EA027519B1 - Теплообменник для системы обогрева рельсов - Google Patents

Abstract

Настоящее изобретение относится к теплообменнику (10) для системы обогрева рельсов, который включает в себя камеру (18) для теплоносителя, причем теплообменник (10) устанавливается или может быть установлен на рельс (100) для создания теплопередающего контакта между рельсом (100) и камерой (18) для теплоносителя посредством теплопередающей стенки (12) теплообменника (10), а также изолирующую камеру (20), предназначенную для тепловой изоляции наружной стенки (16) теплообменника (10), причем наружная стенка (16) выполнена для отделения теплообменника (10) от окружающей среды, причем также предусмотрена отражательная перегородка, через которую подаваемый в камеру теплоноситель направляется, по меньшей мере, частично. Настоящее изобретение также относится к системе обогрева рельсов, включающей в себя по меньшей мере один такой теплообменник, и к соответствующему стрелочному железнодорожному устройству.

Description

Данное изобретение относится к теплообменнику системы обогрева рельсов, системы обогрева рельсов по меньшей мере с одним теплообменником и к соответствующему стрелочному железнодорожному устройству.

С целью обеспечения работоспособности железнодорожных устройств, в частности стрелочных систем, для рельсовых транспортных средств даже при низких температурах, например, в зимний период часто организуется их обогрев. Если при низких температурах мощности имеющегося обогрева недостаточно или система обогрева выйдет из строя, то это может привести к поломке соответствующих железнодорожных устройств, что может стать причиной значительных задержек или перебоев в железнодорожном движении.

Целью данного изобретения является создание такой конструкции систем обогрева рельсов и их компонентов, которая обеспечивала бы их эффективную работу и была бы простой в изготовлении.

В рамках данного описания теплообменник устанавливается или может быть установлен так, чтобы создать теплопередающий контакт с объектом. Теплопередающий контакт между теплообменником и объектом может, в частности, обеспечить теплопередачу за счет теплопроводности. Для создания теплопередающего контакта теплообменник может напрямую соприкасаться с объектом. Теплопередающий контакт также может быть создан посредством размещения между теплообменником и объектом теплопроводного материала, который может обладать хорошей теплопроводностью.

Такой теплопроводный материал может включать в себя, например, термопасту, металлический слой или другие материалы с хорошими характеристиками теплопроводности. В общем, теплообменник может иметь по меньшей мере одну теплопередающую стенку, посредством которой может быть обеспечен теплопередающий контакт. Кроме того, теплопередающая стенка может иметь вид, который позволяет или может ей позволить находиться в непосредственном соприкосновении с объектом и/или в непрямом контакте посредством размещенного между ними теплопроводного материала. При этом для создания большой площади сечения с целью эффективной теплопередачи может быть предусмотрен плоскостной контакт. Теплопередающая стенка может состоять из одного или нескольких материалов с хорошей теплопроводностью, например из металлического материала, в частности из алюминия. Можно предположить, что теплообменник имеет корпус, в котором есть или могут быть разъемы для подачи текучей среды. Корпус теплообменника может состоять по меньшей мере из одной камеры, ограниченной стенками или участками стенок, в соответствующих случаях - вместе с закрывающим устройством или крышкой. Крышка, в общем, может быть расположена под прямым углом относительно продольной оси корпуса теплообменника. Нормаль к плоскости крышки может быть расположена параллельно продольной оси корпуса теплообменника. Корпус теплообменника может иметь несколько стенок или участков стенок, которые могут быть цельными. В одной или на одной/нескольких стенках либо на одном/нескольких участках могут быть предусмотрены одно или несколько отверстий и/или разъемов для подачи текучей среды. Можно предположить, что корпус теплообменника связан или может быть связан с одним или несколькими закрывающими устройствами, например с одной или несколькими крышками. Посредством закрывающего устройства, например, может быть обеспечена герметизация одной или нескольких камер относительно окружающей среды и/или друг друга. Для этого могут быть предусмотрены соответствующие уплотнительные системы. Корпус теплообменника может быть изготовлен из обладающего хорошей теплопроводностью материала или включать в себя такой материал, например материал теплопередающей стенки. Корпус теплообменника может полностью состоять из обладающего хорошей теплопроводностью материала, например из металла, в частности алюминия. В одном из вариантов исполнения корпус теплообменника может быть цельным, например он может быть изготовлен путем отливки или экструзионного прессования. Теплоносителем, в общем, может быть текучая среда, например газ, и/или жидкость, и/или пар. Теплоносителем может быть, например, вода, и/или масло, и/или водогликолевая смесь, и/или водяной пар, и/или газообразный продукт сгорания. Можно предположить, что теплоноситель может забирать тепловую энергию, чтобы выделять ее через теплообменник. В одном из вариантов исполнения теплоноситель в теплообменнике находится или может находиться в прямом или непрямом теплопередающем контакте по меньшей мере с одной стенкой корпуса теплообменника, в частности с теплопередающей стенкой, и/или корпусом теплообменника, и/или перегородкой камеры для теплоносителя. При этом камера может быть предусмотрена для прохождения через нее теплоносителя, и/или для заполнения теплоносителем, и/или для направления теплоносителя. Перегородка камеры может, в частности, включать в себя теплопередающую стенку. В общем можно предположить, что теплопередающая стенка предусмотрена или размещена для того, чтобы ее внутренняя относительно корпуса теплообменника сторона находилась в прямом и/или непрямом теплопередающем контакте с теплоносителем. Закрывающее устройство, и/или крышка, и/или участок перегородки закрывающего устройства или крышки могут быть сформированы либо изготовлены из материала, идентичного материалу корпуса теплообменника либо отличающегося от него. В общем, корпус теплообменника может иметь наружную стенку. Может быть предусмотрено, чтобы наружная стенка имела возможность отделять корпус теплообменника от окружающей среды, в частности от среды, в которую не нужно передавать тепловую энергию теплоносителя. В частности, можно представить, что наружная стенка термически изолирована и/или находится в плохом теплопередающем контакте, и/или находится не в плоскостном контакте с

