RU2529560C1 - Suppression of effects of self-contained locomotive exhaust gases on trolley line of electrified railways and device to this end - Google Patents
Suppression of effects of self-contained locomotive exhaust gases on trolley line of electrified railways and device to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2529560C1 RU2529560C1 RU2013111449/11A RU2013111449A RU2529560C1 RU 2529560 C1 RU2529560 C1 RU 2529560C1 RU 2013111449/11 A RU2013111449/11 A RU 2013111449/11A RU 2013111449 A RU2013111449 A RU 2013111449A RU 2529560 C1 RU2529560 C1 RU 2529560C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- exhaust gases
- gas
- flow
- exhaust
- vertical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к выпускным системам локомотивов, оснащенных тепловыми двигателями, например, газотурбовозов, при работе которых на электрифицированных участках железных дорог тепловое и динамическое воздействие выпускных газов двигателей может повреждать элементы контактной сети - контактный провод, контактную подвеску.The invention relates to exhaust systems of locomotives equipped with heat engines, for example, gas turbines, during the operation of which on the electrified sections of railways, the thermal and dynamic effects of engine exhaust gases can damage the contact network elements - contact wire, contact suspension.
Известны выпускные системы тепловозов, работающие по способу выпуска отработавших газов вверх от наружной поверхности крыши кузова локомотива для смешивания с окружающим воздухом и понижения температуры газовоздушной смеси, воздействующей на элементы контактной сети. Соответствующие устройства представляют собой газовыпускные патрубки, направленные вертикально вверх («Тепловозы СССР». Отраслевой каталог. Издательство ЦНИИТЭИтяжмаш, Москва. 1988 г., с.12, 16, 18).Known exhaust systems of diesel locomotives working by the method of exhaust exhaust upward from the outer surface of the roof of the body of a locomotive for mixing with ambient air and lowering the temperature of the gas-air mixture acting on the elements of the contact network. The corresponding devices are gas outlet pipes directed vertically upward (“Diesel locomotives of the USSR”. Industry catalog. TsNIITEItyazhmash publishing house, Moscow. 1988, p. 12, 16, 18).
Недостатком такого способа уменьшения воздействия выпускных газов на контактную сеть и осуществляющих этот способ устройств является недостаточное перемешивание горячих выпускных газов с воздухом, недостаточное понижение температуры и скорости газовоздушного потока, достигающего элементов контактной сети.The disadvantage of this method of reducing the effect of exhaust gases on the contact network and the devices implementing this method is the insufficient mixing of the hot exhaust gases with air, insufficient lowering of the temperature and velocity of the gas-air flow reaching the contact network elements.
Известен способ уменьшения теплового и динамического воздействия выпускных газов на контактную сеть путем разделения газового потока на два потока и их отклонение в стороны от вертикальной продольной центральной плоскости локомотива. Устройство для осуществления этого способа включает глушитель шума выпуска, расположенный ниже крыши кузова, в верхней части глушителя установлена приводная поворотная заслонка, которая в одном из своих положений не препятствует свободному выходу газа по двум выпускным трубам, наклоненным к продольной вертикальной плоскости кузова локомотива, а в других положениях перекрывает выход газа через одну из этих труб (DE, патент №2366029, МПК В61С 5/04, 1977 г.).A known method of reducing the thermal and dynamic effects of exhaust gases on the contact network by dividing the gas stream into two streams and deviating them to the sides from the vertical longitudinal central plane of the locomotive. A device for implementing this method includes an exhaust silencer located below the roof of the body, a rotary damper is installed in the upper part of the silencer, which in one of its positions does not impede the free flow of gas through two exhaust pipes inclined to the longitudinal vertical plane of the locomotive body, and in other provisions blocks the gas outlet through one of these pipes (DE Patent No. 2366029, IPC VC 5/04, 1977).
