Тепловоз

93021

Класс 20Ь, 503 Т ЙВ С О =° *

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СОО ЦММфИЦ r ., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ¹ 93021

Конструкции газогенераторных тепловозов непосредственного действия, а также с электрической или механической передачей,:известны.

Однако эти известные конструкции не нашли применения и распространения по ряду существенных недостатков, которые свойственны указанным тепловозам. Такими недостатками являются:

1) применение двигателей, работающих по циклу Отто с электрозаналом газо-воздушной смеси, что ведет к потере мобильности тепловоза и к понижению его мощности в периоды подготовки газогенератора, ухудшению качества газа, шлакованию топлива или другим перебоям в работе газогенераторной установки;

2) в известных газогенераторных теплововах применяются газогенераторы, освоенные в промышленности, которые работают на форсировках по углероду до 200 кг/м- час. При иощности локомотива минимум в

1 000 л. с. необходимый диаметр газогенератора (при работе двигателя по циклу Отто) составляет: внутренний примерно 2,5 м, наружный

3,0 м.

Указанное обстоятельство затрудняет компоновку агрегатов для тепловозов мощностью примерно в

1 000 л. с., исключает возможность обеспечить необходимую производительность по газу в одном агрегате для тепловозов большей мощности.

Кроме того, газогенераторы большего сечения при известных в промышленной практике форсировках облавследствие чего д инамика газотенераторного процесса не согласовывается с переменной:мощностью тепловозного двигателя;

3),расчетная экономичность предложенных газогенераторных тепловозов вследствие раооты по циклу

Отто не превышает 13 — 14%. Следовательно, эксплуатационная экономичность могла бы ожидаться примерно равной 10О/О.

Согласно изобретению предлагается тепловоз, работающий на смешанном тапливе, с двигателем внутреннего сгорания с наддувом, с высокофорсированным газогенератором, работающим под давлением падуха, частично отводимого из ресивера турбовоздуходувки двигателя. Система регулирования подачи жидкого и газообразного топлива автоматическая.

На фиг. 1 изображена схема силовой установки тепловоза; на фиг. 2 — газогенераторная установка и на фиг. 3 — воздухораспределитель.

Сжатый воздух, нагнетаемый турбовоздуходувкой 1 (фиг. 1), работающий выхлопными газами двигателя, поступает в раопределитель

2, в котором размещаются заслонки или клапаны. В зависимости от положения заслонок двигатель может работать на одном жидком или смешанном топливе.

При указанном на схеме (фиг. 3) расположении заслонок (или клапанов) тепловоз будет работать на смешанном топливе. В этом случае № 93021 часть воздуха по трубопроводу 8 направляется в газогенератор 4, из которого ram по трубопроводу 5 через систему очистки 6, 6 и 6", систему охлаждения 7 и трубопровод 8, через нагнетательный клапан поступает в двигатель. Другая (ббльшая) часть воздуха из воздухораспределителя 2 по коллектору 9 через воздушный нагнетательный клапан (или клапаны) также лоступает в цилиндры двигателя.

Одновременно с воздухом в слой топлива подается пар по трубке 8 (фиг, 2) из паро-водяной рубашки газогенератора. Для обеспечения слоевого залегания топлива при высоких скоростях дутья был при менен принцип полузажатого слоя. Рабочий слой топлива располагается между нижней (дутьевой) колосниковой решеткой 4 и верхней газоотборной 4". Слой топлива ограничен и,как бы зажат решетками.

Для сохранения постоянства соотношения в дутье пара и воздуха на ларопроводе из ааро;водяной рубашки в дутьевой коллектор установлены два регулятора. Первый регулятор, действующий на принципе разности давления атмосферного воздуха и давления в дутьевой трубе, открывает паровой клапан тем больше, чем больше давление дутья, которое пропорционально нагрузке двигателя. С ловышением нагрузки двигателя увеличивается давление дутья (растет наддув), следовательно, увеличивается,расход воздуха; одновре менно увеличивается открытие парового клапана, что ариводит к соответствующему повышению расхода пара.

В дополнение к клапану давления в трубе, которая <подводит наро-воздушную смесь к дутьевой (колосниковой) решетке газогенератора, устанавливается второй регулятор дозировки пара — терморегулятор.

Принцип действия терморегулятора основан на изменении темлературы паро-воздушной;смеси.

В случае увеличения температуры наро-воздушной смеси, что является следствием увеличения доли лара в дутье, терморегулятор арикрывает паровой клапан и уменьшает расход чара;:наоборот,:при понижении температуры

Тер морепулятор, будучи предварительно отрегулирован на поддер¹ 93021

Ц 1

Фиг. живание определенной температуры наро-воздутпной смеси, стремится поддержать соотношение подачи .пара и воздуха постоянным. Таким образом, первый .регулятор дозировки пара — регулятор давлении — -мгновенно отзывается на изменения нагрузок, следовательно, форсировок дутья. Но этот, регулятор производит лишь предварительную регулировку, так как он работает íà IHpHHципе. изменения давления дутья и, как указано выше, регулятор рассчитан в предположении арямой зависимости расхода воздуха на процесс газификации от давлений, .возникающих в системе наддува двигателя.

