[go: up one dir, main page]

RU235090U1 - Railway tank with a device for heating the lower drain device - Google Patents

Railway tank with a device for heating the lower drain device Download PDF

Info

Publication number
RU235090U1
RU235090U1 RU2025105997U RU2025105997U RU235090U1 RU 235090 U1 RU235090 U1 RU 235090U1 RU 2025105997 U RU2025105997 U RU 2025105997U RU 2025105997 U RU2025105997 U RU 2025105997U RU 235090 U1 RU235090 U1 RU 235090U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boiler
tank
heating
steam
drain device
Prior art date
Application number
RU2025105997U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Юрьевич Богданов
Юрий Алексеевич Матвеев
Николай Николаевич Есипов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU235090U1 publication Critical patent/RU235090U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к средствам перевозки светлых нефтепродуктов при отрицательных температурах. Полезная модель включает котел цистерны с верхним наливным люком, нижним сливным прибором, П-образный обогревательный кожух, жестко закрепленный снизу котла в месте расположения переходной трубы. Внутри обогревательного кожуха под углом 5 градусов устанавливается трубчатый теплообменник диаметром 3-5 см. Обогревательный кожух и трубчатый теплообменник оборудованы входящими и отводящими патрубками. Технический результат достигается предварительным прогревом нижней части котла цистерны в месте расположения переходной трубы с помощью трубчатого теплообменника до положительных температур с целью недопущения температурных напряжений сварных швов и металла котла, с дальнейшим подогревом и расплавлением льда и разблокированием нижнего сливного прибора горячими выхлопными газами в обогревательном кожухе. Полезная модель обеспечивает безаварийное открытие нижнего сливного прибора специальным ключом сверху цистерны, использование в качестве теплоносителя выхлопных газов от любого грузового автомобиля, сокращение времени выгрузки нефтепродукта при отрицательных температурах. The utility model relates to railway transport, in particular to means of transporting light petroleum products at sub-zero temperatures. The utility model includes a tank boiler with an upper filling hatch, a lower drain device, a U-shaped heating casing rigidly fixed to the bottom of the boiler at the location of the transition pipe. A tubular heat exchanger with a diameter of 3-5 cm is installed inside the heating casing at an angle of 5 degrees. The heating casing and the tubular heat exchanger are equipped with inlet and outlet pipes. The technical result is achieved by preheating the lower part of the tank boiler at the location of the transition pipe using a tubular heat exchanger to positive temperatures in order to prevent temperature stresses of welded seams and boiler metal, with further heating and melting of ice and unblocking of the lower drain device with hot exhaust gases in the heating casing. The utility model ensures trouble-free opening of the lower drain device with a special key on top of the tank, the use of exhaust gases from any truck as a coolant, and a reduction in the time it takes to unload petroleum products at sub-zero temperatures.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к средствам перевозки светлых нефтепродуктов при отрицательных температурах. К светлым нефтепродуктам относятся автомобильные бензины, авиационные керосины и дизельные топлива. Полезная модель обеспечивает слив нефтепродукта при отрицательных температурах в условиях замерзания воды, сокращает время его откачки и снижает затраты тепловой энергии на выгрузку. Известны железнодорожные цистерны для перевозки нефтепродуктов с техническими решениями по улавливанию паров бензинов и по устройству слива нефтепродуктов (Матвеев Ю.А. и др. Патент на полезную модель №137527 от 20.02.2014 г., Матвеев Ю.А. и др. Патент на полезную модель №92637 от 27.03.2010 г.).The utility model relates to railway transport, in particular to the means of transporting light petroleum products at sub-zero temperatures. Light petroleum products include motor gasolines, aviation kerosene and diesel fuels. The utility model ensures the discharge of petroleum products at sub-zero temperatures in conditions of water freezing, reduces the time of its pumping out and reduces the cost of thermal energy for unloading. Railway tank cars for the transportation of petroleum products with technical solutions for capturing gasoline vapors and for the device for draining petroleum products are known (Matveev Yu.A. et al. Patent for utility model No. 137527 dated 20.02.2014, Matveev Yu.A. et al. Patent for utility model No. 92637 dated 27.03.2010).

Недостатками указанных полезных моделей являются отсутствие тепловых устройств нагрева нефтепродуктов как внутри, так и снаружи цистерны.The disadvantages of these useful models are the lack of thermal devices for heating petroleum products both inside and outside the tank.

Известны цистерны для вязких нефтепродуктов, содержащие средства их разогрева, обеспечивающие восстановление текучести нефтепродукта перед выгрузкой (Морчиладзе И.Г. Железнодорожные цистерны: конструкции, техническое обслуживание и ремонт. М., «ИВС-Холдинг», 2006, - 512 с.).There are known tanks for viscous petroleum products that contain means for heating them, ensuring the restoration of the fluidity of the petroleum product before unloading (Morchiladze I.G. Railway tank cars: design, maintenance and repair. Moscow, IVS-Holding, 2006, - 512 p.).

