Дизельная энергетическая установка Советский патент 1990 года по МПК F02G5/04 

о

3

о со

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано R системах утилизации тепла в силовых установках с двигателями внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение надежности передачи тепла в систему теплоснабжения.

На чертеже приведена схема уста- новки.

Установка содержит дизель 1 с контуром 2 циркуляции воды системы охлаждения, электрогенератор 3, котел- утилизатор 4, контур 5 циркуляции жид кого теплоносителя, теплообменник 6 системы охлаждения, трубопровод 7 перепуска отработавших газов, газовыхлопную магистраль 8, газоводяной теплообменник 9 и охладитель 10 топ- лива с полостями 11 и 12 подогрева и полостями 13 и 14 охлаждения, магистраль 15 перепуска жидкого теплоносителя мимо котла-утилизатора 4, обводной канал 16 жидкого теплоносителя и органы 17 - 19 перекрытия контура 5 циркуляции.

Электрогенератор 3 соединен с валом дизеля 1 и подключен к потребителю 2U электроэнергии ..Котел-утилиза- тор 4 установлен в газовыхлопнои магистрали 8, а его горелка 21 дожигания подключена к напорному патрубку 22 топливного насоса 23 системы питания установки топливом. Контур 5 циркуляции жидкого теплоносителя подсоединен к полости подогрева котла- утилизатора 4 и к потребителю 20 тепла. Теплообменник 6 системы охлаждения включен полостью 24 охлаждения в контур 2 циркуляции воды системы охлаждения дизеля 1 и полостью 25 подогрева - в контур 5 циркуляции жидкого теплоносителя между циркуляционным насосом 26 и котлом-утилизатором 4. Трубопровод 7 перепуска отработавших газов дизеля 1 ччдвижками 27 и 28 подключен к входу и выходу котла-утилизатора 4.

Магистраль 15 перепуска и обводной канал 16 выполнены с задвижками 29 - 32 и подключены последовательно к контуру 5 . циркуляции жидкого теплоносителя между теплообменником 6 системы охлаждения и котлом-утилизатором 4. Органы 17 - 19 перекрытия контура 5 циркуляции установлены в местах подключения обводных каналов 15 и 16 к контуру 5 циркуляции.

з 0 5

0

5

Газоводяной теплообменник 9 включен полостью 13 охлаждения в трубопровод 7 перепуска и полостью 11 подогрева - в магистраль 15 перепуска. Охладитель 10 топлива включен полостью 12 подогрева в обводной канал 16 и полостью 14 охлаждения - в напорный патрубок 22 топливного насоса 23. На входе и выходе котла-утилизатора 4 установ- лены задвижки 33 и 34. , .

Установка работает следующим образом.

Жидкое топливо подается из бака насосом 23 в дизель 1 и через напорный 1 патрубок 22 - к горелке 21 активного котла-утилизатора 4. Дизель 1 вращет электрогенератор 3, который вырабатывает электроэнергию,передаваемую пот ребителю 20 электроэнергии. Выхлопные газы из дизепя 1 подаются через газовыхлопную магистраль 8 в топочную камеру котла-утилизатора, где в их среде сжигается котельное топливо, впрыскиваемое горелкой 21. Образовавшиеся газообразные продукты сгорания вместе с выхлопными газами дизеля 1 отдают часть своей теплоты жидкому теплоносителю (сетевой воде) , проходящему . через полость подогрева котла-утилизатора 4. Далее продукты сгорания выбрасываются в атмосферу.

Нагретый в котле-утилизаторе 4 жидкий теплоноситель подается по трубопроводу к потребителю 20. Далее теплоноситель циркуляционным насосом 26 подается в полость 25 подогрева теплообменника 6 системы.охлаждения, где нагревается за счет отбора части тептюты от нагретой в дизеле 1 воды, проходящей через полость 24 охлаждения. Охлажденная в теплообменнике 6 вода системы охлаждения подается обратно в дизель 1, а нагретый жидкий теплоноситель подается в котел-утилизатор 4. При этом органы 17 и 18 перекрытия контура Ь циркуляции и задвижки 33 и 34 котла-утилизатора 4 находятся в положении полного открытия сечения каналов, а задвижки 27 - 30 - в положении, при которым каналы закрыты.

