SU1002641A1

SU1002641A1 - Силова установка

Info

Publication number: SU1002641A1
Application number: SU813276058A
Authority: SU
Inventors: Всеволод Александрович Савицкий; Анатолий Васильевич Онищенко; Юрий Всеволодович Савицкий
Original assignee: за вители
Priority date: 1981-01-30
Filing date: 1981-01-30
Publication date: 1983-03-07

Description

(54 ) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относитс к машиностроению , а именно двигателестроению, в частности к устройствам, использующим отход щее тепло двигателей внутреннего сгорани дл повышени эффективности и снижени шума.

Известны силовые установки, содержащие двигатель внутреннего сгорани , по меньшей мере два водоподогревател , установленные в вертикальной выхлопной трубе, подсоединенной изогнутым участком к выпускным органам двигател , сепаратор, подключенный к выходному участку выхлопной трубы, вод ной бак, подсоединенный через силовую магистргшь к сепаратору и к водоподогревател м, циркул ционный насос, напорна магистраль которого подключена к сепаратору и

;К водопрдогревателем,и потребитель тепла 1.

Однако в таких силовых установках

; недостаточно эффективно используетс тепло выхлопных газов, так как вода, примен ема дл передачи

:энергии в потребители тепла, проходит через водоподогреватели, выпол .ненные в виде трубок, расположенных в выхлопной трубе. Это приводит к снижению эффективности передачи тепла- рт отработавших газов к воде, к увеличению гидравлического сопротивлени выхлопной трубы и к сниже .Нию эффективности всей установки в целом.

Цель изобретени - повышение эффективности силовой установки и снижение шума выхлопа.

10

Дл достижени поставленной цели в известной силовой установке, содержащей двигатель BHyTpeHjiero сгорани , по меньшей мере два водоподогревател , установленных: в вертикальной выхлопной трубе, подсоединенной изогну15 тым участком к выпускным органам двигател , сепаратор, подключенный к выходному участку выхлопной трубы, вод ной бак, подсоединенный через сливную магистраль к сепаратору и к водо20 подогревател м, циркул ционный насос, напорна магистраль которого подключена к сепаратору и к водоподогревател м , и потребитель тепла, каждый водоподогреватель выполнен в виде

25 контактного теплообменника, снабжен форсунками распыла воды и патрубком отвода избыточной воды, потребитель тепла выполнен в виде рекуперативных теплообменников и установлен в на30 порной магистрали насоса, изогнутый

часток трубы выполнен с ответвлением, оторое подсоединено к баку, k форунки подключены к напорной магнатали насоса.

Кроме того, в ответвлении изогну:- 5 ого участка установлен автоматичес ий.поплавковый клапан.

Выхлопна труба разделена по длине на участки, контактные теплообенники размещены между участками и каждый из них выполнен в виде поло-Ю го усеченного конуса, к оснований 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 таке снабжена дополнительным выходным отверстг.ем, ориентированным к вершине усеченного конуса.20

На чертеже изображена схема силовой установки.

Силова установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорани , два водоподогревател 2 и 3, вертикальную 25 выхлопную трубу 4, сепаратор 5, вод ной бак 6, циркул ционный насос 7, и потребитель тепла 8. В предлагаемой силовой установке выхлопна труба 4 подсоединена изогнутым участ- -зп ком 9 к выпускным органам 10 двигател 1, сепаратор 5 подключен к выходному участку 11 выхлопной трубы 4, вод ной бак 6 подсоединен через сливную магистраль 12 к сепаратору 5 ,г и к водоподогревател м 2 и 3, напорна магистраль 13 циркул ционного насоса 7 подключена к сепаратору 5 и к водоподогревател м 2 и 3. Каждый, водоподогреватель 2 и 3 силовой установки выполнен в виде контактного теплообменника, снабжен форсунками 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 трубопровод 19 и сливную магистраль 12 к 50 баку 6, а форсунки 14 и 15 подключены к напорной магистрали 13 насоса 7.

Кроме того, в ответвлении 18 изогнутого участка 9 установлен автоматический поплавковый клапан 20, 55 выхлопна 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 оиловой установке одна форсунка, 5

например 14, может быть выполнена с одним выходным отверстием 29, ориентированным напротив среза 25 участка 21 выхлопной трубы 4, а друга форсунка, например 15, кроме основного отверсти 30, может быть снабжена дополнительным вых одным отверстием 31, ориентированным к вершине 32 усеченного конуса.Дл регулировани форсунок 14 и 15 и очистки водоподогревателей 2 и 3, они снабжены люками 32 и 33. В сливной магистрали 12 перед вод ным баком 6 установлен фильтр 34.

