RU2375211C1

RU2375211C1 - Cooling system of power unit at two-diesel locomotive

Info

Publication number: RU2375211C1
Application number: RU2008130661/11A
Authority: RU
Inventors: Леонид Маркович Бондаренко (RU); Леонид Маркович Бондаренко; Валерий Семенович Коссов (RU); Валерий Семенович Коссов; Николай Константинович Никольский (RU); Николай Константинович Никольский; Владимир Иванович Горин (RU); Владимир Иванович Горин; Игорь Валентинович Сазонов (RU); Игорь Валентинович Сазонов; Анатолий Пантелеевич Троицкий (RU); Анатолий Пантелеевич Троицкий; Геннадий Владимирович Фролов (RU); Геннадий Владимирович Фролов
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2009-12-10

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: proposed cooling system of two-diesel locomotive power unit connects cooling liquid systems of both diesel engines so that it is provided for automatic heating of the idle diesel engine and keeping it in the ready-to-start and ready-to-receive-load state due to the heat generation by the running engine. The cooling system of a two-diesel locomotive power unit can be made according to one of three versions with sequential or parallel connection of cooling liquid pipelines of diesel engines.

EFFECT: keeping the thermal state of power unit as the idle diesel engine being constantly ready for start-up.

Description

Изобретение относится к системам охлаждения силовых установок тепловозов, оснащенных двигателями внутреннего сгорания - дизелям, в которых в качестве теплоносителя используется жидкость (вода и др.).The invention relates to cooling systems of power plants of diesel locomotives equipped with internal combustion engines - diesels, in which a liquid (water, etc.) is used as a heat carrier.

Известна система жидкостного охлаждения силовой установки тепловоза серии D145.1000 (фирма Fiat), включающая два дизеля, в которой тепло, выделяемое дизелями в охлаждающую жидкость, отводится в окружающий воздух в водовоздушных радиаторах, обдуваемых вентиляторами.A known liquid cooling system of a power plant of a diesel locomotive of the D145.1000 series (Fiat company), including two diesel engines, in which the heat generated by the diesel engine into the coolant, is removed to the surrounding air in air-water radiators blown by fans.

Каждый из двух дизелей имеет собственную систему охлаждения, не связанную с системой охлаждения другого дизеля. Система охлаждения каждого дизеля двухконтурная: в одном контуре охлаждается вода дизеля, в другом - наддувочный воздух и масло. Водовоздушные радиаторы сгруппированы в отдельные блоки со своим воздушным вентилятором с гидроприводом. (Тепловозы зарубежных стран. Каталог-справочник. Коломна, ВНИТИ, 1992, с.141).Each of the two diesels has its own cooling system, not related to the cooling system of the other diesel engine. The cooling system of each diesel engine is dual-circuit: in one circuit the diesel water is cooled, in the other - charge air and oil. Water-air radiators are grouped in separate units with their hydraulically driven air fan. (Diesel locomotives of foreign countries. Directory-directory. Kolomna, VNITI, 1992, p.141).

Недостатком такой системы является необходимость оснащения каждого из дизелей собственной системой подогрева ввиду возможности размораживания водяной системы неработающего дизеля в случае низкой температуры окружающей среды и связанное с этим усложнение конструкции системы охлаждения силовой установки и тепловоза в целом. Работа систем подогрева требует дополнительных затрат топлива.The disadvantage of this system is the need to equip each of the diesels with its own heating system due to the possibility of defrosting the water system of an idle diesel in the case of low ambient temperatures and the resulting complication of the design of the cooling system of the power plant and the diesel locomotive as a whole. The operation of heating systems requires additional fuel costs.

Известна система жидкостного охлаждения двухдизельной силовой установки тепловоза ТГ16, который оснащен двумя дизелями типа М756В, принятая за прототип. Эта система охлаждения двухдизельной силовой установки также состоит из систем охлаждения каждого из дизелей, но отличается наличием дополнительных труб с управляемыми вручную вентилями, которые позволяют при определенном положении вентилей производить подогрев неработающего дизеля от системы охлаждения работающего дизеля путем перепуска воды с высокой температурой в систему охлаждения неработающего дизеля.A known liquid cooling system of a two-diesel power plant of a diesel locomotive TG16, which is equipped with two diesel engines of the type M756B, adopted as a prototype. This cooling system of a two-diesel power plant also consists of cooling systems for each of the diesel engines, but differs by the presence of additional pipes with manually controlled valves that allow, at a certain position of the valves, heating the idle diesel from the cooling system of the working diesel by transferring high-temperature water to the idle cooling system diesel engine.

