Котел для хранения и перевозки грузов

Полезная модель относится к емкостям для перевозки и хранения грузов, в том числе жидких грузов, преимущественно железнодорожным или автомобильным транспортом.
Из патента РФ № 204138 на полезную модель известен вагон-цистерна, включающий в себя котел, выполненный в виде горизонтальной емкости, состоящий из обечайки и днищ и опирающийся через рамную конструкцию на ходовые тележки, при этом котел снабжен вставкой, размещенной по всему периметру котла между верхними и нижними частями обечайки и днищ, причем вставка выполнена постоянной ширины на всем своем протяжении. Ширина вставки может составлять от 50 до 350 мм. Вставка может состоять из плоского листа, соединенного с верхними и нижними частями обечайки и днищ, и профилированного листа Ω-образного профиля, соединенного с плоским листом и расположенного внутри котла. Вставка может состоять из плоского листа, соединенного с верхними и нижними частями обечайки и днищ, и профилированного листа П-образного профиля, соединенного с плоским листом и расположенного внутри котла. Вставка может состоять из плоского листа, соединенного с верхними и нижними частями обечайки и днищ, и профилированного листа волнообразного профиля, соединенного с плоским листом и расположенного внутри котла. Вставка может быть выполнена в виде плоского листа толщиной, превышающей толщину стенки обечайки.
Недостатком вагона-цистерны по патенту № 204138 является не полное использование пространства габарита железнодорожного подвижного состава для перевозки грузов. В частности, в вагоне-цистерне по патенту № 204138 не используется пространство в районе нижней средней части котла вагона.
Из патента РФ № 204444 на полезную модель известен котел для хранения и перевозки жидких грузов, состоящий из днищ и как минимум из пяти царг, включающих плоские вставки, при этом центральная царга имеет прямоугольные вставки, при этом, как минимум, четыре царги, расположенные между центральной царгой и днищами, выполнены переменного сечения, торцевые царги имеют треугольные плоские вставки, а царги, расположенные между центральной и торцевой царгами, имеют трапециевидные плоские вставки. В котле по патенту № 204444 крайние (торцевые) царги выполнены с наклонной вниз верхней поверхностью. При этом вставки выполнены только в обечайке.
Котел по патенту № 204444 выбран в качестве наиболее близкого аналога.
Недостатком котла по патенту № 204444 является его недостаточный объем за счет геометрии концевых участков котла.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью - создание котла для перевозки и хранения грузов увеличенного объема; расширение арсенала средств для хранения и перевозки грузов.
Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, - увеличение объема котла с сохранением его вписывания в габариты железнодорожного подвижного состава или габариты автомобильного транспорта для перевозки грузов; обеспечение возможности перевозки большего объема грузов.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что котел для хранения и перевозки грузов содержит днища и обечайку, обечайка выполнена в продольном направлении состоящей из двух крайних участков и центрального участка, расположенного между крайними участками обечайки, в поперечном направлении обечайка выполнена состоящей из верхней и нижней частей, в нижней части обечайки центральный участок выполнен в виде части цилиндра, разрезанного в продольном направлении, верхняя и нижняя части обечайки с обеих ее боковых сторон соединены между собой посредством плоских вставок, при этом вставки на центральном участке обечайки выполнены с формой, близкой к прямоугольной, согласно полезной модели верхняя часть обечайки выполнена в виде части цилиндра, разрезанного в продольном направлении, вставки в крайних участках обечайки выполнены с формой, близкой к прямоугольной трапеции, сужающейся по направлению от центрального участка обечайки к днищам, днища выполнены состоящими из верхней и нижней частей с горизонтальными сторонами, обращенными навстречу друг другу, стороны вставок центрального и крайних участков обечайки, соединенные с верхней частью обечайки, выполнены горизонтальными, вставки в крайних участках обечайки с одной стороны сопряжены с соответствующими вставками центрального участка обечайки, а с другой стороны сопряжены с соответствующей вставкой в днищах котла, при этом вставки в днищах котла выполнены в виде изогнутых полос с горизонтальными верхними и нижними сторонами, соединяющими верхнюю и нижнюю части соответствующего днища, нижняя часть крайних участков обечайки выполнена с формой, обеспечивающей их сопряжение с одной стороны с центральным участком обечайки, а с другой стороны - с соответствующим днищем котла, при этом продольное вертикальное сечение центрального участка обечайки имеет форму близкую к прямоугольной, а продольное вертикальное сечение каждого крайнего участка обечайки имеет форму прямоугольной трапеции, сужающейся по направлению к соответствующему днищу, с наклонной нижней стороной и горизонтальной верхней стороной.
В нижней части обечайки центральный участок может быть выполнен в виде полуцилиндра.
Верхняя часть обечайки может быть выполнена в виде полуцилиндра.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен заявляемый котел - вид сбоку.
На фиг. 2 изображены сечения А-А и Б-Б заявляемого котла.
Позиции на фигурах:
1 - обечайка;
2 - днища;
3 - центральный участок обечайки;
4 - крайние участки обечайки;
5 - верхняя часть обечайки;
6 - нижняя часть обечайки;
7 - вставка центрального участка обечайки;
8 - вставки крайних участков обечайки;
9 - вставка днища.
