Устройство для комплексной утилизации тепла двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению . Цель изобретения - повышение эффективности утилизации тепла двигателя и повышение его экономичности. Устройство содержит теплообменники 2, 3, 4 системы охлаждения , утилизационный незамкнутый контур 5, двухсекционный водогазовый теплообменный аппарат с секциями 6 и 7, трубопровод 8 перепуска и орган 9 его перекрытия. Контур 5 подключен к водным полостям теплообменников 2, 3 и 4 и снабжен на начальНОМ участке 10 циркуляционным насосом 1 1 Выходной участок 12 контура 5 сообщен с потребителем тепла. Теплообменный аппарат водяными полостями 13 и 14 включен в контур 5, а газовыми полостями 15 и 16 подключен к газовыпускной магистрали 19, в которой установлены секции 6 и 7. Секция 6 выполнена с трубопроводом 8 перепуска газа и с органом 9 его перекрытия и включена в выходной участок 12 контура 5. Секция 7 включена в участок 10 и выполнена с тепловыми трубами 20. Ее газовая полость 16 размещена ниже водяной, заполнена водой с образованием газовой подущки 21 и слоя 22 воды. Трубы 20 установлены между полостями 14 и 16 и частично погружены в слой 22 воды полости 16. Такая конструкция устройства позволяет увеличить теплоотдачу со стороны газов и обеспечить их очистку от механических примесей и сажи, а также повысить степень утилизации тепла. 1 ил. 1 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19? 01? д?? 4 F 2 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4126481/25-06 (22) 25.06.86 (46) 15.09.88. Бюл. № 34 (72) С. А. Синатов, А. Н. Орлов, А. А. Поляков, В. И. Митюшин и В. А. Головин (53) 621.436:536.!.004.8(088.8) (56) Заявка PCT № 86/02977, кл. F 02 G 5/04, опублик. 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЛЕКСНОА УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения — повышение эффективности утилизации тепла двигателя и повышение его экономичности. Устройство содержит теплообменники 2, 3, 4 системы охлаждения, утилизационный незамкнутый контур 5, двухсекционный водогазовый теплообменный аппарат с секциями 6 и 7, трубопровод 8 перепуска и орган 9 его перекрытия.

Контур 5 подключен к водным полостям теплообменников 2, 3 и 4 и снабжен на начальном участке 10 циркуляционным насосом 11

Выходной участок 12 контура 5 сообщен с потребителем тепла. Теплообменный аппарат водяными полостями 13 и 14 включен в контур 5, а газовыми полостями 15 и 16 подключен к газовыпускной магистрали 19, в которой установлены секции 6 и 7. Секция 6 выполнена с трубопроводом 8 перепуска газа и с органом 9 его перекрытия и включена в выходной участок 12 контура 5. Секция 7 включена в участок 10 и выполнена с тепловыми трубами 20. Ее газовая полость 16 размещена ниже водяной, заполнена водой с образованием газовой подушки 21 и слоя 22 воды. Трубы 20 установлены между полостями 14 и 16 и частично погружены в слой 22 воды полости 16. Такая конструкция устройства позволяет увеличить Ю теплоотдачу со стороны газов и обеспечить их очистку от механических примесей и сажи, Ц ) а также повысить степень утилизации тепла.

1 ил. работавшие газы отдают тепло воде утилизационного контура 5, протекаю1цей через водяные полости 13 и 14. В секции 7 теплообменного аппарата, кроме того, газы, подаваемые в газовую полость 16, отдают тепло воде утилизационного контура 5 с помощью тепловых труб 20. В их испарительных концах, размещенных в газовой подушке 21 и слое 22 воды газовой полости 16, происходит превращение в пар рабочей жидкости, который поднимается вверх, передает тепло воде в водвной полости 14, а затем вновь превращается в жидкость в конденсационных концах тепловых труб 20. Благодаря размещеник1 водяной полости 14 на начальном участке 10 утилизационного контура 5 (на участке с низкой температурой воды) при контакте воды и отработавших газов в полости 16 происходит конденсация содержащихся в ra:13х водяных паров, образовавшихся при сгорании топлива, т. е. используется теплота сгорания топлива.