Система охлаждения каждого дизеля содержит центробежный насос охлаждающей жидкости, полости охлаждения дизеля, полости жидкости в воздушном радиаторе и теплообменнике масла, воздушный вентилятор радиатора с приводом, трубопровод охлаждающей жидкости, датчик (реле) температуры жидкости с преобразователем сигналов датчика, систему автоматического включения двигателя воздушного вентилятора (блок автоматического регулирования системы охлаждения), котел обогрева, использующий жидкое топливо и оборудованный двумя циркуляционными насосами. (Тепловоз ТГ16. Москва, «Транспорт», 1976; с.25, 93, 111).The cooling system of each diesel engine contains a centrifugal pump of a cooling liquid, a cooling cavity of a diesel engine, a liquid cavity in an air radiator and an oil heat exchanger, an air cooler fan with an actuator, a coolant pipe, a temperature sensor (relay) of the liquid with a sensor signal converter, an automatic air fan engine start-up system (block for automatic regulation of the cooling system), a heating boiler using liquid fuel and equipped with two circulation pumps ami. (Locomotive TG16. Moscow, "Transport", 1976; p.25, 93, 111).

Недостатками такой конструкции системы охлаждения силовой установки двухдизельного тепловоза являются:The disadvantages of this design of the cooling system of the power plant of a two-diesel locomotive are:

- усложнение и удорожание системы из-за применения котла подогрева, дополнительных циркуляционных насосов и управляемых вручную вентилей;- complication and appreciation of the system due to the use of a heating boiler, additional circulation pumps and manually controlled valves;

- повышенная трудоемкость операции подогрева неработающего дизеля от работающего дизеля, связанная с ручным открытием и закрытием вентилей до и после подогрева;- increased complexity of the operation of heating a non-working diesel from a working diesel, associated with the manual opening and closing of valves before and after heating;

- невозможность автоматического дистанционного управления процессом взаимного подогрева дизелей, которое позволяло бы чередовать их одиночную и совместную работу,- the impossibility of automatic remote control of the process of mutual heating of diesel engines, which would allow to alternate their single and joint work,

- невозможность использования в автоматическом режиме теплорассеивающего потенциала радиатора неработающего дизеля для охлаждения теплоносителей работающего дизеля.- the inability to use in automatic mode the heat dissipating potential of a radiator of an idle diesel engine for cooling the coolants of an operating diesel engine.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является поддержание теплового состояния силовой установки двухдизельного (а также многодизельного) тепловоза в постоянной готовности к запуску и приему нагрузки любым дизелем или двумя дизелями вместе за счет предлагаемой конструкции системы охлаждения силовой установки, которая автоматически обеспечивает прогрев неработающего дизеля за счет работающего дизеля, постоянную готовность неработающего дизеля к запуску и приему нагрузки без дополнительных затрат времени и энергии, а также повышение экономичности тепловоза путем уменьшения затрат мощности на привод вентиляторов охлаждающего устройства за счет естественного рассеяния тепла в системе охлаждения неработающего дизеля.The technical result of the invention is to maintain the thermal state of the power plant of a two-diesel (as well as a multi-diesel) diesel locomotive in constant readiness to start and receive the load with any diesel engine or two diesel engines together due to the proposed design of the cooling system of the power plant, which automatically ensures the heating of an idle diesel engine due to a running diesel engine constant readiness of a non-working diesel engine to start and receive a load without additional time and energy costs, and t It also increases the efficiency of the diesel locomotive by reducing the power consumption for driving the fans of the cooling device due to the natural heat dissipation in the cooling system of an idle diesel engine.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемая конструкция системы охлаждения силовой установки двухдизельного тепловоза соединяет системы охлаждающей жидкости обоих дизелей таким образом, что автоматически обеспечивает подогрев неработающего дизеля и его поддержание в состоянии готовности к пуску и приему нагрузки за счет тепловыделения работающего дизеля.The specified technical result is achieved by the fact that the proposed design of the cooling system of the power plant of a two-diesel locomotive connects the cooling systems of both diesel engines in such a way that it automatically provides heating for an idle diesel and its maintenance in a state of readiness for starting and receiving load due to heat generation from a working diesel engine.

Система охлаждения силовой установки двухдизельного тепловоза может быть выполнена по одному из трех вариантов с последовательным или параллельным соединением трубопроводов охлаждающей жидкости дизелей, каждый из которых описан ниже и является предметом предлагаемого изобретения.The cooling system of the power plant of a two-diesel diesel locomotive can be performed according to one of three options with a serial or parallel connection of the pipelines of the cooling liquid of diesel engines, each of which is described below and is the subject of the invention.

На фиг.1 представлена конструкция системы охлаждения силовой установки двухдизельного тепловоза с последовательным соединением трубопроводов охлаждающей жидкости дизелей.Figure 1 shows the design of the cooling system of a power plant of a two-diesel locomotive with a series connection of pipelines of a cooling liquid of diesel engines.

На фиг.2 представлена конструкция системы охлаждения силовой установки двухдизельного тепловоза с параллельным соединением трубопроводов охлаждающей жидкости дизелей.Figure 2 presents the design of the cooling system of the power plant of a two-diesel diesel locomotive with a parallel connection of the pipelines of the coolant of diesel engines.

На фиг.3 представлена конструкция системы охлаждения силовой установки двухдизельного тепловоза с параллельным соединением трубопроводов охлаждающей жидкости дизелей и дополнительным перепускным трубопроводом.Figure 3 presents the design of the cooling system of the power plant of a two-diesel diesel locomotive with a parallel connection of the pipelines of the coolant of diesel engines and an additional bypass pipe.

