Устройство для подогрева текучих сред в системах двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1993 года по МПК F02N17/06 F01N5/02 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в устройствах для подогрева силовых установок, в частности двигателей внутреннего сгорания тепловозов.

Целью изобретения является повышение эффективности путем увеличения температуры текучей среды в аккумуляторе тепла.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для подогрева текучих сред в системах двигателя внутреннего сгорания, преимущественно тепловоза, снабженного источником сжатого воздуха, содержащее контур циркуляции текучей среды, включающий последовательно установленные аккумулятор тепла, по меньшей мере один теплообменный аппарат, соединенный с выпускной трубой двигателя, и прокачивающий насос с всасывающей и нагнетающей полостями и связанный с системами двигателя при помощи циркуляционного насоса, и компенсационный бак. согласно изобретению, компенсационный бак выполнен замкнутым, подключен к источнику сжатого воздуха и сообщен с всасывающей полостью прокачивающего насоса, а связь контура циркуляции с системами двигателя выполнена в виде соединения циркуляционного насоса с аккумулятором тепла. В каче: стве источника сжатого воздуха тепловоза использована его тормозная магистраль.

Начертежедана принципиальная схема устройства для подогрева текучих сред.

Устройство для подогрева текучих сред в системах двигателя внутреннего сгорания 1 снабжено источником сжатого воздуха (не показано), и содержит контур циркуляции текучей среды, включающий последовательно установленные аккумулятор тепла 2, по меньшей мере один теплообменный аппарат 3. соединенный трубопроводом 4 с выпускной трубой двигателя 5. и прокачивающий насос 6 с всасывающей и нагнетательной полостями, циркуляционный насос 7, сообщенный с аккумулятором

тепла 2, и компенсационный бак 8. Выпускная труба 5 снабжена заслонками 9 для регулирования расхода выхлопных газов. Теплообменный аппарат 3 жидкостным трубопроводом 10 связан с аккумулятором тепла 2 и прокачивающим насосом 6.

Компенсационный бак 8 выполнен замкнутым, подключен к источнику сжатого воздуха, например к тормозной магистрали тепловоза, воздушным трубопроводом 11 и сообщен с всасывающей полостью прокачивающего насоса 6 жидкостным трубопроводом 12. Системы тепловоза для их прогрева связаны с аккумулятором тепла 2 системой трубопроводов и запорной аппаратурой с циркуляционным насосом 7.

Устройство работает следующим образом.

В режиме холостого хода двигателя внутреннего сгорания 1 заслонки 9 устанавливаются так, что выхлопные газы двигателя 1 поступают только в теплообменный аппарат 3, минуя выпускную трубу двигателя 5, где отдают свое тепло воде, циркулирующей по жидкостному трубопроводу 10 от аккумулятора тепла 2 до теплообменного аппарата .3 при помощи прокачивающего насоса 6. Всасывающая полость насоса 6 сообщена с компенсационным баком, а тот соединен воздушным трубопроводом 11с источником сжатого воздуха. Повышение температуры воды в аккумуляторе, например до 150°С, возможно при увеличении давления в системе до Р 4,85 ата. Благодаря соединению компенсационного бака 8 с тормозной магистралью, в жидкостном трубопроводе 12 создается давление Р 6 - 7 ата, при котором возможно повышение температуры воды до t 150°C без ее вскипания. Нагретая в теплообменнике 3 вода поступает в аккумулятор тепла 2, где она и собирается после отключения прокачивающего насоса 6 при достижении температуры t 150°С. Отключение теплообменного аппарата 3 от выхлопной системы происходит путем закрытия заслонок 9.

Во время отстоя тепловоза при низких температурах окружающей среды, когда температура воды в системе охлаждения тепловоза достигает t 10°C. включается циркуляционный насос 7 системы охлаждения, благодаря которому вода через трубопровод с запорной аппаратурой поступает в аккумулятор тепла 2. нагревается там, смешиваясь с водой аккумулятора тепла 2, и подается назад в систему охлаждения. Процесс нагрева происходит до тех пор. пока

вода в системе охлаждения тепловоза не

нагревается до температуры t 25°C, после

чего циркуляционный насос 7 отключается.

При остывании воды в аккумуляторе

тепла 2 до t 70°C включается прокачивающий насос 6 и открываются заслонки 9 на входе в теплообменный аппарат 3, тем самым начиная новый цикл подогрева воды в аккумуляторе тепла 2.

Подключение всасывающей полости прокачивающего насоса б с источником сжатого воздуха, т. е. создание в трубопроводе системы обогрева давления Рв 4,85 ата и повышение температуры нагрева воды до t 150°C повышает эффективность процесса теплообмена, повышает тепловой потенциал аккумулятора тепла, увеличивает время функционирования системы обогрева при отстое тепловоза.

Форму л; а.изобретения

. 1. Устройство для подогрева текучих сред в системах двигателя внутреннего сгорания преимущественно тепловоза, снабженного источником сжатого воздуха,

содержащее контур циркуляции текучей среды, включающий последовательно установленные аккумулятор тепла, по меньшей мере один теплообменный аппарат, соединенный с выпускной трубой двигателя, и

прокачивающий насос с всасывающей и нагнетающей полостями, связанный с системами двигателя при помощи циркуляционного насоса, и компенсационный бак, отличающееся тем, что, с

целью повышения эффективности путем увеличение.температуры текучей среды в аккумуляторе тепла, компенсационный бак выполнен замкнутым, подключен к источнику сжатого воздуха и сообщен с всасывающей полостью прокачивающего насоса, а связь контура циркуляции с системами двигателя выполнена в виде соединения циркуляционного насоса с аккумулятором тепла. 2. Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что в качестве источника сжатого воздуха тепловоза использована его тормозная магистраль.

Эля поЭогре&ч

систем

теплобозе}

Сущность изобретения: с целью повышения эффективности путем увеличения температуры.текучей среды в аккумуляторе тепла компенсационный бак выполнен замкнутым, подключен к источнику сжатого воздуха и сообщен с всасывающей полостью прокачивающего насоса, а связь контура циркуляции с системами двигателя выполнена в виде соединения циркуляционного насоса с аккумулятором тепла. В качестве источника сжатого воздуха тепловоза может быть использована его тормозная магистраль. 1 ил.