Устройство для предпускового разогрева машины

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл, Г 02 п 17,02 Государственный комитет Совета йтинистров СССР ло лелем изобретенийи открытий(72) Авторы изобретения Н. С. Юирков, Н. П, Кошнк, Г, И. Саламасов,Н. И, Вишневецкий, Г. П. Федосеев и В, П. Трондии Целинный филиал Государственного всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского технологического института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка(54) УстРОйстВО ДЛЯ пРеДпУсКОВОГО РнзОГРВВн МНШ И т 1 ЫИзобретение касается эксплуатации машинно-тракторного парка в зимних условиях и может быть использовано для комплексной тепловой подготовки машин (в частности для группового разогрева сельскохозяйственных тракторов) перед пуском их в работу при низкой температуре.Предварительная тепловая подготовка машин является наиболее приемлемым и эффективным способом облсгчения запуска двигателей. Для этих целей разработано несколько типов подогревательных устройств с использованием различных видов энергии (электроэнергия, пар, жидкое топливо) и теплоносителей (горячая вода, воздух, пар),Для разогрева узлов машин применяют также сжиженный или природный газ. Применение газа дает высокий экономический эффект и особенно предпочтительно в местах, где много газового топлива и дефицитны другие источники тепловой энергии.Пропан, бутан и их смеси, находясь в жидком состоянии, приобретают положительные качества жидкостей при их хранении и транспорте и положительные качества газов, находясь в рабочем газообразном состоянии. При отборе паров газа из баллона температура жидкой фазы в нем понижается. Отбор паров сжиженного газа в большом количестве вызывает резкое понижение температуры, и поступления тепла из внешней среды можетоказаться недостаточно, В результате давление в баллоне понижается и прекращается поступление газа к горелочным устройствам.К тому же по мере расхода паровой фазы избаллона в первую очередь испаряются легкие фракции. Если при 100% заполнении баллона смесь состоит из 80% пропана и 20%бутана, при расходовании 50% объема газа10 из баллона жидкий остаток состоит из 50%пропана и 50% бутана, в 25% остатка жидкой фазы будет уже лишь 20% пропана, аостальное - бутан,Эта особенность сжиженных газов приводит15 к ненадежной работе подогревателей.Для повышения отбора паровой фазы предложено устанавливать газовые баллоны расходным вентилем вниз с тем, чтобы жидкаяфаза под давлением паров и собственного ве 20 са поступала в специальный испаритель,представляющий собой горелку ИК-излучениятипа ГИИВсо встроенной в нее испарительной трубкой.Но подобные схемы подачи газа не исклю 25 чают поступления жидкой фазы в виде капельи тумана к горелкам, что нарушает их нормальную работу (проскок пламени к соплугорелки, взрывное горение, затухание).Кроме того, при большом отборе паров30 сжиженного газа уровень жидкости в таких60 схемах испарения повышается, заливает весьзмеевик и может направиться в отводящуютрубу к регулятору давления.Цель изобретения - повысить надежностьустройства в работе при низкой температуре.Для этого в предложенном устройстве водяной котел, ручной насос, комплект газовыхгорелок ИК-излучения, газовые баллоны ипуско-регулирующая система устройствасконструированы на общей раме в трех, разделенных отсеках,Такое устройство имеет сравнительно небольшие габариты и вес. Оно установлено наметаллических полозьях, благодаря чему может транспортироваться без монтажно-демонтажных операций,Баллоны со сжиженным газом устанавливают расходными вентилями вниз и присоединяют к обвязке нижней части равновеликого сосуда, соединенного с испарителем по жидкойи паровой фазе.Разводка низкого давления выполнена так,что сконденсировавшиеся пары газа собираются в ее нижней части в газосборниках жидкого конденсата, роль которых выполняютзапальники. Этим обеспечивается надежныйпуск устройства в работу, так как розжиг горелок осуществляется лишь после получения,нормального пламени на запальниках. Нормальное пламя на запальнике указывает наотсутствие брагз, капель и тумана в системенизкого давления газа.