УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОГРЕВА СМЕРЗШЕГОСЯ ГРУЗА В ВАГОНАХ

Предлагаемое техническое решение относится к области погрузочно-разгрузочных работ и может быть использовано для разогрева смерзшегося груза в вагоне с более эффективным использованием затрачиваемой электроэнергии, предназначенной для разогрева смерзшегося груза в вагоне.
Аналогичные технические решения известны см., например, рекламный проспект на разогревающее устройство «Инфрасиб» (приложение №1), созданное в ООО «Сибтехэнерго», г.Новосибирск, которое содержит:
- основание;
- верхние ряды электрических нагревателей, установленные своими теплоизлучающими поверхностями, с правой и с левой стороны, у внешних поверхностей нижних частей боковых сторон вагона со смерзшимся грузом, установленного своими колесными парами на рельсовом пути, расположенном на основании между внутренними боковыми стенками ограждения;
- нижние ряды электрических нагревателей, наклонно установленные своими теплоизлучающими поверхностями, с правой и с левой стороны, к внешней поверхности дна вагона со смерзшимся грузом, установленного своими колесными парами на рельсовом пути, расположенном на основании между внутренними боковыми стенками ограждения.
Все вышеуказанные признаки являются общими с предлагаемым техническим решением.
Известно также аналогичное техническое решение, см., Черников В.П. «Топливно-транспортное хозяйство современных электростанций», г.Новосибирск, 2005 г., стр.64 (приложение №2), в которой охарактеризовано устройство для разогрева смерзшегося груза в вагонах, выбранное в качестве прототипа и которое содержит:
- основание;
- верхние ряды электрических нагревателей, установленные своими теплоизлучающими поверхностями, с правой и с левой стороны, у внешних поверхностей нижних частей боковых сторон вагона со смерзшимся грузом, установленного своими колесными парами на рельсовом пути, расположенном на основании между внутренними боковыми стенками ограждения;
- нижние ряды электрических нагревателей, наклонно установленные своими теплоизлучающими поверхностями, с правой и с левой стороны, к внешней поверхности дна вагона со смерзшимся грузом, установленного своими колесными парами на рельсовом пути, расположенном на основании между внутренними боковыми стенками ограждения.
Все вышеуказанные признаки являются общими с предлагаемым техническим решением.
Технический результат, который невозможно достичь ни одним из выше охарактеризованных аналогов, заключается в использовании конвективных потерь тепловой энергии для разогрева смерзшегося груза в вагонах.
Причиной невозможности достижения вышеуказанного технического результата является то, что сложившаяся практика в создании средств для разогрева смерзшегося груза в вагоне предусматривает, как правило, использование различных видов источников тепловой энергии, а вопросам, связанным с потерями тепловой энергии, используемой для разогрева смерзшегося груза в вагоне, должного внимания не уделялось.
Учитывая характеристику и анализ известных аналогичных технических решений, можно сделать вывод, что задача создания средств, позволяющих осуществлять более быстрый разогрев смерзшегося груза в вагоне с меньшими энергозатратами, является актуальной на сегодняшний день.
Технический результат, указанный выше, достигается тем, что устройство для разогрева смерзшегося груза в вагоне, содержащее основание, верхние ряды электрических нагревателей, установленные своими теплоизлучающими поверхностями, с правой и с левой стороны, у внешних поверхностей нижних частей боковых сторон вагона со смерзшимся грузом, установленного своими колесными парами на рельсовом пути, расположенном на основании между внутренними боковыми стенками ограждения, и нижние ряды электрических нагревателей, наклонно установленные своими теплоизлучающими поверхностями, с правой и с левой стороны, к внешней поверхности дна вагона со смерзшимся грузом, установленного своими колесными парами на рельсовом пути, расположенном на основании между внутренними боковыми стенками ограждения, снабжено: теплоотражателями, выполненными в виде пустотелых усеченных конусов прямоугольной формы, установленными своими внутренними полостями над верхними и нижними электрическимим нагревателями, закрепленными своими меньшими основаниями пустотелых усеченных конусов прямоугольной формы на внутренних боковых стенках ограждения и наклонно расположенными своими раструбами к внешним поверхностям нижних частей боковых сторон и к внешней поверхности дна вагона со смерзшимся грузом, установленного своими колесными парами на рельсовом пути, расположенном на основании между внутренними боковыми стенками ограждения.
