RU2728021C1 - Method of heating frozen cargo in cars during movement and parking of freight train and device for its implementation - Google Patents
Method of heating frozen cargo in cars during movement and parking of freight train and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2728021C1 RU2728021C1 RU2019122974A RU2019122974A RU2728021C1 RU 2728021 C1 RU2728021 C1 RU 2728021C1 RU 2019122974 A RU2019122974 A RU 2019122974A RU 2019122974 A RU2019122974 A RU 2019122974A RU 2728021 C1 RU2728021 C1 RU 2728021C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric
- heating
- cargo
- electric locomotive
- infrared emitters
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D3/00—Wagons or vans
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G69/00—Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with loading or unloading
- B65G69/20—Auxiliary treatments, e.g. aerating, heating, humidifying, deaerating, cooling, de-watering or drying, during loading or unloading; Loading or unloading in a fluid medium other than air
Abstract
Description
Изобретение относится к области погрузочно-разгрузочных работ и может быть использовано для разогрева смерзшихся грузов, находящихся в составе грузового поезда перед выгрузкой и потерявших свойства сыпучести в вагонах.The invention relates to the field of loading and unloading operations and can be used for warming up frozen cargo, which is part of a freight train before unloading and has lost the properties of flowability in cars.
Известны способ разогрева смерзшегося груза в вагонах и устройство для разогрева смерзшегося груза в вагонах (патент RU 2464216, МПК B65G 65/20, B65G 67/24, - опубл. 20.10.2012 бюл. №29).Known is a method for heating frozen cargo in wagons and a device for heating frozen cargo in wagons (patent RU 2464216, IPC B65G 65/20, B65G 67/24, - publ. 20.10.2012 bull. No. 29).
Способ заключается в разогреве груза источником тепловой энергии в виде рядов инфракрасных излучателей, направленных на разогреваемую поверхность вагона, в ангаре, имеющем основание, рельсовый путь для установки вагона со смерзшимся грузом. Разогрев вагонов осуществляют последовательно, перемещая вагоны по зонам нагрева, расположенным по длине ангара. В зоне предварительного нагрева разогревают боковые стенки вагона и частично его дно путем направления инфракрасного излучения на боковые стороны и под углом к поверхности дна вагона. В основной зоне нагрева разогревают боковые стенки и дно вагона путем направления инфракрасного излучения на боковые стороны, а также под углом и по нормали к поверхности дна вагона. В зоне дополнительного нагрева разогревают дно вагона путем направления инфракрасного излучения по нормали к поверхности дна вагона. При этом в зонах разогрева регулируют мощность теплового потока инфракрасного излучения в зависимости от необходимой температуры разогрева.The method consists in heating the cargo with a source of thermal energy in the form of rows of infrared emitters directed to the heated surface of the car, in a hangar having a base, a rail track for installing a car with frozen cargo. The heating of the cars is carried out sequentially, moving the cars along the heating zones located along the length of the hangar. In the pre-heating zone, the side walls of the car and partly of its bottom are heated by directing infrared radiation to the sides and at an angle to the surface of the bottom of the car. In the main heating zone, the side walls and the bottom of the car are heated by directing infrared radiation to the sides, as well as at an angle and normal to the surface of the bottom of the car. In the additional heating zone, the bottom of the car is heated by directing infrared radiation along the normal to the surface of the bottom of the car. In this case, in the heating zones, the power of the heat flux of infrared radiation is regulated depending on the required heating temperature.
Недостатками указанного известного способа разогрева смерзшегося груза в вагонах являются: длительный период времени процесса поэтапного разогрева смерзшегося груза в вагонах до начала процесса выгрузки и необходимость производства дополнительных маневровых работ по подаче вагонов на место разогрева и уборке вагонов из него, что приводит к непроизводительным простоям подвижного состава и нерациональному использованию маневровых локомотивов.The disadvantages of this known method of heating frozen cargo in wagons are: a long period of time for the process of gradual heating of frozen cargo in wagons before the start of the unloading process and the need for additional shunting operations to supply wagons to the heating site and remove wagons from it, which leads to unproductive downtime of rolling stock and the irrational use of shunting locomotives.
