резервуар для мазута

Формула изобретения

Резервуар для мазута, включающий днище, стенку, кровлю, сливно-наливную трубу, паропроводы, отличающийся тем, что он снабжен сферическим экраном-отражателем с каркасом из труб, опертым нижней образующей кольцевой трубой на днище у стенки резервуара и облицованным стеклотканным материалом поверх металлической сетки, причем между кольцевой трубой, стенкой и днищем выполнен зазор по всему диаметру, а сливно-наливная труба расположена выше уровня зазора, при этом к нижней образующей трубе подведены воздухопроводы, размещенные совместно с паропроводами, соединенными с пароподогревателями, размещенными равномерно по днищу резервуара.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности резервуаров, а именно цилиндрических вертикальных резервуаров для мазута.

Известен цилиндрический, вертикальный резервуар для мазута, включающий днище, кровлю, стенку, утеплитель стенки, расположенный в ее нижней части с наружной стороны, перекрытие с утеплителем, которое выполнено с уклоном от стенки к центру, и щелью, расположенной концентрично люку, и мазутопровод, в виде перфорированного тора (SU 912889, Кл. Е 04 Н 7/02, 1982).

Использование этого резервуара в условиях низких температур не представляется возможным из-за недостаточной надежности внутреннего перекрытия и низких эксплуатационных свойств. Форма перекрытия резервуара не учитывает неравномерность распространения скорости теплового потока в цилиндрической емкости, соответственно подогрев не обеспечит оптимальную температуру мазута. Низкий коэффициент теплоотдачи материалов перекрытия и большая разность теплопотерь в атмосферу утепленной и неутепленной поверхности стенки резервуара образует резкий перепад температур в подогреваемой и неподогреваемой частях, что при выдаче мазута создаст в подогреваемой части зоны пустот, а в холодной, зоны застывшего мазута, в результате чего плотный продукт, находящийся над перекрытием, деформирует его и разрушит. Конструкция также обладает повышенной материалоемкостью.

Ближайшим аналогом предложенного резервуара является резервуар для хранения мазута, включающий днище, стенку, кровлю, люк, коническую емкость с каркасом, опирающимся на центральную часть днища и облицованным перфорированным стальным листом и пленочным утеплителем, причем стальной лист установлен с зазором относительно днища, мазутозаборное устройство, расположенное на уровне зазора в конической емкости, а паропроводы размещены внутри конической емкости и вдоль стенки резервуара по спирали (SU 992719, Кл. Е 04 Н 7/02, 1993).

Эта конструкция резервуара может быть использована только для приема мазута из транспортных средств. В условиях низких температур и при отсутствии подогрева в течение длительного времени, применение этой конструкции резервуара для выдачи мазута потребителям не представляется возможным. Низкий коэффициент теплоотдачи материалов конической емкости будет препятствовать распространению теплового потока со скоростью, необходимой для обеспечения оптимальной температуры мазута в холодной части резервуара с целью равномерного его поступления в коническую емкость. Тем более, коническая емкость по отношению к емкости резервуара имеет маленький объем, так как опирается на центральную часть, что создаст затрудненный сток мазута к конической емкости, а в околостеночной части резервуара - застывание мазута. Применение дополнительных паропроводов по спирали вдоль стенки не только потребует дополнительного расхода теплоносителя, но и увеличит теплопотери в атмосферу, так как увеличится скорость распространения теплового потока в сторону стенки, имеющую более низкую температуру, чем продукт. Из-за большой протяженности паропроводов, выполненных по спирали вдоль стенки резервуара, будут значительные потери давления теплоносителя и снижение его температуры. В связи с вышеуказанным, при выдаче мазута произойдет быстрое опорожнение конической емкости, а заполнение ее холодным мазутом будет происходить медленно, что приведет к снижению эксплуатационных возможностей и остановке выдачи мазута, а образование пустот в конической емкости к ее разрушению. Размещение мазутозаборного устройства на уровне зазора конической емкости позволит поступать в устройство мазуту с более низкой температурой, что также снизит эксплуатационные возможности резервуара, увеличит время выдачи и соответственно теплопотери. Кроме того, конструкция материалоемка и сложна в изготовлении.

Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной возможности резервуара, сокращении времени подогрева и выдачи мазута, повышении надежности, уменьшении материалоемкости и снижении тепловых потерь.

Технический результат достигается тем, что предложенный резервуар для мазута, включающий днище, стенку, кровлю, сливно-наливную трубу, паропроводы, снабжен сферическим экраном-отражателем с каркасом из труб, опертым нижней образующей кольцевой трубой на днище у стенки резервуара и облицованным стеклотканым материалом поверх металлической сетки, причем между кольцевой трубой, стенкой и днищем выполнен зазор по всему диаметру, а сливно-наливная труба расположена выше уровня зазора, при этом к нижней образующей трубе подведены воздухопроводы, размещенные совместно с паропроводами, соединенными с пароподогревателями, размещенными равномерно по днищу резервуара.