Введение теплоотражателей, их выполнение, расположение и установка, как указано выше, позволяет при подаче переменного напряжения к верхним и нижним электрическим нагревателям создать тепловую энергию, которая воздействует на внешние поверхности нижних частей боковых сторон и внешнюю поверхность дна вагона со смерзшимся грузом и одновременно с этим конвективную составляющую тепловой энергии, поступающую на внутренние зеркальные поверхности теплоотражателей, в соответствии с тем, что угол падения равен углу отражения, отразить и направить от зеркальных внутренних поверхностей раструбов теплоотражателей на внешние поверхности нижних частей боковых сторон и внешнюю
поверхность дна вагона со смерзшимся грузом, обеспечивая, тем самым, дополнительное использование тепловой энергии конвективных потерь для разогрева смерзшегося груза в вагоне, а следовательно, меньшей затраты электроэнергии, используемой для разогрева смерзшегося груза в вагоне. В чем и проявляется достижение технического результата, указанного выше.
Предлагаемое устройство для разогрева смерзшегося груза в вагоне поясняется нижеследующим описанием и чертежом, на котором изображено устройство для разогрева смерзшегося груза в вагоне и которое содержит:
- верхние ряды электрических нагревателей - 1,2, установленные у внутренних боковых стенок ограждения - 3 и расположенные своими теплоизлучающими поверхностями, с правой и с левой стороны, у внешних поверхностей нижних частей боковых сторон вагона - 4 со смерзшимся грузом, установленного своими колесными парами на рельсовом пути - 5, расположенном на основании - 6 между внутренними боковыми стенками ограждения-3;
- нижние ряды электрических нагревателей - 7, 8, установленные у внутренних боковых стенок ограждения - 3 и наклонно расположенные своими теплоизлучающими поверхностями, с правой и с левой стороны, к внешней поверхности дна вагона - 4 со смерзшимся грузом, установленного своими колесными парами на рельсовом пути - 5, расположенном на основании - 6 между внутренними боковыми стенками ограждения - 3;
- теплоотражатели - 9, 10, выполненные в виде пустотелых усеченных конусов прямоугольной формы, установленные своими внутренними полостями над верхними и нижними электрическими нагревателями -1, 2, закрепленные своими меньшими основаниями пустотелых усеченных конусов прямоугольной формы на внутренних боковых стенках ограждения - 3 и наклонно расположенные своими раструбами к внешним поверхностям нижних частей боковых сторон и к внешней поверхности дна вагона - 4 со смерзшимся грузом, установленном своими колесными парами на рельсовом пути, расположенном на основании - 6 между внутренними боковыми стенками ограждения - 3.
Устройство для разогрева смерзшегося груза в вагоне работает следующим образом.
Между теплоизолирующими поверхностями электрических нагревателей - 1, 2, 7, 8, установленных на внутренних боковых сторонах ограждения - 3, устанавливают на рельсовом пути - 5 вагон - 4 со смерзшимся грузом и подключают к выводам электрических нагревателей - 1, 2, 7, 8, выходы источника переменного напряжения (источники переменного напряжения и его подсоединения на чертеже не приведены).
В результате нагревания электрических подогревателей - 1, 2, 7, 8, возникает тепловая энергия, которая поступает на внешние поверхности нижних частей боковых сторон и дна вагона - 4 со смерзшимся грузом. Одновременно с этим конвективная составляющая тепловой энергии поступает на внутренние зеркальные поверхности теплоотражателей 9, 10 и в соответствии с тем, что угол падения равен углу отражения, конвективная
составляющая тепловой энергии отражается от внутренних зеркальных поверхностей теплоотражателей 9, 10 и через их раструбы поступает на внешние поверхности нижних частей боковых сторон и дна вагона - 4 со смерзшимся грузом, обеспечивая, тем самым, дополнительное использование тепловой энергии конвективных потерь для разогрева смерзшегося груза в вагоне, а следовательно, и меньшие затраты электроэнергии, используемой для разогрева смерзшегося груза в вагоне - 4.
Тепловая энергия, поступившая к внешним нижним частям боковых поверхностей и дну вагона - 4 со смерзшимся грузом, нагревает их, и тепловая энергия поступает к массиву смерзшегося груза в вагоне - 4. Смерзшийся груз в вагоне - 4 нагревается и выделяет капли воды, превращающиеся затем в пар. Образовавшийся пар, поднимаясь вертикально вверх, нагревает смерзшийся груз в вагоне - 4, а выделенные при этом последующие капли воды из смерзшегося груза в вагоне - 4 вновь превращаются в пар. Полученный таким образом пар, проходя через смерзшийся груз в вагоне - 4, разогревает и разрушает его. После разогрева смерзшегося груза в вагоне - 4, последний отправляется на разгрузочную площадку, а на его место устанавливают следующий вагон со смерзшимся грузом и весь процесс разогрева смерзшегося груза в вагоне повторяется.
Таким образом, предлагаемое устройство для разогрева смерзшегося груза в вагоне позволяет за счет использования конвективных потерь тепловой энергии, для дополнительного разогрева смерзшегося груза в вагоне, осуществить разогрев смерзшегося груза в вагоне с меньшими затратами электроэнергии, используемой для разогрева смерзшегося груза в вагоне.