установка для орошения специального вагона-цистерны

Формула изобретения

Установка для орошения специального вагона-цистерны, содержащая вагон-цистерну с омывающей жидкостью, сообщенный с ним ороситель в виде трубопровода и источник сжатого воздуха, сообщенный с вагоном-цистерной с омывающей жидкостью через распределительный редуктор, отличающаяся тем, что ороситель снабжен системой перфорированных труб, размещенных вдоль образующей поверхности котла специального вагона-цистерны, снабженного плотно закрепленным в его горловине смесителем, сообщающимся посредством трубопровода, имеющего предохранительный элемент, с порожним вагоном-цистерной, а ороситель имеет трубу, размещенную в смесителе, при этом специальный вагон-цистерна сообщен патрубком с подзолотниковой полостью распределительного редуктора, дополнительный патрубок которого сообщает источник сжатого воздуха с вагоном-цистерной с омывающей жидкостью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для орошения специального вагона-цистерны при утечке перевозимого груза, например органических перекисей.

Известно устройство для орошения пылящих поверхностей, содержащая цистерну, установленную на транспортном средстве, имеющем двигатель с выпускным коллектором, ороситель в виде перфорированного цилиндра, сообщенный с цистерной через водоподводящий патрубок, обогреватель оросителя, при этом водоподводящий патрубок включает в себя полый цилиндр, расположебнный внутри оросителя соосно с ним и сообщенный своей полостью с выпускным коллектором двигателя и с кожухом, выполненным вокруг водоподводящего патрубка (см. ав. св. N 1161714, МПК 4, E 01 H 1/00, 3/02).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность и надежность работы установки при возникновении аварийной ситуации. Установка имеет недостаточную емкость, что не позволяет эффективно снизить концентрацию груза, перевозимого в специальных вагонах-цистернах.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой установке для орошения специального вагона-цистерны является выбранная в качестве прототипа "Установка для орошения специального вагона-цистерны" (см. ав. св. SU N 1796737 A1 от 23.02.1990, Мкл. E 01 H 1/00), содержащая тяговое транспортное средство, вагон-цистерну с омывающей жидкостью, сообщенный с ним ороситель в виде трубопровода, и источник сжатого воздуха, сообщенный с вагоном-цистерной с омывающей жидкостью через распределительный редуктор и разгрузочным устройством, представляющим собой подключенную к источнику емкость, снабженную обратным и предохранительным клапанами.

Известная установка имеет низкую эффективность из-за невозможности автоматического реагирования распределительного редуктора на изменение давления внутри специального вагона-цистерны при попадании посторонних примесей, повышение температуры может привести к разрушению вагона-цистерны. Не обеспечивается в полной мере нейтрализация груза, вытекающего из специального вагона-цистерны при разрушении котла из-за удаленности оросителя от специального вагона-цистерны. Кроме того в аварийной ситуации происходит выброс груза на железнодорожные пути и элементы подвижного состава, что вызывает их разрушение и загрязнение окружающей среды.

Задачей, на которое направлено изобретение является, повышение эффективности и надежности работы установки при возникновении аварийной ситуации, а также защита окружающей среды.

Технический результат, позволяющий решить поставленную задачу, заключается в возможности реагирования установки на изменение давления в специальном вагоне-цистерне и исключении или значительном снижении попадания груза в опасной концентрации на части подвижного состава, верхнее строение пути и в окружающую среду.

Указанная задача и технический результат достигаются тем, что в установке для орошения специального вагона-цистерны, содержащей вагон-цистерну с омывающей жидкостью, сообщенный с ним ороситель в виде трубопровода, и источник сжатого воздуха, сообщенный с вагоном-цистерной с омывающей жидкостью через распределительный редуктор, ороситель снабжен системой перфорированных труб, размещенных вдоль образующей котла специального вагона-цистерны, снабженного плотно закрепленным в его горловине смесителем, сообщающимся посредством трубопровода, имеющего предохранительный элемент, с порожним вагоном-цистерной, а ороситель имеет трубу, размещенную в смесителе, при этом специальный вагон-цистерна сообщен с патрубком подзолотниковой полостью распределительного редуктора, дополнительный патрубок которого сообщает источник сжатого воздуха с вагоном-цистерной с омывающей жидкостью.

Связь редуктора со специальным вагоном-цистерной позволяет установке автоматически среагировать на изменение давления внутри специального вагона-цистерны, кроме того, ороситель, расположенный вдоль образующей котла специального вагона-цистерны и охватывающий ее по периметру, обеспечивают возможность реагирования установки на изменение давления в специальном вагоне-цистерне и исключения или значительного снижения попадания груза в опасной концентрации на части подвижного состава, верхнее строение пути и в окружающую среду, вследствие чего повышается эффективность и надежность работы установки.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 - схематично показана установка для орошения специального вагона-цистерны; на фиг. 2 - вид с торца специального вагона-цистерны; на фиг. 3 - распределительный редуктор в разрезе (нерабочем положении); на фиг. 4 - то же, при повышении давления.

