ГАЗОТЕПЛОВОЗ НА ДИЗЕЛЬНОМ И СЖИЖЕННОМ ГАЗОВОМ ТОПЛИВЕ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, конкретно к газотепловозостроению.
Известна конструкция газотепловоза, состоящая из кузова, ходовой части и силовой установки, включающей в себя газодизель с турбокомпрессором, систему газоподачи и емкость с запасом газа, которые заключены в отдельные кожухи, сообщенные трубопроводами с зоной разряжения турбокомпрессора перед воздушным фильтром газодизеля (Патент РФ №2022845, МПК В61С 5/00, опубл. 15.11.1994, БИ №21, авторы Мочалов О.Е. и др., «Газотепловоз»).
Недостатками данной конструкции является большое время простоя на экипировке, за счет времени затраченного на заправку газовых баллонов на газотепловозе, и недостаточное смешивание топлива с газом, приводящее к неполному сгоранию топливной смеси в цилиндре, а следовательно к увеличению выбросов вредных веществ в окружающую среду.
Известен газотепловоз на дизельном и газообразном, содержащий газодизель, электрическую передачу мощности, экипажную часть, тормозной компрессор, двухмашинный агрегат, топливное оборудование, которое включает топливный бак, топливоподогреватель, фильтр грубой очистки, фильтр тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, газовое оборудование, которое состоит из блока газовых баллонов, запорного клапана, редукторов 1 и 2 ступеней, теплообменников, регулятора низкого давления, блока управления газовым регулятором, снабжен прикрепленным к раме кузова совмещенным топливным баком для дизельного и газового топлива (Патент RU №2316439, МПК: В61С 5/00, опубл. 10.02.2008 г., БИ №4, авторы Фофанов Г.А. и др., «Газотепловоз на дизельном и газообразном топливе»).
Недостатком данной конструкции является большое время простоя на экипировке, за счет затраты времени на заправку газовых баллонов на газотепловозе, и недостаточное смешивание топлива с газом, приводящее к неполному сгоранию топливной смеси в цилиндре, а следовательно к увеличению выбросов вредных веществ в окружающую среду.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Техническим результатом является уменьшение выбросов вредных веществ в окружающую среду и сокращение времени простоя газотепловоза на экипировке.
Технический результат достигается тем, что газотепловоз на дизельном и газовом топливе, содержащий газодизель, электрическую передачу мощности, экипажную часть, тормозной компрессор, двухмашинный агрегат, топливное оборудование, которое включает топливный бак, топливоподогреватель, фильтр грубой очистки, фильтр тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, газовое оборудование, которое состоит из блока газовых баллонов, запорного клапана, редукторов 1 и 2 ступеней, теплообменников, регулятора низкого давления, блока управления газовым регулятором, согласно полезной модели дополнительно снабжен прикрепленным к раме кузова совмещенным топливным баком для дизельного и газового топлива, топливный бак выполнен из двух емкостей, первая - для хранения жидкого топлива, вторая - для хранения газового топлива, в емкости для хранения газового топлива установлены съемные блоки из баллонов, которые жестко закреплены между собой обоймами и заполнены сжиженном газом, а их выходы соединены в единый трубопровод с газовым оборудованием, причем на выходе газового оборудования дополнительно установлен роторно-диспергирующий аппарат с двумя входами, на один из которых подается с выхода топливоподкачивающего насоса жидкое топливо, а на другой - с выхода регулятора низкого давления, сжиженное газовое топливо, а выход роторно-диспергирующего аппарата соединен с входом газодизеля.
Установка в газотепловозе на выходе газового оборудования роторно-диспергирующего аппарата с двумя входами, на один из которых подается жидкое топливо с выхода топливоподкачивающего насоса, а на другой-сжиженное газовое топливо с выхода регулятора низкого давления, а его выход соединен с входом газодизеля, приводит к лучшему смешиванию жидкого топлива с сжиженном газом, увеличению полноты сгорания топливной смеси и уменьшению выбросов вредных веществ в окружающую среду.
