Спосіб розспорядження снарядів

Использование в погрузочно-разгрузочных работах на железнодорожном транспорте Сущ­ ность изобретения для слива вязких продуктов открывают сливной прибор и накладывают индук­ ционное устройство на нижнюю часть цистерны Индукционное устройство обеспечивает низко­ температурный нагрев токами промышленной частоты и вибрацию стенок цистерны и приле­ гающего к ним тонкого слоя продукта, используя при сливе принцип скольжения холодного продукта по горячей вибрирующей поверхности Индукционное устройство содержит раму в которой установлен индуктор в виде обмотки и магнитопровода и теп­ ловой экран Магнитопровод выполнен в виде от­ дельных ферромагнитных элементов охваты­ вающих сторону обмотки, подпружиненных отно­ сительно рамы с возможностью возвратнопоступательного перемещения и взаимодействия концевыми полюсами со стенкой цистерны 2 с и 13 л ф-лы, 2 ил и о 00 о з Изобретение относится к погрузочноразгрузочным работам на железнодорожном транспорте, в частности к способам и устройствам для выгрузки вязкого продукта, например, неф­ тепродукта в холодном состоянии из котла желез­ нодорожной цистерны путем слива и зачистки последнего при одновременном нагреве пере­ менным электромагнитным полем Известен способ очистки цилиндрических ре­ зервуаров от нефтяных остатков, заключающийся в том что для размягчения этих остатков в резервуар с помощью электродов вводится от генератора энергия высокочастотной электромагнитной волны [1] Основным недостатком этого способа является необходимость использования мощного высоко­ частотного генератора Кроме того, при опреде­ лении рациональной частоты излучения учитыва­ ются лишь габаритные размеры резервуара Однако внутри цистерны располагаются элементы меха­ низма сливного прибора и технологическая лест­ ница существенное влияние которых на структуру электромагнитного поля совершенно не учтено в описании изобретения отсутствует также учет ос­ таточного слоя мазута на стенках цистерны, пе­ ременного по толщине в процессе слива Этот слой мазута имеет диэлектрическую проницаемость отличную от диэлектрической проницаемости уг­ леводородного газа {который заполняет резервуар), и это может оказать большое влияние на эффек­ тивность способа Известно устройство (установка) для электро­ индукционного метода подогрева мазута в цис­ тернах [2] , состоящее из двух нагревательных элементов, накладываемых на цистерну по обе стороны от ее горловины Нагревательные элементы изготовлены из алюминиевых шин, которые зак­ реплены с помощью изоляционных прокладок на полукольцевом каркасе Для защиты от атмос­ ферных осадков каркас снаружи обшит листовым алюминием На одном конце шины имеют струб­ цины а к другому концу жестко закреплены гибкие алюминиевые провода Нагревательные элементы накладывают на цистерну с помощью электроталей гибкие алюминиевые провода пропускают под брюшиной цистерны и соединяют их с концами шин в обмотку к недостаткам устройства относятся сложность и громоздкость конструкции, большая трудоемкость установки на цистерну низкие энергетические показатели из-за отсутствия замкнутых магнитопроводов непригодность для цистерн разных диа­ метров, дополнительный расход электроэнергии вследствие наведения токов и нагрева наружного алюминиевого листа каркаса устройства, а также значительной теплоотдачи в атмосферу из-за от­ сутствия теплоизоляции Известен способ слива мазута в холодном состоянии из котла железнодорожной цистерны, выбранный в качестве прототипа, включающий разогрев тонкого слоя ^f^aзyтa, прилегающего к 2014280 4 стенке котла цистерны, нагреваемой переменным электромагнитным полем индукционного устройства для низкотемпературного нагрева токами про­ мышленной частоты т е вокруг цистерны созда­ ется переменное электромагнитное поле при по­ мощи обмотки, по которой пропускают переменный ток при этом в стенках цистерны наводится ток вызывающий их нагрев Тепло от стенок, в свою очередь, передается тонкому слою мазута [3] Основным недостатком способа является по­ вышенный расход электроэнергии из-за того, что естественно возникающая вибрация вследствие воздействия электромагнитного поля на витки об­ мотки и элементы конструкции нагревателя и цис­ терны является в данном случае побочным явле­ нием, не использующимся целенаправленно для ускорения слива и зачистки Наиболее близким устройством, выбранным в качестве прототипа, является устройство для и н ­ дукционного нагрева плоских поверхностей [4] Устройство состоит из обмотки, одного Ш-образного магнитопровода, набранного из листов электро­ технической стали, теплового экрана и несущих элементов При установке устройства на котел железнодорожной цистерны стержни его Ш образного магнитопровода прилегают к