Недостатками цистерн являются:The disadvantages of tanks are:

- большие трудозатраты и затраты тепловой энергии на разогрев нефтепродукта для восстановления его текучести при выгрузке, проводимой, как слив самотеком;- high labor costs and thermal energy consumption for heating the oil product to restore its fluidity during unloading, carried out as a gravity discharge;

- необходимость для организации выгрузки нефтепродуктов сливных площадок, включающих сложные инженерно-строительные сооружения, оборудованные дорогостоящей техникой;- the need for organizing the unloading of petroleum products from discharge sites that include complex engineering and construction structures equipped with expensive equipment;

- предназначение только для перевозки вязких нефтепродуктов.- intended only for the transportation of viscous petroleum products.

Также известен вагон-цистерна с системой обогрева (Шпак С.А. и др. Патент на изобретение №2697492 от 14.08.2019 г.).A tank car with a heating system is also known (Shpak S.A. et al. Patent for invention No. 2697492 dated 08/14/2019).

Вагон-цистерна включает котел, оборудованный системой обогрева в виде отдельно расположенных параллельно друг другу в его нижней части теплообменников, состоящих из трех секций - крайних и средней. Крайние секции теплообменников выполнены в виде наружной трубы, заглушенной с одной стороны и расположенной внутри нее трубы меньшего диаметра с центрирующими распорками. Средняя секция выполнена в виде обечайки из трубы диаметром равным диаметру наружной трубы, разделена перегородкой на две камеры Е и Ж. Камера Е закрыта соединенными с обечайкой перегородкой и стенками в виде секторов с выполненными в них отверстиями И. В обечайке камер Е и Ж выполнены отверстия К, которыми через каналы средняя секция соединена с коллекторами подвода и отвода теплоносителя. Теплообменники соединены неподвижно с котлом кронштейнами, расположенными в средней части, и подвижно в кронштейнах, соединенных с котлом неподвижно.The tank car includes a boiler equipped with a heating system in the form of heat exchangers separately located parallel to each other in its lower part, consisting of three sections - extreme and middle. The extreme sections of the heat exchangers are made in the form of an outer pipe, plugged on one side and located inside it a pipe of smaller diameter with centering spacers. The middle section is made in the form of a shell from a pipe with a diameter equal to the diameter of the outer pipe, divided by a partition into two chambers E and G. Chamber E is closed by a partition and walls in the form of sectors with openings I made in them, connected to the shell. Openings K are made in the shell of chambers E and G, through which the middle section is connected through channels to the collectors for supplying and removing the coolant. The heat exchangers are fixedly connected to the boiler by brackets located in the middle part, and movably in brackets fixedly connected to the boiler.

Учитывая, что длина крайних секций у теплообменника зависит от расположения горловины в котле и его диаметра длина средней секции определяется как разность между длиной теплообменника и длинами двух крайних секций. С целью обеспечения более полного удаления конденсата из верхней камеры Е перегородка установлена наклонно к горизонтальной плоскости.Considering that the length of the extreme sections of the heat exchanger depends on the location of the neck in the boiler and its diameter, the length of the middle section is determined as the difference between the length of the heat exchanger and the lengths of the two extreme sections. In order to ensure more complete removal of condensate from the upper chamber E, the partition is installed at an angle to the horizontal plane.

При разогреве перевозимого продукта в котле теплоноситель подается через штуцер в коллектор, далее через канал в камеру Е средней секции и расходится через отверстия И и трубы меньшего диаметра в наружные трубы. Образующийся конденсат стекает в камеру Ж средней секции и через отверстие К в обечайке, канал, коллектор, штуцер попадает в предусмотренные приемники.When the transported product is heated in the boiler, the heat carrier is fed through the nozzle into the collector, then through the channel into the chamber E of the middle section and diverges through the openings I and pipes of smaller diameter into the outer pipes. The resulting condensate flows into the chamber G of the middle section and through the opening K in the shell, the channel, the collector, the nozzle gets into the intended receivers.