Устройство для разогрева смерзшегося груза в вагонах, выполненное в виде ангара, в котором имеются основание, рельсовый путь для установки вагона со смерзшимся грузом, расположенный на основании, инфракрасные излучатели, устройство электропитания инфракрасных излучателей, имеющее систему управления мощностью теплового потока. Ангар имеет последовательно расположенные по его длине зоны предварительного, основного и дополнительного нагрева. Зоны предварительного и основного нагрева включают, по меньшей мере, один ряд расположенных вдоль боковых стен ангара инфракрасных излучателей, излучающие поверхности которых направлены на боковые стороны вышеупомянутого вагона и, по меньшей мере, один ряд инфракрасных излучателей, расположенных вдоль боковых стен ангара, излучающие поверхности которых направлены под углом к поверхности дна вышеупомянутого вагона. Кроме того, основная зона нагрева включает, по меньшей мере, один ряд инфракрасных излучателей, установленных между рельсами, и/или, по меньшей мере, один ряд инфракрасных излучателей, установленных с внешней стороны рельсов, а их излучающие поверхности направлены в сторону дна вышеупомянутого вагона. Зона дополнительного нагрева включает, по меньшей мере, один ряд инфракрасных излучателей, установленных между рельсами, и/или, по меньшей мере, один ряд инфракрасных излучателей, установленных с внешней стороны рельсов, а их излучающие поверхности направлены в сторону дна вышеупомянутого вагона. Инфракрасные излучатели, расположенные вдоль боковых стен ангара и вдоль нижней поверхности боковых стен ангара, закреплены на несущем каркасе ангара или его боковых стенах. Инфракрасные излучатели, расположенные вдоль боковых стен ангара и вдоль нижней поверхности боковых стен ангара, закреплены на модуле, выполненном в виде каркасной конструкции, который жестко прикреплен к несущем каркасу ангара или к его боковым стенам. Инфракрасные излучатели, установленные между рельсами и/или с внешней стороны рельсов, закреплены на модуле, выполненном в виде каркасной конструкции, который жестко закреплен на основании.A device for heating frozen cargo in wagons, made in the form of a hangar, in which there is a base, a rail track for installing a wagon with frozen cargo located on the base, infrared emitters, a power supply device for infrared emitters with a heat flow power control system. The hangar has zones of preliminary, main and additional heating sequentially located along its length. The pre-heating and main heating zones include at least one row of infrared emitters located along the side walls of the hangar, the emitting surfaces of which are directed to the sides of the aforementioned car and at least one row of infrared emitters located along the side walls of the hangar, the emitting surfaces of which directed at an angle to the bottom surface of the above-mentioned carriage. In addition, the main heating zone includes at least one row of infrared emitters installed between the rails and / or at least one row of infrared emitters installed on the outside of the rails, and their emitting surfaces are directed towards the bottom of the aforementioned car ... The additional heating zone includes at least one row of infrared emitters installed between the rails and / or at least one row of infrared emitters installed on the outer side of the rails, and their emitting surfaces are directed towards the bottom of the above-mentioned carriage. Infrared emitters located along the side walls of the hangar and along the lower surface of the side walls of the hangar are fixed to the supporting frame of the hangar or its side walls. Infrared emitters located along the side walls of the hangar and along the lower surface of the side walls of the hangar are fixed on a module made in the form of a frame structure, which is rigidly attached to the supporting frame of the hangar or to its side walls. Infrared emitters installed between the rails and / or on the outside of the rails are fixed on a module made in the form of a frame structure, which is rigidly fixed on the base.
Недостаток указанного известного устройства разогрева смерзшегося груза в вагонах заключается в необходимости вложения больших средств в переоборудование имеющегося помещения или в строительство нового помещения (ангара), а так же железнодорожной инфраструктуры, специализированной на обеспечение производства маневровой работы по подаче и уборке грузовых вагонов.The disadvantage of this known device for heating frozen cargo in wagons lies in the need to invest large funds in the re-equipment of the existing premises or in the construction of a new premises (hangar), as well as the railway infrastructure specialized in ensuring the production of shunting work for the supply and cleaning of freight cars.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемым способу и устройству являются известные способ и устройство (патент RU 2682803 С1, МПК B65G 69/20, B61D 27/00, опубл. 21.03.2019 бюл. №9).The closest in technical essence to the proposed method and device are the known method and device (patent RU 2682803 C1, IPC B65G 69/20, B61D 27/00, publ. 03/21/2019 bull. No. 9).
Способ разогрева смерзшегося груза в вагонах грузового поезда включает разогрев груза тепловым потоком от инфракрасных излучателей, излучающая поверхность которых направлена на боковые стенки вагонов и под углом к поверхности дна вагона. Разогрев смерзшегося в вагонах груза начинают производить до прибытия грузового поезда на станцию выгрузки при движении поезда со скоростью не менее 10 км/ч. При этом в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей используют контактную сеть и электровоз в режиме рекуперации.The method of heating frozen cargo in freight train cars includes heating the cargo with a heat flow from infrared emitters, the emitting surface of which is directed to the side walls of the cars and at an angle to the surface of the bottom of the car. The heating of the frozen cargo in the wagons is started before the arrival of the freight train at the unloading station when the train is moving at a speed of at least 10 km / h. At the same time, a contact network and an electric locomotive in the recuperation mode are used as a source of electricity for powering infrared emitters.
Недостатком данного известного способа является то, что разогрев смерзшегося груза в вагонах производят только при движении грузового поезда со скоростью не менее 10 км/ч, а при стоянках грузового поезда и при движении поезда со скоростью 10 км/ч и менее разогрев смерзшихся грузов потерявших свойства сыпучести в вагонах не возможен. Кроме того, электропитание инфракрасных излучателей обеспечивается непосредственно от контактной сети и электровоза следующего в режиме рекуперации, что приводит к увеличению времени процесса разогрева смерзшегося груза в случаях длительной стоянки грузового поезда в условиях низких температур и повышенной влажности окружающей среды, а также - к дополнительным расходам электроэнергии.The disadvantage of this known method is that the heating of the frozen cargo in the cars is carried out only when the freight train is moving at a speed of at least 10 km / h, and when the freight train is parked and when the train is moving at a speed of 10 km / h or less, the frozen cargo that has lost its properties is heated flowability in wagons is not possible. In addition, the power supply of infrared emitters is provided directly from the contact network and the electric locomotive following in the recuperation mode, which leads to an increase in the time of the process of warming up the frozen cargo in cases of prolonged parking of a freight train at low temperatures and high ambient humidity, as well as to additional power consumption. ...
