Устройство для подогрева жидкости
Известно размещенное на технологических установках, эксплуатирующихся в холодных климатических условиях, устройство для подогрева жидкости, содержащее автономный подогреватель с камерой сгорания, турбокомпрессором, газо-жидкостным теплообменником, системой управления подачей топлива и циркуляционным насосом, обеспечивающим подачу теплоносителя к баку с жидкостью, подлежащей разогреву. Применение указанного устройства вызывает необходимость применения в технологической установке специального подогревателя с системами, обеспечивающими его функционирование, что удорожает машину и требует наличия дополнительных объемов для размещения устройства на машине. В предлагаемом устройстве для подогрева жидкости используется тепловая энергия отработавших газах теплового двигателя, преимущественно газотурбинного, для чего оно снабжено газоходами, размещенными в емкости с жидкостью, и отводом, сообщающим газоходы с выпускным патрубком, при этом в месте соединения отвода с выпускным патрубком размещена регулируемая заслонка с приводом.
Заявляемая полезная модель «Устройство для подогрева жидкости» относится к области машиностроения преимущественно к мобильным технологическим установкам, оснащенным тепловым двигателем, при эксплуатации их в условиях низких температур.
В технологических установках для подогрева рабочих жидкостей гидросистемы рабочего оборудования в условиях низких температур используются специальные устройства, в частности жидкостные подогреватели Webasto серии DBW, содержащие автономный подогреватель с камерой сгорания, турбокомпрессором, газожидкостным теплообменником, системой управления подачей топлива и центробежным насосом, обеспечивающим циркуляцию теплоносителя между подогревателем и емкостью с подлежащей разогреву жидкостью. Однако для использования указанного устройства в мобильных установках необходимо наличие дополнительных, довольно значительных объемов для размещения его элементов. Кроме того, применение автономного подогревателя на технологических установках ограничено рядом его эксплуатационных особенностей: работой подогревателя только на одном виде топлива, которое может не совпадать с топливом применяемым для двигателя установки; максимальные температура теплоносителя и теплопроизводительность подогревателя ограничены его техническими возможностями.
Рассмотренное устройство выбрано в качестве ближайшего аналога предлагаемой полезной модели. Источник: http://www.techwebasto.com/heater_main/LIT699745A.pdf. Задачей предлагаемого технического решения является упрощение конструкции устройства для подогрева жидкости, снижение стоимости, повышение надежности, интенсивности и экологичности процесса подготовки рабочего оборудования технологической установки при эксплуатации в условиях низких температур путем утилизации тепла отработавших газов теплового двигателя, например, газотурбинного (ГТД).
Технический результат достигается благодаря тому, что устройство для подогрева жидкости при подготовке рабочего оборудования технологической установки к работе, содержащее тепловой двигатель, например, газотурбинный, с выпускным патрубком и емкость с рабочей жидкостью, например, маслом, снабжено газоходами, размещенными в емкости с жидкостью, и отводом, сообщающим газоходы с выпускным патрубком, при этом в месте соединения патрубка с отводом размещена регулируемая заслонка с приводом.
Предлагаемое устройство для подогрева жидкости представлено на фиг. Указанное устройство включает: газотурбинный двигатель 1, выпускной патрубок 2, заслонку 3, привод 4, отвод 5, газоходы 6 и емкость с жидкостью 7.
Устройство работает следующим образом. Подготовка силовой установки к работе в части подогрева рабочей жидкости, например, масла, обеспечивается путем утилизации тепла отработавших газов двигателя (ГТД). Для этого часть отработавших газов двигателя 1, проходящих по выпускному патрубку 2 через открытую заслонку 3, регулируемую приводом 4, направляется в отвод 5 и далее по газоходам 6, размещенным в емкости 7 с подогреваемой жидкостью. Отработавшие газы, проходя через газоходы 6, нагревают рабочую жидкость в емкости 7. Количество отработавших газов, используемое для подогрева жидкости, регулируется положением заслонки 3 посредством привода 4. При нагреве рабочей жидкости до необходимой температуры заслонка 3 закрывается, полностью перекрывая поток отработавших газов из выпускного патрубка 2 в отвод 5.
Предлагаемое устройство позволяет использовать тепловую энергию регулируемого потока отработавших газов теплового двигателя для подогрева масла или другой жидкости при подготовке технологической установки к работе. Заявляемое техническое решение не требует наличия дополнительной энергетической установки, обеспечивающей выработку тепловой энергии для подогрева рабочей жидкости. Указанное устройство для подогрева жидкости предпочтительно использовать в силовых установках с газотурбинным двигателем, так как для запуска самого дизельного двигателя (ДД) в условиях низких температур необходимо наличие автономного предпускового подогревателя, и с учетом времени на разогрев ДД, подготовка технологической установки к работе в зимний период составит продолжительное время. Кроме того, объем выпускных газов ДД и содержащаяся в них тепловая энергия могут быть не достаточными для подогрева больших объемов жидкости.
Пуск газотурбинного двигателя в условиях низких температур осуществляется без предварительного подогрева. При этом объем отработавших газов, температура и их химический состав обеспечивают быстрый и экологически чистый процесс подогрева рабочей жидкости с регулируемой интенсивностью за счет утилизации тепловой энергии отработавших газов ГТД.
Устройство для подогрева жидкости, содержащее тепловой двигатель, например газотурбинный, с выпускным патрубком и емкость с жидкостью, отличающееся тем, что оно снабжено газоходами, размещенными в емкости с жидкостью, и отводом, сообщающим газоходы с выпускным патрубком, при этом в месте соединения отвода с выпускным патрубком размещена регулируемая заслонка с приводом.
