автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Дизель-энергетическая установка магистрального тепловоза на базе высокофорсированного тепловозного дизеля с системой утилизации теплоты и высокотемпературного охлаждения

центральный ордена «знак почета»

научно-исследовательски и дизельный институт

На правах рукописи

КРАВЧЕНКО Сергей Александрович

УДК (>21.430.

ДИЗЕЛЬ- ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА МАГИСТРАЛЬНОГО ТЕПЛОВОЗА НА БАЗЕ ВЫСОКОФОРСИРОВАННОГО ТЕПЛОВОЗНОГО ДИЗЕЛЯ С СИСТЕМОЙ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОТЫ И ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

05.04.02 — ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ — 1993

У

V__/

Работа выполнена па опытной базе ПО «Завод имени Малышева» п опытной базе кафедры ДЭУ Санкт-Петербургского ныешего военного инженерно-строительного училища.

Научным руководитель — заслуженный деятель науки

н техники РФСР доктор технических наук профессор Криков В. Г.

Научный консультант—кандидат технических наук

доцент Орлов А. Н,

Официальные оппоненты—доктор технических наук

профессор Шокотов Н. К. — кандидат технических паук доцент Гулин С. Д.

Ведущее предприятие—ПО «Русский дизель» (г.

Санкт-Петербург).

Защита диссертации состоится « » . 1993 г.

в <•; /г. » часов на заседании специализированного совета К134.02.01 по присуждению ученей степени кандидата технических паук при ЦНИДИ по адресу: 196158, г. С.-Петербург, Московское шоссе, д. 25, корп. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в технической библиотеке института.

Отзывы на автореферат просим направить в двух экземплярах, заверенные печатью, по указанному адресу на имя ученого секретаря специализированного совета.

Автореферат разослан « /)>. » 1993 г.

Ученый секретарь совета

к. т. н. с. н. с. Б. И. БОГДАНОВ

Актуальность т'емя. Интенсивность развития транспорта ведет к увеличеииш потребления сатанических топлив, что ускоряет использование пр"юдних ресурсов. Поэтому в настоящее время очень остро стоит вопрос повыиения топливной экономичности уяе эксплуатируемых и вновь создаваемых двигателей.Резервы повыиения топливной экономичности ДВС традиционными методами: путзм соверие..ствова -ния. рабочего процесса, снинения механичских потерь и пр. в значительной мере исчерпаны и требуют больиих' капитальных влонений в производство, внедрения новых технологий, использования в двигателестрое-нии ..етрадиционных материалов.

Одним из основных потребителей двигателей внутреннего С1ора.ия является аелезнодороиный транспорт, на доля которого приходится до 802 всех перевозок. Поэтому создание высокоэкономичных энергетических установок для магистральных тепловозов с усове/.'ленстБовэнннни техническими системами, а такяе модернизация уие действующих, имеет больиое народнохозяйственное значение.

Опыт двигателестроения многих стран свидетельствует о том, что суцественные резервы снияения расхода топлива ЛВС заклвчен.ц в использовании теплоты отработавших газов и охлаядаищих аидкостей. доля которых составляет примерно 60Х от теплоты сгорания топлива.

Практическая необходимость в данной работе возникла в связи с созданием на П0"3авод имени йалыиева" высокоэконоиичной дизель-энергетической установки магистрального тепловоза на базе вновь разрабатываемого дизеля Я8(, ( 16ЧН 26/2? ) моцностьи 6000 л.с.

Настоягаа диссертационная работа выпэд"ена в соответствии с производственной тематикой отдела Главного конструктора п, дизеле -строения ПО"Завод-инени Иаливева". ..

Цель и задачи исследования.

Цель» .диссертационной работы является разработка и создание систем высокотемпературного охлавдения и утилизации теплоты высоко -форсированного тепловозного дизеля для повышения и улучшение топливной экономичности на эксплуатационных ревимах. В связи с этим в ра -боте предусмотрено решение следующих задач:

1. Анализ эксплуатационных ревиыов работы магистрального тепловоза и оценка резервов совершенствования КДВС за счет утилизации теплоты.