На двухдизельном тепловозе размещены дизели 1 и 2 (фиг.1), которые могут работать как поочередно, так и совместно. В систему охлаждения силовой установки входят центробежные насосы охлаждающей жидкости 3 и 4 соответственно дизелей 1 и 2, полости охлаждения дизелей 1 и 2 и соответственно дизелям 1 и 2 полости охлаждающей жидкости в воздушных радиаторах 5 и 6, охладителях наддувочного воздуха 7 и 8, охладителях масла 9 и 10, а также воздушные вентиляторы радиаторов 11 и 12 с двигателями вентиляторов 13 и 14, трубопроводы охлаждающей жидкости 15 и 16, датчики (реле) температуры жидкости 17 и 18 с преобразователями сигналов датчиков 19 и 20, уравнительные бачки 21 и 22, соединенные с полостями трубопроводов охлаждающей жидкости соответственно 15 и 16.On a two-diesel locomotive placed diesels 1 and 2 (figure 1), which can work both alternately and together. The power plant cooling system includes centrifugal coolant pumps 3 and 4 of diesel engines 1 and 2, respectively, cooling cavities of diesel engines 1 and 2 and, respectively, diesel engines 1 and 2 of the coolant cavity in air radiators 5 and 6, charge air coolers 7 and 8, oil coolers 9 and 10, as well as air fans of radiators 11 and 12 with fan motors 13 and 14, coolant pipes 15 and 16, temperature sensors (relays) 17 and 18 with signal transducers of sensors 19 and 20, surge tanks 21 and 22 connected suspended with the cavities of the coolant pipelines, respectively 15 and 16.

Нагнетательные полости центробежного насоса 3 дизеля 1 и центробежного насоса 4 дизеля 2 соединены с полостями жидкостного охлаждения соответствующих дизелей трубопроводами 23 и 24. Выход охлаждающей жидкости из полостей охлаждения дизеля 1 после радиатора 5, охладителя наддувочного воздуха 7, охладителя масла 9 соединен трубопроводом 15 с входом в центробежный насос 4 дизеля 2. Выход охлаждающей жидкости из системы охлаждения дизеля 2 после радиатора 6, охладителя наддувочного воздуха 8, охладителя масла 10 соединен трубопроводом 16 с входом в центробежный насос 3 дизеля 1.The injection cavities of the centrifugal pump 3 of diesel 1 and the centrifugal pump 4 of diesel 2 are connected to the liquid cooling cavities of the respective diesel engines by pipelines 23 and 24. The coolant outlet from the cooling cavities of diesel 1 after the radiator 5, charge air cooler 7, oil cooler 9 is connected by a pipe 15 to the inlet to the centrifugal pump 4 of the diesel engine 2. The exit of the coolant from the cooling system of the diesel engine 2 after the radiator 6, the charge air cooler 8, the oil cooler 10 is connected by a pipe 16 to the inlet diesel pump 3 diesel 1.

Датчики температуры охлаждающей жидкости после дизелей 1 и 2 соответственно 17 и 18 соединены через преобразователи сигналов 19 и 20 с блоком автоматического управления 25 системы охлаждения, который сообщен с двигателями 13 и 14 вентиляторов 11 и 12 радиаторов 5 и 6 дизелей соответственно 1 и 2 для автоматического управления включением и выключением двигателей 13 и 14 вентиляторов 11 и 12.The temperature sensors of the coolant after diesels 1 and 2, respectively 17 and 18, are connected through signal converters 19 and 20 to the automatic control unit 25 of the cooling system, which is in communication with the engines 13 and 14 of the fans 11 and 12 of the radiators 5 and 6 of the diesels, respectively 1 and 2 for automatic control on and off of the engines 13 and 14 of the fans 11 and 12.