Принципиальная схема предложенного устройства показана на фиг. 1, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, разрез Л - Л на фиг. 1;на фиг. 3 - то же, продольный разрез.Общая рама 1, снабженная полозьями 2,разделена на три отсека: отсек 3 для размещения баллонов 4, отсек 5 котла 6 и водяногонасоса 7, отсек 8 для хранения газовых горелок 9 ИК-излучения, смонтированных на санках 10. В баллонном отсеке баллоны 4 присоединены с помощью резинотканевого рукава 11 к вентилю 12 промежуточного сосуда 13.Испаритель 14 установлен непосредственно внагреваемой жидкости котла 6 и связан с нижней частью промежуточного сосуда 13 газопроводом 15. Входной патрубок 16 испарителя 14 соединяет газопроводом 17 этот испаритель с верхней частью промежуточного сосуда 13, где установлен вентиль 18, штуцер 19,вваренный в верхнюю часть промежуточногососуда 13 с другой стороны, соединен газопроводом 20 с газовым редуктором 21, От газового редуктора выполнена разводка газопровода 22 низкого давления к инжекционнымгазовым горелкам 23 котла и к горелкам 9ИК-излучения, На газопроводах имеются запорные краны 24. Контроль давления в газопроводах осуществляется на линии высокогодавления манометром 25, на линии низкогодавления - У-образным жидкостным манометром 26.Для предохранения оборудования от разрушения на газопроводах высокого давления 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 устанавливают предохранительный клапан 27, а на газопроводах низкого давления перед горелками 23 котла устанавливается автомат 28 безопасности. В отсеке для котла кроме ручного насоса 7 находится шланг 29 для раздачи воды. Для сокращения потерь тепла в котле имеется теплоизоляция 30. Для увеличения поверхности нагрева и снижения температуры продуктов сгорания все топочное пространство котла окружено жидкостной рубашкой, а внутри котла имеются жаровые трубы 31, по которым проходят продукты сгорания, Для улучшения термосифонной циркуляции нагреваемой жидкости через топочное пространство проходят жидкостные трубы 32, соединяющие нижнюю часть рубашки котла с верхней. Установка комплектуется двумя газовыми запальниками 33,Таким образом, назначение промежуточного сосуда 13 - осушение газа, предохранение редуктора от попадания в него жидкой фазы, При помощи промежуточного сосуда 13 можно повысить также рабочее давление в газопроводе высокого давления.При закрытых вентилях 12 и 18, перекрывающих промежуточный сосуд 13 и испаритель 14, баллон 4 подсоединяется с помощью резинотканевого рукава 11 к вентилю 12 нижней обвязки промежуточного сосуда 13 и испарителя 14. После подсоединения баллона 4 к рукаву 11 открываются вентиль баллона 4 и газовый вентиль 12. Жидкая фаза газа под действием давления паров газа и собственного веса вытесняется из баллона 4 через рукав 11, газовый вентиль 12 в промежуточный сосуд 13 и одновременно через газопровод 15 - в испаритель 14. По закону сообщающихся сосудов в баллоне 4, промежуточном сосуде 13 и испарителе 14 устанавливается одинаковый уровень жидкой фазы газа.Таким образом, перед началом работы устройства уже имеется в испарителе 14 жидкий газ. После заправки котла 6, в котором находится испаритель 14, водой температура стенок испарителя повышается и становится положительной, так как заливаемая вода имеет положительную температуру, Находящаяся в испарителе 14 жидкая фаза начинает интенсивно испаряться, и испарившийся газ через выходной патрубок 16, газопровод 17 и вентиль 18 поступает в верхнюю часть промежуточного сосуда 13, в котором капли и туман жидкой фазы газа оседают, Кроме того, непрерывное поступление из испарителя 14 испарившегося газа с более высокой температурой в промежуточный сосуд 13 вызывает разогрев паровой фазы сосуда (жидкая фаза практически не греется).