2. Анализ мирового уровня развиыя транспортных дизельэнерге-тических установок, оборудованных си£темами утилизации теплоты и высокотемпературного иллаи^ения. •

3. Разработка схемных решений систем утилизации теплоты и высокотемпературного охлавдения тепловозного дизеля.

4. Разработка методик расчетного и экспериментального исследования систем утилизации теплоты и ВТО дизеля.

5. Проведение теоретических исследований схем систем утилиза -ции теплоты ОГ и высокотемпературного охлавдения дизеля, а танке разработка методик расчета их элементов.

6. Разработка.и создание экспериментальной установки для про -ведения исследований системы ВТО двигателя 16ЧН 26/27 с Ре = 2,08 НПа

7. Разработка и создание стенда, моделирувцего работу системы' утил;:зации.теплоты отработавших газов тепловозной дизель-энерге -тической установки.

8. Проведение экспериментальных исследований разработанных систем утилизации теплоты и высокотемпературного охлавдения дизеля.

. Э. Оценка экономической эффективности предлагаемых схем систем утилизации теплоты и высокотемпературного охлавдения дизеля.

10. Разработка рекомендаций по компоновке' оборудования систем утилизации теплоты и высокотемпературного охлавдения дизеля в корпусе магистрального тепловоза.

Научная новизна диссертационной работа определяется теоретическими разработками, предназначенными для исследования тепловозного дизель-генератора с системами утилизации теплоть 0Г и высокотемпературного охлаждения. К этим разработкам относятся:

- схемы систем утилизации теплоты тепловозного КДВС, зачищенные авторским свидетельством N 1636211 и положительным решением по • заявке N 4Э32396;

- методики проведения расчетных и экспериментальных исследований ;

- результаты экспериментальных исследований на дизеле

16ЧН 26/27 и моделирующей установке с двигателем 61;Н 25/34, пглво -лившие оценить резервы совершенствования КДВС за счет утилизации теплоты 0Г и ОН, определить перераспределение статей теплового баланса дизеля 15ЧН 26/2? в зависимости от температуры охлааданаей аидкости при ВТО и получить на иоделирувцей установка рабочие характеристики системы утилизации теплоты.

- уточненные методики расчета элементов системы утилизации теплоты и высокотемпературного охлаадения дизеля.

Практическая ценность. Практические положения, полученные на основании расчетно-эксперичэнтальных исследова -ний, вопли в технический проект высокофорсированногс дизель-генера -тора ДЗО С1ОЧН 28/27) мощностью 4412 кВт (МО л.е.). В техническом проекте разработаны узлы систем утилизации теплоты и выс.котеипера -турного охлаждения, скомпонованы эти п'стемы р кузове магистрального тепловоза,

ОЕйдаекый. эффект от использования результатов работн при осво-

ении производства двигателей Д80, оборудованных системами утилизации теплоты И' высокотемпературного охлаждения составит 78(510? рублей на один дизель в ценах 1992 г.

Реализация результатов р а б о •. ы.

■Результаты диссертационной работы используются отделом Главного конструктора по двигателестроению ПО "Завод имени Малышева" при создании высокоэкономичной дизель-знергетической силовой установки ыагистрального тепловоза и обеспечении ее надежной работы на тямелых топливах с большим содерманием серы, а такяе предполагается исполь -зование на Луганском т;г.'''овозостроительном заводе при создании теп -ловозов повышенной мощности.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы долояены и обсуждены:

- на Всесоюзной научно-технической конференции "Перспективы развития келр.знодоро!кного транспорта";

(г. Луганск. 1990 г.)

- на конференции в С-ПбВВНСУ;

(г С-Петербург. 1991 г.)

- на техсовете в ЦНИДИ: . •

(г. С-Петербург. 1992 г.)

- на заседаниях научно-технического совета 110"3авод имени Малышева":

(г. Карьков. 1991 - 1992 г.г.)

П у б л и к -а ц и и. По материалам диссертационной работы опубликовано 3 печатных работы, получено 4 авторских свидетельства и одно полошительное решение по заявке на изобретение. .

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных литературных источников и прилоаений.

