УЗЕЛ ПОДАЧИ КРИОГЕННОГО ТОПЛИВА ДЛЯ ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к узлам подачи топлива для питания двигателей, в частности, газообразным топливом и может быть использована в криогенных системах газоподготовки газотурбовозов и газотепловозов.
Известна система подачи криогенного топлива для питания двигателя, принятая за прототип, которая содержит криогенную емкость, соединенную через криогенный насос, топливный фильтр, масляный теплообменник, газовый теплообменник с газовыми форсунками двигателя, обратный газопровод для «захолаживания» агрегатов системы, клапаны, блок управления. В качестве криогенного насоса использован регулируемый объемный криогенный насос повышенного давления. Система снабжена управляемым дросселем, газовым смесителем, газовым ресивером, управляемым дозатором газа. Криогенная емкость соединена с газовыми форсунками двигателя через криогенный насос, масляный теплообменник, газовый теплообменник, смеситель газовый, газовый ресивер, топливный фильтр, управляемый дозатор газа. Параллельно масляному и газовому теплообменникам к входам смесителя газового и масляного теплообменников подсоединен управляемый дроссель. Обратный трубопровод подсоединен к криогенному насосу и к криогенной емкости. Выход криогенного насоса соединен с криогенной емкостью дополнительным трубопроводом с управляемым клапаном для сброса избытка криогенного топлива. Между криогенной емкостью и выходом топливного фильтра установлен дополнительный трубопровод с управляемым клапаном для обеспечения постоянства давления в емкости (RU, патент №2427724, МПК F02M 21/02, опубл. 27.08.2011 г.).
Недостатками системы подачи криогенного топлива является низкий КПД криогенного насоса, высокая пульсация криогенного топлива в трубопроводах.
Техническим результатом полезной модели является увеличение КПД узла подачи криогенного топлива, снижение пульсации в трубопроводах, повышение надежности работы узла подачи криогенного топлива, и, как следствие, уменьшение времени на ремонт и обслуживание локомотива.
Технический результат достигается тем, что в узел подачи криогенного топлива для питания двигателя, содержащей криогенную емкость для хранения сжиженного криогенного топлива, криогенный насос, смеситель газовый, топливо-масляный теплообменник, топливо-газовый теплообменник, двигатель, газопроводы, отсечной клапан, управляемый клапан, клапана, блок управления, установлен регулируемый объемный трехпоршневой криогенный насос повышенного давления, обеспечивающий точную дозированную подачу криогенного топлива в двигатель и позволяющий исключить обратный трубопровод перепуска газа в криогенную емкость, причем указанный насос подключен к двигателю через сильфонные компенсаторы и успокоительную емкость, способствующую уменьшению пульсации криогенного топлива в трубопроводах.
На чертеже представлена функциональная схема предполагаемого узла подачи криогенного топлива.
Узел подачи криогенного топлива для питания двигателя содержит криогенную емкость 1 для хранения сжиженного криогенного газа соединенную через управляемый клапан 2 с регулируемым объемным трехпоршневым криогенным насосом 3 повышенного давления, сильфонные компенсаторы 4, успокоительную емкость 5, топливо-масляный теплообменник 6, топливо-газовый теплообменник 7, смеситель 8 газовый, газовый ресивер 9, двигатель 10, газопроводы 11, клапана 12, блок управления 13, отсечной клапан 14.
Узел работает следующим образом.
Криогенное топливо из криогенной емкости 1 через газопроводы 11 поступает на захолаживание регулируемого объемного трехпоршневого криогенного насоса 3 через управляемый клапан 2, и возвращается в криогенную емкость 1. При достижении рабочей температуры регулируемого объемного трехпоршневого криогенного насоса 3 происходит его запуск. Из регулируемого объемного трехпоршневого криогенного насоса 3 топливо поступает через сильфонные компенсаторы 4 и успокоительную емкость 5 в газовый ресивер 9. При достижении давления в газовом ресивере 9 до заданного уровня, поступает команда с блока управления 13, открывается отсечной клапан 14, происходит запуск двигателя 10. Для газификации топлива и поддержания заданной температуры в газовом ресивере 9 с помощью клапанов 12 происходит перепуск топлива со смесителя газового 8 на топливо-масляный 6 и топливо-газовый 7 теплообменники.
Регулируемый объемный трехпоршневой криогенный насос 3 обеспечивает точную дозированную подачу криогенного топлива в двигатель 10, что позволит исключить обратный трубопровод перепуска газа в криогенную емкость 1. Для исключения пульсационной нагрузки на систему питания двигателя 10 регулируемый объемный трехпоршневой криогенный насос 3 подключен к двигателю 10 через сильфонные компенсаторы 4 и успокоительную емкость 5, которая сглаживает пульсацию в трубопроводах.
Предлагаемый узел обеспечивает стабильную работу двигателя работающего на сжиженном природном газе.