НАСАДКА ГИДРОМОНИТОРА УСТРОЙСТВА НИЖНЕГО СЛИВА ЦИСТЕРНЫ

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к устройствам нижнего слива высоковязких и застывших продуктов из железнодорожных цистерн при условиях, когда слив продукта без предварительного подогрева затруднен или невозможен.
Известна выбранная в качестве прототипа насадка гидромонитора устройства нижнего слива ёмкости (патент РФ на изобретение №2403984, МПК B05B 1/14, B67D 7/04, B67D 99/00, опубл. 20.11.2010), содержащая полый цилиндрический корпус с соплами, расположенными по окружности, и с закрепленным на торце корпуса упором, выполненным с возможностью обеспечения расположения выходных отверстий сопел не ниже уровня отверстия сливного клапана ёмкости при полном подъеме гидромонитора с упором в тарелку полностью открытого сливного клапана, а корпус имеет отверстия со стороны, противоположной торцу с упором, обеспечивающие истечение продукта под углом к оси корпуса 60° и менее.
Известное техническое решение позволяет при циркуляционном разогреве и (или) сливе продукта из железнодорожной цистерны обеспечить подачу горячего продукта в зону отбора холодного продукта из цистерны для обеспечения его текучести по всасывающему трубопроводу.
Однако из описания прототипа известно, что насадкой обеспечивается круговая горизонтальная подача горячего продукта на уровне отверстия сливного клапана (горизонтальное истечение горячего продукта), что предотвращает загромождение начального участка всасывающей линии холодным продуктом. То есть, насадкой-прототипом не обеспечивается подача горячего продукта внутрь котла железнодорожной цистерны в вертикальном направлении. Даже при вращении насадки-прототипа вокруг своей вертикальной оси, подаваемый продукт разогревает груз только в горизонтальном направлении. Соответственно, прототипом не обеспечивается удаление остатков холодного налипшего груза с верхней части днищ котла железнодорожной цистерны, так как поток разогревающего продукта подается только в горизонтальном направлении.
Таким образом, недостатком прототипа является ограниченный сектор охвата пространства котла железнодорожной цистерны, что приводит к ее неполной разгрузке.
Решаемой технической проблемой является неполная разгрузка котла железнодорожной цистерны из-за наличия остатков налипшего холодного продукта на верхней части днищ котла.
Технический результат заявляемой полезной модели - увеличение сектора охвата пространства котла железнодорожной цистерны подаваемым разогревающим продуктом для обеспечения более полной разгрузки котла путем удаления остатков налипшего холодного продукта с верхней части днищ.
Заявляемый технический результат достигается тем, что насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны содержит полый цилиндрический корпус с соплами, направленными внутрь цистерны, и с закрепленным на верхнем торце корпуса упором, каждое сопло имеет входной и выходной участки в виде соединенных между собой полостей, отличающаяся тем, что выходной участок сопла выполнен с переменным сечением полости, обеспечивающей истечение продукта из сопла в виде плоскоструйного факела с углом распыла 25…35°, для чего сечение полости в начале участка выполнено в форме круга, а сечение полости в торце сопла выполнено в форме вертикально вытянутого прямоугольника, при этом ось симметрии полости выходного участка расположена под углом 14…16° к горизонтальной плоскости. Сечение полости в торце сопла в форме вертикально вытянутого прямоугольника может содержать скругления в углах прямоугольника.
Предложенная насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны работает в комплекте с устройствами нижнего слива, оснащенными гидромонитором. Насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны, подключаемого к сливному прибору цистерны, поднимается гидромонитором под открытый сливной клапан под действием давления жидкости. Такой жидкостью является нефтепродукт, аналогичный сливаемому, который активно перемешивает и разогревает до жидкого состояния вязкий продукт в цистерне (публикация в сети «Интернет» http://www.koz.ru/catalog/oborudovanie-dlya-zheleznodorozhnogo-transporta/ustroystva-nizhnego-sliva/ustroystva-usn-175g-200g-s-gidromonitorom/).
Выходной участок сопла, имеющий переменное сечение полости (сечение полости в начале участка выполнено в форме круга, а сечение полости в торце сопла выполнено в форме вертикально вытянутого прямоугольника) обеспечивает формирование выходного потока в форме плоскоструйного факела с углом распыла 25…35°. Наличие наклона оси симметрии полости выходного участка к горизонтальной плоскости (14…16°) совместно с указанным углом распыла факела обеспечивает увеличение сектора охвата пространства котла и, соответственно, подачу продукта к верхней и нижней частям днища котла
Указанные углы определены применительно к железнодорожной цистерне геометрическим способом с использованием компьютерного 3D-моделирования котла типовой железнодорожной цистерны, оборудованной универсальным сливным прибором общего назначения. При моделировании рассматривался котел с диаметром от 2500 до 3400 мм для железнодорожной цистерны с типовой длиной 12020 мм по осям сцепления автосцепок.
