УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОГРЕВА СМЕРЗШИХСЯ ГРУЗОВ В ВАГОНАХ "ПИКСАН"

Полезная модель относится к области погрузочно-разгрузочных работ и может быть использована для разогрева смерзшихся грузов в вагоне перед их выгрузкой.
Известно устройство разогрева смерзшихся насыпных грузов в железнодорожных полувагонах (а.с. SU №908724), которое содержит основание, рельсовый путь, расположенный на основании, вагон со смерзшимся грузом, установленный своими колесными парами на рельсовом пути, тепловую камеру, установленную на основании и охватывающей своей внутренней полостью вагон со смерзшим грузом, верхний источник тепловой энергии, выполненный в виде полого колпака, подсоединенного своим входом к выходу теплогенератора и подвижно установленный на верхней внутренней поверхности тепловой камеры, над смерзшимся грузом в вагоне, причем нижние источники тепловой энергии, подвижно установленные на стойках, расположенных на основании, выполнены в виде двух рядов нагревательных панелей, установленных наклонно с правой и с левой стороны под дном вагона со смерзшимся грузом и подсоединенные своими входами к выходам теплогенератора.
Известно устройство для разогрева полувагонов со смерзшимся грузом (а.с. SU №1736883), содержащее основание, рельсовый путь, расположенный на основании, вагон со смерзшимся грузом, установленный своими колесными парами на рельсовом пути, тепловую камеру, установленную на основании и охватывающей своей внутренней полостью вагон со смерзшимся грузом, верхние источники тепловой энергии, выполненные в виде поточных сопел, подсоединенных своими входами через коллектор к выходу теплогенератора и подвижно установленных на верхней внутренней поверхности тепловой камеры над смерзшимся грузом в вагоне, нижние источники тепловой энергии, установленные на стойках и расположенные вне габаритных размеров вагона со смерзшимся грузом и выполненные в виде двух рядов поточных сопел, расположенных справа и слева по продольной оси относительно боковых сторон вагона, подсоединенные своими входами через коллектор к выходу теплогенератора и направленные одними своими соответствующими выходными каналами поточных сопел в продольные нижние внешние части соответствующих поверхностей боковых сторон вагона, а другими своими соответствующими выходными каналами поточных сопел в соответствующие внешние части продольных краев дна вагона.
Ближайшим по технической сущности является устройство для разогрева смерзшегося груза в вагонах (патент РФ №54363, МПК B65G 69/20, B65G 67/24, опубл. 27.06.2006 г.), выбранное в качестве прототипа, содержащее основание, рельсовый путь, расположенный на основании, стойки, верхние источники тепловой энергии и нижние ряды источников тепловой энергии, установленные на стойках и расположенные с правой и с левой стороны рельсового пути, верхние источники тепловой энергии установлены на стойках с правой и левой стороны рельсового пути вагона со смерзшимся грузом, причем источники тепловой энергии выполнены в виде рядов электрических нагревателей, нижние ряды источников тепловой энергии выполнены в виде электрических нагревателей, наклонно установленных своими теплоизлучающими поверхностями.
Однако, вышеуказанные устройства не защищены от попадания на них атмосферных осадков.
Для функционирования и защиты электронагревателей от попадания на них атмосферных осадков, устройство для размораживания должно быть размещено в ангаре над путями надвига вагонов к разгрузочному устройству.
Другим недостатком является низкая заводская готовность устройства для размораживания к сборке и монтажу.
В заявленном устройстве необходимость в ангаре отсутствует, т.к. устройство для разогрева смерзшихся грузов в вагонах выполнено в виде защищенных от осадков полуоткрытых контейнеров (шкафов), в которых установлены электронагреватели.
Кроме функции защиты от осадков такая конструкция упрощает сборку и монтаж устройства, т.к. существенно повышается степень заводской готовности устройства для разогрева (электронагреватели могут быть установлены и произведен их электрический монтаж на заводе-изготовителе).
