ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ВЫГРУЗКИ-ЗАГРУЗКИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Полезная модель относится к средствам хранения и выдачи твердого топлива (каменного угля) и может быть использована для снабжения им пассажирских и специализированных железнодорожных вагонов как в пунктах формирования состава, так и на станциях в пути следования, а также, например, в пунктах выдачи твердого топлива населению и т.д.
В статьях Горюшинской Е.В., «Экипировка пассажирских поездов углем» и «Совершенствование технологических операций хранения и доставки топлива в вагоны пассажирских поездов», Известия Самарского научного центра РАН, 2007, т.9, №3, описаны использующиеся в настоящее время средства, применяемые для хранения и выгрузки-. загрузки угля. Эти известные средства не позволяют сортировать уголь на фракции определенного размера на месте выгрузки-загрузки, не обеспечивают безопасное хранение сформированных штабелей угля, что приводит к снижению его качества и к его потерям. Так, открытое, не защищенное от воздействия атмосферных явлений и осадков, хранение, сопровождается воздействием на него погодных условий и приводит к увеличению насыпного веса угля. Это приводит к тому, что процесс получения единицы тепловой энергии требует большего количества топлива, энергоносителей для погрузочно-разгрузочных машин и большие человеческие ресурсы, связанные с увеличением объема поступающего топлива. При измененном ситовом составе топлива более крупные куски распадаются на мелочь, что ведет к крупным потерям угля при попадании его на колосниковую решетку топки, т.к. образовавшиеся мелкие фракции падают через нее, не давая энергии, т.е. теплота сгорания топлива при этом постепенно уменьшается. Хранение топлива на открытом воздухе в летний период ведет к активному нагреванию угля, что не безопасно, учитывая теплоту самовозгарания угля (65°С), выветриванию, с образованием вредной для человека пыли, а осенью - к размыванию дождями угольной пыли по территории. В зимний период влажный уголь смерзается, что вынуждает к проведению дополнительных операций и приемов. Необходимость использования высокой доли ручного труда при проведении выгрузки-загрузке приводит к большому штату обслуживающего персонала, а использование дорогостоящих механизмов на каждом отдельном этапе выгрузки-загрузки приводит к большим денежным затратам.
Известно решение по разделению твердого топлива на ТЭС с применением статичных горизонтальных решет, расположенных над приемным бункером, см. Шаранович П.А., Комплексная механизация и автоматизация выгрузки твердого топлива на электростанциях, Л., Энергия, 1978, с.165. Это решение требует больших энергетических и физических затрат на работу с отвалами топлива в связи с необеспеченностью его продвижения по поверхности решетки под собственным весом (гравитационное истечение).
Известно решение по разделению твердого топлива с применением наклонных грохотов конструкции ОАО «ВТИ», см. Антоянц Г.Р. и др., «Топливно-транспортное хозяйство тепловых электростанций, М., Энергия, 1977, с.99. В этом известном решении обеспечено продвижения твердого топлива по поверхности решетки под собственным весом (гравитационное истечение), т.е. оно не имеет недостатков горизонтальных решет, однако здесь грохот не имеет возможности перемещения в пространстве, что снижает эффективность разделения угла на фракции при его использовании.
В патенте RU 2180648 С1, опубл. 20.03.2002 описана работа с топливом на энергетических предприятиях, в том числе с помощью ЭВМ. Данное техническое решение реализуется большим количеством специального оборудования, поэтому его использование для пунктов с небольшим объемом работ нецелесообразно.
Известен пункт механизированной загрузки угля в пассажирские вагоны, описанный в патенте RU 9439 U1, опубл. 16.03.1999, который предназначен для использования только в пунктах формирования и оборота пассажирских поездов. В этом известном пункте имеется крытая эстакада с расположенной под ней складской площадкой, а также бункеры. Недостатком этого известного пункта является его высокая стоимость и необходимость модернизации кузовов вагонов под лючки, через которые засыпается уголь, и. Не предусмотрено здесь и защищенное от атмосферных осадков место для постоянного хранения угля, что неизбежно ведет к потере его качества, а имеющиеся бункера не предназначены для временного хранения угля.
