ТЕПЛЯК ДЛЯ РАЗОГРЕВА ВАГОНОВ СО СМЕРЗШИМСЯ ГРУЗОМ Российский патент 1994 года по МПК B65G67/24 B65G69/20 

Изобретение относится к разгрузке вагонов со смерзшимся грузом (углем, рудой, строительными материалами и т.п.) перед вагоноопрокидывателем.

Известны тепляки тупикового типа, в которых разогрев вагонов, установленных в закрытом помещении с тупиковым железнодорожным заездом, осуществляется путем передачи тепла стенкам вагонов конвекцией подогретого воздуха, лучеиспусканием от паровых экранов или комбинированной передачи тепла от этих двух источников. Такие устройства сооружены на многих ГРЭС и ТЭЦ, работающих на твердом органическом топливе, на значительном расстоянии от вагоноопрокидывателя (см. "Теплоэнергетика", N 1, 1971, с. 25). Длина размораживающего устройства зависит в первую очередь от экстремальных климатических условий и условий охлаждения вагонов при движении от места загрузки до энергообъекта. Глубина размораживания материала регулируется одинаково по всему тепляку временем разогрева вагона.

Недостатком указанного тепляка является длительность перевозки разогретых вагонов от тепляка до вагоноопрокидывателя, необходимость разогрева (до 20 мм) слоя сыпучего груза, прилегающего к кузову вагона, и увеличение затрат тепла на эксплуатацию и рост капитальных затрат на сооружение устройства. К недостаткам тепляка тупикового типа относится также неравномерность размораживания по длине (менее эффективное со стороны въездных ворот) и отсутствие возможности экономичного регулирования этого теплового перекоса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является размораживающее устройство проходного типа по авт. св. СССР N 641763, кл. В 65 G 69/20, B 65 G 67/32, 1977. Это устройство выполнено проходным со сквозным железнодорожным путем на путях надвига вагонов вблизи ваногоопрокидывателя. Надвиг вагонов осуществляется в цикле работы вагоноопрокидывателя. Разогрев вагонов выполняется лучевыми и конвективными источниками тепла, которые должны обеспечить размораживание сравнительно тонкого слоя (до 5-10 мм) сыпучего груза, прилегающего к стенкам вагона, и облегчение разгрузки вагона. Работа тепляка обеспечивается при единой температуре разогреваемого воздуха 100^оС по всей длине сооружения, при одном подводе пара, одном отводе конденсата. Вместимость тепляка проходного типа определяется на основании работы ВТИ "Инженерный метод теплового расчета тепляка" по формуле
n = τ_p, где n - количество вагонов, одновременно размещенных в тепляке;
G - расход сыпучих материалов;
q - масса угля в одном вагоне;
τ_p - время разогрева вагонов.

Недостатком указанного тепляка является его сооружение в виде единого постоянно работающего устройства, длина которого определена максимальным τ_p, вытекающим из экстремальных условий, длительности и температурного режима транспортировки сыпучих грузов, в то время как значительную часть сезона размораживания в тепляк могут поступать вагоны с меньшим потребным τ_p. При этом неизбежен перерасход тепла. Так, длительность транспортировки вагонов в τ_p определяется максимальным временем нахождения вагона с углем на открытом воздухе с момента погрузки до разогрева. Но при этом на тепляк могут поступать вагоны с грузом как из дальних, так и из ближних станций отправления. В последнем случае тепляк будет работать с потерей тепла. В τ_p учитывается средняя температура окружающего воздуха за время охлаждения вагона (^оС). Она принимается равной средней температуре самого холодного месяца для районов, через которые транспортируется груз. Но при этом большую часть сезона размораживания реальная средняя температура может быть намного выше расчетной и в этом случае будут иметь место потери тепла. Длина тепляка, определенная по экстремальным условиям транспортировки сыпучих грузов, при производительности вагоноопрокидывателя по углю 1270 т/ч может достигать более 400 м. Именно длина тепляка при заданном темпе работы вагоноопрокидывателя будет диктовать в проходном тепляке τ_p . При этом в течение значительной части сезона размораживания будут иметь место энергетические потери через источники подогрева на ненужное более глубокое размораживание грузов, дополнительные потери через стены здания. В таком тепляке постоянно задействованы в работе два десятка тысяч метров горячих трубопроводов пара и конденсата, что снижает надежность работы устройства.

Цель изобретения - сокращение энергетических потерь в источниках тепла и повышение надежности тепляка.

Цель достигается тем, что в тепляке для разогрева вагонов со смерзшимся грузом, содержащим здание со сквозным железнодорожным путем, воздушные завесы у ворот, радиационные и конвективные источники тепла, тепляк разделен гибкими шторами на автономно разогреваемые секции, включающие группы источников тепла, имеющих свой подвод пара, отвод конденсата, запорную арматуру и замкнутую систему циркуляции воздуха с вентиляторами.