нагреваемой поверхности котла, а обмотка отделена от этой поверхности тепловым экраном Недостатками данного устройства являются 1 Неравномерность нагрева поверхности котпа железнодорожной цистерны, обусловленная ис­ пользованием единого Ш-образного магнитопро­ вода котла Часть нагреваемой поверхности котла в зоне среднего стержня магнитопровода имеет худшие условия теплоотвода и ее температура может существенно превышать температуру на периферии Допустимый диапазон температур поверхности котла ограничен верхний уровень определяется пожароопасностью вязкого продукта или изменением его качества а нижний - усло­ вием существенного снижения его вязкости 2 Пониженные энергетические показатели устройства при нагреве поверхностей котлов различной кривизны и имеющих местные выступы {сварочные швы и др ) Это вызывается исполь­ зованием единого Ш-образного магнитопровода и появлением значительных немагнитных зазоров между полюсами магнитопровода и нагреваемой поверхностью котла 3 Повышенный расход электроэнергии при работе устройства из-за удаленности обмотки от нагреваемой поверхности котла на толщину телнового экрана С одной стороны, это приводит к необходимости увеличения магнитодвижущей силы обмотки, а с другой - к потерям в обмотке, без пользы рассеивающимся в атмосферу В основу изобретения поставлена задача осуществить такое взаимодействие тонкого слоя вязкого продукта, прилегающего к стенке котла цистерны, с этой стенкой, нагреваемой переменным электромагнитным полем индукционного устройства '^ о о Q0 fS ^ ^ ^ ^^ ^ ^ '^ 5 для низкотемпературного изгревэ токами про­ мышленной частоты чтобы было обеспечено, ломимо нагрева слоя продукта, более полное ис­ пользование такого побочного явления как вибра­ ция, возникающая вследствие воздействия элект­ ромагнитного поля на витки обмотки, сердечники магнитопровода и элементы конструкции индукци­ онного устройства и котла цистерны и передаю­ щаяся этому тонкому слою продукта, повысить равномерность нагрева поверхности котла цистерны и снизить расход электроэнергии в процессе слива вязкого продукта Сущность изобретения заключается в том. что в способе слива вязкого продукта в холодном сос­ тоянии из котла железнодорожной цистерны, включающем разогрев тонкого слоя продукта, прилегающего к стенке котпа, нагреваемой пе­ ременным электромагнитным полем индукционного устройства для низкотемпературного нагрева токами промышленной частоты, этот слой продукта до­ полнительно вибрируют стенкой котла, на которую действуют пульсирующие силы электромагнитного взаимодействия ее с индукционным устройством Сущность изобретения также заключается в том, что в индукционном устройстве для низкотемпера­ турного нагрева стенок котла железнодорожной цистерны, содержащем пространственную раму, в которой установлен индуктор в виде обмотки и магнитопровода, и тепловой экран, магнитопровод выполнен распределенным из пакетов П-образной формы, причем каждый пакет охватывает с воз­ можностью возвратно-поступательного переме­ щения сторону обмотки, обращен полюсами к ра­ бочей поверхности устройства и подпружинен со стороны, обратной полюсам, относительно рамы Тепловой экран охватывает индуктор и закреплен на раме на наружной нерабочей поверхности уст­ ройства Кроме того, обмотка индуктора установлена заподлицо с рабочей поверхностью устройства Технический результат, достигаемый в ре­ зультате реализации заявленных способа и ин­ дукционного устройства, заключается в том, что в процессе слива и зачистки стенки котла-цистерны подвергают воздействию переменного электро­ магнитного поля индуктора В толще стенок котла возбуждаются вихревые токи, энергия которых превращается в тепловую разогревая стенки котла и пограничный слой вязкого продукта Вибрация, обусловленная пульсацией электромагнитных сил взаимодействия индуктора и котла цистерны, по­ лезно задействована и способствует разрушению пограничного слоя продукта и ускорению процесса слива и зачистки котла цистерны Это, в свою очередь, позволяет использовать принцип сколь­ жения холодного продукта по горячей вибрирующей поверхности, при котором температура в приле­ гающем слое повышается, а вязкость резко падает В результате продукт скользит по стенкам котла цистерны к сливному прибору и легко удаляется в приемное устройство при этом средняя темпера­ тура вытекающей струи продукта может быть зна 2014280 б чительно ниже температуры застывания Слив вязкого продукта происходит практически без ос­ татка т е отпадает необходимость в дополни­ тельной зачистке котла цистерны, а нагрев произ­ водится лишь до заданной температуры, поэтому исключается перерасход энергии проведены натурные испытания заявленного способа и заявленного индукционного устройства Индукционное