- 1 027519 объектом, который находится в теплопередающем контакте с теплопередающей стенкой. В одном из вариантов исполнения может быть предусмотрено, чтобы наружная стенка не имела ни прямого, ни непрямого плоскостного контакта с объектом. В принципе, наружная стенка может образовывать с теплопередающей стенкой единый конструктивный элемент. В частности, в таком случае через сечение стенки может возникать незначительный поток тепловой энергии. Тепловая изоляция может быть реализована путем размещения или обеспечения присутствия обладающего плохой теплопроводностью либо хорошими теплоизоляционными свойствами материала, например теплоизолирующего пеноматериала, и/или пенополистирола, и/или полиуретана, и/или воздуха. В общем, подача теплоносителя в камеру может быть предусмотрена через подающую магистраль, и/или подающий разъем, и/или через соответствующие соединительные линии системы подачи теплоносителя. Через отводящую магистраль, и/или отводящий разъем, и/или соответствующие соединительные линии системы подачи теплоносителя теплоноситель может отводиться из камеры. Теплообменник может быть предусмотрен для того, чтобы через него проходил теплоноситель, который может подавать система подачи теплоносителя. При этом через теплоноситель, прежде всего, через теплопередающую стенку, тепловая энергия может передаваться объекту, в частности рельсу.

