SU1482517A3 - Железнодорожна цистерна с подогревом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплообменным элементам, установленным в железнодорожной цистерне дл  подогрева и ускорени  слива содержимого цистерны. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности подогрева. Размещение взаимосв занных параллельных каналов под металлической пластиной позвол ет максимально обеспечить эффективный подогрев содержимого железнодорожной цистерны с сопутствующим уменьшением в зкости его, а следовательно, и значительно сократить врем  слива. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

1

Изобретение относитс  к теплооб- менным элементам, установленным в железнодорожной цистерне дл  подогрева и ускорени  слива содержимого цистерны .

Цель изобретени  повышение эффективности подогрева.

Конструктивное выполнение элементов предлагаемой железнодорожной цистерны позвол ет обеспечить услови , значительно уменьшающие в зкость перевозимого содержимого цистерны.

На фиг.1 изображена железнодорожна  цистерна с подогревом, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2; нафиг.4- участок железнодорожной цистерны, общий вид; на фиг.5 - железнодорожна  цистерна с нагревательным средством, общий вид; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - разрез Г-Г нафиг.6; на фиг.8 - разрез Д-Д на фиг.6; на фиг.9 - канал дл  текучей среды, разрез .

Железнодорожна  цистерна с подогревом содержит цилиндрическую обечайку 1 с верхней 2 и нижней 3 част ми, торец 4, с герметичным закрытым торцовым днищем 5 и торцовую часть 6 с герметично закрытым торцовым днищем 7, входное загрузочное устройство, выполненное в виде грузового люка 8, разгрузочное устройство, выполненное в виде выпускного клапана 9, по концам железнодорожной цистерны расположены колесные тележки 10 и II, соединенные с цистерной посредством укороченных центральных брусьев 12 и 13. К центральному брусу жестко закреплены поперечные брусы 14 и 15 опоры 16 и 17, жестко закрепленные к продольному и поперечному брусь м. В нижней части железнодорожной цистерны размещено в продольном направлении от выпускного клапана 9 к закрытым торцовым днищам 4 и 5 нагревательное средство, выполненное в виде двух теплообменников 18 и 19. Каждый

(Л

Јь

оо to ел

см

теплообменник 18 и 19 содержит взаимосв занные группы параллельных каналов дл  текучей среды, герметично соединенных с наружной поверхностью цилиндрической обечайки 1.

Р дом с выпускным клапаном 9 расположено впускное средство, выполненное в виде входного патрубка 20, и выпускное средство в виде выпускного патрубка 21, соединенные с теплообменником 18. Дл  теплообменника 19 предусмотрены впускной 22 и выпускной 23 патрубки. Теплообменник 19 имеет входной канал 24, концевой участок 25 которого сообщен с впускным патрубком 22, а другой концевой участок 26 - с наклонно расположенным участком 27 теплообменника.

Наклонные участки 27 и 28 теплооб менников расположены у каждого конца нижней части железнодорожной цистерны .

Каждый теплообменник, например теплообменник 19, содержит параллель ные каналы 29 - 32 дл  текучей среды Каждый такой параллельный канал своим первым концевым участком 33-36 соответственно сообщен с выпускным патрубком 23 посредством выпускного соединительного средства, выполненного в виде выпускных коллекторов 37 и 38. Вторыми концевыми участками 39-42 соответственно каждый из параллельных каналов посредством выпускных коллекторов 43 и 44 через соединительные трубы 45-48 сообщен с наклонным участком 27 теплообменника . Наклонный участок 27 теплообменника имеет входной узел 49, кото- рый сообщен концевым участком 50 с входным каналом 24 теплообменника 19. Входной канал 24 последовательно соединен с множеством взаимосв занных параллельных каналов дл  нагре- той текучей среды, образующих змеевик , например, каналом 50 дл  передачи нагретой текучей среды от входной соединительной трубы 51 по каналу в обоих направлени х к выпускным коллекторам 43 и 44 с возвратом в теплообменник 19.

Каналы 52 имеют соответствующую форму, например, змеевика и герметично соединены, например, приварены к металлической пластине 53.

