Способ транспортирования высоковязких продуктов и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК B67D5/00 

1

(21)4865562/13

(22) 12.07.90

(46)15.10.92. Бюл. № 38

(75) Р.В. Дарбинян и А.К. Мирзоян

(56)Авторское свидетельство СССР № 1470623, кл. В 65 D 88/74, 1987.

(54) СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ ПРОДУКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57)Использование: изобретение относится к транспортированию и выгрузке высоко- вйзких продуктов, таких как мазут, битум, асфальт и др. загустевающих при транспортировку и может быть использовано на железнодорожном транспорте, на теплоцентралях, в нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности, особенно в районах Крайнего Севера. В цистерну с составным с поперечным разъемом котлом помещают эластичный вкладыш, наружная поверхность которого смазана антифрикционным и антиадгезионным веществом, заполняют его продуктом и транспортируют к месту выгрузки, при выгрузке части котла цистерны раздвигают, подводят под цистерну приемную тележку с ложементами, которые подводятся в проем между частями котла до контакта с вкладышем по мере их разведения, при разведении частей котла на длину, превышающую длину вкладыша, тележку с последним откатывают посредством лебедки. 2 с.п. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к транспортированию и выгрузке высоковязких материалов, таких как мазут, битум, асфальт густеющих при температуре транспортирования.

Изобретение может быть использовано на железнодорожном транспорте, на теплоцентралях, в нефтяной, нефтехимической и в других отраслях промышленности, особенно на объектах,расположенных на Крайнем Севере и Дальнем Востоке.

Известен способ транспортирования высоковязких материалов в емкости, включающий покрытие ее внутренней поверхности вспомогательным материалом, загрузку материала, транспортировку и выгрузку с предварительным подогревом.

Известно также устройство для транспортирования вязких материалов, содержащее жесткий корпус, в верхней части которого предусмотрено по крайней мере

со

С

одно закрываемое заполнительное отверстие, с гибкой герметичной оболочкой, расположенной внутри жесткого корпуса.

Недостаток указанных способа и устройства состоит в том, что для выгрузки затвердевающего груза необходимо изменить агрегатное состояние пристеночного слоя за счет подвода энергии, а при погрузке требуются определенные условия для нанесения и застывания пристеночного слоя материала.

Реализация указанных способа и устройства требует много времени как при погрузке, так и при выгрузке емкости.

Из известных способов транспортирования и выгрузки высоковязких материалов наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ транспортирования высоковязких продуктов, включающий размещение в котле железнодорожной цистерны эластичного

XI

О 00

ел о

со

вкладыша, заполнение его продуктом, доставку к месту разгрузки и выгрузку продукта.

Этот способ реализуется с помощью устройства, включающего железнодорожную цистерну, размещенный в ней эластичный вкладыш с продуктом и средства для загрузки и выгрузки продукта.

Основной недостаток указанного способа состоит в том, что затвердевший материал нельзя извлечь из емкости через нижний люк целиком поэтому необходимо через нижние створки,.вводить стержень с фрезой и разрезать материал с вкладышем на куски. Этот п р б бб требует много времени и его технически трудно осуществить.

Недостатком устройства является выполнение нижнего сливного люка со створками, которое снижают прочность цистерны в целом и требует много усилий и времени на его открытие и закрытие, не позволяет выгрузить затвердевший груз целиком.

- Целью изобретения является ускорение процесса выгрузки высоковязких продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что способ транспортирования высоковязких продуктов, включающий размещение в котле железнодорожной цистерны эластичного вкладыша, заполнение его продуктом, доставку к месту разгрузки и выгрузку продукта, наружную поверхность эластичного вкладыша перед его размещением в котле цистерны смазывают антифрикционным, антиадгезионным и гидрофобным веществом, вкладыш размещают в составном с поперечным разъемом котле цистерны, при выгрузке продукта части котла разводят и вкладыш извлекают через разъем посредством приемной тележки с подъемно-опускными ложементами, при этом сначала части котла раздвигают на 100-150 мм устанавливают под цистерну приемную тележку и подводят средний ложемент в образовавшийся проем до контакта с поверхностью вкладыша, затем раздвигают части котла на 2/3 его длины и подводят под вкладыш боковые ложементы, после чего раздвигают части котла на длину, превышающую длину вкладыша,и откатывают тележку с вкладышем, а устройство для транспортирования высоковязких продуктов, включающее железнодорожную цистерну, размещенный в ней эластичный вкладыш с продуктов и средства для загрузки и выгрузки продукта, котел цистерны снабжен расположенными в верхней части у его торцев дыхательными патрубками, выполнен составным с поперечным разъемом, имеет в месте разъема

