CS241867B1 - Apparatus for volume measuring from evaluation of fuel oil consumption in fuel circuit in locomotive - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízeni pro objemové meřenf a vyhodnocování spotřeby nafty v palivovém okruhu lokomooivy, sestávající z výtlačného potrubí dopravního čerpadla a vratného potrubí pro část nafty dodávané dopravním čerpadlem ke vstřikovacím Čerpadlům a zpět do hlavní nádrže.

Pro zjišťování ekonomiky provozu lokomotiv je třeba mmřřt přesnou spotřebu paliva při definovaném výkonu pohonného agregátu. Jsou známá zařízení k mření objemové spotřeby paliva, která jsou založena na merení prutoku prutokomery. Mi^ť^e^i spotřeby paliva pomooí prUtokoměrU se setkává s mnoha problémy. Zejména proto, že velká část paliva dodávaného dopravním čerpadlem se viací zpět do nádrže, a pro^e třeba používat systému dvou prUtokoměrU, z nichž jeden je ve výtlačném potrubí dopravního čerpadla a druhý prUtokomer je ve vratném potrubí do nádrže. Spotřeba paliva se vyhodnocuje jako rozdíl obou naměřených množství. Bto vyhodnooování je značně nepřesné vzhladem k tomu, že se jedná o rozdíl dvou velkých hodnot, jehož výsledkem je malá hodnota. U stávajícho provedení ltktíotiv je totiž ínotsSví spotřebované nafty řádoví jedna pětina až jedna padesátina z celkového množstí dodávaného dopravním čerpadlem. Při poožití prUtokoměrU s malou relativní chybou n^^pi^zíkl^eid + 0,5 % je potom relativní chyba změřené spotřeby při volnoběhu, kdy se vrací asi 50krát více paliva než je spotřeba motoru + 49 %. Při plném výkonu ^korn^vy, kdy se vrací zpět do nádrže asi pětkrát více paliva, než je spotřeba motoru je relativní chyba asi + 4,5 %. Z toho vyplývá, že moonnst rozptylu naměřených hodnot při volnoběhu je až 300 % Při mmiFení jsou fyzikální vlastnosti nafty vytlačované dopravním čerpadlem rozdílné od fyzikálních vlastnootí nafty, která proudí zpětným potrubím do nádrže. Je to zpUsobeno hlavně rozdílem teplot nafty i množstvím vzduchu pohlceného

241 867 v naftě. Nepřesnosti se projevuji zejména při měření volnoběhu, kdy se převážná část nafty dodávané dopravním čerpadlem vrací do nádrže. Chyba, která vzniká v důsledku rozdílných teplot je řádově stejně velká jako chyba vznikající relativní chybou průtokoměrú. Vliv teploty je možno pri jednotlivých měřeních vyloučit příslušnou korekcí, která bere ohled na skutečnou teplotu nafty, což je však neoperativní a zdlouhavé. Další nevýhodou měření spotřeby nafty pomocí rotačních průtokomerů je, že měření se musí provádět před čističem paliva, takže případné nečistoty, které jsou v palivu, způsobují nekontrolovatelnou změnu pasivních odporu průtokoměrného čidla. Nepřesnosti v měření způsobují též pulsace v potrubí a chvění motoru. To proto, že u průtokoměrů čítajících pulsy, vytvářené pohybem rotoru dochází к čítání parazitních pulsů, způsobených pulsacía chvěním a tím se zkresluje laboratorně zjištěná přesnost průtokoměrného měřidla.

Tyto nedostatky odstraňuje zařízení pro objemové měření a vyhodnocování spotřeby nafty v palivovém okruhu lokomotivy, sestávající z výtlačného potrubí dopravního čerpadla a vratného potrubí pro část nafty dodávané dopravním čerpadlem ke vstřikovacím čerpadlům a zpět do nádrže podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vratné potrubí je spojeno в vratným vstupem odměřovacího bloku. Skupinový informační výstup odměřovacího bloku je spojen se skupinovým informačním vstupem řídícího a vyhodnovacího bloku.

Výhodou uspořádání podle vynálezu je, že přesnost navrhovaného měření je mnohem vyšší ve srovnání s měřením pomocí průtokoměrů. Umožňuje měření i za běžného provozu lokomotivy. Proti obdobným principům měření, využívaným při stacionárních zkouškách agregátů, pracuje navrhované zařízení zcela automaticky a přímo vyhodnocuje hodinovou spotřebu. Jeho přesnost je o jeden řád vyšší než u známých vyhodnocovacích zařízení. Ve spolupráci s měřením výkonu umožňuje určit technický stav lokomotivy z ekonomického hlediska a dle toho řídit údržbu, takže jeho využití má za následek úsporu paliva. Zařízení je jednoduché, výrobně i montážně nenáročné a je možno je namontovat přímo do stávajícího palivového okruhu všech lokomotiv.

