CN204572305U - 一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置，它包括预热装置构架、加热箱、加热棒、温度传感器、供水阀门、回水阀门、循环水泵和预热控制装置，所述加热箱设置在预热装置构架的顶部，通过内置一水平隔板分割为相互连通的出水区和回水区，加热棒和温度传感器均设置在出水区，出水区通过出水管与内燃机车水循环系统的进水口相连通，回水区通过回水管与内燃机车水循环系统的排水口相连通，循环水泵设置在回水管管路中；预热控制装置设置在加热箱的下面，分别与加热棒、温度传感器和循环水泵电连接，用于实现预热装置的自动控制。本实用新型不仅能够降低北方内燃机车冬季预热能耗，而且能够提高冬季机车预热效率。

Description

一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机车预热装置，具体地说是一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置,属于内燃机车预热技术领域。

背景技术

内燃机车柴油机启动或停机时，对柴油机的机油、燃油及冷却水的温度都是一定的要求。当油、水温度低于20℃时，柴油机不准启动；当油、水温度低于40℃时，柴油机不准加负荷；冬季柴油机停机保温时，油、水温度不得低于20℃。润滑油、冷却水温度过低，不仅使柴油机启动困难，而且运动零件磨损严重，燃油雾化不良，影响燃烧质量。在寒冷、低温、结冻的冬季，处于待机状态的内燃机车，容易出现低温造成柴油机冷却水冻结、燃油析蜡、机油粘度增大等现象。

内燃机车在冬季预热通常采用建设保温车库，缺点是投资成本较大，运用时间短，利用效率低；或采用机车自身配置的余热锅炉加热，缺点是预热装置没有自动控制系统，柴油消耗较大，同时需要人员随时进行监控，否则就会出现“开锅”；或采用柴油机惰转来维持机车温度，缺点是不但消耗大量的成本，需要进行全程监控，同时对其他零部件也造成不必要的磨耗，降低了设备使用寿命，以上几种预热方式不同程度的存在缺点，特别是随着冶金企业形式的变化，降低能耗，减少人员，提升自动化程度已经成为必须。

现有的内燃机车预热方案均不适应冶金企业现有形式下的低能 耗、人工成本低、自动化程度高的需求，并且目前还没有较为成熟的移动式恒温机车预热设备。因此，研发一种移动式恒温机车预热装置非常有必要。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置，其不仅能够降低北方内燃机车冬季预热能耗，而且能够提高冬季机车预热效率。

本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置，包括预热装置构架，其特征是：还包括加热箱、加热棒、温度传感器、供水阀门、回水阀门、循环水泵和预热控制装置，所述加热箱设置在预热装置构架的顶部，加热箱为内置一水平隔板的密闭箱体，所述水平隔板将加热箱分割为相互连通的出水区和回水区，所述加热棒和温度传感器均设置在出水区，所述出水区通过设置有供水阀门的出水管与内燃机车水循环系统的进水口相连通，所述回水区通过设置有回水阀门的回水管与内燃机车水循环系统的排水口相连通，所述循环水泵设置在回水区与回水阀门之间的回水管管路中；所述预热控制装置设置在加热箱的下面，预热控制装置分别与加热棒、温度传感器和循环水泵电连接。

优选地，所述预热控制装置包括控制箱及设置在控制箱内的智能温度控制仪和交流接触器，所述智能温度控制仪的信号输入端与温度传感器连接，常开触点与交流接触器的线圈串联；所述交流接触器的第一常开触点和第二常开触点分别串联在加热棒和循环水泵的供电回路中。

优选地，所述预热控制装置还包括设置在控制箱箱体上的电源指示灯和总控开关，所述总控开关设置在预热装置的主电源电路中。

优选地，所述预热装置构架的底部设置有四个万向轮。

优选地，所述加热箱的顶部设置有排气阀。

优选地，所述加热箱的底部设置有排污阀。

优选地，所述内燃机车水循环系统包括机车散热器、机车柴油机水箱和热交换器，所述机车散热器的进水口与加热箱的出水区连通，出水口与机车柴油机水箱的进水口连通，所述机车柴油机水箱的出水口与热交换器的进水口连通，所述热交换器的排水口与加热器的回水区连通；所述机车散热器的进水口处设置有进水阀门，所述热交换器的排水口处设置有排水阀门。