Установка для орошения специального вагона-цистерны включает специальный вагон-цистерну 1 для перевозки груза; вагон-цистерну 2 с омывающей жидкостью, сообщенный с ним ороситель 3 в виде трубопровода, и источник сжатого воздуха 4, сообщенный с вагоном-цистерной 2 с омывающей жидкостью через распределительный редуктор 5, ороситель 3 снабжен системой перфорированных труб 6, размещенных вдоль образующей котла специального вагона-цистерны 1, снабженного плотно закрепленным в его горловине смесителем 7, сообщающимся посредством трубопровода 8, имеющего предохранительный элемент 9 (например мембрана), с порожним вагоном-цистерной 10, а ороситель 3 имеет дополнительную трубу 11, сообщенную со смесителем 7 и имеющую обратный клапан 12, препятствующий выходу газа из специального вагона-цистерны 1 через ороситель 3; при этом специальный вагон-цистерна 1 сообщен посредством патрубка 13 подзолотниковой камеры распределительного редуктора 5, дополнительный патрубок 14 которого сообщен с источником сжатого воздуха 4 трубопроводом 15, сообщающимся с вагоном-цистерной 2 с омывающей жидкостью; трубопровод 16, соединяющий редуктор 5 с источником сжатого воздуха 4, имеет кран 17, снабженный манометродержателем (не показан); источник сжатого воздуха 4 соединен с тормозной магистралью 18 через обратный клапан 19; при этом смеситель 7 выполнен, например, в виде усеченного конуса, обращенного основанием вниз; кроме того, редуктор 5, состоит из корпуса 20 и размещенной внутри него пружины 21, удерживающей в нерабочем состоянии золотник 22, имеющий канал 23, соединяющий трубопроводы 15 и 16 через дополнительный патрубок 14; ороситель 3 сообщается с вагоном-цистерной 2 с омывающей жидкостью через всасывающие патрубки 24, установленные внутри нее, специальный вагон-цистерна 1 оборудован источником сжатого инертного газа 25, соединенным с ней через кран 26 (в нормальном состоянии перекрыт).

Установка работает следующим образом.

Предварительно в вагон-цистерну 1 после заправки грузом закачивается инертный газ, например азот, с рабочим давлением порядка 0.15 МПа, при этом золотник 22 в распределительном редукторе 5 находится в среднем положении (не рабочее состояние), т.е. отверстия канала 23 не совмещены с отверстиями трубопроводов 15, 16 и патрубка 14. Вагон-цистерна 2 заполняется омывающей жидкостью, в качестве которой в теплое время года используется вода, а в холодное - водно-солевой раствор.

При разгерметизации специального вагона-цистерны 1 (образовании течи в соединительных узлах или трещины котла), создающей опасную ситуацию, в ней происходит снижение давления предварительно накаченного инертного газа, также газ вытекает из подзолотниковой камеры редуктора 5 по патрубку 13, тем самым высвобождая пружину 21, которая перемещает золотник 22, соединяя каналом 23 трубопроводы 15 и 16, и сжатый воздух из источника сжатого воздуха 4 попадает внутрь вагона-цистерны 2 с омывающей жидкостью. Возрастающее давление внутри вагона-цистерны 2 выдавливает омывающую жидкость через всасывающие патрубки 24 в ороситель 3 и происходит интенсивное орошение специального вагона-цистерны 1 через отверстия в системе перфорированных труб 6.

При неконтролируемом повышении температуры груза, вызывающем его разложение (интенсивное выделение газа), усилие давления выделяющегося газа в специальном вагоне-цистерне 1 разрывает мембрану 9 и частично газ поступает по трубопроводу 8 в порожний вагон-цистерну 10, одновременно газ по патрубку 13 попадает в подзолотниковую камеру редуктора 5 и, преодолевая усилие пружины 21, перемещает золотник 22, совмещая отверстия канала 23 с отверстиями патрубка 14 и трубопровода 15, при этом отверстие трубопровода 16 перекрыто золотником 22, и сжатый газ из источника сжатого воздуха 4 проходит через трубопровод 16, дополнительный патрубок 14; далее по каналу 23 золотника 22 и трубопроводу 15 поступает в вагон-цистерну 2 с омывающей жидкостью. Возрастающее давление внутри вагона-цистерны 2 с омывающей жидкостью вытесняет омывающую жидкость через всасывающие патрубки 24 в ороситель 3 и далее в систему перфорированных труб 6, при этом через отверстия перфорированных труб 6 интенсивно орошается наружная поверхность вагона-цистерны 1. Одновременно омывающая жидкость подается по трубе 11 через обратный клапан 12 в смеситель 7. В верхней части смесителя происходит смешивание перевозимого груза с омывающей жидкостью и полученная смесь выжимается давлением выделяющегося газа (при разложении груза) через разорвавшуюся мембрану 9 по трубопроводу 8 в порожний вагон-цистерну 10. Этот процесс идет до тех пор, пока не прекратится выделение газа при разложении груза или пока давление внутри специального вагона-цистерны 1 не снизится, сравнявшись с усилием пружины 21 в распределительном редукторе 5. Если давление сжатого воздуха в источнике сжатого воздуха 4 снизится ниже давления воздуха в тормозной магистрали 18, то откроется обратный клапан 19 (при отсутствии сжатого воздуха в тормозной магистрали или давлении, меньшем чем в источнике сжатого воздуха, обратный клапан 19 предотвращает утечку воздуха из источника сжатого воздуха 4) и воздух из тормозной магистрали 18 будет использоваться для работы установки. Из-за снижения давления воздуха в тормозной магистрали 18 поезда произойдет его автоматическое торможение. После остановки поезда установка для орошения продолжает работать. После устранения неисправности и ликвидации последствий аварии перекрывают кран 17 и заряжают источник сжатого воздуха 4. При необходимости заменяют мембрану 9. Открывают кран 26, заправляют вагон-цистерну 1 инертным газом из резервуара 25 давлением до рабочего. После заправки специального вагона-цистерны 1 перекрывают кран 26, после этого открывают кран 17 - установка готова к работе и поезд отправляется дальше.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить эффективность и надежность работы за счет своевременного срабатывания установки при изменении давления в специальном вагоне-цистерне, а также за счет размещения системы перфорированных труб на поверхности специального вагона-цистерны, кроме того позволяет исключить или значительно снизить попадание груза в опасной концентрации на части подвижного состава, верхнее строение пути и в окружающую среду.