RU16766U1 - Система для приготовления и подачи водотопливной эмульсии в дизельный двигатель - Google Patents

Abstract

1. Система для приготовления и подачи водотопливной эмульсии в дизельный двигатель с источником наддувочного воздуха, включающая контур подачи воды с емкостью и дозатором, топливную систему, бак-водоотделитель, установленный в магистрали возврата эмульсии, управляемые элементы переключения потоков, блок управления, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введен контур циркуляции эмульсии, соединенный с топливной системой и содержащий насос-диспергатор с редуктором.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что дозатор выполнен в виде регулирующего мембранного клапана плунжерного типа, в котором профиль и размеры канавок плунжера определяют закон подачи воды в зависимости от мощности двигателя.

Description

СИСТЕМА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ПОДАЧИ ВОДОТОПЛИВПОЙ ЭМУЛЬСИИ в ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к двигателестроенню, а нменно к системам приготовления и нодачи эмульсионното топлива в дизельный двитагель тепловоза.

Известна система подготовки и подачи водотопливиой эмульсии в дрЕзельный двигатель, содержащая блок подготовки компонентов эмульсии, имеюпщй раздельные контур подготовки и подачи основного топлива с подкачивающим иасосом, контур подготовки и подачи воды и контур подготовки и подачи эмульгатора, сообщенные магистралями подачи соответствующего коьтоиента эмульсии с камерой предварительното смешения компонентов эмульсии диспергатора Патенг РФ N° 1831582 кл. F ОЖ 25/02, 1993

Однако тжая система применяется для двигателей, работаюпщх на тяжелых вндах топлива, где требуются дополнительные устройства для подготовки воды и топлива (подогрев топлива и примеиение эмульгаторов).

Известен способ эксплуатащш дизеля на эмульсии Патент ФРГ № 4412965 кл. F 02М 25/02, 1995. Согласно способу, дизель выборочно с помощью системы управления работает или на эм шьсии воды и дизельното топлива, образуемой перед насосом высокого давления на режимах высоких частот вращения и или на чистом дизельном топливе на режимах низких частот вращения и нагрузок. Такой способ требует дополнительных запасов чистого топлива и эмульсии, иеобходимых дая промьтвки топливной снстемы джеля при переходе с эмульсии на топливо и наоборот.

9000112166

liiiiiiiiPP™

F02M 25/02

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезиой модели является система подготовки и подачи водотопливиой эмульсии в двигатель виутреиието сторания, обеспечивающая дозироваииую подачи воды в зависимости от мощности двигателя, содержащая магистраль воды с емкостью и регулирующим устройством, магистраль топлива с емкостью и подкачивающим иасосом, соедииеииую с магистралью воды через элешроматиитиый киапаи и гидродинамический диспергатор . СССР, № 1231246, кл. F 02Ь 25/02, 1986, прототип.

Однако данная система не обеспечивает оперативности перехода режима работы двигателя с чистого топлива иа эмульсию и наоборот.

Задачи полезиой модели - исключить возможиость попадания чистой воды и воды, выделяющейся из неиспользоваиной эмульсии, в топливною аппаратуру двигателя, а также обеспечить закон подачи воды, который выражает зависимость оптимальной концентращш воды в водотопливной эмульсии от мощности двигателя, что обеспечивает максимальною экоиомию топлива.

Технический результат достигается тем, что в систем} дополнительно введен коигур щфкулящш эмульсии, соединенный с топливной системой и содержащий иасос-днспергатор с редуктором, а в контуре подачи воды дозатор выполнеи в виде мембранного клапана плунжерного типа, в котором профиль и размеры канавок пл тгжера определяют закон подачи воды в зависимости от мощности двигателя.

На фиг.1 - схема системы для пржотовления и подачи водотопливиой .эм тйсии в дизелышй двигатель тепловоза; на фиг.2 - рег лирзтощий мембранный жлапан; на фж.З - закон подачи воды в топливо.

Система для приготовления и подачи водотопливной эмульсии содержит контур 1 подачи воды, топливную систему 2, контур 3 циркулщии

эмульсии, бак-ЕОДоотделитель 4, блок 5 управления:, пневмопривод б наддувочного воздуха.

Контур 1 подачн воды вктпочает расходный бж 7 с установленным в нем датчиком 8 ровня, фильтр 9, ротаметр 10, управляемые клапан 11 отсечной и дозатор 12.