Решение указанной задачи достигается тем, что каждый теплообменник выполнен трехсекционным, крайние секции которых выполнены в виде заглушенной с одного конца наружной трубы с установленной в ней подвижно трубой меньшего диаметра, соединенные средней секцией, выполненной в виде обечайки, разделенной вдоль перегородкой на две камеры, одна из которых закрыта с двух сторон стенками с отверстиями и которые соединены с трубами меньшего диаметра с созданием общего пространства камеры и труб, в обечайке каждой камеры выполнены отверстия, через которые теплообменники каналами соединены с коллекторами подвода и отвода теплоносителя. При этом перегородка в камере средней секции установлена наклонно, а обечайка средней секции выполнена из двух частей с соединением их перегородкой и между собой.The solution to the specified problem is achieved by the fact that each heat exchanger is made in three sections, the outer sections of which are made in the form of an outer pipe plugged at one end with a movable pipe of smaller diameter installed in it, connected by a middle section made in the form of a shell, divided lengthwise by a partition into two chambers, one of which is closed on both sides by walls with openings and which are connected to pipes of smaller diameter with the creation of a common space of the chamber and pipes, in the shell of each chamber there are openings through which the heat exchangers are connected by channels to the collectors of the supply and discharge of the coolant. In this case, the partition in the chamber of the middle section is installed inclined, and the shell of the middle section is made of two parts with their connection by a partition and between themselves.

Недостатками вагона-цистерны с системой обогрева являются:The disadvantages of a tank car with a heating system are:

1. Возможность порчи качества нефтепродуктов при попадании конденсата или воды внутрь цистерны с горюче-смазочными материалами.1. The possibility of damage to the quality of petroleum products when condensate or water gets inside a tank with fuels and lubricants.

2. Сложность и дороговизна предлагаемого технического решения.2. Complexity and high cost of the proposed technical solution.

3. Предназначение только для перевозки вязких нефтепродуктов.3. Intended only for the transportation of viscous petroleum products.

Также известна цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов (Моисеев В.И., Комарова Т.А., патент на изобретение №2666018 от 5.09.2018 г.).A tank for transporting viscous petroleum products is also known (Moiseev V.I., Komarova T.A., patent for invention No. 2666018 dated September 5, 2018).

Цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов содержит горизонтально установленный на транспортных тележках цилиндрический котел, имеющий верхний наливной люк, нижний сливной прибор с верхним управлением. На нижней половине котла цистерны жестко зафиксирован парообогревательный кожух. Парообогревательный кожух представляет собой камеру, которую образуют стенка котла и стальной лист, жестко фиксированный на ней с образованием воздушного зазора. Парообогревательный кожух имеет входной патрубок, обеспечивающий подачу пара в камеру кожуха, и выходной патрубок для слива образующегося конденсата.A tank for transporting viscous petroleum products contains a horizontally mounted cylindrical boiler on transport trolleys, which has an upper filling hatch, a lower drain device with upper control. A steam heating jacket is rigidly fixed to the lower half of the tank boiler. The steam heating jacket is a chamber formed by the boiler wall and a steel sheet rigidly fixed to it with the formation of an air gap. The steam heating jacket has an inlet pipe, which ensures the supply of steam to the chamber of the jacket, and an outlet pipe for draining the resulting condensate.

Верхняя половина котла, над парообогревательным кожухом, покрыта слоем теплоизолирующего материала, например, жесткого пенополиуретана.The top half of the boiler, above the steam heating jacket, is covered with a layer of heat-insulating material, such as rigid polyurethane foam.

При движении цистерны происходит охлаждении нефтепродукта, а в условиях отрицательных (минусовых) температур возможно застывание масел и мазутов с переходом в высоковязкое состояние.When the tanker moves, the oil product cools down, and in conditions of negative (minus) temperatures, oils and fuel oils may solidify and become highly viscous.

Слой застывшей фракции легко размывается при подаче пара через входной патрубок, под парообогревательный кожух и сбросе конденсата через патрубок по стандартной технологии. При разогреве и размыве слоя застывшей фракции, имеющего тепловой контакт с горячим нефтепродуктом, существенно снижается и площадь стенок котла цистерны, где остается возможным образование высоковязких остатков перевозимого нефтепродукта.The layer of solidified fraction is easily washed away when steam is supplied through the inlet pipe, under the steam heating jacket and condensate is discharged through the pipe using standard technology. When heating and washing away the layer of solidified fraction, which has thermal contact with the hot oil product, the area of the walls of the tank boiler, where the formation of highly viscous residues of the transported oil product remains possible, is significantly reduced.

Сливаемый нефтепродукт имеет высокую температуру и текучесть и может передаваться в резервуары по наземным коммуникациям.The discharged oil product has a high temperature and fluidity and can be transferred to tanks via ground communications.

Недостатками цистерны для перевозки вязких нефтепродуктов являются:The disadvantages of a tank for transporting viscous petroleum products are:

1. Отсутствие предварительного нагрева котла цистерны до положительных температур, что может привести к температурным напряжениям сварных швов и металла котла.1. Lack of preheating of the tank boiler to positive temperatures, which can lead to thermal stresses in the welded seams and metal of the boiler.

