Дизель-генераторная установка, преимущественно силовая установка тепловоза Советский патент 1993 года по МПК F02C5/00 F02C5/04 

Изобретение относится к двигателестро- еиию, преимущественно к силовым установкам тепловоза, и может быть использовано в них для утилизации теряемого тепла.

Целью изобретения является повышение экономичности и уменьшение массогаба- ритных показателей ДГУ за счет дополнительного повышения степени перегрева пара.

На чертеже представлена схема пред- лагаемрйДГУ, ..--v, ; . Установка содержит электрогенератор 1, связанный с ним дизель 2, парогенератор 3, пароперегреватель 4, паровую турбину 5 и конденсатор пара 6. Дизель 2 снабжен задатчиком (не показан) режима работы, системой охлаждения 8 и магистралью 7 выпуска отработавших газов. Греющие секции парогенератора 3 и пароперегревателя 4 размещены последовательно в магистрали 7 выпуска отработавших газов, а их охлаждающие секции подключены к контуру 12 циркуляции рабочей жидкости системы утилизации. Между охлаждающими секциями парогенератора 3 и пароперегревателя 4 установлен запорный клапан 15. Паровая турбина 5 связана с потребителем мощности 13 и подключена впускным патрубком к паро перегревателю 4. Конденсатор пара 6 подключен к выхлопному патрубку 16 паровой турбины и через выпускной трубопровод 17 к охлаждающей секции парогенератора 3. .

Для достижения цели запорный клапан 15 подключен к задатчику режима работы, конденсатор б выполнен смешивающим, выпускной трубопровод 17 конденсатора б выполнен с обводным каналом 18, в котором установлен охладитель 19 конденсата. Обводной канал 18 подключен к зоне смешения конденсатора 6.

„Система охлаждения 8 дизеля 2 снабжена паросепаратором 9 низкого давления, объем которого трубопроводом 10 через запорный клапан 11 и охлаждающую секцию пароперегревателя 4 подключен к впускному патрубку паровой турбины 5, а водяной объем - к выпускному трубопроводу 17 конденсатора 6 перед охладителем конденсата 19.

Охлаждающая секция парогенератора 3 сообщена трубопроводом 14 с водяным объемом паросепаратора 9,-.

Дизель-генераторная установка работает следующим образом. В цилиндры дизеля 2 подается воздух и впрыскивается топливо Количество впрыскиваемого топлива регулируется по сигналам задатчика режима работы. Затем в цилиндрах топливо сжигается, продукты сгорания расширяются и энергия расширения передается через

вал дизеля 2 на электрогенератора 1. Отработавшие газы из цилиндров дизеля 2 выпускаются в выпускную магистраль 7, Теплом отработавших газов в греющей секции парегенератора 3 подогревается и испаряется под давлением вода системы в контуре 12 циркуляции. Под тем же давлением получается перегретый пар в греющей секции пароперегревателя 4, Перегретый пар

периодически в момент наброса на ДГУ нагрузки по сигналу от задатчика режима ра- боты выпускается через запорный клапан 15 во впускной паровой турбины 5, которая передает мощность на потребитель 13. После

окончания переходного процесса запорный клапан 15 закрывается. Отработавший втурби- не 5 пар через выхлопной патрубок 16 подается в конденсатор 6 (бак), где осуществляется конденсация пара.подача конденсата (воды) в .-,

контур 12 циркуляции на подогрев и испарение.

Для повышения экономичности и уменьшения массогабаритных показателей производят дополнительное повышение степени

перегрева пара путем снижения давления в

замкнутом объеме пароперегревателя 4, в период выпуска через запорный клапан 15. Величиной снижения давления управляют при помощи воздействия на открытие клапана

15 по сигналам задатчика режима работы. Конденсацию отработавшего в турбине 5 пара осуществляют путем смешения с охлажденным конденсатом в зоне смешения конденсатора 6. При этом отделяют от образевавшейся смеси часть, необходимую для . подогрева и испарения в парогенераторе 3 и пароперегревателе 4, а оставшуюся чаеть подают в обводной канал t8 и охлаждают воздухом в охладителе 19, используя ее для

повторного смешения с отработавшим паром в процессе его конденсации в зоне смешения конденсатора 6. .. При работе Дизеля 2 в паросепараторе

9 системы охлаждения 8 образуется пар низкого давления, который по трубопроводу

1.0 через охлаждающую секцию пароперегревателя 4 и запорный клапан 11 подается в паровую турбину 5. Благодаря этому ротор турбины постоянно вращается, что позв оляет существенно уменьшить время его раскрутки при подаче пара из парогенератора 3 в момент наброса на дизель 2 нагрузки. Это будет способствовать сокращению времени переходного процесса.

Для пополнения системы охлаждения 8 дизеля 2 водяной объем паросепаратора 9 сообщен с конденсатором 6 системы утили- . зацйи. При работе дизеля 2 на долевых режимах обеспечивается дополнительный подогрев .системы охлаждения 8 путем подачи нагретой воды по трубопроводу 14 из водяного объема парогенератора 3. Это позволяет повысить экономичность ДГУ на долевых режимах за счет повышения индикаторного КПД дизеля и уменьшения по- терь на трение, а также позволяет уменьшить количество радиаторных секций, необходи; мых для поддержания двигателя в оптимальном температурном режиме,снизить0го температурные колебания, чУЬ ведет к пб вы- шению его надежности, обеспечить подогрев рабочего тепла, что уменьшает процесс сгорания, снижает расход топлива.

Формула изобретения Дизель-генераторная установка, прейму- щественно силовая установка тепловоза, со держащая электрогенератор и связанный с ним дизель, снабженный задатчиком режима работы, системой охлаждения и магистралью выпуска отработавших газов, парогенератор и пароперегреватель, греющие секции Цотот рых размещены последовательно в магистрали выпуска отработавших газов дизеля и охлаждающие секций подключены к контуру

циркуляции жидкости системы охлаждения, паровую турбину, связанную с потребителем мощности и подключенную впускным патрубком к запорному клапану пароперегревателя, конденсатор пара, установленный в выхлопном патрубке паровой турбины и подключенный через выпускной трубопровод к охлаждающей секции парогенератора, охладитель конденсата, установленный в обводном канале выпускного трубопровода конденсатора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности и уменьшения массогабаритных показателей за счёт дополнительного повышения степени перегрева пара, в ней система охлаждения снабжена паросепаратором низкого давления, паровой объем которого трубопроводом подключен через запорный клапан и охлаждающую секцию пароперегревателя к впускному патрубку паровой турбины, а водяной объем - к выпускному трубопроводу конденсатора перед охладителем конденсата, при этом охлаждающая секция парогенератора трубопроводом сообщена с водяным объемом паросепаратора.

Изобретение относится к двигатёлест- роению, преимущественно к силовым установкам тепловоза, и может быть использовано в них для утилизации теряемого тепла. Целью изобретения является повышение экономичности и уменьшение массогабаритных показателей за счёт дополнительного повышения степени перегрева пара.- Указанная цель достигается тем, что в ней по сравнению с известной дизель-генераторной установкой системы охлаждения 8 снабжен паросепаратором низкого давления 9, паровой объем которого трубопроводом 10 через запорный клапан 11 и охлаждающую секцию пароперегревателя 4 подключен к впускному патрубку паровой турбины, а водяной объем - к выпускному трубопроводу 17 конденсатора 6 перед охладителем конденсата 19. Охлаждающая секция парогенератора 3 трубопроводом 14 сообщена с водяным объемом паросепаратора 9. 1 ил.