241 867

Příklad uspořádání podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu.

Je.dnoOlivé bloky zařízeni je možno charakterizovat takto: Odmmřovaaí blok £ je vytvořen jako jedna neb více odměrných nádob, z nichž každá má přesně definovaný objem. Nad každou odmítnou nádobou a pod ní je snímač výšky hladiny. Objem odměrné nádoby mezi horní* a spodní hladinou je možno nastavit kalibrovacío šroubem. V odjnmřovacím bloku £ ^sou,vývody dálkového teploměru pro r^ření tepoty na^fty v o^e^Se^loku ^£. Soucáátí odoěřov^acího bloku £ je i hladinoměr a pomocné snímače, které dávají informaci o íaaimílní či hnimální výšce hladiny a zajišťují přepojování jednotlivých režimu na погш01п1 provoz z hlavní nádrže nebo oa romeoHo*. Elektrické vývody všech snímačů a čidla dálkového teploměru jsou zapojeny oa skupinový informační výstup ním vstupem 21 řídícího a vyhodnocovacího bloku 2. a vyhodnooovací blok £ je eenOrální jednotkou, vytvořenou z několika částí, které nejsou oa výkrese znázorněny. Řídící část řídícího a vyhodnocovacího bloku 2 koordinuje a řídí činnost všech funkcí a um oo nu .je íajШšlní i au^tom^a^iický provoz. Podle iofvгoaaí z odíloku £ ^ο^ι přepío^lní ^přepíoacíhv blo^ku ² a ^dí c^yklus vyhodnnoování. Ve vyhodnovevaaí části se vyhodnocuje teplota nafty a zadávvaí se korekční koeficienty a provádí se automaticky přímé vyhodnc>oení spotřeby. Veškeré namířené hodnoty se zob^azú! na displeji. Výstup 22 řídícího a vyhodnocovacího bloku £ je spojen s ovládacím vstupem 31 přepínacího bloku 3· Přepínací blok 2 je vytvořen - jako venni-l, který přepojuje na svůj výstup 34 buč mířřcí vstup 33» nebo přímý vstup 32. Přepínaní se řídí signálem na ovládacím vstupu 31 přepínacího bloku 2· čeřící vstup 33 přepínacího bloku 2 je spojen s mířícím výstupem 13 odmíěovacího bloku £. Přepadový výstup 14 odmíěovacího bloku £ je spojen s přepadovým vstupem 41 hlavní nádrže 4. Příoý výstup 42 hlavní nádrže 4 je spojen přes zpětnou klapku 9 s ρΟΟπ^ο vstupem 32 přepínacího bloku 2· Vratný vstup 11 odmmřovacího bloku £ je spojen s vratným potrubím £0. Výstup 34 přepínacího bloku 2 je spojen se vstupem 51 dopravního čerpadla 2· Dopravní čerpadlo 2 js spojeno se vstupem prvního přepouštěcího vent;ilu 7 a se vstupem bloku £ vstřikovacích čerpadel přes filtr 61. Výstup bloku 6 vstřikovacích čerpadel je spojen se vstupem druhého přepouštěcího vennilu 8. Výstup druhého přeiouS^cJho ven-