В соответствии с изобретением предлагается теплообменник для системы обогрева рельсов. Теплообменник включает в себя камеру для теплоносителя. Камера создана для того, чтобы проводить теплоноситель, причем теплообменник установлен или может быть установлен на рельсе для обеспечения теплопередающего контакта между рельсом и камерой посредством теплопередающей стенки. Кроме того, теплообменник включает в себя изолирующую камеру, которая предназначается для тепловой изоляции теплообменника относительно наружной стенки, причем наружная стенка выполнена для отделения теплообменника от окружающей среды. Такой способ размещения позволяет, например, легко изготавливать теплообменник методом экструзионного прессования и легко адаптировать его к разным рельсовым профилям. Помимо этого, теплопередающая стенка будет или может находиться в хорошем теплопередающем контакте с рельсом. Установка теплообменника на рельсе может, в частности, включать в себя создание и/или сохранение теплопередающего контакта. Тем самым, прилегающий к рельсу, но не закрепленный либо закрепленный не напрямую к нему теплообменник, может рассматриваться как установленный на рельс. Теплопередающий контакт, в частности, предусмотрен для того, чтобы обеспечить теплопередачу и, что необязательно, тепловое излучение через теплопередающую стенку теплообменника. Можно представить, что теплоноситель находится или может находиться в прямом или непрямом теплопередающем контакте с теплопередающей стенкой. Камера для теплоносителя и/или изолирующая камера могут быть выполнены в корпусе теплообменника. Камера для теплоносителя может быть, по меньшей мере частично, определена теплопередающей стенкой. Можно представить, что изолирующая камера может быть, по меньшей мере частично, определена наружной стенкой. Камера для теплоносителя может иметь по меньшей мере одно впускное отверстие, которое также можно назвать подающей магистралью, и по меньшей мере одно выпускное отверстие, которое также можно назвать отводящей магистралью. Соответствующие разъемы и/или отверстия для подключения могут быть предусмотрены в определенных стенках и/или на участках стенок камеры для теплоносителя. Камера для теплоносителя может быть герметизирована по отношению к изолирующей камере, и/или по отношению к внешней среде, и/или по отношению к рельсу либо может иметь возможность такой герметизации, например, с помощью одной или нескольких уплотнительных систем и/или закрывающих устройств, таких как, к примеру, крышка. Окружение теплообменника может обозначать, в частности, область, в которой теплообменник не находится в теплопередающем контакте с рельсом, или область, соответствующую обращенной наружу перегородке теплообменника, которая не предназначена для контакта с рельсом. В частности, наружная стенка может соприкасаться с внешней атмосферой и отделять от нее теплообменник. Сечения изолирующих камер и камер для теплоносителя могут отличаться друг от друга. Может быть предусмотрено, чтобы сечение камеры для теплоносителя по меньшей мере в одном месте, в частности в нижней области, например в зоне, обращенной к подошве рельса, имело большую ширину по сравнению с другой областью, например, в верхней зоне и/или в направлении к головке рельса. В общем, сечение изолирующей камеры может быть несимметричным и/или иметь более широкие и/или более узкие зоны. В частности, может быть предусмотрено, чтобы ширина сечения изолирующей камеры по меньшей мере на одном участке сечения и/или по всему сечению, в основном, изменялась по отношению к ширине сечения камеры для теплоносителя в противоположную сторону. Таким образом, может быть, например, предусмотрено, чтобы изолирующая камера, по меньшей мере, в области, где эта камера сужается, имела большую ширину и/или наоборот. Тем самым, область, в которой может находиться меньшее количество теплоносителя, например более узкая область камеры для теплоносителя, и, таким образом, охлаждаться быстрее, может иметь улучшенную теплоизоляцию за счет соответствующего увеличения ширины изолирующей камеры и, тем самым, за счет большей ее эффективности. Кроме того, общая ширина теплообменника может быть, в основном, сохранена. В целом, может быть предусмотрено, чтобы перегородки теплообменника, в частности теплопередающая стенка, и/или наружная стенка, и/или промежуточная стенка, расположенная между изолирующей камерой и камерой для теплоносителя, имели толщину, которая была бы меньше ширины сечения камеры для теплоносителя и/или изолирующей камеры, в част- 2 027519 ности меньше минимальной ширины камеры для теплоносителя и/или изолирующей камеры. В частности, ширина перегородок, и/или теплопередающей, и/или наружной, и/или промежуточной стенок может быть значительно меньше значения или значений ширины, в частности меньше минимального или минимальных значений ширины. Например, соответствующая ширина стенки может составлять приблизительно менее 50%, менее 25% или менее 10% соответствующей ширины камеры и/или минимальной ширины камеры. Можно предположить, что сечение и/или ширина либо профиль ширины теплообменника, в основном, определены полостями камеры для теплоносителя и изолирующей камеры. Изолирующая камера может иметь высоту и/или расположение на высоте, которая, в основном, соответствует высоте камеры для теплоносителя и/или ее расположению на высоте, и/или может быть предусмотрено, чтобы изолирующая камера перекрывала камеру для теплоносителя наружу, в основном, полностью и/или по меньшей мере на 50%, или 75%, или 90%. Это позволит эффективно снизить тепловые потери наружу и вместе с тем уменьшить количество материала, необходимое для изготовления теплообменника. Может быть предусмотрено, чтобы теплопередающая стенка была предназначена для создания или возможности создания теплопередающего контакта с боковой поверхностью или профилем, или фрагментом профиля рельсы, в частности с боковой поверхностью шейки рельса. При этом шейка рельса может образовывать область между головкой рельса, предназначенного для контакта колес: рельсовых транспортных средств, и подошвой рельса, служащего в качестве опоры на землю. Камера для теплоносителя может иметь неправильную и/или асимметричную форму, например форму капли. Можно предположить, что профиль теплопередающей стенки отличается от профиля одной из этих противоположных стенок камеры для теплоносителя. Например, профиль теплопередающей стенки может соответствовать профилю поверхности рельса, к которой эта теплопередающая стенка должна прилегать, в то время как профиль противоположной стенки может от нее отличаться, чтобы, например, имелась возможность учитывать внешние условия и/или возможность воздействия на характеристики проходимости камеры для теплоносителя. В частности, профилем рельса может быть, в общем, боковой профиль рельса, например рамного рельса, и/или острякового рельса, и/или стрелки с остряками. Соответствующими профилями являются, к примеру, К-65, Ζυ-65 или другие известные рельсовые профили. Можно предположить, что имеется отражательная перегородка для теплоносителя или отражатель, посредством которого подаваемый в камеру теплоноситель направляется, по меньшей мере частично. Отражательная перегородка может быть, в общем, расположена в области подающего разъема и/или в отверстии подающей магистрали, и/или внутри камеры для теплообменника. Такая отражательная перегородка позволит влиять на прохождение теплоносителя внутри камеры. Например, может быть предусмотрено симметричное или асимметричное ступенчатое уменьшение размера поперечного сечения потока по отношению к отражательной перегородке. Отражательная перегородка для теплоносителя может образовывать уступ, через который может проходить поток теплоносителя. Можно предположить, что отражательная перегородка и/или ее компоненты сформированы или установлены на корпусе теплообменника. В качестве альтернативы или в дополнение отражательная перегородка и/или ее компоненты могут быть сформированы или установлены на крышке. В соответствующих местах корпуса теплообменника могут быть предусмотрены открытые и/или закрытые каналы для винтов. Открытые каналы для винтов - это те, которые имеют по меньшей мере одно отверстие в объемной области. Это облегчает изготовление пресс-формы для экструзионного прессования, в результате чего теплообменник может быть сформирован за одну рабочую операцию. В общем, канал для винта может пронизывать корпус теплообменника в продольном направлении и/или формировать соответствующее сквозное отверстие. В закрывающих устройствах и/или крышках могут быть предусмотрены соответствующие крепежные отверстия, с помощью которых закрывающее устройство или крышка соединяется или может соединяться с корпусом теплообменника, в частности, для отвинчивания или привинчивания этих элементов. Можно предположить, что канал для винта не имеет резьбы, а предусмотрен для использования самореза. Теплообменник может иметь возможность крепления или фиксации на рельсе с помощью крепежного устройства, например с помощью резьбового соединения или зажимного приспособления. Для фиксации или возможности фиксации крепежное устройство может использовать сам рельс и/или неподвижные приспособления, в основном, имеющиеся напротив рельса.

