RU80159U1 - Железнодорожная цистерна для затвердевающих жидкостей - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к емкостям для транспортирования затвердевающих жидкостей и может быть использована в железнодорожных цистернах для перевозки, например, расплавленной серы, пека и др. продуктов.

Предлагаемая железнодорожная цистерна для перевозки затвердевающих жидкостей содержит котел 1, термоизоляцию котла 2, систему разогрева 3, наружную лестницу 4.

Котел 1 включает в себя цилиндрическую обечайку 5 и эллиптические днища 6, в верхней части котла расположен люк 7 с крышкой 8, сливное устройство 9.

Термоизоляция котла 2 содержит кожух 10, а между котлом 1 и кожухом 10 расположен теплоизоляционный материал 11. Каркас 12 кожуха 10 состоит из приваренных к котлу кронштейнов 13, на который закреплены четыре опорных пояса 14 и торцевые пояса 15.

Железнодорожная цистерна снаружи закрыта кожухом 10, который состоит из отдельных листов 16, стянутых с двух сторон с уголками каркаса 12, на горловине 17 котла 1 установлена крышка 8 с термоизоляцией 18.

К торцевым поясам 15 каркаса 12 жестко закреплены днища 19 кожуха 10, выполненные из стеклопластика, а радиальные стыки днищ 19 и листов 16 кожуха 10 закрыты хомутами 20.

При этом днища 19 кожуха 10 выполнены эллиптической формы и геометрически повторяют форму днищ 6 котла 1 цистерны.

Теплоизоляционный материал 11, расположенный между кожухом 10 и котлом, закреплен на скобах 21, которые установлены и закреплены на внешней стороне котла 1 по его периметру.

Система разогрева 3 состоит из профильного проката 22, например уголков, и который жестко закреплен к котлу 1 с двух сторон ниже осевой

линии, и объединен коллекторами 23, при этом через центральный коллектор 24 осуществляют подачу пара, а выход конденсата - через трубку 25 сливного устройства 9.

Днища 19 кожуха 10 из стеклопластика выполнены толщиной, равной 5-7 мм, что позволяет уменьшить металлоемкость и массу тары вагона-цистерны для перевозки затвердевающих жидкостей.

В качестве теплоизоляционного материала 11 использованы маты прошивные, которые покрыты авиационной тканью, прошиты нитью и утянуты канатом, причем толщина теплоизоляционного материала 11 выполнена равной 150-170 мм, являющейся оптимальной для обеспечения теплоизоляции котла 1. При этом наружная поверхность матов покрыта бесцветным лаком с добавлением эмали для подкраски. Изоляционная крышка 18 люка 7 выполнена прямоугольной формы.

Использование предлагаемой конструкции железнодорожной цистерны для затвердевающих жидкостей позволяет повысить теплоизоляционные свойства, исключить возможность проникновения влаги во внутрь изоляции, уменьшить металлоемкость, массу тары вагона, за счет выполнения днища внешнего кожуха из стеклопластика, а также улучшить эксплуатационные свойства путем максимального возможного сохранения температурного режима перевозки затвердевающих жидкостей, в частности битума.

1 с., 2 з. пунктов формулы полезной модели, 4 ил.

Description

Полезная модель относится к емкостям для транспортирования затвердевающих жидкостей и может быть использована в железнодорожных цистернах для перевозки, например, битума, расплавленной серы и др. продуктов.

Известна цистерна для транспортирования затвердевающих жидкостей, содержащая котел с тепловой изоляцией, в нижней части которой в двух последовательно расположенных и отделенных друг от друга воздушным зазором камерах установлены секции трубчатых электрических нагревателей (секции ТЭН), при этом активная часть ТЭН находится в камерах под котлом, а выводы ТЭН в сопрягаемых "холодных" камерах, размещенных непосредственно в тепловой изоляции котла с определенными интервалами по длине цистерны, причем электрооборудование по управлению разогревом цистерны размещено в отдельных камерах (см. Авторское свидетельство N706271).