Во втором варианте (фиг.2) в отличие от первого варианта (фиг.1) система жидкостного охлаждения каждого дизеля 1 и 2 соединена с системой жидкостного охлаждения другого дизеля параллельно так, что выходы охлаждающей жидкости из центробежных насосов 3 и 4 обоих дизелей 1 и 2 соединены между собой - нагнетательная полость центробежного насоса 3 дизеля 1 соединена трубопроводом 26 с нагнетательной полостью центробежного насоса 4 дизеля 2, при этом трубопроводы 23 и 24 от нагнетательных полостей центробежных насосов 3 и 4 к входам в полости охлаждения соответствующих дизелей 1 и 2 сохранены. Выходы охлаждающей жидкости из систем охлаждения дизелей 1 и 2 после соответствующих воздушных радиаторов 5 и 6, охладителей наддувочного воздуха 7 и 8, охладителей масла 9 и 10 каждого дизеля 1 и 2 соединены между собой трубопроводами 27 и 28 и трубопроводом-смесителем 29, который сообщен с входами в центробежный насос 3 дизеля 1 и центробежный насос 4 дизеля 2 через трехходовой дистанционно управляемый кран 30, который снабжен блоком управления крана 31, соединенным с блоком автоматического управления 25 системой охлаждения линией 32 для автоматического управлением включением и выключением двигателей 13 и 14 вентиляторов 11 и 12.In the second variant (FIG. 2), in contrast to the first variant (FIG. 1), the liquid cooling system of each diesel engine 1 and 2 is connected in parallel with the liquid cooling system of the other diesel engine so that the coolant exits from the centrifugal pumps 3 and 4 of both diesel engines 1 and 2 are interconnected - the injection cavity of the centrifugal pump 3 of the diesel 1 is connected by a pipe 26 to the injection cavity of the centrifugal pump 4 of the diesel 2, while the pipelines 23 and 24 from the injection cavities of the centrifugal pumps 3 and 4 to the inlets to the cooling cavity with The corresponding diesels 1 and 2 are saved. The coolant exits from the cooling systems of diesel engines 1 and 2 after the corresponding air radiators 5 and 6, charge air coolers 7 and 8, oil coolers 9 and 10 of each diesel engine 1 and 2 are interconnected by pipelines 27 and 28 and a mixer pipe 29, which is connected with entrances to the centrifugal pump 3 of diesel 1 and the centrifugal pump 4 of diesel 2 through a three-way remote-controlled valve 30, which is equipped with a crane control unit 31 connected to the automatic control unit 25 of the cooling system by line 32 for automatic th control turning on and off motors 13 and 14 of the fans 11 and 12.

В третьем варианте (фиг.3), как и в первом варианте, нагнетательные полости центробежного насоса 3 дизеля 1 и центробежного насоса 4 дизеля 2 соединены только с полостями охлаждения соответствующих дизелей трубопроводами 23 и 24, а выходы охлаждающей жидкости из систем охлаждения дизелей 1 и 2 в отличие от первого и второго вариантов соединены после воздушных радиаторов соответственно 5 и 6, охладителей наддувочного воздуха 7 и 8, охладителей масла соответственно 9 и 10 между собой параллельно трубопроводами 27 и 28 и трубопроводом-смесителем 33, который сообщен с входами в центробежный насос 3 дизеля 1 и центробежный насос 4 дизеля 2.In the third embodiment (Fig. 3), as in the first embodiment, the injection cavities of the centrifugal pump 3 of the diesel 1 and the centrifugal pump 4 of the diesel 2 are connected only to the cooling cavities of the respective diesel engines by pipelines 23 and 24, and the coolant outlets from the cooling systems of the diesel engines 1 and 2, unlike the first and second options, are connected after air radiators 5 and 6, respectively, charge air coolers 7 and 8, oil coolers 9 and 10, respectively, to each other in parallel with pipelines 27 and 28 and a mixer pipe 33, which It communicates with a first input to a centrifugal pump 3 of a diesel engine 1 and a centrifugal pump 4 2 diesel.

Кроме того, выходы охлаждающей жидкости из полостей охлаждения дизелей 1 и 2 соединены между собой дополнительным перепускным трубопроводом 34, который включен параллельно трубопроводам 27, 28 и 33. Площадь проходного сечения трубопровода 34 составляет от 15% до 30% площади проходного сечения трубопроводов 27, 28, 33.In addition, the coolant exits from the cooling cavities of diesels 1 and 2 are interconnected by an additional bypass pipe 34, which is connected in parallel with the pipelines 27, 28 and 33. The area of the passage section of the pipeline 34 is from 15% to 30% of the area of the passage section of the pipelines 27, 28 , 33.

Работа системы охлаждения силовой установки двухдизельного тепловоза осуществляется следующим образом.The operation of the cooling system of the power plant of a two-diesel locomotive is as follows.

При работе системы охлаждения по первому варианту (фиг.1) полости охлаждающей жидкости системы заполняют охлаждающей жидкостью с температурой, при которой запуск дизелей разрешен, с контролем заполнения системы по уровню жидкости в уравнительных бачках 21 и 22. Дизель 1 запускают. Работающий центробежный насос 3 дизеля 1 прокачивает охлаждающую жидкость по полостям охлаждения дизеля 1, через полости охлаждающей жидкости воздушного радиатора 5, охладителя наддувочного воздуха 7 и охладителя масла 9 по трубопроводу 15, через полости центробежного насоса 4 неработающего дизеля 2, по полостям охлаждения неработающего дизеля 2, через полости охлаждающей жидкости воздушного радиатора 6, охладителя наддувочного воздуха 8, охладитель масла 10 по трубопроводу 16 на всасывание центробежного насоса 3 работающего дизеля 1. Охлаждающая жидкость нагревается в охлаждаемых ею полостях работающего дизеля 1 и, проходя по полостям охлаждения неработающего дизеля 2, отдает им тепло, прогревает неработающий дизель 2, вследствие чего дизель 2 становится готовым к запуску и приему нагрузки. При этом исключается необходимость размещать на тепловозе и применять специальную систему подогрева дизелей.During operation of the cooling system according to the first embodiment (Fig. 1), the coolant cavities of the system are filled with coolant at a temperature at which the start of the diesel engines is allowed, with the filling of the system being controlled by the liquid level in surge tanks 21 and 22. Diesel 1 is started. The working centrifugal pump 3 of diesel 1 pumps coolant through the cooling cavities of diesel 1, through the coolant cavities of the air radiator 5, the charge air cooler 7 and the oil cooler 9 through the pipe 15, through the cavities of the centrifugal pump 4 of the idle diesel 2, through the cooling cavities of the idle diesel 2 through the coolant cavities of the air radiator 6, charge air cooler 8, oil cooler 10 through line 16 to the suction of a centrifugal pump 3 of a running diesel 1. Cool The coolant is heated in the cavities of the working diesel engine 1 cooled by it and, passing through the cooling cavities of the idle diesel engine 2, gives off heat to them, heats the idle diesel engine 2, as a result of which the diesel engine 2 is ready to start and receive the load. This eliminates the need to place on a diesel locomotive and use a special diesel heating system.

