Секционная ёмкость
SECTIONAL CONTAINER

Изобретение относится к конструкции и особенностям эксплуатации накопительных емкостей достаточно больших объемов для приема, хранения и розлива (раздачи) кислот, щелочей и других жидкостей, например, в химической промышленности и других видах производств, связанных с вышеупомянутыми компонентами.
Традиционно, эти емкости по конструкции представляют собой сосуды цилиндрической или иной формы, например, баки или цистерны, выполненные одностенными или двустенными с горловиной для залива, как правило, оборудованной в верхней части, и устройств в виде отводящих патрубков или горловин в нижней части емкости сбоку или в донной части, на которые монтируются перепускные краны или иные устройства, предназначенные для перекачки содержимого емкостей в иной резервуар или для подачи жидкости, непосредственно, в зону технологического процесса.
Заполнение и выгрузка емкостей могут быть как принудительными, насосом, или самотеком, так и подачей давления какой-либо газообразной средой на зеркало жидкостей.
Основными недостатками традиционных емкостей для хранения и розлива агрессивных жидкостей являются:
- в случае пробоя (протекания) емкости большого объема, для ремонта всегда необходимо оперативно переместить большое количество продукта в резервную (запасную) емкость. Проблема с резервными (запасными) емкостями усугубляется, если в производстве применяются различные типы агрессивных жидкостей, по-разному воздействующие на материал емкостей. При этом надо иметь в виду, что резервная емкость должна территориально находиться поблизости от основной емкости, т.е. занимать какую-либо часть производственной площади, что нерационально и не всегда осуществимо без дополнительных производственных или капитальных затрат. Необходимость операции по переливу жидкости из одной емкости в другую возникает также при выходе из строя уплотнительной прокладки в месте присоединения спускного (донного) патрубка к передаточному трубопроводу или при выходе из строя уплотнительной прокладки в перепускном кране;
- профилактический ремонт большой емкости, связанный с ее перемещением и прочими подготовительными работами, очень трудоемок, сложен в организационном плане:
- сами емкости, в силу их большого веса и габаритов, требуют для их монтажа сооружения специальных фундаментов из материалов стойких к воздействию, агрессивных жидкостей и их паров или должны иметь дополнительную химзащиту;
- насосы для перекачки содержимого емкостей должны быть изготовлены из стойких к воздействию агрессивных жидкостей и их паров материалов, что увеличивает их стоимость по сравнению со стоимостью насосов стандартного исполнения и, в целом, приводит к существенном) увеличению общих капитальных и эксплуатационных затрат по использованию емкостей.
Для устранения указанных недостатков предлагается секционная емкость (Фиг. 1) состоящая из двух или более однотипных изолированных друг от друга емкостей (Фиг. 1, поз. 1) малого объема каждая, но соединенных в единую систему на основе принципа сообщающихся сосудов. Каждая составляющая емкость представляет собой подобие простого стакана с плотно закрывающейся крышкой (Фиг. 2, поз. 3), сквозь которую проходит П-образно изогнутый соединительный патрубок (Фиг. 2, поз. 2) в виде сообщающихся наверху двух параллельных труб, из которых одна входит в, одну из емкостей, а вторая во вторую, соседнюю с первой емкостью, создавая между ними систему сообщающихся сосудов, при этом, в рабочем состоянии, уровень жидкости во всех емкостях устанавливается на одном уровне.
Сама крышка (Фиг. 3, поз. 3) должна иметь специальное закрывающееся колпачком (Фиг. 3, поз. 7) отверстие для выпара, которое в закрытом состоянии обеспечивает герметичность пространства над зеркалом жидкости, а в открытом состоянии выравнивает давление под крышкой с атмосферным. Через это же отверстие в секцию емкости может быть подано избыточное давление для перекачки продукта из одной емкости в соседние через П-образные соединительные патрубки
В плане система емкостей схематично может выглядеть, как показано на Фиг. 1. При таком соединении отдельных емкостей в единую систему, любая отдельная емкость в системе, при необходимости, может быть отключена или выведена (изъята) из системы простым выниманием из соседних с ней емкостей П-образных соединительных патрубков (Фиг. 1, поз. 2), при этом сама система будет функционировать в прежнем режиме, не требуя остановки или перекачки продукта в резервную емкость.
