Автономный электроагрегат

Авторы патента:

F02B63/04 - для привода электрических генераторов

F01M11/06 - устройства для поддержания постоянного уровня смазочного материала или для изменения уровня в зависимости от движения или положения машины или двигателя

Предлагаемая полезная модель относится к энергетике и может быть использована в автономных источниках электрической энергии. Автономный электроагрегат содержит щит управления, генератор, двигатель с системой топливоподачи, картер масляный, соединенный с двигателем и бак масляный с объемом масла, необходимым для получения требуемого времени работы электроагрегата без обслуживания и наблюдения, определяемого как:

V=Rуг×Р×Т-Vкм, где,

Rуг - расход масла на угар, л×кВт×ч;

Р - мощность автономного электроагрегата;

Т - требуемое время работы без обслуживания и наблюдения, ч.,

Vкм - объем масла в картере масляном двигателя от верхнего его уровня до нижнего, отличающийся тем, что в него введены: система управления пополнением масла в картере масляном двигателя, датчик нижнего уровня масла в баке масляном, бак масляный дополнительный с датчиками уровней масла нижнего в картере масляном работающего двигателя и верхнего в баке масляном дополнительном, трехходовой клапан с электроуправлением и датчики крайних положений трехходового клапана с электроуправлением, первый вход которого соединен с баком масляным дополнительным, второй вход соединен с баком масляным, выход - с картером масляным двигателя, выходы датчика нижнего уровня масла в баке масляном, датчиков уровней масла нижнего в картере масляном работающего двигателя и верхнего в баке масляном дополнительном и датчиков крайних положений трехходового клапана с электроуправлением соединены со входами системы управления пополнением масла в картере масляном двигателя, первый и второй выходы которой соединены со входами управления трехходового клапана с электроуправлением, а третий выход - со входом щита управления, при этом при переходе трехходового клапана из одного крайнего положения в другое крайнее положение и обратно исключено соединение бака масляного и картера масляного двигателя, взаимное размещение бака масляного, бака масляного дополнительного, картера масляного двигателя и трехходового клапана с электроуправлением обеспечивает перелив масла из бака масляного в бак масляный дополнительный и из бака масляного дополнительного в картер масляный двигателя самотеком, а объем V бака масляного дополнительного определяется как

VVкм, где:

Vкм - объем масла в картере масляном двигателя от верхнего его уровня до нижнего.

Введение системы управления пополнением масла в картере масляном двигателя, датчиков нижнего уровня масла в баке масляном, бака масляного дополнительного с датчиками уровней масла нижнего в картере масляном работающего двигателя и верхнего в баке масляном дополнительном, трехходового клапана с электроуправлением и датчиков крайних положений трехходового клапана с электроуправлением, исключающего при переходе трехходового клапана из одного крайнего положения в другое крайнее положение и обратно соединение бака масляного и картера масляного двигателя, а также взаимное размещение бака масляного, бака масляного дополнительного, картера масляного двигателя и трехходового клапана с электроуправлением, обеспечивающего перелив масла из бака масляного в бак масляный дополнительный и из бака масляного дополнительного в картер масляный двигателя электроагрегата самотеком, при объеме V бака масляного дополнительного, определяемого как

VVкм, где:

Vкм - объем масла в картере масляном двигателя от верхнего его уровня до нижнего уровня позволило:

- во-первых, получить требуемое время необслуживаемой работы электроагрегата без ограничения по его мощности, поскольку реализация требования взаимного размещения бака масляного, бака масляного дополнительного, картера масляного двигателя и трехходового клапана с электроуправлением, обеспечивающего перелив масла из бака масляного в бак масляный дополнительный и из бака масляного дополнительного в картер масляный двигателя электроагрегата самотеком, не вызывает каких-либо затруднений и не вводит каких-либо ограничений при конструктивной реализации электроагрегата;

- во-вторых, получить высокую надежность системы пополнения масла в картере двигателя электроагрегата, поскольку в ней отсутствует прямое соединение бака масляного с картером двигателя электроагрегата, что исключает вероятность перелива масла в картере двигателя электроагрегата при возможных отказах покупных комплектующих изделий, деталей и сборочных единиц, входящих в состав системы пополнения масла в картере двигателя электроагрегата;

- в-третьих, исключить неопределенность при работе системы пополнения масла в картере двигателя электроагрегата, поскольку датчики системы пополнения масла в картере двигателя электроагрегата позволяют реализовать соответствующий алгоритм ее работы.