Циркуляция охлаждающей жидкости, нагретой в полостях охлаждения работающего дизеля 1, через полости неработающего дизеля 2 и полости элементов системы охлаждения дизеля 2 приводит к рассеянию тепла, выделенного работающим дизелем 1, без включения двигателей вентиляторов 13 и 14 и самих вентиляторов 11 и 12, благодаря чему обеспечивается экономия затрат энергии на привод вентиляторов 11 и 12.The circulation of the coolant heated in the cooling cavities of the running diesel 1 through the cavities of the idle diesel 2 and the cavities of the elements of the cooling system of the diesel 2 leads to the dissipation of the heat generated by the running diesel 1 without turning on the motors of the fans 13 and 14 and the fans 11 and 12 themselves, due to which provides energy savings on the drive of the fans 11 and 12.

При повышении температуры охлаждающей жидкости выше установленного значения по сигналу датчика (реле) температуры 17, переданному через преобразователь 19 в блок автоматического управления 25 системой охлаждения, последний включает двигатель 13 вентилятора 11, который охлаждает воздухом жидкость, проходящую через радиатор 5, и поддерживает заданный уровень температуры охлаждающей жидкости, циркулирующей в системе охлаждения двухдизельного тепловоза.When the temperature of the coolant rises above the set value according to the signal from the temperature sensor (relay) 17 transmitted through the converter 19 to the automatic control unit 25 of the cooling system, the latter turns on the engine 13 of the fan 11, which cools the air passing through the radiator 5 and maintains the set level temperature of the coolant circulating in the cooling system of a two-diesel locomotive.

При необходимости увеличить мощность силовой установки тепловоза свыше 50% номинальной мощности производят запуск дизеля 2, тепловое состояние которого благодаря циркуляции в полостях охлаждения дизеля 2 жидкости, нагретой в дизеле 1, позволяет запуск и немедленный прием нагрузки без потери времени и без затрат энергии на прогрев дизеля 2. При повышении температуры жидкости, охлаждающей дизель 2, выше установленного значения по сигналу датчика (реле) 18, переданному через преобразователь 20 в блок автоматического управления 25 системой охлаждения, последний включает двигатель 14 вентилятора 12. Одновременная работа вентиляторов 11 и 12 в предлагаемой системе при одновременной работе двух дизелей в диапазоне от 50% до 100% полной мощности силовой установки двухдизельного тепловоза обеспечивает заданный уровень температуры охлаждающей жидкости в полостях охлаждения дизелей 1 и 2. При остановке одного из дизелей блок автоматического управления 25 системой охлаждения выключает двигатель соответствующего вентилятора и тепловое состояние обоих дизелей 1 и 2 поддерживается за счет тепловыделения работающего дизеля благодаря продолжению циркуляции охлаждающей жидкости во всей системе охлаждения двухдизельного тепловоза, обеспечиваемой центробежным насосом работающего дизеля. Естественное рассеяние тепла в неработающем дизеле снижает затраты мощности и топлива на привод вентилятора.If it is necessary to increase the capacity of the locomotive’s power plant over 50% of the nominal power, diesel 2 is started, the thermal state of which, due to the circulation of the liquid heated in diesel 1 in the cooling cavities of diesel 2, allows the load to be launched and immediately received without loss of time and without energy costs for heating the diesel 2. When the temperature of the liquid cooling the diesel 2 is increased above the set value by the signal of the sensor (relay) 18 transmitted through the converter 20 to the automatic control unit 25 of the cooling system The latter includes the engine 14 of fan 12. The simultaneous operation of fans 11 and 12 in the proposed system with the simultaneous operation of two diesel engines in the range from 50% to 100% of the total power of the power plant of a diesel diesel locomotive provides a predetermined level of temperature of the coolant in the cooling cavities of diesel engines 1 and 2 . When one of the diesels is stopped, the automatic control unit 25 of the cooling system turns off the engine of the corresponding fan and the thermal state of both diesels 1 and 2 is maintained by heat selection operating a diesel engine by continuing the circulation of coolant throughout the cooling system dvuhdizelnogo locomotive provided by a centrifugal pump running diesel. Natural heat dissipation in idle diesel reduces the cost of power and fuel for the fan drive.

