RU100506U1 - Железнодорожная цистерна для вязких и затвердевающих жидкостей - Google Patents

Abstract

Железнодорожная цистерна для вязких и затвердевающих жидкостей, содержащая котел, термоизоляцию котла, систему разогрева, котел включает в себя цилиндрическую обечайку и эллиптические днища, в верхней части котла расположен люк и предохранительная арматура, в нижней части - сливное устройство, термоизоляция котла включает кожух, между котлом и кожухом расположен теплоизоляционный материал, в верхней части котла установлен термоизолированный арматурный отсек, закрытый крышкой, к торцевым поясам каркаса кожуха жестко закреплены его днища, выполненные из стеклопластика, отличающаяся тем, что система разогрева котла выполнена в виде парообогревательной рубашки, разделенной на секции, которые соединены с возможностью последовательно-секционного лабиринтного прохождения пара, котел выполнен с ломанной осью с наклоном к ее центру для обеспечения полного слива, причем обогрев паром сливного устройства и корпуса котла выполнен раздельным, в нижней части котла установлен фланец для крепления как съемного универсального сливного устройства, так и донного клапана с нижним его управлением, с закрепленным на нем обогреваемым тройником и концевыми клапанами, позволяющими слив на любую сторону от цистерны, крышка термоизолированного арматурного отсека выполнена с возможностью ее сдвига по полозьям, а в нижней средней части по обе стороны котла выполнены отводы для подключения пара и выхода конденсата.

Description

Полезная модель относится к емкостям для транспортирования вязких и затвердевающих жидкостей и может быть использовано в железнодорожных цистернах для перевозки, например, битума, гудрона, масел и др. продуктов.

Известна железнодорожная цистерна с наружной подогревательной рубашкой, (см. кн. Вагоны. Изд. 2-е, перараб и доп. Под ред. Л.А.Шадура. М., «Транспорт», 1973 г., с.367) Перевозка мазутов, смазочных масел и других высоковязких грузов в цистернах общего назначения связана со значительными трудностями их выгрузки из котлов. Для облегчения слива таких грузов используют наружную подогревательную рубашку. Рубашка расположена в нижней части котла, которая образуется стенками котла и наружным листом, связанными между собой каркасом из углового проката. Для подогрева груза пар в рубашку подается через штуцер кожуха сливного прибора, а выход пара или конденсата происходит через два патрубка, расположенных по концам котла.

К недостаткам известной конструкции можно отнести увеличение тары (на 1 т), вызванное устройством рубашки, используемой только при сливе высоковязких грузов. Для перевозки битума применяются цистерны с мощной наружной изоляцией котла и расположенными внутри него змеевиками для разогрева застывшего битума. Однако частые повреждения этих змеевиков вызывают большие трудности при выгрузке битума.

Известна железнодорожная цистерна для затвердевающих жидкостей, содержащая котел, термоизоляцию котла, систему разогрева, наружную лестницу, котел включает в себя цилиндрическую обечайку и эллиптические днища, в верхней части котла расположен люк, сливное устройство, термоизоляция котла включает кожух, между котлом и кожухом расположен теплоизоляционный материал, каркас кожуха состоит из приваренных к котлу кронштейнов, на который закреплены четыре опорных пояса и торцевые пояса, цистерна снаружи закрыта кожухом, который состоит из отдельных листов, стянутых с двух сторон с уголками каркаса, на горловине котла установлена крышка с термоизоляцией, к торцевым поясам каркаса жестко закреплены днища кожуха, выполненные из стеклопластика, а радиальные стыки днищ и листов кожуха закрыты хомутами, при этом форма днищ кожуха выполнены эллиптической формы и геометрически повторяют форму днищ котла цистерны, а теплоизоляционный материал, расположенный между кожухом и котлом, закреплен на скобах, которые установлены и закреплены на внешней стороне котла по его периметру, система разогрева состоит из профильного проката, например уголков, который жестко закреплен к котлу с двух сторон ниже осевой линии, и объединен коллекторами, (см. патент РФ №80159 «Железнодорожная цистерна для затвердевающих жидкостей», опубл. 27.01.2009 г.)

Одним из основных недостатков известной системы разогрева в железнодорожной цистерне является не эффективность разогрева из-за конструктивно параллельного соединения регистров, которые выполнены из уголков. Необходимо отметить, что параллельное соединение регистров исключает из обогрева котла часть параллельно соединенных регистров. В известной конструкции системы подогрева образуются застойные зоны и воздушные пробки, происходит неравномерная подача пара, что в целом приводит к увеличению время разогрева перевозимого продукта, со значительными энергозатратами при разгрузке, а также и с отсутствием теплоизоляции большая часть тепла уходит в атмосферу.