Недостатками таких цистерн являются: значительное поглощение тепла самой изоляцией, необходимость применения сравнительно большого количества ТЭН малой единичной мощности и соответственно необходимость в установке на цистерне большого количества камер для секций этих нагревателей, потребность в применении сравнительно больших количества и длины силовых электропроводов, невозможность установки длинномерных ТЭН большой единичной мощности.

Известно также техническое решение по установке ТЭН в емкости, снабженной внутренней камерой для размещения в ней активной части ТЭН, а камеры для выводов этих нагревателей расположены за пределами емкости, причем внутренняя камера является равнопрочной стенкой корпуса емкости, расположена по всей длине емкости и с обеих сторон жестко закреплена в торцевых частях последней (см. патент США N2122585).

Недостатками такого решения являются необходимость применения специальных "сквозных" ТЭН строго определенной длины, сложность решения задачи по недопущению деформации и разрушению внутренних длинномерных сквозных камер от температурных удлинений, сложность размещения внутри емкости, препятствующих прохождению сквозных внутренних камер, потребность в установке отдельных камер для электрооборудования по управлению разогревом, необходимость в применении сравнительно большего количества силовых электропроводов.

Известна железнодорожная цистерна для затвердевающих жидкостей, включающая теплоизолированный котел с камерами для активной части трубчатых электронагревателей, жестко закрепленными на днищах и ориентированными внутри котла вдоль его продольной оси, камеры для выводов электронагревателей и камеры для электрооборудования по управлению разогревом цистерны, камеры для активной части электронагревателей расположены с образованием промежутка между собой в средней части котла, при этом камеры для выводов электронагревателей совмещены с камерами для электрооборудования по управлению разогревом цистерны. Камеры для активной части электронагревателей разделены по длине с обеспечением промежутка между ними в средней части котла, объединены в компактные группы, включающие, по меньшей мере, три камеры в группу, жестко соединены между собой в группах посредством планок в виде ферм, при этом фермы по длине устойчивы и установлены на опорах, а камеры для выводов электронагревателей совмещены с камерами

для электрооборудования по управлению разогревом цистерны (см. патент РФ №2063916, МПК B65D 88/74).

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. Достоинством таких цистерн является: значительное сокращение времени слива: устранение обводнения груза, происходящего при его разогреве острым паром, подводимым непосредственно к грузу; уменьшение расхода пара. К недостаткам можно отнести увеличение тары (на 1 т), вызванное устройством рубашки, используемой только при сливе высоковязких грузов. Для перевозки битума применялись цистерны с мощной наружной изоляцией котла и расположенными внутри него змеевиками для разогрева застывшего битума. Однако частые повреждения этих змеевиков вызывали большие трудности при выгрузке битума.

По конструктивным признакам наиболее близким техническим решением к предложенной полезной модели является железнодорожная цистерна для перевозки жидкого пека, модели 15-1532 (см. кн. Цистерны. (Устройство, эксплуатация, ремонт): Справочное пособие / В.К.Губенко, А.П.Никодимов, Г.К.Жилин и др. - М.: Транспорт, 1990, с.39-42), в которой котел расположен на четырехосной платформе, дополнительно оборудованной настилом для кожуха термоизоляции. Он имеет устройство

разогрева пека в котле, наружную лестницу, сливноналивное устройство и предохранительную арматуру. Котел включает в себя цилиндрическую обечайку и эллиптические днища. Для полного слива продукта нижний лист котла имеет двусторонний уклон к поддону сливной трубы. В верхней части котла приваривается горловина лазового люка с крышкой, на которой устанавливаются сливная и наливная трубы, быстрооткрывающаяся ригельная крышка, на которой установлены штуцер и муфтовый кран. Кран предназначен для подачи пара в котел при разгрузке цистерны передавливанием. Он может служить для проверки давления (вакуума) и его сброса, а также для продувки емкости. Вспомогательный люк предназначен для налива пека посредством ввода иглы заливного устройства установки автоматического налива, а также является технологическим люком для прохода в котел. Сливная труба устанавливается над поддоном на уровне внутренней образующей нижнего листа котла. Смотровой люк предназначен для определения уровня продукта в котле, а также для установки термопары при замере температуры продукта. Люк закрывается крышкой, оборудованной предохранительной мембраной, предназначенной для предохранения котла от избыточного давления. Сверху мембрана защищена экраном, снизу - отражателем. Крышка смотрового люка закрывается с помощью ригеля и откидного болта.