Топливная система 2 вюпочает расходный бак 13, фильтр 14 очистки топлива, тошшвоподкачивающий насос 15, фильтр 16 тонкой очистки топлива, топливоподогреватель 17, топливный насос 18 высокого давления, магастраль 19, возврата отсечного топлива с помощью клапанов 20, 21, 22, 23. Контур 3 циркуляции эмульсин включает насос-диспергатор 24 .эмульсии с предохранительным клапаном 25, редукгор 26 смепшвания воды и топлива с подключенным к лещ манометром 27, датчик-реле 28 давления топлива, магистраль 29 возврата отсечной эм шьсии, перепускной клапан 30.

Блок 5 управления содержит пять электропневматических вентилей 31, включенных в электрическую схему тепловоза, пневмопривод 32, подюпоченный к возд;утшюй системе тепловоза.

Дозатор 12, выполненный в виде регулирующего мембраииого клапаиа плунжерного типа состоит из водяиой и воздупшой полостей 33, 34, плунжера 25, для управления которым установлены мембрана 36 и регулируемая пружина 37. Подвод воды в полость 33 осуществляется по трубопроводу 38, одновременно подвод воздуха в полость 34 осуществляется по пневмопроводу 6. Рег отирутопщм элементом является плзнжер 35, расположение, профиль и размеры канавок которото определяют закон подачи воды, обеспечивающей оптимальное дозирование воды в топливо в зависимости от мощности двигателя, что обеспечивает максимальную .экоиомию топлива.

Система работает след тощим образом.

Вода из расходиого бака 7 под постоянным давлением через фильтр 9, отсечной клапан 11 подается в водяную полость 33 дозатора 12. Одновременно к дозатору 12 от источннка наддувочного подается по пневмоприводу б в полость 34 воздух под давлением, воздействуя на мембрану 36, приводт; в движение связаиный с ней плунжер 35, проходное сечение которого изменяется в завнсимости от положения, определя:емото давлением надд вочното воздуха. Р1з дозатора 12 вода поступает в редуктор 26, где происходит предва5)нтельное смешивание воды и топжша, забираемого из топливной системы 2 двигателя после фильтра 16 тонкой очистки топлива.

Водотопливная смесь забирается насосом-диспергатором 24, который производиг диспергированне глобул воды до требуемой дисперсности. С помощью предохранительного клапана 25 поддерживается нужное давление эмульсии и обеспечивается повышеиие качества эмульсии за счет кратности циркуляции. Из насоса-диспергатора 24 эм льсия подается в топливный насос 18 высокого давления двжателя.

Отсечная эмульсия по магистрали 29 возврата, через перепускиой клапан 30 возвращается в контур 3 перед насосом-диспергатором 24 или сбрасывается, при авагрийном режиме работы двигателя, в бж водоотделитель 4, где происходит разделение воды и топлива.

Топливо возвращается в топливную систему двигателя по трубопроводу 33, а вода сливается.

При работе двигателя иа чистом топливе отсечное топливо через клапан 21 по магистрали 19 возвращается в бак 13.

Блок 5 управления, св.язанный своими входами с датчиком-реле 28 давления топлива и датчиком параметров работы топливиой системы тепловоза, а выходами с управляемым дозатором 12 воды, клапанами

переключения потоков 20, 21, 22, 23, ттрзЕлшет работой системы в зависимости от режима работы двигателя, готовности системы к работе и автоматически отюпочает систему, то есть переводит двигатель иа работу иа чистом топливе при отсутствии воды в водяном бже, снижеини давления в топливной системе 2 двигателя, прекращении подачи топлива.

Испытания системы показаш, что ее применение позволяет:

-снизить содержание NOK в отходящих газах дизеля в 2...5 раз;

-снизить содержа1ше окиси углерода в 1,2...2,2 раза;

-понизить дымиость отходящих газов в 2 раза;

-уменьшить количество иагароотложеиий и устранить закоксовывание гжового тракта;

-снизить удельных расход топлива иа всех режимах иагружения до .

Таким образом, предлагаемая система при ее простом коистр ктивиом вьшолнеиии повышает экоиомичиость двигателя и улучшает экологическую обстановку.

Claims (2)

1. Система для приготовления и подачи водотопливной эмульсии в дизельный двигатель с источником наддувочного воздуха, включающая контур подачи воды с емкостью и дозатором, топливную систему, бак-водоотделитель, установленный в магистрали возврата эмульсии, управляемые элементы переключения потоков, блок управления, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введен контур циркуляции эмульсии, соединенный с топливной системой и содержащий насос-диспергатор с редуктором.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что дозатор выполнен в виде регулирующего мембранного клапана плунжерного типа, в котором профиль и размеры канавок плунжера определяют закон подачи воды в зависимости от мощности двигателя.