SU1729863A1 - Железнодорожна цистерна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к железнодорожному подвижному составу и касаетс  железнодорожных цистерн, например, дл  перевозки нефтепродуктов. Цель изобретени  - сокращение потерь от испарени  в процессе загрузки, выгрузки и транспортировки с одновременным повышением удобства в эксплуатации. Новым  вл етс  то, что разгрузочна  горловина, размещена в верхней части котла и совмещена с загрузочной, последн   имеет закрепленные в ней вертикально патрубки с крышками и подпружиненными заслонками дл  размещени  в одном из них сливно-наливной трубы, а в другом - трубопровода дл  отвода газовоздушной среды при наливе и ввода инертной среды при сливе, при этом подпружиненные заслонки размещены в нижней части каждого патрубка и выполнены так, что момент, закрывающий заслонку при воздействии на нее жидкости в процессе транспортировки, превышает момент, открывающий ее, а котел имеет выполненный в его стенке люк- лаз с крышкой. 6 ил. ё

Description

Изобретение относитс  к железнодорожному подвижному составу и касаетс  железнодорожных цистерн, например, дл  перевозки нефтепродуктов.

Известна цистерна дл  нефтепродуктов , состо ща  из ходовой части, на которой установлен котел, оборудованный люком- лазом с крышкой и нижним сливным патрубком , механизм управлени  .которым расположен в горловине люка-лаза.

Така  конструкци  характеризуетс  следующими недостатками: налив продукта в котел и слив его осуществл етс  при открытой крышке люка-лаза, при этом в результате испарений легкие фракции нефте продукте в улетучиваютс , что приводит

к потере наиболее ценных фракций, загр знению атмосферы и ухудшению экологической среды, не исключаетс  при этом и попадание внутрь котлов вредных примесей , что загр зн ет продукт; открывание крышки люка-лаза при каждой операции по сливу и наливу приводит к быстрому износу уплотн ющих и крепежных элементов крышки, в результате неплотно закрытой крышки люка в процессе транспортировки происходит выплескивание продуктов.

Испарени  продуктов при сливно-на- ливных операци х, а также выплескивание в процессе эксплуатации в конечном итоге приводит к их невосполнимым потер м, ухудшению экологической среды, загр знеN

|N

ho оо

о

iGJ

нию почвы, а следовательно, ухудшают потребительские качества цистерны данной конструкции.

Известна цистерна, котел которой имеет горловину с крышкой, на которой размещены сливно-наливна  труба, патрубок дл  отбора проб, дыхательный патрубок, в котором установлена труба со свистком. Котел эксплуатируетс  следующим образом. Перед наливом продукта с трубы в дыхательном патрубке снимают заглушку. К сливно-наливной трубе подсоедин ют напорный рукав с задвижкой и производ т заполнение котла продуктом. Во врем  налива газовоздушна  смесь вытесн етс  из котла в атмосферу через отверсти  дыхательного клапана.

В процессе хранени  и транспортировани  продукта сливно-наливна  труба и дыхательный патрубок закрываютс  заглушками .

Основными недостатками такой конструкции  вл етс  испарени  продукта в атмосферу при проведении сливно-наливных операций, что приводит к потере легких, наиболее ценных фракций продукта и загр знению окружающей среды, т.е. к общему ухудшению экологической обстановки. Наличие внутри котла сливно-наливной трубы и установка ее на крышке люка-лаза значительно увеличивают трудоемкость работ при сн тии и постановке крышки, а также увеличивают металлоемкость издели .

Известна цистерна, котел которой установлен на ходовой части и снабжен горловиной люка-лаза с крышкой, на которой установлены сливно-наливна  труба и патрубок дл  отбора проб.

Сливно-наливные операции провод тс  через сливно-наливную трубу. Патрубок дл  отбора проб при этом остаетс  открытым во избежание повышени  давлени  в котле выше допускаемого за счет образующихс  в нем паров во врем  налива или образовани  вакуума при сливе.

Недостатком такой конструкции  вл етс  то, что наличие внутри котла сливно-наливной трубы увеличивает металлоемкость цистерны, значительно усложн ет сн тие крышки люка-лаза при необходимости доступа внутрь котла при осмотре и ремонте: сообщение внутренней полости котла с атмосферой при подсоединении и отсоединении сливно-наливных коммуникаций обуславливает испарение продуктов в атмосферу и ее загр знение, возможность попадани  вредных примесей в котел и загр знение продукта.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  приспособление дл  заполнени  емкостей наливным грузом, содержащее заправочный люк, заглубленную внутрь емкости камеру с подпружиненной заглушкой, выполненной в виде обратного клапана. На

камере установлена эластична  горловина, а на емкости - воздушный автоматический клапан. Заправочна  труба погрузчика снабжена уплотнительным фланцем. Дл  заполнени  емкости наливным грузом за0 правочную трубу погрузчика опускают в камеру до соприкосновени  уплотнительного фланца с эластичной горловиной. При этом заправочна  труба открывает обратный клапан камеры.