Устройство для разогрева смерзшегося груза в вагонах грузового поезда содержит инфракрасные излучатели, установленные на боковых и торцевых бортах грузового вагона при помощи П-образной металлической конструкции, и источник электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей, которым являются электровоз постоянного или переменного тока и контактная сеть. Электрическая цепь подачи электроэнергии от контактной сети включает имеющиеся в электровозе токоприемник, разрядник, автоматический выключатель, переключатель, систему управления мощностью теплового потока с датчиками температуры, а также высоковольтные магистрали электровоза и вагонов, сообщающиеся через междувагонные соединения и розетки высоковольтной магистрали. При использовании электровоза переменного тока в состав устройства включен главный трансформатор электровоза с возможностью снижения напряжения контактной сети переменного тока до 3 кВ. Система управления мощностью теплового потока содержит контроллер и пульт управления. Излучающие поверхности инфракрасных излучателей направлены под углом 20-30° к поверхности дна вагона. В качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей использована контактная сеть напряжением 3 кВ. Главный трансформатор электровоза имеет возможность снижения напряжения контактной сети переменного тока с 25 кВ до 3 кВ. Недостатком данного известного устройства является жесткая фиксация инфракрасных излучателей и угла их наклона, что приводит к неравномерному разогреву груза, от чего возникает примерзание груза к стенам вагона. Этот груз впоследствии удаляется вручную, что влечет за собой повреждение вагона и самого устройства, а так же дополнительный расход тепловой энергии. Кроме того, использование в электрической цепи подачи электроэнергии высоковольтной магистрали требует больших денежных затрат, а работа с высоковольтной магистралью является травмоопасной.A device for heating frozen cargo in freight train cars contains infrared emitters installed on the side and end boards of a freight car using a U-shaped metal structure, and a power source for powering infrared emitters, which are a DC or AC electric locomotive and a contact network. The electric circuit for supplying electricity from the contact network includes a current collector, a discharger, a circuit breaker, a switch, a heat flow power control system with temperature sensors, as well as high-voltage lines of an electric locomotive and cars, which are connected through inter-car connections and high-voltage line sockets. When using an alternating current electric locomotive, the device includes a main electric locomotive transformer with the ability to reduce the voltage of the alternating current overhead line to 3 kV. The heat flow power control system contains a controller and a control panel. The emitting surfaces of infrared emitters are directed at an angle of 20-30 ° to the surface of the car bottom. As a source of electricity for power supply of infrared emitters, a 3 kV contact network is used. The main transformer of the electric locomotive has the ability to reduce the voltage of the alternating current contact network from 25 kV to 3 kV. The disadvantage of this known device is the rigid fixation of infrared emitters and their angle of inclination, which leads to uneven heating of the load, which causes the load to freeze to the walls of the car. This cargo is subsequently removed manually, which entails damage to the car and the device itself, as well as additional consumption of thermal energy. In addition, the use of a high-voltage line in the electric power supply circuit is costly, and working with a high-voltage line is traumatic.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание способа разогрева смерзшегося груза в вагонах и устройства для осуществления этого способа, позволяющих исключить:The technical objective of the claimed invention is to create a method for heating frozen cargo in wagons and a device for implementing this method, allowing to exclude:
- смерзаемость груза в вагонах грузового поезда при движении и при его длительной стоянке на железнодорожной инфраструктуре;- freezing of cargo in freight train wagons during movement and during its long stay on the railway infrastructure;
- ручной труд при выгрузке вагонов;- manual labor when unloading wagons;
- повреждения вагонов и устройства для разогрева груза;- damage to wagons and devices for heating the cargo;
- травмоопасность работников при разогреве груза.- injury hazard to workers when heating the load.
Технический результат - снижение дополнительного потребления электроэнергии для разогрева смерзшегося груза, сокращение времени на разгрузку груза, уменьшение расходов на разгрузку грузовых вагонов, увеличение сохранности вагонов от повреждения, повышение безопасности работников.The technical result is a reduction in additional electricity consumption for heating frozen cargo, a reduction in the time for unloading cargo, a reduction in the cost of unloading freight cars, an increase in the safety of cars from damage, and an increase in the safety of workers.
Для решения технической задачи и достижения технического результата разработаны способ разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда и устройство для осуществления этого способа.To solve the technical problem and achieve the technical result, a method has been developed for heating frozen cargo in wagons during the movement and parking of a freight train and a device for implementing this method.
В способе разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда, включающем разогрев груза в вагонах до прибытия грузового поезда на станцию выгрузки при движении поезда тепловым потоком от инфракрасных излучателей, излучающая поверхность которых направлена на боковые стены вагонов и под углом к поверхности дна вагона, согласно изобретению, разогрев груза в вагонах при движении поезда, а также при стоянках грузового поезда на электрифицированных участках железных дорог производят с использованием подвижных частей инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей, при этом излучающие поверхности инфракрасных излучателей двигаются и дополнительно направляют тепловые потоки на торцевые стены вагонов и параллельно полу грузового вагона, а в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей используют: при постоянном токе - генератор электровоза, а при переменном токе -обмотку собственных нужд главного трансформатора электровоза, причем с помощью инвентора-преобразователя электроэнергию к грузовым вагонам передают по электрической магистрали поезда с величиной напряжения 220 В.In the method of heating frozen cargo in wagons during the movement and parking of a freight train, including heating the cargo in wagons before the arrival of the freight train at the unloading station when the train is moving by a heat flow from infrared emitters, the radiating surface of which is directed to the side walls of the wagons and at an angle to the surface of the car bottom According to the invention, the heating of the cargo in the cars during the movement of the train, as well as when the freight train is parked on the electrified sections of the railways, is carried out using moving parts of infrared emitters and electromechanical converters, while the radiating surfaces of the infrared emitters move and additionally direct heat fluxes to the end walls of the cars and parallel to the floor of the freight car, and as a source of electricity for powering infrared emitters and electromechanical converters they use: with direct current - an electric locomotive generator, and with alternating current - the winding of its own x the needs of the main transformer of an electric locomotive, and with the help of an inverter-converter, electricity is transmitted to the freight cars via the train's electric line with a voltage of 220 V.