Пластину 53 можно полностью приваривать наружным краем 54 к стенкам цилиндрической обечайки и закрытым

Q $

0

5 0 о -

5

0

торцовым част м цистерны, целесообразнее крепить к торцовой части цистерны монтажный элемент 55, а к последнему - пластину 53.

Внутренний по длине концевой участок 56 пластины 53 приварен непосредственно к нижней части цилиндрической обечайки цистерны продольным швом.

Поверхность пластины 53 имеет направленные вверх от поверхности пластины гофры 57, расположенные определенным образом, или кольцевые рифлени  дл  увеличени  поверхностной площади пластины 53, контактирующей с содержимым железнодорожной цистерны, Эти гофры или кольцевые рифлени  размещены на пластине по всей длине каналов 52 и отсутствуют на пластине в зоне соединени  последней с любым из каналов.

Теплообменники 58 и 59 (фиг.5, 6 и 8) могут быть смонтированы в полости железнодорожной цистерны и герметично соединены с внутренней ее поверхностью в отличие от креплени  к наружной поверхности цистерны (фиг.1-4).

Теплообменники 58 и 59 по конструкции практически не отличаютс  от теплообменников 18 и 19.

Теплообменник 59 имеет входной канал 60 и взаимосв занные параллельные каналы 61-64.

Входной канал 60 первым концевым участком 65 сообщен с входным патрубком 66, а вторым концевым участком 67 через соответствующее соединительное средство, например, соединительную трубу 68 - с наклонно расположенным участком 27 теплообменника 19,

Взаимосв занные параллельные каналы 61-64 соедин ют выпускные коллекторы 43 и 44 наклонно расположенного участка 27 теплообменника с выпускными коллекторами 69 и 70, которые также герметично сообщены с внутренней поверхностью цилиндрической обечайки железнодорожной цистерны.

Выпускные коллекторы 69 и 70 соединены с выходным патрубком 71 дл  выпуска из теплообменника отработанной нагревающей среды.

Выпускной клапан 72 (фиг.8) в отличие от выпускного клапана. 9 (фиг.4) помещен в полость железнодорожной цистерны на большее рассто ние.

Размещение взаимосв занных параллельных каналов теплообменника 59 на внутренней поверхности цилиндрической обечайки железнодорожной цистерны обуславливает необходимость выполнени  вырезов в концевом участке 56 пластины 53 наклонно расположенного участка 27 теплообменника дл  полного совмещени  с верхними и боковыми поверхност ми параллельных каналов 61-64 с участком цилиндрической обечайки железнодорожной цистерны , расположенным между этими фиг. 6 и 8J.

Концевые участки с вырезами обуславливают наличие кромок 73-76 дл  обеспечени  герметичного соединени  концевого участка 56 с цистерной.

Наклонно расположенные участки 27 и 28 теплообменников соединены с цистернной с образованием замкнутого воздушного пространства 77 межцу пластиной 53 и цилиндрической обечайкой цистерны.

Железнодорожна  цистерна с подогревом эксплуатируетс  следующим образом .

Поскольку параллельные каналы расположены в замкнутом воздушном пространстве под пластиной 533 то он практически теплоизолированы от больших металлических масс, в результате чего последние не отбирают тепла от наклонно расположенных участков 27 и 28 теплообменников, в св зи с чем потери энергии уменьшаютс .

При удалении содержимого железнодорожной цистерны через выпускной клапан 9 через впускные патрубки 20 или 22 подсоедин ют источник нагретой текучей среды, например гор чей воды, масла или пара, котора  принудительно направл етс  через примыкающие к выпускному клапану 9 узлы теплообменников, наклонно расположенные участки 27 и 28 теплообменников и в обратном направлении через выходные каналы теплообменников, примыкающих к выпускному клапану 9 дл  последующего выпуска через выпускные патрубки 21 и 23.

Отработанную нагревательную текучую среду либо выпускают на землю, либо она рециркулирует через источ- ник нагрева и нагревательные средства .

Пропускаемый через теплообменники поток нагретой текучей среды обеспе

Q 5

0 5

0

Q 5

5

0

чнвает эффективный нагрев содержимо - го железнодорожной цистерны с сопутствующим уменьшением в зкости содержимого железнодорожной цистерны, что, в свою очередь, ускор ет процесс протекани  содержимого через выпускной клапан 9 в соответствующий приемник (не показан).