По конструктивным признакам наиболее близким техническим решением к предложенной полезной модели является железнодорожная цистерна для затвердевающих жидкостей, содержащая котел, термоизоляцию котла, систему разогрева, котел включает в себя цилиндрическую обечайку и эллиптические днища, в верхней части котла расположен люк, в нижней части - сливное устройство, термоизоляция котла включает кожух, между котлом и кожухом расположен теплоизоляционный материал, на горловине люка котла установлена крышка с термоизоляцией, к торцевым поясам каркаса кожуха жестко закреплены его днища, выполненные из стеклопластика, система разогрева котла состоит из нижних и верхних регистров, выполненных из сегментов труб и жестко соединенных под углом относительно продольной оси котла для полного слива конденсата, при этом верхние и нижние регистры расположены с двух сторон ниже осевой линии котла и соединены между собой последовательно посредством коллекторов в торцах регистров, и в середине посредством центрального коллектора, через который осуществляют подачу теплоносителя, а выход конденсата - через трубку сливного устройства, при этом нижние и верхние регистры системы разогрева выполнены из сегментов труб, которые образованы из 1/3-1/4 части окружности труб. (см. патент РФ №91058 «Железнодорожная цистерна для затвердевающих жидкостей», опубл. 27.01.2010 г.)

Одним из основных недостатков известных конструкций железнодорожных цистерн для вязких и затвердевающих жидкостей является продолжительность разогрева продукта при сливе. В случае обогрева посредством традиционной парообогревательной рубашки происходят значительные потери из-за образования воздушных пробок, а случае использования трубных регистров - меньшая площадь теплового контакта с котлом, а также необходимость использования пара высокого давления. Также конструктивно не представляется возможным разогревать отдельно только сливную арматуру при достаточной температуре продукта, соответственно, отсюда и большие потери объема пара необходимые для разогрева.

Технической задачей полезной модели является создание железнодорожной цистерны для перевозки вязких и затвердевающих жидкостей с улучшенной проходимостью теплоносителя за счет исключения застойных зон в системе разогрева, уменьшения энергозатрат, повышения эффективности системы разогрева и слива вязких и затвердевающих нефтепродуктов при эксплуатации в различных климатических условиях.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в улучшении эксплуатационных свойств железнодорожной цистерны для перевозки вязких и затвердевающих жидкостей за счет усовершенствовании конструкции котла, системы разогрева и слива, соответственно, уменьшении энергозатрат, снижении себестоимости перевозок.

Технический результат достигается тем, что в железнодорожной цистерне для вязких и затвердевающих жидкостей, содержащей котел, термоизоляцию котла, систему разогрева, котел включает в себя цилиндрическую обечайку и эллиптические днища, в верхней части котла расположен люк и предохранительная арматура, в нижней части - сливное устройство, термоизоляция котла включает кожух, между котлом и кожухом расположен теплоизоляционный материал, в верхней части котла установлен термоизолированный арматурный отсек, закрытой крышкой, к торцевым поясам каркаса кожуха жестко закреплены его днища, выполненные из стеклопластика, система разогрева котла выполнена в виде парообогревательной рубашки, разделенной на секции, которые соединены с возможностью последовательно-секционного лабиринтного прохождения пара, котел выполнен с ломанной осью с наклоном к ее центру для обеспечения полного слива, причем обогрев паром сливного устройства и корпуса котла выполнен раздельным, в нижней части котла установлен фланец для крепления как съемного универсального сливного устройства, так и донного клапана с нижним его управлением, с закрепленным на нем обогреваемым тройником и концевыми клапами, позволяющими слив на любую сторону от цистерны, крышка термоизолированного арматурного отсека выполнена с возможностью ее сдвига по полозьям, а в нижней средней части по обе стороны котла выполнены отводы для подключения пара и выхода конденсата.

Отличительной особенностью предлагаемой полезной модели является конструктивное выполнение системы разогрева котла в виде парообогревательной рубашки, разделенной на секции, которые соединены между собой с возможностью последовательно-секционного лабиринтного прохождения пара, обогрев сливного устройства и корпуса котла выполнен раздельным, для обеспечения полного слива котел выполнен с ломанной осью с наклоном к ее центру. Для расширения функциональных возможно использование как съемного универсального сливного устройства, так и донного клапана, обеспечение слива вязких и затвердевающих жидкостей на любую сторону от цистерны, выполнение крышки термоизолированного арматурного отсека с возможностью ее сдвига по полозьям, расположение по обе стороны котла отводов для подключения пара и выхода конденсата.

Заявителю не известны конструкции железнодорожных цистерн для вязких и затвердевающих жидкостей с предлагаемой совокупностью существенных признаков, включающих как выполнение котла, системы разогрева с последовательно-секционным лабиринтного прохождением пара, подключение в средней нижней части котла отводов для пара и выхода конденсата, конструктивное выполнение крышки термоизолированного арматурного отсека, что говорит о новизне заявляемого объекта.