5 После наполнени  емкости и прекращени  нагнетани  жидкости поднимают заправочную трубу. При этом подпружиненна  заглушка поворачиваетс  в исходное положение и закрывает отвер0 сти  камеры.

Одним из недостатков указанного приспособлени   вл етс  вытеснение воздуха через автоматический клапан. При наполнении емкости химическими продуктами, лег5 кими нефтепродуктами, например этилированным бензином,через клапан будет вытесн тьс  паровоздушна  смесь, содержаща  легкие фракции, наиболее ценные с одной стороны, и  довитые с дру0 гой. Тем самым устройство не исключает потерь от испарени  и не может быть признано экологически чистым. Недостатком  вл етс  также отсутствие дополнительных устройств, запирающих отверстие камеры.

5 Это  вл етс  необходимым условием дл  обеспечени  герметизации емкости, особенно дл  транспортных средств. При выходе из стро  подпружиненной заглушки емкость разгерметизируетс  и при транс0 портировке неизбежны потери продукта от выплескивани , выдувани , Более того, при повышенных температурах наружного воздуха вследствие расширени  и упругости паров продукта дл  р да нефтепродуктов,

5 химических грузов не исключаетс  выдавливание продукта через камеру, что усугубл ет потери перевозимого продукта при транспортировке и обуславливает загр знение окружающей среды в зоне транспортной

0 магистрали.

К недостаткам приспособлени  следует отнести наличие камеры, так как это приводит к увеличению металлоемкости, а следовательно , и массы тары, что дл 

5 транспортного средства имеет существенное значение. Опыт перевозок наливных грузов на железнодорожном транспорте свидетельствует, что наполнение не должно производитьс  открытой струей. Во избежание образовани  пены, статического электричества и других негативных  влений наливна  труба должна опускатьс  в емкость до ее нижней образующей. Такой способ налива позвол ет не примен ть камеру, тем самым уменьшить массу тары и увеличить грузоподъемность;

Указанные недостатки отрицательно сказываютс  на потребительских качествах цистерны как транспортного средства.

Цель изобретени  - сокращение потерь от испарени  в процессе загрузки, выгрузки и транспортировки груза с одновременным повышением удобства в эксплуатации цистерны .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в котле цистерны, имеющей загрузочную и рагрузочную горловины, разрузочна  горловина размещена в верхней части котла и совмещена с загрузочной, последн   имеет закрепленные в ней вертикально патрубки с крышками и подпружиненными заслонками дл  размещени  в одном из них сливно- наливной трубы, а в другом - трубопровода дл  отвода газовоздушной среды при наливе и ввода инертной среды при сливе, при этом подпружиненные заслонки размещены в нижней части каждого патрубка и выполнены таким образом, что момент, закрывающий заслонку при воздействии на нее жидкости в процессе транспортировки, превышает момент, открывающий ее, а котел имеет выполненный в его стенке люк- лаз с крышкой.

На фиг.1 изображена цистерна, общий вид; на фиг.2 - узел I на фиг. 1; на фиг.З - узел II на фиг.2; на фиг.4- вид А на фиг.З; нафиг.5 - вид Б на фиг.З; на фиг.6 - сечение В-В на фиг.4.

Предлагаема  цистерна содержит котел 1, укрепленный на ходовой части 2. На котле 1 установлен автономный люк-лаз 3 с крышкой 4, который используетс  только в случае необходимости доступа в котел 1.

В загрузочно-разгрузочной горловине 5, закрывающейс  при помощи крепежных элементов 6 крышкой 7, установлены патрубок 8 дл  налива продукта и патрубок 9 дл  отвода газовоздушной смеси, которые снабжены заслонками 10 с противовесами 11 и пружинными фиксаторами 12. Засло нки 10 могут поворачиватьс  по ос м 13, укрепленным на кронштейнах 14. В транспортном положении патрубки 8 и 9 закрываютс  заглушками 15. На фланцах патрубков 8 и 9 имеютс  уплотн ющие элементы 16. Заслонки 10 снабжены уплотн ющими элементами 17.

