Тепловоз Советский патент 1951 года по МПК B61C5/00 

А. А. ПОИЦО, Н. А. ФУФ Заявлено 9 сентября 1S50 г. за Конструкции газогенераторных тепловозов непосредственного действия, а также с электрической или механической передачей, известны. Однако эти известные конструкции не нашли применения и распространения по ряду существенных недостатков, которые свойственны указанным тепловозам. Такими недостатками ЯВЛЯЮТСЯ: 1) применение двигателей, работающих по циклу Отто С электрозапалом газо-воздушной смеси, что ведёт к потере мобильности тепловоза и к понижению его мощности в периоды подготовки газогенератора, ухудшению качества газа, шлаковамию топлива или други М перебоям в работе газогенераторной установки; 2)в известных газогенераторных тепловозах применяются газогенераторы, освоенные в промышленности, которые работают на фороировках яо углероду до 200 кг/м час. При мощности локомотива в 1 ООО л. с. необходимый диаметр газогенератора (при работе двигателя по циклу Отто) составляет: внутренний примерно 2,5 м, наружный 3,Q м. Указанное обстоятельство затрудняет компановку агрегатов для тепловозов мощностью примерно в 1 000 л. с., исключает возможность обеспечить необходимую производительность по газу в одном агрегате для тепловозов большей мощности. Кроме того, газогенераторы большего сечения при известных в промышленной практике форсировках облаТЕПЛт Ш-W,:.-. НСКИЙ, П. В. it «fi4bi;li ВОЗ 434S55/118 з Гостехш у CCQJ ..., . дают большой TeiljlOBoH инерцией, вследствие чего динамика газогенераторного процесса не согласовывается € переменной мощностью тепловозного двигателя; 3) расчётная экономичность предложенных газогенераторных тепловозов вследствие работы по циклу Отто не превышает 13-14%. Следовательно, эксплуатационная акоиомичность могла бы ожидаться примерно равной 10%. Согласно изобретению предлагается тепловоз, работающий на смешанном топливе, с двигателем внутреннего сгорания с 1нада|увом, с высокофорсиррванным газогенератором, работающим под давлением с 3|духа, частично отводимого из ресивера турбовоздуходувки двигателя. Система регулирования подачи жидкого и газообразного топлива автоматическая. На фиг. 1 изображена схема силовой устано.вки тепловоза; на фиг. 2-газогенераторная установка и на фиг. 3-воздухораспределитель. Сжатый воздух, нагнетаемый турбовоздуходувкой 1 (фиг. 1), работающий выхлопными газами двигателя, поступает в ра шределитель 2, в котором размещаются заслонки или клапаны. В зависимости от положения заслонок двигатель может работать на одном жидком или смешанном топливе. При указанном на схеме (фиг. 3) расположении заслонок (или клапанов) тепловоз будет работать на смешанном топливе. В этом случае р м ч п часть воздуха из воздухораспределителя 2 по коллектору 9 через воздушный нагнетательный клапан (или Клапаны) также поступает в цилиндры двигателя. Одновременно с воздухом в слой топлива подаётся пар по трубке 5 (фиг. 2) из паро-водяной рубашки газогенератора. Для обеспечения слоевого залегания топлива при высоких скоростях дутья был применён принцип полузажатого слоя. Рабочий слой топлива располагается между ниж-ней (дутьевой) колосниковой решёткой 4 и верхней газоотборной 4. Слой топлива ограничен и как бы зажат решётками. Для сохранения постоянства соотношения в дутье пара и воздуха на паропроводе из паро-:водяной рубашки iB дутьевой коллектор установлены два регулятора. Первый регулятор, действующий на принципе разности давления атмосферного воздуха и давления в дутьевой трубе, открывает паровой клапан тем больше, чем больше давление дутья, которое проиорционально нагрузке двигателя. С повышением нагрузки двигателя увеличивается давление дутья (растёт наддув), следовательно, увеличивается расход воздуха; одновременно увеличивается открытие парового клапана, что при водит к соответствующему повышению расхода пара. В дополнение к клапану давления. в трубе, которая (Под1водит паро-воздушную смесь к дутьевой (колосниковой) решётке газогенератора, устанавливается второй регулятор дозировки пара - терморегулятор. Принцип действия терморегулятора основан на изменении температуры паро-возд|у№ной смеси. В случае увеличения температуры паро-воздушной смеси, что Я|ВЛяется следствием увеличения доли пара в дутье, терморегулятор прикрывает паровой клапан и уменьшает расход чара; яао борот, при понижении температуры (Паро-;воздушной смеси, терморегулятор увеличивает открытие парового клапана .и, следовательно, увеличивает подачу пара. Терморегулятор, будучи предварительно отрегулирован на поддержшван-ие определённой температуры ларо-возяушной смеси, стремится поддержать соотношение подачи пара и воздуха постоянным. Таким образом, первый регулятор дозировки пара-регулятор давлений-мгновенно отзывается на изменения нагрузок, следовательно, форсировок дутья. Но этот ревгулятор производит лишь предварительную регулировку, так как он работает на принципе, из-менения давления дутья и, как указано iBbume, регулятор рассчитан В предположении прямой зависимости расхода воздуха на процесс газификации от давлений, возникающих в системе наддува двигателя. Такой расчёт в общем справедлив, но изменение температуры наружного воэдуха при сохранении пра1ктически равного давления изменяет йолячество воздуха, -подаваемого

JLJL.

-Tir

Фиг.З

турбовоздуходувкой. Из этого следует, что мембранный регулятор давлений, обеспечивая практически безинерционное регулирование подачи пара, не обеспечит тонкой регулировки паро-воздущной омеси.

Второй регулятор дозировки пара-терморегулятор, обладая некоторой тепловой инерцией и уступая в этом регулятору давления, уточняет дозировку пара к дутью.

Таким образо.м, два последовательно расположенных регулятора подачи пара, дополняя друг друга, обеспечивают надёжное регулирование и постоянство соотнощения в дутье тпара и воздуха.

Газогенератор оборудован автоматическим питателем, обеспечивающим постоянный уровень питательной воды в паро-водяной рубашке.