Наклонно расположенные участки 27 и 28 теплообменников способствуют ускоренному движению содержимого железнодорожной цистерны к выпускному клапану 9 и более полному вытеканию содержимого с пластин 53, свод  к минимуму или исключа  формирование остатков или накопление материала на наклонных участках теплообменников, а следовательно, уменьшение емкости и снижение эффективности нагревательного средства наклонно расположенных участков 27 и 28 теплообменников, при этом теплоизолирующее замкнутое воздушное пространство исключает отбор тепла большими металлическими массами.

Каждый наклонно расположенный участок 27 и 28 теплообменников снабжен трубками 78-81 дл  конденсации ими стока текучей среды, которые обеспечивают быстрый сток конденсата из наклонно расположенных нагревательных средств и служат дополнительным средством,, преп тствующим блокированию нагревательных средств из-за накоплени  золы или льда.

Наклонно расположенные участки теплообменников установлены с углом наклона 4-16 дл  обеспечени  полного стекани  содержимого железнодорожной цистерны и конденсата.

Взаимосв занные параллельные каналы наклонно расположенных участков 27 и 28 теплообменников могут располагатьс  на нижней стороне металлической пластины, а также могут быть выполнены на верхней стороне металлической пластины. В последнем случае освобождаетс  замкнутое воздушное пространство, а взаимосв занные параллельные каналы удалены от нижней части железнодорожной цистерны.

Это обеспечивает сокращение количества отбираемого нижней частью цистерны тепла, а непосредственное контактирование содержимого железнодорожной цистерны с изогнутыми стенками каналов обеспечивает отбор тепла от поверхности большей площади.

Claims (6)

1. Железнодорожна  цистерна с подогревом , установленна  на опорах, св занных с брусь ми дл  колесных тележек, содержащих два закрытых торцовых .днища и цилиндрическую обечайку цистерны с выпускным клапаном, расположенным в нижней части ее между закрытыми торцовыми днищами, и нагревательное средство, расположенное в нижней части цистерны, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности подогрева, нагревательное средство выполнено из двух теплообменников, св занных между собой соединительным средством при этом каждый из них содержит патрубок дл  св зи с источником нагретой текучей среды и выполнен в виде двух групп взаимосв занных параллельных каналов, прикрепленных к нижней части цистерны у выпускного клапана с образованием кольцевого канала дл  потока нагретой текучей среды, охватывающего выпускной клапан, причем взаимос занные параллельные каналы направлены к закрытым торцовым днищам , концевой участок каждой группы взаимосв занных параллельных каналов расположен между выпускным клапаном и соответствующим закрытым торцовым днище цистерны, а каждый теплообменник содержит установленные с наклоном металлические пластины, кажда  из которых соединена с соответствующими взаимосв занными параллельными каналами дл  текучей нагретой среды,

0

5

0

5

0

5

причем кра  каждой пластины соединены с соответствующим закрытым торцовым днищем цистерны выше нижней части последней и с нижней частью цистерны у концевого участка соответствующей группы взаимосв занных параллельных каналов с образованием между каждой пластиной и нижней частью цистерны замкнутого воздушного пространства ,

2.Цистерна по п.1, отличающа  с   тем, что, взаимосв занные параллельные каналы прикреплены к внутренней стенке нижней части цистерны .

3.Цистерна по п.1, отличающа с  тем, что взаимосв занные параллельные каналы прикреплены к участку наружной стенки нижней части железнодорожной цистерны.

4.Цистерна поп.1, отличающа с  тем, что каждый параллельный канал дл  нагретой текучей среды прикреплен к нижней поверхности металлической пластины и расположен в замкнутом воздушном пространстве.

5.Цистерна по п.1, отличающа  с   тем, что каждый параллельный канал дл  нагретой текучей среды представл ет собой группу взаимосв занных элементов, приваренных к пластине .

6.Цистерна по п., отличающа  с   тем, что кажда  металлическа  пластина выполнена изогнутой

с образованием выступающих вверх от пластины гофр.

Фаг.1

llk:

cn

I X-S -N. 1 I I /

B fU4f7Y

-Pb lei

«o

at

pFT

it

§5

§

-1 -

С

i

С

01

-P- CQ N Ul

Фиг. 9