Силовая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1, СИЛОВАЯ УСТАНОВКА по авт.св. № 1002641, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности теплообмена, контактный теплообменник, установленный в выхлопной трубе вблизи выпускных органов двигателя снабжен дополнительной водяной емкостью и регулируемым клапаном, причем водяная емкость размещена в нижней части теплообменника и связана с напорной магистралью циркуляционного насоса, форсунка распыла воды подсоединена к емкости и сориентирована выходным отверстием к входному участку вертикальной выхлопной трубы, регулируемый клапан подсоединен к водяной емкости , входной участок вертикальной выхлопной трубы выполнен в виде эжектора , активное сопло которого подсоединено к выпускным органам двигателя, а выходное отверстие фсфсунки выполнено в виде пассивного сопла эжектора . 2.Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что регулируемый клапан снабжен каналом для прохода выхлопных газов и установленным в канале дросселем, причем канал подсоединен к водяной емкости и по (Л лости теплообменника для поступления выхлопных газов. 3.Установка по пп. 1 и 2, о тличающаяся тем, что, с целью получения заданной формы cfpyK, выходное отверстие форсунки снабжено распылителем, выполненным в виде завихрителя и отражателя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (61) 1002641 (21) 3617777/25-06 (22) 30.05.83 (46) 15.05.85. Бюл. Ф 18 (72) В.А, Савицкий (53) 621.43.016.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1002641, кл. F 02 G 5/00, опублик. 1983. (54)(57) 1. СИЛОВАЯ УСТАНОВКА по авт.св. Р 1002641, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности теплообмена, контактный теплообменник, установленный в выхлопной трубе вблизи выпускных органов двигателя, снабжен дополнительной водяной емкостью и регулируемым клапаном, причем водяная емкость размещена в нижней части теплообменника и связана с напорной магистралью циркуляционного насоса, форсунка распыла воды подсоединена к емкости и сориентирована выходным от1(дй F 02 G 5/00 F 01 N 7/02 верстием к входному участку вертикальной выхлопной трубы, регулируемый клапан подсоединен к водяной емкости, входной участок вертикальной выхлопной трубы выполнен в виде эжектора, активное сопло которого подсоединено к выпускным органам двигателя, а выходное отверстие форсунки выполнено в виде пассивного сопла эжектора.

2. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что регулируемый клапан снабжен каналом для прохода выхлопных газов и установленным в канале дросселем, причем канал подсоединен к водяной емкости и полости теплообменника для поступления выхлопных газов.

3. Установка по пп. 1 и 2, о т- С л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью получения заданной формы струи, выходное отверстие форсунки снабжено распылителем, выполненным в виде завихрителя и отражателя.

1155787

Изобретение относится к двигателестроепию, в частности к устройствам, использующим отходящее тепло двигателей внутреннего сгорания для повышения эффективности. 5

Цель изобретения — повышение эффективности теплообмена.

i!a фиг. 1 изображена схема силовой установки; иа фиг.2 — узел 1 на фиг.1 (контактный теплообменник); на фиг.3 — контактный теплообменник, вид сверху; на фиг.4 — узел 11 на фиг.2 (водяная емкость в зоне форсунки);. на фиг.5 — сечение А-А на фиг.4; на фиг. 6 и 7 — узел 111 на фиг,2 (регулируемый клапан, варианты); на фиг.8 — сечение Б-Б на фиг.6; на фиг.9 — узел 1У на фиг.2 (вариант форсунки с распылителем), Силовая установка содержит двига- >О тель 1 внутреннего сгорания, два контактных теплообменника 2 и 3, вертикальную выхлопную трубу 4, сепаратор

5, водяной бак 6, циркуляционный насос 7 и потребитель 8 тепла. Выхлопная труба 4 подсоединена через теплообменник 2 к выпусным органам 9 двигателя 1. Сепаратор 5 подключен к выхлопному участку 10 выхлопной трубы 4. Водяной бак 6 подсоединен черезЗО сливную магистраль il к сепаратору 5 и теплообменникам 2 и 3. Напорная магистраль 12 циркуляционного насоса

7 подключена к сепаратору 5 и теплообменникам 2 и 3. 35

Контактный теплообменник 2 установленный в выхлопной трубе 4 вблизи выпускных органов 9 двигателя 1, снабжен дополнительной водяной емкостью 13, регулируемым клапаном 14 щ и тангенциальным входным патрубком

15 для подсоединения к выпускным органам 9 двигателя 1.

