СИСТЕМА ВОЗДУХООЧИСТКИ ДИЗЕЛЯ ТЕПЛОВОЗА

Полезная модель относится к области механической очистки воздуха и может быть использована на транспортных средствах, в частности для дизеля тепловоза с обеспечением требуемой степени фильтрации воздуха, предохраняя узлы и детали дизеля от попадания пыли, влаги и снега при любых погодных условиях.
Известен мультициклонный воздухоочиститель содержащий корпус, верхнюю крышку, размещенные в ее отверстиях циклонные элементы с завихрителями потока, нижнее основание, размещенные в его отверстиях соосно с циклонными элементами патрубки отвода очищенного воздуха, причем воздухоочиститель выполнен в виде двух жестко соединенных блоков, а циклонные элементы выполнены съемными (патент РФ №2179072, МПК: B04C 3/00, опубл. 10.02.2002 г. БИ №4) - аналог.
Недостатком известного решения применительно к тепловозам является невысокая, для надежной работы дизеля, степень очистки воздуха, особенно в условиях повышенной запыленности.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение является обеспечение надежной и долговечной работы деталей дизеля тепловоза.
Указанный технический результат достигается тем, что система воздухоочистки дизеля тепловоза содержит два выполненных в зеркальном отображении воздухоочистителя, один из которых выполнен с возможностью размещения по левой стороне, а второй по правой стороне тепловоза, причем каждый воздухоочиститель содержит две ступени очистки - первая из которых выполнена в виде блока прямоточных циклонов, выполненных с возможностью перемещения, а вторая содержит размещенные между вкладышами изогнутые фильтрующие элементы, выполненные в виде нетканого материала расположенного между двумя прокладками, первая и вторая ступени очистки расположены в кожухе, который выполнен с возможностью крепления к стене тепловоза и снабжен поворотными створками, связанными с рычагом, выполненным с возможностью его фиксирования в двух положениях, причем в первом положении рычага, жалюзи на стенке тепловоза закрыты, а створки на кожухе открыты, что соответствует зимнему режиму эксплуатации тепловоза, а во втором положении рычага жалюзи на стенке тепловоза открыты, а створки на кожухе закрыты, что соответствует летнему режиму эксплуатации тепловоза.
Система, характеризующаяся тем, что вкладыши второй ступени очистки могут быть выполнены гофрированными.
Заявляемое устройство конкретизировано на фиг.1-4, где на фиг.1 представлен общий вид системы воздухоочистки дизеля тепловоза, на фиг.2, 3 и 4 показаны виды по стрелкам А, Б и В соответственно, на фиг.5, 6 и 7 сечения по Г-Г, Д-Д и Е-Е соответственно.
Далее приведены описание конструкции и работы заявляемой системы воздухоочистки дизеля тепловоза.
Система воздухоочистки дизеля тепловоза содержит два воздухоочистителя левого исполнения 1 и правого 2, которые состоят из двух ступеней очистки. Первая ступень очистки 3 содержит прямоточные циклоны 4, смонтированные в мультициклонный блок 5. Мультициклонный блок 5 включает 84 прямоточных циклона, размещенных между стенками 6 и 7 с отверстиями для крепления циклонов, причем стенки 6 и 7 закреплены на рамке 8, нижняя сторона которой открыта (рамка не замкнута по контуру), а стенки 6 и 7 в этой зоне связаны между собой распорными шпильками 9. Вторая ступень очистки воздуха 10 содержит фильтрующие элементы 11, включающие нетканый материал 12, размещенный между двумя сетчатыми прокладками 13, причем фильтрующие элементы зигзагообразно перегнуты и размещены между вкладышами 14, которые изготовлены из листовой нержавеющей стали и могут быть выполнены гофрированными. Первая ступень очистки 3 и вторая ступень очистки 10 расположены в кожухе 15, который выполнен с возможностью крепления к стенке кузова тепловоза.
Фильтрующий элемент 11, состоящий из фильтрующего полотна с вкладышами установлен в раме 16, включающей две боковины 17 и две вставки 18, связанные между собой винтами 19. Для исключения перемещения комплекта фильтрующих деталей относительно боковины 17 и вставок 18 на их торцевых поверхностях установлены рамки 20. Блок циклонов 5 и элементы фильтрующие 10 размещены в кожухе 15. Кожух 15 имеет фланец 21, которым крепится к стенке кузова тепловоза. На кожухе 15 смонтированы поворотные створки 23, ось 24 которых рычагом 25 и тягой 26 связана с рычагом 27, закрепленный осью на кронштейне кожуха. Рычаг 27 снабжен фиксатором 28 для установки рычага в двух положениях: нижнем и верхнем. В нижнем положении рычага 27, жалюзи 29 на стенке тепловоза закрыты, а створки 23 на кожухе открыты, что соответствует зимнему режиму эксплуатации тепловоза. В верхнем положении рычага 27 жалюзи 29 на стенке тепловоза открыты, а створки на кожухе закрыты, что соответствует летнему режиму эксплуатации тепловоза.
