Вагон-цистерна для затвердевающих продуктов
TANK CAR FOR SOLIDIFYING PRODUCTS

Заявляемое техническое решение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкциям вагонов-цистерн, предназначенных для перевозки затвердевающих грузов, и может быть использовано в контейнерах, цистернах и стационарных емкостях.
Известен вагон-цистерна для затвердевающих продуктов (см. патент RU №153741 от 04.09.2014), включающий теплоизолированный котел с обогревающим устройством в виде воздушной прослойки между котлом и теплоизоляцией, в нижней части которого установлены электронагреватели.
Зоны расположения устройства слива и налива, включающего сливную трубу, неразъемно соединенную с котлом, и других штуцеров обогреваются предусмотренной камерой, соединенной с обогревающим устройством.
Недостатком описанного устройства является конструктивное решение неразъемного соединения сливной трубы с котлом, т.к. такая конструкция сливной трубы затрудняет выполнение слива некоторых перевозимых продуктов, например суперфосфорной кислоты, расплавленной серы и др., из которых в процессе транспортировки может выпадать трудноудаляемый твердый осадок, который скапливается на всей нижней поверхности котла, в том числе и поддоне, в котором располагается нижний конец сливной трубы. Поэтому перед сливом необходимо очистить сливную трубу от твердого осадка.
Известен вагон-цистерна для перевозки олеума (цистерна модели 15-1424, см. «Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов. Справочное пособие», http://www.gosthelp.ru/text/PosobieSpecializirovannye.html - принят за прототип), содержащий котел, оборудованный системой разогрева в виде рубашки, расположенной в нижней части на его наружной поверхности, системой слива и налива перевозимого продукта, включающей стационарно расположенную неснимаемую трубу.
Недостатком такой конструкции является отсутствие обогрева сливной трубы, т.к. при разогреве находящийся в котле продукт начинает принимать жидко-вязкое состояние в нижней части, что сопровождается повышением давления в нижней зоне котла, что отрицательно сказывается на его прочности и, кроме того, жидкий продукт невозможно сливать, т.к. в верхней зоне котла, включая и сливную трубу, продукт по своему агрегатному состоянию еще не имеет текучести, что увеличивает время слива продукта.
Задачей предлагаемого технического решения является исключение повышения давления в нижней части котла при начальной стадии разогрева, сокращение времени разогрева и слива продукта и, как следствие, сокращение простоя вагона под разгрузкой.
Поставленная задача решается тем, что вагон-цистерна для затвердевающих продуктов, включающий котел с обогревающим устройством, сливное устройство, камеру, состоящую из двух коаксиальных труб, соединенных герметично вверху с обечайкой и внизу между собой, и коаксиально расположенную по отношению к оси установки сливной трубы, вверху и внизу оборудованную штуцерами подвода и отвода теплоносителя.
На фиг. 1 показан общий вид вагона-цистерны;
на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 - разрез в сечении установки сливной трубы;
на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2 - вид на подвижное соединение нижнего конца сливной трубы с кронштейнами, закрепленными неподвижно на обечайке котла.
Вагон-цистерна для затвердевающих продуктов содержит платформу 1, включающую ударно-тяговые устройства, тормоза и ходовые части, котел 2, оборудованный системой нагрева 3, сливно-наливное устройство 4. В зоне размещения сливной трубы (показана штриховой линией) сливного устройства 4 расположена камера, состоящая из двух коаксиально расположенных труб - наружной 5 и внутренней 6, соединенных вверху с обечайкой 7 котла 2, а внизу между собой - кольцевой заглушкой 8. В верхней и нижней частях камеры предусмотрены штуцеры 9 и 10. Нижние штуцеры 10 могут быть соединены каналами 11 с системой нагрева 3 или с отдельно предусмотренным подводом теплоносителя, при этом для снижения негативного влияния изменения взаимного расположения камеры и обечайки котла при разогреве продукта или его транспортировке предусмотрена установка в каналах 11 компенсаторов изменения геометрических размеров 12. Нижняя часть камеры подвижно контактирует с кронштейнами 13, закрепленными на обечайке 7 котла 2, что предотвращает деформацию камеры в продольном и поперечном направлениях от гидравлического давления продукта, находящегося в котле при транспортировке. Диаметры внутренней трубы 6 камеры и трубы патрубка 14 сливного устройства 4 одинаковы.
При нагреве продукта в котле предусмотренной системой 3 одновременно разогревается зона установки сливной трубы путем подачи теплоносителя в камеру через канал 9, установленный в верхней части камеры.
Наличие камеры в зоне установки сливной трубы исключает повышение давления в нижней части котла при начальной стадии разогрева продукта, снижает время разогрева продукта за счет увеличения общей площади разогрева и интенсификации циркуляции разогретого слоя продукта в нижней части котла с верхним слоем, что приводит к сокращению простоя вагона под разгрузкой.
При изготовлении предлагаемого вагона-цистерны не требуется разработки новых материалов и освоения новых технологий.