Предложенная полезная модель железнодорожной цистерны для вязких и затвердевающих жидкостей иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 представлена железнодорожная цистерна для вязких и затвердевающих жидкостей, общий вид;

на фиг 2 - разрез А-А фиг.1

на фиг.3 - котел в сборе с системой разогрева;

на фиг.4 - развертка системы разогрева - парообогревательной рубашки.

Предлагаемая железнодорожная цистерна для перевозки затвердевающих жидкостей содержит котел 1, систему разогрева 2.

Котел 1 включает в себя цилиндрическую обечайку 3 и эллиптические днища 4, в верхней части котла расположен люк 5 с изоляционной крышкой 6, в нижней части - сливное устройство 7, при этом котел 1 выполнен с ломанной осью с наклоном к ее центру под углом 1,5° для обеспечения полного слива.

Термоизоляция котла содержит кожух 8, а между котлом 1 и кожухом 8 расположен теплоизоляционный материал 9.

При этом днища 10 кожуха 8 выполнены из стеклопластика эллиптической формы и геометрически повторяют форму днищ 4 котла 1 железнодорожной цистерны.

Теплоизоляционный материал 9 расположен между кожухом 8 и котлом 1, закреплен на скобах, которые установлены и закреплены на внешней стороне котла 1 по его периметру.

Система разогрева 2 котла 1 выполнена в виде парообогревательной рубашки, разделенной на секции 11, которые соединены с возможностью последовательно-секционного лабиринтного прохождения пара. Каждая секция 11 имеет отверстие 12 и 13, соответственно, для входа и выхода пара, причем обогрев сливного устройства 7 и корпуса котла 1 выполнен раздельным.

В нижней части котла 1 установлен фланец 14 для крепления как съемного универсального сливного устройства 7, так и донного клапана с нижним его управлением, с закрепленным на нем обогреваемым тройником и концевыми клапанами. Предлагаемая конструкция позволяет обеспечивать слив вязких и затвердевающих жидкостей на любую сторону от цистерны.

В нижней средней части по обе стороны котла 1 выполнены отводы 15, 16, соответственно, для подключения пара и выхода конденсата.

Крышка 17 термоизолированного арматурного отсека 18 выполнена с возможностью ее сдвига по полозьям 19.

Данная конструкция обеспечивает значительное увеличение поверхности обогрева котла по сравнению с известными железнодорожными цистернами аналогичного назначения. Подача пара происходит по рубашке последовательно по секциям 11, конструктивно обеспечивая прохождения пара как по лабиринту, что позволяет увеличить площадь и скорость разогрева за счет большой теплоотдачи пара и исключения образования не обогреваемых полостей в парообогревательной рубашке системы разогрева 2. В целом предлагаемая конструкция системы разогрева 2 котла цистерны позволяет значительно улучшить проходимость теплоносителя, увеличить скорость разогрева котла и исключить образования застойных зон и воздушных пробок.

Предлагаемая конструкция железнодорожной цистерны для вязких и затвердевающих жидкостей соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку ее реализация возможна на базе, известного оборудования и технологии, существующей в вагоностроении.

Использование предлагаемой конструкции железнодорожной цистерны для вязких и затвердевающих жидкостей позволяет повысить эксплуатационные свойства, значительно уменьшить время обогрева котла, уменьшить энергозатраты, снизить себестоимость перевозок.

В целом предлагаемая конструкция позволяет более эффективно использовать подвижной состав, сокращая время простоев за счет ускоренной разгрузки цистерны и, соответственно, обеспечивает экономию тепло и энергоносителей за счет уменьшения времени разогрева перевозимых вязких и затвердевающих жидкостей.

Claims (1)

1. Железнодорожная цистерна для вязких и затвердевающих жидкостей, содержащая котел, термоизоляцию котла, систему разогрева, котел включает в себя цилиндрическую обечайку и эллиптические днища, в верхней части котла расположен люк и предохранительная арматура, в нижней части - сливное устройство, термоизоляция котла включает кожух, между котлом и кожухом расположен теплоизоляционный материал, в верхней части котла установлен термоизолированный арматурный отсек, закрытый крышкой, к торцевым поясам каркаса кожуха жестко закреплены его днища, выполненные из стеклопластика, отличающаяся тем, что система разогрева котла выполнена в виде парообогревательной рубашки, разделенной на секции, которые соединены с возможностью последовательно-секционного лабиринтного прохождения пара, котел выполнен с ломанной осью с наклоном к ее центру для обеспечения полного слива, причем обогрев паром сливного устройства и корпуса котла выполнен раздельным, в нижней части котла установлен фланец для крепления как съемного универсального сливного устройства, так и донного клапана с нижним его управлением, с закрепленным на нем обогреваемым тройником и концевыми клапанами, позволяющими слив на любую сторону от цистерны, крышка термоизолированного арматурного отсека выполнена с возможностью ее сдвига по полозьям, а в нижней средней части по обе стороны котла выполнены отводы для подключения пара и выхода конденсата.