RU83982U1 - SYSTEM OF AUTONOMOUS HEATING OF DIESELS OF DIESEL DIESEL TRANSPORT "VORTEX" - Google Patents

SYSTEM OF AUTONOMOUS HEATING OF DIESELS OF DIESEL DIESEL TRANSPORT "VORTEX" Download PDF

Info

Publication number
RU83982U1
RU83982U1 RU2008138856/22U RU2008138856U RU83982U1 RU 83982 U1 RU83982 U1 RU 83982U1 RU 2008138856/22 U RU2008138856/22 U RU 2008138856/22U RU 2008138856 U RU2008138856 U RU 2008138856U RU 83982 U1 RU83982 U1 RU 83982U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diesel
heating
water
locomotive
autonomous
Prior art date
Application number
RU2008138856/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Павлович Балуев
Александр Николаевич Савельев
Юрий Владимирович Федоров
Сергей Анатольевич Прейзнер
Андрей Борисович Добуд-Оглы
Андрей Анатольевич Макунин
Алексей Валерьевич Бракоренко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Сант"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Сант" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Сант"
Priority to RU2008138856/22U priority Critical patent/RU83982U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU83982U1 publication Critical patent/RU83982U1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Система автономного прогрева дизелей тепловозов, включающая в себя водяной механический теплогенератор, трехфазный асинхронный общепромышленный электродвигатель УХЛ2, водомасляный теплообменник, вспомогательную дизель-генераторную установку, блок питания, систему управления, блок оповещения и специальный топливный бак объемом 30 л, отличающаяся тем, что в помещении шахты холодильника установлена автономная дизель-генераторная установка мощностью не более 12 кВт, являющаяся источником электрической энергии переменного тока для питания теплогенератора.An autonomous heating system for diesel locomotive diesel engines, including a water mechanical heat generator, a three-phase asynchronous common industrial electric motor UHL2, a water-oil heat exchanger, an auxiliary diesel generator set, a power supply, a control system, a warning unit and a special fuel tank of 30 l, characterized in that in the room a refrigerator autonomous diesel generator set with a capacity of not more than 12 kW is installed, which is a source of alternating current electric energy for power Ia heat generator.

Description

Характер применения системы автономного прогрева имеет достаточно широкий диапазон в области энергосберегающих технологий на железнодорожном транспорте и в частности система может быть использована в локомотивных депо при прогреве дизелей.The nature of the application of the autonomous heating system has a fairly wide range in the field of energy-saving technologies in railway transport, and in particular, the system can be used in locomotive depots for heating diesel engines.

Основной статьей затрат при эксплуатации тепловозов, является дизельное топливо, расход которого достигает от 30% до 80% при работе тепловозов на холостом ходу (особенно зимний прогрев). Применение в существующих дизельных двигателях воды в качестве охлаждающей жидкости и высокая вязкость дизельного масла при низких температурах, не позволяют находиться дизелю в заглушенном состоянии.The main cost item for the operation of diesel locomotives is diesel fuel, the consumption of which reaches from 30% to 80% when the diesel locomotives are idling (especially winter heating). The use of water as a coolant in existing diesel engines and the high viscosity of diesel oil at low temperatures do not allow the diesel engine to be shut off.

На данный момент разработано несколько проектов модернизации тепловозов по снижению потребления топлива дизелем во время горячего простоя:At the moment, several projects have been developed to modernize diesel locomotives to reduce diesel fuel consumption during hot downtime:

- система («stop-start»), система автоматической остановки и запуска двигателя в зависимости от его температуры;- system (“stop-start”), a system to automatically stop and start the engine, depending on its temperature;

- система прогрева дизеля от внешней тепло-гидравлической установки;- a system for warming up a diesel engine from an external heat-hydraulic installation;

- система подогрева дизеля от внешнего источника электроэнергии;- a system for heating a diesel engine from an external source of electricity;

- система электрического подогрева дизеля от вспомогательной дизель генераторной установки;- a system for electric heating of a diesel engine from an auxiliary diesel generator set;

- система подогрева дизеля с помощью теплогенераторов.- A diesel engine heating system using heat generators.

Известна Система («stop-start»), система автоматической остановки и запуска двигателя в зависимости от его температуры (основные разработчики технологии остановки и запуска двигателя («stop-start») компании Kim Hotstart и ZTR Control Systems), обеспечивающая экономию топлива при холостом режиме работы двигателя. В этот комплект входит система DDHS компании Kim Hotstart и система отключения силовой установки локомотива SmartStart® компании ZTR. Система SmartStart предназначена для автоматического отключения и включения, как двигателя локомотива, так и системы Hotstart с целью поддержания необходимой температуры двигателя, напряжения в аккумуляторных батареях и давления в тормозной системе. [www.css-rzd.ru/ZDM/03-2004/03109.htm]Known System ("stop-start"), a system to automatically stop and start the engine depending on its temperature (the main developers of the technology of stopping and starting the engine ("stop-start") by Kim Hotstart and ZTR Control Systems), which provides fuel economy at idle engine operating mode. This kit includes the Kim Hotstart DDHS system and the ZTR SmartStart® locomotive power system shutdown system. The SmartStart system is designed to automatically turn off and on both the engine of the locomotive and the Hotstart system in order to maintain the required engine temperature, battery voltage and brake pressure. [www.css-rzd.ru/ZDM/03-2004/03109.htm]

Недостатками системы являются: расход моторесурса дизеля, разряд аккумуляторных батарей, сниженный, но все же высокий расход топлива.The disadvantages of the system are: diesel engine consumption, battery discharge, reduced, but still high fuel consumption.