2. Сложность и дороговизна предлагаемого технического решения.2. Complexity and high cost of the proposed technical solution.

3. Предназначение только для перевозки и слива вязких нефтепродуктов.3. Intended only for transportation and discharge of viscous petroleum products.

Наиболее близкой по технической сущности к указанной проблеме является цистерна для перевозки масел, мазутов и других вязких нефтепродуктов при низких температурах (Богданов А.Ю., Матвеев Ю.А., патент на изобретение №2749164 от 7.06.2021 г.).The closest in technical essence to the specified problem is a tank for transporting oils, fuel oils and other viscous petroleum products at low temperatures (Bogdanov A.Yu., Matveev Yu.A., patent for invention No. 2749164 dated 06/07/2021).

Изобретение содержит горизонтально установленный на транспортных тележках цилиндрический котел, имеющий верхний наливной люк, нижний сливной прибор с верхним управлением. На нижней половине котла цистерны жестко зафиксирован парообогревательный кожух. Верхнее управление нижнего сливного прибора обеспечивается штангой, имеющей вороток, который в нерабочем положении помещается в верхнем наливном люке. Нижний сливной прибор монтируется на переходной трубе, жестко прикрепленной одним своим торцом к нижнему листу обечайки котла цистерны и имеющей на втором торце отверстие, перекрываемое седлом клапана нижнего сливного прибора. На нижней стороне седла клапана укреплена резиновая уплотняющая манжета.The invention comprises a horizontally mounted cylindrical boiler on transport trolleys, having an upper filling hatch, a lower drain device with upper control. A steam heating jacket is rigidly fixed to the lower half of the tank boiler. Upper control of the lower drain device is provided by a rod having a crank, which in the non-working position is placed in the upper filling hatch. The lower drain device is mounted on a transition pipe, rigidly attached with one of its ends to the lower sheet of the tank boiler shell and having an opening on the second end, covered by the valve seat of the lower drain device. A rubber sealing cuff is fixed on the lower side of the valve seat.

Парообогревательный кожух представляет собой камеру, которую образуют стенка котла и стальной лист, жестко фиксированный на ней с образованием воздушного зазора толщиной пять сантиметров. Парообогревательный кожух имеет входной патрубок, обеспечивающий подачу пара в камеру кожуха, и выходной патрубок для слива образующегося конденсата и воды.The steam heating jacket is a chamber formed by the boiler wall and a steel sheet rigidly fixed to it with the formation of an air gap five centimeters thick. The steam heating jacket has an inlet pipe that supplies steam to the jacket chamber, and an outlet pipe for draining the resulting condensate and water.

Верхняя половина котла, над парообогревательным кожухом, покрыта слоем теплоизолирующего материала, например, жесткого пенополиуретана.The top half of the boiler, above the steam heating jacket, is covered with a layer of heat-insulating material, such as rigid polyurethane foam.

Внутри парообогревательного кожуха устанавливается паровая рубашка, состоящая из трех рядов труб диаметром 2 см, размещенных параллельно друг другу вдоль котла цистерны. Трубы жестко крепятся к держателям, которые, в свою очередь, привариваются к котлу. Паровая рубашка выполнена в виде П-образной формы и устанавливается под углом 10 градусов для слива воды и конденсата. Паровая рубашка на входе и выходе пара оборудуется задвижками. Паропроводы рубашки оборудуются входящими и отводящими патрубками (фланцами) для подсоединения рукавов. На конце выхода пара паровой рубашки устанавливается участок паропровода с задвижкой, который соединяется с входным патрубком парообогревательного кожуха. Участок паропровода расположен вне парообогревательного кожуха.A steam jacket consisting of three rows of 2 cm diameter pipes placed parallel to each other along the tank boiler is installed inside the steam heating jacket. The pipes are rigidly attached to the holders, which in turn are welded to the boiler. The steam jacket is made in the form of a U-shape and is installed at an angle of 10 degrees to drain water and condensate. The steam jacket is equipped with valves at the steam inlet and outlet. The steam pipes of the jacket are equipped with inlet and outlet pipes (flanges) for connecting the hoses. At the end of the steam outlet of the steam jacket, a section of the steam pipe with a valve is installed, which is connected to the inlet pipe of the steam heating jacket. The section of the steam pipe is located outside the steam heating jacket.

Паровая рубашка, входные и выходные патрубки оснащаются кранами для слива воды и конденсата. Трубы паровой рубашки между собой жестко соединяются вертикальными металлическими пластинами.The steam jacket, inlet and outlet pipes are equipped with taps for draining water and condensate. The steam jacket pipes are rigidly connected to each other by vertical metal plates.

Изобретение работает следующим образом.The invention works as follows.

