Устройство для разогрева полувагонов со смерзшимся грузом

 

Использование: при погрузочно-разгрузочных работах на транспорте, в частности относится к вспомогательным устройствам, облегчающим разгрузку смерзшихся грузов , перевозимых ж/д транспортом навалочным способом. Сущность изобретения: в устройстве сопла для нижнего обогрева полувагонов со смерзшимся сыпучим материалом снабжены сменными насадками 8, разделяющими теплоноситель на два потока , один из которых направляется на боковые стенки, а другой - на днище полувагона. При этом вектор направления истечения потоков и его величина регулируются. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 65 G 69/20 .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4824229/11 (22) 08.05.90 (46) 30.05.92. Бюл. N. 20 (71) Череповецкий металлургический комбинат им, 50-летия СССР (72) Ю.M. Грабовой, И.А. Дегтяренко, Б.В.

Ерошкин, Ю.B. Люблев, B.Ï. Невраев и М,С, Табаков (53) 621,869 (088,8) (56) Носков Ю.А. Перевозка смерзающихся грузов, М.: Транспорт, 1988, с, 132, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОГРЕВА ПОЛУВАГОНОВ СО СМЕРЗШИМСЯ ГРУЗОМ,, SU 1736883A1 (57) Использование; при погрузочно-разгрузочных работах на транспорте, в частности относится ic вспомогательным устройствам, облегчающим разгрузку смерзшихся грузов, перевозимых ж/д транспортом навалочным способом, Сущность изобретения: в устройстве сопла для нижнего обогрева полувагонов со смерзшимся сыпучим материалом снабжены сменными насадками 8, разделяющими теплоноситель на два потока, один из которых направляется на боковые стенки, а другой — на днище полувагона.

При этом вектор направления истечения потоков и его величина регулируются. 3 ил, 1736883

20

Изобретение относится к вспомогательным устройствам, облегчающим разгрузку железнодорожных полувагонов со смерзшимися насыпными грузами способом восстановления их сыпучести с помощью разогрева, и может быть использовано на предп риятиях мвталлургического производства, где в зимнее время требуется размораживать поступающие в больших количествах такие сыпучие грузы, как руда, ее концентраты, уголь, известняк, песок, флюсы и т.п.

Известно устройство для разогрева смерзшихся насыпных грузов в железнодорожных полувагонах, содержащее нижние нагревательные панели, установленные на подвижных перпендикулярно к оси железнодорожного пути опорах, связанных с проводом, и верхнюю нагревательную панель, которая выполнена в виде полого колпака, установленного с возможнос ью вертикального перемещения приводом для обеспече-. ния контакта с верхним торцом полувагона, при этом его размеры в плане соответствуют размерам в плане полувагона.

Недостатком известного устройс.гва является низкая эффективность разогрева боковых и торцовых стенок полувагона, так как передача тепла осуществляется только, в зоны днища и верха полувагона и, кроме того, установка сложна в конструктивном исполнении, При этом возможен перегрев тормозной системы полувагона, а потому необходима установка защитных приспособлений на тормозную систему перед постановкой полувагона.и снятие их после вывода полувагона из камеры разогрева.

Известен способ разогрева смерзшихся сыпучих грузов в железнодорожных полувагонах, при котором для интенсификации процесса разогрева, с целью сокращения времени выхода камеры на заданный температурный режим (130 Ц до 3 — 6 мин, дополнительно к постоянной подаче теплоносителя через нижние сопла в "гусаки" с помощью реактивной установки импульсно подают теплоноситель с температурой 400—

600 С и скоростью 250 — 300 м/с.

Недостатком известного способа является его низкая экономичность вследствие больших дополнительных затрат энергоресурсов, так как данный способ предполагает использование дефицитного и . дорогостоящего топлива — керосина с большим расходом. Кроме того, подача высокотемпературного теплоносителя со скоростью до 300 м/с может привести к перегреву отдельных узлов и деталей тормозной системы и ходовой части полувагонов выше допустимой по ГОСТУ 22235-76, а также к обгоранию антикоррозионного покрытия полувагонов, Известно устройство для очистки полувагонов от смерзшихся и налипших грузов, в котором для повышения эффективности обогрева вагонов направляющие сопла размещены в коллекторах, установленных на тепловых экранах, расположенных вдоль полувагонов по обеим его сторонам и сориентированных параллельно обогреваемым поверхностям полувагонов. Недостатком известного устройства является нерациональная подача теплоносителя под днище полувагона, при которой возможен перегрев тормозных устройств полувагона, что приводит к выходу из эксплуатации вагонного парка. Для сохранности тормозной системы полувагонов требуется обязательная установка защитных приспособлений.

