一种保温车弧形加热槽(压缩后)

一种保温车弧形加热槽
Kind of insulation arc heating tank car
韩永涛1李允2赵富铎3 王新义4
HAN Yong-tao et al
驻马店中集华骏车辆有限公司河南驻马店 463000
摘要：通过对现有保温车加热槽结构进行创新改进，经过多年实际运营使用，总结出一种具有理想加热效果、耐压、制作简单方便的弧形加热槽装置。

以下将对弧形加热槽的结构特点、性能对比等方面进行阐述。

关键词：保温车弧形加热槽
Abstract Through the insulation of the existing structure of tank car heating innovation and improvement, after years of actual operational use, summed up a kind of ideal heating effect, pressure, production of simple curved slots heating device. The following will arc heating tank structural features, performance comparison etc. described.
Key words insulation car; arc;heating tank
中图分类号：××××文献标识码：×文章编号：1004-0226(2011)××-××××-××
1 前言
目前我国食用油、原油、煤焦油等保温运输车需求量逐渐增加，一般的保温车采用岩棉或玻璃纤维等保温材料缠绕在罐体四周已达到隔热保温的作用。

但是对于寒区运输食用油、原油、煤焦油等凝固点相对较低的介质，保温车除配置保温棉隔热保温以外，还需要单独配置一套加热装置即加热管道或加热槽，实现到达运输目的地时对罐体内部介质进行加热的效果[1]。

2 目前加热装置种类
目前市场中保温车加热装置主要有安装在罐体内部的加热管道装置、燃烧器加热装置、火炉加热装置等几种，见图1所示。

以上加热装置都有加热用管道，加热用管道是安装在罐体内部，浸泡在介质内，容易使管道产生腐蚀现象，这样使用一段时间后就可能出现加热管道内高温蒸汽或水泄漏污染运输介质。

其次是加热效果，由于卸料都是从罐体底部卸料，加热装置的内部循环加热管道必须靠近底部安装，但是管道通常不是整根管道，需要对接，离底部太近则生产过程中制作较为困难，距离罐体底部较远则加热效果就不太理想，影响卸料时间[2]。

图1几种常见的加热装置
由此可见上述几种安装在罐体内部加热装置加热效果不是太理想，且内部管道加工困难，个别加热装置需要提供燃油，燃料等，价格较高，对于用户而言不经济实用。

3 弧形加热槽
弧形加热槽有三道加热槽组成，见图2所示，其中一组焊接在罐体底部，两个车架纵梁之间，由罐体前端延伸到罐体后部，另外两组加热槽焊接在罐体两侧的翼撑中间，其中需要穿过的翼撑都需要割豁，割豁形状及尺寸与加热槽想吻合。

其中罐体尾部左右两侧加热槽上安装有两个进出水管，水管上安装有球阀控制，罐体底部的加热槽上安装有带有球阀控制的放水管，放水管安装在罐体尾部较低的位置，当加热槽内部残留有加热介质（比如热水等）时，可以通过放水管将残留液体放出，从而进一步防止残留介质对罐体及加热槽的腐蚀，提高使用寿命。

图2 弧形加热槽示意
3.1 弧形加热槽结构及加热原理介绍
弧形加热槽分为左右两侧和罐体底部三个部分。

左右两侧的加热槽位于车架的两侧的翼撑中紧贴罐体，纵向穿过翼撑，翼撑需要为加热槽预留空间。

罐体底部的加热槽分成两部分，即将一个空间分割成两个互通的空间，便于热蒸汽或热水在其中多循环一圈。

如图3、4所示，三道加热槽之间用无缝钢管连通，无缝钢管从罐体内部将底部加热槽与两侧的加热槽进行连接。

图3
图4
罐体底部的加热槽截面为“U”型，加热槽带有一定的弧度，可以较好的承受压力，当热蒸汽或热水流入到加热槽后，由于加热槽循环路线较长，加热槽内部将会产生一定的压力，如果加热槽自身不能承受压力很容易造成加热槽破裂。

底部加热槽分成两个部分，一个为槽型样式，内外一个为“L”样式，其中一个槽型样式加热槽是为了将罐体底部的加热槽分割成为两个连通的加热槽，这样可以使介质在罐体底部多流通一遍，从而保证介质能量能够最大限度的传递给罐体内部介质。

底部加热槽结构见图5所示。

图5
罐体两侧的加热槽为槽型结构，加热槽纵向穿插在翼撑中部，翼撑中配割有与加热槽吻合的开口。

加热槽焊接时先将罐体两侧的加热槽焊接到罐体上，然后将割豁后的翼撑扣焊在相应的位置，此时翼撑割豁应与加热槽能够贴合完全。

罐体两侧的加热槽分别通过两个无缝钢管与罐体底部的加热槽连接在一起，由于弧形加热槽两侧高度较低，无缝钢管无法从侧面连接，只能将连接钢管焊接到罐体内部，
弧形加热槽的工作原理是通过高温蒸汽或热水在加热槽内部进行循环，将自身热量传递给罐体中的运输介质，从而完成加热过程。

例如图6的所示，当高温蒸汽或热水从左侧的接口进入，沿着左侧加热槽向前流动。

通过罐体前端的连接管道流向罐体底部加热槽的左侧部分，然后顺着左侧部分向罐体后方流动，在加热槽后部底部预留有相通间隙，从而高温蒸汽或热水在后方流向中间加热槽的右侧部分。

然后再沿着右侧部分向罐体前方流动，通过前端的连接管道流向右侧加热槽，最后沿着右侧加热槽向罐体后方流动，通过右侧加热槽上的出水管流出加热槽，从而完成整个加热过程。

图6 加热槽加热原理图
3.2 弧形加热槽与老式加热槽对比
弧形加热槽是在老式加热槽基础上创新改进而来，老式加热槽为长方形盒子结构，承压性较差，车辆水平放置时加热槽内部也为水平面，加热完成后残留在加热槽内部的液体无法完全流出，从而会造成加热槽内部腐蚀，时间一长在压力作用下，老式盒型加热槽容易造成破裂现象，由于加热槽包裹在保温棉内部，加热槽泄露位置很难确定，一旦泄露将会造成罐体底部保温棉浸湿，无法起到保温作用，影响保温车保温效果。

老式加热槽与弧形加热槽结构见图7所示。

图7 结构对比
3.2.1 轻量化对比
两种罐底加热槽宽度都为600mm ，老式加热槽高度为50mm ，弧形加热槽高度为中间50mm ，两侧30mm 。

从罐底加热槽展开宽度比较，老式加热槽展开宽度为410+360=770mm ，弧形加热槽展开宽度为370+320=690mm 。

以12700mm 的罐体长度为例，加热槽长度约为11900mm 左右，板厚3mm/Q235，新老加热槽两侧加热槽展开尺寸相同。

由此可知：弧形加热槽比老式加热槽要轻：22.28Kg 即（770-690）×11900×3=22.28Kg 。

3.2.2 加热效果对比
弧形加热槽与老式加热槽宽度B 同为600，加热槽纵向长度L 也相同，所以两种加热槽与罐体之间的受热面积是相同的（S=L ×B ）。

左侧接口及球阀右侧接口及球阀
左侧加热槽右侧加热槽
中间加热槽
接热介质进入接热介质流出
连通管罐体
左侧
加热槽中间
加热槽
右侧加热槽罐体左侧加热槽弧形加热槽右侧加热槽老式结构新式结构
3.2.3 承压性能实例对比
弧形加热槽自09年实用以来，承压性及加热效果较好，客户在实际运营中未发生过加热槽事故。

而老式加热槽在08年发生过一起加热槽破裂事故。

4 结语
弧形加热槽做为一种新的保温罐车加热方式有以下优点，一）由于安装在罐体外部，不但不会污染运输介质，还能够避免加热槽自身遭受罐内运输介质的腐蚀，提高经济效益和运输安全性。

二）由于加热槽扣焊在罐体外侧，罐体生产制作过程中可以不再考虑加热装置，罐体制作完成后再单独制作，可以提高生产效率。

三）加热槽与罐体之间受热面积较大，加热性能好。

经多年的实际生产及应用跟踪测试，弧形加热槽制作简单、方便，是保温车较为理想的外置式加热装置。

参考文献
[1]徐国红,韩永涛,王新义.新型尾气加热专用保温车[J].专用汽车.2010.9:62.
[2]王新义,郭永华,袁彦华.一种罐体加热装置[J].专用汽车.2009.7:54.
收稿日期：2011-07-20 ______________________________________________
作者简介：韩永涛，男，大学本科，助理工程师，现从事罐式车产品研发工作。

电子信箱：hanyongtao@。