Предлагаемая полезная модель направлена на исключение недостатков известных в уровне технике его аналогов.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности погрузочно-разгрузочных работ по обеспечению потребителя подготовленным по фракционному составу твердым топливом.
Этот технический результат обеспечивается за счет того, что технологический комплекс для хранения и снабжения твердым топливом не тягового подвижного состава включает склад с крытой площадкой, имеющей эстакаду, по крайней мере, один бункер и грохот. Склад с крытой площадкой выполнен в виде отдельного строения, имеющего боковые и торцевые стены, пол и потолок, герметично соединенные между собой. Боковые и торцевые стены, а также потолок склада выполнены из жестких прочных материалов, а пол имеет асфальтово-бетонное или бетонное покрытие. К потолку склада над эстакадой прикреплена рама, на которой размещен вал, ориентированный вдоль эстакады, и, по крайней мере, один привод, предназначенный для наматывания-разматывания на валу троса, оба конца которого через ролики, установленные на потолке склада по обе стороны от эстакады, связаны с одной из продольных сторон каждого из двух грохотов, размещенных по обе стороны от эстакады. Эти же продольные стороны каждого из грохотов опираются на опоры, закрепленные по обе стороны от эстакады, при этом с другой стороны каждый из грохотов с возможностью поворота до 200 градусов закреплен на валу, размещенном на стойке, установленной на полу склада. Кроме того, на полу склада предусмотрены места для постоянного хранения твердого топлива, а, по крайней мере, один бункер предназначен для временного хранения твердого топлива и размещен на раме, жестко установленной на полу склада. Склад с крытой площадкой в виде отдельного строения может быть выполнен утепленным. Привод системы тросов включает электродвигатель с редуктором. Опоры, закрепленные по обе стороны эстакады, снабжены вибрационными механизмами для улучшения процесса грохочения. Каждый из грохотов может быть выполнен или в виде единого целого, или из отдельных сегментов. Сечение щелей каждого из грохотов имеют трапециевидную форму, или треугольную. Опоры, закрепленные по обе стороны от эстакады, выполнены составными, из отдельных частей, снимая, или наращивая которые можно регулировать угол наклона грохота. Каждый из бункеров, предназначенных для временного хранения твердого топлива, оборудован побуждающими средствами механического или вибрационного действия для стабильного истечения твердого топлива из бункера. Бункер, предназначенный для временного хранения твердого топлива, размещен на раме, жестко установленной на полу склада. Нижняя часть бункера, предназначенного для временного хранения твердого топлива, снабжена решеткой, установленной шарнирно с возможностью изменения угла ее наклона. Нижняя часть бункера, предназначенного для временного хранения твердого топлива, снабжена задвижкой. С каждой стороны бункера, предназначенного для временного хранения твердого топлива, и под ним, установлены конвейер или лебедка для транспортировки выгруженного из вагона твердого топлива. Рядом с бункером на раме установлена лебедка для погрузочно-разгрузочных работ по отправке твердого топлива потребителю. Одна из торцевых сторон склада выполнена глухой, а противоположная ей сторона имеет проем для въезда через него внутрь склада вагона, снабженный средствами открывания-закрывания. Система тросов включает несколько тросов, каждому из которых соответствует свой привод для наматывания-разматывания, при этом и тросы и приводы размещены равномерно над эстакадой и вдоль нее.
Полезная модель поясняется с помощью графических материалов, где на фиг.1 схематически изображена часть склада с грохотом; на фиг.2 показан вид А фиг.1 (с вагоном, расположенным на эстакаде); на фиг.3 схематически изображена нижняя часть бункера, предназначенного для временного хранения топлива, с решеткой и задвижкой; на фиг.4 схематически показана часть бункера, предназначенного для временного хранения твердого топлива, с конвейером (или лебедкой) для транспортировки выгруженного из вагона твердого топлива; на фиг.5 схематически показана часть бункера, предназначенного для временного хранения твердого топлива, с лебедкой для погрузочно-разгрузочных работ.
