Силовая установка

 

Изобретение относится к машиностроению и позволяет улучшить характеристики силовой установки по крутящему моменту. Установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, связанный с потребителем 18 мощности через соединительную муфту 14, и утилизационную паротурбинную установку , включающую парогенератор, который выполнен в виде паровой 6 и теплоаккумулирующей 7 секций. Секции парогенератора размещены в параллельных ветвях магистрали 16 выпуска отработавших газов двигателя и включены в параллельные ветви контура циркуляции рабочего тела паротурбинной установки. Между парогенератором и турбиной 15 установлен регулируемый дроссельный клапан, который выполнен в виде совмещающихся отверстий в дисках соединительной муфты 14. При работе двигателя на режимах холостого хода давления пара нет и жидкость через клапан 4 попадает и в паровую, и в теплоаккумулирующую секции. После достижения заданного давления пара водораспределительный клапан 4 перекрывает доступ жидкости в паровую секцию, а газораспределительный клапан 5 перекрывает доступ отработавших газов в паровую секцию 5 и открывает доступ в теплоаккумулирующую секцию 7. При увеличении нагрузки отверстия в дисках муфты совмещаются и пар начинает поступать в паровую турбину. Газораспределительный клапан 5 перекрывает доступ отработавших газов в секцию 7 и открывает доступ в секцию 6, а водораспределительный клапан 4 переключает подачу воды в секцию б. Проходное сечение совмещающихся отверстий дисков муфты 14 зависит от нагрузки потребителя мощности. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

tsi>s F 02 G 5/02

ГОСУДАРС1 ВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОП ИСАН И Е И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ "" и;. Р11, >

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4478225/06 (22) 02.09.88 (46) 15.09.91. Бюл. № 34 (71) Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им.И.A,Ëèõà÷åâà (72) И.И.Артюшина, Ю.В.Артюшин, В.Н.Копанев и Б.А.Якубовский (53) 621.43.068.1 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1267030, кл, F 02 G 5/02, 1984. (54) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к машиностроению и позволяет улучшить характеристики силовой установки по крутящему моменту.

Установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, связанный с потребителем 18 мощности через соединительную муфту 14, и утилизационную паротурбинную установку, включающую парогенератор, который выполнен в виде паровой 6 и теплоаккумулирующей 7 секций. Секции парогенератора размещены в параллельных ветвях магистрали 16 выпуска отработавших газов двигателя и включены в параллельные ветви контура циркуляции рабочего тела паротурИзобретение относится к машиностроению, в частности транспортному машиностроению, а именно к силовым установкам с утилизацией тепла отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения — улучшение характеристик силовой установки по крутящему моменту.

„„5UÄÄ 1677360 А1 бинной установки. Между парогенератором и турбиной 15 установлен регулируемый дроссельный клапан. который выполнен в виде совмещающйхся отверстий в дисках соединительной муфты 14. При работе двигателя на режимах холостого хода давления пара нет и жидкость через клапан 4 попадает и в паровую, и в теплоаккумулирующую секции, После достижения заданного давления пара водораспределительный клапан 4 перекрывает доступ жидкости в паровую секцию, а газораспределительный клапан 5 перекрывает доступ отработавших )азов в паровую секцию 5 и открывает доступ в теплоаккумулирующую секцию 7. При увели,внии нагрузки отверстия в дисках муфты совмещаются и пар начинает поступать в паровую турбину. Гаэорасп ределител ьн ый клапан 5 перекрывает доступ отработавших газов в секцию 7 и открывает доступ в секцию 6, а водораспределительный клапан 4 переключает подачу воды в секцию 5. Проходное сечение совмещающихся отверстий дисков муфты 14 зависит от нагрузки потребителя мощности, 3 ил. е

На фиг.1 представлена принципиальная схема установки; на фиг,2 — разрез по оси соединительной муфты; на фиг.З вЂ” разрез

А — А на фиг.2.

Силовая установка состоит иэ двигателя

1 внутреннего сгорания, конденсатора 2, питательного насоса 3. двухходовых водораспределителы>о о и газораспределительного клапанов 4 и 5, парогенератора, 167 7360 выполненного в виде паровой 6 и теплоак, комулирующей 7 секций и снабженного обратными клапанами 8-11 на подводе воды и на выпуске пара из каждой секции, предохранительных клапанов 12 и 13, соединительной муфты 14, в которой установлен рвгулируемый дpocceflbHblA паровой клаи Эн, выполненный в виде совмегцающихся отверстий в дисках муфты и паровой турбины 15. Секции 6 и 7 парогенератора размещены в пзрзллельных ветвях магистрали 16 выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания и включены в параллельные ветви контура 17 циркуляции рабочего тела утилизационной паратурбинной установки, включающей конденсатор 2, пит,, зтельный насос 3, обе секции парогенератора и паровую турбину 15, Соединительная муфта 14 сьяэывзет двигатель с потребителем 18 мощности.