В случае отказа котла-утилизатора 4 органы 17 и 18 и задвижки 33 и 34 перекрывают сечения каналов, в которых они установлены, а задвижки 27 - 30 - наоборот, открывают соответствую- щие каналы. При этом выхлопные газы

от дизеля 1 и жидкий грпмонооитель проходят по магистрали 15 перепуска и обводному каналу 16 через полости 11 и 13 теплообменника 9, выпоч- няющего роль пассивного котла-утилизатора. Это приводит к тому, что подача теплоты и теплоснабжение потребителя уменьшаются до определен юн величины, но не полностью, как это могло бы иметь место при отсутствии теплообменника 9, т.е. надежность теплоснабжения повышается.

При повышенных нагрузках дизечя 1 имеет место нагрев и испарение топлива в напорном патрубке 22 топливного насоса 23, что приводит к запиранию горелки 21 котла-утилизатора 4. Для устранения этого эффекта предусмотрено охлаждение топлива в охладителе 10. На указанных режимах закрывается орган 19 перекрытия контура Ь циркуляции и открываются задвижки 31 и 32 обводного канала 16. При этом теплоноситель поступает в полость 12 подогрева и охлаждает топливо в полости 14 охлаждения, что устаняет возможность запирания горелки 21 и повышает надежность теплоснабжения потребителя 20.

Фо, рмула изобретения

Дизельная энергетическая установка содержащая дизель с контуром циркуля- системы охлаждения, электрогенератор, соединенный с валом дизепя и подключенный к потребителю электроэнергии, установленный в газовыхлопной магистрали дизеля котел-утилизатор с горелкой дожигания, подключен,

5Ы176Ч

ныи

10

15

20

25

30

35

к тпорн | 1 caip-yfiKv i оплинног о Нс соса гис .емп iinT 1нич установки io- пмивом Konrvp цирк пяции жидкого теп- лоносшеля чрроч кот еч- утичизатор и по гребите Ь теп mm, гепчообменник системы охлаждения чиземя, включен- ныи П01юстью охчажления в контур цио- куляции воды сис1емы охлаждения ля и полостью подогрела - в контур циркуляции жидко о гепчоносителя между цирку яционным насосом и котлом-утилизатором, трубопровод перепуска отработавших газон дизеля и магистраль перепуска жидкого теплоносителя мимо котла ти1иза1 ора, снабженные задвижками, отчичаюлйяся тем, ч:о, с цепью повышения надежности передачи тепча в систему теплоснабжения, установка дополнительно снабжена газоводяным тепчообменником и охладителем топлива с полостями подогрева и охлаждения, обводныг каналом жидкого тепчоноситечя г задвижками и органами перекрытия контура циркуляиии, причем обводной канал подключен обоими концами к контуру жидкого теплоносителя между теплообменником системы охлаждения и магистрачью перепуска, а между его концами в контуре установлен орган перекрытия, газоводяной теплообменник включен полостью охлаждения в трубопровод перепуска отработавших газов и полостью подот рент - в магистраль перепуска жидкого теплоносителя, а охладитеть топ айва включен полостью подогрева в обводной канач и почестью охлаждения в напорный патрубок топливного насоса системы питания .

Изобретение позволяет повысить надежность передачи тепла в систему теплоснабжения от дизельной энергетической установки. Установка содержит дизель 1 с контуром 2 циркуляции воды системы охлаждения, электрогенератор 3, котел-утилизатор 4, контур 5 циркуляции жидкого теплоносителя через котел-утилизатор 4 и потребитель 20 теплоты, трубопровод 7 перепуска отработавщих газов, газоводяной теплообменник 9, охладитель 10 топлива, магистраль 15 перепуска жидкого теплоносителя мимо котла-утилизатора 4 и обводной канал 16 жидкого теплоносителя. При выходе из строя котла-утилизатора 4 включается в работу газоводяной теплообменник 9 с помощью органов перекрытия и задвижек. Для исключения нагрева и испарения топлива в горелке 21 котла-утилизатора 4 при высоких нагрузках открываются задвижки 31 и 32 обводного канала 16 и включается в работу охладитель 10 топлива. 1 ил.