В зимнее время при отрицательных температурах железнодорожная цистерна с вязким нефтепродуктом прибывает на пункт разгрузки (нефтебазу). С помощью специальных рукавов подвижный или стационарный источник пара подсоединяется к входящему патрубку паровой рубашки цистерны. Пар поступает в трубы паровой рубашки и выходит в виде пароводяной смеси через отводящий патрубок, к которому также подсоединяется рукав. При этом происходит прогрев камеры парообогревательного кожуха и котла железнодорожной цистерны с нефтепродуктом. После предварительного прогрева стенок котла закрывается соответствующая задвижка отводящего патрубка паровой рубашки, затем происходит открытие задвижки на участке трубопровода и пароводяная смесь поступает через входной патрубок в камеру парообогревательного кожуха. При этом пароводяная смесь выходит через выходной патрубок в сливную канализацию.In winter, at sub-zero temperatures, a railway tank car with a viscous petroleum product arrives at the unloading point (oil depot). Using special hoses, a mobile or stationary steam source is connected to the inlet pipe of the tank's steam jacket. Steam enters the pipes of the steam jacket and exits as a steam-water mixture through the outlet pipe, to which the hose is also connected. At the same time, the chamber of the steam-heating jacket and the boiler of the railway tank car with the petroleum product are heated. After the boiler walls are preheated, the corresponding valve of the outlet pipe of the steam jacket is closed, then the valve on the pipeline section is opened and the steam-water mixture enters the chamber of the steam-heating jacket through the inlet pipe. At the same time, the steam-water mixture exits through the outlet pipe into the drain.

После этого происходит двухступенчатый нагрев нефтепродукта теплом от паровой рубашки и пароводяной смеси, проходящей через парообогревательный кожух.After this, a two-stage heating of the oil product occurs using heat from the steam jacket and the steam-water mixture passing through the steam heating jacket.

При разогреве котла цистерны происходит размыв слоя застывшей фракции, имеющего тепловой контакт с горячим котлом и существенно снижается площадь стенок котла цистерны, где остается возможным образование высоковязких остатков перевозимого нефтепродукта. Также с помощью теплопередачи происходит общий нагрев нефтепродукта.When the tank boiler is heated, the layer of solidified fraction that has thermal contact with the hot boiler is washed away and the area of the tank boiler walls, where the formation of highly viscous residues of the transported petroleum product remains possible, is significantly reduced. Also, with the help of heat transfer, the overall heating of the petroleum product occurs.

Сливаемый нефтепродукт имеет высокую температуру и текучесть и может перекачиваться (сливаться) в резервуары и хранилища по наземным коммуникациям. После слива нефтепродукта оператор открывает сливные краны паровой рубашки и парообогревательного кожуха для слива воды и конденсата.The drained oil product has a high temperature and fluidity and can be pumped (drained) into tanks and storage facilities via ground communications. After draining the oil product, the operator opens the drain valves of the steam jacket and the steam heating jacket to drain water and condensate.

Недостатками цистерны для перевозки масел, мазутов и других вязких нефтепродуктов при низких температурах являются:The disadvantages of a tank for transporting oils, fuel oils and other viscous petroleum products at low temperatures are:

1. Сложность и дороговизна предлагаемого технического решения.1. Complexity and high cost of the proposed technical solution.

2. Предназначение только для перевозки и слива вязких нефтепродуктов.2. Intended only for transportation and discharge of viscous petroleum products.

3. Использование в качестве теплоносителя только пара.3. Using only steam as a heat carrier.

Задачей полезной модели является упрощение работы оператора при сливе светлых нефтепродуктов из цистерн в зимнее время, применение наиболее доступных автомобильных средств и теплоносителей для подогрева нефтепродуктов и льда перед выгрузкой.The objective of the utility model is to simplify the operator's work when draining light petroleum products from tanks in winter, using the most accessible automotive means and heat carriers to heat petroleum products and ice before unloading.

Решение указанной задачи достигается тем, что обогревательный кожух П-образной формы жестко закреплен в нижней части цистерны в месте расположения переходной трубы с возможностью подсоединения сливного устройства, при этом верхней частью кожуха является нижняя часть котла цистерны, а также тем, что внутри кожуха оборудован П-образный трубчатый теплообменник, а в качестве теплоносителя используются выхлопные газы автомобиля.The solution to this problem is achieved by the fact that the U-shaped heating casing is rigidly fixed in the lower part of the tank at the location of the transition pipe with the possibility of connecting a drain device, while the upper part of the casing is the lower part of the tank boiler, and also by the fact that a U-shaped tubular heat exchanger is equipped inside the casing, and the exhaust gases of the car are used as a coolant.

