Способ разогрева железнодорожных полувагонов со смерзшимся грузом

 

Использование: при разгрузочных работах в гаражах конвективного типа с большой постановочной емкостью на секцию. Сущность: способ разогрева заключается в том, что полувагоны помещают в гараж конвективного типа с по меньшей мере одной секцией и загрузочными воротами. Подачу теплоносителя осуществляют со стороны загрузочного проема с постепенным уменьшением его температуры в течение часа с 200 - 220 до 130 - 140^oС. Отработанный теплоноситель удаляют в конце секции. Через час после подачи теплоносителя уменьшают его подачу в 2 раза со стороны загрузочного проема, а оставшуюся часть теплоносителя подают с температурой 130 - 140^oС с тупиковой стороны, при этом перекрывают отбор отработанного теплоносителя в конце секции и отбирают его из средней части гаража. Использование способа ускоряет процесс размораживания и повышает его экономичность. 2 ил.

Изобретение относится к вспомогательным способам для разгрузочных работ и может быть использовано для производств, где требуется перед разгрузкой придать сыпучесть грузам, имеющим влажность и смерзшимся в процессе перевозки в железнодорожных полувагонах в зимнее время.

Одним из методов борьбы со смерзаемостью и восстановления сыпучести является постройка специальных помещений гаражей для размораживания сыпучих грузов, в которых осуществляется разогрев поступающих железнодорожных полувагонов со смерзшимся сыпучим грузом.

Известен способ разогрева для размораживания сыпучих грузов в железнодорожных полувагонах, по которому вагоны помещают в гараж и подают теплоноситель, который получают путем смешения продуктов сгорания, получаемых при сжигании топлива в отдельно стоящей топке с рециркуляционными газами, поступающими из гаража.

При таком способе разогрева теплоноситель распространяется одновременно с постоянной во времени интенсивностью через систему трубопроводов, располагаемых вдоль боковых стен помещения по всей длине и оканчивающимися специальными соплами для создания направленных потоков теплоносителя под днище и на стенки полувагонов.

Недостатком этого способа является то, что вагоны вводятся и выводятся при разогретом гараже и получают неодинаковый для каждого полувагона заряд тепла. Объясняется это тем, что во время открывания ворот в процессе постановки партии полувагонов в разогретый гараж происходит интенсивное выветривание и охлаждение его со стороны ворот. Разница в температуре составляет 40-50^оС, а в случаях, когда постановка подвижного состава производится сразу после выдачи разогретых полувагонов, температура в гараже возле ворот падает почти до наружной температуры воздуха. Разница в температурном режиме сохраняется и после постановки новой партии полувагонов и закрытии ворот. Чтобы выровнять температурный режим, необходимо увеличить время пребывания полувагонов в гараже. Если охладить внутренний объем гаража до температуры наружного воздуха в период ввода-вывода полувагонов, это позволит производить разогрев практически равномерно по всему составу, однако это нецелесообразно. В этом случае также увеличивается время простоя полувагонов в гараже, что приведет к большим теплопотерям, снижению КПД и производительности гаража.

Известен способ разогрева железнодорожных полувагонов со смерзшимся грузом, заключающимся в том, что полувагоны помещают в гараж конвективного типа с по меньшей мере одной секцией и загрузочными воротами и подают теплоноситель со стороны загрузочного проема с постоянно убывающей интенсивностью нагрева от первого к последнему вагону и с постепенным ступенчатым уменьшением температуры теплоносителя от 200-220^оС до 130-140^оС в течение часа посредством устройства для подачи теплоносителя, выполненного в виде щелевого сопла П-образной формы.

Такой способ разогрева железнодорожных полувагонов со смерзшимся грузом наиболее эффективен для гаражей с небольшой постановочной емкостью (до 10-12 полувагонов на секцию).

Для гаражей, построенных в последнее время на ряде крупных металлургических заводов, в которых постановочная емкость на секцию 15 и более полувагонов, размораживание по известному способу будет уже недостаточно эффективное, так как интенсивность нагрева последних полувагонов в тупиковой части секции значительно снижается из-за потерь тепловой мощности потоков теплоносителя, связанных с преодолением необходимого расстояния от места подачи со стороны загрузочного проема и потерь тепла, которое забирают стены секции, ее потолочное перекрытие, основание, железнодорожный путь.

Чтобы прогреть в тупиковой зоне секции последние железнодорожные полувагоны со смерзшимся сыпучим грузом до заданной температуры, необходимо дополнительное время, что увеличивает продолжительность цикла размораживания и приводит к повышенному расходу топлива. Варианты подачи теплоносителя с температурой 200-220^оС в течение часа без постепенного ступенчатого уменьшения ее температуры 130-140^оС, или же с уменьшением до 130-140^оС более часа, исключены, так как это может привести к перегреву ходовой части и узлов тормозной системы железнодорожных полувагонов, находящихся в начале постановочного состава со стороны загрузочного проема.

Таким образом, увеличение времени размораживания и расхода топлива, вот те недостатки, которые в значительной степени снижают экономичность и эффективность известного способа разогрева железнодорожных полувагонов со смерзшимся грузом в гаражах с постановочной емкостью в секциях на 15 и более полувагонов.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в способе разогрева железнодорожных полувагонов со смерзшимся грузом, предусматривающем помещение полувагонов в гараж конвективного типа с по меньшей мере одной секцией и загрузочными воротами и подачу теплоносителя со стороны загрузочного проема с постепенным уменьшением его температуры в течение часа с 200-220^оС до 130-140^оС и удаление отработанного теплоносителя в конце секции, согласно изобретению, через час после подачи теплоносителя уменьшают его подачу в 2 раза со стороны загрузочного проема, а оставшуюся часть теплоносителя подают с температурой 130-140^оС с тупиковой стороны, при этом перекрывают отбор отработанного теплоносителя в конце секции и отбирают его из средней части гаража.