Форма и расположение плоскостей В, С и D противовеса (фиг.З и 6) выбраны таким образом, чтобы конфигураци  противовеса,

форма и расположение его плоскостей при движении цистерны и перемещении волн в котле создавали сумму закрывающих заслонку моментов сил значительно больше суммы моментов сил, открывающих ее.

Математически это условие запишетс  (см. фиг.З) в следующем виде:

Qna+ 2qoSDlD +РПр

Q3b + qcSclc. где Qn, Оз - вес противовеса и заслонки;

qe, qc, qo - удельное давление волн на площади В, С и D соответственно;

SB, Sc, So - площади поверхностей В, С и D противовеса; РПр - усилие пружины;

Inp, IB, Ic, ID - плечи, на которых действуют соответствующие усили .

Анализ уравнени  показывает, что наиболее неблагопри тным  вл етс  случай, когда давление волн действует только на поверхность С. В этом случае:

Qn-a + Fnp Inp Оз b + qcSclc.

Выполнение этого услови  при проектировании устройства  вл етс  необходимым и достаточным дл  обеспечени  герметизации патрубка при нормальной его работе.

При образовании в котле давлени  при повышенных температурах наружного воздуха это условие примет вид (Qn + qP-Sc1)a + Fnp Inp

(Оз + qp Зз)Ь + qcScIc, где qp - рабочее давление в котле;

- проекци  площади поверхности С противовеса на горизонтальную плоскость; Зз - площадь заслонки.

Анализ полученных выражений показывает , что при проектировании устройства следует стремитьс  к выполнению следующих требований: Qn Оз: а - Ь;

Fnp qcSc: Inp - Ic.

Процесс налива продукта осуществл етс  следующим образом.

Открывают крышку 6 горловины 5, от- крывают заглушки 15 на патрубках 8 и 9 и в патрубок опускаетс  наливна  труба 18 (рукав ) наливной коммуникации (показана на фиг.2 пунктирными лини ми), котора , надавлива  на заслонку 10, открывает ее. Ана- логичным образом открываетс  заслонка 10 при вводе в патрубок 9 отвод щего газовоздушную смесь элемента 19.

После проведени  этих операций мож- но осуществл ть налив продукта в котел 1, при этом образовавшиес  в нем пары отвод тс  по газоотводному трубопроводу в спе- циэльные сборники улавливатели (не показаны).

По окончанию налива трубопроводы 18 и 19 вывод тс  из патрубков 8 и 9, а заслонки 10 поддействиём противовесов 11 закрываютс  и фиксируютс  пружинными фиксаторами 12.

Така  технологи  налива  позвол ет полностью обеспечить герметизацию котла при наливе.

Применение конструкции цистерны с котлом 1, снабженным патрубками 8 и 9, позвол ет осуществл ть и верхний слив продукта передавливанием, путем подачи инертного газа или воздуха в патрубок 9 дл  отвода газовоздушной смеси, при этом разгрузка будет осуществл тьс  через патру бок 8 налива продукта. Пор док подключени  сливных коммуникаций такой же, как и в случае налива продукта, т.е. также обеспечиваетс  полна  герметизаци  котла.

Предлагаема  конструкци  практически исключает открывание крышки 4 автономного люка-лаза 3 (открываетс  только в случае необходимости доступа вовнутрь котла, главным образом дл  ремонта), повы шает надежность его уплотнени , в результате чего полностью устран етс  возможность выплескивани  продукта через неплотности между крышкой 4 и люком- лазом 3.

-

-

Таким образом достигаетс  сокращение потерь от испарени  в процессе загрузки , выгрузки и транспортировки груза с одновременным повышением удобства экс- 5 плуатации цистерны.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Железнодорожна  цистерна дл  легкоиспар ющихс  жидкостей, включающа  котел с загрузочной и разгрузочной 10 горловинами, от л и ч а ю ща   с   тем, что, с целью сокращени  потерь от испарени  в процессе загрузки, выгрузки и транспортировки с одновременным повышением удобства в эксплуатации, разгрузочна 

   15 горловина размещена в верхней части котла

   и совмещена с загрузочной, последн   имеет закрепленные в ней вертикально патрубки с крышками и подпружиненными заслонками дл  размещени  в одном из них 20 сливно-наливнойтрубы.а в другом-трубопровода дл  отвода газовоздушной среды при наливе и ввода инертной среды при сливе, при этом кажда  подпружиненна  заслонка размещена в нижней части каждого

   25 патрубка и выполнена так, что момент, закрывающий заслонку при воздействии на нее жидкости в процессе транспортировки, превышает момент, открывающий ее, а котел имеет выполненный в его стенке люк- 30 лаз с крышкой.

   /

   Щи2.1

   SudA

   Bad Б

   Фи2,6