УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОГРЕВА ВЯЗКИХ ПРОДУКТОВ В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЦИСТЕРНЕ
DEVICE TO HEAT VISCOUS PRODUCTS IN RAILWAY TANK CAR

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к средствам для обеспечения разгрузки вязких продуктов из железнодорожных цистерн.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Разгрузка вязких продуктов из железнодорожных цистерн, особенно при низких температурах, затруднена и требует специальных средств для разогрева и размыва таких продуктов.
Известно устройство для подачи разогретой жидкости внутрь цистерны, описанное в патенте RU 2081046 "Устройство для разогрева вязких жидкостей при сливе из железнодорожных цистерн", публикация 10.06.1997. Устройство включает вертикальный трубопровод для подачи жидкости, вводимый в верхнюю горловину цистерны, и гибкий патрубок с распылительной насадкой.
Известно устройство для разогрева твердого остатка высоковязкого продукта в железнодорожной цистерне, описанное в патенте RU 2292296 "Способ выгрузки твердого остатка высоковязкого мазута из железнодорожной цистерны", публикация 27.01.2007. Устройство состоит из напорного трубопровода, подключенного к насосу и включающего в себя три участка. Первый участок выполнен в виде гибкого шланга, второй - в виде трубы, установленной как коромысло, и третий - в виде вертикальной трубы с распылительной насадкой. Устройство выполнено с возможностью вращения первого участка трубопровода вокруг вертикальной оси, что позволяет компенсировать возможное смещение цистерн относительно устройства во время выгрузки.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство по патенту UA 79509 "Устройство для разогрева высоковязких продуктов", публикация 25.06.2007. Устройство включает насос, гибкие шланги, подводящие жидкость для разогрева к конструкции, вводимой внутрь цистерны. Конструкция состоит из нескольких отдельных разъемных трубопроводов, содержащих вертикальный участок, вводимый через верхнюю горловину, горизонтальный участок, располагаемый внутри цистерны вдоль ее образующей, и дугообразный участок, соединяющий вертикальный и горизонтальный участки каждого трубопровода. На горизонтальном участке трубопровода расположен ряд распылительных насадок. Наличие нескольких трубопроводов позволяет ускорить разогрев высоковязкого продукта.
Несмотря на известность различных конструкций для разогрева вязких продуктов внутри цистерны задача по созданию простых и эффективных технических средств указанного назначения является актуальной.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи по созданию простого и эффективного устройства разогрева вязких продуктов в железнодорожной цистерне, осуществляемого путем подачи нагретой жидкости в различные области внутри цистерны.
Заявляемое устройство для разогрева вязких продуктов в железнодорожной цистерне включает два нагнетательных трубопровода, каждый из которых выполнен с возможностью подсоединения к насосу для подачи жидкости, используемой для разогрева находящегося в цистерне продукта. Каждый трубопровод имеет форму дуги длиной не менее четверти окружности радиусом, равным или меньшим диаметра цистерны, и консольно закреплен с возможностью вращения на оси в центре упомянутой окружности. При этом каждый трубопровод выполнен с возможностью размещения его оси вращения на уровне верхней горловины по разные ее стороны таким образом, что трубопроводы оказываются размещенными с возможностью вращения по существу в вертикальной плоскости и прохождения при этом внутрь цистерны через упомянутую верхнюю горловину.
В заявляемом устройстве трубопроводы выполнены дугообразной формы и вводятся в горловину цистерны за счет их вращения вокруг соответствующих осей. Данная конструкция позволяет существенно упростить процесс разогрева продукта, находящегося в цистерне. Введенные внутрь трубопроводы по мере разогрева вязкого продукта и его разжижения могут далее углубляться внутрь цистерны, например, с помощью привода, вращающего трубопроводы вокруг оси, или, в простейшем случае, под действием собственного веса трубопроводов без какого-либо внешнего воздействия.
В частном случае консольное закрепление трубопровода может быть выполнено в виде держателя, конец которого закреплен с возможностью поворота на соответствующей упомянутой оси вращения.
Трубопровод может быть выполнен с возможностью вращения в продольной вертикальной плоскости симметрии цистерны.
Чтобы обеспечить разогрев продукта по всему внутреннему объему цистерны, в том числе в дальних углах и у боковых стенок цистерны, ось вращения каждого трубопровода может быть выполнена с возможностью углового смещения в горизонтальной плоскости относительно верхней горловины цистерны. Кроме того, ось вращения каждого трубопровода может быть выполнена с возможностью поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной вертикальной плоскости симметрии цистерны.
Для более эффективного разогрева продукта на выходе трубопровода может быть установлена распылительная насадка. Насадка может иметь сопла, расположенные на ее боковых поверхностях, и может быть выполнена вращающейся вокруг оси трубопровода.
Заявляемое устройство позволяет эффективно разогревать и размывать вязкие продукты внутри цистерны по всему ее объему. При этом устройство конструктивно просто и надежно в эксплуатации.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сущность изобретения поясняется следующими чертежами.
