RU2612079C2

RU2612079C2 - Tank car for hardening products

Info

Publication number: RU2612079C2
Application number: RU2014135975A
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Шпак; Анатолий Данилович Чепурной; Александр Витальевич Литвиненко; Леонид Ефимович Полетун; Роман Игоревич Шейченко; Лев Николаевич Клопков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Управляющая Компания "РэйлТрансХолдинг"
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2017-03-02
Also published as: RU2014135975A

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: invention relates to railway transport. Reservoir truck for hardening products contains platform (2) with connected to it boiler (1) including heating device in form of shell, enveloping boiler housing or its part and together with boiler walls forming cavity with circulating heat carrier, discharge and filling devices with nozzles heating chamber for installation of filling and discharge valves connected with heating device via channels. Discharge pipe is equipped with heating chamber, made in form of jacket enveloping it with clearance. Jacket lower part is connected with boiler heating device, and upper part is connected with nozzles heating chamber.

EFFECT: invention reduces transported product heating time and, consequently, total car downtime under unloading.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожным цистернам для перевозки затвердевающих продуктов и может быть использовано в стационарных емкостях, автоцистернах и контейнерах.The invention relates to railway tanks for the transport of hardened products and can be used in stationary tanks, tankers and containers.

Известен вагон-цистерна для перевозки, например, пека, включающий установленный на платформе теплоизолированный котел, с устройствами слива и налива, расположенными в люке котла, систему нагрева котла в виде воздушной прослойки между котлом и изоляцией на всей поверхности котла, кроме люка с установленными устройствами слива и налива, с установленными в нижней части воздушной прослойки трубчатыми электронагревателями (ТЭНами) (SU №706271, 1979, B61D 5/04).A tank car is known for transporting, for example, pitch, including a heat-insulated boiler installed on the platform, with drain and loading devices located in the boiler hatch, a boiler heating system in the form of an air gap between the boiler and insulation on the entire surface of the boiler, except for the hatch with installed devices discharge and filling, with tubular electric heaters (heating elements) installed in the lower part of the air gap (SU No. 706271, 1979, B61D 5/04).

Недостатком указанного вагона-цистерны является отсутствие обогрева сливной трубы и зоны установки штуцеров сливных и наливных устройств. Из-за отсутствия непосредственного контакта с теплоносителем продукт в сливной трубе разогревается после разогрева основной массы продукта, охватывающей трубу. Обогрев зоны штуцеров происходит только за счет нагрева воздушного пространства в люке, что малоэффективно.The disadvantage of this tank car is the lack of heating of the drain pipe and the installation area of the unions of the drain and liquid filling devices. Due to the lack of direct contact with the coolant, the product in the drain pipe heats up after heating the bulk of the product covering the pipe. Heating of the choke zone occurs only due to heating of the air space in the hatch, which is ineffective.

Отсутствие обогрева сливной трубы непосредственно теплоносителем, циркулирующим в системе нагрева котла, увеличивает общее время разогрева продукта и, как следствие, время простоя цистерны под разгрузкой.The lack of heating of the drain pipe directly with the coolant circulating in the boiler heating system increases the total product heating time and, as a result, the tank idle time under unloading.

Известен вагон-цистерна, предназначенный для перевозки серы, включающий котел, оборудованный системой обогрева в виде змеевика, расположенного на наружной поверхности котла, которая каналом соединена с зонами установки затворов наливных и сливных труб (US4515189, 07.05.1985 - принят за прототип). Ввод теплоносителя от внешнего источника расположен в нижней части и выполнен в виде коллектора из труб, с которым соединены каналом в виде трубы зоны обогрева установки затворов наливных и сливных труб.A known tank car designed for transporting sulfur, including a boiler equipped with a heating system in the form of a coil located on the outer surface of the boiler, which is connected by a channel to the installation areas of the gates of the bulk and drain pipes (US4515189, 05/07/1985 - adopted as a prototype). The coolant inlet from an external source is located in the lower part and is made in the form of a manifold of pipes, to which are connected by a channel in the form of a pipe of the heating zone of the installation of gates of bulk and drain pipes.

