НАСАДКА ГИДРОМОНИТОРА УСТРОЙСТВА НИЖНЕГО СЛИВА ЦИСТЕРНЫ

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к устройствам нижнего слива высоковязких и застывших продуктов из железнодорожных цистерн при условиях, когда слив продукта без предварительного подогрева затруднен или невозможен.
Известна выбранная в качестве прототипа насадка гидромонитора устройства нижнего слива емкости (патент РФ на изобретение №2403984, МПК B05B1/14, B67D7/04, B67D99/00, опубл. 20.11.2010), содержащая полый цилиндрический корпус с соплами, расположенными по окружности, и с закрепленным на торце корпуса упором, выполненным с возможностью обеспечения расположения выходных отверстий сопел не ниже уровня отверстия сливного клапана емкости при полном подъеме гидромонитора с упором в тарелку полностью открытого сливного клапана, а корпус имеет отверстия со стороны, противоположной торцу с упором, обеспечивающие истечение продукта под углом к оси корпуса 60° и менее.
Известное техническое решение позволяет при циркуляционном разогреве и (или) сливе продукта из железнодорожной цистерны обеспечить подачу горячего продукта в зону отбора холодного продукта из цистерны для обеспечения его текучести по всасывающему трубопроводу.
Также из описания прототипа известно, что помимо горизонтального истечения горячего продукта, часть потока горячего продукта подается мелкими струями под углом от горизонтали вниз, на стенки сливного прибора цистерны, прогревая его для предотвращения налипания холодного продукта на внутренней поверхности стенок сливного прибора. Такая подача продукта осуществляется через отверстия в корпусе со стороны, противоположной торцу с упором, обеспечивающие истечение продукта под углом к оси корпуса 60° и менее.
Однако так как указанные отверстия в корпусе насадки-прототипа имеют постоянный диаметр, без возможности его регулировки, то отсутствует возможность управления ударной силы потока жидкости (воздействия факела распыла на поверхность орошения). Изменение ударной силы потока жидкости через отверстия, например ее увеличение, нужно для предотвращения уплотнения сливной магистрали твердой фазой сливаемого вязкого продукта или для очистки стенок сливной магистрали. Уменьшение ударной силы потока через отверстия целесообразно для перераспределения ударной силы на сопла, направленные внутрь цистерны, для более эффективного разогрева груза.
Известно (например, публикация в сети Интернет: https://www.sprayrus.ru/Assets/RU/ssco_cat70m-ru_a.pdf), что общая теоретическая ударная сила I зависит от расхода жидкости через сечение и определяется по формуле:
I=K∙Q∙, где
K = 0,238 - константа;
Q - расход в л/мин;
P - давление жидкости в бар.
Из основ гидравлики (например Галдин Н.С. Основы гидравлики и гидропривода: Учебное пособие. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2006. - 145 с., или Гусев В.П. Основы гидравлики. Учебное пособие.- Томск. Изд-во ТПУ,2009.- 172с.) общеизвестно, что расход жидкости Q через кольцевое сечение прямо пропорционален диаметру сечения и равен:
Q = u⋅S, где
u - скорость жидкости в кольцевом сечении,
S - площадь кольцевого сечения.
Таким образом, общая теоретическая ударная сила I прямо пропорциональна площади (соответственно и диаметру) кольцевого сечения.
Так как возможность увеличения давления во всей системе устройства нижнего слива ограничена техническими параметрами указанной системы, а отверстия в корпусе насадки-прототипа имеют постоянный диаметр, недостатком прототипа является невозможность регулировки расхода жидкости через отверстия, и соответственно, невозможность изменения ударной силы насадки.
Решаемой технической проблемой является отсутствие возможности предварительной регулировки ударной силы насадки.
Технический результат заявляемой полезной модели - обеспечение возможности предварительной регулировки ударной силы насадки в зависимости от цели разогрева.
Заявляемый технический результат достигается тем, что насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны содержит полый цилиндрический корпус с соплами, направленными внутрь цистерны, и с закрепленным на верхнем торце корпуса упором, корпус имеет отверстия для подачи части продукта в сливной прибор цистерны, при этом отверстия содержат резьбу для крепления дополнительных съемных сопел и съемных заглушек.
Оси дополнительных сопел могут быть расположены под углом к оси корпуса от 0° до 90°. Углы наклона осей дополнительных сопел к оси корпуса определены конструкцией дополнительных сопел.
