Устройство для перемешивания нефти в резервуаре

Полезная модель относится к устройствам для перемешивания нефти в вертикальных резервуарах и может быть использована в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности на объектах подготовки, транспорта и хранения нефти.
Известно устройство для перемешивания нефти в резервуаре, содержащее цилиндрический корпус с фланцем, закрепленный с зазором над днищем, которое снабжено радиальными эксцентрично расположенными рассекателями, выполненными в виде пластин со скосом одной стороны, при этом длина пластин меньше радиуса днища устройства, на котором они смонтированы, а высота пластин превышает величину зазора между корпусом и днищем устройства (см. патент РФ №2253516, МПК В05В 1/04, 2005 г.).
Недостаток этого устройства заключается в том, что при такой конструкции перемешиванию подвергается только нижний слой находящейся в резервуаре нефти.
Известно также устройство для перемешивания нефти в резервуаре, включающее подающий насос, сообщенный с патрубками, расположенными в первых рядах листов обечайки, симметрично относительно вертикальной оси резервуара, выполненные с возможностью формирования потоков в одной плоскости как единый организованный поток в виде спирали цилиндрической формы (см. патент РФ №2650122 МПК B01F 5/02, 2018 г.).
Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не адаптировано к условиям длительного хранения нефти и нефтепродуктов.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является повышение эффективности перемешивания нефти в резервуарах и, как следствие, предотвращение образования отложений в них нефтешлама при длительном хранении нефти и нефтепродуктов.
Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в улучшении перемешивания нефти в резервуарах при любом уровне наполнения резервуара, что позволяет достичь сохранения постоянного фракционного состава нефти и снизить частоту обслуживания резервуара и времени его простоя.
Поставленная задача решается тем, что устройство для перемешивания нефти в резервуаре, включающее подающий насос, сообщенный с патрубками, расположенными симметрично относительно вертикальной оси резервуара, выполненные с возможностью формирования потоков в одной плоскости как единый организованный поток в виде спирали цилиндрической формы, отличается тем, что выпускные отверстия патрубков снабжены прямоугольными диффузорными насадками, ориентированными горизонтально, при этом продольные оси патрубков направлены под углом 30-40° ко дну резервуара и 45° к его радиусу в горизонтальной плоскости, кроме того, в объеме резервуара на его вертикальной оси размещена раздвижная отводящая труба, сообщенная через задвижку с подающим насосом.
Совокупность существенных признаков предлагаемого технического решения позволяет достичь сохранения постоянного фракционного состава нефти и снизить частоту обслуживания резервуара и времени его простоя.
При этом отличительные признаки решают следующие функциональные задачи.
Признак «выпускные отверстия патрубков снабжены прямоугольными диффузорными насадками, ориентированными горизонтально» предназначен для обеспечения захвата всей площади дна резервуара.
Признаки, указывающие, что «продольные оси патрубков направлены под углом 30-40° ко дну резервуара и 45° к его радиусу в горизонтальной плоскости» позволяют потокам нефти/нефтепродукта произвести захват осадка, расположенного преимущественно на дне резервуара, и произвести перемещение его к центру резервуара за счет организации потока, движущегося по траектории, представляющей собой спираль цилиндрической формы.
Признак, указывающий, что «в объеме резервуара на его вертикальной оси размещена раздвижная отводящая труба» позволяет производить отбор нефти для ее распределения по патрубкам для дальнейшего перемешивания объема нефти в резервуаре при любом уровне наполнения резервуара.
Признак, указывающий, что раздвижная отводящая труба сообщена «через задвижку с подающим насосом» позволяет использовать насос как при закачке нефти в резервуар, так и при перемешивании нефти.
На фиг.1. показана схема устройства, на фиг.2 и фиг. 3 показаны соответственно фронтальная и горизонтальная проекции расположения диффузорных насадок в резервуаре.
На чертежах показаны резервуар 1, насос 2, патрубки 3, 4 и 5, диффузорные насадки 6, 7 и 8, раздвижная отводящая труба 9 и задвижка 10.
Устройство для перемешивания нефти в резервуаре 1 включает подающий насос 2, сообщенный с патрубками 3, 4 и 5, расположенными симметрично относительно вертикальной оси резервуара 1, выполненные с возможностью формирования потоков в одной плоскости как единый организованный поток в виде спирали цилиндрической формы. Выпускные отверстия патрубков 3, 4 и 5 снабжены прямоугольными диффузорными насадками 6, 7 и 8, ориентированными горизонтально, при этом продольные оси патрубков 3, 4 и 5 направлены под углом 30-40° ко дну резервуара 1 и 45° к его радиусу в горизонтальной плоскости. В объеме резервуара 1 на его вертикальной оси размещена раздвижная отводящая труба 9, сообщенная через задвижку 10 с подающим насосом 2.
Устройство работает следующим образом.
Резервуар 1 наполняют нефтью/нефтепродуктами, переключив задвижку 10 на подающую трубу (на чертежах не показана), подачу нефти в резервуар осуществляют самотеком или насосом 2. Раздвижную отводящую трубу 9 опускают на глубину, позволяющую производить отбор нефти для ее дальнейшего распределения по патрубкам 3, 4, 5. Для предотвращения образования отложений в резервуаре 1 переводят задвижку 10 и включают насос 2. Нефть в резервуаре 1 из верхнего слоя всасывают через раздвижную отводящую трубу 9, подают через сообщенные с насосом 2 патрубки 3, 4, 5. Совокупность каждых из трех организованных потоков находится в одной плоскости в виде единого потока, движущегося по траектории, представляющей собой спираль цилиндрической формы. Специфика расположения диффузорных насадок 6, 7, 8, приводящая к завихрению хранящейся нефти в резервуаре 1 и перемещению ее вместе с осадком к центру резервуара, позволяет потокам нефти произвести захват осадка, расположенного преимущественно на дне резервуара 1, и произвести перемещение его к центру резервуара за счет организации потока, движущегося по траектории, представляющей собой спираль цилиндрической формы.
При такой организации потоков внутри резервуара 1 перемешиванием охватывается весь его объем, а скорость отложения нефтешлама значительно сокращается. При этом перемешивание нефти в резервуаре 1 можно осуществлять при любом уровне наполнения резервуара. Скорость перемешивания будет зависеть от наполненности резервуара (чем больше объем, тем дольше будет происходить перемешивание).
При необходимости процедуру можно повторить.