Таким образом, предложенная конструкция обеспечивает прогрев неработающего дизеля за счет работающего дизеля, постоянную готовность неработающего дизеля к запуску и приему нагрузки без дополнительных затрат времени и энергии, а также повышение экономичности тепловоза путем уменьшения затрат мощности на привод вентиляторов охлаждающего устройства за счет естественного рассеяния тепла в системе охлаждения неработающего дизеля. Давление охлаждающей жидкости, создаваемое центробежным насосом работающего дизеля, должно быть достаточным для обеспечения циркуляции жидкости по полостям двух последовательно соединенных систем охлаждения дизелей. Благодаря симметричности предложенной системы работающим может быть любой из двух дизелей 1 и 2 тепловоза.Thus, the proposed design ensures the heating of an idle diesel engine due to a running diesel engine, the constant availability of an idle diesel engine to start and receive loads without additional time and energy costs, as well as increasing the locomotive's economy by reducing the power consumption for driving the cooling device fans due to natural heat dissipation in idle diesel cooling system. The pressure of the coolant created by the centrifugal pump of a running diesel engine must be sufficient to ensure circulation of the fluid through the cavities of two series-connected diesel cooling systems. Due to the symmetry of the proposed system, any of the two diesel engines 1 and 2 of the diesel locomotive can be working.

Работа системы охлаждения силовой установки двухдизельного тепловоза по второму варианту (фиг.2) отличается тем, что центробежный насос 3 работающего дизеля 1 прокачивает охлаждающую жидкость по трубопроводу 23, 24 и 26 одновременно:The operation of the cooling system of the power plant of a two-diesel locomotive according to the second embodiment (Fig. 2) is characterized in that the centrifugal pump 3 of the running diesel 1 pumps coolant through the pipe 23, 24 and 26 at the same time:

- через полости охлаждения дизеля 1, воздушного радиатора 5, охладителя наддувочного воздуха 7, охладителя масла 9 в трубопроводы 27 и 29 и далее к трехходовому крану 30 и входу в центробежный насос 3 работающего дизеля 1, поскольку одновременно с запуском дизеля 1 блок автоматического управления 25 системой охлаждения воздействует на исполнительный механизм 31 трехходового крана 30 так, что охлаждающая жидкость из трубопровода 29 по каналам трехходового крана 30 направляется на всасывание центробежного насоса 3 работающего дизеля 1, откуда снова поступает под давлением по трубопроводам 23, 24 и 26 в полости охлаждения обоих дизелей 1 и 2;- through the cooling cavities of diesel 1, air radiator 5, charge air cooler 7, oil cooler 9 into pipelines 27 and 29 and then to a three-way valve 30 and the inlet to the centrifugal pump 3 of the working diesel 1, since at the same time as the start of diesel 1, the automatic control unit 25 the cooling system acts on the actuator 31 of the three-way valve 30 so that the coolant from the pipeline 29 through the channels of the three-way valve 30 is directed to the suction of the centrifugal pump 3 of the working diesel 1, from where again blunt under pressure via conduits 23, 24 and 26 in the cooling cavity both diesels 1 and 2;

- через полости охлаждения дизеля 2, воздушного радиатора 6, охладителя наддувочного воздуха 8, охладителя масла 10 в трубопроводы 28 и 29 и далее к трехходовому крану 30 и входу центробежного насоса 3.- through the cooling cavity of the diesel 2, air cooler 6, charge air cooler 8, oil cooler 10 into pipelines 28 and 29 and then to a three-way valve 30 and the inlet of the centrifugal pump 3.

В трубопроводе-смесителе 29 потоки охлаждающей жидкости, прошедшие через полости охлаждения работающего дизеля 1 и неработающего дизеля 2, смешиваются. Вследствие того, что охлаждающая жидкость нагревается в охлаждаемых ею полостях работающего дизеля 1, температура смеси двух потоков охлаждающей жидкости возрастает. Проходя по полостям охлаждения неработающего дизеля 2, поток подогретой жидкости прогревает неработающий дизель №2 и подготавливает его к запуску при отсутствии отдельной системы подогрева.In the mixer pipe 29, the coolant flows passing through the cooling cavities of the running diesel 1 and the idle diesel 2 are mixed. Due to the fact that the coolant is heated in the cavities of the working diesel engine 1 cooled by it, the temperature of the mixture of the two flows of coolant increases. Passing through the cooling cavities of idle diesel 2, the flow of heated liquid warms idle diesel No. 2 and prepares it for launch in the absence of a separate heating system.

Циркуляция половины охлаждающей жидкости через полости неработающего дизеля 2 и всей системы охлаждения дизеля 2 способствует рассеянию тепла без включения двигателей 13, 14 вентиляторов 11 и 12, благодаря чему обеспечивается экономия затрат энергии на привод вентиляторов.The circulation of half the coolant through the cavity of the idle diesel 2 and the entire cooling system of the diesel 2 contributes to heat dissipation without turning on the engines 13, 14 of the fans 11 and 12, thereby saving energy costs for driving the fans.

