Устройство для подогрева вязкой жидкости в цистерне

Устройство для подогрева вязкой жидкости в цистерне

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к механизации погрузочно-разгрузочных работ и может быть использовано для разгрузки вязкой жидкости из емкости, в том числе из железнодорожной цистерны, и может быть использовано в строительном производстве, в деревообрабатывающей, металлургической, пищевой, химической и других отраслях народного хозяйства, где применяются вязкие жидкости. Цель изобретения - интенсификация разогрева вязкой жидкости по всему объему, а также ускорение разогрева дрожжевой бражки. Устройство для подогрева вязкой жидкости в емкости содержит подъемно-опускную стойку со снабженной предохранительными приспособлениями крышкой и размещенными по обе стороны от нее трубопроводами подачи сжатого воздуха, имеющими форсунки и электроподогреватели, размещенные по периметру жестких секций. Трубопроводы для подачи сжатого воздуха выполнены составными из чередующихся жестких и эластичных секций, нижняя часть трубопроводов выполнена из жестких секций и последние соединены между собой раздвижными шарнирными рычагами, связанными замком с осью и цапфой с расширяющейся прорезью. Устройство при разогреве сульфитно-дрожжевой бражки, которая в производстве применяется с пылеобразными компонентами, снабжается бункером и дозатором пылевидных компонентов. 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 65 D 88 74

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4376128/30-13 (22) 11.02.88 (46) 23.05.90. Бюл. № 19 (71) Макеевский инженерно-строительный институт (72) А. А. Карпенко и Е. В. Тихомиров (53) 621.642.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1341117, кл. В 65 D 88/74, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДОГРЕВА

ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ В ЦИСТЕРНЕ (57) Изобретение относится к механизации погрузочно-разгрузочных работ и может быть использовано для разгрузки вязкой жидкости из емкости, в том числе из железнодорожной цистерны, и может быть использовано в строительном производстве, в деревообрабатывающей, металлургической, пищевой, химической и других отраслях народного хозяйства, где применяются вязкие жидкости. Цель изобретения — интенсификация разогрева вязкой жидкости по всему объему, Изобретение относится к механизации погрузочно-разгрузочных работ и может быть использовано для разгрузки вязкой жидкости из емкости, в том числе из железнодорожной цистерны, а также в строительном производстве, в деревообрабатывающей, металлургической, пищевой, химической и других отраслях народного хозяйства, где применяют вязкие жидкости.

Цель изобретения — интенсификация разогрева вязкой жидкости по всему объему, а также ускорение разогрева сульфитнодрожжевой бражки.

На фиг. 1 изображено устройство в нерабочем состоянии без емкости (цистерны), узла очистки и подогрева сжатого воздуха, общий вид; на фиг. 2 — общая компоновка

ÄÄSUÄÄ 1565775 А,1

2 а также ускорение разогрева дрожжевой бражки. Устройство для подогрева вязкой жидкости в емкости содержит подъемноопускную стойку со снабженной предохранительными приспособлениями крышкой и размещенными по обе стороны от нее трубопроводами подачи сжатого воздуха, имеющимии форсун ки и электроподогревател и, размещенные по периметру жестких секций.

Трубопроводы для подачи сжатого воздуха выполнены составными из чередующихся жестких и эластичных секций, нижняя часть трубопроводов выполнена из жестких секций и последние соединены между собой раздвижными шарнирными рычагами, связанными замком с осью и цапфой с расширяющейся прорезью. Устройство при разогреве сульфитно-дрожжевой бражки, которая в производстве применяется с пылеобразными компонентами, снабжается бункером и доза, тором пылевидных компонентов, 1 з. п. с: . ы, 1 1 ил. устройства в рабочем состоянии с местным разрезом емкости (цистерны); на фиг. 3— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 — узел 1 на фиг. 1, в момент соприкосновения раздвижного механизма внутренней поверхности емкости (цистерны); на фиг. 6 — то же, в момент раскрытия замкового шарнира раздвижного механизма, когда его рычаги находятся в горизонтальном положении; на фиг. 7 — вид В на фиг. 6; на фиг. 8 — разрез Г-Г на фнг. 7; на фиг. 9 — узел 11 на фиг. 1; на фиг. 10— узел Н1 на фиг. 1; на фиг. 11 — разрез Д-Д на фиг. 2.

