БАК ДЛЯ ПРОТИВОГОЛОЛЕДНОГО РЕАГЕНТА
TANK FOR DEICING AGENT

Представленное в данном описании техническое решение относится преимущественно к одному из основных узлов устройств или машин для нанесения на дорогу противогололедного реагента, в частности к бакам, резервуарам, сосудам, цистернам или к закрытым бункерам таких машин и устройств, при этом конструктивными особенностями баков является то, что в процессе их использования в работе в них изменяется избыточное давление от происходящих в баке реакций химического компонента при его перемешивании с жидким компонентом, например водой. При этом выделяется значительное количество тепла, которое вместе с избыточным давлением оказывает отрицательное воздействие на стенки бака. Причем бак находится в движении на транспортном средстве и на его стенки также оказывают отрицательное воздействие знакопеременные нагрузки от ускорения и замедления транспортного средства и от перемещений в баке в разных направлениях жидкого реагента.
Бак предназначен преимущественно для доставки компонентов противогололедного реагента транспортным средством, изготовления реагента путем перемешивания компонентов реагента в баке во время его доставки к месту использования реагента. Бак по существу является одним из узлов конструкции машины для нанесения противогололедного реагента на дорожное покрытие, при этом на указанной машине установлены несколько параллельно расположенных идентичных по конструкции баков, каждый из которых соединен со смежным баком и транспортным средством машины. Данный бак может быть также использован для доставки в нем химических веществ, обладающих свойствами тепловыделения.
Таким образом, техническое решение, в соответствии с международной классификацией изобретений, относится преимущественно к резервуарам для осуществления в них химических и физических процессов в присутствии воды с помощью расположенных в баках струйных смесителей, включая смесители циркуляционного действия. В другом направлении техническое решение относится также к закрытым тарам из пластмасс для хранения и транспортировки химикалий.
Техническое решение предназначено преимущественно для его использования в конструкциях устройств для предотвращения скользкости на дорогах, в которых применяются баки для жидких реагентов, а более конкретно к устройствам для нанесения и распределения жидких реагентов, имеющих резервуары для реагентов с расположенными в них смесителями.
Известно устройство для приготовления противогололедного реагента в баке, который содержит нижнюю, боковые и верхнюю стенки, отверстие для выхода реагента и горловину для загрузки бака компонентами реагента (RU 2123082, 1998-12-10).
Также известны машины для распределение жидкого реагента на дорожном покрытии из баков, установленных на средстве доставки, при этом каждый бак содержит нижнюю, боковые и верхнюю стенки, в нижней стенке выполнено отверстие для выхода реагента, а в верхней стенке - горловина для загрузки бака компонентами реагента ("Машины для содержания и ремонта городских и автомобильных дорог». /Под редакцией В.И.Баловнева. Москва-Омск, 2005, стр.333, 335, 336, 339, 342 и 343).
Известны баки или резервуарыв для перемешивания в них компонентов, каждый из которых содержит нижнюю, боковые и верхнюю стенки, входное и выходное отверстия для подачи в находящийся в баке смеситель жидкого компонента и для отвода из бака готового продукта (US 2007263481, 2007-11-15. US 6488402, 2002-12-03. CN 2598631, 2004-01-14. GB 2447847 2007-03-27. FR 2905878, 2008-03-21. EP 0247865, 1987-12-02. WO 01/17668, 2001-03-15. WO 99/15265, 1999-04-01. WO 01/68228, 2001-09-20).
Известно устройство для нанесения противогололедных материалов, которое включает параллельно соединенные емкости, каждая из которых содержит стенки, образующие полости с отверстиями, сообщенными с напорной линией, соединенной с форсунками (RU 27831, 2003-02-20).
Техническим результатом представленного в данном описании решения является повышение надежности и безопасности доставки реагента и обеспечение улучшения перемешивания компонентов реагента во время доставки.