Недостатком устройства по патенту US 4515189 является отсутствие обогрева сливной трубы, что приводит к более длительному разогреву продукта и, как следствие, к увеличению простоя вагона под разгрузкой. Кроме того, подвод теплоносителя каналом в виде трубы в зоны обогрева затворов наливных и сливных труб, который имеет значительную длину и сложную конфигурацию (изгибы, соединительные криволинейные фитинги), что способствует потерям теплофизических показателей теплоносителя - давления, температуры.The disadvantage of the device according to patent US 4515189 is the lack of heating of the drain pipe, which leads to a longer heating of the product and, as a result, to an increase in the downtime of the car under unloading. In addition, the coolant is supplied with a channel in the form of a pipe into the heating zones of the gates of the bulk and drain pipes, which has a considerable length and complex configuration (bends, connecting curvilinear fittings), which contributes to the loss of thermophysical parameters of the coolant - pressure, temperature.

Поставленная задача достигается тем, что сливная труба оборудована камерой, соединенной каналами с системой обогрева котла и зоной обогрева штуцеров.The task is achieved in that the drain pipe is equipped with a camera connected by channels to the boiler heating system and the heating zone of the fittings.

Камера обогрева штуцеров выполнена в виде обечайки, соединяющей две поверхности, сквозь которые проходят патрубки штуцеров, одна из поверхностей является обечайкой котла, в нижней части обечайки выполнены окна, соединяющие камеру каналами с системой нагрева котла.The chimney heating chamber is made in the form of a shell connecting two surfaces through which the nozzle pipes pass, one of the surfaces is a boiler shell, and windows connecting the chamber with channels to the boiler heating system are made in the lower part of the shell.

Камера обогрева сливной трубы выполнена в виде рубашки, охватывающей ее с зазором, в нижней части соединенной герметично с трубой, в верхней части соединенной с камерой обогрева штуцеров, в поверхности которой в зоне между рубашкой и трубой выполнены окна, в нижней части рубашка соединена каналами с полостью системы обогрева котла.The drain pipe heating chamber is made in the form of a jacket, covering it with a gap, in the lower part it is connected hermetically with the pipe, in the upper part it is connected to the nozzle heating chamber, in the surface of which there are windows in the area between the jacket and the pipe, in the lower part the jacket is connected with cavity of the boiler heating system.

Изобретение поясняется изображениями, гдеThe invention is illustrated by images, where

на фиг. 1 изображен общий вид вагона-цистерны;in FIG. 1 shows a General view of the tank car;

на фиг. 2 - сечение "А-А" на фиг. 1;in FIG. 2 is a section “A-A” in FIG. one;

на фиг. 3 - выносной элемент "Б" на фиг. 1. Предлагаемый вагон-цистерна для затвердевающих продуктов содержит теплоизолированный котел 1, установленный на платформе 2, систему обогрева 3 котла, выполненную в виде воздушной прослойки между котлом 1 и изоляцией 4, в нижней части которой установлены электронагреватели 5, устройства слива и налива 6, размещенные в люке 7. Камера обогрева 8 штуцеров состоит из обечайки 9, соединяющей верхнюю 10 и нижнюю 11 поверхности. В нижней части обечайки 9 выполнены окна 12, соединяющие камеру посредством каналов 13 с системой обогрева 3 котла. Камера обогрева сливной трубы выполнена в виде рубашки 14, в верхней части соединена с камерой обогрева 8, в поверхности 11 камеры выполнены окна 15, в нижней части рубашка 14 соединена герметично со сливной трубой 16. Рубашка 14 через выполненные в ней окна 17 соединена каналами 18 с помощью окон, выполненных в обечайке котла, с системой обогрева 3 котла.in FIG. 3 - remote element "B" in FIG. 1. The proposed tank car for hardening products contains a thermally insulated boiler 1 installed on the platform 2, a heating system 3 of the boiler, made in the form of an air gap between the boiler 1 and insulation 4, in the lower part of which there are electric heaters 5, drain and load devices 6, placed in the hatch 7. The heating chamber of the 8 fittings consists of a shell 9 connecting the upper 10 and lower 11 surfaces. In the lower part of the shell 9, windows 12 are made connecting the chamber via channels 13 with the heating system 3 of the boiler. The heating chamber of the drain pipe is made in the form of a jacket 14, in the upper part it is connected to the heating chamber 8, the windows 15 are made in the chamber surface 11, the jacket 14 is connected hermetically to the drain pipe 16 in the lower part. The shirt 14 is connected through channels 18 through the windows 17 made in it with the help of windows made in the boiler shell, with a heating system of 3 boilers.