Предлагаемая полезная модель относится к энергетике и может быть использована в автономных источниках электрической энергии. Известен автономный электроагрегат, содержащий щит управления, генератор, двигатель с картером масляным, топливный бак, расходный топливный бак, агрегат электронасосный, блок закачки топлива (систему топливо подачи) (см. «Электроагрегаты и электростанции дизельные мощностью до 30 кВт». Руководство по эксплуатации ЖШТИ 561324.01.8РЭ) - аналог.

Недостатком автономного электроагрегата является ограниченное время его работы без обслуживания и наблюдения, которое определяется временем выработки (угара) масла из картера масляного двигателя от верхнего его уровня до нижнего.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является автономный электроагрегат, содержащий щит управления, генератор, дизель, картер масляный, соединенный с дизелем, систему топливоподачи, бак масляный, соединенный с картером масляным как сообщающиеся сосуды, при этом уровень масла в баке масляном ограничен его верхней стенкой и находится на расстоянии L ниже верхнего уровня масла в картере масляном, где L - расстояние между верхним уровнем масла при неработающем дизеле и верхним уровнем масла при работающем дизеле, а объем V бака масляного, необходимый для получения требуемого времени работы электроагрегата без обслуживания и наблюдения определяется как V=Rуг×Р×Т-Vкм, где

Rуг. - расход масла на угар, л×кВт×ч;

Р - мощность автономного электроагрегата;

Т - требуемое время работы электроагрегата без обслуживания и наблюдения, ч.,

Vкм - объем масла в картере масляном двигателя от верхнего его уровня до нижнего, причем верхняя стенка бака масляного выполнена плоской для уменьшения габаритов бака масляного (см. МПК F02B 63/04, описание изобретения к патенту РФ 2231661, опубликованное 27.06.2004 г.) - ближайший аналог-прототип.

По сравнению с аналогом прототип способен работать более длительное время без обслуживания и наблюдения, но только при ограниченной мощности электроагрегата и времени его работы без обслуживания и наблюдения, поскольку объем самого бака масляного ограничен возможными значениями площади бака масляного и его высотой, обусловленными требованием установки бака масляного ниже верхнего уровня масла в картере масляном двигателя.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание электроагрегата, имеющего время необслуживаемой работы, не ограниченное мощностью двигателя электроагрегата и местом установки бака масляного.

Поставленная задача достигается тем, что в электроагрегат, содержащий щит управления, генератор, двигатель с системой топливоподачи, картер масляный, соединенный с двигателем и бак масляный с объемом масла, необходимым для получения требуемого времени работы электроагрегата без обслуживания и наблюдения, определяемого как

V=Rуг×Р×Т-Vкм, где,

Rуг - расход масла на угар, л×кВт×ч;

Р - мощность автономного электроагрегата;

Т - требуемое время работы электроагрегата без обслуживания и наблюдения, ч.,

Vкм - объем масла в картере масляном двигателя от верхнего его уровня до нижнего, введены: система управления пополнением масла, бак масляный дополнительный с датчиками уровней масла нижнего в картере масляном работающего двигателя и верхнего в баке масляном дополнительном, трехходовой клапан с электроуправлением и датчики крайних положений трехходового клапана с электроуправлением, первый вход которого соединен с баком масляным дополнительным, второй вход соединен с баком масляным, выход - с картером масляным двигателя, выходы датчиков нижнего уровня масла в баке масляном, уровней масла нижнего в картере масляном работающего двигателя и верхнего в баке масляном дополнительном и крайних положений трехходового клапана с электроуправлением соединены со входами системы управления пополнением масла в картере масляном двигателя, первый и второй выходы которой соединены со входами управления трехходового клапана с электроуправлением, а третий выход - со входом щита управления, при этом при переходе трехходового клапана из одного крайнего положения в другое крайнее положение и обратно исключено соединение бака масляного и картера масляного двигателя, взаимное размещение бака масляного, бака масляного дополнительного, картера масляного двигателя и трехходового клапана с электроуправлением обеспечивает перелив масла из бака масляного в бак масляный дополнительный и из бака масляного дополнительного в картер масляный двигателя самотеком, а объем V бака масляного дополнительного определяется как

VVкм, где:

Vкм - объем масла в картере масляном двигателя от верхнего его уровня до нижнего.