Разделение тепляка на автономно разогреваемые секции позволит догреть вагоны, расположенные в зоне пониженных температур при останове подогрева остальных, уже размороженных вагонов, благодаря чему сокращаются энергетические потери в источниках тепла и повышается надежность тепляка.

На фиг. 2 схематически изображен предлагаемый тепляк, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Здание тепляка 1 для пропуска вагонов 2 со смерзшимся грузом выполнено проходным, для чего в нем проложен сквозной железнодорожный путь 3. У ворот тепляка установлены воздушные завесы 4 и 5. Вдоль тепляка размещены группы обогревателей, как радиационные 6-8, так и конвективные в виде замкнутой системы циркуляции воздуха с источником тепла и с вентиляторами 9 - 11. Каждая группа радиационных обогревателей снабжена трубопроводами 12-14 для подвода пара с запорной арматурой 15-17 и дополнительными трубопроводами 18-20 с запорной арматурой 21-23, размещенными в арматурном помещении 24 и сообщенными с соответствующими коллекторами 25 и 26. Каждая группа обогревателей расположена в секции здания, отделенной от другой секции гибкими прорезиненными шторами 27-30. При максимальном времени разогрева вагонов τ_p, опpеделенном из экстремальных условий длительности и температурного режима транспортировки грузов, работают все секции тепляка.

Через тепляк 1 вагоны 2 со смерзшимся грузом непрерывно подаются на разгрузку по сквозному железнодорожному пути 3 мимо воздушных завес 4, 5 обогревателей 6-11. При этом пар и конденсат подаются по автономным трубопроводам 12-17 через запорную арматуру 18-23 арматурного помещения 24 от коллекторов 25, 26. Гибкие шторы 27 и 30 препятствуют охлаждению тепляка, шторы 28 и 29 могут быть подвешены, т.е. исключены из работы. Когда условия длительности и температурного режима транспортировки грузов смягчаются и по данным расчета вместимости величина n - длина тепляка - может быть сокращена на одну секцию, а такое условие может иметь место большую часть сезона размораживания, закрываются задвижки подачи пара и конденсата, соответствующие отключаемой секции. Для первой секции по ходу движения вагонов - это задвижки 18 и 21. Опускается гибкая штора 28, препятствующая проникновению горячего воздуха в первую отключенную секцию из второй работающей. Время разогрева вагонов с грузом при отключении одной секции трехсекционного тепляка сокращается на 1/3, и соответственно уменьшается расход пара. При двухсекционном тепляке отключением одной секции может быть сокращен расход пара на 50% . Увеличенное количество секций позволяет наиболее точно приводить в соответствие потребное тепло для размораживания грузов с теплом, которое могут дать излучатели. Количество потребных автономно разогpеваемых секций может быть выявлено как частное от деления вместимости или τ_p, определенных для тепляка по экстремальным условиям длительности и температурного режима транспортировки грузов на вместимость или τ_p, определенных для тепляка по наиболее благоприятным условиям транспортировки. Выведенная в резерв секция может быть использована для замены любой поврежденной секции, что повышает надежность работы тепляка. Четырехсекционный тепляк длиной 400 м позволяет в течение одного сезона размораживания сократить расход потребного тепла от котельной.

Использование: при разгрузке вагонов со смерзшимся грузом (углем, рудой, строительными материалами и т.п.) на вагоноопрокидывателе. Сущность изобретения: тепляк со сквозным железнодорожным путем по длине разделен гибкими шторами на автономные секции. В каждой секции установлены радиационные обогреватели, имеющие трубопроводы для подвода пара и отвода конденсата с запорной арматурой, отключающей любой обогреватель и конвективный обогреватель с вентилятором с отключаемым энергоснабжением. Количество одновременно работающих секций тепляка зависит от длительности и температурных условий транспортировки грузов. 2 ил.

ТЕПЛЯК ДЛЯ РАЗОГРЕВА ВАГОНОВ СО СМЕРЗШИМСЯ ГРУЗОМ, содержащий здание со сквозным железнодорожным путем, разделенное на секции, в каждой из которых установлены радиационные обогреватели, сообщенные с источником пара, и конвективные обогреватели, каждый из которых образован замкнутой системой циркуляции воздуха с источником и вентилятором, отличающийся тем, что он снабжен расположенными между секциями шторами и трубопроводами с запорной арматурой для отвода конденсата от радиационных обогревателей, каждый из которых сообщен с источником пара дополнительным трубопроводом с запорной арматурой.