Термоизоляция котла включает каркас кожуха изоляции, кожуха изоляции и электронагревателей. Каркас кожуха изоляции состоит из приваренных к котлу кронштейнов, на который крепятся четыре опорных пояса, и торцевых поясов днищ. Между опорными поясами на продольных уголках крепятся помосты лестниц. В нижней части котел снабжен нишами для установки электронагревателей. Котел цистерны крепится на раме в средней части лапами и по концам стяжными хомутами. Между котлом и опорой установлена многослойная прокладка из паронита, асбестовой ткани и алюминиевого листа, а между опорой и рамой - текстолитовый лист для улучшения изоляции.

Кожух электронагревателей предназначен для создания воздушного кругового зазора между наружной поверхностью котла и его тепловой изоляцией. Горячий воздух, конвертируемый от электрических трубчатых нагревателей, установленных в нижней части воздушного зазора, равномерного разогревает котел по всей его поверхности. Для предотвращения охлаждения пека предусмотрена тепловая изоляция, которая укладывается на кожух электронагревателей. В качестве теплоизоляционного материала выбраны термостойкие маты и маты из стеклянного штапельного волокна. Цистерна снаружи закрывается кожухом изоляции, который состоит из отдельных листов. При помощи уголков и болтов они стягиваются с двух сторон с уголками каркаса кожуха. Предусмотрена термоизоляция горловины котла с раздвижной изоляционной крышкой. Установка разогрева пека в котле включает электрические нагреватели, которые для удобства монтажа и снятия объединены в съемные секции, соединительные провода, рычажный переключатель для разрыва цепи управления, три штепсельные вилки для подключения к пунктам электропитания, штепсельную колодку для подключения цепи управления. Секция устанавливается под котлом цистерны в нижней части воздушного зазора, образованного между котлом и кожухом электронагревателей.

Основными недостатками известных технических решений являются недостаточные теплоизоляционные и эксплуатационные свойства, большая металлоемкость, возможность проникновения влаги во внутрь изоляции, технологическая сложность изготовления.

Технической задачей полезной модели является создание железнодорожной цистерны для перевозки затвердевающих жидкостей с повышенными теплоизоляционными свойствами кожуха в процессе эксплуатации при различных климатических условиях и с исключением

возможности проникновения влаги и ее паров внутрь изоляции, а также уменьшением металлоемкости и, соответственно, массы тары вагона.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении теплоизоляционных свойств кожуха, исключении проникновения влаги во внутрь изоляции, уменьшении металлоемкости, массы тары вагона, а также улучшении эксплуатационных свойств цистерны для перевозки для затвердевающих жидкостей.

Технический результат достигается тем, что в железнодорожной цистерне для затвердевающих жидкостей, содержащей 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 формы 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, который жестко закреплен к котлу с двух сторон ниже осевой линии и объединен коллекторами, при этом через центральный коллектор осуществляют подачу пара, а выход конденсата - через трубку сливного устройства.

Днища кожуха из стеклопластика выполнены толщиной, равной 5-7 мм, а в качестве теплоизоляционного материала использованы маты прошивные, которые покрыты авиационной тканью, прошиты нитью и утянуты канатом, причем толщина теплоизоляционного материала выполнена равной 150-170 мм, при этом наружная поверхность матов покрыта бесцветным лаком с добавлением эмали для подкраски. Изоляционная крышка люка выполнена прямоугольной формы.

Предложенная полезная модель железнодорожной цистерны для затвердевающих жидкостей иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 представлена железнодорожная цистерна для затвердевающих жидкостей, общий вид; на фиг.2 - котел в сборе; на фиг.3 - система разогрева; на фиг.4 - изоляционная крышка люка.