优选地，所述的内燃机车预热装置还包括供水快速接头和回水快速接头，所述供水快速接头设置在供水阀门和进水阀门之间，所述回水快速接头设置在回水阀门和排水阀门之间。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过电加热取代了原来的机车起机惰转及预热锅炉加热，开辟了一种新的机车预热模式，提高了冬季机车预热效率，节约了燃油成本；利用自动控制的设计取代了人工操作节约了人力成本；可以根据实验总结出来加热器平衡温度点在智能温度控制仪设置科学的温度上线值，确保了加热器发挥最优效率；加热箱采用了冷热水隔离设计，减少了水流动对加热棒加热效果和使用寿命的影响，提高加热效率，循环水泵设计在回水管路中，减少高温水对水泵的影响。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电气原理图；

图中，1预热装置构架、2加热箱、201水平隔板、202加热箱出水区、203加热箱回水区、3加热棒、4温度传感器、5供水阀门、6回水阀门、7循环水泵、8预热控制装、9排气阀、排污阀10、11万向轮、12机车散热器、13机车柴油机水箱、14热交换器、15进水阀门、16排水阀门、17供水快速接头、18回水快速接头。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型的一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置，包括预热装置构架1、加热箱2、加热棒3、温度传感器4、供水阀门5、回水阀门6、循环水泵7和预热控制装置8，所述加热箱2设置在预热装置构架1的顶部，高度2m与内燃机车走板平行，方便管路连接，加热箱2为内置一水平隔板201的密闭箱体，所述水平隔板201将加热箱分割为相互连通的出水区202和回水区203，所述加热棒3和温度传感器4均设置在出水区202，用于对循环水进行加热和水温材料，所述出水区202通过设置有供 水阀门5的出水管与内燃机车水循环系统的进水口相连通，所述回水区203通过设置有回水阀门6的回水管与内燃机车水循环系统的排水口相连通，所述循环水泵7设置在回水区与回水阀门之间的回水管管路中，出水管和回水管均采用长度为0.6m直径为25mm的胶管；所述预热控制装置8设置在加热箱2的下面，预热控制装置2分别与加热棒3、温度传感器4和循环水泵7电连接,高度1.7m，方便接线和人员操作。所述加热箱2的顶部设置有排气阀9，用于排净水循环内空气避免形成气阻，底部设置有排污阀10，用于清理加热箱；所述预热装置构架1的底部设置有四个万向轮11，能够位置需求方便快捷的移动。

优选地，本实用新型所述的预热控制装置8包括控制箱及设置在控制箱内的智能温度控制仪和交流接触器，所述智能温度控制仪的信号输入端与温度传感器连接，常开触点与交流接触器的线圈串联；所述交流接触器的第一常开触点和第二常开触点分别串联在加热棒和循环水泵的供电回路中。所述预热控制装置还包括设置在控制箱箱体上的电源指示灯和总控开关，所述总控开关设置在预热装置的主电源电路中。

优选地，本实用新型所述的内燃机车水循环系统包括机车散热器12、机车柴油机水箱13和热交换器14，所述机车散热器12的进水口与加热箱2的出水区连通，出水口与机车柴油机水箱13的进水口连通，所述机车柴油机水箱13的出水口与热交换器14的进水口连通，所述热交换器14的排水口与加热器2的回水区连通；所述机车散热器12的进水口处设置有进水阀门15，所述热交换器14的排水口处设置有排水阀门16。

优选地，所述的内燃机车预热装置还包括供水快速接头17和回水快速接头18，所述供水快速接头17设置在供水阀门和进水阀门之间，所述回水快速接头18设置在回水阀门和排水阀门之间。

图2为本实用新型的电气原理图，图中L 1、L2、L3和N分别为380V交流电源的四相线，F1为总控开关，R为加热棒，KM为交流接触器线圈,KM1、KM2为交流接触器的第一常开触点和第二常开触点，WD为温度传感器，WDKZ为智能温度控制仪,AL2为智能温度控制仪的常开触点，ZD为电源指示灯，S为循环水泵电机，F2、F3为循环水泵测试空气开关。

如图2所示，本预热装置通过智能温度控制仪WDKZ检测内燃机车水循环系统内的温度值，根据设定的标准值(由技术人员根据实际需求设定)，实现低温启动、达到温度停止工作的自动控制，以最低的成本消耗实现冬季预热的目的，不仅设计简单，投入较少，而且使用便捷。

启动前准备，首先将预热装置与内燃机车上的供水快速连接接头和回水快速连接接头接好，连接完毕后，打开快速接头两侧的四个阀门，然后打开加热箱上部的排气阀，确保排净水循环内空气，避免形成气阻，最后将预热装置的电源插座插到车间380V电源处，合上总控开关接通电源。接通电源，闭合总控开关F1后，电源指示灯ZD亮，显示电源接通，同时智能温度控制仪的引脚15、16电源接通进行加电，断开空气开关F2并闭合空气开关F3，可以测试循环水泵S是否工作，测试完毕后闭合空气开关F2并断开空气开关F3进入正常工作流程。温度传感器WD将预热装置加热箱1内水温信号送入智能温度控制仪WDKZ内的1、2接线，智能温度控制仪WDKZ 常开触点AL2(11、12接线)连接交流接触器KM线圈，当温度控制仪检测到WD输入的温度值低于设定的标准值时，常开触点AL2闭合，交流接触器KM线圈得电后动作，接通加热棒R和循环水泵S电源，加热棒R开始加热，循环水泵S开始循环工作。

