КОНДЕНСАТОР-КАПЛЕУЛОВИТЕЛЬ ДЛЯ РЕЗЕРВУАРОВ С НЕФТЬЮ И ТЕМНЫМИ НЕФТЕПРОДУКТАМИ

Полезная модель относится к оборудованию предприятий нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а именно к вентиляционному и дыхательному оборудованию резервуаров, предназначенных для хранения нефти и темных нефтепродуктов.
Часто нефть и темные нефтепродукты хранят в резервуарах без повышенного давления и вакуума в газовом пространстве, а их вентиляционными устройствами являются вентиляционные патрубки защищенные сеткой и атмосферным кожухом. Некоторые составляющие темных нефтепродуктов обладают достаточным давлением насыщенных паров, например, составляющие арланской нефти, парафинистых мазутов, способны к конденсации на поверхностях вентиляционного оборудования и могут интенсивно испаряться. Иногда возможно вспенивание этих нефтепродуктов при подогреве, особенно когда они обводнены. При этом возможен вынос нефтепродуктов из резервуара в виде жидкости. Нужно отметить, что такие нефти и нефтепродукты имеют сниженную температуру вспышки паров, повышенную испаряемость и их следует относить не к горючим жидкостям, а легковоспламеняющимся жидкостям и хранение их осуществляют в резервуарах повышенного давления (до 2000 Па) под дыхательными клапанами. Использование огневых предохранителей на вентиляционном и дыхательном оборудовании резервуаров хранения нефти и темных нефтепродуктов обязательно с точки зрения пожарной безопасности этих резервуаров.
Основным недостатком вентиляционных и дыхательных устройств резервуаров, предназначенных для хранения нефти и темных нефтепродуктов, является закупорка огневых предохранителей вследствие капельного выноса и/или конденсации нефтепродуктов на поверхности огнепреграждающих элементов и забивания каналов последних вязкими фракциями, а также нарушение герметичности клапанов из-за наслоения вязких фракций на тарелках и горловинах затворов или прилипание тарелок к горловинам затворов. В результате этого происходит изоляция резервуара от атмосферы, что при эксплуатации может привести к повреждению резервуара - подрыва крыши при создании аварийного давления, например, при наливе продуктов или схлопыванию резервуара, например, при операции слива продукта из резервуара вследствие создания разрежения.
Известно «ДЫХАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО РЕЗЕРВУАРА» по авторскому свидетельству N 1013363 от 20.02.1981, опубликованному 23.04.1983, МПК5 B65D 90/38, F16K 17/19, F24F 13/06, содержащее клапан с патрубком и расположенный под ним на аксиально укрепленной в патрубке стойке диск-отражатель, при этом, с целью повышения надежности в эксплуатации, оно снабжено по меньшей мере одной крыльчаткой, укрепленной на стойке, а последняя смонтирована с возможностью вращения, при этом диск-отражатель имеет отогнутые вверх края и радиальные ребра, расположенные на его верхней поверхности.
Наиболее близким по технической сути является «Дыхательный клапан» по авторскому свидетельству N 1813955 от 17.04.1991, опубликованному 07.05.1993, МПК5 F16K 17/19, B63D 90/38, содержащий полый корпус с клапанами давления и вакуума и присоединительный фланец со штоком, прикрепленным свободным концом к диску-отражателю, размещенному в резервуаре, отличающийся тем, что внутри корпуса между клапанами и присоединительным фланцем установлено массообменное устройство в виде объемной сетки, а в ее верхней части размещен кольцевой коллектор для подачи нефтепродукта на сетку, в нижней части которой закреплен диск. Недостатком этого устройства является возможность закупорки ячеек массообменного устройства вязкими фракциями вследствие конденсации и/или оседания капель нефтепродуктов в них.
Задачей предлагаемого технического решения является создание устройства, позволяющего уменьшить закупорку вязкими фракциями элементов огнезащитных, вентиляционных и дыхательных устройств. Кроме того, задачей предлагаемого технического решения является создание устройства, позволяющего увеличить время эксплуатации дыхательного и вентиляционного оборудования без его технического обслуживания.
Поставленная задача решена за счет конденсатора-каплеуловителя для резервуаров с нефтью и темными нефтепродуктами, содержащего корпус, полое устройство осадительно-отделительного элемента, при этом в полости осадительно-отделительного элемента расположен дефлектор, выполненный с возможностью перемещения в направлении основного хода паровоздушной смеси; дефлектор закреплен на подвижном штоке; шток снабжен ограничителями передвижения; дефлектор содержит клапан, выполненный с возможностью обеспечения соединения объема основного хода до и после дефлектора при разрежении в резервуаре; клапан выполнен в виде гибкого элемента из эластичного материала; осадительно-отделительный элемент выполнен разделенным на секции, установленные друг на друга, при помощи направляющих.
