устройство обогрева резервных локомотивов

Формула изобретения

Устройство для обогрева резервных локомотивов работающим, содержащее подключаемый к выпускному патрубку двигателя внутреннего сгорания работающего локомотива теплообменник, входным и выходным патрубками соответственно соединяемый с источником теплого воздуха на работающем локомотиве и с кожухами обогреваемых объектов на неработающем локомотиве, отличающееся тем, что входной и выходной патрубки теплообменника соответственно выполнены с возможностью сообщения с выходом холодильной камеры работающего локомотива и последовательно с теплоизолирующим кожухом топливного бака и машинным отделением.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к устройствам для обогрева резервных локомотивов работающим.

Известна отопительно-вентиляционная система локомотива, содержащая подключенный к выпускному патрубку двигателя внутреннего сгорания работающего локомотива теплообменник, входным и выходным патрубками соответственно соединяемый с источником воздуха и с машинным отделением локомотива (см. а.с. N 1497069, кл. А 60 Н 1/18, 1989 г. "Отопительно-вентиляционная система локомотива").

Недостатками известного устройства является невысокая экономичность обогрева резервных локомотивов при их отстое вне боксов в холодное время года и большая трудоемкость обслуживания локомотивными бригадами последних для поддержания дизель-генераторов и их систем в состоянии готовности к пуску, при остановке в холодное время года, т.е. обеспечивать температуру дизеля, его систем и рабочих жидкостей (охлаждающей жидкости, масла и топлива) выше 8^oC, так как при температурах ниже 8^oC ухудшаются условия запуска дизеля, а при температурах ниже 0^oC дополнительно возникает опасность размораживания систем тепловоза, а также начинается явление парафинизации топлива, что приводит к засорению топливных фильтров, топливной аппаратуры и в конечном итоге к невозможности работы дизеля. Кроме того, при реализации этого устройства в холодное время года поддержание теплового режима локомотива в целом и его силовой установки производят путем беспрерывной работы дизеля (дизель-генератора) каждого резервного локомотива на холостом ходу (без нагрузки), на малых оборотах. При этом двигатели внутреннего сгорания работают в неблагоприятных условиях (неэкономичный режим, некачественное смесеобразование и рабочий процесс; возможное разжижение масла топливом; выброс масла и несгоревших частиц топлива в выхлопной тракт и загрязнение тем самым локомотива и окружающую среду), при этом происходят бесполезный расход топлива и наработка моторесурса дизелем. Кроме того, разобщенность выпускного канала холодильной камеры работающего локомотива с машинными отделениями неработающих локомотивов не позволяет использовать энергию вентиляционного воздуха после холодильной камеры для их обогрева, что снижает экономичность данного устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является устройство (см. а.с. N 1586943, кл. В 61 С 9/02, 1990 г. "Устройство вентиляции многосекционного локомотива"), взятое в качестве прототипа, содержащее подключаемый к выпускному патрубку двигателя внутреннего сгорания работающего локомотива теплообменник, входным и выходным патрубками соответственно соединяемый с источником воздуха на работающем локомотиве и с машинными отделениями неработающих локомотивов. В связи с тем, что в этом устройстве выход холодильной камеры работающего локомотива разобщен с машинными отделениями неработающих локомотивов, что не позволяет эффективно использовать одновременно энергию вентиляционного воздуха и энергию отработавших газов двигателя работающего локомотива для обогрева неработающих локомотивов, это приводит к увеличению энергозатрат на поддержание теплового режима резервных локомотивов в холодное время года и одновременно к увеличению наработки моторесурса дизелем.

Целью предлагаемого изобретения является снижение энергозатрат на поддержание теплового режима резервных локомотивов. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для обогрева резервных локомотивов работающим, содержащем подключаемый к выпускному патрубку двигателя внутреннего сгорания работающего локомотива теплообменник, входным и выходным патрубками соответственно соединяемый с источником теплового воздуха на работающем локомотиве, входной и выходной патрубки теплообменника соответственно выполнены с возможностью сообщения c выходом холодильной камеры работающего локомотива и последовательно с теплоизолирующим кожухом топливного бака и машинным отделением.