Недостатками этого способа является то, что при отклонении газовых потоков от контактного провода сохраняется их тепловое и динамическое воздействие на контактную подвеску и другие элементы контактной сети.The disadvantages of this method is that when the gas flows deviate from the contact wire, their thermal and dynamic effects on the contact suspension and other elements of the contact network are maintained.
Конструктивный недостаток применяемого устройства состоит в том, что перекрытие заслонкой одной из выпускных труб вдвое увеличивает скорость потока газа, выходящего из открытой трубы, и, следовательно, увеличивает его динамическое и тепловое воздействие.The structural disadvantage of the device used is that the shutter blocking one of the exhaust pipes doubles the speed of the gas stream leaving the open pipe, and therefore increases its dynamic and thermal effects.
Известно устройство снижения температуры и скорости выпускных газов путем установки в выпускном тракте теплообменных аппаратов, отводящих от газа часть теплоты и снижающих скорость потока газа. Например, устройство выпускной системы газотурбовоза, при котором отработанные газы газовой турбины поступают в проточную часть теплообменника - подогревателя криогенного топлива, где отдают часть тепла, после чего отводятся вверх через газовыпускное устройство, представляющее собой вертикально установленный патрубок (RU, патент №2295467 С1, МПК В61С 5/00, 2007 г.).A device is known for reducing the temperature and speed of exhaust gases by installing heat exchangers in the exhaust path that remove part of the heat from the gas and reduce the gas flow rate. For example, the device of the exhaust system of a gas turbine locomotive, in which the exhaust gas of a gas turbine enters the flow part of a heat exchanger - a cryogenic fuel heater, where part of the heat is released, and then taken up through a gas outlet device, which is a vertically mounted pipe (RU Patent No. 2295467 C1, IPC B61C 5/00, 2007).
Недостатком такого устройства для снижения воздействия выпускных газов газотурбовоза на контактную сеть является то, что отвод тепла от выпускных газов в подогревателе топлива ограничен, температура выпускных газов и кинетическая энергия газового потока понижаются в недостаточной степени, и необходимая защита контактной сети от теплового и динамического воздействий газов не достигается.The disadvantage of such a device for reducing the effect of exhaust gases of a gas turbine locomotive on the contact network is that heat removal from the exhaust gases in the fuel heater is limited, the temperature of the exhaust gases and the kinetic energy of the gas flow are insufficiently reduced, and the necessary protection of the contact network from thermal and dynamic effects of gases not achieved.
При остановке локомотива с работающим на холостом ходу двигателем участок контактной сети, находящийся над выпускными патрубками локомотива, подвергается длительному тепловому и динамическому воздействию потока выпускных газов, что увеличивает вероятность повреждения контактной сети.When the locomotive stops with the engine idling, the section of the contact network located above the exhaust pipes of the locomotive is exposed to prolonged thermal and dynamic effects of the exhaust gas flow, which increases the likelihood of damage to the contact network.
Техническим результатом изобретения является снижение теплового и динамического воздействия выпускных газов автономных локомотивов, оснащенных тепловыми двигателями, например, газотурбовозов, на контактную сеть электрифицированных линий, в том числе на местах стоянок локомотивов с работающими двигателями.The technical result of the invention is to reduce the thermal and dynamic effects of exhaust gases of autonomous locomotives equipped with heat engines, for example, gas turbine locomotives, on the contact network of electrified lines, including on the parking lots of locomotives with running engines.
Способ, которым достигается указанный технический результат, заключается в том, что направляют поток выпускных газов вверх из газовыпускного патрубка двигателя локомотива, причем потоку выпускных газов сообщают дополнительное ускорение и скорость в плоскостях, наклоненных относительно вертикальной оси, проходящей через центр газовыпускного патрубка, для закрутки и расширения газового потока, интенсификации перемешивания выпускных газов с окружающим воздухом, снижения вертикальной составляющей скорости газовоздушного потока.The method by which the indicated technical result is achieved is that the exhaust gas stream is directed upward from the gas outlet pipe of the locomotive engine, wherein the additional gas acceleration and speed are reported in the planes inclined relative to the vertical axis passing through the center of the gas outlet pipe to twist and expansion of the gas flow, intensification of mixing of the exhaust gases with the surrounding air, reduction of the vertical component of the gas-air flow velocity.