устройство, реализующее заяв­ ленный способ, было выполнено из трех секций и установлено на нижней боковой поверхности котла четырехосной цистерны вблизи сливного прибора в котле цистерны находился мазут марки М-100 Активная мощность потребляемая индукционным устройством, была установлена на уровне 3 кВт Через 1 ч работы нагрев практически установился на уровне около 70 С на внешней поверхности теплового экрана устройства и 105 С в катушках обмотки Общая площадь нагрева поверхности котла цистерны с температурой не ниже 40 С составила около 4 м при температуре окружающей среды 21 С и слабом ветре Общее время нагрева, слива и зачистки составило 2 ч Осмотр внутренней поверхности котла цистерны показал значительный разогрев ее стенок в зоне расположения устройства а также наличие лишь тонкой пленки мазута на стенках котла в упомянутой зоне, в других местах наблюдался значительный слой остатков мазута, который требовалось удалять {зачищать) какимлибо известным способом Таким образом, наблюдается причинноследственная связь между совокупностью су­ щественных признаков заявленных способа и устройства и полученным техническим результатом, а именно достигнуто снижение расхода энергии обеспечена требуемая равномерность нагрева и хорошее качество зачистки нагреваемой площади стенки котла цистерны Кроме того заявленные способ и устройство позволяют осуществлять полный контроль за процессом слива и управлять им На фиг 1 изображен разрез секции индукци­ онного устройства, на фиг 2 - взаимное расположение катушки и пакетов магнитопровода и н дуктора {вид со стороны рабочей поверхности) Индукционное устройство состоит из отдельных секций, накладываемых на свободную наружную поверхность цилиндрической и торцевых частей котла цистерны в ее нижней зоне Наложение секций на электроэнергии и водоохлаждение об­ мотки Тепловой экран 2 закреплен на наружной нерабочей поверхности рамы 1 секции Он уменьшает тепловой поток в атмосферу от индукционного устройства и стенок котла цистерны Площадь теплового экрана 2 превышает площадь, зани­ маемую индуктором, поскольку часть тепла расп­ ространяется вдоль стенок котла цистерны тН rj ^ -^ ^ ^ш^ о fS ,__^ J^ См 2014280 Кроме того, индукционное устройство снабжено температурными датчиками 7, одна часть которых заложена в обмотку 3, а другая установлена так, что при работе соприкасается с наружной поверхностью котпа цистерны Это позволило выполнить темпе­ ратурную защиту обмотки и управлять процессом нагрева Секции устройства, накладываемые на ци­ линдрическую боковую и торцевые поверхности котла цистерны, различаются лишь конструктивными параметрами обусловленными размерами и кри­ визной нагреваемых поверхностей Устройство работает следующим образом Секции накладывают с помощью манипуляторов на нагреваемые поверхности 5 котла цистерны Включают обмотки 3 под напряжение Индукторы возбуждают в толще стенок котла цистерны вих­ ревые токи, энергия которых превращается в тей­ 8 повую Стенкам котпа передается также часть тепла, выделяющегося в обмотках в виде джоулевых потерь В результате пульсации электро­ магнитных сил взаимодействия индуктора и котла цистерны возникает умеренная вибрация, дей­ ствующая с двойной частотой питающего напря­ жения После достижения заданной температуры на поверхности 5 котла цистерны происходит отклю­ чение обмотки 3 по сигналу температурных датчиков 7 По завершении слива и зачистки котла цистерны секции отключают от источника напряжения и от­ водят в нерабочее положение с помощью мани­ пуляторов Данное устройство может быть применено для нагрева различных типов цистерн, оно уменьшает время слива вязкого продукта и качество зачистки внутренних стенок котла цистерны Формула изобретения 1 Способ слива вязкого продукта в холодном состоянии из котла железнодорожной цистерны, включающий индукционный низкотемпературный нагрев токами промышленной частоты присте­ ночного тонкого слоя продукта и последующий слив, отличающийся тем, что в процессе нагрева од­ новременно пристеночный тонкий слой подвергают вибрации с помощью стенки котла цистерны 2 Устройство для индукционного низкотемпе­ ратурного нагрева стенок котла железнодорожной цистерны, включающее размещенную под тепловым экраном раму с установленным в ней индуктором, состоящим из обмотки и магнитопровода, отли­ чающееся тем, что магнитопровод образован из отдельных изогнутых ферромагнитных элементов, каждый из которых имеет полюсы для вибровзаи­ модействия со стенкой котла цистерны, подпру­ жинен относительно рамы и размещен на ней с охватом обмотки 3 Устройство по п 2, отличающееся тем, что обмотка размещена заподлицо с рабочей по­ верхностью устройства Чертежи и о 00 п О Ю о I—' ro CO о k^.^ . . J t>4 RU 2014280 CI