Устройство для подогрева вязкой жидкости содержит подъемно-опускную трубчатую стойку 1 с подвижной дополнительной

1565775

3 к ышкой 2, на которой закреплены эластичн и торообразный уплотнитель 3, манометр 4 и предохранительный клапан 5. К нижнему т рцу стойки 1 прикреплен патрубок 6, к торцам которого закреплены составные трубчатые штанги 7, каждая из которых выполнена составной из чередующихся эластичных 8 и жестких 9 трубчатых секций, соединенных муфтами 10. На каждой жесткой трубчатой секции 9 по ее периметру закреплены подогревательные трубчатые коллект1эры 11, на резьбовых соединениях — форс нки 12. Каждый подогревательный трубчвтый коллектор 11 закрыт снаружи коаксиа льно установленной оболочкой 13, в которой предусмотрены отверстия для пропуска форс нЬк 12.

На конце каждой трубчатой штанги 7 опорным шарниром 14 закреплены противоположные концы рычагов 15 раздвижной передачи (раздвижной шарнирной тяги), а сМежные их концы соединены замковым шарниром (замком) 16, который выполнен с возМожностью принудительного запирания и самопроизвольного размыкания при гори1 зонтальном положении рычагов 15.

Замковый шарнир 16 состоит из оси 17 с пазом 18, в котором смонтирована пружина 19, и составной цапфы 20, состоящей из внутренней ее части и наружной части, которые при горизонтальном положении рычагов 15 образуют вертикальную вверх расширяющуюся прорезь 21.

Нижние концы трубчатых штанг 7 выполнены из трубчатых жестких секций 9, каж (ая из которых снабжена роликовой опорой 22 (опорными роликами), что обеспечивает свободное перемещение нижних концов трубчатых штанг 7 по внутренней поверхности низа железнодорожной цистерны 23, снабженной загрузочным люком 24, узлом 25 слива, штангой 26 узла 25 слива, внутренней лестницей 27, рабочей площадкой 28 и наружной лестницей 29, а также крышкой 30.

Устройство для подогрева вязкой жидкости смонтировано на механизированной тележке 31, на которой смонтированы бункер

32 пылевидных компонентов, питатель (дозатор) 33 пылевидных компонентов, механизм

34 вертикального перемещения с приводом 35 и редуктором 36.

Механизм вертикального перемещения перемещает подъемно-опускную стойку 1 совместно с трубчатыми штангами 7. На боковой поверхности у верхнего конца трубчатой стойки 1 выполнено загрузочное отверстие 37 для пылевидных компонентов, транспортируемых сжатым воздухом трубчатой системы 38, которое снабжено внутренним предохранительным клапаном, состоящим из опорных шайб 39, пружины 40 и шара 41, перемещающегося внутри трубчатой стойки 1, верхний торец которой снабжен фиксатором 42.

Тележка 31 установлена на рельсы 43, закрепленные на эстакаде 44, на которой смонтированы фильтр 45, калорифер 46, компрессор 47 и ресивер 48 трубчатой системы сжатого воздуха.

Гибкая часть трубчатой системы сжатого воздуха подвешена на роликовых опорах с возможностью перемещения по направляющей 49. К этой системе и к калориферу подведен паропривод 50.

10 Тележка снабжена механизмом 51 горизонтального перемещения и конечными выключателями 52, которые, взаимодействуя в крайнем положении тележки с упорами 53, закрепленными на рельсах 43, ограничива15 ют ее перемещение.

Железнодорожная цистерна 23 перемещается по рельсам, ее загрузочный люк снабжен крышкой. Бункер 32 пылевидных компонентов снабжен герметичной крышкой 54, а дополнительная крышка устрой20 ства 2 — замком 55.

На трубчатой стойке 1 внизу на патрубке манометра 4 и патрубке ввода трубопровода сжатого воздуха на одном уровне закреплены ограничительные кольца 56, а в дополнительной крышке 2 выполнены соот5 ветствующие отверстия 57 с уплотнителями.

Устройство для подогрева вязкой жидкости работает следующим образом.

Железнодорожную цистерну 23 с вязкой жидкостью устанавливают так, чтобы загруЗ0 зочный ее люк 24 находился под составными трубчатыми штангами 7, открывают крышку 30 загрузочного люка 24 и устанавливают тележку так, чтобы составные трубчатые штанги 7 строго находились по центру люка 24 цистерны 23.

Включают в работу компрессор 47, выработанный им сжатый воздух поступает в ресивер 48, а оттуда — в трубчатую систему 38. При этом атмосферный воздух проходит очистку в фильтре 45 и подогревается в калорифере 46 теплом конденсируе40 мого пара, подаваемого по паропроводу 50.