Кроме того, такое (полузакрытое) расположение нагревателей позволяет эффективно использовать конвективную составляющую нагревателей, направляя ее на стены или под пол размораживаемого вагона, что позволяет повысить КПД устройства и тем самым позволяет сократить потребляемую электроэнергию. Известные схемы расположения электрических нагревателей эту задачу решить принципиально не могут.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении надежности при эксплуатации, хранении, транспортировке, а также в повышении КПД, и сокращении энергозатрат.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для разогрева смерзшегося груза в вагонах, содержащем верхний ряд и нижний ряд электрических нагревателей, новым является то, что электрические нагреватели выполнены в виде панелей инфракрасного нагрева, установлены в контейнере, выполненном с одной открытой вертикально ориентированной стороной, и ориентированы своими теплоизлучающими поверхностями к открытой стороне контейнера, причем электрические нагреватели крепятся к внутренней поверхности задней стенки контейнера с помощью консольно-шарнирных устройств, выполненных с возможностью регулирования положения электрических нагревателей в пространстве.
Верхний и/или нижний ряд электрических нагревателей содержит, по меньшей мере, один электрический нагреватель.
В верхней части контейнера установлены отражающие экраны, выполненные с возможностью направлять восходящий конвективный поток горячего воздуха от электрических нагревателей.
Отражающие экраны выполнены теплоизолированными.
В контейнере дополнительно установлен, по меньшей мере, один вентилятор, выполненный с возможностью направлять нисходящий конвективный поток горячего воздуха от электрических нагревателей.
Устройство содержит блок управления, блок электропитания.
Электрические нагреватели верхнего ряда в рабочем положении своими теплоизлучающими поверхностями установлены параллельно к вертикали.
Электрические нагреватели нижнего ряда в рабочем положении своими теплоизлучающими поверхностями установлены под углом к вертикали.
Контейнер содержит, по меньшей мере, одну съемную дверцу, закрывающую его открытую сторону в нерабочем положении.
На фиг. 1 показано устройство в рабочем положении, установленное в паре с двух сторон вагона поезда (вид с торца вагона).
На фиг. 2 показан ряд устройств, установленных в рабочем положении (вид сбоку вагона).
Заявляемое устройство содержит: 1 - основание; 2 - рельсовый путь; 3 - вагон со смерзшимся грузом, установленный своими колесными парами 4 на рельсовом пути 2; 5, 6 - контейнеры, установленные на основании 1; 7, 8 - верхние источники тепловой энергии, установленные в контейнерах на консольно-шарнирных устройствах 9, 10 с правой и с левой сторон вагона 3, и выполненные в виде рядов электрических нагревателей, в рабочем положении параллельно расположенных своими теплоизлучающими поверхностями к поверхности нижних частей внешних боковых сторон вагона 3; 11, 12 - нижние источники тепловой энергии, установленные в контейнерах на консольно-шарнирных устройствах 9, 10, с правой и с левой стороны вагона 3 и выполненные в виде рядов электрических нагревателей, в рабочем положении наклонно установленных своими теплоизлучающими поверхностями к внешней поверхности дна вагона 3, при этом все электрические нагреватели выполнены в виде панелей инфракрасного нагрева; 13, 14 - отражающие экраны, установленные в верхней части контейнеров 5, 6, и предназначенные для направления восходящих (конвективных) потоков горячего воздуха от электрических нагревателей.
В контейнерах 5, 6 установлены вентиляторы, предназначенные для направления потоков горячего воздуха от электрических нагревателей к днищу вагона 3.
Устройство содержит встроенный источник электропитания, или имеет возможность подключения к внешнему источнику электропитания, а также содержит блок управления работой электрических нагревателей.
Устройство содержит встроенное или внешнее устройство управления, которое позволяет регулировать режимы работы электрических нагревателей: задавать мощность и время их работы.
Также дополнительно контейнеры 5, 6 содержат одну или две съемных дверцы (крышки), закрывающие их открытую сторону, для защиты электрических нагревателей преимущественно от атмосферных осадков в нерабочее время (во время хранения или транспортировки).
Устройство работает следующим образом.
