 17 Д 1/16, 2002, (Плугин А.И.), - прототип.
4. Гост 10585-89. Вязкость и состав мазутов.
5. ТУ на погрузку и транспортировку мазутов, ЗАО" Юг-Танкер", г.Астрахань, инф.лист, 1999.
6. RU 2068055, 1993, (Плугин А.И.).
7. SU 1623967, 1987, (Плугин А.И.).
8. SU 551036, 1974, (Плугин А.И.).
9. пат. Белор. №880, 1995. (ВНИИГАЗ).
Источники информации, указанные выше, использованы заявителем для анализа предложения по заявке на соответствие заявляемого технического решения критериям изобретения, в том числе: "новизна", "существенность отличительных признаков", "промышленная применимость", "изобретательский уровень" и "положительный результат". В результате выполненного сопоставительного анализа заявитель установил соответствие предлагаемого Аппарата всем критериям изобретения и критериям полезной модели, что дает основание заявителю, для взятия патента на полезную модель по промышленной значимости этого техн. решения.