В связи с тем, что входной и выходной патрубки теплообменника соответственно выполнены с возможностью сообщения с выходом холодильной камеры работающего локомотива и последовательно с теплоизолирующим кожухом топливного бака и машинным отделением, то этом обстоятельство позволяет использовать утилизированную энергию вентиляционного воздуха из холодильной камеры с дополнительным его подогревом отработавшими газами двигателя внутреннего сгорания, что в свою очередь снижает затраты на выработку обогреваемого воздуха, а также снижает затраты на сам нагрев воздуха для обогрева всех систем резервных локомотивов при их отстое вне боксов в холодное время года, а это повышает их экономичность и позволяет одновременно снизить внешний шум выпуска и улучшить экологическое состояние окружающей среды. Кроме того, для резервных неработающих локомотивов, за счет поддержания теплового режима локомотива в целом и его силовой установки, исключается беспрерывная работа дизель-генераторов каждого резервного локомотива на холостом ходу (без нагрузки) на малых оборотах, что позволяет сэкономить топливо и увеличить моторесурс дизеля. С другой стороны, резко снижается трудоемкость обслуживания локомотивными бригадами резервных локомотивов для поддержания дизель-генераторов и всех их система в состоянии готовности к пуску и эксплуатации, при этом надежному пуску дизеля способствует то обстоятельство, что подогретым воздухом нагревают одновременно топливо и машинное отделение неработающего локомотива в холодное время года, вследствие чего исключается явление парафинизации топлива и размораживание систем дизеля.

Сущность заявленного устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид работающего локомотива с подключением к нему резервных локомотивов для их обогрева; на фиг.2 сечение А-А фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б фиг.2; на фиг.4 сечение В-В фиг.1.

Устройство для обогрева резервных локомотивов работающим содержит подключаемый к выпускному патрубку 1 двигателя внутреннего сгорания 2 работающего локомотива 3 теплообменник 4, входным и выходным патрубками 5 и 6 (фиг. 1 и 2) соответственно соединяемый с источником теплового воздуха на работающем локомотиве 3 и с кожухами 7 (фиг.1, 4) обогреваемых объектов на неработающем локомотиве 8 (фиг.1), а входной и выходной патрубки 5 и 6 теплообменника 4, соответственно, выполнены с возможностью сообщения с выходом холодильной камеры 9 (фиг.1) работающего локомотива 3 и последовательно с теплоизолирующим кожухом 10 (фиг.4) топливного бака 11 (фиг.1, 4) и машинным отделением 12 (фиг.1, 4).

Устройство для обогрева резервных локомотивов работающим работает следующим образом.

Вентиляционный воздух с температурой 60-70^oC из выхода холодильной камеры 9 работающего локомотива 3 направляется к входному патрубку 5 теплообменника 4. В теплообменнике 4, подключенном к выпускному патрубку 1 двигателя внутреннего сгорания 2, воздух дополнительно подогревается, используя энергию выхлопных газов с температурой 300-400^oC двигателя внутреннего сгорания 2, и, таким образом, достигается утилизация тепла работающего локомотива 3. Кроме того, за счет интенсивного охлаждения потока выпускных газов в каналах теплообменника 4, достигается снижение шума выпуска за счет вязкого трения между колеблющимися охлажденными частицами газа вследствие сокращения объема газов при их охлаждении. Воздух, подогретый в теплообменнике 4 до температуры 95 100^oC, через выходной патрубок 6 направляется в кожухи 7 (фиг. 1, 4), из которых поступает к теплоизолирующим кожухам 10 топливных баков 11 (фиг. 4), нагревая бак и находящееся в нем топливо, исключая тем самым явление парафинизации топлива при низких температурах окружающей среды. Далее воздух направляется в машинное отделение 12 неработающего локомотива 8 в результате чего в холодное время года поддерживаются в готовности к пуску и эксплуатации все системы неработающих локомотивов 8, что позволяет снизить энергозатраты на поддержание теплового режима резервных (неработающих) локомотивов. Кроме того, сами машинные отделения неработающих локомотивов 8 используются как расширительные камеры (объемы) и экраны для заглушения шума выпуска вентиляторов, что резко снижает внешний шум и улучшает экологическое состояние окружающей среды, способствуя тем самым сокращению энергозатрат при содержании тепловозов в резерве в холодное время года. С другой стороны, благодаря тому, что улавливают весь воздух, выходящий из холодильной камеры и разобщают источник излучения (вентилятор холодильной камеры) с атмосферой, достигается эффективность заглушения шума в широком диапазоне частот.