Предлагаемая полезная модель поясняется фигурой, где:

1 - щит управления;

2 - генератор;

3 - двигатель;

4 - картер масляный двигателя;

5 - бак масляный;

6 - система управления пополнением масла в картере масляном двигателя (СУ);

7 - датчик верхнего уровня масла в баке масляном дополнительном;

8 - датчик нижнего уровня масла в картере масляном работающего двигателя;

9 - датчик нижнего уровня масла в баке масляном;

10 - бак масляный дополнительный;

11 - клапан трехходовой с электроуправлением;

12, 13 - датчики крайних положений клапана 11.

Автономный электроагрегат работает следующим образом. Перед началом работы клапан устанавливается в крайнее положение, при котором картер масляный двигателя соединяется с баком масляным дополнительным, после чего в картер масляный двигателя и в бак масляный заливается масло по верхнюю метку измерительного щупа картера масляного неработающего двигателя и по верхний уровень бака масляного соответственно, после чего включается электроагрегат и подключается нагрузка. По истечении определенного времени, за счет угара масла, происходит снижение уровня масла в картере масляном двигателя и в баке масляном дополнительном вплоть до уровня, определяемого датчиком нижнего уровня масла в картере масляном работающего двигателя, при этом происходит срабатывание указанного датчика, выходной сигнал которого инициирует через СУ переключение клапана в другое крайнее положение, при котором бак масляный соединяется с баком масляным дополнительным и масло из бака масляного поступает в бак масляный дополнительный вплоть до уровня, определяемого датчиком верхнего уровня масла в баке масляном дополнительном, при этом происходит срабатывание указанного датчика, выходной сигнал которого инициирует через СУ переключение клапана в исходное крайнее положение, при котором картер масляный двигателя соединяется с баком масляным дополнительным и масло из бака масляного дополнительного поступает в картер масляный двигателя, обеспечивая тем самым пополнение масла в картере масляном двигателя. Далее процесс повторяется вплоть до срабатывания датчика нижнего уровня масла в баке масляном, которое через СУ инициирует останов и выключение электроагрегата для пополнения масла в баке масляном.

По входящим узлам предлагаемая полезная модель в части щита управления, генератора, двигателя с системой топливоподачи и картера масляного, соединенного с двигателем, полностью аналогична соответствующим узлам прототипа.

Датчики уровней масла могут быть реализованы на базе выключателей бесконтактных уровня типа ВБУ 22.200 (см. www.Straus-com.ru/датчики уровня).

Баки масляный и масляный дополнительный могут быть реализованы в виде металлической сварной емкости требуемого объема.

СУ может быть реализована в виде комбинационной схемы на базе интегральной микросхемы (ИМС) типа 133ИДЗ (см. www.eandc.Ru > каталог оборудования > микросхемы и микросборки > 133ИДЗ).

Клапан трехходовой с электроуправлением может быть реализован на базе крана шарового «L-образного» с электроприводом (см. www.Gpcomplekt/kran-s-elektroprivodom).

Датчики крайних положений 12 и 13 клапана 11 могут быть реализованы на базе концевых выключателей электропривода типа БКВ-Ш (см. www.Zeim.ru/production/docs/re/68.pdf).

Автономный электроагрегат, содержащий щит управления, генератор, двигатель с системой топливоподачи, картер масляный, соединенный с двигателем и бак масляный с объемом масла, необходимым для получения требуемого времени работы электроагрегата без обслуживания и наблюдения, определяемого как

V=Rуг·Р·Т-Vкм,

где Rуг - расход масла на угар, л·кВт·ч;

Р - мощность автономного электроагрегата;

Т - требуемое время работы без обслуживания и наблюдения, ч,

VVкм,

где Vкм - объем масла в картере масляном двигателя от верхнего его уровня до нижнего.