Результат интеллектуальной деятельности: Вагон-цистерна для затвердевающих продуктов

Изобретение относится к вагонам-цистернам для перевозки затвердевающих продуктов и может быть использовано в контейнерах-цистернах и стационарных емкостях.

Известен вагон-цистерна для затвердевающих продуктов (см. патент RU №2202505), содержащий котел с установленной внутри него системой нагрева, состоящей из отдельно расположенных вдоль котла теплообменников из труб, внутри которых расположена труба меньшего диаметра и укороченной длины, выходящей из котла через заглушенный конец теплообменника, в котором установлен в нижней его части штуцер. Труба меньшего диаметра и штуцер соединены с коллекторами подачи и отвода теплоносителя соответственно. Теплообменники соединены с днищем котла разъемно через фланцевое соединение с максимально возможным приближением их к обечайке котла.

Фланцевое соединение теплообменников с котлом требует повышенного наблюдения за состоянием герметичности соединения, что затруднительно во время движения цистерны.

Кроме того, расположение теплообменников внутри котла уменьшает полезный объем котла, а при перевозке продуктов, из которых могут выпадать осадки, затрудняет очищение от них котла.

Известен способ изготовления котла цистерны с подогревательной рубашкой (патент RU №2257304 С2 - принят за прототип), охватывающей нижнюю поверхность котла. В зонах соединения котла с рамой разъемно с помощью хомутов в сечениях шкворневых балок и неразъемно - лапами в средней части, а также в зоне установки наружных лестниц имеются разрывы сплошности подогревательной рубашки. Такие разрывы сплошности введены в связи с необходимостью соединения котла с рамой, т.к. соединение котла с рамой с использованием тонкостенной оболочки подогревательной рубашки невозможно с точки зрения прочности. Разрыв сплошности рубашки в зоне установки наружных лестниц необходим для вписывания в заданный габарит подвижного состава при применении котлов диаметром более 3000 мм.

Разрывы сплошности подогревательной рубашки уменьшают обогреваемую поверхность котла, а в верхней части образуют застойные зоны, т.к. нарушается организованный проток теплоносителя, что увеличивает и время разогрева продукта в котле, и расход теплоносителя, что снижает эффективность использования вагона-цистерны.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности подогревательной рубашки вагона-цистерны, которая решается следующим образом.

В зонах разрыва сплошности подогревательной рубашки с внутренней стороны оболочки котла установлены каналы с возможностью движения по ним теплоносителя.

На фиг. 1 изображен общий вид вагона-цистерны;

на фиг. 2 - выносной элемент А - вид на зону соединения котла с рамой хомутами;

на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 - поперечное сечение зоны соединения котла с рамой хомутами;

на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1 - поперечное сечение зоны соединения котла с рамой лапами, а на фиг. 5 - сечение Г-Г.

Вагон-цистерна для затвердевающих продуктов включает котел 1, оборудованный подогревательной системой в виде рубашки 2, устройствами налива 3 и слива 4, лестницами с помостами обслуживания 5. Котел 1 соединен с рамой 6 разъемно на консолях хомутами 7 через опору 8 и лапами 9 - неразъемно в средней части.

В зонах соединения котла с рамой и установки лестниц образованы разрывы сплошности рубашки:

- в зоне соединения хомутами - Д;

- в зоне опор котла - Е;

- в зоне установки лестницы - Ж;

- в зоне установки лап - И.

Указанные зоны Д, Е, Ж и И разрыва сплошности рубашки уменьшают теплопередающую площадь рубашки и снижают необходимый направленный поток теплоносителя в связи с образованием застойных зон в углах разрыва сплошности рубашки, что отрицательно сказывается на эффективности подогревательной системы. Поэтому в зонах разрыва сплошности рубашки с внутренней стороны оболочки котла установлены каналы 10, например, из труб или желобов, которые устраняют застойные зоны и увеличивают теплопередающую поверхность.

Каналы в зонах разрыва сплошности рубашки, образованные установкой хомутов и лестниц Д и Ж, располагаются вдоль котла, а в зонах Е и И размещения опор и лап могут располагаться как вдоль, так и поперек котла.

Рубашка соединяется с коллекторами подачи и отвода теплоносителя штуцерами для подвода 11, расположенными в средней нижней ее части, для отвода 12 - на днищах.

В соответствии с предлагаемым устройством подогревательной системы вагона-цистерны в виде рубашки разработаны рабочие чертежи вагона-цистерны для перевозки олеума модели 9544-03.