Известна Система прогрева дизеля от внешней тепло-гидравлической установки, включающая в себя: внешний бак с горячей водой, шланги и гидронасос.Known System for heating a diesel engine from an external heat-hydraulic installation, including: an external tank with hot water, hoses and a hydraulic pump.

Недостатками системы является то, что система стационарная с низкой надежностью, [www.tbg.ru/cgi-bin/pub/news/1?c=viewNews&news=1092]The disadvantages of the system is that the system is stationary with low reliability, [www.tbg.ru/cgi-bin/pub/news/1?c=viewNews&news=1092]

Известна Система подогрева дизеля от внешнего источника электроэнергии.Known System for heating a diesel engine from an external source of electricity.

Разработка кафедры "Электрический железнодорожный транспорт" СамГАПС.Development of the department "Electric Railway Transport" SamGAPS.

Результаты работы:Results of work:

- Система прогрева дизеля;- A system of warming up a diesel engine;

- Система прогрева тяговых электродвигателей;- The heating system of traction motors;

- Система подзарядки аккумуляторной батареи;- Battery recharging system;

- Система аварийного сигнала и запуска дизеля;- Alarm system and diesel start;

- Процессор базового модуля;- The processor of the base module;

- Сеть и внешние устройства.- Network and external devices.

Для обеспечения эксплуатации системы необходим внешний источник питания с напряжением U=380 В.To ensure the operation of the system requires an external power source with a voltage of U = 380 V.

Отличия этой разработки от прототипов:Differences of this development from prototypes:

Применена схема с унифицированными системами: прогрева воды и масла дизеля, прогрева тяговых электродвигателей, подзарядки аккумуляторной батареи.The scheme with unified systems is applied: heating of water and diesel oil, heating of traction motors, recharging the battery.

Система обеспечивает автоматическое поддержание заданной температуры охлаждающей воды на заданном уровне (может изменяться от 20 до 80°С) при температуре наружного воздуха до -50°С, электрообогрев кабины машиниста, зарядку аккумуляторной батареи и периодическую прокачку масла.The system provides automatic maintenance of the set temperature of cooling water at the set level (it can vary from 20 to 80 ° C) at an outdoor temperature of -50 ° C, electric heating of the driver’s cab, battery charging and periodic pumping of oil.

При горячем отстое двухсекционного тепловоза в течение 12 часов применение системы позволяет уменьшить расход топлива на прогрев на 90-100 кг.With a hot sediment of a two-section diesel locomotive for 12 hours, the use of the system reduces the fuel consumption for heating by 90-100 kg.

При этом не расходуется моторесурс дизеля и снижается закоксовывание выхлопного тракта дизеля.In this case, the diesel engine life is not consumed and the coking of the diesel exhaust tract is reduced.

Недостатки: Для обеспечения эксплуатации системы необходим внешний источник питания с напряжением U=380B и мощностью 100 кВА., что возможно под депо, либо на специально оборудованных путях отстоя. [http://www. samiit.ru/pod/kafedr/egt/niokr.php]Disadvantages: To ensure the operation of the system, an external power source with a voltage of U = 380V and a power of 100 kVA. Is required, which is possible under a depot, or on specially equipped sludge tracks. [http: // www. samiit.ru/pod/kafedr/egt/niokr.php]

Известна Система электрического подогрева дизеля от вспомогательной дизель-генераторной установки.Known System for electric heating of a diesel engine from an auxiliary diesel generator set.

Экономия топлива в значительной мере достигается благодаря отключению основного двигателя, когда локомотив находится в отстое в течение длительного времени. Оборудование, для обогрева изготовленное компанией Kim Hotstart с приводом от вспомогательного дизеля компании Lister Petter. Система обогрева DDHS, оборудование которой устанавливается под капотом в задней части тепловоза, не требует внешнего электропитания для сохранения аккумуляторной батареи в заряженном состоянии, поддерживает на должном уровне температуру масла и воды и обеспечивает температуру в кабине управления не ниже 10°С.Fuel economy is largely achieved by shutting down the main engine when the locomotive has been in sludge for a long time. Equipment for heating manufactured by Kim Hotstart driven by a Lister Petter auxiliary diesel engine. The DDHS heating system, the equipment of which is installed under the hood in the rear of the locomotive, does not require external power to keep the battery in a charged state, maintains the oil and water temperature at the proper level and ensures that the temperature in the control cabin is not lower than 10 ° С.

