УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ТЕПЛОПОТЕРЬ ОТ РАЗОГРЕТОЙ ЖИДКОСТИ В РЕЗЕРВУАРАХ И ТАНКАХ СУДНА

Полезная модель относится к транспорту нефти и нефтепродуктов, в изотермических условиях, в частности к способу поддержания в разогретом состоянии нефтепродуктов при хранении в резервуарах нефтебаз, нефтеперерабатывающих предприятий, на таких объектах как ТЭЦ, ГРЭС и транспортировке в танках наливных судов.
Известно устройство для разогрева 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 разогрева всего объема жидкости, при значительных потерях тепла, через ограждающие поверхности. Потери тепла могут составлять от 20% до 30% всей теплоты расходуемой на цикл разогрева нефтепродукта до температуры транспортировки.
Самым близким по технической сути является устройство для снижения теплопотерь от разогретой жидкости в танках судна (см. патент РФ №130595, 2013), содержащее закрытый резервуар с нефтепродуктом, перфорированную мембрану, установленную в объеме нефтепродукта ниже уровня ее свободной поверхности, нагревательные элементы в донной части резервуара. Недостатком данного устройства является снижение свободно-конвективного движения жидкости в объеме груза под мембраной и образование слоя остывшего груза вблизи свободной поверхности жидкости.
Техническая задача - создание устройства для снижения теплопотерь при разогреве нефтепродуктов в резервуарах и транспортировке жидкости в танках наливного судна.
Технический результат - снижение теплопотерь нефтепродукта за счет усовершенствования конструкции устройства. Он достигается тем, что в известное устройство, содержащее закрытый резервуар с нефтепродуктом, перфорированную мембрану, установленную в объеме жидкости ниже уровня ее свободной поверхности и нагревательные элементы в донной части резервуара, дополнительно введена вторая перфорированная мембрана, установленная и закрепленная над нагревательными элементами.
Предлагаемое устройство изображено на чертеже:
Устройство содержит: закрытый резервуар с нефтепродуктом (1), перфорированную мембрану, установленную в объеме нефтепродукта ниже уровня ее свободной поверхности (2), нагревательные элементы в донной части резервуара (3), и дополнительно введенную вторую перфорированную мембрану, установленную и закрепленную над нагревательными элементами (4).
Устройство работает следующим образом: нефтепродукт, заполняющий резервуар 1, разогревается с помощью нагревательных элементов 3, расположенных в донной части резервуара, нагретая жидкость от нагревательных элементов поднимается вверх под действием силы Архимеда. Верхняя перфорированная мембрана 2 и нижняя, дополнительно введенная мембрана над нагревательными элементами 4, ограничивают свободноконвективное движение нефтепродукта. Верхняя мембрана 2 ограничивает движение разогретого нефтепродукта к поверхности, понижая температуру на поверхности, тем самым, уменьшая потери тепла. Нижняя перфорированная мембрана 4 замедляет движение нефтепродукта в следе над нагревателями, снижая скорость перемешивания груза в ядре и снижая скорость инфильтрации нефтепродукта через мембрану 2.
Положительный эффект - устройство позволяет снизить затраты тепловой энергии, установленную мощность нагревателей без существенного увеличения общей массы и без значительных затрат на переоборудование существующих танков.
Источники информации:
1. А.З. Щербаков «Транспорт и хранение высоковязких нефтей и нефтепродуктов с подогревом». Москва «Недра». 1981 г.
2. Патент РФ №130595, 2013 г.