CN111775984B - 一种煤炭运载火车防自燃车厢系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤炭运载火车防自燃车厢系统，包括车箱体，所述车箱体包括运载区、储液腔和装配槽，所述装配槽上盖设有装配板，所述装配板上安装有支撑底座，所述支撑底座上安装有风筒，所述风筒的一端安装有水平导流罩。发明通过利用气流作为循环泵水的能源，降低系统的能耗，且冷却水通过冷媒循环冷却重复利用，避免浪费，通过第二半圆管内的冷媒与空气气流换热，使得气流温度下降，并通过水平导流罩在运载区形成低温气流罩，进一步降低运载区温度。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭运输领域，尤其涉及一种煤炭运载火车防自燃车厢系统。
背景技术
煤炭资源是目前我国储量最大的能源矿产资源，煤炭资源在开采过后需要运输到各个区域加工，在煤炭运输过程中，运载火车为单次运载量最大的煤炭运输工具，其在运输过程中短时间穿过多个地区，在运输过程中，煤炭之间的摩擦产生热量，热量的不断累计可能会导致煤炭在运输过程中发生自燃，既损耗煤炭原料，又引发安全事故，因此，在煤炭运输过程中，需要对其进行防自燃措施。
现有的防自燃的方式是采用铁路喷淋系统，运载火车每行驶一段距离，都会经过铁路两侧的喷淋系统通过将水淋在煤炭上降温，来防止自燃，此方式耗水量较大，浪费水资源，且铁路两侧每隔一段距离就需要设置喷淋系统，修建和维护工程量大，且水不能够完全渗透填满的车厢，容易出现内层自燃隐患。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在浪费水资源、修建和维护工程量大以及容易出现内层自燃隐患的缺点，而提出的一种煤炭运载火车防自燃车厢系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种煤炭运载火车防自燃车厢系统，包括车箱体，所述车箱体包括运载区、储液腔和装配槽，所述装配槽上盖设有装配板，所述装配板上安装有支撑底座，所述支撑底座上安装有风筒，所述风筒的一端安装有水平导流罩，所述风筒的内壁上螺旋嵌设有双区换热管，所述双区换热管包括第一半圆管和第二半圆管，所述风筒远离水平导流罩的一端侧壁内开设有环形腔，所述第一半圆管的一端插设连通环形腔，所述环形腔内密封转动安装有密封环，所述密封环的内环壁上安装有无轴气流扇叶，所述密封环的外环壁上安装有多个液流扇叶；
所述运载区内安装有散热管，所述散热管的一端穿过装配槽和装配板并连接第一半圆管远离环形腔的一端，所述散热管的另一端延伸至储液腔内，所述储液腔的内顶壁上插设有循环直管，所述循环直管的上端延伸至环形腔内，所述装配槽内安装有压缩机，所述压缩机上分别安装有排液管和进液管，所述排液管上安装有膨胀阀，所述排液管和进液管分别连接第二半圆管的两端。
优选地，所述第一半圆管嵌设在风筒的内壁内部，所述第二半圆管的外壁置于风筒的内壁外侧，所述第一半圆管和第二半圆管的接触面为波浪面。
本发明具有以下有益效果：
1、利用运载火车前进产生的气流使得无轴气流扇叶转动，则使得密封环和液流扇叶转动，使得第一半圆管内产生负压吸力并通过散热管从储液腔内吸取冷却水，冷却水通过散热管在运载区内换热降低煤炭温度，换热升温的水通过第一半圆管与第二半圆管接触换热，压缩机压缩释放的冷媒通过排液管进入第二半圆管吸热，则第二半圆管内的冷媒将第一半圆管内的升温水冷却并通过液流扇叶和循环直管返回储液腔内，实现循环降温，且无资源浪费，利用气流作用泵水能源供给节能环保。
2、第二半圆管位于风筒内壁外侧，则当气流通过风筒时与第二半圆管内的冷媒接触换热，使得气流温度下降，然后通过水平导流罩使得冷气流水平向后排出形成气流罩，降低运载区煤炭顶层的热量，降低日照温升，且能够避免顶层热量传递至内部，进一步增加散热降温效果。
综上所述，本发明通过利用气流作为循环泵水的能源，降低系统的能耗，且冷却水通过冷媒循环冷却重复利用，避免浪费，通过第二半圆管内的冷媒与空气气流换热，使得气流温度下降，并通过水平导流罩在运载区形成低温气流罩，进一步降低运载区温度。
附图说明
图1为本发明提出的一种煤炭运载火车防自燃车厢系统的结构示意图；
图2为本发明提出的一种煤炭运载火车防自燃车厢系统的风筒部分放大图；
图3为本发明提出的一种煤炭运载火车防自燃车厢系统的双区换热管部分放大图；
图4为本发明提出的一种煤炭运载火车防自燃车厢系统的无轴气流扇叶部分放大图。
