УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОГРЕВА НЕФТЕПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к средствам для нагрева больших объемов жидкосте, вязкость которых зависит от температуры окружающей среды и может быть использована в погрузочно-разгрузочных работах на железнодорожном транспорте.
5
Известно устройство для разогрева нефтепродуктов, содержащее раму, в которой установлен индуктор в виде обмотки и магнитопровода и тепловой экран. Магнитопровод выполнен в виде отдельных ферромагнитных элементов, охватывающих сторону обмотки, подпружиненных относительно рамы с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия концевыми полюсами со стенкой цистерны, (см. па. РФ №2014280, МКИ В 67 D 5/00, 1994 г.).
Недостаток этого технического решения - конструктивная сложность устройства, большие массо-габаритные характеристики и необходимость подвода электрического тока, представляющая опасность при работе с нефтепродуктами. Кроме того, устройство обеспечивает прогрев стенок котла цистерны, от которых тепло отдается нефтепродуктам, что обуславливает и высокие теплопотери в окружающую среду, величина которых тем больше, чем холоднее воздух.
5
Известно также устройство для разогрева нефтепродуктов, содержащее источник горячего теплоносителя, снабженный струеформирующей насадкой, (см. а.с. СССР №1646967, мки B 67 D 5/00, 1991 г.). Устройство содержит штангу, вставляемую в полость цистерны, снабженную трубчатыми нагревательно-насосными элементами, выполненными из материала, обладающего памятью формы, установленными с возможностью поворота на 90°.
Недостаток этого технического решения - конструктивная сложность устройства, большие габариты и необходимость подвода электрического тока, представляющее опасность при работе с нефтепродуктами.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является упрощение конструкции и снижение ее материалоемкости.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении возможности эффективной работы устройства с использованием известного теплоносителя - пара, при массо-габаритных характеристиках, позволяющих работать с устройством одному человеку.
Поставленная задача решается тем, что устройство для разогрева нефтепродуктов, содержащее источник горячего теплоносителя, снабженный струеформирующей насадкой, отличается тем, что струеформирующая насадка выполнена в виде составного корпуса одна половина которого выполнена в виде крышки с соосным отверстием и снабжена соединительным штуцером соответствующего диаметра, а вторая половина выполнена в виде шайбы с осевым отверстием, выполненным в виде сопла Лаваля и боковым каналом, S-образной формы, выполненным на стороне шайбы, обращенной к крышке, связывающим боковую поверхность шайбы и цилиндрическую выточку соосную с осевым отверстием. Кроме того, осевая линия бокового канала выполнена в виде параболической спирали
Сопоставительный анализ совокупности признаков предлагаемого решения и совокупности признаков аналогов и прототипа свидетельствуют о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна».
При этом совокупность отличительных признаков формулы полезной модели позволяет обеспечить решение поставленной задачи, а именно - упрощения конструкции и снижения ее материалоемкости.
На фиг.1 показан продольный разрез конструкции; на фиг.2 - вид сверху шайбы; на фиг.3 показано положение конструкции в котле цистерны.
В качестве примера рассмотрена конструкция устройства для разогрева нефтепродуктов, содержащее струеформирующую насадку, выполненную как составной корпус, одна половина которого выполнена в виде крышки 1 с соосным отверстием 2 и снабжена соединительным штуцером 3, а вторая
половина выполнена в виде шайбы 4 с осевым отверстием 5, выполненным в виде сопла Лаваля и боковым каналом 6, S-образной формы (в плане), выполненным на стороне шайбы 4, обращенной к крышке 1. Боковой канал 6 связывает боковую поверхность 7 шайбы и цилиндрическую выточку 8 соосную с осевым отверстием 5. Обе половины корпуса скреплены разъемно, посредством резьбовых соединений. Кроме того, показаны шланг 9, подключенный к источнику 10 горячего теплоносителя (паропроводу), цистерна 11, замерзший нефтепродукт 12, оттаявший нефтепродукт 13, сливной узел 14 цистерны 11.
Составной корпус выполнен из металла, крышка 1 скреплена с соединительным штуцером 3 сваркой. Боковой канал 6, S-образной формы (в плане), выполнен фрезерованием, в виде канавки постоянной глубины, при этом, ширина канала имеет переменную величину, уменьшаясь от центральной части к периферии, т.е. к боковым поверхностям 7 шайбы 4 (в центральной части его ширина равна ширине цилиндрической выточки 8, а на периферии соответствует порядка 0,1 максимума), при этом цилиндрическая выточка «существует» только до этапа формирования бокового канала 6, S-образной формы, являясь ориентиром при формировании боковых стенок канала и после завершения этого процесса сохраняются только точки от окружности описывающей цилиндрическую выемку (на участке где ширина канала максимальна), являющиеся точками перегиба стенок канала (как на фиг.2). Выпускные отверстия 15 боковых каналов направлены противоположно, тангенциально относительно боковой поверхности шайбы и максимально «разнесены относительно центра шайбы 4, что обеспечивает максимум закручивающего усилия, создаваемого струями 16 теплоносителя, исходящими из выпускных отверстий 15. Внешний диаметр соединительного штуцера 3, соответствует внутреннему диаметру шланга 9, подключенного к источнику 10 горячего теплоносителя (штатному паропроводу разгрузочной эстакады нефтебазы - на чертежах не показана).
Заявленное устройство работает следующим образом.
В свободный конец шланга 9, подключенного к источнику 10 горячего теплоносителя, вводят (и фиксируют в нем) соединительный штуцер 3 струеформирующей насадки. Далее, открыв горловину цистерны 11, конец шланга со струеформирующей насадкой вводят в ее полость, после чего цистерну 11 с нефтепродуктом закрывают (реально, в верхней части цистерны остается воздушный карман, в который и проталкивают шланг 9). Включают подачу пара. Перегретый пар с большой скоростью вырывается из осевого отверстия 5 и боковых каналов 6 «размывая и/или разогревая до текучего состояния» нефтепродукт на обращенной к струям пара поверхности. По мере роста объема оттаявшего нефтепродукт 13 шланг начинает «тонуть» в нем, пока не примет вертикальное положение. После того, как струеформирующая насадка полностью погрузится в объем оттаявшего нефтепродукта 13 эффективность процесса разогрева нефтепродукта возрастает, поскольку пар, вырывающийся из боковых каналов 6, формирует в окружающем насадку объеме циркуляцию потоков оттаявшей нефти (шланг 9 достаточно жесткий, чтобы закручиваться под действием тангенциальных потоков пара), которые интенсивно «размывают-отогревают», контактирующие с ним поверхности застывшего нефтепродукта.
В процессе разогрева нефтепродукта основной объем тепла отдается именно нефтепродукту, а не стенкам цистерны, поскольку тепло вводится в объем нефтепродукта непосредственно.
После того как «растает» объем нефтепродукта заключенный в средней части цистерны от верхней его кромки до сливного узла 14, начинают слив оттаявшего материала.
Работу ведут до полного осушения цистерны, после чего устройство переставляют в другую цистерну, где все повторяется.