Заполнение водой газовой полости 16 позволяет также увеличить теплоотдачу o стороны газов и обеспечить их очистку

От механических примесей, сажи и т. и. Секция 6 теплообменного аппарата подключается к газовыпускной магистрали 17 и утилизационному контуру 5 в случае необходимости дополнительного перегоева воды или получения пара. При этом орган 9 перекрытия закрывает трубопровод 8 перепуска, а газы поступак>т в секцию 6 теплообменного аппаP31 V.

Таким образом, повышается степень утилизации тепла и эффективность ДВ(.

Форииla изобретения

Устройство для комплексной утилизации тепла двигателя внутреннего сгорания, содержащее по меньшей мере два теплообменника системы охлаждения двигателя, утилизационный незамкнутый контур, подключенный к водяным полостям теплообменников, снабженный на начальном участке циркуляционным насосом и сообщенный своим выходным участком с потребителем тепла, и двухсекционный водогазовый теплообменный аппарат, включенный водяными полостями каждой секции в утилизационный контур и подключенный впускными и выпускными патрубками каждой газовой полости к газовыпускной магистрали двигателя, причем первая и вторая секции установлены в газовыпускной магистрали последовательно, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, первая секция водогазового теплообменного аппарата выполнена с трубопроводом перепуска газов и с органом его перекрытия и включена в выходной участок утилизационного контура, вторая секция включена в начальный участок последнего и выполнена с тепловыми трубами, ее газо!

4 3766

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, и может быть использовано в системах утилизации тепла двигателей внутреннего сгорания (ДВГ).

Целью изобретения является повышение эффективности утилизации тепла ДВС и повышение его экономичности.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит Ilo меньшей мере (P два теплообменника системы охлаждения двигателя 1 (например, водомасляный, водоводяной и водовоздушный теплообменники 2, 3 и 4), утилизационный незамкнутый контур 5, двухсекционный «одогазовый теплообменный аппарат с первой и второй секциями 6 и 7, трубопровод 8 перепуска и орган 9 его перекрытия.

Утилизационный контур 5 подключен к водяным полостям (не показаны) теплообменников 2, 3 и 4, снабжен на начальном 20 участке 10 циркуляционным насосом 11 и сообщен своим выходным участком 12 с потребителем тепла (не показан) . Двухсеhционный водогазовый теплообменный аппарат включен водяными полостями 13 и 14 в утилизационный контур 5, а газовыми полостями 15 и 16 подключен через впускные и выпускные патрубки 17 и 18 к газовыпускной магистрали 19 двигателя 1, причем первая и вторая секции 6 и 7 установлены в газовыпускной магистрали 19 последова тельно.

Г!ерв11я секция 6 водогазового теплообменногo аппарата выполнена с трубопроводом 8 перепуска газов и с органом 9 его перекрытия и включена в выходной участок 12 утилизационногo контура 5. Вторая секция 7 включена в начальный участок 10 последнего и выполнена с тепловыми трубами 20, ее газовая полость 16 размещена ни ке водяной, заполнена водой с образованием газовой подушки 21 и слоя 22 воды.

Тепловые трубы 20 установлены между водя- 40 ной и газовой полостями 14 и 16 и частично погружены в с.н1й 22 воды газовой полости 16. Впускной патрубок 17 размещен под слоем 22 воды, à выпускной патрубок 18 в газовой подушке 21.

Устройство раоотает следующим образом.

Вода, прокачиваемая через утилизационный контур 5 циркулярным насосом 11, отбирает отходящее тепло двигателя 1 внутренне1О сгорания в г1плообменниках 2, 3 и 4 (ВОДОы<1слинол1, вОДОво 1Яном и Во @08033vIII- () ном), d так ке в секциях 6 и 7 водогазового теплообменногО аппарата. Отработавшие газы и 1 двигателя 1 подаются в газовыпускн ю магистраль 19 и через впускные и Bblпускные патрубки 17 и 18 -- к газовым полостям 15 и 16 секций 6 и 7 теплообменного аппарата.

11роходя через газовые полости 15 и 16 секций 6 и 7 теплоооменного аппарата, Оти частично погружены в слой воды газовой полости, впускной патрубок размещен под слоем воды, а выпускной в газовой поду шке.

l423766 вая полость размещена ниже водяной, заполнена водой с образованием газовой подушки и слоя воды, тепловые трубы установлены между водяной и газовой полостями

Составитель В. Козлов

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор О Кравцова

Заказ 4622)39 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4