Камера для теплоносителя и изолирующая камера могут быть разделены промежуточной стенкой. При этом промежуточная стенка может быть сформирована как перегородка камеры для теплоносителя и/или как перегородка для изолирующей камеры. Можно предположить, что теплопередающая стенка, и/или наружная стенка, и/или, в соответствующих случаях, промежуточная стенка, если таковая имеется, представляют собой цельную структуру и/или неразъемное соединение и/или соединены между собой с геометрическим замыканием, например сформированы методом экструзионного прессования.

В случае дальнейшего усовершенствования в изолирующей камере может быть размещен теплоизолирующий материал. Теплоизолирующий материал может включать в себя, например, полиуретан, и/или пенополистирол, и/или другой подходящий теплоизолирующий материал.

Камера для теплоносителя может быть закрыта одной или несколькими герметичными крышками либо может иметь такую возможность. При этом можно предположить, что одна или несколько крышек имеют, соответственно, один или несколько разъемов для теплоносителя и/или соответствующие отвер- 3 027519 стия для установки разъемов либо соединительных линий для теплоносителя, по которым может происходить подача и/или отвод теплоносителя. Для достижения герметичности крышка может взаимодействовать с уплотнительной системой. Уплотнительная система может иметь такую конструкцию, которая позволяла бы, в основном, закрывать поверхность крышки, причем в такой уплотнительной шайбе могут быть предусмотрены отверстия, которые могут соответствовать отверстиям в крышке, например соединительному отверстию для теплоносителя и крепежным отверстиям. Можно предположить, что крышка установлена или может быть установлена на корпусе теплообменника. Сечение крышки может соответствовать профилю сечения, образованному теплопередающей стенкой и наружной стенкой теплообменника. Крышку можно рассматривать как часть закрывающего устройства. Может быть предусмотрено наличие в крышке одного или нескольких крепежных отверстий, через которые можно вставить соответствующие крепежные средства, например винты, болты или заклепки. Эти крепежные отверстия могут быть расположены так, чтобы можно было вставлять крепежные средства в соответствующие каналы для винтов. Разъем для теплоносителя, в общем, может иметь поперечное сечение, через которое теплоноситель может проходить в камеру и/или через которое может осуществляться отвод теплоносителя из камеры. В общем, поперечное сечение разъема для теплоносителя может быть симметричным, например в форме круга. Можно предположить, что поперечное сечение разъема для теплоносителя будет иметь меньшие размеры, в частности, касательно диаметра и/или максимального диаметра, чем сечение камеры для теплоносителя, в частности, в области этой камеры, в которую через данное поперечное сечение подается поток. Разъем для подачи теплоносителя в камеру или его отвода из нее может быть предусмотрен в месте, где сформированное для прохождения теплоносителя поперечное сечение разъема меньше сечения камеры для теплоносителя. Разъем, предусмотренный для подачи теплоносителя, может быть расположен выше, чем разъем, предназначенный для отвода теплоносителя из камеры, например, при этом он сконструирован так, чтобы существовала возможность его размещения ближе к головке рельса, чем разъема для отвода теплоносителя. В этом случае в соответствующих условиях для необходимого распределения теплоносителя внутри камеры могут быть использованы, в частности, гравитационные эффекты в сочетании с ударным устройством.