Технический результат от применения этого способа разогрева вследствие перераспределения подачи теплоносителя со стороны загрузочных ворот и с тупиковой стороны состоит в ускорении процесса разогрева железнодорожного состава с большой постановочной емкостью на секцию и повышении экономической эффективности процесса.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид гаража для разогрева железнодорожных полувагонов со смерзшимся грузом с постановочной емкостью на секцию 16 полувагонов; на фиг. 2 поперечный разрез А-А на фиг.1.

Гараж содержит непроходную секцию 1, снабженную топкой 2, которая через смесительную камеру 3 соединена с дымоходом 4, подающим теплоноситель (ТН) для разогрева полувагонов 5, размещенных в секции 1. Подача теплоносителя в секцию 1 разделяется на 2 линии: одна трубопроводом 6 к загрузочному проему, другая трубопроводом 7 к тупиковой части секции 1. На трубопроводах 6 и 7 установлены дроссельные клапаны 8,9. В нижней части секции 1 в середине и тупике выполнены отверстия 10, 11, через которые по трубопроводу 12 отводится отработанный теплоноситель (рециркулят Р) в смесительную камеру 3. Подключение трубопровода 12 к отверстиям 10, 11 осуществляется дроссельными клапанами 13 и 14. Перед смесительной камерой 3 трубопровод 12 снабжен дроссельным клапаном 15. Для подвода атмосферного воздуха (АВ) в смесительную камеру 3 служит трубопровод 16 с клапаном 17. К трубопроводу 12, отводящему рециркулят (Р) из рабочего пространства секции 1, подключена атмосферная свеча (АС) с дроссельным клапаном 18. Для подачи и распределения теплоносителя (ТН) в секции 1 со стороны загрузочного проема и с тупиковой стороны установлены подающие устройства 19 и 20, которые подключены к трубопроводам 6 и 7, соединяющим их с дымососом 4. Устройства 19 и 20 представляют собой П-образные щелевые сопла, охватывающие контур полувагона в его поперечном сечении как с боков, так и сверху с некоторым зазором.

Разогрев полувагонов осуществляется следующим образом.

Партию подлежащих полувагонов 5 помещают в секцию 1 через загрузочный проем в количестве, соответствующем ее постановочной емкости (например, 16 полувагонов). После закрытия загрузочного проема дымососом 4 по трубопроводу 6 начинают подавать теплоноситель (ТН), который получают путем смещения в смесительной камере 3 продуктов сгорания (ПГ) из топки 2 и рециркуляционных газов, поступающих из секции 1 через отверстие 11 по трубопроводу 12, количественное поступление которых в смесительную камеру 3 регулируется дроссельным клапаном 15. С помощью дроссельного клапана 17 регулируют количество поступающего в смесительную камеру 3 по трубопроводу 16 атмосферного воздуха (АВ), и тем самым регулируют температуру теплоносителя (ТН), подаваемого и распределяемого через сопло 19 со стороны загрузочных ворот как вдоль стенок полувагонов 5, так и сверху параллельными потоками. Количество подаваемого теплоносителя (ТН) регулируется дроссельным клапаном 8 на трубопроводе 6. Проходя вдоль полувагонов 5 и сверху них, теплоноситель постепенно отдает свое тепло путем конвекции боковым стенкам этих полувагонов и непосредственно поверхностным слоям грузом, находящихся в них, и затем, будучи уже отработанным, удаляется в конце секции 1 через отверстие 11 снизу, для чего полностью открывают дроссельный клапан 14.

В течение часа теплоноситель (ТН) со стороны загрузочных ворот подается с постепенным изменением температуры от 200-220^оС до 130-140^оС. Через час открывают дроссельный клапан 9 на трубопроводе 7, уменьшают объем подаваемого теплоносителя в 2 раза через клапан 8 и щелевое сопло 19 и начинают подавать оставшуюся часть теплоносителя с тупиковой стороны секции 1 через щелевое сопло 20 с постоянной температурой 130-140^оС. Дроссельный клапан 14 на отборе рециркулята через отверстие 11 закрывают и открывают полностью дроссельный клапан 13 для отбора рециркулята через нижнее отверстие 10 в середине секции 1.

Таким образом, подача теплоносителя спустя час осуществляется с двух сторон секции 1: со стороны загрузочного проема и со стороны тупика через П-образные сопла 19 и 20 с одинаковой и постоянной до окончания процесса разогрева железнодорожных полувагонов со смерзшимся грузом температурой 130-140^оС.

При необходимости аварийного сброса теплоносителя (ТН) из секции 1 открывают дроссельный клапан 18 на атмосферной свече (АС).

Способ разогрева железнодорожных полувагонов со смерзшимся грузом в конвективных гаражах большой протяженности позволяет сократить время размораживания полувагонов, а следовательно, увеличивает пропускную способность гаража и снижает удельные расходы топлива.

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗОГРЕВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПОЛУВАГОНОВ СО СМЕРЗШИМСЯ ГРУЗОМ, предусматривающий помещение полувагонов в гараж конвектированного типа с по меньшей мере одной секцией и загрузочными воротами и подачу теплоносителя со стороны загрузочного проема с постепенным уменьшением его температуры в течение 1 ч с 200 - 220 до 130 - 140^oС и удаление отработанного теплоносителя в конце секции, отличающийся тем, что через 1 ч после подачи теплоносителя уменьшает его подачу в два раза со стороны загрузочного проема, а оставшуюся часть теплоносителя подают с температурой 130 - 140^oС с тупиковой стороны, при этом перекрывают отбор отработанного теплоносителя в конце секции и отбирают его из средней части гаража.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2