Известно устройство для разогрева смерзшихся грузов в железнодорожных вагонах, где поток теплоносителя на днище кузова вагона подается со стороны межрельсового пространства, т.е. движение теплоносителя направлено от продольной оси вагона к его периферии, Однако максимальная мощность теплового потока воспринимается в первую очередь колесными парами, осями, тормозным цилиндром, рессивером и продольной балкой вагона, что вызывает их повышенный нагрев, и только оставшаяся мощность теплового потока попадает непосредственно на обогрев днища вагона, что является недостатком данного устройства. Кроме того, в данном устройстве не исключается соприкосновение открытого пламени с элементами вагона, что по ГОСТУ 22235-76 п.1.1.15 не допускается, Известны устройства для разогрева смерзшихся сыпучих грузов, именуемые гаражами конвективного типа и получившие наибольшее распространение на предприятиях черной металлургии. В этих гаражах для размораживания груза, примерзшего к днищу и стенкам полувагона, теплоноситель подается через сопла, расположенные внизу по обе стороны камеры разогрева под некоторым углом к горизонту, а для размораживания открытой части груза теплоноситель подается сверху.

Недостатком этих гаражей является перегрев тормозной системы и ходовой части полувагонов, для предотвращения чего ходовую часть, а также боковые стенки полувагонов приходигся в процессе разогрева периодически охлаждать водой. Необходимость применения водяного охлаждения снижает эффективность размораживания, 1736883 увеличивает удельные расходы топлива, снижает производительность и КПД гаража.

Цель изобретения — повышение эффективности размораживания, а также обеспечение сохранности подвижного состава

МПС, Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее гараж с расположенными в его нижней части по обе стороны от вагона соплами для направления потоков теплоносителя на боковую и нижнюю часть полувагона, соединенными с системой для подачи эффективности, оно снабжено установленной на каждое сопло сменной насадкой с двумя верхним и нижним выпускными патрубками, расположенными подуглом относительно друг друга в вертикальной плоскости для подачи теплоносителя на боковую и нижнюю часть вагона соответственно. причем площади выходных отверстий верхнего и нижнего патрубков относятся друг к другу кэк 1:1,25.

Снабжение сопл дополнительными насадками, позволяющими делить теплоноситель на два потока, один из которых направляется на боковые стенки, а другой на днище полувагона и регулировать их величины и направления, обеспечит возможность подобрать наиболее оптимальные значения величин этих потоков и их векторов истечения, способствующих эффективному размораживанию и сохранности полувагонов от перегрева, На фиг,1 изображена камера устройства для разогрева железнодорожных полувагонов со смерзшимся грузом, поперечный разрез; на фиг.2 — конструкция нижнего сопла, обеспечивающая подачу теплоносителя с разделением его потоков; на фиг.3— узел l на фиг.2.

Устройство для разогрева железнодорожных полувагонов со смерзающимся сыпучим грузом содержит камеру 1 для постановки полувагонов 2 с насыпным грузом 3. Между ходовой частью полувагона и дном его кузова размещен тормозной цилиндр 4, Через систему трубопроводов оканчивающимися "îëëåêòîðàìè 5 для верхней системы обогрева теплоноситель подается с помощью поточных сопл 6, а для нижнего обогрева стенок и днищ полувагонов с помощью боковых сопл 7, располагаемых на нижних коллекторах подачи теплоносителя под углом 45 к горизонтали, при этом сами коллекторы выставляются таким образом, чтобы оси сопл 7 проходили через угол соединения борта полувагона с его днищем, Для разделения нижней подачи теплоносителя на двэ самостоятельных потока с на50 мого в камеру 29 теплоносителя 130 С измерялась температура поверхности боковых стенок на нескольких полувагонах в течение одного и того же периода времени разогрева при углах подачи теплоносителя 45, 50, 55, 60 и 65О.

Наибольший рост температуры на поверхности боковых стенок наблюдался на тех полувагонах, на которые поток теплоносителя направлялся под углами 50 и 53 правлением истечения одного выше угла стыковки борта полувагона с днищем, т.е. на боковые поверхности стенок, а другого на днище, т.е, ниже угла его соединения с бор5 том, сопла 7оборудуются специальными насадками 8, оканчивающимися двумя прямоугольной формы выходными патрубками 9, 10, расположенными относительно друг друга У-образно, так что угол между

10 ними составляет 15О. Закрепляются насадки 8 на нижних соплах 7 с помощью фиксаторов 11 таким образом, чтобы оси верхнего выходного патрубка 9 или нижнего 10 составляли относительно горизонтальной оси

15 соответственно 54 или 399.