Как показано на графических материалах, технологический комплекс для хранения и снабжения твердым топливом не тягового подвижного состава включает склад с крытой площадкой, имеющей эстакаду 1, по крайней мере, один бункер 2 и грохот 3, отличающийся тем, что склад с крытой площадкой выполнен в виде отдельного строения 4, имеющего боковые 5 и торцевые 6 стены, пол 7 и потолок 8, герметично соединенные между собой, при этом боковые 5 и торцевые 6 стены, а также потолок 8 выполнены из жестких прочных материалов, а пол 7 имеет асфальтово-бетонное или бетонное покрытие. К потолку 8 склада над эстакадой 1 прикреплена рама 9, на которой размещен вал 10, ориентированный вдоль эстакады 1, и, по крайней мере, один привод 11, предназначенный для наматывания-разматывания на валу 10 троса 12, оба конца которого через ролики 13, установленные на потолке 8 склада по обе стороны от эстакады 1, связаны с одной из продольных сторон каждого из двух грохотов 3, размещенных по обе стороны от эстакады 1, эти же продольные стороны каждого из грохотов 3 опираются на опоры 14, закрепленные по обе стороны от эстакады 1. С другой стороны каждый из грохотов 3 с возможностью поворота до 200 градусов закреплен на валу 15, который размещен на стойке 16, установленной на полу 7 склада. На полу склада предусмотрены места 17 для постоянного хранения твердого топлива. По крайней мере, один бункер 2 предназначен для временного хранения твердого топлива и размещен на раме 18, жестко установленной на полу 7 склада. Склад с крытой площадкой в виде отдельного строения 4 выполнен утепленным. Привод 11 системы тросов включает электродвигатель с редуктором. Система тросов может включать несколько тросов 1, каждому из которых соответствует свой привод 11 для наматывания-разматывания, при этом и тросы 1 и приводы 11 размещены равномерно над эстакадой 1 и вдоль нее. Опоры 14, закрепленные по обе стороны эстакады 1, могут быть снабжены вибрационными механизмами (на фиг. не показаны) для, улучшения процесса грохочения. Каждый из грохотов 3 может быть выполнен или в виде единого целого, или из отдельных сегментов, что позволит уменьшить нагрузку на привод и повысить удобство работы. Сечение щелей каждого из грохотов 3 может иметь трапециевидную форму, или треугольную. Опоры 14, закрепленные по обе стороны от эстакады 1, могут быть выполнены составными, т.е. из отдельных частей, снимая, или наращивая которые можно регулировать угол наклона грохота 3. Каждый из бункеров 2, предназначенных для временного хранения твердого топлива (каменного угля), оборудован побуждающими средствами механического или вибрационного действия (на фиг. не показаны) для стабильного истечения твердого топлива из бункера 2. Бункеры 2, предназначенные для временного хранения твердого топлива (каменного угля), размещены на раме 18, жестко установленной на полу 7 склада. Предпочтительно, чтобы нижняя часть бункера 2, предназначенного для временного хранения твердого топлива, была снабжена решеткой 19, установленной шарнирно с возможностью изменения угла ее наклона, а также задвижкой 20. Предпочтительно, чтобы с каждой стороны бункера 2, предназначенного для временного хранения твердого топлива, и под ним, были установлены конвейер или лебедка 21, предназначенные для транспортировки выгруженного твердого топлива. Кроме того, рядом с бункером 2 на раме 22 может быть установлена лебедка 23 для погрузочно-разгрузочных работ. Одна из торцевых сторон склада выполнена глухой, а противоположная ей сторона имеет проем 24 для въезда через него внутрь склада вагона 25, который снабжен средствами открывания-закрывания (на фиг. не показано).