о

Работа содержит Ю5 стр. основного текста, 40 таблиц и 59 рисунков. Список использованных источников включает 92 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении отмечается, что' в настоящее время очень остро стоит проблема улучшения топливной экономично.ти двигателей и решение ее традиционными методами требует больших экономических затрат. Учитывая то, что более 60У. теплоты топлива, выделяемой при сго-ранк.. в дизеле отводится в окруваювщю среду, широкие возноаности по снижению расхода топлива имеют системы утилизации топлота. Подчерк -нуто, что актуальность исследований в этом направлении возрастает, сформулирована цель и задачи исследования, э такие огнознке пслозе -ния, выносимые автором на защиту.

В первой главе диссертац ">нной работы представлен анализ ревимов работы дизелей магистральных тепловозов в эксплуата -ции, изменения расходов топлива на этих рекимах, теплового баланса, а такие путей улучшения эксплуатационных характеристик тепловозных дизелей по данным технической литературы.

Показано, что- в эксплуатации тепловозные двигатели около 602 времени работают на холостом ходу, примерно {'/. на ренинах номинальных нагрузок, и до 4У. на рек 'мах близких к номинальному.Остзввееся время тепловозы работают на ренииех малых нагрузок ( 1-5 Религия контроллера ), прь .ем, с большим количеств* переходных реьинов в среднем до 60 раз за 1 час. Анализ этих режимов показал, что за последние 20 лет произошло смещение максимальной продолжительности работы ( по времени ) ь сторону кеньаих номеров позиций контроллера, т.е. в сторону менъоих угловых скорос.ей вращения коленчатого вала ( рис.1 ). В соответствии с вышеизложенным рассмотрены тепловые ба-

лансы.двигателя С рис.2 ) и определены резервы теплоты, пригодной для утилизации.

Выполнен анализ существующих утилизационных схем, который показал,что они наиболее распространены на,судовых и стационарных силовых установках. Это связано с тем, что в них нет ограничений по габаритам, благоприятные режима работы и есть более дешовые охладители для отвода теплоты от конденсаторов системы утилизации.Ведущие зарубевные Фирмы, использующие утилизацию теплоты КДВС на наземном транспорте,- это Термо-Зпектрон и Катерпиллер ( СУЩ ). Наиболее типичной схемой утилизации теплоты транспортной силовой установки является схема корпорации Катерпиллер, в которой предусмотрена камера докигания, позволяйиая п^дервивать работу паровой турбины в стабильном режиме, не зависящем от рекима работы двигателя.

Исследования в направлении создания совершенных схем утилизации тепла дизелей проводились ЛИИ ( Ливенцев Ф.Т. ).С-11бВВИС9 ( Кривое В.Г., Синатов С.й., Гулиа С.Д., Орлов А.Н. и др.), ХПИ ( Шоко tob H.K.. Марченко А.П., Ковалев В.И.), ХИИТ ( Поляков В.П.), Бала-ковский машиностроительный завод (Разуваев А.В.,Чстинов (i.A.) н др. Учитывая этот опыт, автором совместно с ря .ом сотрудников ПО"Завод имени Малышева".С-П6ВВИСУ и ХПИ разработаны схемы систем утилизации теплоты магистрального тепловоза, отличающиеся от известных тем,что они работают не постоянно, т.е. паровая турбина работает только в момент наброса нагрузки на силовую установку тепловоза.

Схемы снабнены тепловыми аккумуляторами. Предложенные схенные решения зацищены авторскими свидетельствами. С а.с. N 1680211, поло-нительное решение по заявке Н 493Z3S6 ).Схема,приведенная на рис.4, отличается от схемы рис.3 тем, чти двигатель оснащен системой вы -сокотемпературного охлаждения. Отводимая от нее теплота позволяет поддерживать работу паровой турбины в режиме холостого хода, что су-

цественно сокращает время ее раскрутки при набросе нагрузки на силовую установку тепловоза.

Схемы утилизациинных систем учитывает эксплуатационные условия работы магистральных тепловозез с частой сменой нагрузочных реаинов дизеля. При гтом массо-габаритные показатели оборудования получаются минимальными.

Вторая глава поевкцени разработке и уточнению инженерных методик расчета системы утилизации теплоты и ее элементов.