Устройство для снижения воздействия выпускных газов автономных локомотивов на контактную сеть электрифицированных железнодорожных линий выполнено в виде лопастного аппарата с радиально расположенными направляющими лопастями, поверхность которых, обращенная навстречу потоку выпускных газов, наклонена к вертикальной оси газовыпускного патрубка под углом α, равным от 25 до 65 градусов, для закрутки и расширения потока выпускных газов, интенсификации перемешивания выпускных газов с окружающим воздухом, снижения вертикальной составляющей скорости газовоздушной смеси; в центральной части лопастного аппарата вертикально расположен полый цилиндр, к внешней цилиндрической поверхности которого прикреплены направляющие лопасти, которые другими концами прикреплены своей нижней частью к кольцевой опоре, укрепленной на крыше кузова локомотива над газовыпускным патрубком двигателя, над верхним торцем полого цилиндра размещен экран-газоотбойник с диаметром, превышающим диаметр полого цилиндра, создающий горизонтальный круговой поток газа, способствующий перемешиванию выпускных газов с воздухом, исключающий вертикальный проход центральной части потока выпускных газов к элементам контактной сети.A device to reduce the effect of exhaust gases of autonomous locomotives on the contact network of electrified railway lines is made in the form of a vane apparatus with radially spaced guide vanes, the surface of which, facing the flow of exhaust gases, is inclined to the vertical axis of the exhaust pipe at an angle α equal to from 25 to 65 degrees , to swirl and expand the flow of exhaust gases, to intensify the mixing of exhaust gases with ambient air, to reduce the vertical component speed stage gas mixture; in the central part of the vane apparatus, a hollow cylinder is vertically located, to the outer cylindrical surface of which guide vanes are attached, which other ends are attached with their lower part to an annular support mounted on the roof of the locomotive body over the gas outlet of the engine, a gas baffle is placed over the upper end of the hollow cylinder with diameter exceeding the diameter of the hollow cylinder, creating a horizontal circular gas flow, contributing to the mixing of exhaust gases with air, excluding conductive central vertical passage portion of the flow of exhaust gases to the contact elements of the network.
На фиг.1 схематически представлено устройство для снижения воздействия выпускных газов автономных локомотивов на контактную сеть электрифицированных линий в виде лопастного аппарата, вид сбоку.Figure 1 schematically shows a device for reducing the impact of exhaust gases of autonomous locomotives on the contact network of electrified lines in the form of a blade apparatus, side view.
На фиг.2 схематически представлено устройство для снижения воздействия выпускных газов автономных локомотивов на контактную сеть электрифицированных линий в виде лопастного аппарата, разрез по А-А фиг.1.Figure 2 schematically shows a device for reducing the impact of exhaust gases of autonomous locomotives on the contact network of electrified lines in the form of a blade apparatus, a section along aa of figure 1.
На фиг.3 представлен в аксонометрии лопастной аппарат устройства для снижения воздействия выпускных газов автономных локомотивов на контактную сеть электрифицированных линий.Figure 3 is a perspective view of a blade apparatus of a device for reducing the effect of exhaust gases of autonomous locomotives on a contact network of electrified lines.