фланцы с резьбовыми втулками и привод, состоящий из установленного во втулках многозаходного винта со звездочкой для присоединения приспособления для его

5 вращения, и двух съемных направляющих штоков, свободно установленных во фланцах по обе стороны котла цистерны.

Основные отличительные признаки изобретения состоят в том, что выгрузку за0 твердевшего высоковязкого материала производят целиком с оболочкой через вертикальный раздвижной разъем цистерны на подводимые ложементы подкатной тележки, которую затем откатываем вместе с гру5 зом на место накопления и обработки материала. Открывание и закрывание цистерны производится винтом, имеющим левую и правую нарезку и звездочку, а половинки цистерны перемещаются по на0 правляющим штокам.

Такое техническое решение в опубликованных источниках информации не обнаружено.

Таким образом, признаки, указанные в

5 отличительной части формулы изобретения в известных решениях не выявлены, и поэтому они обладают новизной, и техническое решение в целом может быть признано изобретением.

0 На фиг.1 показан общий вид разъемной цистерны в транспортном положении; на фиг.2 - вид разъемной цистерны и подкатной тележки перед выгрузкой; на фиг.З - вид разъемной цистерны в конце процесса вы5 грузки; на фиг.4 - поперечный разрез цистерны с приводным приспособлением для раскрытия и закрытия цистерны.

Устройство для транспортирования и выгрузки высоковязких материалов содер0 жит железнодорожную цистерну 1, состоящую из двух симметричных половинок, соединенных фланцами 2 и 3, между которыми установлена герметизирующая прокладка 4, а крепятся они болтами 5. На

5 фланцах 2 и 3 установлены два направляющих штока 6 и 7 и многозаходный винт 8, одна половина которого имеет ленточную правостороннюю резьбу, а вторая - ленточную левостороннюю резьбу. Многозаход0 ный винт 8 установлен в гайках 9, закрепленных болтами на фланцах 2 и 3, а направляющие 6 и 7 перемещаются во втулках 19, также закрепленных болтами на фланцах 2 и 3. Направляющие штоки 6 и 7 и

5 винт 8 установлены выше горизонтальной оси цистерны, чтобы не препятствовать выгрузке груза целиком.

На конце многозаходного винта 8 установлена звездочка 11 для вращения винта 8 через приводное приспособление. Фланцы

оснащены отжимными винтами 12, а на корпусе цистерны смонтированы дыхательные патрубки 13 со съемными крышками для удаления воздуха из цистерны при заполнении вкладыша 14 материалом, а также для поступления воздуха в цистерну при извлечении груза с вкладышем 14, из цистерны. Эластичный вкладыш 14 размещается в котле цистерны 1 и крепится горловиной 15 с фланцем приемного люка.

Для вращения винта 8 служит приводное приспособление 16, содержащее передвижную станину 17, на которой устанойлен редуктор 18 с звездочкой 19 и привод 20. Цельный груз из цистерны 1 выгружается на подкатную тележку 21 с перемещаемой платформой 22 и подводимыми ложементами 23. Подкатная тележка 21 движется по путевой разводке 24. Для перемещения тележки 21 служит лебедка 25.

Принцип работы устройства, в котором реализуется предлагаемый способ, заключается в следующем. В котел железнодорожной разъемной цистерны 1 емкостью 60 м3 размещают эластичный вкладыш 14, внутреннюю и внешнюю поверхность которого смазывают антифрикционным, антиадгезионным и гидрофобным веществом, например тальком, черным графитом, эмульсией фторопласта и т.п.

Горловину 15 вкладыша 14 закрепляют с фланцем приемного люка цистерны.

