Система приема топлива в судовые цистерны

Система приема топлива в судовые цистерны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИСТЕМА ПРИЕМА ТОПЛИВА В СУДОВЫЕ ЦИСТЕРНЫ, содержшцая приемные , переливные и воздушные , отлич ающая.ря тем, что, с целью снижения вероятности перелива топлива через воздушные тРУбы путем уменьшения скорости его прДъема в переливных и воздушных трубах. последние опущены в цистерны на величину Ь , определяемую соотношением. . где F - площадь поперечного сечения ° воздушной трубы; . ц площадь днища цистерны; h .- расстояние от цистерны до верхнего уровня переливной трубы, причем опущенный в цистерну участок воздушной трубы на уровне крыии цистерны имеет отверстие площадью от IM IM асти площади поперечно го сечения воздушной трубы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 В 63 В 25 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ: ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA В .-;.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИП „

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВЪ( (21) 3652948/27-11 (22) 08.07.83 (46) 30.12.84. Бюл. Р 48 (72) О.А.Ожиганов и B.A.Øóëüæåíêî (53) 629 ° 123.56 (088.8) (56) 1. Патент Яйонии 9. 50-7357, кл. 84 D 3, 1975 (прототип).

1 1

Фуз. 3 (54) (57) СИСТЕМА ПРИЕМА ТОПЛИВА В

СУДОВЫЕ ЦИСТЕРНЫ, содержащая приемные, переливные и воздушные трубы, о т л и ч а ю щ а я:с я тем, что, с целью снижения вероятности перелива топлива через воздушные трубы путем уменьшения скорости его подъема в переливных и воздушных трубах,:

„„SU„„1131754 А последние опущены в цистерны на величину и., определяемую соотношением, Р у

FL где F, - площадь поперечного сечения воздушной трубы

F — площадь днища цистерны; ь .- расстояние от крьвж цистер-! ны до верхнего уровня переливкой трубы, причем опущенный в цистерну участок воэдушной трубы на уровне крыаи цистерны имеет отверстие площадью от до @ части площади поперечно-. го сечения воздушной трубы.

1131754

Изобретение относится к судостроению, в частности к системам приема топлива в судовые цистерны.

Известна система приема топлива

s судовые цистерны, содержащая приемные, переливные и воздушные трубы.

Однако в известной системе при переполнении цистерн топливо начинает одновременно подниматься в воздушных и переливных трубах. Высокая интенсивность приема топлива определяет также и высокую скорость подъема топлива в этих трубах, что может, и в некоторых случаях приводит к переливу топлива через воздушные трубы на палубу. В этом случае судевладе- 35 лец вынужден платить значительную сумму штрафа, кроме того, происходит загрязнение окружающей среды.

Цель изобретения - снижение вероятности перелива топлива через воз- 20 душные трубы.

Указанная цель достигается тем, что в системе приема топлива в судовые цистерны, содержащей приемные, переливные и воздушные трубы, последние опущены в цистерны на вели" чину, определяемую соотношением

h = 11

4 30 где F — площадь поперечного сечения воздушной трубы (мм );

F - площадь днища цистерны {мм );

2 ° .

h — расстояние от крыши цистерны до верхнего уровня переливной трубы (мм), причем опущенный в цистерну участок воздушной трубы на уровне крыши цистерны имеет отверстие площадью от

40 от 200 части площади поперечного сечения воздушной трубы.

На фиг.1 изображена предлагаемая система приема топлива в судовые 45 цистерны; на фиг.2 — узел 1 на фиг.Х, положение воздушной трубы в запасной цистерне, Система содержит запасные 1 и переливную 2 топливные цистерны, приемные 3, переливные 4 и воздушные 5 трубы. Воздушные трубы опущены в цистерны на величину h ° В верхней .части опущенных в цистерны 1 участков воздушных труб на уровне крыши цистерн 1 имеются отверстия a ..

Система работает следующим образом.

Топливо поступает в запасные цистерны 1, вытесняя из них воздух че- 60 рез воздушные трубы 5 в атмосферу.

При достижении топливом нижней кромки воздушной трубы 5, опущенной в цистерну 1 на величину h оно начинает подниматься в воздушной 5 и пе- 65 тогда а = - -4 h = 15

Fт 0 049

F .20

0,037 м, Площадь отверстия в воздушной трубе

1 1 7 в 200 тР 200

2,45 ° 10 м . диаметр отверстия в воздушной трубе, соответствующей расчетной площади, равен 18 мм (может быть 20 отверстий диаметром 5 мм и площадью по 20 мм2 каждое) .