Повышение температуры паровой фазы в системе вызывает повышение давления. Но так как вентиль 12 открыт, жидкая фаза вытесняется из промежуточного сосуда 13 и испарителя 14 обратно в баллон 4, что вызывает понижение давления. В этом случае уровень жидкой фазы в промежуточном сосуде 13 и5 10 15 20 25 30 35 40 45 испарителе 14 понижается, а в баллоне 4 повышаетсяя.Таким образом, работа устройства в описанном режиме резко повышает производительность по испарению газа, но не повышает давления, т. е. давление в системе не может быть поднято выше, чем давление в баллоне 4.При использовании сортов сжиженного газа с низким содержанием пропана или при температуре, не обеспечивающей давление в системе, необходимое для нормальной работы газовых приборов (особенно в начальный период), необхолимо перекрыть вентиль 12.В этом случае за счет саморазогрева паровой фазы промежуточного сосуда 13 давление в системе быстро входит в норму. На случай возможного чрезмерного повышения давления на газопроводе 17 имеется предохранительный клапан 27.В предложенной схеме уровень жидкой фазы в испарителе 14 не может подняться выше, чем в промежуточном сосуде 13, так как сосуд 13 и испаритель 14 являются сообщающимися сосудами с равным давлением и, следовательно, с равным уровнем. Для того, чтобы жидкая фаза обязательно поступила в испаритель, его располагают ниже промежуточного сосуда или на одинаковом уровне. В противном случае жидкая фаза газа в испаритель просто не поступит.Из сосуда 13 через штуцер 19 и газопровод 20, очищенный от капель и брызг жидкой фазы, газ поступает в редуктор 21, в котором давление его паров понижается до рабочего. Из редуктора газ с рабочим давлением поступает по газопроводам 22 через запорные краны 24 в горелки 23 котла 6 и к ИК-горелкям 9.Газовые запальники 33. предназначенные для розжига горелок 23 и 9, подсоединены к разводке газа в самых нижних точках. Этим самым автоматически обеспечивается пролувка газопровода низкого давления от сконденсировавшихся паров газа, которые образуются во время пребывания установки в нерабочем положении. Разводка газопровода выполнена так, чтобы конденсат скапливался в ее нижней части и в первую очередь поступил к запяльникам. Такая конструкция не позволяет разжечь горелки до тех пор, пока не будет получено нормальное горение запальников.Производительность испарителя позволяет сразу после заправки котла холодной водой обеспечить бесперебойную подачу газа с рабочим давлением к горелкам котла на нагрев воды и к горелкам ИК-излучения на разогрев масла в поддоне картера двигателя и заднем мосту трактора.После розжига горелок 23 котла приступают к розжигу горелок 9. Для разогрева агрегатов трактора эти горелки, установленные на металлических санках 10, необходимо подвинуть к передней и задней части трактора, открыть краны горелок и зажечь их газовым запальником 33. Затем салазки с зажженными горелками устанавливают под картерами двигателей и задними мостами.Через некоторое время работы устпойства вода в котле нагревается до 86 - 90 С. после чего горелки 23 котла 6 выключаются и горячую воду заливают в радиятОпы тпатстопов при помощи ручного насоса 7. Гопелки 9 пязогрева картеров лвигателей и залних чотпв продолжают гореть 3 - 5 мин. В это время производится запуск двигателей. После запуска двигателей закрывают краны горелок 9 и убирают их из-под тракторов. Предмет изобретения 1. Устройство для прелпускового рззогпвя машины, содержащее горелки ИК-излучения ч Газовые Горелки ВодОГпейнОГО котла полсо- диненные к питательной системе газовых баллонов, отличающееся тем, что, с цлью повышения его надежности в работе при низкой температуре, в линию связи баллонов с горелками папаллельно включены испапитель и промежуточный сосуд. имеющий патпубки в верхней части для ввода и вывода паровой фазы.2. Устройство по и. 1, отличающаяся тем, что патрубок вводя паровой фазы в сосуд подсоединен к испарителю.3, Устройство по п. 1, отлича юшасч тем, что испаритель расположен в котле.акаэ 169/14 Изд.178 Тираж 591 Подписи ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий Москва, Ж-Зб, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2