Данные признаки являются существенными для достижения технического результата, так как:

1. Экран-отражатель выполнен сферическим из стеклотканого материала и предназначен:

а) для ограничения оптимального объема подогреваемой части резервуара, равномерного отражения теплового потока, равномерного его распространения в цилиндрической емкости, обеспечения оптимальной температуры нагрева всего объема мазута, находящегося под экраном, и сокращения времени подогрева;

б) для отражения необходимого количества тепла в подогреваемую часть резервуара и обеспечения оптимальной теплопередачи в неподогреваемую часть резервуара за счет оптимального коэффициента теплоотдачи материала;

в) для облегчения технологии изготовления и сокращения материалоемкости.

2. По всему диаметру резервуара между нижней образующей кольцевой трубой каркаса, стеной и днищем выполнен зазор, который предназначен для равномерного поступления мазута из более холодной, околостеночной зоны резервуара в подогреваемую часть резервуара по всему диаметру.

3. В нижнюю образующую трубу каркаса подведены воздухопроводы, которые предназначены для подачи горячего воздуха в нее, с целью интенсификации процесса теплообмена в более холодной, околостеночной части резервуара.

4. Паропроводы размещены совместно с воздухопроводами и предназначены для подачи пара в пароподогреватели и попутного нагрева воздуха в воздухопроводах за счет их близкого взаимного размещения.

5. Сливо-наливная труба размещена выше уровня зазора каркаса и предназначена для забора мазута, имеющего более высокую температуру.

На чертеже изображен резервуар для мазута 1, включающий днище 2, стенку 3, кровлю 4, сферический экран-отражатель 5, состоящий из стеклоткани 6, металлической сетки 7, каркаса 8 и делящий резервуар на две полости, нижнюю подогреваемую 9 и верхнюю более холодную 10. Каркас опирается нижней образующей трубой 11, соединенной в кольцо, на околостеночную часть днища резервуара. Между кольцевой трубой каркаса 11, стенкой 3 и днищем 2 резервуара выполнен зазор 12 по всему диаметру, а сливо-наливная труба 16 располагается под экраном-отражателем 5 выше уровня зазора 12. В кольцевую трубу 11 каркаса 8 подведены воздухопроводы 13 для подачи в нее горячего воздуха, который нагревается за счет теплоносителя паропроводов 14, размещенных совместно с воздухопроводами 13. Паропроводы 14 соединены с пароподогревателями 15, размещенными равномерно по всему днищу 2 резервуара.

Резервуар работает следующим образом. При выдаче потребителям, мазут подогревается в нижней части резервуара 9 под экраном-отражателем 5 и забирается через сливно-наливную трубу 16. Тепловой поток распространяется от пароподогревателей 15 со скоростью, увеличивающейся от центра к стенке экрана 5. Сферическая форма экрана 5 отделяет одинаковую зону температуры мазута во всей плоскости с учетом скорости распространения теплового потока и отражает теплопоток в количестве, необходимом для обеспечения оптимальной температуры продукта в подогреваемой части резервуара 9. Определенное количество тепла, в соответствии с коэффициентом теплоотдачи стеклотканого материала 6 экрана 5 и одинаковых теплопотерь по всей высоте поверхности стенки 3, равномерно распространяется в неподогреваемую часть резервуара 10 и подогревает холодные слои мазута до температуры, необходимой для их равномерного перемещения в подогреваемую часть 9 через поры стеклоткани 6 и зазор между кольцевой трубой каркаса 11, стенкой 3 и днищем 2, в ходе выдачи мазута из емкости. Подача горячего воздуха в кольцевую трубу 11, как дополнительного источника тепла, интенсифицирует процесс теплообмена в наиболее холодной околостеночной зоне. Подогрев воздуха в воздухопроводах 13 осуществляется за счет излучения тепла паропроводов 14, которые подведены к резервуару 1 в непосредственной близости с воздухопроводами 13. Таким образом, за счет интенсификации процесса теплообмена в цилиндрической емкости, количество подогреваемого мазута увеличивается, время подогрева и расход тепла сокращается.

Применение этой конструкции резервуара позволит обеспечить срочную выдачу потребителям до 30% мазута от общей вместимости емкости в условиях низких температур, а также при отсутствии подогрева и выдачи в течение длительного времени при относительно малых затратах на оборудование и материалы и сократить в 3,5 раза время подогрева мазута и тепла.