На фиг. 1 изображены продольное сечение и вид спереди котла цистерны, заполненной нефтепродуктом. На фиг. 2 изображено сечение средней части котла цистерны с верхним наливным люком и нижним сливным прибором. На фиг. 3 изображен разрез вида сверху обогревательного кожуха и трубчатого теплообменника. На фиг. 4 изображен вид сбоку обогревательного кожуха.Fig. 1 shows a longitudinal section and a front view of a tank boiler filled with petroleum products. Fig. 2 shows a section of the middle part of the tank boiler with an upper filling hatch and a lower drain device. Fig. 3 shows a section of a top view of the heating jacket and tubular heat exchanger. Fig. 4 shows a side view of the heating jacket.

Цистерна содержит горизонтально установленный на транспортных тележках цилиндрический котел 1, имеющий верхний наливной люк 2, нижний сливной прибор 3 с верхним управлением. В нижней части котла цистерны 1 в месте расположения переходной трубы 4 жестко зафиксирован обогревательный кожух 5, который имеет П-образную форму.The tank contains a horizontally mounted cylindrical boiler 1 on transport trolleys, having an upper filling hatch 2, a lower drain device 3 with upper control. In the lower part of the tank boiler 1, at the location of the transition pipe 4, a heating casing 5 is rigidly fixed, which has a U-shaped form.

Нижний сливной прибор 3 монтируется на переходной трубе 4, жестко прикрепленной одним своим торцом к нижнему листу обечайки котла цистерны 1. При этом переходная труба имеет на втором торце отверстие, перекрываемое седлом клапана 6 с уплотнительной резиной 7 нижнего сливного прибора 3.The lower drain device 3 is mounted on the transition pipe 4, rigidly attached with one of its ends to the lower sheet of the shell of the tank boiler 1. In this case, the transition pipe has an opening on the second end, which is covered by the valve seat 6 with the sealing rubber 7 of the lower drain device 3.

Обогревательный кожух 5 представляет собой камеру, которую образуют сверху нижняя часть котла 1, а по бокам и снизу стальные листы, жестко фиксированные на котле и между собой с образованием воздушного пространства высотой 10-15 сантиметров в нижней части цистерны. Длина кожуха составляет около 2 метров. П-образная конструкция кожуха позволяет подсоединять различные сливо-наливные устройства шарнирно-сочленного и ручного действия (УСН -150, 200, УНС-75, 100) для нижнего слива нефтепродуктов. Необходимо отметить, что кожух располагается с трех сторон вокруг переходной трубы 4.The heating jacket 5 is a chamber formed by the lower part of the boiler 1 on top, and steel sheets on the sides and bottom, rigidly fixed to the boiler and to each other to form an air space 10-15 centimeters high in the lower part of the tank. The length of the jacket is about 2 meters. The U-shaped design of the jacket allows connecting various articulated and manual drain-fill devices (USN-150, 200, UNS-75, 100) for the lower drain of oil products. It should be noted that the jacket is located on three sides around the transition pipe 4.

Обогревательный кожух 5 имеет входной патрубок (фланец) 8, обеспечивающий подачу выхлопных газов в камеру кожуха, и выходной патрубок (фланец) 9 для выхода газов и слива образующегося конденсата. При этом патрубок 9 находится в нижней части кожуха.The heating casing 5 has an inlet pipe (flange) 8, which provides the supply of exhaust gases to the casing chamber, and an outlet pipe (flange) 9 for the release of gases and the drainage of the resulting condensate. In this case, the pipe 9 is located in the lower part of the casing.

Внутри обогревательного кожуха устанавливается трубчатый теплообменник 10 диаметром 3-5 см. Теплообменник жестко крепится к держателям, которые, в свою очередь, привариваются к нижнему листу. Теплообменник выполнен в виде П-образной формы и устанавливается под углом 5 градусов для слива воды и конденсата. Трубчатый теплообменник оборудуется входящими и отводящими патрубками (фланцами) 11 для подсоединения рукавов.A tubular heat exchanger 10 with a diameter of 3-5 cm is installed inside the heating casing. The heat exchanger is rigidly attached to the holders, which in turn are welded to the bottom sheet. The heat exchanger is made in the form of a U-shape and is installed at an angle of 5 degrees to drain water and condensate. The tubular heat exchanger is equipped with inlet and outlet pipes (flanges) 11 for connecting the sleeves.

Под воздействием различных ночных и дневных температур в котле цистерны может образоваться небольшое количество воды. Также вода может попасть в котел цистерны при наливе нефтепродукта из резервуара.Under the influence of different night and day temperatures, a small amount of water may form in the tank boiler. Water may also enter the tank boiler when pouring oil from the tank.