При погрузке и выгрузке продукта котел может изменять свою форму, что приводит к изменению расстояния нижнего конца сливной трубы, а это изменение отрицательно влияет на размеры и положение каналов, соединяющих камеры обогрева сливной трубы с системой обогрева котла. Также отрицательное влияние на размеры и положение каналов оказывает изменение температуры при разогреве продукта.When loading and unloading the product, the boiler can change its shape, which leads to a change in the distance of the lower end of the drain pipe, and this change negatively affects the size and position of the channels connecting the heating chambers of the drain pipe to the boiler heating system. Also, a negative effect on the size and position of the channels has a change in temperature when the product is heated.

Поэтому с целью исключения отрицательных факторов на каналы, соединяющие камеру обогрева сливной трубы с системой нагрева котла, каналы оборудуются специальными компенсаторами 19, например сильфонными.Therefore, in order to eliminate negative factors on the channels connecting the drain pipe heating chamber to the boiler heating system, the channels are equipped with special compensators 19, for example bellows.

Теплообменная система вагона-цистерны для застывающих продуктов, включающая систему обогрева котла, выполненную в виде воздушной прослойки между котлом и изоляцией, в нижней части которой расположены ТЭНы, камеры обогрева зон установки штуцеров котла и сливной трубы, соединенные каналами между собой и с системой обогрева котла, функционирует следующим образом.The heat exchange system of the tank car for solidifying products, including the boiler heating system, made in the form of an air gap between the boiler and the insulation, in the lower part of which there are heating elements, heating chambers of the installation areas of the boiler fittings and a drain pipe connected by channels to each other and to the boiler heating system , operates as follows.

ТЭНы, подключенные к внешнему источнику электроэнергии, нагревают воздух, находящийся в воздушной прослойке, который по мере повышения температуры начинает циркулировать в замкнутом пространстве воздушной прослойки.Heating elements connected to an external source of electricity heat the air in the air gap, which, as the temperature rises, begins to circulate in the enclosed space of the air gap.

Вследствие наличия каналов между камерами и системой обогрева котла, воздух, нагреваясь, циркулирует одновременно во всем пространстве теплообменной системы. Предусмотренные камеры обогрева штуцеров и сливной трубы и соединение их каналами с системой обогрева котла увеличивают площадь обогрева продукта, находящегося в котле, а следовательно, увеличивают передачу тепла продукту в котле, что приводит к сокращению времени разогрева продукта и простоя вагона-цистерны под разгрузкой.Due to the presence of channels between the chambers and the boiler heating system, the air, when heated, circulates simultaneously in the entire space of the heat exchange system. The provided chambers for heating the fittings and the drain pipe and connecting them with channels to the boiler heating system increase the heating area of the product located in the boiler, and therefore, increase the heat transfer to the product in the boiler, which reduces the heating time of the product and the downtime of the tank car under unloading.

При изготовлении камер обогрева штуцеров и сливной трубы не требуется создания новых материалов, уникальных технологической оснастки и оборудования, а также способов изготовления.In the manufacture of heating chambers for fittings and a drain pipe, it is not necessary to create new materials, unique technological equipment and equipment, as well as manufacturing methods.

Claims

1. A tank car for hardening products, containing a platform with a boiler connected to it, including a heating device in the form of a shell covering the boiler body or its part, and forming, together with the boiler walls, a cavity with a circulating coolant, a loading and unloading device with a fitting heating chamber for installing bulk and drain valves connected by channels to a heating device, characterized in that the drain pipe is equipped with a heating chamber, made in the form of a jacket, covering it with a gap, izhnyaya channel of which is connected to a heating unit of the boiler, while the upper part is connected to the channel heating chamber fittings.

2. Tank car according to claim 1, characterized in that the upper part of the jacket of the heating chamber of the drain pipe is connected to the boiler shell.

3. The tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the channel connecting the heating pipe to the heating chamber of the fittings is made in the shell of the boiler in the form of holes in the zone between the heating jacket of the drain pipe and the drain pipe.

4. The tank car according to claim 1, characterized in that the channels connecting the drain pipe heating chamber to the boiler heating system include compensators for changing their size and installed position.