Работа предлагаемой полезной модели поясняется на примере использования в качестве твердого топлива каменного угля.
Вагон, груженный каменным углем, подается в склад посредством маневрового локомотива, устанавливается в нем на эстакаде 1 (повышенном пути) и закрепляется там. После этого локомотив уезжает и начинается разгрузка вагона. Размещение вагона на эстакаде необходимо для того, чтобы уголь самотеком из вагона 25 через грохоты 3 просыпался на пол 7 склада. При выгрузке угля из вагона 25 грохоты 3 всегда находятся ниже выгрузных люков вагона 25. Проходящий по решеткам грохотов 3 уголь разделяется на две фракции, одна из которых удовлетворяет требованиям потребителя. Размер требуемой фракции может устанавливаться исследованиями колосниковой решетки топки вагона или какими-либо другими требованиями потребителя. Т.к. вагон 25 разгружается с двух сторон, получается четыре кучки угля. Фракции, отвечающие установленным нормам, перемещаются погрузчиком в места постоянного хранения 17 (угольные штабеля), которые занимают 60-70% склада. Фракции, не соответствующие установленным нормам, дробятся (с помощью ковша, колес, а возможно и специализированной дробилки) и также после этого перемещаются им в угольные штабеля. Это позволяет добиться практически одинакового фракционного состава всей массы угля на складе. Часть угля, к примеру на 1-7 смены, загружается в бункера 2 временного хранения, что позволяет минимизировать затраты горюче-смазочных материалов, амортизации и т.д. Для зачистки угля, находящегося под грохотами 3, осуществляют подъем грохотов 3 с помощью привода 11 в вертикальное положение, удерживая его на тросах 12 на все время работы погрузчика, или перемещают посредством системы тросов 12 на противоположную сторону, закрывая тем самым место выгрузки угля с другой фракцией. После перемещения всего угля в штабели грохоты 3 возвращают в рабочее положение на опоры 14. В том случае, если количество мелких фракций в поступающем угле не велико, применяется бункер 2, снабженный задвижкой 20, которая может быть снабжена механическими, или электромеханическими средствами ее перемещения. Уголь из такого бункера 2 попадает сразу в предусмотренную для этого тару. Защиту оператора от пыли в данном случае может осуществлять прозрачный экран 26, выполненный из полимерного материала. А, если поступающий уголь содержит большое количество мелких фракций (т.е. плохого качества) применяется бункер 2 временного хранения, нижняя часть которого снабжена шарнирно установленной решеткой 19, угол наклона которой изменяют в зависимости от параметров поступающего угля. При прохождении угля по решетке 19, его мелкие фракции проваливаются сквозь решетку и попадают в прозрачный короб 27, служащий также и защитой от пыли для операторов бункера 2. В прозрачном коробе 27 может находиться лоток 28 для мелких фракций угля, который оператор бункера 2 периодически опорожняет в специально приспособленную для этого емкость (на фиг. не показано). Решетка 19 бункера 2 размещают на некотором расстоянии от уровня заполняемой им тары. Это расстояние может быть рассчитано по параметрам топлива и тары, наклону решетки 19, требованиям эргономики и т.д., которые закладываются при проектировании технологического комплекса. Для удобства наполнения тары и кузовов транспортных средств и коробов, бункера 2 могут снабжаться задвижкой 20 для прекращения истечения угля из него. В зависимости от объема грузооборота и количества выдаваемого угля потребителю для перемещения угля может быть использовано известное в уровне техники транспортно-технологическое обеспечение.
Таким образом, полезная модель, в представленной в пунктах формулы совокупности ее признаков, обеспечивает высокую эффективность погрузочно-разгрузочных работ по обеспечению потребителя подготовленным по фракционному составу топливом при сохранении его качественных и количественных показателей. При этом, обеспечивается также защита окружающей среды.