Регулировочной арматурой сжатый воздух по трубчатой системе 38 подается в бункер 32 пылевидных компонентов, питатель 33 трубчатой штанги 7 и эластичный торообраз45 ный уплотнитель 3.

Перед опусканием трубчатых штанг 7 через загрузочный люк 24 в цистерну 23 сжатым горячим воздухом продувают форсунки 12, затем включают в работу подогревательные трубчатые коллекторы 11 и после на50 грева защитных оболочек 13 приступают к плавному опусканию трубчатых штанг 7 через загрузочный люк 24 в цистерну 23, используя при этом механизм 34 вертикального перемещения. При подходе форсунок 12 к поверхности вязкой жидкости истекаю55 щий из них горячий воздух разогревает верхний ее слой и трубчатые штанги 7 плавно погружаются в разогретую жидкость под действием собственного веса штанг 7 и стой1565775

5 ки 1. При выходе горячего сжатого воздуха из погруженных в разогретую жидкость форсунок 12 происходит ее барботаж, т. е. интейсивное перемешивание горячих слоев вязкой жидкости с холодными, что интенсифи цирует теплообмен между горячим воздухом и холодными слоями вязкой жидкости, а также теплоотдачи с наружной поверхности защитной оболочки 13 разогреваемым слоем жидкости.

При соприкосновении роликовой опо- 10 ры 22 трубчатых штанг 7 с внутренней поверхностью железнодорожной цистерны 23 включается в работу раздвижное устройство: рычаги 15 поворачиваются в замковом шарнире 16 и опорных шарнирах 14, раздвигая при этом в стороны трубчатые штанги 7. Когда рычаги 15 раздвижного механизма принимают горизонтальное положение (фиг. 6 и 8), составная цапфа, состоящая из наружной части и внутренней, образует вертикальную вверх расширяющуюся 20 прорезь 21, через которую под действием пружины 19 осуществляется самопроизвольное разъединение замкового шарнира 16, т. е. внутренняя часть составной цапфы 20 выходит из зацепления с наружной ее частью и рычаги 15, закрепленные опорными шар25 нирами 14, перемещаются по внутренней нижней поверхности цистерны 23 совместно с нижними концами трубчатых штанг 7.

По мере перемещения трубчатых штанг 7 по внутренней поверхности цистерны 23 сжатый горячий воздух, истекающий из форсунок 12, барботирует вязкую жидкость, т. е. перемешивает горячие ее слои с холодными.

При крайнем положении трубчатых штанг 7 (фиг. 2) дополнительная крышка 3 закрывает загру очный люк 24 цистерны 23 и после З5 этого крышку 2 закрепляют замками 55 к загрузочному люку 24, подают сжатый воздух по трубчатой системе 38 в гибкий торообразный уплотнитель 3, который при этом уплотняет шов между крышкой и загрузочным люком 24. После уплотнения этого шва от- 40 работанный сжатый воздух после барботажа вязкой жидкости собирается в верхней части цистерны 23 над поверхностью разогреваемой жидкости и создает избыточное давление, измеряемое манометром 4 и регулируемое предохранительным клапаном 5.

После разогрева жидкости по всему объему в цистерне 23 открывают узел 25 слива, через который разогретая жидкость под действием как собственного веса, так и избыточного давления сжатого воздуха над ней 50 интенсивно сливается в емкость запаса (не показана). После истечения всей разогретой жидкости из цистерны 23 осуществляется очистка последней сжатым воздухом, истекающим из форсунок 12, очищаются при 55 этом такм1е и трубчатые штанги 7. После их очистки от остатков разогретой жидкости с помощью механизма 34 вертикального перемещения поднимают трубчатую стойку 1 сов6 местно с трубчатыми штангами 7, отключают калорифер 46 и компрессор 47.

Перед подъемом трубчатой стойки 1 необходимо снять замки 55 и отключить трубопровод сжатого воздуха, подающий era в торообразный уплотнитель 3, проводят ра".герметизацию уплотнителя 3.

После извлечения составных штанг 7 из цистерны 23 штанги 7 внизу разводят на расстояние несколько больше двойной длины рычага 15 и осуществляют замыкание замкового шарнира 16, а пустую цистерну 23 удаляют из зоны разогрева и выгрузки и устройство для подогрева вязкой жидкости готово к выполнению следующего цикла по разогреву и сливу вязкой жидкости из следующей цистерны.