Водяная емкость 13 выполнена в виде веретенообразной втулки, разме- 45 щена в нижней части корпуса теплообменника. 2 и связана через трубопровод 16 с напорной магистралью 12 циркуляционного насоса 7. Каждый из теплообменников 2 и 3 снабжен форсунками 17 и 18 распыла воды. Форсунка 17 распыла воды теплообменника 2 подсоединена к верхней части емкости

13 и сориентирована выходным отверстием 19 к входному участку 20 верти- скальной выхлопной трубы 4. Входной участок 20 трубы 4 выполнен в виде эжектора, активное сопло 21 которого подаоединено к выпускным органам 9 двигателя 1, а выходное отверстие 19 форсунки 17 выполнено в виде пассивного сопла эжектора.

Регулируемый клапан 14 снабжен каналом 22 для прохода выхлопных газов и установленным в канале 22 дросселем 23. Клапан 14 подсоединен к водяной емкости 13, а канал 22 — к газовой полости 24 водяной емкости !3 и полости 25 для поступления выхлопных газов теплоабменника 2. Для получения заданной формы струи воды, выходное отверстие 19 форсунки 17 снабжено распылителем 26, выполненным в виде завихрителя 27 и отражателя 28.

Теплообменники 2 и 3 снабжены каналами 29, 30 и 31 слива избыточной воды.

Силовая установка работает следующим образом.

Выхлопные газы двигателя 1 внутреннего сгорания из выпускных органов 9 поступают в теплообменник 2, форсунка 17 подает воду в виду струи, сформированной завихрителем 27 и отражателем 28 распылителя 26. Капли воды испаряются в эжекторе входного участка 20 трубы 4 и снижают температуру и давление газа. Это приводит к уменьшению шума выхлопа, снижению противодавления потоку газа в выхлопной трубе 4, улучшению протекания процессов газообмена и увеличению эффективности рабочих процессов в двигателе 1.

Избыточная вода стекает через каналы 29 и 30 слива воды в бак 6, а из него с помощью циркуляционного насоса 7 через магистраль 12 а потребитель 8 тепла. Из входного участка

20 трубы 4 парогазовая смесь поступает во второй теплообменник 3, где она охлаждается, отдавая тепло воде, распыляемой форсункой 18. Это способствует дополнительному снижению давления и температуры выхлрпных газов. Неиспарившаяся часть воды подогревается и поступает через канал

31 слива воды и сливную магистраль

11 в водяной бак 6, повышая в нем температуру воды. В сепараторе 5, установленном в выходном участке 10, происходит отделение капель воды, уносимой потоком парогазовой смеси.

Выхлопные газы двигателя с высокой температурой подводятся к т плообменнику 2 через тангенциальный входной патрубок 15. Нри этом вода в дополнительной водяной емкости 13 подогревается выхлопными газами до кипения. Выхлопные газы образуют в полости 25 выхлопных газов теплообменника 2 кольцевой вихрь и поступают в активное сопло 21 эжектора входного участка 20 трубы 4, где создают разрежение, под действием которого вода из емкости 13 через выходное отверстие 19 форсунки 17 распыла воды поступает в центр вихря в входном участке 20 трубы 4, образуя насыщенную парогазовую смесь, охлаждающую выхлопные газы.

Увеличение подачи воды из емкости

13 осуществляется сообщением полости 25 теплообменника с газовой полостью 24 емкости 13 т.е. путем воздействия давления отработавших газов на поверхность воды в емкости

13. В этом случае подача воды на распыление и парообразование осу1155787 ществляется не только путем разрежения в эжекторе но и в результате выхлопных газов. Ири этом дроссель 23, установленный в регулируемом клапане

14, позволяет регулировать перепад давления в канале 22, а следовательно, и величину подачи воды в форсунку 17.

Максимальное увеличение обраэова10 ния парогазовой смеси в входном участке 20 трубы 4 достигается путем установки в отверстии 19 форсунки 17 распылителя 26 с эавихрителем 27 и отражателем 28.

Таким образом, в предлагаемой силовой установке обеспечивается повышение эффективности теплообмена, что приводит к снижению противодав20 ления на выхлопе из цилиндров двигателя и повышению эффективности установки»

1155787

1255787

1 I "?5787

) l 55787

Аиих

ВС

Составитель В. Козлов

Редактор Л. Пчелинская Техред О.Ващишина Корректор С. Черни

Заказ 3111/32 Тираж 538 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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