Технический результат получен баком для противогололедного реагента, содержащим боковые, нижнюю и верхнюю стенки, при этом в нижней стенке выполнено, по крайней мере, одно отверстие под инжектор для перемешивания реагента или под трубопровод, в верхней стенке выполнены горловины для загрузки в бак твердого и жидкого компонентов реагента, бак по высоте разделен на верхнюю и нижнюю части двумя выступающими наружу утолщениями на двух противоположных боковых стенках и двумя уступами на двух других противоположных боковых стенках, в боковых и верхней стенках выполнено множество направленных внутрь бака углублений, верхняя часть бака выполнена с зауженными вверх двумя противоположными гранями и выступающими на этих гранях в наружную сторону приливами, в контуре которых выполнены горловины, в каждом уступе выполнены отверстия под элементы соединения бака со смежным баком, в каждом опорном элементе выполнены отверстия под элементы крепления бака к средству его доставки.
На фиг.1 показан бак, вид спереди;
на фиг.2 - вид А на фиг.1;
на фиг.3 - вид Б на фиг.1;
на фиг.4 - вид В на фиг.1;
на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.1;
на фиг.6 - сечение Д-Д на фиг.1;
на фиг.7 - сечение Е-Е на фиг.3;
на фиг.8 - узел Ж на фиг.4;
на фиг.9 - бак в пространственном изображении;
на фиг.10 - блок из четырех баков на средстве их доставки;
на фиг.11 - схема бака с расположенными в нем эжекторами смесителя, поясняющая работу бака;
на фиг.12 - принципиальная схема взаимного расположения углублений стенок и эжектора на виде сверху.
Бак содержит боковые стенки 1-4 (фиг.1, 3), нижнюю стенку 5 и верхнюю стенку 6, при этом в нижней стенке выполнено, по крайней мере, одно отверстие 7 под средство для перемешивания компонентов реагента, например, эжектор или трубопровод (не показаны) для подачи в бак под давлением жидкого компонента. В верхней стенке выполнены горловины 8, герметично закрытые крышками 9.
В боковых стенках 1-4 и верхней стенке 6 выполнено множество направленных внутрь бака углублений, образующих собой ребра 10 жесткости. Каждое ребро 10 (кроме ребер верхней стенки) расположено перпендикулярно по отношению к нижней стенке 5 бака (к его днищу). Изнутри углубления ребер 10 жесткости образуют собой ребристую поверхность на всех стенках бака, кроме нижней стенки (фиг.12).
По высоте бак разделен на верхнюю часть 11 (фиг.1, 10) и нижнюю часть 12 двумя выступающими наружу опорными элементами 13 в виде утолщений, расположенных на двух противоположных боковых стенках 3 и 4 бака. Опорные элементы 13 служат для опирания бака на специальную кассету (не показана), в которой установлены и закреплены несколько баков (фиг.10). Ширина верхней части 11 бака меньше ширины его нижней части 12.
Бак разделен также на две указанные части двумя уступами 14 (фиг.4), которые расположены на двух других противоположных боковых стенках 1 и 2. Уступы 14 служат для взаимодействия и соединения смежных баков между собой. Баки, соединенные в блок баков (фиг.10), прилегают друг к другу своими нижними частями 12, при этом между верхними частями 11 смежных баков имеются зазоры.
Верхняя часть 11 бака выполнена с зауженными вверх двумя противоположными гранями 15 (фиг.1) и приливами 16 на этих гранях. Во внутреннем контуре каждого прилива 16 расположена горловина 8 с крышкой 9 (фиг.2, 9).
В каждом опорном элементе 13 выполнено отверстие 17 (фиг.2, 4) вертикально ориентированное по отношению к нижней стенке 5 бака. Отверстие 17 выполнено под элемент крепления (не показан) бака к средству доставки бака и к месту использования находящегося в баке реагента.
Части 11 и 12 бака могут быть разделяемыми по линии их разъема, при этом такие части герметично соединены по периметру их разъема крепежными элементами 18 (фиг.1).
Бак выполнен из термостойкой прочной пластмассы, обладающей теплоизоляционными свойствами. Все углы 19 бака выполнены закругленными.