Выходные пэтрубки 9, 10 имеют постоянные поперечные сечения, причем общая площадь их равна площади выходного сечения прямоугольной части сопла 7, а между

20 собой площади их сечений относятся как

1:1,25, Работа предлагаемого устройства для разогрева железнодорожных полувагонов со смерзшимся сыпучим грузом осуществ25 ляется следующим образом.

С температурой 1.30 — 150 С в камеру 1 подается теплоноситель через коллекторы

5, из которых через сопла 6, 7 происходит

его истечение на обогреваемые поверхно30 сти полувагонов 2 и непосредственно сверху на груз 3.

Нижняя подача теплоносителя осуществляется в два потока через установленные на нижних боковых соплах 7 специальные

35 насадки 8. Благодаря конструктивным. осо- бенностям насадки 8 один поток через патрубок 9 под углом 54 к горизонтали направляется на разогрев стенок полувагонов, другой поток через патрубок 10 в коли40 честве, превышающем первый в 1,25 раза, направляется под углом 39 к горизонтали на разогрев днищ полувагонов.

Значения углов подачи разделенных потоков теплоносителя в 54 к поверхности

45 боковых стенок полувагонов и 39 к его днищам являются наиболее оптимальными и определены экспериментальным путем при выборе окончательного варианта конструкции насадка 8.

При постоянной температуре подавае1736883

50

После этого с той же температурой 130 С поток теплоносителя направлялся под углами 51, 52, 53, 54 и оказалось,.что углу подачи в 54 соответствует максимальная скорость нагрева поверхности боковых стенок полувагонов, Аналогично была выявлена зависимость температуры нагрева днищ. полувагонов при углах подачи теплоносителя 30 — 45О.

Было установлено, что при температуре теплоносителя 130 С максимальная скорость нагрева днищ полувагонов была при угле подачи теплового потока 39 .

Температура тормозного цилиндра 4 при этом не поднималась выше допустимой

55ОС.

Также экспериментально было определено соотношение объемов теплоносителя, подаваемого раздельными потоками на стены и днище полувагонов.

Для большинства наиболее распространенных видов размораживаемых грузов, какими являются железорудные концентраты, окатыши, уголь, наиболее оптимальным соотношением оказалось 1 (для стен): 1,25 (для днища). При таком соотношении наблюдался практически одинаковый подъем температуры на поверхности стенок и днища полувагонов без перегрева тормозных устройств и ходовой части полувагонов. С учетом того, что, как правило, .груз в пути следования наиболее смерзается в нижней части полувагонов, направление большего количества теплоносителя именно для разогрева нижнего слоя будет способствовать интенсификации разогрева груза, а значит, сократится время его разогрева и отпадает необходимость установки защитных приспособлений на тормозную систему от ее перегрева.

Предложенное техническое решение, заключающееся в разделении нижней подачи теплоносителя на два самостоятельных тепловых потока с помощью специальных устройств-насадков, устанавливаемых на соплах и обеспечивающих определенную

5 направленность потоков и их количественное соотношение, позволяет одновременно практически с одинаковой скоростью разогревать как боковины, так и днища кузовов, при этом исключается перегрев тормозных

10 устройств и ходовой части полувагонов, сокращается время разогрева, так как отпадает необходимость в "передержке" партии полувагонов в камере для выравнивания интенсивности разогрева боковых или нижних

15 слоев размораживаемых грузов, так как этим слоям будет передаваться количество тепла, соответствующее степени их смерзания, а именно для нижнего слоя, являющегося наиболее промерзаемым, в 1,25 раза

20 больше, чем для боковых слоев у стенок полувагонов.

Формула изобретения

25 Устройство для разогрева полувагонов со смерзшимся грузом, содержащее гараж с расположенными в его нижней части по обе стороны от вагона соплами для направления потоков теплоносителя на боковую и

30 нижнюю часть полувагона, соединенными с системой для подачи теплоносителя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности, оно снабжено установленной на каждое сопла сменной насадкой с

35 двумя верхним и нижним выпускными патрубками, расположенными под углом относительно друг друга в вертикальной плоскости для подачи теплоносителя на боковую и нижнюю часть вагона соответствен40 но, причем площади выходных отверстий верхнего и нижнего патрубков относятся друг к другу как 1:1,25.

1736883

10. 30

Составитель Ю.Луканин

Техред М.Моргентал Корректор М.Максмишинец

Редактор M.Òîâòèí

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1864 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5