Kim Hotstart и ZTR совместно работают над новой интеллектуальной системой горячего пуска. В этой системе соединены технологии обогрева DDHS и управления пуском Smart Start. Система автоматически отключает и включает как основной дизель тепловоза, так и систему обогрева при необходимости поддержания требуемых значений рабочей температуры дизеля, напряжения аккумуляторной батареи и давления в тормозной системе для минимизации количества часов работы дизеля. Это, в свою очередь, ведет к уменьшению Kim Hotstart and ZTR are working together on a new intelligent hot start system. This system combines DDHS heating technology and Smart Start control. The system automatically turns off and turns on both the main diesel engine of the diesel locomotive and the heating system if it is necessary to maintain the required values of the operating temperature of the diesel engine, battery voltage and pressure in the brake system to minimize the number of hours of diesel operation. This, in turn, leads to a decrease

потребления топлива и масла, эмиссии выхлопных газов, уровня шума, износа двигателя и количества отложений в топливной, масляной и водяной системах тепловоза. Система также обеспечивает необходимое резервирование и регистрацию данных, благодаря чему можно отслеживать реальную экономию топлива. Первая такая система была установлена в августе 2002 г. на тепловозе серии GP38.fuel and oil consumption, exhaust emissions, noise levels, engine wear and deposits in the fuel, oil and water systems of a diesel locomotive. The system also provides the necessary redundancy and data logging, so that real fuel economy can be monitored. The first such system was installed in August 2002 on a GP38 series diesel locomotive.

Другой привлекшей внимание железных дорог технологией, сберегающей топливо при холостом режиме работы двигателя, является вспомогательная силовая установка К9 APU, разработанная компанией Eco-Trans Technologies, совместным предприятием компаний CSXT и Road and Rail Inc. Эта установка с габаритами 0,915 * 0,915 * 1,22 м нагревает воду и масло основного двигателя во время прекращения его работы. Расход составляет 10% от расхода топлива при холостом режиме работы двигателя.Another catch-rail technology that saves fuel while idling is the K9 APU auxiliary power unit, developed by Eco-Trans Technologies, a joint venture between CSXT and Road and Rail Inc. This unit with dimensions of 0.915 * 0.915 * 1.22 m heats the water and oil of the main engine during the termination of its operation. Consumption is 10% of fuel consumption at idle engine operation.

Недостатками системы электрического подогрева дизеля от вспомогательной дизель-генераторной установки являются:The disadvantages of the electric diesel heating system from the auxiliary diesel generator set are:

- более низкий КПД за счет многократного преобразования энергии;- lower efficiency due to multiple energy conversion;

- высокая стоимость;- high price;

- низкий ресурс электронагревателей;- low resource electric heaters;

- отсутствие места для размещения, особенно на маневровых тепловозах;- lack of space for placement, especially on shunting diesel locomotives;

- необходимость обслуживания дополнительного ДВС.- the need to service additional ICE.

[http://www. samiit.ru/pod/kafedr/egt/niokr.php][http: // www. samiit.ru/pod/kafedr/egt/niokr.php]

Известна Система подогрева дизеля с помощью теплогенераторов, которая является наиболее близким аналогом.Known System for heating a diesel engine using heat generators, which is the closest analogue.

Система подогрева дизеля маневрового тепловоза (СПДТМ) «ГОЛЬФСТРИМ» компании «Делвэй Менеджмент».The heating system of the diesel shunting diesel locomotive (SPDTM) "GOLFSTREAM" company "Delway Management".

OOO «УК «Дэлвэй Менеджмент» совместно с ЗАО «КП ЛТД» создал автономную автоматизированную систему поддержания температуры (ААСП) воды и масла в двигателях локомотивов - ААСП «Гольфстрим».LLC “UK“ Dalway Management ”together with CJSC“ KP LTD ”created an autonomous automated system for maintaining the temperature (AASP) of water and oil in locomotive engines - AASP“ Gulfstream ”.

В качестве источника нагрева система использует котлы - теплообменники (энергия сгорания топлива сразу преобразуется в тепло). Выхлопные газы дополнительно обогревают секции охлаждения. Система полностью автоматизирована. Для ее включения машинисту требуется просто перевести тумблер в кабине, в противном случае система автоматически выключит двигатель и включит обогрев. Движение воды и масла осуществляется малогабаритными циркуляционными насосами с бесколлекторными электродвигателями с низким энергопотреблением. Для питания насосов и других электрических механизмов устанавливаются дополнительные аккумуляторные батареи. Емкость аккумуляторов рассчитывается из максимального автономного времени простоя. В случае падения напряжения на дополнительных аккумуляторах, система автоматически переключится на питание от штатного аккумулятора тепловоза и оповестит ответственных лиц.The system uses boilers - heat exchangers (the combustion energy of the fuel is immediately converted to heat) as a heating source. Exhaust fumes additionally heat the cooling sections. The system is fully automated. To turn it on, the driver just needs to translate the toggle switch in the cab, otherwise the system will automatically turn off the engine and turn on the heating. The movement of water and oil is carried out by small-sized circulation pumps with brushless motors with low energy consumption. Additional batteries are installed to power the pumps and other electrical mechanisms. Battery capacity is calculated from the maximum autonomous downtime. In the event of a voltage drop on additional batteries, the system will automatically switch to powered by a standard diesel locomotive battery and notify responsible persons.