Разработана уточненная методика расчета высокотемпературной системы охлаадения двигателя в зависимости от реаинов работы тепло -возной ДЭУ. Она позволяет определить параметры узлов системы,коттрые обеспечивают требуемые соотношения мевду располагаемым л критическим кавитационнын заиасон центробеяного насоса.

ЦН „ ЦП

Л Нр > (1.1 - 1.5 Ккр, ( 1 )

где величина критического запаса подсчитыв:ле:ь с использованием коэффициента кавитации Д.Тома (5 или формулы С.Руднева ( с учетом частоты вращения вала насоса п. его напора Нцн и подачи (Зцн, а таш:з коэффициента быстроходности С ).

V} %

А Икр = 6 *Нцн = 10*(п/П *0цн. ( ?. )

Давление воды после центробеяного насоса определяется как разность давлений в герметизированном бачке ?рб и высоте его установки 1щ, с расходом воды Окл через компенсационную линию, 'г :еггдуа сояро -'тивление 5кл.

2

Рцн -р + й^у + Ррб -р*2*3кл*0кл +4Рсн ,13)

Требуемый подпор, обеспечиваемый смесительно-подпорным узлом, определяется как

2 2

. ц Рсн = XcH*p*g*Sp*QM*( 1/Исн) С 4

Учитывая то, что работа силовой установки по тепловозной характеристика связана с изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя, а следовательно, и величины напора центробежного насоса, и, учитывая известное соотношение величин напоров, создаваемых одним и тем ке насосом, при различных частотах вращения,

2

Нцн^/ пцнг - ( г^/ п2) ( 5 )

величина кавитационного запаса определялась по формуле

■ , 2

Hpj - Р2 #( /пг ) ( b )

Выполненные расчеты показали, что Hpjобеспечивается во всем скоростном диапазоне работы дизеля.

В уточненной методике расчета теплоаккумулирующего парогенератора ( ТПГ ), определялись конструктивные и реиимнне параметры. Наиболее ваяная характеристика ТПГ - скорость уменьшения давления. В настоящее время она мало изучена, определяется как массой содерка -щейся вед« и металла корпуса, так к процессами при выработке пара. Получение такой характеристики требует дополнительных экспериментальных исследований. Для расчета других необходимых параметров было определено количества пара, вырабатываемого парогенератором,

п„ - Gruf. с 7 )

Объемы паривиго пространств-, определяемые по конечным давлению и температуре

Л" '

11п = 6п*инп/Рпо. ( 8 )

Затем определялась высота паровоз пространства для данного аккумулирующего парогенератора

2

(2/3) »Ь*с1 = С/1 *0 ) /Ыип/Опс). С 9 )

Высота паровего пространства изменяется во время работы теплового аккумулятора. Поэтому для определения средней нагрузки зеркала испарения использовалась формула

Язи = Бл/кЫ.). ( 10 )

«

При расчете контактного конденсатора в первую очередь выбиралось его конструктивное исполнение. Количество теплоты, которое необходимо отводить в конденсаторе

0к = 5п/( ¡1 - Срв*1и ) ( И '

Учитывая то, что контактный конденсатор в период отключения его контура циркуляции от радиатора работа*. в резине аккумулятора теплоты, то температуре охламдаюцей воды в зтот период постепенна повышается. Поэтому количество теплоты отводимое в конденсаторе рассчитывалось при температуре

■'. • и - Нк, + 1ке)/2 . ( 12 )

.'Ксвденсация пара.происходит на стрцях воды. Это определяет не-плоиадь для передачи теплоты Ок

Рпов = Ск/К*М . с 13 )

. Расчет производится с использованием метода итераций и считается законченный если выполняется условие:

К

Рпов - Рпов

Рпов | = -------------' * 100 ^ 17. . ( 14 )

Рпов

Выбор тепловой, схемы выполнен таким образом..чтобы обеспечить минимальные 'габариты и массу, малую инерционность, т.е. возмовность быстро реагировать на изменение нагрузки дизеля, простоту в обслуки-вании. Методика распята учитывала эти конструктивные особенности. Бил выбран прямоточный котел-утилизатор, одноходовой по газам. По, -верхно'ЛЬ нагрева модулей выполнена из труб с винтовым оребрением.