В устройстве для разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда, содержащем инфракрасные излучатели, установленные на боковых и торцевых стенах грузового вагона при помощи П-образных конструкций, источник электроэнергии и электрическую цепь подачи электроэнергии, включающую имеющиеся в электровозе: токоприемник, разрядник, автоматический выключатель, переключатель напряжения и систему управления мощностью теплового потока с датчиками температуры, согласно изобретению, на П-образных конструкциях смонтированы подвижные части инфракрасных излучателей и электромеханические преобразователи, при этом источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей являются: при постоянном токе - генератор электровоза, а при переменном токе - обмотка собственных нужд главного трансформатора электровоза, кроме того в электрическую цепь подачи электроэнергии включена электрическая магистраль электровоза и вагонов, сообщающаяся через розетки электрической магистрали и междувагонные соединения, и инвентор-преобразователь, имеющий возможность преобразования напряжения с 50 В до 220 В.In a device for heating frozen cargo in wagons during the movement and parking of a freight train, containing infrared emitters installed on the side and end walls of a freight car using U-shaped structures, an electricity source and an electric power supply circuit that includes the following in the electric locomotive: current collector, arrester , an automatic switch, a voltage switch and a heat flux power control system with temperature sensors, according to the invention, movable parts of infrared emitters and electromechanical converters are mounted on U-shaped structures, while the source of electricity for power supply of infrared emitters and electromechanical converters is: with direct current - generator of an electric locomotive, and with alternating current - the winding of auxiliary needs of the main transformer of the electric locomotive, in addition, the electric line of the electric locomotive and cars is included in the electric power supply circuit, together connected through the sockets of the electric line and inter-car connections, and an inventory-converter that has the ability to convert voltage from 50 V to 220 V.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 представлена схема электроснабжения грузовых вагонов в составе грузового поезда от электровоза постоянного тока; на фиг. 2 - схема электроснабжения грузовых вагонов в составе грузового поезда от электровоза переменного тока; на фиг. 3 - схема крепления инфракрасных излучателей, подвижных частей инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей.FIG. 1 shows a diagram of the power supply of freight cars as part of a freight train from a DC electric locomotive; in fig. 2 - diagram of power supply of freight cars as part of a freight train from an alternating current electric locomotive; in fig. 3 is a diagram of mounting infrared emitters, moving parts of infrared emitters and electromechanical converters.
Схемы электроснабжения грузовых вагонов (фиг. 1 и фиг. 2) включают электровоз 1, грузовые вагоны 2, контактную сеть 3, токоприемник 4, предназначенный для приема тока из контактной сети 3, инфракрасные излучатели 5, электрическую магистраль поезда 6, междувагонные соединения электрической магистрали 7, разрядник для защиты электрических цепей электровоза от повышенного напряжения контактной сети 8, автоматический выключатель 9, моторвентилятор электровоза 10, генератор электровоза 11, электрические цепи вспомогательного оборудования, управления, освещения и сигнализации электровоза 12, систему управления мощностью теплового потока 13, переключатель для подачи напряжения 50 В 14, инвентор-преобразователь напряжения 50-220 В 15, розетки электрической магистрали 16, главный трансформатор электровоза 17, обмотку собственных нужд главного трансформатора электровоза 18.Power supply schemes for freight cars (Fig. 1 and Fig. 2) include an electric locomotive 1,
Схема крепления инфракрасных излучателей, подвижных частей инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей (фиг. 3) включает грузовой вагон 2, инфракрасные излучатели 5, П - образную конструкцию 19, электромеханический преобразователь 20, подвижную часть инфракрасных излучателей 21.The scheme of fixing infrared emitters, moving parts of infrared emitters and electromechanical converters (Fig. 3) includes a
Сущность способа заключается в том, что разогрев и подогрев смерзшегося груза в вагонах производят до прибытия грузового поезда на станцию выгрузки при движении поезда и при стоянках на электрифицированных участках железных дорог, в том числе на станциях назначения (выгрузки), в случаях ожидания подачи вагонов непосредственно на место выгрузки, при этом разогрев груза в вагонах осуществляют с использованием инфракрасных излучателей 5 и электромеханических преобразователей 20, установленных на боковых и торцевых стенах грузового вагона 2 при помощи П-образной конструкции 19 (фиг. 3). Источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей 5 и электромеханических преобразователей 20 при постоянном токе является генератор электровоза 11, а при переменном токе -обмотка собственных нужд главного трансформатора электровоза 18. Излучающие поверхности инфракрасных излучателей 5 двигаются и направляют тепловые потоки, как на боковые и торцевые стены вагонов по всей площади вагона, так и под углом к поверхности дна вагона и параллельно полу грузового вагона. Электроэнергия передается к грузовым вагонам 2 от генератора электровоза 11 при постоянном токе и от обмотки собственных нужд главного трансформатора электровоза 18 при переменном токе по электрической магистрали поезда 6 с напряжением 220 В. От электрической магистрали поезда 6 питаются нагревательные элементы, при этом мощность теплового излучения инфракрасных излучателей 5 регулируют по мере необходимости. Состав грузового поезда снабжается током за счет междувагонных соединений электрической магистрали 7 с помощью розеток электрической магистрали 16, получая электропитание от генератора электровоза 11 при постоянном токе и от обмотки собственных нужд главного трансформатора электровоза 18 при переменном токе для инфракрасных излучателей 5 и электромеханических преобразователей 20, установленных на вагонах 2. Род тока (переменный или постоянный) в системе электроснабжения электровоза определяется родом тока в контактной сети 3 электрифицированной железной дороги. Система электроснабжения с подачей в грузовые вагоны 2 напряжения от генератора электровоза 11 при постоянном токе (фиг. 1), и от обмотки собственных нужд главного трансформатора электровоза 18 при переменном токе (фиг. 2), не зависит от рода тока, при этом напряжение равно 220 В. Для этого напряжение контактной сети 3 постоянного тока 3 кВ и переменного тока 25 кВ преобразовывается до 50 В главным трансформатором электровоза 17 при постоянном токе (фиг. 1) и обмоткой собственных нужд главного трансформатора электровоза 18 при переменном токе (фиг. 2). Далее преобразование напряжение контактной сети 3 до 220 В осуществляется инвентором-преобразователем напряжения 50-220 В 15 (фиг. 1 и фиг. 2).The essence of the method lies in the fact that heating and heating of frozen cargo in cars is carried out before the arrival of a freight train at the unloading station when the train is moving and when parked on electrified sections of railways, including at destination (unloading) stations, in cases of waiting for the supply of cars directly to the place of unloading, while heating the cargo in the cars is carried out using
Осуществление способа может быть реализовано с помощью устройства для разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда.The implementation of the method can be implemented using a device for heating frozen cargo in wagons during the movement and parking of a freight train.