Эффективность:Efficiency:

- экономия топлива;- fuel economy;

- увеличение ресурса двигателя;- increase engine life;

- снижение численности необходимого персонала- reduction in the number of required staff

- уменьшение выбросов в атмосферу- reduction of air emissions

- автономность Функции системы подогрева локомотива "Гольфстрим":- autonomy Functions of the heating system of the Gulfstream locomotive:

1. Поддержание в автоматизированном режиме рабочей температуры:1. Maintenance in an automated mode of working temperature:

- охлаждающей жидкости в диапазоне 60...80°С;- coolant in the range of 60 ... 80 ° C;

- масла в диапазоне 40...50°С;- oils in the range of 40 ... 50 ° C;

воздуха в кабине машиниста 15...30°С при наружных температурах от +10 до -50°С;air in the driver’s cab 15 ... 30 ° С at external temperatures from +10 to -50 ° С;

2. Выдача сообщений о возникших нарушениях в функционировании системы ответственным лицам по радио и телефонным GSM линиям связи.2. Issuing messages about violations in the functioning of the system to responsible persons via radio and GSM telephone lines.

Недостатками системы подогрева локомотива "Гольфстрим" являются:The disadvantages of the heating system of the Gulfstream locomotive are:

- наличие трех теплогенераторов (водяного, масляного и воздушного для обогрева кабины машиниста);- the presence of three heat generators (water, oil and air for heating the driver's cab);

- необходимость установки дополнительных аккумуляторных батарей питания насосов и других электрических механизмов;- the need to install additional batteries for powering the pumps and other electrical mechanisms;

- выхлопные газы, дополнительно обогревающие секции охлаждения при длительной эксплуатации загрязняют секции, что может привести к ухудшению их работы, помимо этого возможность попадания выхлопных газов воздушного теплогенератора в кабину машиниста;- exhaust gases that additionally heat the cooling sections during long-term operation pollute the sections, which may lead to a deterioration in their operation, in addition to the possibility of exhaust gases from the air heat generator entering the driver’s cab;

- наличие трех дополнительных топливопроводов малого сечения, от топливного бака может привести к их перемерзанию;- the presence of three additional fuel pipes of small cross-section from the fuel tank may lead to their freezing;

- избыточное дублирование информации системой ААСП - пять номеров телефона и два оператора. [www.delway.ru/Delway_AASP.PDF] Предлагаемая Система автономного прогрева дизелей тепловозов «Вихрь» включает в себя следующие элементы:- excessive duplication of information by the AASP system - five phone numbers and two operators. [www.delway.ru/Delway_AASP.PDF] The proposed autonomous heating system for diesel engines of Vikhr diesel locomotives includes the following elements:

1) Водяной механический теплогенератор, устанавливаемый в подкапотном пространстве машинного отделения тепловозов типа ТЭМ, между дизелем и шахтой холодильника. Теплогенератор врезается в основную магистраль охлаждения дизеля через дополнительный обратный клапан. На общей раме установлен трехфазный асинхронный общепромышленный электродвигатель (ЭД) с климатическим исполнением УХЛ-2, на фланце которого расположен корпус водяного механического теплогенератора. Электродвигатель теплогенератора получает электропитание от автономной дизель-генераторной установки (ДГУ), топливо для которой поступает из специального топливного бака с автоматическим поддержанием уровня топлива из штатной топливной системы тепловоза.1) A water-based mechanical heat generator installed in the engine compartment of the engine room of TEM-type diesel locomotives, between the diesel engine and the refrigerator shaft. The heat generator cuts into the main diesel cooling line through an additional non-return valve. A three-phase asynchronous common industrial electric motor (ED) with a climatic modification UHL-2 is installed on the common frame, on the flange of which there is a body of a water mechanical heat generator. The heat generator electric motor receives power from an autonomous diesel generator set (DGU), the fuel for which comes from a special fuel tank with automatic maintenance of the fuel level from a standard diesel locomotive fuel system.

2) Водомасляный теплообменник (ВМТ), устанавливаемый в подкапотном пространстве тепловоза под расширительным баком. Служит для поддержания достаточной для пуска дизеля температуры масла, путем подогрева его водой из контура системы «Вихрь». Масло через ВМТ 2) Water-oil heat exchanger (TDC) installed in the engine compartment under the expansion tank. Serves to maintain an oil temperature sufficient to start the diesel engine by heating it with water from the circuit of the Whirlwind system. Oil through TDC

прогоняется малогабаритным циркуляционным насосом по контуру: картер - ВМТ - картер.It is driven by a small-sized circulation pump along the circuit: crankcase - TDC - crankcase.

