Средство для подачи масла из резервуара, содержащего тяжелое нефтяное топливо - RU2572932C2

Описание

Настоящее изобретение относится к средству подачи топлива из резервуара, содержащего тяжелое нефтяное топливо. (Нагревание масла для повышения его способности к перекачиванию/снижения его вязкости.)

Хорошо известно, что тяжелое нефтяное топливо для топливного двигателя судна является обычно слишком вязким для нагнетания из резервуара-хранилища в другой меньший промежуточный резервуар-хранилище, если только топливо не нагрето, что можно осуществлять при помощи внешнего нагрева. Перекачивание в меньший промежуточный резервуар-хранилище необходимо для обеспечения возможности очистки тяжелого нефтяного топлива перед подачей нефтяного топлива к двигателям для потребления.

Процесс очистки осуществляется, как правило, при помощи насоса, перемещая тяжелое нефтяное топливо из одного промежуточного резервуара-хранилища (так называемого отстойного резервуара), который гораздо меньше резервуара-хранилища, потом через очиститель и далее в другой промежуточный резервуар малого размера (расходный резервуар), в котором нефтяное топливо хранится готовым к потреблению.

Для того, чтобы держать топливо в резервуаре-хранилище готовым к нагнетанию, среднюю температуру в резервуаре-хранилище необходимо поддерживать выше температуры окружающей среды, обычно при помощи подвода внешней теплоты, к примеру, нагревательными змеевиками в резервуарах. Концентрированный подвод теплоты, например, при помощи нагревательных змеевиков, в большем хранимом объеме будет вызывать в хранимом объеме конвективные потоки, поскольку нагретое масло будет иметь меньшую удельную плотность, чем более холодное окружающее масло. Результатом таких перепадов температур в охваченном объеме масла является некий поток во всем объеме резервуара более теплого масла вверх, а соответствующего потока более холодного масла - вниз.

Компоновка концентрированных нагревательных змеевиков в большем объеме требует таким образом существенного подвода теплоты, поскольку будет нагреваться, в известной мере, весь объем резервуара, даже если из резервуара будет выкачиваться меньшая часть большего объема.

Перекачивание из резервуара-хранилища большого размера в промежуточный резервуар малого размера происходит обычно один или два раза в день, и поэтому непрерывный подвод теплоты к резервуару-хранилищу, из которого масло качается один или несколько раз в день, считается нормальным. Нагретое масло будет течь вверх и в стороны, тогда как масло, выкачиваемое из резервуара, будет по-прежнему иметь низкую температуру несмотря на процесс нагревания, приводя к высокой потере энергии.

Благодаря средству перемещения топлива из резервуара, содержащего тяжелое нефтяное топливо, к потребителю, такому как двигатель внутреннего сгорания, согласно настоящему изобретению, потеря энергии существенно сокращается, при этом средство определяется признаками, указанными в формуле изобретения патента.

На единственном чертеже показан схематичный вид сбоку средства согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Топливный резервуар-хранилище 1 для хранения тяжелого нефтяного топлива, к примеру, которое используется в судовых двигателях, содержит теплоноситель, передающий теплоту к тяжелому нефтяному топливу посредством первого нагревательного змеевика 3. Резервуар также содержит первое всасывающее устройство 6 для транспортировки масла через клапан 9 к перекачивающему насосу 7. Согласно изобретению над упомянутым первым нагревательным змеевиком 3 размещен коллектор 2 в форме шляпы или колпака с открытым дном, улавливающий нагретое масло, текущее вверх от первого нагревательного змеевика 3. Коллектор 2 содержит второе всасывающее устройство 5, из которого нагретое масло перемещается перекачивающим насосом 7 через клапан 8.

В другом варианте осуществления, раскрытом на чертеже, коллектор 2 размещен в резервуар-хранилище 1 без учета нагревательного змеевика 3, однако с отдельным вторым нагревательным змеевиком 4 внутри коллектора 2. Нагревательные змеевики 3 и 4 - это обычно змеевики с паром или термическим маслом в качестве теплоносителя. Коллектор 2 будет улавливать нагретое масло, текущее вверх от второго нагревательного змеевика 4.

Предпочтительно в нагревательном контуре для первого нагревательного змеевика 3 установлен клапан 11, и дополнительно в контур для второго нагревательного змеевика 4 установлен клапан 10 для регулирования температуры в резервуаре в общем и в коллекторе 2 в особенности.

Коллектор 2 предпочтительно содержит в верхней поверхности мелкие отверстия, чтобы позволять возможному воздуху, собираемому в коллекторе 2, уходить в резервуар-хранилище 1.

Коллектор 2 предотвращает выход конвективных потоков нагретого масла в объем резервуара-хранилища 1 из коллектора 2, при этом масло перемещается из коллектора 2 при помощи второго всасывающего устройства 5 и перекачивающего насоса 7.

Для регулирования температуры в различных частях резервуара-хранилища 1 можно управлять клапанами 10 и 11, а также клапанами 8 и 9 и еще основным первым всасывающим устройством 6 в резервуаре-хранилище 1. Это позволяет отслеживать и регулировать температуру нефтяного топлива в коллекторе 2, а также в резервуаре-хранилище 1, и в особенности во втором всасывающем устройстве 5.

Для интервального нагрева небольших объемов только перед операцией планового перемещения масла могут быть установлены программы, сохраняя таким образом требования к нагреву коллектора 2 минимальными. Должно быть понятно, что любая операция по перемещению нефтяного топлива является запланированной операцией. Благодаря использованию настоящего изобретения становится возможным держать температуру резервуара-хранилища 1 ниже температуры, которая требуется для нагнетания тяжелого нефтяного топлива, и благодаря использованию этого изобретения величина нагрева, требуемого для нагревания топлива во время операции отправки, существенно сокращается.

Изобретение предназначено для морских резервуаров-хранилищ для тяжелого нефтяного топлива для сокращения необходимого нагревания в резервуаре-хранилище 1 до и во время перемещения нефтяного топлива из резервуара-хранилища 1, тем не менее, средство согласно настоящему изобретению может применяться также и для стационарных сооружений.

Коллектор 2 со вторым нагревательным змеевиком 4 обеспечивает достаточный поток нефтяного топлива из резервуара-хранилища 1 к перекачивающему насосу 7. Масло в коллекторе 2 нагревается до температуры, когда масло пригодно для нагнетания. Перекачивающий насос 7 всасывает масло из коллектора 2, создавая тем самым определенный перепад давления между объемом коллектора 2 и хранимым объемом резервуара-хранилища 1.

В коллекторе 2, а также в резервуаре-хранилище 1, в надлежащих местах могут быть размещены датчики температуры. Такие датчики позволят отслеживать температуру нефтяного топлива в небольшом объеме коллектора 2, а также в соседнем хранимом объеме резервуара-хранилища 1 и сделать работу клапанов 8, 9, 10 и 11 надлежащей для оптимизации работы.

Реферат

Изобретение может быть использовано для морских резервуаров-хранилищ тяжелого нефтяного топлива, а также для стационарных сооружений. Средство содержит нагревательное устройство, коллектор (2), всасывающее устройство (5, 6) и перекачивающий насос (7). Нагревательное устройство выполнено в виде нагревательного змеевика (3, 4). Коллектор (2) размещен выше, по меньшей мере, части нагревательного устройства в упомянутом резервуаре-хранилище (1). Коллектор (2) имеет форму шляпы или колпака с открытым дном и выполнен с возможностью сбора нагретого масла, поднимающегося от нагревательного змеевика (3, 4). Обеспечивается сокращение потери энергии при перемещении топлива из резервуара потребителю. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула