供装载着散装货物的运输车辆用的 喷淋设备 本发明涉及一种用水来喷淋装载着散装货物的运输车辆特别是铁路货车车皮的方法,以及实施此方法的喷淋设备。本方法和设备特别适合于用水喷淋载有炼焦煤粉的铁路货车车皮,以防止煤粉扬起而造成污染。
用敞蓬运输车辆运输散装货物时,特别是用通常的敞蓬铁路货车车皮运输粉煤时,经常看到,车皮中所运载的货物被行驶时产生的风刮起并吹走。这种情况尤其由于当前德国的联邦铁路规定货车车速可达120公里/小时而成了令人担忧的问题。上述那种扬尘现象已引起铁路沿线居民的投诉。调查结果表明,之所以造成扬尘不断增加,总起来说有三个原因,一是所规定的车速过高;其次是对车皮中运载的货物没有弄得足够平齐,所运货物的堆法有超出车皮边缘规定量六倍的。最后是散装货物的表面不够紧实。有大约40节车皮和装载量为2500吨的标准2货物所造成的扬尘现象,对铁路沿线居民已成为一个非常严重的问题。再者,由于扬尘所散失的运载货物,也带来经济上的损失。
为了解决这一问题,迄今已提供了货物整平装置,用这种装置将货物的堆尖整平成一平直地山脊状,并加以拍平。此外,也曾试图用车皮覆盖住所装载的散装货物,以防止粉尘飞出。但这种覆盖物是非常昂贵的,这是因为它们是用一种很结实的材料做成的,而且需要配上圈环或耳柄才能拴牢在车皮上。加盖和拴牢这种覆盖物特别费时间,这又成了一个附加的成本因素。
以往提出的关于货车上散装货物表面的平整和压实的方法固然使于情况有所改善,但炼焦煤粉运输中的扬尘仍然一直高得超出容许范围。
因此现在的问题在于:应如何处理运输车辆所装载的散装货物的表面,才能从根本上防止扬尘。
这个任务可用开头述及的那种方法加以解决,依照该方法,装载着散装货物的车辆以低速从一个喷淋大门下面被牵引而过,并且从正中用呈锥形射束的水加以喷淋,所用水量至少为2.5升/米2,其中水滴的直径至少为2毫米。
与本发明相应的方法是非常有效的,且简而易行。特别是对铁路货车来说,只须在轨道上方正中安置的喷淋器以呈锥形射束的水喷淋在缓慢驶过的货车上,就足以使散装货物表面达到足够的紧实度。一般说来,使用的水量至少为2.5升/米2才够。为了把这一水量可靠地喷淋到车皮上,最好安装这样一种喷淋器,它能确保水滴的直径至少达到2毫米。水滴过小时,会形成强大的水雾,这种水雾在一定的天气条件下可能导致很大的蒸发损失或吹散损失。曾令人惊讶地发现:这样处理过的炼焦煤粉运输货车上的散装货物表面干燥后形成一层特别结实的硬皮,这层硬皮对于运输过程中产生的各种冲散力都具有足够的抵抗作用。
喷淋量为3至5升/米2的喷淋,证明是特别合适的。同样,将水滴直径调定到大约3至4毫米为适宜。为了获得上述的水滴直径并防止喷出的水滴形成水雾,事实证明,将水压调到0.4至2巴的一个值特别是0.5至1.0巴之间的一个值是有利的。
若采用固定安装的喷淋设备,调节水的射束喷淋是一个特别麻烦的问题。这与下述情况有密切的关系:特别是铁路运输所用的货车车皮,其规格大小不一,这就是说,货车车皮在边挡的高度上和在自由表面积上都有差别。但事实表明,采用安装在轨道上方正中的一种全锥形射束束喷淋器,其辐射角为90°,能以足够的水量喷射各种通用的货车车皮,特别是因为高度较低的车皮,其自由表面积亦较大,所以90°的喷射角就是考虑到这种实际情况确定的。
此外,在用水喷淋散装货物表面之前,将散装货物表面整平并以适当方法压实,这也是可取的。一种整平和压实用的设备例如已在较早的专利申请书P 43 01 627中描述过,后来又在实用模型申请G 93 18 518.9中介绍过。