Заявляемый котел для хранения и перевозки грузов содержит днища 2 и обечайку 1; обечайка 1 выполнена в продольном направлении состоящей из двух крайних участков 4 и центрального участка 3, расположенного между крайними участками 4 обечайки 1; в поперечном направлении обечайка 1 выполнена состоящей из верхней 5 и нижней частей 6; в нижней части 6 обечайки 1 центральный участок 3 выполнен в виде части цилиндра, разрезанного в продольном направлении; верхняя 5 и нижняя 6 части обечайки 1 с обеих ее боковых сторон соединены между собой посредством плоских вставок; при этом вставки 7 на центральном участке 3 обечайки выполнены с формой, близкой к прямоугольной. Указание на форму, как близкую к прямоугольной, обусловлено тем, что при изготовлении вставок может быть нарушено четкое соблюдение прямоугольной формы ввиду существующих допусков при изготовлении. Верхняя часть 5 обечайки выполнена в виде части цилиндра, разрезанного в продольном направлении; вставки 8 в крайних участках обечайки выполнены с формой, близкой к прямоугольной трапеции, сужающейся по направлению от центрального участка 3 обечайки к днищам 2; днища 2 выполнены состоящими из верхней и нижней частей с горизонтальными сторонами, обращенными навстречу друг другу; стороны вставок 7 центрального и крайних участков 8 обечайки, соединенные с верхней частью обечайки 1, выполнены горизонтальными; вставки 8 в крайних участках обечайки с одной стороны сопряжены с соответствующими вставками 7 центрального участка обечайки, а с другой стороны сопряжены с соответствующей вставкой 9 в днищах 2 котла; при этом вставки 9 в днищах 2 котла выполнены в виде изогнутых полос с горизонтальными верхними и нижними сторонами, соединяющими верхнюю и нижнюю части соответствующего днища 2; нижняя часть крайних участков 4 обечайки выполнена с формой, обеспечивающей их сопряжение с одной стороны с центральным участком 3 обечайки, а с другой стороны - с соответствующим днищем 2 котла; при этом продольное вертикальное сечение центрального участка 3 имеет форму прямоугольника, а продольное вертикальное сечение каждого крайнего участка имеет форму прямоугольной трапеции, сужающейся по направлению к соответствующему днищу, с наклонной нижней стороной и горизонтальной верхней стороной. Указание в формуле на то, что продольное вертикальное сечение центрального участка 3 имеет форму близкую к прямоугольной, обусловлено тем, что вследствие существующих допусков при изготовлении возможны незначительные отклонения, в результате которых углы между сторонами будут не строго 90°. В нижней части обечайки центральный участок 3 может быть выполнен в виде полуцилиндра. Верхняя часть 5 обечайки может быть выполнена в виде полуцилиндра. В зависимости от внешних ограничений, обязывающих обеспечить вписывание котла в габариты транспортного средства верхняя часть 5 обечайки и нижняя часть центрального участка 3 могут быть выполнены в виде части цилиндра, разрезанного в продольном направлении с поперечным сечением в виде сегмента, или в виде части цилиндра, разрезанного в продольном направлении с удаленной частью с сечением в виде сегмента. Форма части цилиндра, разрезанного в продольном направлении может быть выбрана любой в зависимости от внешних ограничений габарита котла.
В заявляемом котле верхняя часть 5 обечайки выполнена в виде части цилиндра, разрезанного в продольном направлении, например, в виде полуцилиндра. Это позволяет выровнять верхнюю часть и увеличить объем заявляемого котла по сравнению с наиболее близким аналогом, у которого верхние части крайних участков имеют наклонную вниз поверхность.
Объем заявляемого котла по сравнению с наиболее близким аналогом увеличен также за счет того, что нижние стороны крайних участков 4 обечайки в сечении выполнены прямолинейными, что также позволяет увеличить объем котла по сравнению с наиболее близким аналогом, т.к. у наиболее близкого аналога нижние стороны крайних участков в сечении выполнены горизонтальными.
Объем заявляемого котла увеличен также за счет вставок 9 в днища 2 котла.
Объем заявляемого котла по сравнению с наиболее близким аналогом увеличен за счет выполнения крайних вставок 8 в форме усеченной прямоугольной трапеции, сопряженной с одной стороны со вставкой 7 центрального участка, а с другой стороны - со вставкой 9 соответствующего днища 2.
3
Для примера брали котел с диаметром цилиндрической части - 3200 мм; шириной центрального участка 2000 мм; длиной котла 11400 мм; с высотой вставки 7 центрального участка - 1000 мм; с высотой вставки 9 днищ, равной 500 мм, при этом объем составил - 114 м
Сравнивали объем заявляемого котла с объемом наиболее близкого аналога при таком же диаметре центрального участка, такой же длине котла; такой же ширине вставки 7 центрального участка, такой же ширине центрального участка. Крайний участок обечайки наиболее близкого аналога разделили на два одинаковых по ширине участка.
При указанных параметрах объем заявляемого котла был больше, чем объем котла наиболее близкого аналога на 10%.
Следует отметить, что увеличение объема котла должно осуществляться при обеспечении вписывания габаритов котла в установленные соответствующими нормативными актами габариты, поэтому указанные выше параметры приведены с учетом обеспечения вписывания сравниваемых котлов в установленные габариты железнодорожного транспортного средства.
Путем регулирования ширины вставок можно обеспечить достижение заявляемого технического результата, заключающегося в увеличении полезного объема котла, для любых видов транспортных средств, на которых можно транспортировать сравниваемые котлы.
Возможность увеличения габаритов котла ограничена, как установленными параметрами вписывания, так и расстоянием между железнодорожными тележками или колесами транспортного средства, на котором котел будет транспортироваться.
Поэтому увеличение объема котла может осуществляться только с учетом существующих ограничений.
Заявляемая полезная модель обеспечивает возможность хранения и транспортировки повышенного объема грузов как на железнодорожном транспорте (на железнодорожных платформах), так и автомобильным транспортом.