Железнодорожная цистерна для транспортировки легкоиспаряющихся агрессивных жидкостей

 

Использование: изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано во всех отраслях хозяйства. Сущность изобретения: для исключения выброса парогазовой среды в атмосферу и устранения динамических инерционных нагрузок при движении объем цистерны разделен на три секции- крайние парогазовые и средняя жидкостная,что обеспечивает равномерность нагрузки на оси колес платформы, секции цистерны взаимодействуют между собой по принципу сообщающихся сосудов посредством парогазовых труб. Установка мембранных реле внутри средней жидкостной секции устраняет возможность отключения или обмерзания клапанов в аварийных устройствах. 1 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может использоваться во всех отраслях хозяйства для перевозки и хранения жидкостей с повышенным испарением и агрессивными свойствами в транспортных цистернах,установленных на железнодорожных платформах,трюмах судов и на других транспортах.

Известны транспортные цистерны,предназначенные для перевозки жидкостей с устройством дополнительных емкостей/см. авторское свидетельство N 1301744 по кл. В 65 D 88/12 /.

Известная цистерна усложняет изготовление, не обеспечивает автоматизацию процесса наполнения агрессивной жидкостью внутреннего объема цистерны и допускает по халатности выброс в атмосферу через сапун сначала плохо испаряемой жидкости, потом агрессивной жидкости. Существует опасность выброса плохо испаряемой жидкости и при опорожнении цистерны. Эти обстоятельства исключают безаварийность работ и требуют повышенного внимания.

Применяемые в практике однокамерные цистерны имеют известный комплекс недостатков, осложняющих движение поездов с прицепленными цистернами и которые создают повышенную пожароопасность из-за выброса в атмосферу парогазовой смеси при срабатывании двух аварийных клапанов, установленных на каждой цистерне.

Цель изобретения-обеспечение автоматического процесса наполнения цистерны жидкостью, устранение потерь от испарения, возможность статического электричества, динамических нагрузок, выброс парогазовой смеси в атмосферу и автоматизация контроля за состоянием жидкости в цистерне.

Указанные цели достигаются тем, что внутрений объем цистерны разделен герметичными перегородками на три секции-крайние секции, равные по объему и в сумме составляющие 15% от общего объема и предназначенные для размещения парогазовой смеси, а также температурного расширения жидкости, и средняя секция 85% общего объема и предназначенная для заполнения жидкостью полностью, взаимодействующие между собой по принципу сообщающихся сосудов по внутренним системам трубопроводов с установкой отключающих устройств вне пределов корпуса цистерны и установкой аварийного устройства-мембранного реле внутри жидкостной секции с подключением штуцера клапана к внутреннему парогазовому трубопроводу.

Цистерна состоит из корпуса 1, внутренний объем цистерны разделен герметичными перегородками 2 и 3 на три секции крайняя 4, средняя 5 и крайняя 6 в пропорциях 07,5; 85; 07,5% На верхней поверхности корпуса 1 установлена горловина 7, в камере которой установлены запорные устройства-вентиль 8, нормально закрытый и труба 9 для наполнения средней секции жидкостью. На трубе 10 установлен вентиль 11, нормально закрытый для удалении парогазовой смеси из секции 5 во внешние парогазовые системы.

К трубе 10 подключен вентиль 12, нормально открытый, который трубой-отводом 13 подключен в верхней части цистерны к трубе 14, проходящей через перегородку 2 в секцию 4, и к трубе 15, проходящей через перегородку 3 в секцию 6. Taкже установлен вентиль 16, нормально закрытый, на трубе 17 с проходом трубы 17 через верхнюю и нижнюю стенки корпуса 1 в нижнюю горловину 18, установленной на днище цистерны. В нижней части секции 5 установлена труба 19, которая отводом 20 проходит через перегородку 2 в секцию 4 и отводом 21, через перегородку 3 в секцию 6. K трубе 19 присоединена труба 22, которая заглушена вентилем 23, нормально закрытым и установленным внутри камеры-горловины 18. В трубе 17, непосредственно у днища, имеется отверстие-oкнo 24 для выхода и входа жидкости. Нижний конец трубы 17 заглушен вентилем 25, нормально закрытым и установленным в камере горловине 18.