В частности, в крышке может быть предусмотрен подающий разъем. При этом можно предположить, что теплообменник имеет точно один подающий разъем, который может быть выполнен в крышке. Это упрощает изготовление и техническое обслуживание, в частности, в области разъема.

В качестве альтернативы или в дополнение в одной из крышек может быть предусмотрен отводящий разъем. Может быть целесообразным включение в конструкцию теплообменника точно одного отводящего разъема, который может быть выполнен в крышке. Можно предположить, что каждый из подающих и отводящих разъемов установлен в разных крышках. Можно предположить, что крышка по меньшей мере с одним подающим разъемом и крышка по меньшей мере с одним отводящим разъемом расположены друг напротив друга по отношению продольной оси корпуса теплообменника. Это может способствовать равномерности потока теплоносителя между подающей магистралью, камерой для теплоносителя и отводящей магистралью.

В общем, теплопередающая стенка дополнительно может быть сформирована в соответствии с профилем рельса, предназначенного для создания теплопередающего контакта. Дополнительно сформированный профиль, в основном, соответствует контактному профилю и позволяет теплопередающей стенке прилегать к этому профилю с целью создания контакта с хорошей теплопроводностью на большой площади. Между теплопередающей стенкой и профилем может быть расположен теплопроводный материал, например термопаста, или же может быть предусмотрена такая возможность. Теплопередающая стенка может иметь такую конструкцию, которая позволяла бы соприкасаться с верхней стороной подошвы рельса и/или нижней стороной головки рельса. При этом может быть целесообразным, чтобы область стенки, расположенная внутри относительно камеры для теплоносителя, в основном, контактировала или могла контактировать с теплоносителем посредством соответствия форме профиля и/или повторения его формы. В частности, камера для теплоносителя и/или объем камеры, предусмотренный для размещения в нем теплоносителя, могут быть ограничены соответствующим участком стенки. В частности, может быть предусмотрено, чтобы, в основном, вся теплопередающая стенка и/или участок стенки, предусмотренный для контакта с рельсом, определяли границы камеры и/или объема для теплоносителя и/или чтобы теплопередающая стенка и/или участок стенки, главным образом, по всей своей внутренней стороне обеспечивали такое ограничение и/или имели бы возможность соприкасаться с теплоносителем. В результате может быть обеспечена большая площадь теплопередающего контакта теплоносителя с профилем рельса. Дополнительная формовка теплопередающей стенки может, в общем, обозначать создание такой конструкции теплопередающей стенки, которая в установленном на рельс положении прилегала бы к рельсовому профилю. При этом теплопередающая стенка может повторять, в частности, закругленные переходы рельсового профиля. Это позволяет добиться особенно хорошего теплопередающего контакта.

Теплообменник может быть снабжен корпусом, который может быть изготовлен, в частности, в виде прессованного профиля. Это упрощает процесс изготовления, в частности, за одну рабочую операцию.

Кроме того, предусматривается система обогрева рельса по меньшей мере с одним описанным здесь

- 4 027519 теплообменником. Может быть предусмотрено наличие нескольких теплообменников, которые соединены между собой гидродинамически либо могут иметь такую возможность. Система обогрева рельсов может иметь соответствующую систему подачи теплоносителя, например, с использованием таких соединительных линий, как шланго- или трубопроводов. Посредством таких соединительных линий могут быть соединены один или несколько теплообменников и/или в один либо несколько теплообменников может подаваться теплоноситель. Также можно предположить, что система обогрева рельсов включает в себя по меньшей мере один источник тепловой энергии и/или по меньшей мере один насос, с помощью которых производится подача и/или нагрев теплоносителя. В общем, система обогрева рельсов может быть соединена с одним или несколькими резервуарами для теплоносителя либо с соответствующим источником теплоносителя или может иметь такую возможность. Можно предположить, что система обогрева рельсов имеет описанное здесь крепежное приспособление для фиксации теплообменника.