Устройство может быть использовано также для разогрева вязкой жидкости в цистерне 23, используя при этом, например, острый пар из паропровода 50 и (или) пылеобразные компоненты из бункера 32, дозируемые питателем 33. В качестве пылеобразных компонентов применяют, например, мочевину и хлористый кальций, мочевину и хлористый магний и др. При вводе указанных пылеобразных компонентов, например, в сульфитнодрожжевую бражку происходит ее разжижение в результате выделения химически связанной воды и, следовательно, улучшаются технологические свойства жидкости, что способствует также снижению расхода энергии на разогрев (разжижение) вязкой жидкости и дальнейшей интенсификации процессов разогрева жидкости в емкости и ее слива.

Процесс разогрева вязкой жидкости в емкости, используя как горячий сжатый воздух, так и пылевидные компоненты, протекает в следующей последовательности: сжатым воздухом трубчатой системы 38 пылеобразные компоненты из бункера 32 подаются питателем 33 в загрузочное отверстие 37 трубчатой стойки 1 и через патрубок 6 в трубчатые штанги 7, откуда через форсунки 12 совместно с горячим сжатым воздухом поступают в разогреваемую вязкую жидкость и при ее барботаже равномерно распределяются по всему объему вязкой жидкости и, следовательно, по всему ее объему выделяется химически связанная вода, что приводит к потере вязкости в жидкости.

Пар из паропровода 50 при истечении из форсунок 12 участвует в барботаже вязкой жидкости, равномерно распределяясь по всему ее объему, компенсируется, отдавая тепло разогреваемой жидкости, и равномерно ее разжижает, чем способствует интенсификации процесса разогрева вязкой жидкости.

Применение предложенного устройства позволяет осуществлять более интенсивный разогрев и слив вязкой жидкости в связи с большей теплоотдачей в результате барботажа жидкости сжаты м воздухом, допол нительно подогреваемым непосредственно пе1565775 ред истечением из форсунок трубчатыми

,электронагревателями, а также в результате сочетания разогрева вязкой жидкости сжатым горячим воздухом с острым паром и (или) вводом пылеобразных компонентов, способных выделять химически связанную воду, что способствует не только более интенсивному разогреву, но и разжижению вязкой жидкости.

Выполнение трубчатых штанг составными из жестких и эластичных секций и применение механизма раздвижки этих штанг позволяет отказаться от трособлочной систе 1 I мы, что значительно увеличивает поперечное сечение трубчатых штанг и, следовательно, подачу тепла для разогрева вязкой жидкости, а также позволяет отказаться от ряда рабочих операций по управлению трособлочной системой, что снижает трудоемкость процессов и, следовательно, способствует интенсификации процесса разогрева и слива вязкой жидкости. 20

Кроме того, создание над поверхностью разогретой жидкости слоя сжатого воздуха ( обеспечивает снижение теплопотерь через верхнюю часть цистерны, а при сливе жидкости способствует интенсификации этого 2 процесса, позволяет сократить расход тепловой энергии на разогрев вязкой жидкости до заданного уровня, так как снижение ее вязкости обеспечивается не только за счет разогрева, но и ввода в нее острого пара и (или) пылевидных компонентов, обеспе- 3< чивающих разжижение вязкой жидкости в процессе ее разогрева, т. е. процесс может протекать, используя целый комплекс мероСжатый

8ozogx в приятий, снижающих расход энергии для разжижения жидкости до нужного уровня; устранить необходимость устройства временного ограждения цистерны в период разогрева в ней вязкой жидкости, а также комплексно механизировать технологические процессы и повысить культуру производства указанных процессов.

Формула изобретения

1. Устройство для подогрева вязкой жидкости в цистерне, содержащее подъемноопускную стойку со снабженной предохранительными приспособлениями герметичной крышкой и размещенными по обе стороны от нее трубопроводами подачи сжатоr0 воздуха, имеющими форсунку и электроподогреватели, связанными с опорными роликами, отличающееся тем, что, с целью интенсификации разогрева вязкой жидкости по всему объему, трубопроводы для подачи сжатого воздуха выполнены составными с чередованием из эластичных и жестких секций, нижняя часть трубопроводов выполнена из жестких секций, а последние соединены между собой раздвижными шарнирными тягами, связанными замком с осью, и цапфой с расширяющейся прорезью, а электроподогреватели размещены по периметру жестких секций.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью ускорения разогрева сульфитно-дрожжевой бражки, оно снабжено дозатором пылевидных компонентов.

1565775

15б5775

А-А

1565775

Фиг б

Фиг. 11

Составитель Ю. Кремнев

Редактор А. Шандор Те хред И. В е рес Корректор A. Обручар

Заказ 1!93 Тираж 511 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101