Силовая установка

Силовая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оо1002641 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.01.81 (21) 3276058/25-06 с присоединением заявки Мо— (23) Приоритет

Опубликовано 0,03,83, Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 070383

Р11М К з

02 G 5/00

01 и 7/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (33} УДК 621.43. . 016. 4 {088. 8) (72) Авторы изобретения В.A.Ñàâèöêèé, A.Â.Oíèùåíêî и Ю.В.Савицкий (71) заявители

{54 ) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, в частности к устройствам, использующим отходящее тепло двигателей внутреннего сгорания для повышения эффективноети и снижения шума.

Известны силовые установки, содержащие двигатель внутреннего сгорания, по меньшей мере два водоподогревателя, установленные в вертикальной выхлопной трубе, подсоединенной изогнутым участком к выпускным органам двигателя, сепаратор, подключенный к выходному участку выхлопной трубы, водяной бак, подсоединенный через силовую магистраль к сепаратору и к водоподогревателям, циркуляционный насос, напорная магистраль которого подключена к сепаратору и

;к водопЬдогревателем,и потребитель тепла (1), Однако в таких силовых установках

:недостаточно эффективно использует ся тепло выхлопных газов, так как вода, применяемая для передачи .энергии в потребители тепла, проходит через водоподогреватели, выпол,ненные в виде трубок, расположенных в выхлопной трубе. Это приводит к снижению эффективности передачи теплаут отработавших газов к воде, к увеличению гидравлического сопротивления выхлопной трубы и к сниже.нию эффективности всей установки в целом.

Цель изобретения — повышение эф- фективности силовой установки и снижение шума выхлопа.

10 Для достижения поставленной цели в известной силовой установке, содержащей двигатель внутреннего сгорания, по меньшей мере два водойодогревателя, установленных в вертикальной выхлопной трубе, подсоединенной изогнутым участком к выпускным органам двигателя, сепаратор, подключенный к выходному участку выхлопной трубы, во .дяной бак, подсоединенный через сливную магистраль к сепаратору и к водоподогревателям, циркуляционный насос, напорная магистраль которого подклю-; чена к сепаратору и к водоподогревателям, и потребитель тепла, каждый водоподогреватель выполнен в виде контактного теплообменника, снабжен форсунками распыла воды и патрубком отвода избыточной воды, потребитель тепла выполнен в виде рекуперативных теплообменников и усТановлен в напорной магистрали насоса, изогнутый

1002641 участок трубы выполнен сответвлением, которое подсоединено к баку, а форсунки подключены к напорной магистрали насоса.

Кроме того, в ответвлении изогнутого участка установлен автоматический.поплавковый клапан.

Выхлойная труба разделена по длине на участки, контактные теплообменники размещены между участками и каждый из них выполнен в виде поло-10 го усеченного конуса, к основанию которого прикреплен срез участка, выхлопной трубы, а к боковой образующей — форсунка, форсунка ориентирована выходным отверстием напротив среза 15 выхлопной трубы.

При этом форсунка может быть так— же снабжена дополнительным выходным отверст,.ем, ориентированным к вершине усеченного конуса. 20

На чертеже изображена схема силовой установки.

Силовая установка содержит двига— тель 1 внутреннего сгорания, дна водоподогревателя 2 и 3, вертикальную выхлопную трубу 4, сепаратор 5, водяной бак б, циркуляционный насос 7, и потребитель тепла 8. В предлагае— мой силовой установке выхлопная тру— ба 4 подсоединена изогнутым участком 9 к выпускным органам 10 двигате— ля 1, сепаратор 5 подключен к выход— ному участку 11 выхлопной трубы 4, водяной бак б подсоединен через сливную магистраль 12 к сепаратору 5 и к водоподогревателям 2 и 3, напор—

35 ная магистраль 13 циркуляционного насоса 7 подключена к сепаратору 5 и к водоподогревателям 2 и 3. Каждый, нодоподогреватель 2 и 3 силовой установки выполнен в виде контактного 40 теплообменника, снабжен форсунка— ми 14 и 15 распыла воды и патрубками 16 и 17 отвода избыточной воды, потребитель 8 тепла выполнен в виде рекуперативных теплообменников и ус- 45 тановлен в напорной магистрали 13 насоса 7, изогнутый участок 9 трубы 4 выполнен с ответвлением 18, которое подсоединено через трубопронод 19 и сливную магистраль 12 к 50 баку б, а форсунки 14 и 15 подключены к напорной магистрали 13 насоса 7.

Кроме того, н отнетвлении 18 изогнутого участка 9 установлен автоматический поплавковый клапан 20, выхлопная труба 4 разделена по длине на участки 21 и 22, контактные теплообменники размещены между этими участками и каждый из них.выполнен в виде полого усеченного конуса, к 60 основанию 23 и 24 которого прикреплен срез 25 и 26 участка 21 и 22 выхлопной трубы 4, а к боковой образующей 27 и 28 — форсунка 14 и 15.