Кроме того, предусматривается железнодорожное устройство по меньшей мере с одной описанной здесь системой обогрева рельсов и/или по меньшей мере с одним описанным здесь теплообменником. Таким железнодорожным устройством может быть стрелочное устройство, например стрелка с остряками. Может быть предусмотрена возможность крепления теплообменников по меньшей мере на одном рамном рельсе и/или по меньшей мере на одном остряковом рельсе стрелочного устройства. Железнодорожное устройство может иметь одно или несколько крепежных приспособлений, предназначенных для фиксации теплообменника или теплообменников.

Кроме того, описывается способ изготовления теплообменника, который может быть, в частности, описанным здесь теплообменником. Теплообменник может обладать упомянутыми здесь характеристиками по отдельности либо в любой комбинации. Способ может включать в себя операцию формовки корпуса теплообменника с теплопередающей и наружной стенкой. Формовка может осуществляться методом экструзионного прессования. Можно предположить, что формовка включает в себя формирование камеры для теплоносителя и изолирующей камеры. Может быть сформирована промежуточная стенка. Наружная, промежуточная и теплопередающая стенки могут быть сформированы за одну общую операцию экструзионного прессования, например, с помощью соответствующей прессформы. За эту же операцию в корпусе теплообменника могут быть сформированы открытые каналы для винтов. Данный метод может включать в себя крепление на корпусе теплообменника одной или нескольких крышек. Крышки могут фиксироваться на корпусе теплообменника с помощью винтов. При этом винты могут вставляться в каналы, например в открытые каналы для винтов. Может быть предусмотрено размещение в изолирующей камере изолирующего материала. Такое размещение может быть проведено перед закреплением одной или двух крышек.

Далее будут описаны разные примеры вариантов исполнения теплообменника и его компонентов со ссылкой на прилагаемые чертежи. При этом для идентичных или функционально аналогичных компонентов используются одинаковые позиции.

На фиг. 1а и 1Ь показаны виды в разрезе теплообменника с закрытыми каналами для винтов, на фиг. 2а и 2Ь - виды в разрезе теплообменника с открытыми каналами для винтов, на фиг. 3 а и 3Ь - виды крышки для одного из теплообменников, изображенных на фиг. 1а, 1Ь, 2а или

2Ь, на фиг. 4 - вид теплообменника сбоку, на фиг. 5а и 5Ь - виды в разрезе другого теплообменника с закрытыми каналами для винтов, на фиг. 6 - вид в разрезе другого теплообменника с открытыми каналами для винтов, на фиг. 7 - виды крышки для теплообменника, изображенного на фиг. 5а, 5Ь или 6, на фиг. 8 - вид другого теплообменника сбоку, на фиг. 9 - еще один вид другого теплообменника сбоку, на фиг. 10 - вид другой версии исполнения крышки для теплообменника.

На фиг. 1а изображен теплообменник 10 в поперечном разрезе. Теплообменник 10 имеет корпус 11, выполненный в виде прессованного профиля. Корпус теплообменника 11 имеет теплопередающую стенку 12, промежуточную стенку 14 и наружную стенку 16. Между промежуточной 14 и теплопередающей 12 стенками сформирована камера 18 для теплоносителя. В местах соединения промежуточная 14 и теплопередающая 12 стенки представляют собой цельный элемент и непроницаемы для теплоносителя. Камера 18 предназначена для прохождения через нее теплоносителя, который можно подавать или отводить через не изображенные здесь разъемы. Промежуточная 14 и наружная 16 стенки образуют изолирующую камеру 20, герметичную относительно камеры 18 для теплоносителя за счет наличия промежуточной стенки 14. В изолирующей камере 20 может быть размещен изолирующий материал. Правда, для тепловой изоляции может быть достаточным всего лишь наличие в изолирующей камере 20 воздуха. Промежуточная 14 и наружная 16 стенки также представляют собой цельную конструкцию, так что в целом теплопередающая 12, промежуточная 14 и наружная 16 стенки образуют цельный профиль, который определяет форму сечения теплообменника. Если в камеру 18 подается теплоноситель, то он будет иметь прямой теплопередающий контакт с теплопередающей стенкой 12. Кроме того, на фиг. 1а показаны каналы 22 для винтов, которые сформированы в изображенном профиле стенками 12, 14, 16. В данном примере каналы 22 для винтов закрыты, т.е. каналы для винтов полностью окружены в профиле ма- 5 027519 териалом стенок корпуса теплообменника 11. На фиг. 1Ь показано, как теплообменник 10 располагается на рельсе 100. Рельс 100 имеет подошву 102, шейку 104 и головку 106. В данном примере рельсом 100 является рамный рельс типа К-65. В частности, теплопередающая стенка 12 прилегает к рельсовому профилю между головкой 106 и подошвой 102 рельса 100, так как профиль теплопередающей стенки 12 дополнительно повторяет профиль шейки 104. Наружная стенка 16 соприкасается с окружающей атмосферой.