3) Обогрев кабины машиниста осуществляется штатным калорифером, при недостаточности которого, кабина оборудуется малогабаритным воздушным теплогенератором. Выхлопные газы через специальный коллектор выводятся в атмосферу под раму кузова тепловоза.3) The driver’s cab is heated by a standard air heater, in case of insufficiency of which, the cab is equipped with a small-sized air heat generator. Exhaust gases through a special collector are discharged into the atmosphere under the body frame of the locomotive.

4) Автономная дизель-генераторная установка, устанавливаемая в помещении шахты холодильника мощностью не более 12кВт (мощность обусловлена габаритами подкапотного помещения маневрового тепловоза ТЭМ-2).4) An autonomous diesel generator set installed in the room of the refrigerator shaft with a capacity of not more than 12 kW (the power is determined by the dimensions of the engine compartment of the TEM-2 shunting diesel locomotive).

5) Блок питания, размещаемый в штатной высоковольтной камере, предусматривает возможность питания системы от внешнего источника переменного трехфазного тока 380 В и от аккумуляторной батареи тепловоза 75 В постоянного тока.5) A power supply unit housed in a standard high-voltage chamber provides for the possibility of powering the system from an external source of alternating three-phase current 380 V and from a rechargeable battery of a locomotive of 75 V DC.

6) Блок управления и контроля, располагаемый в кабине машиниста, в автоматическом режиме контролирует и поддерживает температуру воды системы охлаждения дизеля тепловоза (20-80°С), температуру масла дизеля (20-50°С), температуру воздуха кабины управления (10-25°С) и наличие и уровень топлива в дополнительном топливном баке.6) The control and monitoring unit located in the driver’s cab automatically controls and maintains the water temperature of the diesel engine’s cooling system (20-80 ° C), diesel oil temperature (20-50 ° C), and the air temperature of the control cabin (10- 25 ° C) and the presence and level of fuel in the additional fuel tank.

7) Блок оповещения, располагаемый в кабине машиниста, производит оповещение персонала звуковыми сигналами и световой индикацией о включении и выключении системы, а также возникновении аварийных режимов работы. Одновременно блок оповещения через систему GPS дублирует параметры работы на пульт дежурного диспетчера депо.7) The warning unit, located in the driver’s cab, notifies personnel with sound signals and light indications of turning the system on and off, as well as emergency operating conditions. At the same time, the notification unit via the GPS system duplicates the operation parameters to the console of the on-duty depot manager.

8) Специальный топливный бак объемом 30 литров (с учетом восьмичасовой непрерывной работы системы) для обеспечения подачи дизельного топлива к автономной дизель-генераторной установке. Устанавливается в подкапотном помещении на консольной балке над фильтром тонкой очистки масла. Уровень топлива в баке автоматически поддерживается из штатной топливной системы тепловоза. Уровень топлива контролируется блоком оповещения.8) A special fuel tank with a volume of 30 liters (taking into account the eight-hour continuous operation of the system) to ensure the supply of diesel fuel to an autonomous diesel generator set. It is installed in the engine compartment on a cantilever beam above the fine oil filter. The fuel level in the tank is automatically maintained from a standard diesel locomotive fuel system. The fuel level is controlled by a warning unit.

На рис.1 представлена структурная схема системы автономного прогрева дизелей тепловозов «Вихрь».Fig. 1 shows the structural diagram of the autonomous heating system for diesel engines of the Whirlwind diesel locomotives.

Запуск и отключение системы «Вихрь» производится принудительно машинистом тепловоза в зависимости от поездной обстановки с пульта машиниста в целях сбережения моторесурса дизеля тепловоза и экономии дизельного топлива.The Whirlwind system is started and shut down by force by the locomotive driver, depending on the train situation, from the driver’s console in order to save diesel engine life and save diesel fuel.

После запуска «Вихрь» при повышении температуры воды в системе охлаждения дизеля до t-65°C должен автоматически отключиться теплогенератор, и при ее понижении до t-45°C - включиться.After starting the “Whirlwind”, when the water temperature in the diesel cooling system rises to t-65 ° C, the heat generator should automatically turn off, and when it drops to t-45 ° C, turn on.

Для контроля температуры воды в системе предусмотрен контактный термодатчик 15, температура срабатывания которого может изменяться от 0 до 120°С.To control the water temperature in the system, a contact temperature sensor 15 is provided, the response temperature of which can vary from 0 to 120 ° C.

Контакты указанного датчика включены в цепь включения теплогенератора 11.The contacts of the specified sensor are included in the inclusion circuit of the heat generator 11.

Для контроля температуры в кабине машиниста предусмотрен датчик температуры 13, параметры контроля которого регулируются от 5 до 25°С.To control the temperature in the driver’s cab, a temperature sensor 13 is provided, the control parameters of which are regulated from 5 to 25 ° C.

Контакты датчика включены в цепь калорифера 4.The sensor contacts are included in the circuit of the heater 4.