Суть технического решения иллюстрирована чертежом, где на фиг. 1 - конденсатор-каплеуловитель для резервуаров с нефтью и темными нефтепродуктами, установленный в резервуаре над патрубком вентиляционным с огневым предохранителем; на фиг. 2 - конденсатор-каплеуловитель для резервуаров с нефтью и темными нефтепродуктами, установленный в резервуаре под дыхательным клапаном с огневым предохранителем; фиг. 3 - конденсатор-каплеуловитель для резервуаров с нефтью и темными нефтепродуктами, установленный в отдельном от дыхательного клапана и вентиляционного патрубка корпусе.
На фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 изображены корпус 1, люк 2, резервуар 3, осадительно-отделительный элемент 4, основной ход 5, дефлектор 6, шток 7, индикатор 8 положения, окно 9, предохранитель 10, кожух 11, фильтроэлемент 12, ограничитель 13.
Устройство содержит корпус 1, закрепленный на люке 2 резервуара 3. В корпусе 1 установлено полое устройство осадительно-отделительного элемента 4 кольцеобразной формы. Осадительно-отделительный элемент 4 выполнен в виде набора задерживающих и конденсационных элементов, например, сеток, расположенных вокруг основного хода 5 газовой смеси. В основном ходе 5 внутри осадительно-отделительного элемента 4 установлен дефлектор 6, выполненный с возможностью перемещения внутри осадительно-отделительного элемента 4 в направлении основного хода 5 паровоздушной смеси. Дефлектор 6 закреплен на подвижном штоке 7, который проходит через атмосферный кожух 11. В верхней части штока 7 имеется индикатор 8 положения дефлектора 6 по высоте осадительно-отделительного элемента 4. Шток 7 опционально снабжен ограничителями передвижения.
Верхняя часть осадительно-отделительного элемента 4 является открытой, для протока очищенной от нефтепродуктов газовой смеси из резервуара и атмосферного воздуха в обход дефлектора 6 при любом положении последнего по направлению основного хода 5. Верхняя часть корпуса 1 может заканчиваться присоединением к вентиляционному патрубку с огневым предохранителем 10 или дыхательному клапану с огневым предохранителем, расположенному над торцами основного хода 5 и осадительно-отделительного элемента 4 со стороны атмосферы под кожухом 11. Перед огневым предохранителем 10 под кожухом 11 расположен фильтроэлемент 12. Дефлектор 6 опционально содержит клапан, выполненный с возможностью обеспечения соединения объема основного хода 5 до и после дефлектора при разрежении в резервуаре 3. Опционально клапан выполнен в виде гибкого элемента из эластичного материала. Опционально, сам дефлектор 6, для сокращения массы, может быть выполнен как гибкая несплошная пластина из эластичного материала, способная отклоняться в сторону резервуара 3 при создании разрежения в нем и имеющая прорези - центральные или периферийные которые при разрежении в резервуаре образуют окна 9 для пропуска воздуха в резервуар 3. Для исключения отклонения дефлектора 6 в сторону противоположную резервуару 3 (для исключения проскока насыщенной паро-(газо-)воздушной смеси минуя устройство конденсации паров) на дефлекторе 6 сверху закреплен ограничитель 13, выполненный в форме жесткой пластины снабженной проемами для пропуска атмосферного воздуха к упругому дефлектору 6. Для направления потока под определенным углом ограничитель 13 может иметь на своей кромке уклон в сторону присоединения к резервуару 3, а также направляющие бортики для стабилизации потока.
Внешняя поверхность корпуса 1 может иметь уклон в направлении к основному ходу 5 и резервуару 3, а размер ячейки задерживающих и конденсирующих элементов уменьшается в направлении потока паро-(газо-)воздушной смеси дефлектором 6. Наиболее крупные ячейки расположены на внутренней поверхности осадительно-отделительного элемента 4, т.е. на поверхности основного хода 5. Опционально осадительно-отделительный элемент 4 выполнен разделенным на секции, установленные друг на друга, при помощи направляющих.
Конденсатор-каплеуловитель для резервуаров с нефтью и темными нефтепродуктами работает следующим образом.
При откачке продукта из резервуара 3 отфильтрованный фильтроэлементом 12 атмосферный воздух, например, через огневой предохранитель 10 поступает к верхней открытой части осадительно-отделительного элемента 4 и торцу основного хода 5. Минуя дефлектор 6, воздух выходит основной ход 5 под дефлектором 6 либо через осадительно-отделительный элемент 4, либо при открытии окон 9 за счет упругости дефлектора 6 (если ячейки устройства конденсационных и задерживающих элементов закупорены) он попадает в резервуар 3. Фильтроэлемент 12 необходим для исключения оседания на рабочих поверхностях каналов огневого предохранителя 10 пыли, интенсифицирующей конденсацию паров нефтепродуктов.