На рычаге 27 установлен упор 30. Упор в верхнем положении воздействует на толкатель концевого выключателя 31 для включения электроцепи мотор-вентилятора выброса пыли при работе в летнем режиме и выключении в зимнем режиме работы.
Воздухоочистители по правой и левой стороне имеют по два фильтрующих элемента 11. Фильтрующие элементы устанавливают в кожух через окно на боковой стенке, закрытое крышкой.
В нижней части кожуха 15 размещен пылесборник 33, который гибким рукавом 34 соединен с входным фланцем мотор-вентилятора 32. Выходной фланец мотор-вентилятора контактирует с рамкой решетки 35, установленной на стенке кузова тепловоза через уплотнение из губчатой резины.
На кожухах 15 воздухоочистителей расположенных по левой и правой сторонам закреплены патрубки 36 и 37, которые гибкими рукавами 38, входящими в существующий комплект узлов подачи воздуха, соединены с фланцами, установленными на турбокомпрессоре дизеля 39. На патрубках 36 и 37 установлены штуцеры 40, например, с резьбой М20×1,5 для подключения манометров при измерении разряжения воздуха перед турбокомпрессором и установки индикаторов засоренности воздухоочистителя (ИЗВ-500). В качестве фильтрующего нетканого материала могут быть использованы марки БКТ-F5, РУДФИЛ, Т-1 и другие, имеющие необходимую степень фильтрации и воздухопроницаемость.
В летнем режиме работы тепловоза упор 30 рычага 27 должен быть зафиксирован в верхнем положении, в этом случае воздух поступает через жалюзи в стенке тепловоза в мультициклонный блок 5. В циклонах воздух, кроме поступательного движения получает еще и вращательное движение, и частицы пыли отбрасываются в зону наружной стенки циклонов, проходя вдоль которой частицы пыли попадают в окна, выполненные на этой стенке и далее во внутреннюю полость корпуса блока циклонов. Из этой полости пыль поступает в пылесборник 33 и далее мотор-вентилятором 32 выбрасывается через решетку 35 за стенку тепловоза. Очищенный воздух по осевой части циклона проходит через блок циклонов и поступает во вторую ступень очистки 10, а именно в фильтрующие элементы 11, в которых воздух по каналам гофрированных вкладышей 14 попадает на нетканый материал 12 и, проходя через него, дополнительно очищается от мелких фракций пыли. Пройдя нетканый материал 12, очищенный воздух по каналам гофрированного вкладыша поступает в патрубок и далее в турбокомпрессор дизеля.
В зимний период, а также в сильный дождь и пыльный ветер фиксатор рычага 27 устанавливают в нижнее положение, при этом жалюзи 29 на стенке кузова тепловоза закрываются, а створки 23 на кожухе 15 воздухоочистителя открываются, при этом воздух поступает из кузова тепловоза и проходит только вторую ступень очистки 10. В этом положении рычага 27 освобождается толкатель концевого выключателя 31 и вентилятор 32 отключается.
2
3
Воздухоочистители заявляемой конструкции (сухого типа с двумя ступенями очистки - первая ступень центробежная сепарация прямоточными циклонами с непрерывным удалением пыли вентилятором, вторая ступень очистки с помощью контактных фильтрующих элементов из нетканого материала) при их использовании в системах воздухоснабжения дизель-генераторов тепловозов мощностью 3000-4000 л.с (2ТЭ25К, 2ТЭ25А, 2ТЭ116 и др.) в режиме предельных рабочих температур наружного воздуха от минус 40°C до +60° обеспечивают следующие рабочие характеристики и показатели надежности: эффективность улавливания пыли с удельной поверхностью 5600 см/г не менее 99,5%, эффективная очистка воздуха с общим расходом на максимальной мощности дизеля не менее 5,0 кг/с, расход воздуха через один модуль воздухоочистителя должен быть не менее 2,5 кг/с; ресурс до первой переборки - 300 тыс.км пробега локомотива; Аэродинамическое сопротивление каждого модуля воздухоочистителя в начале эксплуатации не более 2500 Па, в конце не более 5000 Па; Производительность вентиляторов удаления пыли 0,3 м/с каждого; Привод вентиляторов электрический, мощность 0,7 кВт, напряжение 110 В, частота вращения 3000 об/мин; Общая масса двух модулей воздухоочистителя 385 кг.