Объем воздуха в надтопливном пространстве

Чн = Г Ь 20 ° 0,037 == 0,74 м н.т. ц

Объем сжатого воздуха в надтопливном пространстве при начавшемся переливе топлива в переливную цистерну

V, Р 0 74 0,1

Р„,,70

0,3 м реливной 4 трубах, сжимая одновременно воздух B надтопливном пространстве цистерны i. Отверстие а пропускает при этом лишь незначительную часть воздуха в воздушную трубу 5 и не является помехой в работе системы.

Таким образом, при одной и той же интенсивности приема тойлива в цистерны в данной системе, по сравнению с прототипом, скорость подъема топлива в воздушных трубах 5 и переливной трубе 4 уменьшается за счет сжатия объема воздуха в надтопливном пространстве цистерны 1. Уменьшение же скорости подъема топлива снижает вероятность его перелива через воздушные трубы 5 на палубу. При достижении топливом высоты h< и соответственно начавшемуся переливу топлива по переливной трубе 4 в переливную цистерну 2 прием топлива по приемной трубе 3 прекращается по команде с судна. Сжатый в надтопливном пространстве воздух постепенно через отверстие ц поступает в воздушную трубу 5, освобождая тем самым объем для эамещающего его топлива из воздушной трубы 5. В итоге все топливо из воздушной трубы 5 сливается в цистерну 1, полностью заполняя ее объем.

II р и м е р. Одна из запасных топливных цистерн балкера типа "Одесса" имеет площадь Р,„ = 20 м ; внутренний диаметр воздушной. трубы 418„ =

0,25 м; площадь поперечного сечения воздушной трубы Рт = 0,049 мгр тр расстояние от крыши цистерны до верхнего уровня переливной трубы h, 15 м.

1131754

Ч и.

П Чнт

ЧЬ хоть

0 74

° 2,45 10

° 2, 45. 10

-Ф 15 .50

® . 2 где Г, — атмосферное давление;

à — давление воздуха в над. н.т, топливном пространстве при начавшемся переливе топлива в перелив ную цистерну, Скорость подъема топлива V в во здушной трубе находят из уравнения материального баланса

Здесь в левой части уравнения — 1 0 количество топлива, поступившего в цистерну с момента закрытия топливом воздушной трубы, до момента начала перелива, à — время, ушедшее на эту операцию, QT — интенсивность приема 1 5 топлива .

Так как Ч . д = Ь т, а из уравнения материального баланса (объем вытесняемого иэ цистерны воздуха равен объему э амещаемого, топлива ), следу- ъ0 ет = V -F, где V — скорость истечения воздуха через воздушную трубу при заполнении цистерны, равная 2 м/с, после некоторых преобразов аний получим 25 т

15 «0 049 ° 2 — 1 25 /с . в««юч- р«ч=«т

Таким образом, скорость подъема 30 топпива в предлагаемой системе уменьшается на 37В (скорость подъема топлива V в воздушной трубе, неопущенной в цистерну, равна скорости истечения воздуха Чз - 2 м/с), что сни-З5 жает вероятность перелива топлива через воздушные трубы на палубу.

Обьем воздуха, поступивший из надтопливного пространства в воздушную трубу эа время работы системы (от закрытия топливом воздушной тру-. бы до.момента ттерелива

2k h Ь

В в в "«в " «-«7« os v где k — показатель адиабаты, - плотность воздуха

V - скорость истечения воздуха .s через отверстие a ..

0,00125 м что составляет 0,17В объема надтопливного пространства (для плодащи

1 отверстий, равно — части, этот

100 объем составляет 0,34% объема надтопливного пространства) .

Время, за которое воздух, сжатый в надтопливном пространстве, истечет в воздушную трубу, а топливо из трубы сольется в ттистерну:

7000с = 1,95 ч (0,975 ч для отверстия, равного -б- сечения воздушной

1 трубы), что вполне удовлетворительно.

Поэтому целесообразно, чтобы seличина не превышала величины, определяемой соотношением

h = h, в противном случае объем

Гт

F i в цистерны будет неиспользован.

Верхний предел площади отверстия

«у часть сечения воздушной трубы

1 выбран во избежание засорения (минимальный диаметр воздушной трубы по правилам Регистра СССР— 50 мм, минимальный диаметр отверстию, исключающего засорение — 5 мм, при этом со- . отношение площадей 1:100) . Нижний предел гарантирует отсутствие значительной потери воздуха иэ надтопливного пространства цистерны через воз- . душную трубу при ее значительных диаметрах (на практике до 250 мм),и, следовательно, надежную работу системы, подтверждаемую приведенным расчетом, Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения заключается в снижении вероятности перелива топлива через воздушные трубы, уменьшении сумм штрафов, оплачиваемых судовладельцами, и защите окружающей среды от загрязнения нефтепродуктами.

ВНИИПИ Заказ 9704/14

Тираж 455 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4