СИСТЕМА ПУСКА ГАЗОПОРШНЕВОГО АГРЕГАТА МИНИ-ТЭЦ
MINIATURE TPS GAS-PISTON PLANT STARTING SYSTEM

Изобретение относится к области теплоэнергетики - эксплуатации мини-ТЭЦ с поршневыми двигателями внутреннего сгорания и предназначено для пуска газопоршневого агрегата.
Известно устройство для облегчения пуска двигателя внутреннего сгорания, описанное патентом РФ №2151906, F02N 17/04, F01M 5/02, опуб. 2000.06.27, содержащее масляный насос, имеющий привод от пускового двигателя, всасывающий и нагнетающий маслопроводы, имеющие выход в масляный поддон, переключатель, соединяющий нагнетающий и подводящий маслопроводы, тепловой аккумулятор, установленный во всасывающем маслопроводе. Хотя он близок по конструкции, но его функция ограничена лишь предпусковой прокачкой и смазкой.
Известна система пуска газопоршневого агрегата мини-ТЭЦ, содержащая стартер в виде шестеренного гидромотора, имеющего механическую связь с коленчатым валом двигателя, систему подачи масла для предпусковой прокачки и смазки двигателя, включающую запорные клапаны и трубопроводы - всасывающий, нагнетательный, обратный и сливной. Система гидрозапуска двигателя состоит из стартера - гидромотора и гидропневматического аккумулятора давления, при этом в качестве последнего используется герметичный резервуар, заполняемый рабочей жидкостью и воздухом с установкой упругой мембраны между ними // Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 2. Динамика и конструирование. / В.Н.Луканин, И.В.Алексеев, М.Г.Шатров и др. - М.: Высш. шк., 1995, стр.287. - прототип.
В качестве гидромотора могут использоваться шестеренные, винтовые, шиберные (пластинчатые) и поршневые (радиальные и аксиальные) насосы.
При этом требуется дополнительный источник сжатого воздуха для заполнения и подкачки воздушной полости резервуара, что приводит к увеличению массогабаритных показателей мини-ТЭЦ и снижению безопасности эксплуатации (пневмососуды под давлением подконтрольны органам Ростехнадзора).
Эти недостатки устраняются предлагаемым решением.
Решаемая задача - повышение безопасности эксплуатации мини-ТЭЦ, уменьшение травматизма обслуживающего персонала, улучшение условий труда и снижение ее массогабаритных показателей.
Технический результат - исключение применения сжатого воздуха, использование штатного оборудования двигателя для пуска, т.е. универсализация системы.
Этот технический результат достигается тем, что в системе пуска газопоршневого агрегата мини-ТЭЦ, содержащей стартер в виде шестеренного гидромотора, имеющего механическую связь с коленчатым валом двигателя, систему подачи масла для предпусковой прокачки и смазки двигателя, включающую запорные клапаны и трубопроводы - всасывающий, нагнетательный, обратный и сливной, в качестве стартера использован штатный насос системы смазки двигателя, а для привода стартера - гидронасос, в качестве которого использован штатный насос предпусковой прокачки двигателя с электроприводом, установленный на всасывающем трубопроводе, соединенном с нагнетательным трубопроводом, между всасывающим и обратным трубопроводами на входе в гидромотор и гидронасос расположен байпасный трубопровод с запорным клапаном, выход сливного трубопровода расположен перед входом байпасного трубопровода в гидромотор, а запорные клапаны установлены на обратном и нагнетательном трубопроводах по два последовательно перед и за гидромотором с включением между ними соответственно сливного и всасывающего трубопроводов, и на всасывающем трубопроводе - за гидронасосом и перед ним после выхода байпасного трубопровода.
В предлагаемом решении при пуске двигателя при помощи гидромотора - штатного масляного насоса системы смазки - отпадает необходимость устанавливать дополнительный гидропневматический аккумулятор давления, что улучшает условия эксплуатации, а при использовании пускового гидронасоса одновременно в качестве насоса предпусковой прокачки масла снижаются массогабаритные показатели установки. Система подключения трубопроводов с запорной арматурой обеспечивает надежную работу системы. Универсализация системы достигается за счет использования штатного оборудования.
Предлагаемая система пуска двигателя приведена на чертеже. Она включает гидромотор 1, в качестве которого использован штатный шестеренный насос системы смазки двигателя, соединенный механической связью 2 (системой шестерен) с коленчатым валом двигателя, обратный 3 и нагнетательный 4 трубопроводы системы смазки с установленными на них последовательно запорными клапанами 5, 6 и 7, 8 соответственно, гидронасос 9, в качестве которого использован штатный шестеренный насос предпусковой прокачки масла двигателя, соединенный механической связью 10 (муфтовое быстроразъемное соединение) с приводным электродвигателем, всасывающий трубопровод 11 подачи масла из картера двигателя к гидронасосу 9 с установленными перед и за гидронасосом 9 запорными клапанами 12 и 13, трубопровод 14 слива масла в картер двигателя, байпасный трубопровод 15 с установленным запорным клапаном 16. Трубопровод 11 соединен с трубопроводом 4 в точке между клапанами 7 и 8, трубопровод 14 соединен с трубопроводом 3 в точке между клапанами 5 и 6, трубопровод 15 соединен с трубопроводом 11 в точке перед клапаном 12, а с трубопроводом 3 в точке между гидромотором 1 и клапаном 6.
Система пуска двигателя работает следующим образом.
При предпусковой прокачке масла клапаны 6, 7 и 16 закрыты, остальные открыты. Гидронасос 9, приводимый в движение через механическую связь 10 приводным электродвигателем, подает масло из картера двигателя через трубопровод 11 в трубопровод 4, при этом осуществляется смазка узлов трения неработающего двигателя. Масло с двигателя по трубопроводам 3 и 14 сливается обратно в картер.
При пуске двигателя клапаны 5, 8 и 16 закрыты, остальные открыты. Гидронасос 9 подает масло из картера двигателя на гидромотор 1, который при этом приводится во вращение давлением масла, и через механическую связь 2 раскручивает коленчатый вал двигателя, и запускает последний, масло после гидромотора 1 сливается по трубопроводу 14 в картер двигателя. После пуска гидронасос 9 отсоединяется механической связью 2 от отключаемого электродвигателя, клапаны 6, 12 и 13 закрываются, остальные клапаны должны быть открыты. Масло с картера через трубопроводы 11 и 15 засасывается насосом 1, по трубопроводу 4 прокачивается через узлы смазки двигателя и сливается обратно в картер по трубопроводам 3 и 14.
Проверка технического решения по известным источникам информации показывает, что предложение соответствует критерию «новизна».
Обеспечение нового технического результата новой совокупностью признаков свидетельствует об изобретательском уровне.
Технический анализ говорит о промышленной применимости системы.