На фиг. 2а и 2Ь изображен теплообменник 10, который обладает конструкцией, похожей на конструкцию теплообменника, показанного на фиг. 1а и 1Ь, только вместо закрытых каналов 22 для винтов он имеет открытые каналы 24. Соответственно, каналы для винтов в профиле закрыты материалом не полностью, благодаря чему применить метод экструзионного прессования для изготовления теплообменника проще.

На фиг. 3а и 3Ь изображена крышка 50 для показанного на фиг. 1а, 1Ь, 2а или 2Ь теплообменника

10. На фиг. 3а можно видеть вид сбоку и поперечное сечение крышки 50. Крышка 50 имеет несколько крепежных отверстий 52, которые представляют собой сквозные отверстия крышки. В крепежные отверстия 52 можно вставлять соответствующие крепежные приспособления, например винты, чтобы соединить крышку с корпусом теплообменника 11. Профиль сечения крышки 50 соответствует профилю сечения корпуса теплообменника 11, чтобы не использовать лишнего монтажного пространства и облегчить монтаж теплообменника 11 на рельсе. В крышке 50 предусмотрено соединительное отверстие 54, через которое теплообменник 10, в частности камера 18, может быть присоединена к линии подачи теплоносителя или может иметь возможность такого присоединения.

На фиг. 4 изображен вид сбоку теплообменника 10, например теплообменника 10, показанного на фиг. 1а, 1Ь, 2а и 2Ь. Здесь можно видеть, что корпус теплообменника 11 соединен с первой крышкой 50а и второй крышкой 50Ь для формирования теплообменника 10. Между первой крышкой 50а и корпусом теплообменника 11 может быть расположена уплотнительная система 56а. Между второй крышкой 50Ь и корпусом теплообменника 11 может быть предусмотрена аналогичная уплотнительная система 56Ь. Штриховыми линиями в крышках 50а, 50Ь изображены сквозные крепежные отверстия 52а, 52Ь. С помощью одного или нескольких крепежных приспособлений 60а, например, соответствующих винтов, первая крышка 50а может быть зафиксирована на корпусе теплообменника 11. Для этого крепежное приспособление 60а может быть вставлено через крепежное приспособление 52а в канал 22 для винтов, который в данном примере проникает в корпус теплообменника 11 в продольном направлении. В соединительном отверстии 54а первой крышки 50а находится разъем 70а с трубным коленом и соответствующим разъемом для теплоносителя. Крышка 50Ь закреплена аналогично и связана с разъемом 70Ь для теплоносителя. Разъем 70а для теплоносителя является подающей магистралью, что позволяет направлять теплый теплоноситель в корпус теплообменника 11. Разъем 70Ь представляет собой отводящую магистраль, через которую теплоноситель может выводиться после передачи тепловой энергии рельсу 100.

На фиг. 5а и 5Ь изображены другие версии исполнения теплообменника 10. В данном примере теплопередающая стенка 12 сформирована так, что прилегает к профилю рельса 100, который представляет собой остряковый рельс Ζυ-65. На фиг. 5Ь показано, как профиль острякового рельса 100 между головкой 106 и подошвой 102 согласуется с профилем теплопередающей стенки 12 теплообменника 10.

На фиг. 6 изображен корпус теплообменника 11, который соответствует корпусу теплообменника

11, показанному на фиг. 5а и 5Ь, однако имеет открытые каналы для винтов 24.

На фиг. 7 изображены виды крышки для корпуса теплообменника 11, показанного на фиг. 5а, 5Ь и

6. В соответствии с измененным профилем сечения предусмотрены соответствующие крепежные отверстия 52, проходящие сквозь крышку.