Обязательным условием исправной работы теплогенератора 11 является постоянное наличие воды в системе охлаждения. Для контроля уровня воды предусмотрен датчик 17 в расширительном баке водяной системы охлаждения дизеля 6, который исключает запуск системы «Вихрь» при падении воды ниже допустимого уровня.A prerequisite for the proper operation of the heat generator 11 is the constant presence of water in the cooling system. To control the water level, a sensor 17 is provided in the expansion tank of the diesel engine water cooling system 6, which prevents the Whirlwind system from starting when water falls below an acceptable level.

Контроль расхода дизельного топлива осуществляется по показаниям счетчиков расхода 18 и счетчика слива избыточного топлива 19. Таким образом, количество израсходованного топлива определяется по разнице показания счетчиков 18 и 19.The control of diesel fuel consumption is carried out according to the readings of the flow meters 18 and the excess fuel drain counter 19. Thus, the amount of spent fuel is determined by the difference in the readings of the counters 18 and 19.

Для надежной работы системы «Вихрь» необходимо блоком электроники контролировать следующие параметры:For reliable operation of the Whirlwind system, the following parameters must be controlled by the electronics unit:

- включения источника электрической энергии (автономная дизель-генераторная установка), т.е. наличие напряжения ~380в на выходе источника при его запуске и дальнейших включениях по команде блока управления системы «Вихрь», в зависимости от температуры воды в системе дизеля тепловоза.- inclusion of an electric energy source (autonomous diesel generator set), i.e. the presence of a voltage of ~ 380V at the source output when it is started and further turned on at the command of the control unit of the Whirlwind system, depending on the water temperature in the diesel locomotive system.

- снятие напряжения ~380в от источника электрической энергии при повышении температуры воды в системе дизеля t-65 С и выше (автономная дизель-генераторная установка заглушена).- removal of voltage ~ 380V from the source of electric energy with increasing water temperature in the diesel system t-65 C and higher (autonomous diesel generator set is muffled).

- контроль приращения температуры At при выходе с ВТГ. При положительном At - продолжает контроль работы, при отрицательном и нулевом - отключает автономную дизель-генераторную установку системы «Вихрь».- control of the temperature increment At at the exit from the VTG. With a positive At - continues to control the work, with a negative and zero - it turns off the stand-alone diesel-generator set of the Whirlwind system.

- включение и отключение маслопрокачивающего насоса при температуре масла в пределах 35-50°С.- turning on and off the oil pump at an oil temperature in the range of 35-50 ° C.

- блокировка запуска вихревого теплогенератора при работающем дизеле тепловоза.- blocking the start of the vortex heat generator while the diesel engine is running.

- уровень дизельного топлива в баке автономной дизель-генераторной установки системы «Вихрь».- the level of diesel fuel in the tank of an autonomous diesel-generator unit of the Whirlwind system.

Для учета моточасов дизеля тепловоза предусмотрена установка датчика частоты вращения коленчатого вала. Так же предусматривается установка панели управления с экраном индикации на пульте машиниста.To account for diesel engine hours, the installation of a crankshaft speed sensor is provided. It also provides for the installation of a control panel with an indication screen on the driver’s console.

Контроль над вышеуказанными указанными процессами осуществляется через канал GPS и радиосигнал с возможностью считывания информации внешним носителем.Control over the above mentioned processes is carried out through the GPS channel and a radio signal with the ability to read information from an external medium.

Технико-экономические показатели системы автономного прогрева дизелей тепловозов «Вихрь»:Technical and economic indicators of the autonomous heating system for diesel engines of the Whirlwind diesel locomotives:

Температура теплоносителя: вода до 80°С масла до 60°С.Heat carrier temperature: water up to 80 ° С of oil up to 60 ° С.

При использовании электродвигателя постоянный коэффициент полезного действия установки - 96%-98%. Для сравнения: тэновые и электродные котлы в процессе эксплуатации снижают свой КПД (с 90%) и перегорают, при этом сохраняется проектное потребление электроэнергии, что ведет к ее значительному перерасходу.When using an electric motor, the constant efficiency of the installation is 96% -98%. For comparison: heating elements and electrode boilers during operation reduce their efficiency (from 90%) and burn out, while the design energy consumption is saved, which leads to a significant cost overrun.

Мощность теплогенератора от 7 кВт и выше (в качестве привода установки применяются электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания и др. механизмы).The power of the heat generator is from 7 kW and above (electric motors, internal combustion engines, and other mechanisms are used as the drive of the installation).

Для нагрева 1 м3 воды на 10°С потребуется 1 кВт электроэнергии. Скорость нагрева зависит от мощности установки.To heat 1 m 3 of water at 10 ° C will require 1 kW of electricity. The heating rate depends on the capacity of the installation.

Ориентировочная цена изготовления комплекта теплогенератора, включая электрический щит управления с соответствующей автоматикой, монтажа и пусконаладочных работ теплогенератора мощностью 30 кВт - 300 тыс. рублей.Estimated manufacturing cost of a heat generator set, including an electric control panel with appropriate automation, installation and commissioning of a heat generator with a capacity of 30 kW - 300 thousand rubles.