На чертежах условно показано средство 20 (фиг.10) доставки баков, ось 21 движения средства 20 доставки, элементы 22, соединяющие баки между собой, твердый гранулированный компонент 23 (фиг.11) и жидкий компонент 24 (вода), находящиеся в баке во время их доставки к месту использования.
Для пояснения работы бака на фиг.11 и 12 показан напорный трубопровод 25, который сообщен через отверстие 7 в нижней стенке 5 бака с его рабочей полостью. Насос высокого давления (не показан) через напорный трубопровод сообщен с эжекторами 26 смесителя, расположенными внутри бака. Позицией 27 показаны струи жидкого компонента, выходящие из эжектора 26. Углубления 28 ребер 10 жесткости расположены в полости бака. Углубления 28 являются элементами ребер жесткости. Углубления в поперечном сечении могут иметь различную форму, предпочтительно закругленную или, например, в виде трапеции, как это показано на фиг.12.
Работает бак следующим образом. Бак закрепляют на средстве 20 (фиг.10) доставки компонентов реагента таким образом, чтобы его стенки 1 и 2 (фиг.10) были расположены поперек оси 21 движения средства 20 доставки. Затем вводят в отверстия 19 опорных элементов 13 элементы соединения баков и с помощью планок 22 и элементов соединения жестко соединяют баки между собой и со специальной, закрепляемой на средстве доставки кассетой (не показана). Затем вводят в отверстия 17 уступов 14 элементы крепления и дополнительно крепят ими баки к кассете, которую затем жестко соединяют со средством 20 доставки баков. В результате все баки соединяются жестко между собой и средством 20 доставки в положении, показанном на фиг.10.
Загружают в каждый бак через горловины 8 (фиг.9) твердый гранулированный компонент 23 и жидкий компонент 24 (например, воду), герметично закрывают горловины баков крышками 9 (фиг.10) и доставляют компоненты к месту их доставки и использования.
При движении средства 20 доставки и баков воздействуют жидким компонентом 24 под высоким давлением на гранулы твердого компонента 23 в каждом баке и перемешивают барботажным путем компоненты, при этом жидкий компонент подают в бак через напорный трубопровод 25 и эжекторы 26 смесителя. В результате твердый компонент растворяется в жидком компоненте, при растворении выделяется тепло. Давление в баке повышается от выделения тепла и от поступающего в бак под давлением жидкого компонента.
При работе эжекторов 26 гранулы твердого компонента увлекаются струями 27 жидкого компонента и на большой скорости ударяются о выступающие внутрь бака углубления 28 ребер 10 жесткости, изменяют направление и усиливают барботажный режим перемешивания компонентов реагента.
Одновременно от движения средства доставки силы ускорения и замедления передаются на жидкий компонент, находящийся в каждом баке, и гранулы твердого компонента перемещаются вместе с жидким компонентом в различных направлениях. Это обеспечивает дополнительное перемешивание гранул твердого компонента с жидким компонентом, ускоряет и улучшает растворение твердого компонента и способствует качеству приготовления реагента. Описанный процесс приготовления реагента происходит в герметично закрытых баках.
В процессе доставки компонентов и их перемешивания в баке создается избыточное давление и на его стенках возникают силы, которые воспринимаются стенками бака и их ребрами жесткости, обеспечивающими достаточную устойчивость бака в условиях воздействия на его материал нагрузок избыточного давления, тепловых нагрузок, стремящихся размягчить материал бака, динамических нагрузок от ускорений и замедлений средства доставки, а также механических нагрузок на стенки бака. Вследствие того, что стенки бака выполнены из термоустойчивой пластмассы с большим запасом устойчивости к тепловым нагрузкам в диапазоне от -50 до +70°C, представленный бак обеспечивает высокую надежность и безопасность доставки опасного (в определенной концентрации) химического реагента. При этом достигается эффективное и безопасное приготовление реагента во время доставки его компонентов к месту использования.