Устройство для разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда содержит установленные на боковых и торцевых стенах грузового вагона 2 при помощи П-образной конструкции 19 (фиг. 3) инфракрасные излучатели 5, подвижные части инфракрасных излучателей 21 (фиг. 3), электромеханические преобразователи 20 и электрическую цепь подачи электроэнергии. Электромеханические преобразователи 20 предназначены для преобразования электрической энергии с величиной напряжения 220 В в механическую энергию путем передачи поступательно-вращательного движения с вала электродвигателя (на фигуре не показан), который является одним из видов электромеханических преобразователей, на подвижные части инфракрасных излучателей 21.A device for heating frozen cargo in wagons during movement and parking of a freight train contains
Электрическая цепь подачи электроэнергии от генератора электровоза 11 (фиг. 1) при постоянном токе и от обмотки собственных нужд главного трансформатора электровоза 18 (фиг. 2) при переменном токе включает в себя электрическую магистраль поезда 6, междувагонные соединения электрической магистрали 7, розетки электрической магистрали 16, переключатель для подачи напряжения 50 В 14, инвентор-преобразователь напряжения 50-220 В 15, систему управления мощностью теплового потока 13. Источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей 5 и электропитания электромеханических преобразователей 20, являются: при постоянном токе - генератор электровоза 11, при переменном токе - обмотка собственных нужд главного трансформатора электровоза 18. Для электропитания инфракрасных излучателей 5 и электропитания электромеханических преобразователей 20 используется напряжение величиной 220 В, преобразованное инвен-тором-преобразователем напряжения 50-220 В 15 в электрической цепи.The electric circuit for supplying electricity from the generator of the electric locomotive 11 (Fig. 1) at direct current and from the winding of auxiliary needs of the main transformer of the electric locomotive 18 (Fig. 2) at alternating current includes the electric line of the
Каждый вагон, оборудованный инфракрасными излучателями 5, имеет электрическую магистраль поезда 6. Электрические магистрали 6 вагонов 2 и электровоза 1 (фиг. 1-2) сообщаются через междувагонные соединения электрической магистрали 7 и розетки электрической магистрали 16. Электрическая магистраль 6 расположена по всему составу грузового поезда - от электровоза до хвостового вагона. Система управления мощностью теплового потока 13 расположена в кабине электровоза 1, управление данной системой осуществляет машинист электровоза. Система управления мощностью теплового потока 13 включает в себя пульт управления, контроллер и датчики температуры (на фигурах не показаны). Все элементы устройства входят в единую электрическую цепь разогрева смерзшегося груза и являются ее неотъемлемой частью.Each car, equipped with
Устройство для разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда работает следующим образом.A device for warming up frozen cargo in wagons during the movement and parking of a freight train works as follows.