Стоимость теплогенератора, монтажа, пусконаладочных работ уточняется и определяется с выданным техническим заданием заказчика по фактическим затратам.The cost of the heat generator, installation, commissioning is specified and determined with the issued technical specifications of the customer at actual costs.

Расчет экономии топлива.Calculation of fuel economy.

При использовании системы обогрева дизеля тепловоза с вихревым механическим теплогенератором:When using a diesel locomotive heating system with a vortex mechanical heat generator:

Паспортный расход топлива тепловоза ТЭМ 2 на один час горячего отстоя - 7 кг.Passport fuel consumption of the TEM 2 locomotive for one hour of hot sludge - 7 kg.

Среднее время нахождения тепловоза в горячем отстое - 8 час/сут.The average time a locomotive is in hot sediment is 8 hours / day.

Итого в сутки расход дизельного топлива на прогрев 7*8=56 кг.Total daily diesel fuel consumption for heating 7 * 8 = 56 kg.

Стоимость дизельного топлива израсходованного на прогрев (при закупочной стоимости 1 кг 20 руб.) 56*20=1120 р.The cost of diesel fuel consumed for heating (with a purchase price of 1 kg 20 rubles) 56 * 20 = 1120 p.

При средней продолжительности зимнего периода в 180 суток, расход составитWith an average winter period of 180 days, the consumption will be

1120*180=201 600 руб.1120 * 180 = 201 600 rub.

При использовании автоматизированной системы обогрева дизеля тепловоза с жидкостным теплогенератором или вспомогательным дизелем:When using an automated diesel locomotive heating system with a liquid heat generator or auxiliary diesel engine:

При максимальном расходе 4,5 л/час=4,1 кг/час за 8 часов с учетом коэффициента использования системы прогрева (0,8) составит 26,6 кг.At a maximum flow rate of 4.5 l / h = 4.1 kg / h in 8 hours, taking into account the utilization of the heating system (0.8), it will be 26.6 kg.

Стоимость 26,6*20=532 рубляThe cost of 26.6 * 20 = 532 rubles

ЭКОНОМИЯ составляет 1120-532=588 руб.SAVING is 1120-532 = 588 rubles.

При средней продолжительности зимнего периода в 180 суток, расход составитWith an average winter period of 180 days, the consumption will be

588*180=105 840 руб.588 * 180 = 105 840 rub.

С учетом того, что паспортный расход топлива тепловоза ТЭМ на один час горячего отстоя отличается от фактического на 20-100%, пропорционально увеличивается экономия.Taking into account the fact that the passport fuel consumption of a TEM diesel locomotive for one hour of hot sludge differs from the actual one by 20-100%, the economy increases proportionally.

Дополнительные статьи экономии.Additional savings items.

Поскольку при использовании системы прогрева 30% рабочего времени дизель тепловоза будет находиться в заглушенном состоянии, как следствие этого происходит существенная экономия моторесурса.Since when using the heating system 30% of the working time, the diesel locomotive will be in a muffled state, as a result of this there is a significant saving in motor resources.

Поскольку основной износ аккумуляторных батарей тепловоза связан непосредственно с процессом пуска дизель-генераторной установки, вследствие протекания больших токов разряда (1800-2200 А), в зависимости от момента сопротивления на коленчатом валу. Данный кратковременный переходной процесс, протекающий при точном соблюдении условий эксплуатационной работы дизеля тепловоза, прекращается после 5-8 с от первоначального токового броска. Характерной чертой большого разрядного (пускового) тока является прямая пропорциональность от момента сопротивления на валу дизеля и обратная пропорциональная зависимость от температурного состояния деталей шатунно-поршневой группы. Так, начальный момент сопротивления на валу дизеля (при общей температуре дизеля 20°С) составляет 436 Н/м, а при температуре 60°С уменьшается до 240-260 Н/м. Как следствие этого происходит значительное повышение ресурса эксплуатации аккумуляторных батарей на 15-20% в связи с уменьшением пусков дизель-генераторной установки для прогрева.Since the main wear of the locomotive’s batteries is directly related to the start-up process of the diesel generator set, due to the flow of large discharge currents (1800-2200 A), depending on the moment of resistance on the crankshaft. This short-term transient process, proceeding under the exact observance of the operating conditions of a diesel locomotive, stops after 5-8 s from the initial current surge. A characteristic feature of a large discharge (starting) current is direct proportionality to the moment of resistance on the diesel shaft and an inverse proportional dependence on the temperature state of the parts of the connecting rod-piston group. So, the initial moment of resistance on the diesel shaft (at a total diesel temperature of 20 ° C) is 436 N / m, and at a temperature of 60 ° C it decreases to 240-260 N / m. As a result of this, there is a significant increase in the service life of rechargeable batteries by 15-20% due to a decrease in the starts of the diesel generator set for heating.