Предложенная насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны работает в комплекте с устройствами нижнего слива, оснащенными гидромонитором. Насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны, подключаемого к сливному прибору цистерны, поднимается гидромонитором под открытый сливной клапан под действием давления жидкости. Такой жидкостью является нефтепродукт, аналогичный сливаемому, который активно перемешивает и разогревает до жидкого состояния вязкий продукт в цистерне (публикация в сети Интернет: http://www.koz.ru/catalog/oborudovanie-dlya-zheleznodorozhnogo-transporta/ustroystva-nizhnego-sliva/ustroystva-usn-175g-200g-s-gidromonitorom/).
Наличие резьбы в отверстиях корпуса позволяет предварительно установить в насадку дополнительные съемные сопла и или съемные заглушки.
Дополнительные сопла могут иметь различный диаметр, в зависимости от необходимости изменения ударной силы потока, направляемого через отверстия в корпусе.
При установке заглушек увеличивается давление жидкости, и соответственно ударная сила через открытые рабочие сопла.
Оси дополнительных сопел могут быть расположены под углом к оси корпуса от 0° до 90°. Углы от 0° до 45° обеспечивают прочистку сливной магистрали и предотвращение ее загрязнения, так как вектор ударной силы направлен преимущественно вниз. Углы от 45° до 90° предотвращают налипание холодного продукта на внутренней поверхности стенок сливного прибора или обеспечивают очистку стенок, так как вектор ударной силы направлен преимущественно к стенке. Углы наклона осей дополнительных сопел к оси корпуса определены конструкцией дополнительных сопел.
Таким образом, заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что:
- отверстия содержат резьбу для крепления дополнительных съемных сопел и съемных заглушек.
- оси дополнительных сопел расположены под углом к оси корпуса в диапазоне от 0° до 90°;
- углы наклона осей дополнительных сопел к оси корпуса определены конструкцией дополнительных сопел.
Тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели критерию «новизна».
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом:
- на фиг. показан общий вид насадки гидромонитора устройства нижнего слива цистерны.
Насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны (фиг. 1) содержит полый цилиндрический корпус 1 с соплами 2, направленными вовнутрь цистерны (цистерна не показана). На верхнем торце корпуса 1 закреплен упор 3.
Корпус 1 имеет отверстия 4 для подачи части продукта в сливной прибор цистерны, отверстия 4 содержат резьбу 5 для крепления дополнительных съемных сопел 6 и съемных заглушек 7.
а
а
Оси дополнительных сопел расположены под углом «» к оси корпуса от 0° до 90°. Углы от 0° до 45° обеспечивают прочистку сливной магистрали и предотвращение ее загрязнения, так как вектор ударной силы направлен преимущественно вниз. Углы от 45° до 90° предотвращают налипание холодного продукта на внутренней поверхности стенок сливного прибора или обеспечивают очистку стенок, так как вектор ударной силы направлен преимущественно к стенке. Указанные углы «» обеспечены конструкцией дополнительных сопел 6.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
Предложенная насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны работает в комплекте с устройством нижнего слива, оснащенными гидромонитором (устройство не показано). К патрубку  гидромонитора насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны крепится при помощи резьбы 8, показанной на фиг. 1.
Насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны поднимается телескопическим патрубком гидромонитора под открытый сливной клапан сливного прибора цистерны под действием давления жидкости до прижатия торца упора 3 к сливному клапану сливного прибора цистерны 10 (цистерна и сливной клапан цистерны не показаны).
Наличие резьбы 5 в отверстиях 4 корпуса 1 позволяет предварительно установить в корпус 1 дополнительные съемные сопла 6 и или съемные заглушки 7. Дополнительные сопла 6 могут иметь различный диаметр, в зависимости от необходимости изменения ударной силы потока, направляемого через отверстия 4 в корпусе 1. При установке заглушек 7 увеличивается давление жидкости, и соответственно ударная сила через открытые рабочие сопла 2 и 6.
Разогревающий продукт через полость корпуса 1 попадает в сопла 2 и 6. В зависимости от сочетания предварительно установленных дополнительных сопел 6 и заглушек 2 меняется ударная сила потока через сопла 2 и 6, что позволяет, в зависимости от задачи, предотвратить засорение сливной магистрали кусками сливаемого вязкого продукта, очистить стенки сливной магистрали или уменьшить ударную силу потока через отверстия 4 для перераспределения ударной силы на сопла 2 для более эффективного разогрева груза внутри цистерны.
.
Таким образом, по сравнению с прототипом обеспечивается возможность предварительной регулировки ударной силы насадки в зависимости от цели разогрева