Устанавливают контейнеры 5, 6 на основании 1 по обе стороны рельсового пути 2.
Контейнеры 5, 6 (при предварительно снятых дверцах) ориентируют открытой стороной к вагону 3 таким образом, чтобы установленные внутри них на консольно-шарнирных устройствах 9, 10 ряды электрических нагревателей верхних 7, 8 и нижних 11, 12 источников тепловой энергии, располагались своими теплоизлучающими поверхностями в сторону стенок и днища вагона 3.
Вагон 3 со смерзшимся грузом располагают своими колесными парами 4 на рельсовом пути 2 между контейнерами 5, 6.
Высота всего устройства и высота, на которой расположены верхний и нижний ряд электрических нагревателей, выбрана таким образом, чтобы верхний ряд электрических нагревателей располагался напротив нижней части стенки вагона 3, а нижний ряд электрических нагревателей - ниже стенки вагона 3.
С помощью консольно-шарнирных устройств 9, 10 ориентируют теплоизлучающие поверхности верхних источников 7, 8 тепловой энергии параллельно стенке вагона 3, а теплоизлучающие поверхности нижних источников 11,12 тепловой энергии ориентируют под углом к вагону 3 таким образом, чтобы поток тепловой энергии был направлен к днищу вагона 3.
К выводам электрических нагревателей подключают внешний источник электропитания или активируют встроенный источник электропитания.
Встроенное или внешнее устройство управления позволяет регулировать режимы работы электрических нагревателей: задавать мощность и время их работы.
В результате нагревания электрических нагревателей верхних 7, 8 и нижних 11, 12 источников тепловой энергии, тепловая энергия поступает к поверхностям нижних частей обеих внешних боковых сторон вагона 3 и к внешней поверхности нижних углов и днищу вагона 3.
Нижняя часть внешних боковых поверхностей и внешняя поверхность нижних углов и днища вагона 3 нагреваются, и тепловая энергия поступает через стенки вагона 3 к боковому и нижнему краю смерзшегося груза, который при своем нагревании начинает выделять капли воды, превращающиеся затем в пар. Образовавшийся пар, и нагретый воздух поднимаясь вертикально вверх, нагревает остальную часть смерзшегося груза, находящегося в вагоне 3 и таким образом разогревает груз, в зависимости от времени разогрева, вдоль днища и стенок вагона или полностью.
После окончательного разогрева смерзшегося груза, вагон 3 отправляют на разгрузочную площадку, а на его место устанавливают следующий вагон со смерзшимся грузом и весь процесс разогрева повторяют.
Кроме разогрева вагона излучением, отражающие экраны 13, 14, находящиеся в верхней части контейнеров 5, 6 направляют восходящие (конвективные) потоки горячего воздуха от электрических нагревателей на боковые стенки вагона 3, что дает дополнительную тепловую энергию для разогрева вагона 3 и повышает КПД всего устройства.
Кроме того, установленный в контейнерах 5, 6 вентилятор, направляет потоки горячего воздуха от электрических нагревателей к днищу вагона 3, что обеспечивает эффект постепенного разогрева груза снизу-вверх, от днища к поверхности и также повышает КПД устройства.
Для размораживания смерзшегося груза в вагоне используется как минимум пара устройств для разогрева, установленных по обе стороны вагона (фиг. 1), тем самым обеспечивается двусторонний разогрев, что повышает эффективность и равномерность разогрева, сокращается время размораживания груза в вагоне.
Для размораживания целого поезда, состоящего из ряда вагонов со смерзшимся грузом, устройства для разогрева устанавливаются в ряд вдоль каждой стороны поезда (фиг. 2), что еще более сокращает время разогрева больших объемов грузов. При этом устройства для разогрева могут прилегать вплотную друг к другу своими боковыми поверхностями и быть зафиксированы между собой крепежными соединениями.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет осуществить разогрев смерзшегося груза в вагоне, обладает менее сложной по сравнению с аналогами технической реализацией, исключающей использование ангара (тепляка), позволяет повысить заводскую готовность устройства к сборке и монтажу, сократить стоимость его изготовления.