接通电源后预热装置将有两种工况：启动工况和待机工况。

启动工况，当温度控制仪检测到水温传感器WD输入的温度值低于设定的标准值时，输出控制AL2闭合，交流接触器KM线圈得电后动作，接通加热棒R和循环水泵S电源，加热棒R开始加热，循环水泵S开始循环工作，将加热棒加热完毕的水送到机车散热器片、补水箱、液传油热交换器、柴油机等所有水系统部件，实现水温的逐渐提高。

待机工况，随着温度上升，当加热箱内温度高于设定的标准值时，输出控制AL2失电断开，交流接触器KM线圈失电后断开，加热棒R和循环水泵S电源断开，两者都停止工作，系统处于待机状态，此时环境温度较低，水系统温度则缓慢下降，因预热装置在机车外侧，预热装置加热箱内温度下降速度快于机车内部温度下降，当温度降到低于设定标准值后，再次进行启动工况。

内燃机车在冬季预热通常采用建设保温车库、或采用机车自身配置的余热锅炉加热、或采用柴油机惰转来维持机车温度，存在投资成本较大，运用时间短，利用效率低，人工成本高等缺点，不适应冶金企业现有形式下的低能耗、人工成本低、自动化程度高的需求，本实用新型通过电加热取代了原来的机车起机惰转及预热锅炉加热，开辟了一种新的机车预热模式，提高了冬季机车预热效率，节约了燃油成本；利用自动控制的设计取代了人工操作节约了人力 成本；可以根据实验总结出来加热器平衡温度点在智能温度控制仪设置科学的温度上线值，确保了加热器发挥最优效率；加热箱采用了冷热水隔离设计，减少了水流动对加热棒加热效果和使用寿命的影响，提高加热效率，循环水泵设计在回水管路中，减少高温水对水泵的影响。

以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置，包括预热装置构架，其特征是：还包括加热箱、加热棒、温度传感器、供水阀门、回水阀门、循环水泵和预热控制装置，所述加热箱设置在预热装置构架的顶部，加热箱为内置一水平隔板的密闭箱体，所述水平隔板将加热箱分割为相互连通的出水区和回水区，所述加热棒和温度传感器均设置在出水区，所述出水区通过设置有供水阀门的出水管与内燃机车水循环系统的进水口相连通，所述回水区通过设置有回水阀门的回水管与内燃机车水循环系统的排水口相连通，所述循环水泵设置在回水区与回水阀门之间的回水管管路中；所述预热控制装置设置在加热箱的下面，预热控制装置分别与加热棒、温度传感器和循环水泵电连接。

2.根据权利要求1所述的一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置，其特征是：所述预热控制装置包括控制箱及设置在控制箱内的智能温度控制仪和交流接触器，所述智能温度控制仪的信号输入端与温度传感器连接，常开触点与交流接触器的线圈串联；所述交流接触器的第一常开触点和第二常开触点分别串联在加热棒和循环水泵的供电回路中。

3.根据权利要求2所述的一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置，其特征是：所述预热控制装置还包括设置在控制箱箱体上的电源指示灯和总控开关，所述总控开关设置在预热装置的主电源电路中。

4.根据权利要求1所述的一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置，其特征是：所述预热装置构架的底部设置有四个万向轮。

5.根据权利要求1所述的一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置，其特征是：所述加热箱的顶部设置有排气阀。

6.根据权利要求1所述的一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置，其特征是：所述加热箱的底部设置有排污阀。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置，其特征是：所述内燃机车水循环系统包括机车散热器、机车柴油机水箱和热交换器，所述机车散热器的进水口与加热箱的出水区连通，出水口与机车柴油机水箱的进水口连通，所述机车柴油机水箱的出水口与热交换器的进水口连通，所述热交换器的排水口与加热器的回水区连通；所述机车散热器的进水口处设置有进水阀门，所述热交换器的排水口处设置有排水阀门。

8.根据权利要求7所述的一种移动式自动恒温控制的内燃机车预热装置，其特征是：还包括供水快速接头和回水快速接头，所述供水快速接头设置在供水阀门和进水阀门之间，所述回水快速接头设置在回水阀门和排水阀门之间。