Устройство (фиг.1, 2, 3), реализующее способ снижения теплового и динамического воздействия выпускных газов автономных локомотивов на контактную сеть электрифицированных линий, выполнено в виде лопастного аппарата 1, который размещен над выходным отверстием 2 газовыпускного патрубка 3 двигателя локомотива на кольцевой опоре 4, укрепленной на крыше 5 кузова локомотива.The device (figure 1, 2, 3) that implements a method of reducing the thermal and dynamic effects of exhaust gases of autonomous locomotives on the contact network of electrified lines, is made in the form of a
Лопастной аппарат 1 снабжен радиально расположенными направляющими лопастями 6, поверхность которых, обращенная навстречу потоку выпускных газов, наклонена к вертикальной оси газовыпускного патрубка 3 под углом α, равным от 25 до 65 градусов, для закрутки и расширения потока выпускных газов, интенсификации перемешивания выпускных газов с окружающим воздухом, снижения вертикальной составляющей скорости газовоздушной смеси; в центральной части лопастного аппарата 1 вертикально расположен полый цилиндр 7, к внешней цилиндрической поверхности которого прикреплены направляющие лопасти 6, которые другими концами прикреплены своей нижней частью к кольцевой опоре 4, укрепленной на крыше 5 кузова локомотива над газовыпускным патрубком 3 двигателя, над верхним торцем полого цилиндра 7 размещен экран-газоотбойник 8 с диаметром, превышающим диаметр полого цилиндра 7, создающий горизонтальный круговой поток газа, способствующий перемешиванию выпускных газов с воздухом, исключающий вертикальный проход центральной части потока выпускных газов вверх к элементам контактной сети, к контактному проводу 9 и несущему проводу 10 (фиг.1).The
Способ снижения воздействия выпускных газов автономных локомотивов на контактную сеть электрифицированных железнодорожных линий с помощью предлагаемого устройства реализуется следующим образом.A method of reducing the impact of exhaust gases of autonomous locomotives on the contact network of electrified railway lines using the proposed device is implemented as follows.
При движении локомотива и его стоянке с работающим двигателем под контактным проводом 9 и другими элементами контактной сети поток выпускных газов направляют из отверстия 2 газовыпускного патрубка 3 двигателя (например, дизеля, газовой турбины) локомотива вертикально вверх на лопасти 6 устройства 1. Поверхности радиально расположенных направляющих лопастей 6 сообщают потоку выпускных газов дополнительное ускорение и скорость в плоскостях, наклоненных под углом α, равным от 25 до 65 градусов к вертикальной оси газовыпускного патрубка 3. Этим обеспечивается закрутка и расширение газового потока, интенсификация перемешивания выпускных газов с окружающим воздухом и связанное с этим снижение температуры газовоздушной смеси, контактирующей с элементами контактной сети, снижение вертикальной составляющей скорости газовоздушного потока и его динамического воздействия на элементы контактной сети. Центральная часть газового потока, прошедшая через полость цилиндра 7, рассеивается экраном-газоотбойником 8 в горизонтальной плоскости, что исключает проход центральной части потока выпускных газов вверх к элементам контактной сети и создает горизонтальный круговой поток газа, способствующий перемешиванию выпускных газов с воздухом, уменьшению теплового и динамического воздействия выпускных газов на контактную сеть. Таким образом, устройство в виде лопастного аппарата 1 осуществляет предложенный способ снижения теплового и динамического воздействия выпускных газов автономных локомотивов на контактную сеть электрифицированных железнодорожных линий.When the locomotive is moving and it is parked with the engine running under the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013111449/11A RU2529560C1 (en) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | Suppression of effects of self-contained locomotive exhaust gases on trolley line of electrified railways and device to this end |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013111449/11A RU2529560C1 (en) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | Suppression of effects of self-contained locomotive exhaust gases on trolley line of electrified railways and device to this end |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013111449A RU2013111449A (en) | 2014-09-20 |
RU2529560C1 true RU2529560C1 (en) | 2014-09-27 |
Family