На Фиг.1 - Фиг.3 схематично показан пример реализации заявляемого устройства при различных положениях трубопроводов по мере разогрева продукта в цистерне.
На Фиг.4 схематично показан пример реализации заявляемого устройства с трубопроводами длиной более четверти окружности.
На Фиг.5 приведен вид сверху устройства в случае, когда трубопроводы расположены в продольной вертикальной плоскости симметрии цистерны.
На Фиг.6 приведен вид сверху в случае, когда оси вращения трубопроводов выполнены с возможностью углового смещения в горизонтальной плоскости относительно верхней горловины цистерны.
На Фиг.7 приведен вид сверху в случае, когда трубопроводы расположены в разных вертикальных плоскостях.
На Фиг.8 представлен поперечный разрез цистерны с трубопроводом, введенным в горловину цистерны, при этом ось вращения трубопровода выполнена с возможностью поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной вертикальной плоскости симметрии цистерны.
На Фиг.9 представлен пример выполнения вращающейся насадки.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройство для разогрева вязких продуктов в железнодорожной цистерне 1 (Фиг.1 - Фиг.3), имеющей верхнюю горловину 2, включает два нагнетательных трубопровода 3 дугообразной формы. Каждый трубопровод 3 с помощью держателя 4 консольно закреплен на оси 5 с возможностью вращения по существу в вертикальной плоскости и прохождения внутрь цистерны 1 через верхнюю горловину 2. Длина трубопровода 3 составляет не менее четверти окружности радиусом, равным или меньшим диаметра цистерны 1. Оси 5 вращения трубопроводов 3 размещены на уровне верхней горловины 2 по разные стороны от нее. Трубопроводы 3 подсоединены к насосам для подачи жидкости (на чертежах не показаны) и снабжены на выходных концах распылительными насадками 6. Устройство может устанавливаться у железнодорожного пути, при этом механизм 7, в котором закреплены оси 5 вращения трубопроводов 3, устанавливается над цистерной 1. В другом варианте выполнения устройства механизм 7 может закрепляться сверху на цистерне 1.
При подаче на разгрузку цистерны 1 с застывшим продуктом, например маслом или нефтепродуктами, устройство размещают над цистерной 1. При этом устройство размещается так, что оси 5 вращения трубопроводов 3 располагаются на уровне горловины 2 по разные от нее стороны таким образом, что трубопроводы 3 оказываются размещенными с возможностью вращения по существу в вертикальной плоскости и прохождения при этом внутрь цистерны 1 через ее верхнюю горловину 2. Установленные таким образом трубопроводы 3 вводятся в горловину 2 (Фиг.1), и начинается подача горячего продукта в жидком виде, например разогретого масла или нефтепродукта, по трубопроводам 3 (Фиг.2) и распыление через насадки 6. Первоначально заранее подогретая жидкость подается, например, из резервной емкости. Затем для разогрева застывшего продукта может использоваться часть жидкого продукта, забираемого в процессе разгрузки из цистерны 1. Застывший продукт 8 разогревается, размывается и становится менее вязким продуктом 9 (Фиг.3), который можно выгружать, обычно через нижнюю горловину. Процесс разгрузки на чертежах не показан. Трубопроводы 3 вращаются либо с помощью приводов, вручную, или под действием собственного веса по мере разогрева продукта 8.
На Фиг.1 - Фиг.3 показан пример устройства для случая, когда длина трубопроводов 3 равна четверти окружности. В этом случае особо вязкие продукты (см. поз.8 на Фиг.3) могут остаться неразогретыми в торцах цистерны 1. На Фиг.4 приведен пример устройства с длиной трубопроводов 3 большей четверти окружности. В этом случае распыляющие насадки 6 трубопроводов 3 подходят ближе к торцевым стенкам цистерны 1.
Трубопроводы 3 могут располагаться и вращаться в продольной вертикальной плоскости симметрии цистерны 1, как это показано на Фиг.5, или в разных продольных вертикальных плоскостях, как это показано на Фиг.7.
Для обеспечения эффективного размыва в удаленных от горловины 2 частях внутреннего объема цистерны 1 ось 5 вращения каждого трубопровода 3 может быть выполнена с возможностью смещения в горизонтальной плоскости относительно верхней горловины цистерны на угол α, как это показано на Фиг.6.
Эффективность размыва в области боковых стенок цистерны 1 может быть увеличена, если ось 5 вращения каждого трубопровода 3 выполнить с возможностью поворота на угол β в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной вертикальной плоскости симметрии цистерны 1, как это показано на Фиг.8.
На выходе каждого трубопровода 3 может быть установлена распылительная насадка 6 (см. Фиг.9), вращающаяся вокруг оси трубопровода 3, например за счет реактивной составляющей струй жидкости, вытекающих из сопел 10.
Устройство позволяет эффективно разогревать вязкие продукты в любой цистерне с горловиной, при этом оно просто по конструкции и не требует сложных систем управления его работой.