'• Блок-схема теплового и аэродинамического расчета котла-утили г затора приведена на рис.5. Разработанный алгоритм позволяет вести расчет в зависимости от нагрузки дизеля, определить оптимальную поверхность теплообмена с учетом приемлемых аэродинамических характеристик. Исходя из этого, были определены габаритные размеры котла -утилизатора и выполнены инвенерные проработки по его размещении в ■кузове магистрального тепловоза.

В трет'ь.ей главе приведено описание полноразмер ной^установки созданой на ПО "Завод имени Малышева" на базе высоко-

форсированного тепловозного дизеля Д80 оснаценного системой ВТО, а .акяе экспериментальной моделирумей установки, в основу которой взята схема рис.4. Проанализированы экспериментальные данные, полученные на этих установках. Особенностью схемы является импульсный ренин работы з момент наброса нагрузки на силовуа установку тепло -воза. В схеме предусмотрено, что паровая турбина СЫТ постоь.шо под-дг 1нивается в рекиме холостого хода, ч.о как показал эксперимент,. позволяет существенно (~на 402) сократить время ее разгона.

Экспериментальные исследования гидравлических характеристик-высокотемпературной системы охлаздения двигателя, работоспособности ее узлов, а такяе влияние повыыенкя тенпературы на детали цилинп:о-поршневой группы проводились по разработанной автором методике,на развернутой двигателе 16ЧН26/27.Б результате эксперимента подтверя-дена работоспособность узлов системы,их ьадгинсск-., определены тепловые балансы-двигателя Д80.

Исследования позволили оценить влияние тенпературы охлаядавцей двигатель воды при ВТО на температурный репи деталей цилиндро-лори-невой группы (рис.6). Эксперимент показал, что при повышении тзмпе -ратуры.воды в зарубаыечном пространстве до 110°С уроззнь температур в зоне первого компрессионного кольца не превыиал 180°С. Это позво--лило рекомендовать ВТО для дизель-генератора Д80.

Результаты эксперимента по разрядке теплового аккумулятора в момент наброса нагрузки на дизель-энергетическую установку тепловоза представлены на рис.7. Практическим результатом явились подтверядр. -ние работоспособности предлояенной схемы >:лстемн утилизации, проверка уточненных методик расчета ее узлов-и агрегате?., чт' позволило определить конструктивные и термодинамические параметры СУТ, воаед -пие в технический проект тепловозного дизель-генератора ДЙО,

- tt -

В четвертой-главе разработана компоновка узлов и агрегатов, систем утилизации теплоты и высокотемпературного охлан -деНия двигателя в кузове магистрального тепловоза.Габариты элементов СУТ расчитанные на основании приведенных автором методик дают возмо-иность разместить их в кузове тепловоза типа ТЭ - 136. Рассчитаный с учетом реальных ренимов работы ДЗУ тепловоза в эксплуатации срок окупаемости составил 5,2 года, что меньше нормативного 8,3 года.Это свидетельствует о высокой экономической эффективности проектируемых ДЕУ оснащенных системами утилизации теплоты и высокотемпературного охлав-дения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В работе показано, что продоляительность работы силовой установки магистрального тепловоза на рекимах максимальной мощности составляет Q.32...4X от общего времени работы. Наблюдается тенден'ия увеличения продолиительносги работы магистральных тепловозов на ре -нимах холгстого хода и полых нагрузок.

2. Энергетический анализ показал целесообразность утилизации отходяаей теплоты дизеля.Максимальные резервы улучшения теплоисп'оль-' зования комбинированной силовой установки с СУТ толькс за счет ути -лизации теплоты ОГ в диапазоне п 1000 - 400 об/мин составит 15,5 -

. СУТ плкна быть расчитана и спроектированна .применительно к эксплуатационным-рекимам ДЕУ тепловоза.

3. Наиболее эффективное использование систем утилизации и вы -сокотемпературного охлаждения на транспорте возмокно при применении тепловых аккумуляторов или дополнительных источников тепловой энер -Г ИИ,

4. Разработаны оригинальны® схемы систем ц/илизации теплоты цля высоко^орскр-зьаннси о теплсвс^ного г-*ге.гя, зачищенные автс :киин свидетельствами, позволяющие работать тепловозной силозой установке в реальных условиях эксплуатации на аелезнодорожн'Щ трансюрте с частыми сбросами и наС.тамн нагрузки и белье А продолянтельнос гьи ренимов холостого хода и долевых нагрузок.