ID=51583560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013111449/11A RU2529560C1 (en) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | Suppression of effects of self-contained locomotive exhaust gases on trolley line of electrified railways and device to this end |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2529560C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2611448C1 (en) * | 2015-10-16 | 2017-02-22 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Device for railway overhead system elements protection from exposure of self-consistent locomotive power equipment air-out fume |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1714166A1 (en) * | 1989-07-31 | 1992-02-23 | Нижегородский политехнический институт | Turbo-machine exhaust device |
US5257906A (en) * | 1992-06-30 | 1993-11-02 | Westinghouse Electric Corp. | Exhaust system for a turbomachine |
RU2226610C2 (en) * | 2001-02-07 | 2004-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Искра" | Gas-turbine plant gas outlet device |
RU2295467C1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава Министерства путей сообщения Российской Федерации (ФГУП ВНИКТИ МПС России) | Gas-turbine locomotive |
-
2013
- 2013-03-14 RU RU2013111449/11A patent/RU2529560C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1714166A1 (en) * | 1989-07-31 | 1992-02-23 | Нижегородский политехнический институт | Turbo-machine exhaust device |
US5257906A (en) * | 1992-06-30 | 1993-11-02 | Westinghouse Electric Corp. | Exhaust system for a turbomachine |
RU2226610C2 (en) * | 2001-02-07 | 2004-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Искра" | Gas-turbine plant gas outlet device |
RU2295467C1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава Министерства путей сообщения Российской Федерации (ФГУП ВНИКТИ МПС России) | Gas-turbine locomotive |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2611448C1 (en) * | 2015-10-16 | 2017-02-22 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Device for railway overhead system elements protection from exposure of self-consistent locomotive power equipment air-out fume |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013111449A (en) | 2014-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2734234T3 (en) | Test bench for an axial turbine engine with vertical wind turbine | |
CN104645770B (en) | A kind of spiral-flow plate-type dedusting demister and using method thereof | |
RU2015101349A (en) | PLANT FOR TRANSFORMING A FLUID FLOW TO ENERGY | |
CN103016380A (en) | Method and device for determining performance of blade tip clearance region of cooling fan of automobile engine | |
WO2015129604A1 (en) | Demister unit and egr system provided with same | |
RU2529560C1 (en) | Suppression of effects of self-contained locomotive exhaust gases on trolley line of electrified railways and device to this end | |
CN204485576U (en) | A kind of spiral-flow plate-type dedusting demister | |
CN105758214B (en) | A kind of big temperature difference spraying temperature lowering apparatus of superhigh temperature | |
US8517599B2 (en) | Method and apparatus for mixing a gaseous fluid with a large gas stream, especially for introducing a reducing agent into a flue gas that contains nitrogen oxides | |
RU2611448C1 (en) | Device for railway overhead system elements protection from exposure of self-consistent locomotive power equipment air-out fume | |
FR2274363A1 (en) | Separator to remove particles from gases - has hollow tube section with conical deflector in the centre | |
RU2544895C1 (en) | Vortex power plant of gas compressor unit of compressor station | |
RU139990U1 (en) | DEVICE FOR EXHAUST GASES OF A LOCOMOTIVE WITH A HEAT ENGINE (OPTIONS) | |
CN202237684U (en) | Novel streamline two-channel demister with barb | |
CN206391868U (en) | A kind of SCR flue gas denitrification systems mixing ammonia-gas spraying device | |
CN206103558U (en) | Spiral water gas separat device | |
JP2014214646A (en) | Power generation system | |
CN202237591U (en) | Novel streamlined two-passage defogger | |
US11346546B2 (en) | Solid fuel burner and combustion device | |
CN104740935A (en) | Streamline-type two-passage demister with optimized barb | |
RU174364U1 (en) | GAS-PUMPING UNIT WITH GAS-TURBINE ENGINE ANTI-BLADDING SYSTEM | |
RU138123U1 (en) | EXHAUST PIPE HEAD | |
CN204457953U (en) | The special fluid cowling of diesel engine DPF low-temp recovery igniter | |
RU226625U1 (en) | Device for removal and spark extinguishing of exhaust gases of a railway vehicle | |
CN206073110U (en) | Smoke extractor and combustion system |