Электрическая цепь разогрева и подогрева смерзшегося груза в грузовых вагонах 2 получает электроэнергию от генератора электровоза 11 при постоянном токе (фиг. 1) и от обмотки собственных нужд главного трансформатора электровоза 18 при переменном токе (фиг. 2). Перед отправлением грузового поезда со станции погрузки производят подключение электрической магистрали поезда 6 к электрической цепи разогрева смерзшегося груза (далее -электрическая цепь) между вагонами 2 и электровозом 1 (фиг. 1-2). Подключение осуществляют с помощью междувагонных соединений электрической магистрали 7 и розеток электрической магистрали 16. Подключение электрической магистрали поезда 6 к электрической цепи осуществляет электромеханик в присутствии помощника машиниста электровоза после выполнения технологических операций по опробованию тормозов в составе грузового поезда и получения справки о тормозах. Подключение производят, как при опущенных, так и при поднятых токоприемниках 4 в зависимости от технологической необходимости. Электромеханик присоединяет электрическую магистраль поезда 6 к розеткам электрической магистрали 16 при помощи между вагонных соединений электрической магистрали 7. После того как помощник машиниста электровоза убедится в надежном присоединении кабеля электрической магистрали 6 к электровозу 1, он докладывает машинисту электровоза о выполнении данной технологической операции. Получив доклад от помощника машиниста, машинист электровоза поднимает токоприемник 4 (в случае если подключение электрической магистрали поезда 6 происходило при опущенном токоприемнике 4) до точки соприкосновения с контактной сетью 3 переводом соответствующего тумблера с пульта управления электровозом 1 в положение «Поднять токоприемник» (на фигурах не показаны), чем обеспечивает подачу напряжения от контактной сети 3 через токоприемник 4 и автоматический выключатель 9, при постоянном токе - на моторвентилятор электровоза 10 и генератор электрических цепей электровоза 11, а при переменном токе - на главный трансформатор электровоза 17 и обмотку собственных нужд главного трансформатора электровоза 18, которые являются источниками электропитания электрических цепей вспомогательного оборудования, управления, освещения и сигнализации электровоза 12. Генератор электровоза 11 при постоянном токе обеспечивает на выходе постоянное напряжение 50 В, а при переменном токе главный трансформатор электровоза 17 регулирует и стабилизирует напряжение, при этом обмотка собственных нужд главного трансформатора электровоза 18 обеспечивает на выходе постоянное напряжение 50 В.The electric circuit for heating and heating the frozen cargo in
Далее машинист приводит в движение грузовой поезд установленным порядком. Для разогрева смерзшегося груза в вагонах 2, заблаговременно до прибытия грузового поезда на станцию назначения, при движении грузового поезда или при его стоянках на электрифицированных участках железных дорог, машинист электровоза с пульта управления электровоза 1 посылает в систему управления мощностью теплового потока 13 команду «Пуск» методом нажатия тумблера «Пуск» (на фигурах не показан). По этой команде приводится в рабочее положение переключатель для подачи напряжения 50 В 14. Переключатель для подачи напряжения 50 В 14, замыкает электрическую цепь подачи электроэнергии от генератора электровоза 11 при постоянном токе (фиг. 1) и от обмотки собственных нужд главного трансформатора электровоза 18 при переменном токе (фиг. 2).Further, the driver sets the freight train in motion in the established order. To warm up the frozen cargo in
Далее инвентор-преобразователь напряжения 50-220 В 15 выполняет преобразование напряжения с величиной 50 В в напряжение 220 В и обеспечивает бесперебойное электроснабжение в электрической цепи. Электроэнергия в электрической цепи от инвентора-преобразователя напряжения 50-220 В 15 (фиг. 1-2) передается к грузовым вагонам 2 по электрической магистрали поезда 6 с величиной напряжения 220 В с помощью междувагонных соединений электрической магистрали 7 и розеток электрической магистрали 16. О включении и целостности электрической цепи сигнализирует контроллер системы управления мощностью теплового потока 13.Further, the 50-220
Затем электроэнергия поступает в нагревательные элементы инфракрасных излучателей 5 и в электромеханические преобразователи 20. При этом электромеханические преобразователи 20 преобразовывают электрическую энергию с величиной напряжения 220 В в механическую энергию путем передачи поступательно-вращательного движения на подвижные части инфракрасных излучателей 21. Придя в поступательно-вращательное движение, подвижные части инфракрасных излучателей 21 осуществляют перемещение нагревательных элементов инфракрасных излучателей 5 и направлять тепловые потоки, как на боковые и торцевые стены вагонов по всей площади вагона, так и под углом к поверхности дна вагона и параллельно полу грузового вагона.Then the electricity is supplied to the heating elements of the
В процессе нагрева груза, достигнув необходимой температуры, система управления мощностью теплового потока 13 (фиг. 1 и 2) получает сигнал от расположенных в ней датчиков температуры (на фигурах не показаны) и посылает этот сигнал через контроллер системы управления мощностью теплового потока 13 на переключатель для подачи напряжения 50 В 14. Затем, переключатель для подачи напряжения 50 В 14 приводится в рабочее положение и размыкает электрическую цепь подачи электроэнергии от генератора электровоза 11 при постоянном токе (фиг. 1) и от обмотки собственных нужд главного трансформатора электровоза 18 при переменном токе (фиг. 2), чем останавливает подачу электроэнергии по электрической магистрали поезда 6 на вагоны 2.In the process of heating the cargo, having reached the required temperature, the heat flow power control system 13 (Figs. 1 and 2) receives a signal from temperature sensors located in it (not shown in the figures) and sends this signal through the controller of the heat flow
При движении грузового поезда в контактной сети 3 возможны высокие напряжения и перенапряжения, которые в случае своего воздействия могут вывести из рабочего состояния элементы электрических цепей, в том числе элементы электрической цепи разогрева смерзшегося груза в вагонах. При получении сигнала на контроллер системы управления мощностью теплового потока 13 о высоком напряжении в контактной сети 3 контроллер системы управления мощностью теплового потока 13 передает сигнал по электрической цепи на разрядник 8, который приводится в рабочее положение и отключает автоматический выключатель 9, который разрывает электрическую цепь, тем самым сохраняя элементы всей электрической цепи в исправном состоянии. О том, что разрядник 8 приведен в рабочее положение, машинист электровоза убеждается по контрольным приборам пульта управления электровозом (на фигурах не показаны).During the movement of a freight train in the
Отключение устройства для разогрева смерзшегося груза в вагонах в пути следования грузового поезда до станции выгрузки при организации технического обслуживания поезда не требуется, так как устройство не имеет высоковольтной магистрали и соответственно не угрожает безопасности осмотрщикам вагонов при осмотре состава поезда.It is not required to turn off the device for warming up frozen cargo in wagons on the way of a freight train to the unloading station when organizing train maintenance, since the device does not have a high-voltage main and, accordingly, does not threaten the safety of car inspectors when inspecting the train.