Предлагаемая железнодорожная цистерна для перевозки затвердевающих жидкостей содержит котел 1, термоизоляцию котла 2, систему разогрева 3, наружную лестницу 4.

Котел 1 включает в себя цилиндрическую обечайку 5 и эллиптические днища 6, в верхней части котла расположен люк 7 с изоляционной крышкой 8, сливное устройство 9.

Термоизоляция котла 2 содержит кожух 10, а между котлом 1 и кожухом 10 расположен теплоизоляционный материал 11. Каркас 12 кожуха 10 состоит из приваренных к котлу кронштейнов 13, на который закреплены четыре опорных пояса 14 и торцевые пояса 15.

Железнодорожная цистерна снаружи закрыта кожухом 10, который состоит из отдельных листов 16, стянутых с двух сторон с уголками каркаса 12, на горловине 17 котла 1 установлена крышка 8 с изоляцией 18.

К торцевым поясам 15 каркаса 12 жестко закреплены днища 19 кожуха 10, выполненные из стеклопластика, а радиальные стыки днищ 19 и листов 16 кожуха 10 закрыты хомутами 20.

При этом днища 19 кожуха 10 выполнены эллиптической формы и геометрически повторяют форму днищ 6 котла 1 цистерны.

Теплоизоляционный материал 11, расположенный между кожухом 10 и котлом 1, закреплен на скобах 21, которые установлены и закреплены на внешней стороне котла 1 по его периметру.

Система разогрева 3 состоит из профильного проката 22, например уголков, и который жестко закреплен к котлу 1 с двух сторон ниже осевой линии, и объединен коллекторами 23, при этом через центральный коллектор 24 осуществляют подачу пара, а выход конденсата - через трубку 25 сливного устройства 9.

Днища 19 кожуха 10 из стеклопластика выполнены толщиной, равной 5-7 мм, что позволяет уменьшить металлоемкость и массу тары вагона-цистерны для перевозки затвердевающих жидкостей.

В качестве теплоизоляционного материала 11 использованы маты прошивные, которые покрыты авиационной тканью, прошиты нитью и утянуты канатом, причем толщина теплоизоляционного материала 11 выполнена равной 150-170 мм, являющейся оптимальной для обеспечения теплоизоляции котла 1. При этом наружная поверхность матов покрыта бесцветным лаком с добавлением эмали для подкраски.

Изоляционная крышка 8 люка 7 выполнена прямоугольной формы, позволяющая улучшить эксплуатационные свойства предлагаемой конструкции железнодорожной цистерны.

Использование предлагаемой конструкции железнодорожной цистерны для затвердевающих жидкостей позволяет повысить теплоизоляционные свойства, исключить возможность проникновения влаги во внутрь изоляции, уменьшить металлоемкость, массу тары вагона, за счет выполнения днища внешнего кожуха из стеклопластика, а также улучшить эксплуатационные свойства путем максимального возможного сохранения

температурного режима перевозки затвердевающих жидкостей, в частности битума.

Claims (3)

1. 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, отличающаяся тем, что к торцевым поясам каркаса жестко закреплены днища кожуха, выполненные из стеклопластика, а радиальные стыки днищ и листов кожуха закрыты хомутами, при этом формы 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, который жестко закреплен к котлу с двух сторон ниже осевой линии и объединен коллекторами, при этом через центральный коллектор осуществляют подачу пара, а выход конденсата - через трубку сливного устройства.

2. Железнодорожная цистерна для затвердевающих жидкостей по п.1, отличающаяся тем, что днища кожуха из стеклопластика выполнены толщиной, равной 5-7 мм.

3. Железнодорожная цистерна для затвердевающих жидкостей по п.1, отличающаяся тем, что в качестве теплоизоляционного материала использованы маты прошивные, которые покрыты авиационной тканью, прошиты нитью и утянуты канатом, причем толщина теплоизоляционного материала выполнена равной 150-170 мм, при этом наружная поверхность матов покрыта бесцветным лаком с добавлением эмали для подкраски.