В силовой устанонке одна форсунка, например 14, может быть выполнена с одним выходным отверстием 29, ориентированным напротив среза 25 участка 21 выхлопной трубы 4, а другая форсунка, например 15, кроме основного отнерстия 30, может быть снабжена дополнительным выходным отверстием 31, ориентированным к вершине 32 усеченного кс/нуса.Для регулирования форсунок 14 и 15 и очистки водоподогревателей 2 и 3, они снабжены люками 32 и 33. В слин— ной магистрали 12 перед водяным ба— ком б установлен фильтр 34.

Силовая установка работает следу— ющим образом.

Выхлопные газы двигателя 1 внутреннего сгорания с высокой температурой поступают B водоподогреватель 2, выполненный в виде контактного теплообменника, в котором установлена форсунка 14, обеспечивающая тонкий распыл воды в виде факела капель.

Эти капли воды испаряются во встречном потоке газа, снижают его темпе— ратуру и, соответственно, давление.

Это приводит к уменьшению шума выхлопа, снижению протинодавления потоку газа в трубе 4, улучшению протекания процессов газообмена и к уве— личению эффективности процессов сгорания в цилиндре двигателя 1 . Избыточная вода, подаваемая форсункой 14, стекает через ответвление 18 и патрубок 16 отвода воды. Эта вода, подогретая до температуры кипения,поступает н бак б,а из него с помощью циркуляционного насоса 7 — в потребитель 8 тепла и снова к форсунке 14.

B потребителе 8 тепла (рекуператив— ном теплообменнике происходит утилизация тепла, используемого, например, для обогрева транспортного средства или, в случае стационарной установки, для обогрева помещений.

В случае избыточного накопления воды в ответвлении 18 автоматический поплавковый клапан 20 всплывает

Р обеспечивая слив ноды.

Из участка 22 трубы 4 парогазоная смесь поступает во второй водоподогреватель 3, где она охлаждается, отдавая тепло воде, распыливаемой форсункой 15. Это способстнует дополнительному снижению давления и температуры отработавших газов, а также шума выхлопа. Неиспариншаяся часть воды, подогревается и поступает через патрубок 17 отвода воды и сливную магистраль 12 н водяной бак б, повышая в нем температуру воды.

В сепараторе 5 происходит отделение капель воды, уносимой потоком парогазовой смеси, и дополнительный подогрев воды, поступающей из потребителя 8 тепла по напорной магистра1002641 ли 13. Выполнение. форсунок 14 и 15 ориентированными выхлопными отверстиями 29 и 30 напротив среза 25 и 26 участков 21 и 22 выхлопной трубы 4, а также выполнение одной из форсунок, например 15 с дополнительным выходным отверстием 31, ориентированным к вершине усеченного конуса, способствует лучшему распыливанию воды.

Таким образом, в описываемой силовой установке обеспечивается уменьшение шума выхлопа и повышение эффективности эа счет снижения противодавления на выхлопе из цилиндров двигателя и повышения степени утилизации тепла в рекуперативных теплообменниках.

Формула изобретения

1. Силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания, по меньшей мере два водоподогревателя, установленные в вертикальной выхлопной трубе, подсоединенной изогнутым 25 участком к выпускным органам двигателя, сепаратор, подключенный к выходному участку выхлопной трубы,водяной бак, подсоединенный через слив— ную магистр "ь к сепаратору и к водо-30 подогревателям, циркуляционный насос, напорная магистраль которого подключена к сепаратору и к водоподогревателям, и потребитель тепла, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью

35 повышения эффективности, каждый водоподогреватель выполнен в виде кон тактного теплообменника, снабжен форсунками распыла воды и патрубком от= вода избыточной воды, потребитель тепла выполнен в виде рекуперативных теплообменников и установлен в напорной магистрали насоса, изогнутый участок трубы выполнен с ответвлением, которое подсоединено к баку, а форсунки подключены к напорной магистрали насоса.

2. Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в ответвлении изогнутого участка установлен автоматический поплавковый клапан.

3. Установка по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что выхлопная труба разделена по длине на участки, контактные теплообменни— ки размещены между участками и каждый из них выполнен в виде полого усеченного конуса, к основанию котоРого прикреплен срез участка выхлопной трубы, а к боковой обраэующейфорсунка.

4. Установка по п. 3, о т л и ч аю щ а я с я тем, что форсунка ориен-. тирована выходным отверстием напротив среза выхлопной трубы.

5. Установка по п. 3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что форсунка снабжена дополнительным выходным отверстием, ориентированным к вершине усеченного конуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ливенцев Ф.Л. Силовые установки с двигателями внутренного сгора4ния. Л., "Машиностроение", 1969, с. 259, рис.. 146.

100 26 41

Составитель В.Козлов

Техред М. Коштура Корректор Ю.Макаренко

Редактор Т.Митрович

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 1493/10 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5