Такой расчет в общем справедлив. но изменение температуры наружного воздуха при сохранении арактически равного давления изменяет количество воздуха, подаваемого гурбовоздухоАувкой. И з этого следует, что мембранный регулятор давлений, обеспечивая практически безинерционное рвгулирование подачи пара, не обеспечит тонкой регулировки ïàðî-воздушной смеси.

Второй регулятор дозировки пара — терморегулятор, обладая некоторой тепловой инерцией и уступая в этом регулятору давления, уточняет дозировку пара к дутью.

Так им образом, два последовательно расположенных .регулятора подачи пара, дополняя друг друга, обеслечивают надежное регулирование и постоянство соотношения в дутье 1пара и воздуха.

Газогенератор оборудован автоматическим питателем, обеспечивающим постоянный уровень питательной воды в наро-водяной рубашке.

¹ 93021

Сдано в набор 21(1Х 1053 г. 11одписано к печати 1о/IV 11)54 г. Бумага 70 I 08>1,, БУмажных листов Уа Печатных листов 0,34 Уч.-изД. листов 0,30 ТиРаис 000 ак .. т 0331! ЖДИЗ 83221/7 Заказ 1767. Бесплатно

6-я типографии Траисгкелдориздата МПС, Москва, Кривоколенный и., 10

Смешение газа и воздуха происходит непосредственно в цилиндрах двигателя; воспламенение смеси осуществляется жидким топливом, коТ0рое подается лишь в количестве, необходимом для воспламенения газо-,воз ушной смеси (при высокой теплотворной способности газа), или в количестве, необходимом для воспламенения амеси и поддержания мощности двигателя на требуемом уровне (1при лониженной теплот1ворной способности таза).

При горизонтальном расположении заслонок, воздух из турбовоздуходунки по коллектору 9.направляется в цилиндры двигателя,,куда,подается жидкое топливо, и двигатель работает,,как обычно, на жидком топливе. Регулирование двигателя и управление тепловозом осуществляются автоматически так же, как и на жидком топливе. При работе на газе по мере увеличения подачи газа регулятор числа оборотов 10, связаннь1й с. топливными насосами 11, автоматически уменьшает лодачу жидкого топлива. От разноса двигателя нри работе на газе предохраняет газовый регулятор 12, который установлен на большее число оборотов, чем регулятор 10. Оба регулятора через электрапневматические вентили сблокированы параллельно и управляются от контроллера 18 машиниста. Такая схема регулирования позволяет поддерживать макснмальну1о мощность двигателя независимо от качества газа. Ухудшение качества газа компенсируется жидким топливом.

Все агрегаты, ведающие пере водом тепловоза на газ или на жидкое топливо (вентили, клапаны, заслонки), приводятся 1в движение от воздушных цилиндров, сблокированных через электровоздушные вентили в одной, кнопке на посту управления машиниста, Нажатием кнопки двигатель может быть переведен с жидкого на смешанное топливо и обратно.

На фиг. 3 приведена принципиальная схема распределителя воздуха.

Ответетве1тный за выпуск Г. А. Иванов

Прн 1показанном на схеме положении заслонок (или клапанов) двигатель будет работать на смешанном топливе. При повороте двух нижних заслонок 13 на 90 и средней 14 на некоторый угол в двигатель по обоим патрубкам 15, 1б будет поступать только .воздух и тепловоз бу.з1Ет рабОтатЬ На жндКОМ ТОПЛИВЕ.

Верхней заслонкой 17 регулируется качество рабочей смеси. Блокировка заслонок к одному 1пркводу показана на правой части фиг. 2.

Предмет изобретения

1. Тепловоз с электрической нлн иной передачей, с двигателем, работающем на жидком топливе или .по газо-жидкостному процессу с газотурбинным наддувом, о т л и ч а ющ н и с я тем, что с целью достижения,возможно лучшего соответствня процесса газификации с,режимом работы двигателя ло газо-жидкостному процессу, применен высокофорсированный 1газогенератор с полузажатым слоем топлива и;наро-воздушныи дутьем, работающий под давлением воздуха, частично отводимого из ресивера турбовоздуходувки двигателя.

2. Форма выполнения тепловоза по и. 1 с высокофорсированным газогенератором, работающим при повышенном содержании пара в дутье, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что с целью поддержания потребного режима подачи пара применено двойное регулирование с помощью 1пневиатического ре1гулятора, 1реагирующего на изменение давления:наддува, н терморегулятора.

3. Форма,вы1полнения тепловоза по п. 1, отличающаяся твм, что с целью регулированн1я двигате- ля при работе по газо-жидкостному процессу при сохранении заданной мощности за счет увеличения присадки жидкого топлива в случае снижения калорийности газа применены два регулятора †га и жидкого топлива, первый из которых установлен на несколько болынее рисло оборотов.

Техн11ческпй редакто1р Д, Л1. 1Одзон