При закачке продукта в резервуар 3 паро-(газо-)воздушная смесь вытесняется из резервуара 3 через основной ход 5, отражается дефлектором 6 в сторону осадительно-отделительного элемента 4. Верхний открытый торец осадительно-отделительного элемента 4 имеет наибольшее живое сечение в направлении хода паро-(газо-)воздушной смеси при сохранении живого сечения в перпендикулярном ему направлении, так как работа этого участка по конденсации и каплеулавливанию происходит все время до замены или очистки осадительно-отделительного элемента 4. Равномерно расширяясь в расходящемся к верхнему торцу осадительно-отделительного элемента 4 из смеси конденсируются и/или отделяются от потока жидкие частицы, а очищенная от нефтепродуктов газовая смесь выходит через верхнюю открытую расширенную часть осадительно-отделительного элемента 4 и поступает к огневому предохранителю 10.
Отклонение части дефлектора 6 за счет упругих свойств и образование окон в сторону противоположную резервуару 3 сдерживает ограничитель 13, так что весь поток насыщенной паро-(газо-)воздушной смеси проходит через осадительно-отделительный элемент 4.
Ограничитель 13 может иметь уклон в сторону присоединения к резервуару для задания направления потоку насыщенной паро-(газо-)воздушной смеси поступающего в осадительно-отделительный элемент 4 (отклонения потока от движения вдоль внутренней поверхности основного хода 5) или бортики, расположенные выше дефлектора 6, для стабилизации потока в осадительно-отделительном элементе 4 (недопущения выхода паров еще полностью неосвобожденных от составляющих способных к последующей конденсации, например, на огневом предохранителе в основной ход 5).
В случае закупорки части ячеек в осадительно-отделительном элементе 4 вязкими фракциями легкий дефлектор 6 с ограничителем 13 и штоком 7 поднимается выше по основному ходу 5 не допуская роста давления в резервуаре 3, открывая для сброса паро-(газо-)воздушной смеси новые входные ячейки на внутренней поверхности осадительно-отделительного элемента 4. За счет движения дефлектора 6 совместно со штоком 7 определяется положение дефлектора 6 по направлению хода паровоздушной смеси и состояние конденсационных элементов. Наблюдатель может визуально определить положение индикатора 8, степень загрязнения осадительно-отделительного элемента 4 и необходимость его очистки или замены.
На индикаторном штоке 7 имеется отметка соответствующая положению дефлектора 6 являющимся предельным для нормальной эксплуатации резервуара 3. При достижении этой отметки требуется очистка или замена осадительно-отделительного элемента 4.
В предельном верхнем положении дефлектора 6 выше осадительно-отделительного элемента 4 газовоздушное пространство резервуара 3 соединяется с пространством под огневым предохранителем 10. Поток, минуя осадительно-отделительный элемент 4, поступает через огневой предохранитель 10 в атмосферу.
Для интенсификации конденсации жидкости в осадительно-отделительном элементе 4 и исключения конденсации на огневом предохранителе 10, например, огневой предохранитель 10 теплоизолируется, а осадительно-отделительный элемент 4 интенсивно охлаждается за счет теплопередачи через корпус 1, например, за счет оребрения последнего.
Индикаторный шток 7 (фиг. 1) имеет по высоте ограничители опускания в сторону резервуара 3.
Для значительного увеличения срока эксплуатации конденсатора-каплеуловителя корпус 1 может быть снабжен устройством обогрева.
Для интенсификации отвода потока паро-(газо-)воздушной смеси от внутренней поверхности осадительно-отделительного элемента 4 последний может быть разделен на секции, установленные друг на друга, при помощи направляющих, которые дополнительно направляют поток паро-(газо-)воздушной смеси к стенке корпуса 1.
Таким образом, обеспечивается длительная эксплуатация патрубка без обслуживания огневого предохранителя 10 и сохранность целостности резервуара 3.
Технически результат достигается за счет обеспечения предлагаемым устройством повышения пути и времени взаимодействия паро-(газо-)воздушной смеси с осадительно-отделительным элементом конденсатора-каплеуловителя.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является уменьшение закупорки вязкими фракциями элементов вентиляционных и дыхательных устройств за счет конденсатора-каплеуловителя для резервуаров с нефтью и темными нефтепродуктами, содержащего корпус, полое устройство осадительно-отделительного элемента, при этом в полости осадительно-отделительного элемента расположен дефлектор, выполненный с возможностью перемещения в направлении основного хода паровоздушной смеси; дефлектор закреплен на подвижном штоке; шток снабжен ограничителями передвижения; дефлектор содержит клапан, выполненный с возможностью обеспечения соединения объема основного хода до и после дефлектора при разрежении в резервуаре; клапан выполнен в виде гибкого элемента из эластичного материала; осадительно-отделительный элемент выполнен разделенным на секции, установленные друг на друга, при помощи направляющих.