РАЗМЫВОЧНАЯ ГОЛОВКА

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам общего назначения, в частности, к распылительным насадкам, монтируемым на трубопроводах, перекачивающих жидкости, и предназначена для перемешивания нефти и нефтепродуктов в резервуаре для их хранения.
Известно, что в процессе хранения нефти и нефтепродуктов происходит их расслоение на фракции, что в ряде случаев, например, непосредственно перед началом их последующей переработки позволяет повысить качество получаемого нефтепродукта и снизить себестоимость его получения.
Однако при промежуточном хранении нефти перед отправкой се потребителю на переработку необходимо достоверно знать ее сорт, качество, показатель по ее среднефракционному составу и т.д., поэтому перед ее забором из резервуара-хранилища нефть периодически перемешивают. К типичным устройствам для этих целей относится, например, перемешивающее устройство, содержащее винт-мешалку, подобную судовому гребному винту, насаженному внутри резервуара на один конец вала, пропущенного через боковой люк и соединенного другим концом снаружи резервуара с электродвигателем (см., например, Афанасьев В.А. Сооружение газохранилищ и нефтебаз. М., «Недра», 1986).
Недостаток известного устройства заключается в том, что оно перемешивает в резервуаре только фракции с различным удельным весом. В то же время на дне резервуара образуется донный осадок типа парафинов и других ценных продуктов, входящих в состав нефти и влияющих на качество и, в конечном счете, на ее стоимость.
Для устранения указанного недостатка используются различные размывочные головки, искусственно поддерживающие во взвешенном состоянии содержащиеся в нефти примеси, например, размывочная головка по патенту на полезную модель №39286, МПК В 05 В 1/06, 2004.
Известная головка представляет собой подключенный к напорному трубопроводу внутри резервуара пустотелый конус, имеющий в донной части, по меньшей мере, одну круговую щель, служащую соплом головки. При заливке нефтепродукта в резервуар истекающая из щели под давлением струя нефтепродукта размывает донный осадок, переводя его во взвешенное состояние.
Недостаток известной головки заключается в том, что даже размытый осадок остается в придонном слое резервуара, и для определения действительного качества нефти приходится применять различные дополнительные устройства - пробоотборники, как, например, пробоотборник по патенту на полезную модель №44788, МПК F 16 Т 1/00.
По эффективности решения поставленной задачи наиболее близким к предложенному решению является устройство по патенту №48485, МПК В 05 В 1/06, приоритет 2005 г. на полезную модель «Размывочная головка».
Известная головка содержит подключенный к напорному трубопроводу и размещенный в нефтеналивном резервуаре пустотелый конус, сопло которого выполнено в виде круговой щели, ориентированной верно горизонтально, а также средства для перемешивания содержащегося в резервуаре нефтепродукта. Средствами для перемешивания нефтепродукта служат лопасти крыльчатки, свободно вращательно смонтированной на трубопроводе вблизи конуса. Тангенциально окружности вращения лопастей крыльчатки размещено другое сопло, подключенное к тому же
напорному трубопроводу. При закачке нефтепродукта в резервуар под напором истекающей из второго сопла струи крыльчатка начинает вращаться, интенсивно перемешивая нефтепродукт в резервуаре как по горизонтали, так и за счет соответствующего наклона лопастей по вертикали.
Достоинством известной головки является высококачественное перемешивание нефтепродукта и ее самодостаточность, поскольку для перемешивания не требуется никаких специальных приводов с отдельными источниками энергии.
Однако было установлено, что в некоторых случаях известная головка теряет свою эффективность, которая, например, падает в результате хранения нефтепродукта при пониженной температуре окружающего воздуха: вязкость нефтепродукта возрастает и интенсивность вращения крыльчатки падает. Более того, например, при выпадении осадка и попадании его или других посторонних включений в сопряжения между подвижными элементами крыльчатки и взаимодействующими с ними неподвижными элементами на трубопроводе вращение крыльчатки и, следовательно, перемешивание нефтепродукта может прекратиться.
Перед заявленным техническим решением была поставлена задача обеспечить надежность работы размывочной головки независимо от условий ее эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что предложена размывочная головка для нефтеналивного резервуара, содержащая средства для размыва донных отложений, выполненные на напорном трубопроводе в виде круговой щели вблизи днища резервуара и в параллельной ему плоскости, и средства для перемешивания нефтепродукта по объему резервуара.
Новым в предложенной головке является то, что средства для перемешивания представлены подключенными к трубопроводу
радиальными окружности щели патрубками, каждый из которых оканчивается соплом, ориентированным тангенциально и имеющим заданный наклон к плоскости днища резервуара.
Технический результат заявленной головки заключается в повышении ее работоспособности, не зависящей от температуры перекачиваемого нефтепродукта или окружающей среды, от состава или качества нефтепродукта, а также в сокращении затрат на эксплуатационное обслуживание и текущие ремонты.
На Фиг.1 схематически показано заявленное устройство, Вид сбоку в разрезе; на Фиг.2 - то же, Вид в плане; на Фиг.3 - Вид А-А Фиг.2.
Средства для размыва донных отложений у заявленной размывочной головки представляют собой круговую щель 1 (Фиг.1) вблизи днища 2 нефтеналивного резервуара, выполненную на конце напорного трубопровода 3, погруженного в резервуар. Плоскость окружности щели параллельна днищу резервуара. Из конструктивных соображений (удобство изготовления и монтажа) трубопровод 3 на выходе имеет цилиндрическую камеру 4, к которой радиально окружности щели 1 подсоединены патрубки 5. Каждый патрубок 5 оканчивается соплом 6, ориентированным тангенциально щели 1 или, что то же самое, окружности камеры 4 (Фиг.2) и наклоненным под некоторым заданным углом «α» к плоскости днища 2 (Фиг.3).
Устройство работает следующим образом.
При закачке в резервуар нефтепродукта он под давлением поступает по стрелке «Б», откуда выходит в резервуар верно из щели 1 по стрелкам «В» и из сопел 6 по стрелкам «Г», в первом случае размывая осадок на днище 2 резервуара, а во втором случае - закручивая и перемешивая нефтепродукт в резервуаре. Очевидно, что интенсивность перемешивания нефтепродукта будет зависеть от расстояния щели 1 до днища 2 резервуара, величины угла «α» наклона
сопел 6 к днищу 2, который может быть как положительным, так и отрицательным, и выбирается в зависимости от конкретных требований и условий эксплуатации и некоторых других конструктивных факторов, определяемых конкретными условиями применения.