Соединительная муфта (см,фиг.2 и 3) состоит иэ корпуса 19, ведущего диска 20 и

Ведомого диска 21, в которых установлен регулируемый дроссельный паровой клзПан, выполненный в виде совмещающихся отверстий. Диски связаны по окружности пружинами 22, Корпус состоит из половин соединенных при помощи крепежных болтов 23, между ним и дисками установлены регулировачные шайбы 24 и уплотнительные прокладки 25.

Установка работает следующим образом, Горячие отработавшие газы, выходящие их выхлопного патрубка двигателя внутреннего сгорания по магистрали 16 вы-. пуска через открытый двухходовой газораспределительный клапан 5, попадают в паровую секцию 6 парогенератора, где происходит испарение рабочей жидкости, которая поступает из питательного насоса 3, Образовавшийся пар из паровой секции 6 нагнетается по контуру циркуляции рабочего тела через обратный клапан 11 и через открытый драссельный паровой клапан в паровую турбину 15, где происходит срабатывание энергии пара.

В начальный момент работы двигателя внутреннего сгорания, т.е, на режимах холостога хада, из-эа отсутствия давления пара в циркуляционном контуре двухходовой водораспределительный клапан 4 открыт и рабочая жидкость попадает в паровую секцию

6 и в теплоаккумулирующую секцию 7 парогенератора. При достижении заданного давления пара в контуре эа счет работы паровой секции 6 парогенератора и эа счет того, что расхода пара через дроссельный паровой клапзн нет (из-за несовпадения отверстий в дисках 20 и 21 клапана между

55 установка вновь начинает работать кзк на режиме холостого хода двигателя внутреннего сгорания, т,е. аккумулируя тепИо.

Формула изобретения

Силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания, связанный с ва10

50 собой), водораспределительный клапан 4 перекрывает доступ рабочей жидкости в теплоаккумулирующую секцию 7 парогенератора, а газораспределительный клапан 5 отключает подачу горячих газов в паровую секцию 6 парогенератора и направляет их в теплоаккумулирующую секцию 7 парогенератора, где они испаряют попавшую туда в начальный момент работы двигателя внутреннего сгорания рабочую жидкость, в результате чего происходит накопление тепла с помощью теплоаккумулирующего материала, например NaC1.

Если нагрузка нз двигатель внутреннего сгорания возрастает, то возникает момент на валу потребителя 18 мощности, который вызывает силу, действующую на пружины. Если эта сила больше, чем сила жесткости пружины, то происходит совмещение отверстий дисков, выполняющих функции дроссельного парового клапана, что вызывает увеличение проходного сечения для прохода пара от парогенератора к паровой турбине 15. Вследствие этого давление в контуре циркуляции пара падает. В результате этого газораспределительный клапан 5 перекрывает доступ горячих газов в теплоаккумулирующую секцию 7 парогенератора и направляет их в паровую секцию

6, а вадорзспределительный клапан 4 открывает проход рабочей жидкости в теплоаккумулирующую секцию 7 парогенератора.

Изр, образовавшийся в паровой секции 6 парогенератора и в теплоаккумулирующей секции 7 за счет ранее аккумулируемой энергии, через обратные клапаны 9 и 11 нагнетается в контур циркуляции и далее через дроссельный паровой клапан поступает к паровой турбине 15. Настройка обратных клапанов 9 и 11 выполнена таким образом, что при достижении определенного давления воды в парогенераторе срабатывает предохранительный клапан 12, тем самым исключая попадание рабочей жидкости в паровую турбину 15, При уменьшении нагрузки на двигатель внутреннего сгорания отверстия в дисках дроссельного парового клапана начинают смещаться относительно друг друга, тем самым уменьшая проходное сечение от парогенератора к паоовой турбине 15 по заданному закону, что в свою очередь вызывает возрастание давления в контуре циркуляции пара. Вследствие этога силовая

16773бО лом потребителя мощности через соединительную муфту, и утилизационную паротурбинную установку с контуром циркуляции рабочего тела, включающим паровую турбину, конденсатор, питательный насос, парогенератор, размещенный в магистрали выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, отличающаяся тем, что, с целью улучшения характеристики по крутящему моменту, установка снабжена регулируемым дроссельным паровым клапаном и трехходовыми водораспределительным и газораспределительным клапанами с пневмоприводом, парогенератор выполнен в виде паровой и теплоаккумулирующей секций и снабжен обратными клапанами на подводе воды и выпуске пара из каждой секции, контур циркуляции рабочего тела паротурбинной установки и магистраль выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания выполнены каждая частично в виде двух параллельных ветвей. секции парогенератора размещены

5 в параллельных ветвях магистрали выпуска отработавших газов и включены в параллельные ветви контура циркуляции рабочего тела, водораспределительный и газораспределительный кран установлены

10 в стыке ветвей, а их пневмоприводы подключены к контуру циркуляции на выходе пара из парогенератора, причем соединительная муфта выполнена в виде двух параллельных дисков, связанных по окружности

15 пружинами, а регулируемый дроссельный паровой клапан установлен между парогенератором и турбиной и выполнен в виде совмещающихся отверстий в дисках муфты, Составитель М.Файн

Редактор Н.Федорова Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор И. Муска

Заказ 3098 Тираж 345 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101