图中：1车箱体、11运载区、111散热管、12储液腔、121循环直管、13装配槽、2装配板、21支撑底座、3风筒、31环形腔、32密封环、321无轴气流扇叶、322液流扇叶、4水平导流罩、5压缩机、51排液管、511膨胀阀、52进液管、6双区换热管、61第一半圆管、62第二半圆管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种煤炭运载火车防自燃车厢系统，包括车箱体1，车箱体1包括运载区11、储液腔12和装配槽13，装配槽13上盖设有装配板2，装配板2上安装有支撑底座21，支撑底座21上安装有风筒3，风筒3的一端安装有水平导流罩4，风筒3的内壁上螺旋嵌设有双区换热管6，双区换热管6包括第一半圆管61和第二半圆管62，风筒3远离水平导流罩4的一端侧壁内开设有环形腔31，第一半圆管61的一端插设连通环形腔31，环形腔31内密封转动安装有密封环32，密封环32的内环壁上安装有无轴气流扇叶321，密封环32的外环壁上安装有多个液流扇叶322；
无轴气流扇叶321能够在气流中转动，转动的无轴气流扇叶321使得密封环32和液流扇叶322转动，液流扇叶322转动，使得储液腔12内的冷却水沿散热管111、第一半圆管61、环形腔31和循环直管121循环流动制冷。
运载区11内安装有散热管111，散热管111的一端穿过装配槽13和装配板2并连接第一半圆管61远离环形腔31的一端，散热管111的另一端延伸至储液腔12内，储液腔12的内顶壁上插设有循环直管121，循环直管121的上端延伸至环形腔31内，装配槽13内安装有压缩机5，压缩机5上分别安装有排液管51和进液管52，排液管51上安装有膨胀阀511，排液管51和进液管52分别连接第二半圆管62的两端；
压缩机5将冷媒压缩并通过排液管51经过膨胀阀511释压排出到第二半圆管62内快速吸热，则能够通过接触换热降低第一半圆管61内的冷却水温度，使得冷却水能够长时间循环降温。
第一半圆管61嵌设在风筒3的内壁内部，第二半圆管62的外壁置于风筒3的内壁外侧，第一半圆管61和第二半圆管62的接触面为波浪面；
当气流通过风筒3时与第二半圆管62内的冷媒接触换热，使得气流温度下降，然后通过水平导流罩4使得冷气流水平向后排出形成低温气流罩，降低运载区煤炭顶层的热量，降低日照温升，且能够避免顶层热量传递至内部，进一步增加散热降温效果。
具体使用时，运载区装满煤炭后启动运输，压缩机5启动将冷媒压缩并通过排液管51和膨胀阀511释压排入第二半圆管62内，然后从进液管52回流循坏，车箱体1快速前进时气流使得无轴气流扇叶321转动，则使得密封环32转动以及液流扇叶322在环形腔31内转动，转动的液流扇叶322使得储液腔12内的冷却水沿散热管111、第一半圆管61、环形腔31、循环直管121循环，冷却水经过散热管111将煤炭内部的热量带走，然后在第一半圆管61处与第二半圆管62接触降温回到储液腔12内，实现冷却循环，避免冷却水浪费，第二半圆管62在风筒3内与气流换热，使得气流温度下降，水平导流罩4将冷气流向后水平铺开在运载区11上方形成低温气流罩，降低煤炭上层吸收的辐射热量，同时避免了热量向下传递至煤炭内部，进一步增加系统降温散热的能力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种煤炭运载火车防自燃车厢系统，包括车箱体(1)，其特征在于，所述车箱体(1)包括运载区(11)、储液腔(12)和装配槽(13)，所述装配槽(13)上盖设有装配板(2)，所述装配板(2)上安装有支撑底座(21)，所述支撑底座(21)上安装有风筒(3)，所述风筒(3)的一端安装有水平导流罩(4)，所述风筒(3)的内壁上螺旋嵌设有双区换热管(6)，所述双区换热管(6)包括第一半圆管(61)和第二半圆管(62)，所述风筒(3)远离水平导流罩(4)的一端侧壁内开设有环形腔(31)，所述第一半圆管(61)的一端插设连通环形腔(31)，所述环形腔(31)内密封转动安装有密封环(32)，所述密封环(32)的内环壁上安装有无轴气流扇叶(321)，所述密封环(32)的外环壁上安装有多个液流扇叶(322)；
所述运载区(11)内安装有散热管(111)，所述散热管(111)的一端穿过装配槽(13)和装配板(2)并连接第一半圆管(61)远离环形腔(31)的一端，所述散热管(111)的另一端延伸至储液腔(12)内，所述储液腔(12)的内顶壁上插设有循环直管(121)，所述循环直管(121)的上端延伸至环形腔(31)内，所述装配槽(13)内安装有压缩机(5)，所述压缩机(5)上分别安装有排液管(51)和进液管(52)，所述排液管(51)上安装有膨胀阀(511)，所述排液管(51)和进液管(52)分别连接第二半圆管(62)的两端。
2.根据权利要求1所述的一种煤炭运载火车防自燃车厢系统，其特征在于，所述第一半圆管(61)嵌设在风筒(3)的内壁内部，所述第二半圆管(62)的外壁置于风筒(3)的内壁外侧，所述第一半圆管(61)和第二半圆管(62)的接触面为波浪面。
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