RU2424141C1 - Маневровый локомотив - Google Patents
Маневровый локомотив Download PDFInfo
- Publication number
- RU2424141C1 RU2424141C1 RU2010103782/11A RU2010103782A RU2424141C1 RU 2424141 C1 RU2424141 C1 RU 2424141C1 RU 2010103782/11 A RU2010103782/11 A RU 2010103782/11A RU 2010103782 A RU2010103782 A RU 2010103782A RU 2424141 C1 RU2424141 C1 RU 2424141C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbo compressor
- steam
- inlet
- turbocompressor
- outlet
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и направлено на усовершенствование маневрового локомотива. Маневровый локомотив с кабиной машиниста и кузовом капотного типа содержит дизель с турбокомпрессором и впускным коллектором. Дополнительно под капот между дизелем и кабиной машиниста последовательно с первым турбокомпрессором установлены второй турбокомпрессор, пароотделитель, алюмоводный генератор водорода с магистралью выхода пароводорода, работающий на гидролизе порошков алюминия с перегретым насыщенным водяным паром, который содержит систему подачи реагентов в генератор водорода и емкость хранения продуктов гидролиза. При этом магистраль выхода пароводорода соединена со входом турбины второго турбокомпрессора, выход турбины второго турбокомпрессора соединен со входом в пароотделитель. Выход пароотделителя по водороду соединен с впускным коллектором или со входом в компрессор первого турбокомпрессора. Выход пароотделителя по пару соединен со входом в турбину первого турбокомпрессора, а выход компрессора второго турбокомпрессора соединен со входом в компрессор первого турбокомпрессора. Технический результат заключается в повышении эффективности работы и снижении вредных выбросов в выхлопных газах. 1 ил.
Description
Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к маневровым локомотивам с первичными двигателями.
Известен маневровый локомотив с кабиной машиниста, кузовом капотного типа, содержащий дизель с турбокомпрессором и впускным коллектором [Тепловозы: Механическое оборудование: Устройство и ремонт: Учебник для техн. школ. / А.А.Пойда, Н.М.Хуторянский, В.Е.Кононов. М.: Транспорт, 1988. - 23-27 с.: ил., табл.].
Недостатком маневрового локомотива является низкая эффективность его работы и большое содержание вредных веществ в выхлопных газах дизеля.
Известен маневровый локомотив с кабиной машиниста, кузовом капотного типа, содержащий дизель с турбокомпрессором и впускным коллектором [Нотик З.Х. Тепловозы ЧМЭ3, ЧМЭ3Т, ЧМЭ3Э: Пособие машинисту. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1996. 444 с.].
Недостатком маневрового локомотива является низкая эффективность его работы и большое содержание вредных веществ в выхлопных газах дизеля.
Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.
Техническим результатом является повышение эффективности маневрового локомотива за счет получения водорода на его борту для обеспечения его работы на водороде или с добавкой водорода к топливу.
Технический результат достигается тем, что в маневровый локомотив с кабиной машиниста и кузовом капотного типа, содержащий дизель с турбокомпрессором и впускным коллектором, дополнительно под капот между дизелем и кабиной машиниста последовательно с первым турбокомпрессором установлен второй турбокомпрессор, пароотделитель, алюмоводный генератор водорода с магистралью выхода пароводорода, работающий на гидролизе порошков алюминия с перегретым насыщенным водяным паром, который содержит систему подачи реагентов в генератор водорода и емкость хранения продуктов гидролиза, причем магистраль выхода пароводорода соединена со входом турбины второго турбокомпрессора, выход турбины второго турбокомпрессора соединен со входом в пароотделитель, выход пароотделителя по водороду соединен с впускным коллектором или со входом в компрессор первого турбокомпрессора, выход пароотделителя по пару соединен со входом в турбину первого турбокомпрессора, а выход компрессора второго турбокомпрессора соединен со входом в компрессор первого турбокомпрессора.