После прибытия грузового поезда на станцию выгрузки машинист электровоза для отключения устройства для разогрева смерзшегося груза в вагонах, посылает при помощи пульта управления электровоза 1 в систему управления мощностью теплового потока 13 команду «Выключить» нажатием тумблера «Выключение». После этого система управления мощностью теплового потока 13, посылает эту команду через свой контроллер на переключатель для подачи напряжения 50 В 14, который приводится в рабочее положение и останавливает подачу электроэнергии в электрическую цепь от генератора электровоза 11 при постоянном токе (фиг. 1) и от обмотки собственных нужд главного трансформатора электровоза 18 при переменном токе (фиг. 2) через инвентор-преобразователь напряжения 50-220 В 15 по электрической магистрали поезда 6 на вагоны 2, прекращая тем самым, поступление электроэнергии в нагревательные элементы инфракрасных излучателей 5 и электромеханические преобразователи 20.After the freight train arrives at the unloading station, the electric locomotive driver, to turn off the device for warming up the frozen cargo in the cars, sends the “Turn off” command by pressing the “Turn off” toggle switch using the control panel of the electric locomotive 1 to the heat flow
О прекращении подачи электрического тока в электрическую цепь машинист электровоза убеждается по контрольным приборам пульта управления электровоза 1 (на фигурах не показаны). После прекращения подачи электрического тока в электрическую цепь на станции выгрузки электромеханик, в присутствии помощника машиниста электровоза, с помощью междувагонных соединений 7 и розеток электрической магистрали 16 производит отсоединение электрической магистрали 6 электрической цепи между вагонами 2 и электровозом 1. Отключение производят, как при опущенных, так и при поднятых токоприемниках 4 с учетом технологической необходимости. Электромеханик отсоединяет электрическую магистраль 6 от розеток электрической магистрали 16 при помощи между вагонных соединений 7. Машинист электровоза, получив доклад от помощника машиниста о выполнении данной технологической операции, приводит электровоз 1 в движение и отцепляет его от состава грузового поезда. После отцепки электровоза 1, состав грузового поезда подается на место выгрузки.The electric locomotive driver is convinced of the termination of the supply of electric current to the electric circuit by the control devices of the control panel of the electric locomotive 1 (not shown in the figures). After stopping the supply of electric current to the electric circuit at the unloading station, the electromechanic, in the presence of an assistant electric locomotive driver, with the help of
Предлагаемые способ и устройство для разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда обеспечивают разогрев и подогрев смерзшегося груза, как при движении поезда, так и при его стоянках на электрифицированных участках железных дорог, в том числе на станциях выгрузки в случаях ожидания подачи вагонов на места выгрузки. Кроме того, применение заявленных способа и устройства позволит исключить повторную смерзаемость груза в условиях низких температур и повышенной влажности окружающей среды, что обеспечит снижение дополнительного потребления электроэнергии для организации повторного разогрева груза. Период процесса разгрузки груза сокращается на 1,3 часа в зимний период времени года, простой вагонов в ожидании окончания их очистки от остатков грузов сокращается на 1,1 часа и составляет не более 20 минут на 1 вагон.The proposed method and device for heating frozen cargo in wagons during movement and parking of a freight train provide heating and heating of frozen cargo, both when the train is moving, and when it is parked on electrified sections of railways, including at unloading stations in cases of waiting for the supply of wagons to the place of unloading. In addition, the application of the claimed method and device will allow to exclude the re-freezing of the cargo in conditions of low temperatures and high ambient humidity, which will reduce additional electricity consumption for organizing the reheating of the cargo. The period of the cargo unloading process is reduced by 1.3 hours during the winter period of the year, while the idle time of the wagons in anticipation of the completion of their cleaning of cargo residues is reduced by 1.1 hours and is no more than 20 minutes per wagon.
Включение в состав устройства для разогрева подвижных частей инфракрасных излучателей 21, электромеханических преобразователей 20, инвентора-преобразователя напряжения 50-220 В обеспечивает равномерный разогрев груза по всему объему вагона, что исключает его примерзание к стенам вагона, и, как следствие, исключает повреждения устройства и вагонов и ручной труд при организации выгрузки вагонов и их зачистки от остатков груза.The inclusion of
Исключение из электрической цепи высоковольтной магистрали обеспечивает снижение себестоимости самого устройства, повышение безопасности работников и сокращение трудозатрат на дополнительные технологические операции по обслуживанию высоковольтной магистрали осмотрщиками вагонов в пути следования поезда.The elimination of the high-voltage line from the electrical circuit ensures a reduction in the cost of the device itself, an increase in the safety of workers and a reduction in labor costs for additional technological operations for servicing the high-voltage line by inspectors of carriages along the train route.