5. В теоретической части работы гшедловенн уточненные по результатам эксперимента:

- методика расчета смесптельно-подпорного угла при переменной час.ите вращения коленчатого Бала двигателя;

- инкенерные методики расчета и конструирования узлов arpi. -гатов системы утилизации.

Указанные методики могут быть использоьани мии проведении опы~ ■ тно-коиструкторских работ по созданию си;'тих ус-тизоя с екзеляки и системами утилизации для неземного трансп^'а.

6. В экспериментальной части работы выполни? оценка робото -способности и эффективности предлоаенных автором конструктивных и схемных решений. При этом установлено следующее:

6.1. -Пров-еденные на стенде ПО "Завод имени Калниева" испытания системы высокотемпературного схлаядениь и скеснтельно подпорного узла подтвердили их работоспособность на реальны." ре ¿им 5.". эксплуатации тепловоза.

6.2. Достигнуто уменьзение удельного эффективного рэсхсда топлива на дизпле с t г0 без системы утилизации на '¿У. оез увеличена тэ-плонапрякенности дизеля.

6.3. Уменьшение теплоотвода в воду системы о:-:лакдения дизели позволяет сократить радиаторный пгвррхногл/ ил 2£У..

6.4. Рассчитанный по уточненном методике для транспг.ртного дизеля смесительно-подпорный узел показал устойчивую работу на всех

ревиыах, при этом величина создаваемого подпора не уменьшалась ниве

0,01 ЙПа. .

6.5.;Моцность парового турбогенератора на моделирующем стенде соответствует расчетным значениям ( погрешность в расчетных и экспериментальных данных ниве 202). режимы работы моделирующего стенда соответствует реальним условиям эксплуатации тепловозов.

6.6. Установлено, что время "'зарядки." теплового аккумулятора составляет не более 180 секунд и обеспечивается временем работы ди -зеля на номинальном ревиме и ренимах близких к нему, а время работы турбогенератора на переменных реаимах го сбросу и иабросу нагрузки (при разрядке теплового аккумулятора) соответствует времени переходного процесса,- 20 секунд. 9 течении этого времени обеспечивается максимальная мощность паровой турбины и допустимое ее снижение.Этого времени достаточно, чтобы обеспечить уменьшение времени переходного ревина при набросе нагрузки на силовую установку тепловоза.

7. Практическим результатом работы является:

7.1. Создание на ПО "Завод имени Малышева" промышленного об -разца системы утилизации теплоты и высокотемпературна о охлакдения двигателя для силовой установки магистрального тепловоза.

1.1. Компоновка в кузове магистрального тепловоза этих систем ' с разработкой рекомендаций.для их проектирования и изготовления по результатам опытно-конструкторских работ по созданию экспериментальных завогских стендов.

7.3. Автором обоснованы и написаны две главы в техническом проекте на разработку перспективного дизель-генератора ЗД80 с системой утилизации теплоты для магистральных тепловозов повышенной м'оц -ности.

8. Экономический.эффект от внедрения системы утилизации на магистральном тепловозе составит 667440 рублей ( в ценах 1992 г.).'а

от снмяения выбросов вредных гецеств в атмосферу - дополнительно 14018 рублей в гпд. Срск окупаем. :ти установки-составляет 5,2 года.

9. В качестве о новных направлений дальнэйиих работ- в области . соверыенствования внсо1;офорсирпванных дизелей, оснащенных системами-утилизации отводящей теплоты и ВТО мояно определить следующие:

3.1. Разработка и создание промышленного образца выс^кофорси-рг.эанного тепловозного дизеля, оборудс.энного системами утилизации теплоты и ВТО.

9.2. Экспериментальная проверка рг.:отосг.особности этих схем-э' условиях реальных режимов эксплуатации.

9.3. Разработать и исследовать способы очистки утилизэцион\ого оборудования ( котла-утилизатора /от нагара.