Выполнение в емкости для хранения газового топлива съемных блоков газовых баллонов позволяет на пункте экипировки производить замену использованных съемных блоков газовых баллонов на заправленные и сократить время простоя газотепловоза на экипировке.
На фиг.1 представлена принципиальная схема размещения газового оборудования на газотепловозе.
На фиг.2 - схема подачи топлива в газодизель.
Газотепловоз на дизельном и газообразном топливе включает газодизель 1, емкости жидкого топлива 2 и сжиженного газового топлива 3, газовые баллоны 4, трубопроводы 5, 6, 7, газовое оборудование 8, компрессор 9, испаритель 10, газовый фильтр 11, редуктор давления 12, роторно-диспергирующий аппарат 13, фильтр грубой очистки 14, фильтр тонкой очистки 15, топливоподкачивающий насос 16.
Газодизель 1 работает на жидком топливе, расположенном в емкости для жидкого топлива 2, и сжиженном газе, расположенном в емкости для сжиженного газового топлива 3.
К расположенным внутри емкости для сжиженного газового топлива 3 газовым баллонам 4, подводится трубопровод 5 с обратными клапанами и запорными вентилями и заправочными штуцерами, газовые баллоны 4 жестко закреплены между собой обоймами и выполнены в виде съемных блоков, что позволяет производить замену использованных блоков на заправленные блоки баллонов, это, в свою очередь, сокращает время простоя газотепловоза на экипировке.
Газовое оборудование скомпоновано в блоке 8 и размещено в задней части отсека холодильной камеры. Блок газового оборудования соединяется трубопроводом 6, расположенным под боковой площадкой с газовыми баллонами 4 емкости сжиженного газового топлива 3, а трубопроводом 7, проложенным сверху кузова над холодильной камерой и дизельным помещением, - с газодизелем.
Сжиженное газовое топливо поступает из емкости 2 через компрессор 9 последовательно в испаритель 10, газовый фильтр 11, редуктор давления 12, далее газ поступает в роторно-диспергирующий аппарат 13, где смешивается с жидким топливом, которое в свою очередь поступает в роторно-диспергирующий аппарат 13 из емкости для жидкого топлива 2 через фильтры грубой 14, тонкой 15 очистки и топливоподкачивающий насос 16. Далее газотопливная смесь поступает в газодизель 1. Установка роторно-диспергирующего аппарата 13 позволяет улучшить смешиваемость газа с топливом - это приводит к лучшему смешиванию жидкого топлива с сжиженном газом, увеличивает полноту сгорание топливной смеси и уменьшает выбросы вредных веществ в окружающую среду.
При работе газодизеля на газовом топливе, начиная с 4-й по 8-ю позиции контроллера машиниста включительно, сжиженный газ поступает из газовых баллонов 4, расположенных в емкости для сжиженного газового топлива 3, по трубопроводам 5 и 6, к блоку газового оборудования 8, где последовательно проходит компрессор 9, испаритель 10, газовый фильтр 11 редуктор давления. В редукторе давления газ преобразуется по величине в зависимости от величины сигналов, поступающих от управляющего регулятора. Далее сжиженный газ смешивается с жидким топливом, которое в свою очередь поступает в роторно-диспергирующий аппарат 13 из емкости для жидкого топлива 2 через фильтры грубой 14, тонкой 15 очистки и топливоподкачивающий насос 16. Далее газотопливная смесь по трубопроводу 7 поступает в газодизель 1.
Для пуска дизеля и его работы до 3-й позиции используется только дизельное топливо. В режиме работы на дизельном топливе, газотепловоз работает как и обычный тепловоз с 0-й по 8-ю позиции контроллера.
Предполагаемая конструкция тепловоза позволяет уменьшить выбросы вредных веществ в окружающую среду в 1,5-2 раза и сократить время простоя газотепловоза на экипировке на 50-70%.