На фиг. 8 показан вид сбоку теплообменника 10, изображенного на фиг. 5а, 5Ь и 6, с крышкой, представленной на фиг. 7. В отличие от показанного на фиг. 4 расположения крепежные отверстия 52а, 52Ь, а также соответствующие крепежные приспособления 60а, 60Ь размещены в других местах.

На фиг. 9 изображен еще один вариант исполнения теплообменника 10. В данном варианте предусмотрена отражательная перегородка 30, которая предназначена для воздействия на поток теплоносителя, проходящего в камере 18. Отражательная перегородка 30 предусмотрена в данном примере за разъемом 54а подающей магистрали 70а и имеет такую конструкцию, которая обеспечивает ступенчатое сужение сечения для подаваемого потока теплоносителя, который ударяется об ударный уступ 32. В частности, предусмотрено, чтобы сечение отражательной перегородки 30 было асимметричным. Ввиду того, что подающая магистраль 70а имеет, в основном, круглое сечение, для подаваемого теплоносителя создаются условия рикошета, что облегчает его распределение внутри камеры 18.

На фиг. 10 изображена крышка 50а для теплообменника 10 острякового рельса с отражательной перегородкой 30. Через асимметричное отверстие 54 виден ударный уступ 32 отражательной перегородки 30. Отражательная перегородка 30 может быть сформирована на крышке 50а.

В общем, использование отражательной перегородки 30 может быть предусмотрено для всех видов рельсов, и/или теплообменников, и/или крышек, так как отражательная перегородка 30 может быть создана независимо от формы профиля. Может быть целесообразным приведение формы или расположения отражательной перегородки 30 в соответствие с конкретным профилем, так как рельсовый профиль

- 6 027519 влияет на профиль камеры для теплоносителя и, тем самым, на характеристики потока внутри нее. Список обозначений.

- Теплообменник,

- корпус теплообменника,

- теплопередающая стенка,

- промежуточная стенка,

- наружная стенка,

- камера для теплоносителя,

- изолирующая камера,

- закрытый канал для винтов,

4 - открытый канал для винтов,

- отражательная перегородка,

- ударный уступ,

- крышка,

50а - первая крышка,

50Ь - вторая крышка,

- крепежное отверстие,

52а - крепежное отверстие,

52Ь - крепежное отверстие,

- соединительное отверстие для теплоносителя,

54а - соединительное отверстие для теплоносителя,

54Ь - соединительное отверстие для теплоносителя,

56а - уплотнительная система,

56Ь - уплотнительная система,

60а - крепежное приспособление,

60Ь - крепежное приспособление,

100 - рельс,

102 - подошва рельса,

104 - шейка рельса,

106 - головка рельса.

Claims (10)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Теплообменник (10) для системы обогрева рельсов, включающий в себя камеру (18) с теплопередающей стенкой (12), предназначенную для нахождения в ней теплоносителя и для создания теплопередающего контакта теплопередающей стенки (12) указанной камеры (18) теплообменника (10) с рельсом (100); изолирующую камеру (20), которая предназначена для тепловой изоляции наружной стенки (16) теплообменника (10), причем наружная стенка (16) предназначена для отделения теплообменника (10) от окружающей среды, причем также предусмотрена отражательная перегородка (30), через которую подаваемый в камеру (18) теплоноситель проходит, по меньшей мере частично.
2. 2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что камера (18) для теплоносителя и изолирующая камера (20) разделены промежуточной стенкой (14).
3. 3. Теплообменник по п.1 или 2, отличающийся тем, что в изолирующей камере (20) размещен теплоизолирующий материал.
4. 4. Теплообменник по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что камера (18) для теплоносителя герметично закрыта или может быть закрыта с помощью одной или нескольких крышек (50, 50а, 50Ь).
5. 5. Теплообменник по п.4, отличающийся тем, что в одной из крышек (50, 50а) выполнен подающий разъем.
6. 6. Теплообменник по п.4 или 5, отличающийся тем, что в одной из крышек (50, 50Ь) выполнен отводящий разъем.
7. 7. Теплообменник по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что теплопередающая стенка (12) имеет форму профиля рельса (100) для создания теплопередающего контакта.
8. 8. Теплообменник по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что теплообменник (10) имеет корпус (11), изготовленный в виде прессованного профиля.
9. 9. Система обогрева рельсов по меньшей мере с одним теплообменником (10) по любому из пп.1-8.
10. 10. Стрелочное устройство, содержащее систему обогрева рельсов по п.9 и/или по меньшей мере один теплообменник (10) по одному из пп.1-8.