При повышении температуры охлаждающей жидкости выше установленного предела по сигналу датчика (реле) температуры 17, передаваемому через преобразователь 19, блок автоматического управления 25 системой охлаждения включает двигатель 13 вентилятора 11, работа которого поддерживает заданный уровень температуры охлаждающей жидкости, циркулирующей в системе охлаждения тепловоза.When the temperature of the coolant rises above the set limit according to the signal from the temperature sensor (relay) 17 transmitted through the converter 19, the automatic control unit 25 of the cooling system turns on the engine 13 of the fan 11, the operation of which maintains a predetermined level of temperature of the coolant circulating in the locomotive cooling system.

При необходимости увеличить мощность силовой установки тепловоза свыше 50% номинальной мощности производят запуск дизеля 2, тепловое состояние которого благодаря циркуляции в полостях охлаждения дизеля 2 жидкости, нагретой в работающем дизеле 1, позволяет запуск дизеля 2 и немедленный прием им нагрузки без потери времени и энергии на прогрев дизеля 2.If it is necessary to increase the capacity of the locomotive’s power plant over 50% of the rated power, diesel 2 is started, the thermal state of which, due to the circulation in the cooling cavities of the diesel 2 of the liquid heated in the running diesel 1, allows the launch of diesel 2 and its immediate load without loss of time and energy diesel warm-up 2.

Одновременно с запуском дизеля 2 блок автоматического управления 25 системой охлаждения воздействует на исполнительный механизм 31 трехходового крана 30 так, что охлаждающая жидкость из трубопровода 29 направляется по каналам трехходового клапана 30 на всасывание как центробежного насоса 3 работавшего дизеля 1, так и на всасывание центробежного насоса 4 запускаемого дизеля 2.Simultaneously with the start of diesel 2, the automatic control unit 25 of the cooling system acts on the actuator 31 of the three-way valve 30 so that the coolant from the pipeline 29 is sent through the channels of the three-way valve 30 to the suction of both the centrifugal pump 3 of the working diesel 1 and the suction of the centrifugal pump 4 starting diesel 2.

При повышении температуры охлаждающей жидкости, выходящей из дизеля 2, выше установленного значения по сигналу датчика (реле) 18, передаваемому через преобразователь 20, блок автоматического управления 25 системой охлаждения включает двигатель 14 вентилятора 6. Одновременная работа вентиляторов 5 и 6 в предлагаемой системе охлаждения при одновременной работе двух дизелей в диапазоне от 50% до 100% полной мощности силовой установки тепловоза обеспечивает заданный уровень температуры охлаждающей жидкости в полостях охлаждения дизелей. При остановке одного из дизелей блок автоматического управления 25 системой охлаждения выключает соответствующий вентилятор и переводит трехходовой кран 30 в положение подачи жидкости к центробежному насосу работающего дизеля. Тепловое состояние обоих дизелей 1 и 2 поддерживается за счет тепловыделения работающего дизеля благодаря продолжению циркуляции во всей системе охлаждения двухдизельного тепловоза нагретой охлаждающей жидкости. Производительность центробежного насоса должна быть достаточной для прокачки охлаждающей воды по параллельно соединенным системам охлаждения двух дизелей.When the temperature of the coolant leaving the diesel engine 2 is higher than the set value according to the signal of the sensor (relay) 18 transmitted through the converter 20, the automatic control unit 25 of the cooling system turns on the engine 14 of fan 6. Simultaneous operation of fans 5 and 6 in the proposed cooling system simultaneous operation of two diesel engines in the range from 50% to 100% of the total power of the locomotive's power plant provides a predetermined level of coolant temperature in the diesel cooling cavities. When one of the diesels is stopped, the automatic control unit 25 of the cooling system turns off the corresponding fan and puts the three-way valve 30 into the fluid supply position to the centrifugal pump of the working diesel engine. The thermal state of both diesels 1 and 2 is maintained due to the heat generation of the working diesel due to the continued circulation in the entire cooling system of a two-diesel locomotive of heated coolant. The performance of the centrifugal pump should be sufficient for pumping cooling water through parallel-connected cooling systems of two diesel engines.

Работа системы охлаждения силовой установки двухдизельного тепловоза по варианту 3 (фиг.3) отличается тем, что центробежный насос 3 работающего дизеля 1 прокачивает охлаждающую жидкость по трем каналам:The operation of the cooling system of the power plant of a two-diesel locomotive according to option 3 (Fig. 3) is characterized in that the centrifugal pump 3 of the working diesel 1 pumps coolant through three channels:

- через полости охлаждения дизеля 1, воздушного радиатора 5, охладителя наддувочного воздуха 7, охладителя масла 9 и далее через трубопроводы 27 и 33 на всасывание центробежного насоса 3;- through the cooling cavity of the diesel 1, air radiator 5, charge air cooler 7, oil cooler 9 and then through the pipelines 27 and 33 to the suction of the centrifugal pump 3;