Одновременно открывают дыхательные патрубки 13 для выхода воздуха из цистерны 1 в процессе заполнения вкладыша вы- соковязким материалом. Во вкладыш 14 под давлением закачивают разогретый высоковязкий материал. По мере заполнения вкладыша 14 жидким материалом его стенки облегают внутреннюю поверхность цистер- ны 1, приобретают ее форму и размеры. После заполнения вкладыша 14 закрывают приемный люк и патрубки 13 крышками и транспортируют груз.

При уменьшении температуры груза до 20°С и ниже он густеет, а при снижении его температуры ниже - 10°С становится монолитным прочным материалом.

По прибытии на место назначения цистерну 1 подают под разгрузку таким об- разом, чтобы винт 8 и приводное приспособление 16 были на одной стороне. Подводят подкатную тележку 21 с опущенными ложементами 23. С помощью перемещаемой платформы 22 устанавливают средний ложемент в плоскость разъема цистерны и средний ложемент 23 вращением по винту поднимают и вводят в паз между фланцами 2 и 3 (фиг.2), тем самым фиксируют цистерну относительно приемной тележки 21. Подводят приводное приспособление 16 и устанавливают таким образом, чтобы звездочки 11 и 19 были в одной плоскости, накидывают передающую цепь. Снимают с фланцев болты крепления 5, отсоединяют горловину вкладыша с фланца приемного люка, снимают крышки с патрубков 13, и с помощью болтов 12 раздвигают фланцы на 1...3 мм (в пределах люфта гайки 9). Закручивают средний ложемент 23 до полного касания с фланцами 2 и 3. Включают привод

20,который через редуктор 18, звездочку 19 и передающую цепь вращает звездочку 11 и винт 8. Усилие от винтового вращения передается через втулку 9 и на фланцы 2 и 3 и они начинают перемещаться от разъема в противоположные стороны, открывая цистерну. После открытия цистерны на 100...150 мм привод выключают и средний ложемент 23 подводят под с грузом с натягом 10-15 мм, тем самым фиксируя груз относительно приемной тележки. Затем включают привод 20 и открывают цистерну на 2/3 ее длины.

Отключают привод и подводят к грузу крайние ложементы до глубокого касания с вкладышем. Вновь включают привод 20 и открывают цистерну до тех пор, пока груз полностью не ляжет на приемную тележку

Устанавливают втулки 10 с направляющими 7 на место и,задавая.приводу 20 ревер- сное вращение, закрывают цистерну 1, устанавливают и крепят болты 5, предварительно отводя отжимные болты 12 в первоначальное положение закрывают прйём ный люк и патрубки 13 крышками, ослабляют и снимают передающую цепь с звездочки 11. отводят приводное приспособление 16 и возвращают цистерну на товарную станцию вместе с ранее использ ованным вкладышем.

Пример выполнения способа.

В котел железнодорожной разъемной цистерны 1 емкостью 60 м , в транспортном положении устанавливают эластичный вкладыш 14, внутренняя и внешняя поверхность которого покрыта эмульсией фторопласта и обсыпана тальком или черным графитом. Размеры вкладыша 14 соответствуют внутренним размерам цистерны. Благодаря гидрофобным свойством фторопласта при низких температурах, ниже 0°С, не происходит примерзание оболочки к стенкам цистерны. Затем закрепляют горловину 15 вкладыша к фланцу приемного люка цистерны, открывают дыхательные патрубки 13 и шлангом заполняют вкладыш 14 мазутом при температуре 40-50°С.

По мере заполнения вкладыша 14 мазутом он распрямляется, и его стенки облегают внутреннюю поверхность цистерны и обретают форму цистерны, а воздух, заключенный между вкладышем и цистерной, вытесняется через дыхательные патрубки 13 в атмосферу. После заполнения вкладыша 14 горячим мазутом закрывают приемный люк, патрубки 13 крышками и транспортируют груз к месту назначения.

При остывании мазута до температуры +10°С и ниже он твердеет и становится монолитным прочным материалом.

При этом из-за разности в коэффициентах объемного расширения материала мазута и металла образуется зазор в несколько мм между вкладышем и стенками цистерны, что способствует более легкому извлечению вкладыша из цистерны в процессе его выгрузки.

