КОТЕЛ ВАГОНА-ЦИСТЕРНЫ ДЛЯ ЗАТВЕРДЕВАЮЩИХ ПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к вагонам-цистернам с системой подогрева перевозимого груза.
Из уровня техники известен вагон-цистерна для затвердевающих продуктов (RU 2612299 С2, опубл. 06.03.2017), содержащий котел, оборудованный подогревательной системой в виде рубашки, охватывающий минимум часть нижней поверхности котла, соединенный хомутами разъемно с рамой через опоры в зоне шкворневых балок и неразъемно - лапами в средней части котла, лестницами с помостами обслуживания, устройствами налива и слива продукта. В зонах разрыва сплошности подогревательной рубашки с внутренней стороны оболочки котла установлены каналы с возможностью движения по ним теплоносителя.
Технической проблемой, присущей указанному техническому решению, является низкая технологичность конструкции подогревательной рубашки, требующая установки каналов внутри котла вагона-цистерны, а также возможность возникновения сквозного отверстия в канале, расположенном внутри котла, что может привести к нарушению целостности подогревательной системы в целом, а кроме того к вытеканию теплоносителя внутрь котла и, соответственно, смешению теплоносителя с перевозимым грузом.
Известна цистерна модели 15-565 (http://www.train-photo.ru/details.php?image_id=168498 интернет ресурс), содержащая две полурамы, на которые установлен котел, оборудованный подогревательной системой, в виде рубашки, выполненная с зонами разрыва сплошности в зонах опор котла на балки полурам, при этом части рубашки соединены между собой желобами, выполненными в виде металлического профиля с возможностью движения по ним теплоносителя.
Технической проблемой, присущей указанному техническому решению, является расположение желобов над опорой котла на балки полурам, что приводит к образованию зон без подогрева котла и груза внутри него.
К технологичности конструкции относятся и ремонтопригодность, свободный доступ к точкам крепления элементов конструкции, удобство технического обслуживания, легкий монтаж и демонтаж, а также минимальное количество подгонных операций.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение технологичности конструкции подогревательной рубашки при снижении металлоемкости и сохранении прочностных характеристик котла вагона-цистерны.
Указанный технический результат достигается тем, что в котле вагона-цистерны для затвердевающих продуктов, оборудованном шпангоутами, подогревательной системой в виде рубашки с каркасом, и снабженный опорными листами и лежневыми опорами и лапами в средней части котла для установки на рамную конструкцию, отличающийся тем, что в зонах разрыва сплошности подогревательной рубашки с наружной стороны котла закреплены желоба с возможностью движения по ним теплоносителя, при этом в шпангоутах выполнены сквозные вырезы для размещения желобов. Желоба могут быть выполнены в виде металлического профиля плотно закрепленного на внешней поверхности котла. Желоба могут быть выполнены корытообразного профиля. В зоне лежневых опор желоба могут быть плотно закреплены к опорному листу котла вагона-цистерны. Желоба могут быть расположены на расстоянии L друг от друга в диапазоне значений от 370 до 410 мм. Каркас подогревательной рубашки может быть выполнен из уголкового профиля.
Заявляемая полезная модель отличается от ближайших аналогов тем, что желоба, соединяющие разрывы сплошности подогревательной рубашки в зонах шпангоутов и опорных узлов, закреплены с внешней стороны котла вагона-цистерны. Такое отличие дает основание утверждать о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 - котел вагона-цистерны (изометрический вид), фиг. 2 - соединение желоба и шпангоута (изометрический вид), фиг. 3 - расположение желоба на опорном листе (изометрический вид), фиг. 4 - поперечное сечение по шпангоуту, фиг. 5 - вид Б фиг. 2.
Котел 1 вагона-цистерны, пример реализации которого представлен на фиг. 1, оборудован шпангоутами 2, подогревательной системой в виде рубашки 3 с каркасом 4, который в представленном на фигурах примере реализации выполнен из уголкового профиля. Кожух подогревательной рубашки 3 соединяется с каркасом 4 посредством нахлесточного сварного шва. Подогревательная рубашка котла вагона-цистерны соединена с коллекторами подачи и отвода теплоносителя (не показаны на чертеже). Для установки на рамную конструкцию (не показана на чертеже) котел 1 вагона-цистерны снабжен опорными листами 5 и лежневыми опорами 6 в зонах шкворневых узлов (не показаны на чертеже) и лапами 7 в средней части котла 1 вагона-цистерны. В зонах разрыва сплошности подогревательной рубашки 3 с наружной стороны котла 1 закреплены желоба 8 с возможностью движения по ним теплоносителя, при этом в шпангоутах 2 выполнены сквозные вырезы 9 для размещения желобов 8 (фиг. 2). В зоне лежневых опор 6 желоба 8 плотно закреплены к опорному листу 5 котла 1 вагона-цистерны (фиг. 3). Желоба 8 выполнены в виде металлического профиля, в представленном на фигурах примере реализации корытообразного, плотно закрепленного на внешней поверхности котла 1 вагона-цистерны и расположены на расстоянии L друг от друга (фиг. 4). Необходимо учитывать, что для желобов 8 могут быть использованы различные металлические профили.
Технический результат заявляемой полезной модели, заключающийся в упрощении технологичности конструкции подогревательной рубашки при снижении металлоемкости и сохранении прочностных характеристик котла вагона-цистерны, достигается следующим образом.
Установка и закрепление желобов в зонах разрыва сплошности на внешней поверхности котла с выполнением шпангоутов со сквозными отверстиями для пропуска желобов обеспечивает повышение технологичности конструкции подогревательной рубашки вагона-цистерны за счет упрощения монтажа и демонтажа подогревательной рубашки и шпангоутов, обеспечения свободного доступа к элементам подогревательной рубашки, а также уменьшением подгонных операций при монтаже желобов и шпангоутов на котел вагона-цистерны. Такое взаимное расположение желобов подогревательной рубашки и шпангоутов обеспечивает повышение прочности за счет сохранения целостности шпангоутов при выполнении сквозных отверстий через которые пропущены желоба подогревательной рубашки.
Выполнение желобов в виде металлического профиля, предпочтительным является корытообразный профиль, обеспечивает повышение технологичности конструкции подогревательной рубашки за счет упрощения образования канала для движения теплоносителя в зонах разрыва сплошности подогревательной рубашки путем жесткого крепления металлического профиля внешней поверхности котла, которые и являются стенками желоба.
Закрепление желобов на опорных листах котла вагона-цистерны обеспечивает повышение технологичности конструкции подогревательной рубашки за счет упрощения монтажа желобов в зонах разрыва сплошности подогревательной рубашки и обеспечения прямого доступа к желобам, а также за счет исключения необходимости изменения геометрии опорного листа.
Диапазон значений расстояния L расположения желобов друг относительно друга равный от 370 до 410 мм обусловлен с меньшей стороны достаточным количеством желобов в зонах разрыва сплошности, при котором поток теплоносителя по подогревательной рубашке осуществляется с достаточной скоростью, чтобы поддерживать необходимую температуру котла, а большей стороны минимального количества желобов, при котором не возникает застоя теплоносителя в подогревательной рубашке.
Выполнение каркаса подогревательной рубашки из уголкового профиля обеспечивает повышение технологичности конструкции подогревальной рубашки за счет упрощения ее монтажа и демонтажа на котел вагона-цистерны.
Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет упростить технологичность конструкции подогревательной рубашки котла вагона-цистерны при снижении металлоемкости.