- через полости охлаждения дизеля 1, воздушного радиатора 5, охладителя наддувочного воздуха 7, охладителя масла 9 и далее через трубопроводы 27, 28, охладитель масла 10, охладитель наддувочного воздуха 8, воздушный радиатор 6, полость охлаждения дизеля 2 и полость центробежного насоса 4 на всасывание центробежного насоса 3;- through the cooling cavities of diesel 1, air radiator 5, charge air cooler 7, oil cooler 9 and then through pipelines 27, 28, oil cooler 10, charge air cooler 8, air radiator 6, diesel cooling cavity 2 and centrifugal pump cavity 4 on suction of a centrifugal pump 3;

- через полость охлаждения дизеля 1, трубопровод 34, полость охлаждения неработающего дизеля 2, проточную часть центробежного насоса 4 на всасывание центробежного насоса 3 работающего дизеля 1.- through the cooling cavity of diesel 1, pipeline 34, the cooling cavity of the idle diesel 2, the flow part of the centrifugal pump 4 to the suction of the centrifugal pump 3 of the running diesel 1.

По трубопроводу 34 в неработающий дизель 2 поступает нагретая жидкость непосредственно из полости охлаждения работающего дизеля 1; в связи с тем, что площадь проходного сечения трубопровода 29 составляет 15-30% площади проходного сечения трубопроводов 27, 28, расход жидкости через этот трубопровод соответственно уменьшен.The pipeline 34 into the idle diesel 2 receives the heated liquid directly from the cooling cavity of the running diesel 1; due to the fact that the cross-sectional area of the pipeline 29 is 15-30% of the cross-sectional area of the pipelines 27, 28, the fluid flow through this pipeline is accordingly reduced.

При одновременной работе дизелей 1 и 2 охлаждающая жидкость циркулирует в системах охлаждения каждого из дизелей 1 и 2, поскольку проток охлаждающей жидкости по трубопроводу 34 становится незначительным ввиду равенства давлений охлаждающей жидкости на концах трубопровода 34 - на выходах из полостей охлаждения дизелей 1 и 2, создаваемых обоими работающими насосами 3 и 4.With the simultaneous operation of diesels 1 and 2, coolant circulates in the cooling systems of each of diesels 1 and 2, since the flow of coolant through the pipe 34 becomes insignificant due to the equal pressure of the coolant at the ends of the pipe 34 - at the exits from the cooling cavities of diesels 1 and 2 created both operating pumps 3 and 4.

Предложенная система жидкостного охлаждения силовой установки двухдизельного тепловоза (варианты) обеспечивает прогрев и постоянную готовность к запуску и работе неработающего дизеля без применения дополнительного агрегата подогрева.The proposed liquid cooling system of the power plant of a twin-diesel locomotive (options) provides heating and constant readiness to start and work an idle diesel engine without the use of an additional heating unit.

Claims

1. The cooling system of the power plant of a two-diesel locomotive, containing centrifugal coolant pumps of each of the diesel engines, the injection cavities of which are connected to the cooling cavities of the respective diesels, coolant cavities of air radiators, charge air coolers and oil coolers, radiator fans with engines, coolant pipelines, coolant temperature sensors, signal converters for each diesel engine sensors, automatic control unit Istemi cooling, characterized in that the outlet coolant from the cavity of the air radiator, intercooler and each of diesel coolant oil cooling system connected to the inlet to a centrifugal pump another coolant diesel.

2. The cooling system of the power plant of a two-diesel locomotive, containing centrifugal coolant pumps of each of the diesel engines, the injection cavities of which are connected to the cooling cavities of the respective diesels, coolant cavities of air radiators, charge air coolers and oil coolers, radiator fans with engines, coolant pipelines, coolant temperature sensors, signal converters for each diesel engine sensors, automatic control unit cooling systems, characterized in that the cooling system of each diesel engine is connected in parallel with the cooling system of the second diesel engine so that the coolant outlets from the centrifugal pumps of both diesels are connected to each other and to the inlets in the cooling cavities of both diesels, and the coolant outlets from the diesel cooling systems after the respective air radiators, charge air coolers and oil coolers of each diesel are connected by pipelines and a mixer pipe to each other and to the inlets in the centrob the main coolant pumps of both diesels through a remotely controlled three-way valve with a valve control unit connected to the automatic control unit of the cooling system.

3. The cooling system of the power plant of a two-diesel locomotive containing centrifugal coolant pumps of each of the diesel engines, the injection cavities of which are connected to the cooling cavities of the respective diesel engines, the coolant cavities of air radiators, charge air coolers and oil coolers, radiator fans with engines, coolant pipelines, coolant temperature sensors, signal converters for each diesel engine sensors, automatic control unit I cooling system, characterized in that the coolant exits from the diesel cooling systems after air radiators, charge air coolers and oil coolers are connected by pipelines and a mixer pipe to each other and to the inlets of the centrifugal pumps of both diesels, and the coolant exits from the cooling cavities of both diesels are additionally interconnected by a pipeline, the cross-sectional area of which is from 15 to 30% of the cross-sectional area of the pipelines after air diators, charge air coolers and oil coolers.