По прибытии на место назначения цистерну подают под выгрузку На разгрузочной площадке предварительно совмещают ось среднего упора 23 подкатной тележки 21 с осью разъема цистерны 1 по сигнальному флажку, установленному между рельсами. Затем подводят подкатную тележку 21 и с помощью перемещения платформы 22 и подъемного механизма среднего ложемента 23 заводят его шип в паз между фланцами 2 и 3. Снимают болты 5, разжимают фланцы болтами 12, подтягивают средний ложемент, фиксируя цистерну относительно подкатной тележки. Снимают крышки с приемного люка и патрубков 13, раскрепляют горловину 15 вкладыша, подводят и устанавливают приводное приспособление 16 таким образом, чтобы звездочки 11 и 19 находились в одной плоскости. Затем надевают и натягивают передающую цепь, включают привод 20 и вращают винт 8. При вращении винта 8 втулки 9 вместе с фланцами 2 и 3 перемещаются в взаимно противоположном направлении от плоскости разъема и открывают цистерну на 100-150 мм. Из-за разности в коэффициентах трения между вкладышем и половинками цистерны может случиться так, что основное перемещение вкладыша произойдет только в одной половинке, поэтому подводят средний ложемент 23 к вкладышу и обеспечивают натяг 10-15 мм. Эта операция фиксирует вкладыш относительчо оси подкатной тележки, несколько приподнимает груз для обеспечения равномерного зазора между цистерной и вкладышем и

предотвращает провисание последнего в процессе открывания цистерны. Затем открывают цистерну на 2/3 ее длины и подводят крайние ложементы 23. После ,этого

открывают цистерну до тех пор, пока вкладыш с грузом полностью ляжет на ложементы подкатной тележки, которую откатывают с помощью лебедки 25 на место накопления и обработки мазута, предварительно сняв

0 втулки 10с направляющими, если они будут препятствовать поперечной транспортировке вкладыша.

После выгрузки вкладыша с грузом из цистерны и их откатки устанавливают втул5 ку 10 с направляющими 7 на место, включают привод 20 и закрывают цистерну. Устанавливают и крепят болты 5, закрывают крышки приемного люка и патрубков 13, ослабляют и снимают приводную цепь и отправляют

0 цистерну с ранее высвобожденным вкладышем на товарную станцию.

На месте поступления приемной тележки с грузом снимают грузоподъемным краном со специальным захватом вкладыш с

5 мазутом и размещают в специальное приспособление горловиной вниз. В этом приспособлении мазут нагревают до 50-60°С и сливают в другой бак, где его температура повышается на 120-140°С и подается втоп0 ки котлов для сжигания. После слива мазута высвобождается вкладыш, который промывают острым паром и горячей водой для повторного использования.

В теплое время года транспортирова5 ние и выгрузка высоковязких материалов, которые при температуре окружающего воздуха сохраняют жидкую консистенцию, достаточную для их слива, например мазут, выгрузку производят через верхний люк ци0 стерны без раскрытия фланцев. Таким образом можно транспортировать и выгружать другие жидкие и твердеющие грузы, что придает раздвигаемой цистерне универсальные качества позволяет использовать

5 применяемые цистерны после их модернизации.

Таким образом, предлагаемые способы и устройства для транспортирования и выгрузки высоковязких материалов использу0 ют их недостаток - твердение при низких температурах - как полезное качество при выгрузке груза целиком через вертикальный раздвижной разъем цистерны, что обеспечивает уменьшение времени простоя ваго5 нов под выгрузкой, снижение затрат энергии на изменение агрегатного состояния материала, полное использование обь- еМа цистерны и уменьшение потерь груза в результате выгрузки груза целиком с вхла- дышем, универсальность использования

железнодорожной цистерны, чистоту, простоту и доступность способа и устройства, возможность без больших капитальных вложений модернизировать существующий железнодорожный парк цистерн.

Формула изобретения

фиг. 1

0

5

0

5

под цистерну приемную тележку и подводят средний ложемент в образовавшийся проем до контакта с поверхностью эластичного вкладыша, затем раздвигают части котла на 2/3 его длины и подводят под вкладыш боковые ложементы, после чего раздвигают части котла на длину, превышающую длину вкладыша, и откатывают тележку с вкладышем.

К 1 -U 8

I Tff/ . 11

6

фиг. 2

ФигЗ

4- А

five 4