Для автоматизации контроля давления жидкости в секции 5 при температурных увеличениях объема и в случаях закрытия вентиля 12 при неисправности или халатности внутри секции 5 установлено дублирующее и недоступное мембранное реле 26, подключенное штуцером 27 к трубе 14. В крышке 26 имеются отверстия 28.

Клапан 29, запирающий и препятствующий проходу жидкости в трубы 14 и 15, установлен на мембране 30 (металлическая), на которую осуществляется давление жидкости через отверстия 28 и противодействует пружина 31 с силовым давлением, превышающим максимальное давление при наливе жидкости, пружина 31 установлена в атмосферной камере, образовавшейся внутри крышки 32, и все неплотности загерметизированы сваркой, исключающей поступление жидкости в камеру крышки 32. Подобное мембранное реле устанавливается и к трубе 15 по правилам безопасности.

При наливе жидкости в цистерны внешние и поровые системы подключаются к вентилям 8, 11 и 16 вентиль 12 запирается, а 8, 11 и 16 отпираются. Через вентиль, трубу 17 и окно 24 производится наполнение жидкостью секции 5, парогазовая смесь удаляется по трубе 10 и вентиль во внешние парогазовые системы. Открытием вентиля 8 проверяется наполнение жидкостью всего объема секции 5. Вентиля 8, 11 и 16 запираются, а вентиль 12 открывается.

Все три секции сообщаются между собой по трубам 10, 13, 14 и 15 и вентиль в верхней части цистерны, в нижней части цистерны секции 4 и 6 сообщаются между собой по трубе 19 и отводам 20 и 21. При сливе жидкости из цистерны открывается вентиль 11 и по трубе 10 в секцию 5 нагнетается давление из внешней парогазовой системы. Жидкость через окно 24, трубу 17 и открытый вентиль 16 удаляется во внешние системы. Для удаления гидрата из секций 4 и 6 открывается вентиль 23 и жидкость сливается во внешние системы. Для удаления грязежидких остатков из секции 5 открывается вентиль 25. В случаях, когда вентиль 12 не будет открыт, в работу включаются два мембранных реле 26. Через отверстия 28 жидкость при расширении объема и повышении давления постепенно давит на мембрану 30 и мембрана отводит клапан 29 oт седла. Избыток жидкости и давления сбрасывается в трубы 14 и 15 и в секции 4 и 6, гарантирующие расчетные объемы расширения и безопасности.

Установка двух мембранных реле внутри цистерны исключает отключение аварийных устройств из-за халатности или гидратного обмерзания клапанов в моменты выхода парогазов в атмосферу. Все места прохода труб через отверстия в корпусе 1 и в секциях 2 и 3 герметизируются сваркой.

Формула изобретения

Железнодорожная цистерна для транспортировки легкоиспаряющихся агрессивных жидкостей, включающая корпус с загрузочной и разгрузочной горловинами с запорно-вентильной арматурой и вертикальным дренажным трубопроводом, емкости для парогазовой смеси при температурном расширении транспортируемой жидкости, отличающаяся тем, что емкости для парогазовой смеси размещены с торцов корпуса цистерны с образованием трех последовательно расположенных секций и отделены от средней секции посредством установленных в корпусе герметичных перегородок таким образом, что объем емкостей для парогазовой смеси в сумме составляет 15% от общего объема корпуса, а объем средней секции для транспортируемой легкоиспаряющейся агрессивной жидкости составляет остальные 85% при этом цистерна снабжена мембранными реле, а в корпусе в перегородках укреплены парогазовый трубопровод для сообщения полостей емкостей для парогазовой смеси между собой и трубопровод для отвода конденсата из них, причем мембранные реле размещены в средней секции и подключены посредством штуцеров к парогазовому трубопроводу для сообщения полостей емкостей для парогазовой смеси, а вертикальный дренажный трубопровод установлен в средней секции и имеет выполненное на уровне днища боковое отверстие.

РИСУНКИ

Рисунок 1