Аналогичные сечения полостей выходных участков сопел (в начале участка в форме круга, в торце в форме вертикально вытянутого прямоугольника) используются в конструкции распылителей, применяемых в других отраслях техники, например в пожарной арматуре (публикация в сети «Интернет» https://marine-sphere.ru/p267803912-588-30107-raspylitel.html). Однако применение сопел с такой конструкцией полости выходного участка в совокупности с наклоном оси симметрии полости выходного участка к горизонтальной плоскости (14…16°) применительно к устройствам нижнего слива высоковязких и застывших продуктов из котлов железнодорожных цистерн заявителю неизвестно.
Сечение полости в торце сопла в форме вертикально вытянутого прямоугольника может содержать округления в углах прямоугольника для обеспечения технологичности изготовления (формирование полости в заготовке путем применения механической обработки фрезами или сверлами).
Таким образом, заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что:
- выходной участок сопла выполнен с переменным сечением полости, обеспечивающей истечение продукта из сопла в виде плоскоструйного факела с углом распыла 25…35°, для чего сечение полости в начале участка выполнено в форме круга, а сечение полости в торце сопла выполнено в форме вертикально вытянутого прямоугольника, при этом ось симметрии полости выходного участка расположена под углом 14°…16° к горизонтальной плоскости.
- сечение полости в торце сопла в форме вертикально вытянутого прямоугольника содержит скругления в углах прямоугольника.
Тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели критерию «новизна».
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом:
- на фиг. 1 показан общий вид насадки гидромонитора устройства нижнего слива цистерны;
- на фиг. 2 показан пространственный вид сопла в продольном разрезе;
- на фиг. 3 показан разрез котла с насадкой по продольной вертикальной плоскости симметрии.
Насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны (фиг. 1) содержит полый цилиндрический корпус 1 с соплами 2. На верхнем торце корпуса 1 закреплен упор 3. Каждое сопло 2 имеет входной 4 и выходной участки 5 в виде соединенных между собой полостей.
b»
Выходной участок 5 сопла 2 выполнен с переменным сечением полости, обеспечивающей истечение продукта из сопла 2 в виде плоскоструйного факела 13 (фиг. 3) с углом « распыла 25…35°, для чего сечение полости в начале участка выполнено в форме круга 6 (фиг. 2), а сечение полости в торце сопла выполнено в форме вертикально вытянутого прямоугольника 7, который может содержать скругления в углах.
а»
Ось симметрии 8 (фиг. 1) полости выходного участка 5 расположена под углом « 14…16° к горизонтальной плоскости.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
Предложенная насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны работает в комплекте с устройством нижнего слива, оснащенными гидромонитором (устройство не показано). К патрубку 11 гидромонитора насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны крепится при помощи резьбы 9, показанной на фиг. 1.
Насадка гидромонитора устройства нижнего слива цистерны 10 поднимается патрубком 11 гидромонитора под открытый сливной клапан 12 (фиг. 3) сливного прибора цистерны под действием давления жидкости до прижатия торца упора 3 к сливному клапану 11 сливного прибора цистерны 10.
b
Разогревающий продукт через входной участок 4 сопла 2 попадает в выходной участок 5 с переменными сечениями 6 и 7, формирующими истечение продукта из сопла в виде плоскоструйного факела 13 с углом распыла «» 25…35°.
а
b
а
b
d
Так как ось симметрии 8 выходного участка 5 расположена под углом «» 14°…16° к горизонтальной плоскости, а угол распыла «» факела 13 составляет 25…35°, жидкость в виде расширяющегося плоскоструйного факела 13 достигает верхней и нижней частей днища котла железнодорожной цистерны 10. Заявленные углы «» и «» применимы для очистки котлов с диаметром «» от 2500 мм до 3400 мм.
Таким образом, по сравнению с прототипом обеспечивается увеличение сектора охвата пространства котла железнодорожной цистерны подаваемым разогревающим продуктом для обеспечения более полной разгрузки котла путем удаления остатков налипшего холодного продукта с верхней части днищ.