Силова установка работает следующим образом.

Выхлопные газы двигател 1 внутреннего сгорани с высокой температурой поступают в водоподогреватель 2, выполненный в виде контактного теплообменника , в котором установлена форсунка 14, обеспечивающа тонкий распыл воды в виде факела капель. Эти капли воды испар ютс во встречном потоке газа, снижают его температуру и, соответственно, давление. Это приводит к уменьшению шума выхлопа , снижению противодавлени потоку газа в трубе 4, улучшению протекани процессов газообмена и к увеличению эффективности процессов сгорани в цилиндре двигател 1. Избыточна вода, подаваема форсункой 14 стекает через ответвление 18 и патрубок 16 отвода воды. Эта вода, подогрета до температуры кипени ,поступает в бак 6, а из него с помощью, циркул ционного насоса 7 - в потребитель 8 тепла и снова к форсунке 14 В потребителе В тепла (рекуперативном теплообменнике происходит утилиз аци. тепла, используемого, например , дл обогрева транспортного средства или, в случае стационарной установки, дл обогрева помещений. В случае избыточного накоплени воды в ответвлении 18 автоматический поплавковый клапан 20 всплывает, обеспечива слив воды.

Из участка 22 трубы 4 парогазова смесь поступает во второй водоподогреватель 3, где она охлаждаетс , отдава тепло воде, распыливаемой форсункой 15. Это способствует дополнительному снижению давлени и температуры отработавших газов, а также шума.выхлопа. Неиспаривша с часть воды, подогреваетс и поступает через патрубок 17 отвода воды и сливную магистраль 12 в вод ной бак 6, повьоша в нем температуру воды .

Claims

. В сепа.раторе 5 происходит отделение капель воды, уносимой потоком парогазовой смеси, и дополнительный подогрев воды, поступающей из потребител 8 тепла по напорной магистрали 13. Выполнение.форсунок 14 и 15 ориентированными выхлопными отверсти ми 29 и 30 напротив среза 25 и 26 участков 21 и 22 выхлопной трубы 4, а также выполнение одной из форсунок например 15с дополнительным выходны отверстием 31, ориентированным к вер шине усеченного конуса, способствует лучшему распЕ шиванию воды. Таким образом, в описываемой силовой установке обеспечиваетс умень шение шума выхлопа и повышение эффек тивности за счет снижени противодавлени на выхлопеиз цилиндров дви гател и повышени степени утилизаци тепла в рекуперативных теплообменник ах. Формула изобретени 1. Силова установка, содержаща двигатель внутреннего сгорани , по меньшей мере два водоподогревател , установленные в вертикальной выхлопной трубе, подсоединенной изогнутым участком к выпускным органам двигател , сепаратор, подключенный к выходному участку выхлопной трубы,вод ной бак, подсоединенный через сливную магистраль к сепаратору и к водо подогревател м, циркул ционный насос напорна магистраль которого подключе на к сепаратору и к водоподогревател м , и потребитель тепла, отличающа с тем, что, с целью повышени эффективности, каждый водоподогреватель выполнен в виде кон|тактного теплообменника, снабжен фор сунками распыла воды и патрубком отвода избыточно fi 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 напор«ой магистрсши насоса.
2.Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а с тем, что в ответвлении изогнутого участка установлен автоматический поплавковый клапан.
3.Установка по пп, 1 и 2, о тличающа с тем, что выхлопна труба разделена по длине на участки, контактные теплообменники размещены между участками и каждый из них выполнен в виде полого усеченного конуса, к основанию которого прикреплен срез участка выхлопной трубы, а к боковой образующейфорсунка .
4.Установка по п. 3, о т л и ч аю щ а с тем, что форсунка ориентирована выходным отверстием напротив среза выхлопной трубы.
5.Установка по п. 3, отличающа с тем, что форсунка снабжена дополнителлным выходным отверстием, ориентированным к вершине усеченного конуса. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Ливенцев Ф.Л. Силовые установки с двигател ми внутреннего сгора ни . Л., Машиностроение, 1969, с. 259, рис. 146.