При движении цистерны происходит охлаждении нефтепродукта 12, а в условиях отрицательных (минусовых) температур будет происходить замерзание воды и превращение ее в лед 13. Этот переход происходит снизу цистерны в районе расположения нижнего сливного прибора.When the tank moves, the oil product 12 cools down, and in conditions of negative (minus) temperatures, the water will freeze and turn into ice 13. This transition occurs at the bottom of the tank in the area where the lower drain device is located.

Толщина льда 13 может достигать нескольких сантиметров, что делает невозможным открытие сливного прибора специальным ключом оператором сверху цистерны. Данное событие приводит к простою железнодорожного транспорта и довольно сложному процессу перекачки нефтепродукта сверху цистерны.The thickness of ice 13 can reach several centimeters, which makes it impossible for the operator from above the tank to open the drain device with a special key. This event leads to downtime of rail transport and a rather complicated process of pumping oil products from above the tank.

Полезная модель работает следующим образом.The utility model works as follows.

При отрицательных температурах железнодорожная цистерна со светлыми нефтепродуктами 12 прибывает на пункт разгрузки (нефтебазу).At sub-zero temperatures, a railway tank car with light petroleum products 12 arrives at the unloading point (oil depot).

Высокотемпературный рукав подсоединяется к выхлопной трубе грузового автомобиля и к входящему патрубку 11 трубчатого теплообменника 10 обогревательного кожуха 5. Выхлопные газы поступают в теплообменник и выходят через отводящий патрубок 11, к которому также подсоединяется рукав. При этом происходит прогрев камеры обогревательного кожуха 5 и нижней части котла 1 железнодорожной цистерны с нефтепродуктом 12. После предварительного прогрева нижней части котла рукава подсоединяются непосредственно к входному 8 и выходному 9 патрубкам обогревательного кожуха. При этом выхлопные газы поступают через входной патрубок в камеру обогревательного кожуха 5 и выходят через выходной патрубок.The high-temperature hose is connected to the exhaust pipe of the truck and to the inlet branch pipe 11 of the tubular heat exchanger 10 of the heating jacket 5. The exhaust gases enter the heat exchanger and exit through the outlet branch pipe 11, to which the hose is also connected. In this case, the chamber of the heating jacket 5 and the lower part of the boiler 1 of the railway tank car with petroleum product 12 are heated. After the lower part of the boiler has been preheated, the hoses are connected directly to the inlet 8 and outlet 9 branches of the heating jacket. In this case, the exhaust gases enter the chamber of the heating jacket 5 through the inlet branch pipe and exit through the outlet branch pipe.

Пропускание горячих газов через трубчатый теплообменник обеспечивает первичный прогрев нижней части котла 1 цистерны до положительных температур, что препятствует появлению термических напряжений в сварных швах и металле котла при низких температурах окружающей среды.Passing hot gases through a tubular heat exchanger ensures primary heating of the lower part of the boiler 1 tank to positive temperatures, which prevents the occurrence of thermal stresses in the welded seams and metal of the boiler at low ambient temperatures.

После этого происходит нагрев льда 13 теплом выхлопных газов, проходящих непосредственно через обогревательный кожух 5.After this, the ice 13 is heated by the heat of the exhaust gases passing directly through the heating casing 5.

При нагреве котла цистерны и переходной 4 трубы происходит фазовое превращение льда в воду.When the tank boiler and the transition pipe 4 are heated, a phase transformation of ice into water occurs.

Также с помощью теплопередачи происходит общий нагрев нефтепродукта в котле цистерны.Also, with the help of heat transfer, the overall heating of the oil product in the tank boiler occurs.

После этого оператор свободно открывает нижний сливной прибор 3 специальным ключом сверху цистерны.After this, the operator freely opens the lower drain device 3 with a special key from the top of the tank.

Полезная модель позволяет производить слив светлых нефтепродуктов в условиях низких температур при заблокировании открытия нижнего сливного прибора льдом, без потери качества нефтепродуктов, выхода из строя оборудования цистерны и специального ключа, а также без образования термических напряжений в сварных швах и металле котла. Время фазового превращения льда в воду может составить от 10 до 20 минут.The utility model allows draining light petroleum products in low temperature conditions when the opening of the lower drain device is blocked by ice, without loss of quality of petroleum products, failure of tank equipment and a special key, and without the formation of thermal stresses in welds and boiler metal. The time of phase transformation of ice into water can be from 10 to 20 minutes.

Для нагрева может быть использован любой грузовой автомобиль, имеющийся на нефтебазе.Any truck available at the oil depot can be used for heating.