本发明还涉及一种喷淋设备,用于喷淋装运散装货物的运输车辆,特别是运载粉煤或炼焦煤粉的铁路货车车皮;为了实施前述的方法,该设备配有:一个架设在运输道上方的大门,一个安装在大门正中的喷淋器,一条导管。该导管带有一个调压器,用以将水压限制在2巴以下,还带有一个阀门,用以将水量调节到至少为2.5升/米2的一个值,按运输车辆所装散装货物表面积来算。该设备上的喷淋器是按照全锥喷头的要求设计的。
将上述阀门设计为磁阀是特别合适的,它可以自动或手动操作。
所用的喷头是一种专用的轴向全锥喷头,其喷射角为90°。这样一种全锥喷头,只有当它的与管道相连接的部分的横截面小于管道本身时,才能按照以在其下通过的车皮宽度确定的锥形喷射而实现最佳喷射。业已证明,内径为80毫米的管道横截面特别适合于4英寸的喷头连接部螺纹。
喷头安置在行车路面例如轨道上方正中,高度大约5.00至6.00米,这是特别适宜的。喷头的安装高度以大约5.30米最可取。在这一高度,喷射抛物线刚好覆盖着散装货物的表面,而不会大量越出车皮边档。
下面根据附图对本发明做较详细的说明。其中:
图1表示按照本发明设计的喷淋设备连同以正视图示意的通用铁路货车车皮;
图2表示轴向全锥喷头的90°喷射角,喷射角与水压有关,还表示在考虑到喷头所处高度的情况下,在下面通过的通用铁路货车车皮自由表面积。
图1所示的一种喷淋设备,即是本发明提出的方法可采用的喷淋设备。喷淋用的大门1是混凝土结构或钢结构,它支承着一个锥形喷头2,该喷头与一供水导管3相连接。导管3装有调压器4,以此可将水压调节到最好大约为0.5巴的最终压力。软管段5将喷头2连接到调压器4,这样,软管段为喷头2的高度调节提供了必要的灵活性。在导管3上还配有一个磁阀6,当需用水喷淋的载有散装货物的运输车辆驶近时,该磁阀便可自动或手动开放受控的导管。闭塞栓7允许串联的设备部分实现维修保养。在导管3上还装有一个流量计8,最好是一个椭圆齿轮流量计,利用此流量计即能掌握所耗用的水量。此流量计可与一记录器相连以记录下有关数据。导管3还装有一个过滤器9,以此保护串联的设备部分不受喷淋用水中所含杂物的影响。
货车车皮10在轨道11上从大门1下面驶过,在通过大门的过程中,车皮被喷头2喷出的必要的水量所喷淋。采用本发明提出的喷淋设备可以从上而下地喷淋各种通用型车皮,它们的外型已知的有10A、10B和10C。经过这种喷淋,散装货物的外露表面可得到充分的润湿。货车车皮类型10A相当于联邦铁路车皮类型EAOS,其敞口表面积为35.3米2;10B类型相当于车皮类型FAL181和182,其敞口表面积分别为21.0米2和21.5米2;10C相当于FAL167型,其敞口表面积为20.6米2。
为了分析图1所示的设备,可举出下述计算结果作为示例。其中,装有散装货物的需用水喷淋的货车通过喷淋大门的行驶速度设定为5公里/小时,平均喷水量为4升/米2。
上述类型车皮的平均敞口表面积为24.6米2,因此每节车皮的用水量为98.4升,所用喷淋时间为8.3秒多一点,这个时间是一节中等长度的11.6米的车皮通过喷淋大门所需的时间。与之相应的用水量为714升/分。这个用水量是必需提供的,而且全锥喷头就是以此水量按0.5巴水压加以设计的。例如,合适的喷头可以从来希勒公司(Lechler GmbH & Co.KG)购得;合适的调节可向豪尼威尔·布劳克曼(HoneywellBraukmann)公司订购。
图2以草图形式示明一个合适的全锥喷头的喷射锥与所给定的水压的关系,以及喷射锥中通用类型车皮的外露表面。全锥喷头的基本高度在轨道水平面之上5.30米;对于FAL181/182型车皮,高度为4.30米;对于FAL167型车皮;高度为3.98米;对于EAOS型车皮,高度为3.26米;而其相应的装货敞口宽度分别为1.25、1.55和2.20米。草图示明:水压0.5巴为最佳;在水压提高到1至2巴时,产生充分的润湿;只有当水压继续提高到5至10巴时,待润湿的表面的有值得注意的一部分就再也喷不到了。