Емкости, входящие в секционную емкость, могут быть как одностенные, так и двустенные. Двустенные емкости могут состоять из двух одностенных емкостей, вставляемых одна в другую, причем наружная емкость по внутренним габаритам должна быть несколько больше наружных габаритов внутренней емкости.
Для первоначального заполнения предложенной секционной системы емкостей, достаточно заполнить одну из емкостей продуктом, затем герметизировать ее крышкой, после чего подать избыточное давление в пространство над зеркалом продукта, что приведет к тому, что продукт через П-образные соединительные патрубки начнет поступать в соседние смежные емкости, при этом уровень продукта в первой емкости начнет понижаться, а в соседних, смежных, емкостях повышаться. Если в этот момент прекратить подавать избыточное давление в первой емкости, то дальнейшее выравнивание уровней продукта во всех смежных емкостях под действием атмосферного давления произойдет автоматически. Далее, доливая каким-либо способом продукт в первую емкость до нужного уровня, добиваются повышения до нужного уровня продукта в других, смежных емкостях. По такой же схеме производится заполнение остальных секций секционной емкости.
В дальнейшем, при эксплуатации секционной емкости, должен поддерживаться предельно допустимый нижний уровень заполнения всех емкостей и этот уровень должен быть хотя бы на 50 мм выше любого нижнего обреза П-образного соединительного патрубка системы.
Разгрузка секционной емкости производиться при помощи гибкого разгрузочного шланга (Фиг. 1, Фиг. 2, поз. 4), один конец которого постоянно находится в одной из секций емкости, т.е. в той, через которую производится отбор продукта, а обрез второго выходного конца до начала разгрузки (отбора) находится выше уровня зеркала жидкости, находящейся в секционной емкости (Фиг. 2, вариант «а»).
Для изъятия, (слива), продукта из емкости, достаточно обрез второго конца гибкого разгрузочного шланга (Фиг. 2, поз. 4) опустить ниже уровня зеркала жидкости, находящейся в секционной емкости, так как показано на Фиг. 2, вариант «б». В этом случае разгрузка будет осуществляться самотеком.
Схемы конструкторского устройства предложенной секционной емкости приведены на чертежах Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3.
Фиг. 1 - примерный схематичный план соединения отдельных единичных емкостей в единую систему.
поз. 1 - единичная емкость;
поз. 2 - П-образный соединительный патрубок;
поз. 3 - крышка единичной емкости;
поз. 4 - гибкий разгрузочной шланг.
Фиг. 2, вариант «а».
поз. 4 - гибкий разгрузочный шланг в положении хранения жидкости или процесса доливки продукта во всю систему.
Вариант «б».
поз. 4 - гибкий разгрузочный шланг, в положении разгрузки емкости (отбора продукта).
Фиг. 3 - разрез крышки емкости;
поз. 2 - П-образный соединительный патрубок;
поз. 3 - крышка единичной емкости;
поз. 5 - накидная гайка;
поз. 6 - уплотняющая втулка;
поз. 7 - колпачок.
Технический результат изобретения состоит в том, что предложенная секционная емкость:
- дает возможность, при производственной необходимости, оперативно разместить секционную емкость или часть ее в нужном месте, а общая конфигурация секционной системы в плане на местности может быть самой разнообразной, с учетом конфигурации самого помещения и местоположения иного оборудования, размещенного в нем;
- при постоянной эксплуатации в качестве технологической емкости, позволяет в любой момент времени, без остановки в целом производственного процесса, проводить осмотр и профилактику любой из единичных емкостей, входящих в состав секционной емкости;
- обеспечивает быстрый и не трудоемкий монтаж запасных емкостей;
- может эксплуатироваться без использования различных механических перекачивающих устройств (различных насосов)
- не имеет ни одного состыковочного сочленения, контактирующего с рабочей жидкостью, т.е. в принципе исключается возможность появления различных подтеканий через прокладки, краны и т.д.