Также техническое устройство позволяет использовать пар от подвижного парового котла, или стационарной котельной. Но при этом необходимо отметить, что пар обычно используется для разогрева и слива вязких нефтепродуктов (мазут, масла) в зимнее время. Для подачи пара требуются большие затраты и дополнительное время, по сравнению с подачей горячих выхлопных газов от обычного грузового автомобиля.The technical device also allows using steam from a mobile steam boiler or a stationary boiler. But it should be noted that steam is usually used to heat and drain viscous petroleum products (fuel oil, oils) in winter. Supplying steam requires greater costs and additional time, compared to supplying hot exhaust gases from a regular truck.

Claims (1)

Железнодорожная цистерна с устройством для подогрева нижнего сливного прибора, включающая цилиндрический котел, нижний сливной прибор с верхним управлением, а также обогревательный кожух, отличающаяся тем, что обогревательный кожух выполнен П-образной формы, жестко закреплен в нижней части цистерны в месте расположения переходной трубы с возможностью подсоединения сливного устройства, при этом верхней частью кожуха является нижняя часть котла цистерны, внутри кожуха оборудован П-образный трубчатый теплообменник, а в качестве теплоносителя используются выхлопные газы автомобиля.A railway tank with a device for heating the lower drain device, including a cylindrical boiler, a lower drain device with upper control, and a heating casing, characterized in that the heating casing is made in a U-shape, rigidly fixed in the lower part of the tank at the location of the transition pipe with the possibility of connecting the drain device, wherein the upper part of the casing is the lower part of the tank boiler, a U-shaped tubular heat exchanger is equipped inside the casing, and the exhaust gases of the car are used as a heat carrier.
RU2025105997U 2025-03-14 Railway tank with a device for heating the lower drain device RU235090U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU235090U1 true RU235090U1 (en) 2025-06-20

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU40619U1 (en) * 2004-05-26 2004-09-20 Открытое общество с ограниченной ответственностью "Чистые технологии" DEVICE FOR HEATING THE VALVE OF THE DRAINING RAIL OF THE RAILWAY TANK
RU54920U1 (en) * 2006-02-15 2006-07-27 Общество С Ограниченной Ответственностью (Ооо) Компания "Чистые Технологии" DEVICE FOR HEATING AND LOWER DRAIN OF VISCOUS OIL PRODUCTS FROM RAILWAY TANKS
RU2749164C1 (en) * 2020-07-03 2021-06-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Cistern for transporting oils, oil residue and other viscous oil products under low temperatures

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU40619U1 (en) * 2004-05-26 2004-09-20 Открытое общество с ограниченной ответственностью "Чистые технологии" DEVICE FOR HEATING THE VALVE OF THE DRAINING RAIL OF THE RAILWAY TANK
RU54920U1 (en) * 2006-02-15 2006-07-27 Общество С Ограниченной Ответственностью (Ооо) Компания "Чистые Технологии" DEVICE FOR HEATING AND LOWER DRAIN OF VISCOUS OIL PRODUCTS FROM RAILWAY TANKS
RU2749164C1 (en) * 2020-07-03 2021-06-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Cistern for transporting oils, oil residue and other viscous oil products under low temperatures

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5566712A (en) Fueling systems
RU100506U1 (en) RAILWAY TANK FOR VISCOUS AND HARDENING LIQUIDS
RU2120053C1 (en) Power fluid heating system
US5441234A (en) Fuel systems
US20100006256A1 (en) Heat exchanger
US5468117A (en) Heating of tank car walls for ejecting frozen or congealed cargo
US2670605A (en) System and method for charging carbon dioxide containers
RU235090U1 (en) Railway tank with a device for heating the lower drain device
WO2017076706A1 (en) Device for fuelling motor vehicles with liquefied gas
US6347589B1 (en) Railway tank car having a heating system with internal heat transfer panel
JP7579702B2 (en) Portable loading and unloading equipment for liquid hydrogen
RU2749164C1 (en) Cistern for transporting oils, oil residue and other viscous oil products under low temperatures
CN113357537A (en) Marine LNG filling system and operation method
RU80159U1 (en) RAILWAY TANK FOR HARDENING LIQUIDS
RU91058U1 (en) RAILWAY TANK FOR HARDENING LIQUIDS
RU2741667C1 (en) Fuel oil tanker for critical climatic conditions
RU2698637C2 (en) Railway tank car
KR0117075Y1 (en) Heating treatment of high viscosity liquid
CN112178920B (en) Water circulation heating system for full-automatic steam paraffin removal vehicle
CN116272644A (en) Apparatus for emulsion pre-formulation
SU1740261A1 (en) Unit for transportation of viscous oil products
RU16119U1 (en) TANK FOR THE TRANSPORTATION OF THICKENING OIL PRODUCTS
RU2639095C1 (en) Method of transportation of viscous oil products and railway tank for its implementation
RU2223878C1 (en) Tank-car for carrying viscous oil products
CN114263852A (en) Mobile Liquid Oxygen Filling Skid