Claims (1)

Система автономного прогрева дизелей тепловозов, включающая в себя водяной механический теплогенератор, трехфазный асинхронный общепромышленный электродвигатель УХЛ2, водомасляный теплообменник, вспомогательную дизель-генераторную установку, блок питания, систему управления, блок оповещения и специальный топливный бак объемом 30 л, отличающаяся тем, что в помещении шахты холодильника установлена автономная дизель-генераторная установка мощностью не более 12 кВт, являющаяся источником электрической энергии переменного тока для питания теплогенератора.
Figure 00000001
An autonomous heating system for diesel locomotive diesel engines, including a water mechanical heat generator, a three-phase asynchronous common industrial electric motor UHL2, a water-oil heat exchanger, an auxiliary diesel generator set, a power supply, a control system, a warning unit and a special fuel tank of 30 l, characterized in that in the room refrigerator compartment installed autonomous diesel generator set with a capacity of not more than 12 kW, which is a source of AC electric energy for power Ia heat generator.
Figure 00000001
RU2008138856/22U 2008-09-30 2008-09-30 SYSTEM OF AUTONOMOUS HEATING OF DIESELS OF DIESEL DIESEL TRANSPORT "VORTEX" RU83982U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138856/22U RU83982U1 (en) 2008-09-30 2008-09-30 SYSTEM OF AUTONOMOUS HEATING OF DIESELS OF DIESEL DIESEL TRANSPORT "VORTEX"

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138856/22U RU83982U1 (en) 2008-09-30 2008-09-30 SYSTEM OF AUTONOMOUS HEATING OF DIESELS OF DIESEL DIESEL TRANSPORT "VORTEX"

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU83982U1 true RU83982U1 (en) 2009-06-27

Family

ID=41027509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008138856/22U RU83982U1 (en) 2008-09-30 2008-09-30 SYSTEM OF AUTONOMOUS HEATING OF DIESELS OF DIESEL DIESEL TRANSPORT "VORTEX"

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU83982U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015023199A3 (en) * 2013-06-03 2015-04-16 Mihai Marcu Independent installation to keep warm and economic operation of the locomotive diesel engine
RU2596891C2 (en) * 2014-12-02 2016-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)) Onboard device for heating the systems of diesel locomotive engine during "hot" break
RU2673926C2 (en) * 2013-04-18 2018-12-03 Бомбардир Транспортацион Гмбх Operation of system having plurality of internal combustion engines and electrical machines for supplying a rail vehicle with electrical energy

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673926C2 (en) * 2013-04-18 2018-12-03 Бомбардир Транспортацион Гмбх Operation of system having plurality of internal combustion engines and electrical machines for supplying a rail vehicle with electrical energy
WO2015023199A3 (en) * 2013-06-03 2015-04-16 Mihai Marcu Independent installation to keep warm and economic operation of the locomotive diesel engine
RU2596891C2 (en) * 2014-12-02 2016-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)) Onboard device for heating the systems of diesel locomotive engine during "hot" break

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6928972B2 (en) Locomotive and auxiliary power unit engine controller
USRE40286E1 (en) System and method for supplying auxiliary power to a large diesel engine
US20020108745A1 (en) Cogeneration system with a heat reservoir
US11067049B2 (en) Auxiliary power system for vehicle
US20090312894A1 (en) Method, system, and computer readable storage medium for controlling engine starts
RU83982U1 (en) SYSTEM OF AUTONOMOUS HEATING OF DIESELS OF DIESEL DIESEL TRANSPORT "VORTEX"
CN106314072A (en) Thermal management system for range extender of electric car
CN205304647U (en) Engine exhaust temperature difference power generation devices
CN206041634U (en) Communication base station exchanges unit control system with air -cooled diesel oil
RU80515U1 (en) AUTONOMOUS AUTOMATIC SYSTEM OF HEATING AND MAINTENANCE OF TEMPERATURE CONDITIONS OF DIESEL ENGINES OF VEHICLES
CN103522892A (en) Vehicle heat dissipation system and heat dissipation control method
SK288174B6 (en) Method of avoiding idling of motor shunting locomotives
CN107503872B (en) Parallel preheating device for automobile engine and control method thereof
CN106100112B (en) A kind of communication base station air-cooled diesel exchange unit control system
EA005176B1 (en) System and method for providing auxiliary power to a large diesel engine
CN201416485Y (en) Novel diesel generator heat energy recovery control system
CN103397928A (en) Engine heat management electromagnetic speed regulation energy-saving fan system
CN2698996Y (en) Four kind power supply and oil-water preheating device for diesel locomotive
RU138111U1 (en) DIESEL MOBILE SELF-HEATING SYSTEM
CN214944654U (en) Frame type transport vehicle oil-electricity hybrid power system
CN217183125U (en) Unit cooling system
CN209025785U (en) A kind of circuit structure of jacket heater
CN208236549U (en) A kind of spinning roller engine
CN112360629B (en) Outdoor extreme cold weather resistant gas turbine generator set and operation method thereof
RU209919U1 (en) TEMPERATURE MAINTENANCE SYSTEM OF ENGINE OIL OF DIESEL LOCOMOTIVES

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20101001