Постановка алюмоводного генератора водорода, работающего на гидролизе порошков алюминия с перегретым насыщенным водяным паром на борт маневрового локомотива, позволяет получить водород на борту тепловоза, тем самым решить проблему безопасного хранения водорода на борту локомотива.
Постановка второго турбокомпрессора позволяет создать на локомотиве вторую ступень сжатия надувочного воздуха, тем самым повысить давление наддува за счет утилизации энергии пароводородной смеси в первом турбокомпрессоре.
Соединение выхода пароотделителя по водороду с входом в компрессор первого турбокомпрессора обеспечивает образование гомогенной водородовоздушной смеси и подачу водорода под необходимым давлением во впускной коллектор.
Соединение выхода пароотделителя по пару с входом в турбину первого турбокомпрессора повышает характеристики наддува первого турбокомпрессора, что увеличивает давление наддува.
На чертеже представлен маневровый локомотив.
Маневровый локомотив содержит кузов капотного типа 1, кабину машиниста 2, дизель 3, впускной коллектор 4, первый турбокомпрессор 5, второй турбокомпрессор 6, пароотделитель 7, алюмоводный генератор водорода 8, работающий на гидролизе порошков алюминия с перегретым насыщенным водяным паром, содержащий магистраль выхода пароводорода 9, систему подачи реагентов 10 в генератор водорода, емкость хранения продуктов гидролиза 11.
Маневровый локомотив работает следующим образом.
Перед запуском дизеля 3 запускают алюмоводный генератор водорода 8, работающий на гидролизе порошков алюминия с перегретым насыщенным водяным паром. Для этого из системы подачи реагентов 10 в алюмоводный генератор водорода подают воду и порошок алюминия, например, марки АСД-4. После чего в генераторе водорода нагревают воду, превращая ее в пар, и при температуре 300°С и давлении в реакторе порядка 10 МПа происходит реакция окисления порошка алюминия водяным паром с выделением водорода, при этом водород накапливается в генераторе водорода и смешивается с паром, образуя пароводород, а продукты окисления порошка алюминия сливаются в емкость хранения продуктов гидролиза 11.
При этом реакция окисления порошков алюминия с выделением водорода идет по уравнению
2Аl+2Н2O=2АlOOН+Н2.
На локомотиве магистраль выхода пароводорода 9 соединена со входом турбины второго турбокомпрессора 6, а выход турбины второго турбокомпрессора соединен со входом в пароотделитель 7, при этом выход пароотделителя по водороду соединен с впускным коллектором 4 или со входом в компрессор первого турбокомпрессора 5, а выход пароотделителя по пару соединен со входом в турбину первого турбокомпрессора.
Выпустив пароводород из генератора водорода, его направляют в турбину второго турбокомпрессора. Потратив часть энергии на лопатках турбины второго турбокомпрессора, пароводород направляется в пароотделитель, где происходит отделение водорода от пара, при этом пар направляется в турбину первого турбокомпрессора, а водород направляется во впускной коллектор или в компрессор первого турбокомпрессора, при этом дизель запускают перед подачей пароводорода во второй турбокомпрессор. Таким образом, осуществляют работу дизеля с добавкой водорода.
На маневровом локомотиве второй турбокомпрессор установлен последовательно с первым турбокомпрессором, при этом первый турбокомпрессор служит второй ступенью сжатия надувочного воздуха, а второй турбокомпрессор служит первой ступенью сжатия надувочного воздуха. Таким образом, удается увеличить давление наддува.
Алюмоводный генератор водорода размещен на маневровом локомотиве под кузовом капотного типа 1 между дизелем 3 и кабиной машиниста 2.
Предлагаемый маневровый локомотив позволяет решить проблему хранения водорода на борту тепловоза за счет получения водорода на его борту, снизить расход топлива на 5-40% за счет питания дизеля добавкой водорода 1-10% от массы основного топлива, увеличить давление наддува, за счет утилизации энергии пароводорода во втором турбокомпрессоре, и улучшенных параметров рабочего тела в первом турбокомпрессоре, а также снизить токсичные составляющие выхлопных газов, такие как оксид углерода (не менее 45%), монооксид углерода (не менее 35%) и сажи (не менее 60%).