Таким образом, применение предлагаемых способа разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда и устройства для его осуществления позволит:Thus, the use of the proposed method for heating frozen cargo in wagons during the movement and parking of a freight train and a device for its implementation will allow:
- разогревать и поддерживать необходимую температуру груза с исключением потерь свойств его сыпучести по всей площади вагона, как при движении, так и при стоянках грузового поезда, за счет использования подвижных частей инфракрасных излучателей, электромеханических преобразователей и инвентора-преобразователя напряжения 50-220 В;- to warm up and maintain the required temperature of the cargo, excluding the loss of its flow properties over the entire area of the car, both during movement and when the freight train is parked, through the use of moving parts of infrared emitters, electromechanical converters and a voltage inverter inverter of 50-220 V;
- сократить потребление дополнительной электроэнергии для повторного разогрева груза в случаях длительных простоев поезда на железнодорожной инфраструктуре;- to reduce the consumption of additional electricity for reheating the cargo in cases of long train stoppages on the railway infrastructure;
- сократить время процесса разгрузки и простоя вагонов за счет отсутствия необходимости зачистки вагонов от остатков груза;- to reduce the time of the unloading process and the idle time of the wagons due to the absence of the need to clean the wagons from the remaining cargo;
- уменьшить травмирование работников и повысить безопасность труда, а также снизить себестоимости самого устройства за счет исключения использования высоковольтной магистрали.- to reduce injury to workers and improve labor safety, as well as reduce the cost of the device itself by eliminating the use of high-voltage mains.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019122974A RU2728021C1 (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | Method of heating frozen cargo in cars during movement and parking of freight train and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019122974A RU2728021C1 (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | Method of heating frozen cargo in cars during movement and parking of freight train and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2728021C1 true RU2728021C1 (en) | 2020-07-28 |
Family
ID=72085221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019122974A RU2728021C1 (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | Method of heating frozen cargo in cars during movement and parking of freight train and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2728021C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5285047A (en) * | 1992-08-06 | 1994-02-08 | Petrelli Michael S | Method and apparatus for preventing carry back in a rail car using an on-board heating device |
| RU2395444C1 (en) * | 2009-07-29 | 2010-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Device to warm up cargo regulated in railway car |
| US20100191615A1 (en) * | 2009-01-29 | 2010-07-29 | Michael Robert Thomas | Shipping and Storage Containers, Frames, and Carriages, for Franchise Systems for Rental, Lease, Sale, or Licensing, of Businesses and Components including Standardized Lengths, Heights, Widths, and Sizes, of Containers with or without Interchangeable Carriages for Rail Cars, Semi-Tractor Trailers and Overseas Cargo Containers including Six Piece Break Down and Stack and Rolling and Opening Door Models also New Storage Yard Business Transportation Connections, Combinations, and Usages |
| RU2682803C1 (en) * | 2018-05-21 | 2019-03-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Way of heating downloaded cargo in cargo train and device for its implementation |
-
2019
- 2019-07-16 RU RU2019122974A patent/RU2728021C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5285047A (en) * | 1992-08-06 | 1994-02-08 | Petrelli Michael S | Method and apparatus for preventing carry back in a rail car using an on-board heating device |
| US20100191615A1 (en) * | 2009-01-29 | 2010-07-29 | Michael Robert Thomas | Shipping and Storage Containers, Frames, and Carriages, for Franchise Systems for Rental, Lease, Sale, or Licensing, of Businesses and Components including Standardized Lengths, Heights, Widths, and Sizes, of Containers with or without Interchangeable Carriages for Rail Cars, Semi-Tractor Trailers and Overseas Cargo Containers including Six Piece Break Down and Stack and Rolling and Opening Door Models also New Storage Yard Business Transportation Connections, Combinations, and Usages |
| RU2395444C1 (en) * | 2009-07-29 | 2010-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Device to warm up cargo regulated in railway car |
| RU2682803C1 (en) * | 2018-05-21 | 2019-03-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Way of heating downloaded cargo in cargo train and device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2587133C2 (en) | System of rail vehicles | |
| KR101168495B1 (en) | Railway system installing power supply facility on railroads between stations | |
| JP4746531B2 (en) | Electric railway system | |
| RU2673315C1 (en) | Method for traffic control of train and shunting systems by means of computers without dangerous failures | |
| RU2682803C1 (en) | Way of heating downloaded cargo in cargo train and device for its implementation | |
| US20150027837A1 (en) | Rail system having an energy exchange station | |
| US9100838B2 (en) | Rail system having a wired communication zone | |
| JP6169403B2 (en) | Railway vehicle drive system and railway vehicle equipped with the same | |
| CN110733515A (en) | Method and device for charging at least energy stores for rail vehicles | |
| RU2728021C1 (en) | Method of heating frozen cargo in cars during movement and parking of freight train and device for its implementation | |
| DE102012010365A1 (en) | Method for performing operations of electric rail with railway track, traction units, ancillary vehicles or wagons, involves carrying required energy for completion of non-electrified track sections in accumulators | |
| RU2746535C1 (en) | Method for heating frozen cargo in cars when moving and parking freight train on diesel operation and when parking in group of cars without locomotive on transport infrastructure and device for implementing the method (options) | |
| JP2015035864A (en) | Organized train and method for increasing vehicle constituting organized train | |
| CA3065864C (en) | Cable-drawn transportation device and method for operating a cable-drawn transportation device | |
| CN204210478U (en) | A kind of load carrying ability 360 tons of transfer platforms | |
| RU91699U1 (en) | REPAIR TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR PASSENGER HIGH-SPEED RAILWAY VEHICLES | |
| RU2624354C2 (en) | Locomotive coupling with double power supply of drives | |
| Graff | Evolution of Electric Traction Vehicle Design Based on the Example of Škoda Locomotives | |
| JP6799650B2 (en) | Vehicle formation and vehicle formation vehicles that can operate on routes with electrified and non-electrified sections | |
| US11128138B2 (en) | DC traction sub-station for supplying at least one vehicle | |
| JPH02124358A (en) | Passenger group transporting apparatus of city rail way type | |
| GB2549489A (en) | Convertible electric rail carriage | |
| WO2023170433A1 (en) | Rapid charging arrangement | |
| RU203101U1 (en) | POWER ELECTRICAL DIAGRAM OF TWO-SYSTEM ELECTRIC TRAIN | |
| GB2618874A (en) | Rapid charging arrangement |