9.4. Выполнить исследования па переводу впеокоференровгннчх двигателей оснащенных системами высокотемпературнап охлаждения и утилизации теплоты на работу но тякелмх типливах с большим содеряа -нием серы и повышенной вязкостью.

9.5. Для повышения работоспособности ■ ресурса !Ж вксокбоер -сированного двигателя с системой ВТО необходимо выполнить ряд мероприятий по совершенствовании системы охлаидения поршня, где мог,но использовать разработки автора защищенные авторскими свидетельствами-[30,91,92].

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих ра, -

ботах:

1. Кравченко С.А. и др. Перспективный тепловозный знсокозко -номичный дизель 3Д80 мощностью 6000 л.с. с утилизацией теплоты. - Луганск. Проблемы развития ло'комэтивострс?««?:. 3-я Ь. союзная научно-техническая конференция. 1990. - 45 с.

I.. Кравченко С.А. и др. а.с.СССР N 1502869. Поршень с прину -дительной циркуляцией охлаяданщей жидкости.

- Открытия изобретения. 1989, вып. 31. - 90 с.

3. Кравченко С.А. и др. а.с.СССР N 1686211. Способ работы дизель-генераторной установки и дизель-генераторная установка.

- Открытия изобретения. 1991, вып. 39, - 85 с.

4. Кравченко С.А: и др. а.с.СССР N 1650940. Поршень.

- Открытия изобретения. 1991. вып. 19. - 137 с.

5. Кравченко С.А. и др. а.с.СССР N 1754995. Поршень.

- Открытия изобретения. 1992, вып. 30, 60 с.

6. Кравченко С.А. и др. Полояительное решение по заявке

Н 4932396/23 от 18.02.91. Способ работы дизель-генераторной установки и дизель-генераторная установка.

7. Дизель-генератор ЗД80. Технический проект. 1989. Часть 1. стр. 241 - 273. ■

8. Теоретическое обоснование, расчет и выпуск технической до -кументации системы утилизации и высокотемпературного охлаждения стенда, оборудованного на базе стендового дизеля Д80.

- Отчет !( 1086. 1989. Часть 1.

%°Ио а

ю

3 в

4

хх I ЛшШмШШШШХШШШ

г | А / Ч

Н ш 1 1971

хс /10 т - Щ ох оо а ч * \

19 71 г в 'ч / Ъ'' ■> г

0 Р\ 50, !о \

ы 90, /077 ■ ■ * £ •я 15 N тй

/Л Иг - 32. Р? » ч N » Н'

Г \ 1 / \ *

/ V • / / * 57} 0\ Ч

19<зо-¿а \ / / ч

/ ✓ N 1 1 ч № Л •

у ✓ / г1 ц, -V --

— у

У- ц ч

1

¿1}'¿у Пк

Рт.1. продолжительность раб. ты дизеля 1цД100 по позициям контроллера.

90 50

10 ео 60 ¿¡о

30 20 (О

Л -

У

—-

АСО

600

&00

то

П,о%

пин.

Рис.2. График изменения составлявших теплового баланса двигателя.

î

Риг.З.

Принципиальная схема системы утилизации охходяцей tqiwotu тепловозной ДЭУ.

в о

а »

о и

H

£

es

d X

О*

& сз

Л:

ГЧ

£ ir

ь u>

ä- à

с: <

в

Ц >»

I

«з

В

о

M

V

о &

о и о

M

а

г

«

о «J

о я

о g

« «

яят ST*

о § Ik J :

а £

■M ■ШШ

X

2 о

я

—о

. температура гильзы 75 100 125_1ВП _

I- Ь - 75^ Ъ-Ьвш* И»'

0)

7-¿дых » 734;. Прогнозируемые кривые

5- ^го "С

Рис .6.

Распределение температуры по ддшш гияьзи цилиндра на глубина ;»мм ог твпюиоопркнкдаа-псй поверхности.

Ф260 Ф250

Kr'c

дал

да-

жо- ■-

ÍSD-

ÍW О" А

1J3

Ш' .по

-too

-3D

■О

^^ Рес.7.СЬцшаюграмаа реккмов работн турбогенератора в режиме переменных narpjsoK.

- , •.....f - .