ч

241 867 tilu 8 je spojen s výstupem prvního přepouštčcího ventilu 7 a s vratným potrubím 10, které je spojeno přímo nebo přes výměník, který není na výkrese znázorněn, в vratným vstupem 11 odměrovacího bloku Součástí každého palivového okruhu lokomotivy je dopravní čerpadlo 5,, blok í> vstřikovacích čerpadel, před kterým je filtr 61 , oba přepoustěcí ventily 7, 8, vratné potrubí 10 a nádrž 4 se zpětnou klapkou 9^. Pro přímé měření spotřeby nafty je tohoto palivového okruhu zapojen odměřovací blok 1_, řídící a vyhodnocovací blok 2 a přepínací blok Zařízení muže pracovat při provozu lokomotivy ve dvou řežimech a bučí v režimu měření, nebo v normálním provozu bez měření. Při normálním provozu bez měření je propojen přímý vstup 32 přepínačového bloku 3. s jeho výstupem 34. Nafta proudí z nádrže 4 přes zpětnou klapku 9 na přímý vstup 32 přepínacího bloku 3 a z jeho výstupu 34 na vstup 31 dopravního čerpadla 5. Z dopravního čerpadla 5_ se dodává nafta přes filtr 61 do bloku £ vstřikovacích čerpadel a na vstup prvního přepoustecího ventilu 7. První přepoustěcí ventil 7 je nastaven na vyšší tlak než je tlak ve výtlakovém potrubí dopravního čerpadla 5_, takže většina dopravované nafty přichází do bloku b vstřikovacíh čerpadel. První přepoustěcí ventil Ί. ^se otevírá hlavně v případě, že se zanese nebo ucpe palivový filtr 61. Část nafty dodávají vstřikovací Čerpadla do motoru a část nafty odchází výstupem bloku £ vstřikovacích čerpadel a proudí přes druhý přepoustěcí ventil 8 do vratného potrubí 10 a přes vratný vstup 11 do odměřovacího bloku 1_. Touto naftou se odměřovací blok 1_ postupně naplňuje a když nafta dosáhne úrovně přepadního výstupu 14, vrací se přebytečná nafta přepadním vstupem 41 zpět do nádrže 4. Tento režim trvá tak dlouho, než se dá pokyn ke změně režimu. Přijde-li pokyn, aby se prováděl cyklus meření, předvolí se velikost odměrné nádoby v odměřovacím bloku j_. Signálem z řídícího a vyhodnocovacího bloku 2 se přestaví přepínací blok '5. tak, že se propojí měřící vstup 33 přepínacího bloku 3_ a z jeho výstupu 34 na vstup 51 dopravního čerpadla 5^. Dopravní čerpadlo 5 dodává naftu přes filtr 61 do bloku 6 vstřikovacích čerpadel a přebytečná nafta proudí přes druhý přepouštěcí ventil 8 do vratného potrubí 10 a přes vratný vstup do odměřovacího bloku 1_. V odměřovacím bloku _1_ hladina nafty klesá protože odběr z jeho měřícího výstupu 13 je větší než přítok z jeho, vratného vstupu 11 a to o spotřebu paliva agregátu. Když nafta dosáhne úrovně horní hladiny v příslušné odměrné nádobě, vyšle snímač hladiny signál do řídícího a vyhodnocovacího

241 867 bloku 2, kde se začne odměřovat čas. Odměřovaní času trvá tak dlouho, než se vyprázdní odmerná nádoba. Když snímač dolní hladiny vyšle signál, že se spotřebovalo určené objemové moosst^i' nafty, od^mi^c^A^í^r^ií času se zastaví. Současné se vysílá informace o teplotě nafty v nádrži. Pokud zůstane zvolen režim cyklus mečení probíhá periodicky mméení spotřeby paliva tak, že po každém vyprázdnění odmerné nádoby v vděěřovacíě bloku 1 řídící a vyhodnooooací blok £ okammité vyhodnnoí výsledky rnměoní a zobrazí je na displeji a dá pokyn k opětnému naplnění odměrné nádoby v odměřovacíě bloku 1_ a. přestaví opět prepínaei blok 5 tak, že se spojí jeho přímý vstup 32 s výstupem 34 a nafta se odebírá z nádrže 4. haftou z vratného potrubí se plní zvolená odměrná nádoba v ormmřovacíě bloku £. Když je příslušná odmerná nádoba naplněna, vyšle snímač signál, že je odměrná nádoba připravena k mměení a zároveň se vynuluje displej v řídícím a vyhodnocovacím bloku 2. Řídící a vyh^ť^r^n^^cJL^^a^čí blok £ přestaví přepínaeí blok 2 a nafta do bloku b_ vstřikovacích čerpadel se opět dodává z odrnměovacího bloku 1_ a tím začíná nový cyklus mměení, který se periodicky opakuje. Výsledek mměení se uchová na displeji po dobu plnění orInmřovacího bloku j_. V případě potřeby lze podržet naměřenou hodnotu libovolnou dobu.

Vynálezu se využije při mměení a vyhodnocování spotřeby nafty u lokvíC)Viv jak v provozu, tak při odstavení.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   241 867

   Zařízení pro objemové měření a vyhodnocovaní spotřeby nafty v palivovém okruhu lokomotivy sestávající z výtlačného potrubí dopravního čerpadla a vratného potrubí pro část nafty dodávané dopravním čerpaldem kevstřikovacím čerpadlům a zpět do hlavní nádrže, vyznačené tím, že vratné potrubí (10) je spojeno s vratným vstupem (11) odrnmřovacího bloku (1), jehož skupinový informační výstup (12) je spojen se skupinovým informačním vstupem (21) řídíc-ftio a vyhodnocovacího bloku
2. (2), jehož výstup (22) je spojen s ovládacím vstupem (31) přepínacího bloku říci vstup (33) ' je spojen s ěěřícím výstupem (13) bloku (1), jehož přepadni výstup (14) je spojen s vstupem (41) hlavní nádrže (4), jejíž výstup (42) zpětnou klapku (9) s přěěýě vstupem (32) přepínacího bloku (3), jehož výstup (34) je spojen se vstupem (51) dopravního čerpadla (5).
3. (3), jehož meodrněrovacíbo přepadním je spojen přes

   1 . výkres