Claims (1)
- Маневровый локомотив с кабиной машиниста и кузовом капотного типа, содержащий дизель с турбокомпрессором и впускным коллектором, отличающийся тем, что дополнительно на локомотив под капот между дизелем и кабиной машиниста последовательно с первым турбокомпрессором установлен второй турбокомпрессор, пароотделитель, алюмоводный генератор водорода с магистралью выхода пароводорода, работающий на гидролизе порошков алюминия с перегретым насыщенным водяным паром, который содержит систему подачи реагентов в генератор водорода и емкость хранения продуктов гидролиза, причем магистраль выхода пароводорода соединена со входом турбины второго турбокомпрессора, выход турбины второго турбокомпрессора соединен со входом в пароотделитель, выход пароотделителя по водороду соединен с впускным коллектором или со входом в компрессор первого турбокомпрессора, выход пароотделителя по пару соединен со входом в турбину первого турбокомпрессора, а выход компрессора второго турбокомпрессора соединен со входом в компрессор первого турбокомпрессора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010103782/11A RU2424141C1 (ru) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | Маневровый локомотив |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010103782/11A RU2424141C1 (ru) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | Маневровый локомотив |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2424141C1 true RU2424141C1 (ru) | 2011-07-20 |
Family
ID=44752440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010103782/11A RU2424141C1 (ru) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | Маневровый локомотив |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2424141C1 (ru) |
-
2010
- 2010-02-04 RU RU2010103782/11A patent/RU2424141C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2442013C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия с распылением топливного воздуха с помощью эфира для транспортного средства и способ распыления топливного воздуха с помощью эфира в двигателе внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия для транспортного средства | |
CN101553648B (zh) | 具有选择性催化还原反应器的大型增压柴油发动机 | |
US7401578B2 (en) | System and method for the co-generation of fuel having a closed-loop energy cycle | |
KR102079789B1 (ko) | 내연기관 | |
RU2711332C2 (ru) | Силовая установка транспортного средства и способ эксплуатации такой установки | |
WO2012036748A1 (en) | Economical hybrid fuel | |
CN104018957B (zh) | 内燃机、废气再循环装置和用于废气再循环的方法 | |
US20090217641A1 (en) | Combustion System Comprising an Electrolyser | |
KR20150013045A (ko) | 내연기관에서의 배기 가스 재처리 방법 및 내연기관 | |
CN107023425A (zh) | 一种基于醇氢混合燃料的増程器 | |
RU2424141C1 (ru) | Маневровый локомотив | |
Sendyka et al. | RECOVERY OF EXHAUST GASES ENERGY BY MEANS OF TURBOCOMPOUND (Diesel Engines, Performance and Emissions, Heat Recovery) | |
CN105863792A (zh) | 具有外源点火内燃发动机的能增压的内燃机及其运行方法 | |
CN102128106B (zh) | 高效节能环保的汽轮内燃机 | |
CN203879651U (zh) | 用于内燃机全自动控制的节油装置 | |
CN204436628U (zh) | 一种燃烧效率高的发动机 | |
RU2419564C1 (ru) | Маневровый локомотив | |
CN209385258U (zh) | 一种具有双等离子发生器的甲醇发动机 | |
CN206617249U (zh) | 燃料改质天然气发动机 | |
CN101769213B (zh) | 燃油与蒸汽复合型内燃发动机 | |
GB2513223A (en) | Method for treatment of an exhaust gas from an engine and exhaust gas system | |
CN108798930A (zh) | 一种发动机控制***及汽车 | |
CN201620975U (zh) | 一种机动车尾气中氮氧化合物消除装置 | |
CN216767597U (zh) | 一种新型醇氢内燃机燃烧*** | |
RU127409U1 (ru) | Газотурбинный двигатель или газотурбинная энергетическая установка |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120205 |