一種內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備，包括：蒸汽循環(huán)管路、水循環(huán)管路、換熱器、減溫器、控制器；其中，蒸汽循環(huán)管路包括蒸汽進(jìn)氣管、電動(dòng)調(diào)壓閥以及蒸汽出氣管；蒸汽進(jìn)氣管與外部的蒸汽管路連通，在蒸汽進(jìn)氣管上安裝有電動(dòng)調(diào)壓閥，電動(dòng)調(diào)壓閥在控制器的控制下開啟或閉合；蒸汽進(jìn)氣管與減溫器連通，蒸汽進(jìn)氣管最終連接到換熱器的進(jìn)氣口；換熱器的出氣口與蒸汽出氣管連通；水循環(huán)管路包括水箱、進(jìn)水管、循環(huán)水泵、加熱循環(huán)支路、回水管以及補(bǔ)水泵；進(jìn)水管與減溫器連通，一端連通到換熱器的進(jìn)水口，換熱器的出水口通過管路連接到加熱循環(huán)支路的入口；加熱循環(huán)支路的出口與回水管連通；進(jìn)水管與回水管首尾連通，形成一閉合回路。
【專利說明】一種內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)車維護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)北方地區(qū)，冬季由于環(huán)境溫度較低，內(nèi)燃機(jī)車在待機(jī)時(shí)為了保證機(jī)車油水溫度保持在機(jī)車正常運(yùn)用的要求溫度以上，或者長(zhǎng)時(shí)間停用時(shí)為了避免由于管路冰凍而產(chǎn)生機(jī)破事故，必須想辦法進(jìn)行機(jī)車油水的升溫操作。目前最常用的辦法就是機(jī)車停用但不停機(jī)，通過機(jī)車保持運(yùn)作狀態(tài)來確保油水溫度在規(guī)定的范圍之內(nèi)。該方法存在的問題主要有:
[0003]1、消耗大量的燃油和潤(rùn)滑油，產(chǎn)生高額的燃料消耗費(fèi)用；
[0004]2、大量燃油的燃燒對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重；
[0005]3、機(jī)車起機(jī)升溫，產(chǎn)生噪音污染，對(duì)附近的人員工作生活帶來影響；
[0006]4、機(jī)車在非作業(yè)狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間起機(jī)運(yùn)行，使機(jī)車的有效利用率降低，機(jī)車維修維護(hù)成本提高。
[0007]發(fā)電廠、煉鋼廠等大型企業(yè)在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的余熱余能，若能將這些余熱余能作為機(jī)車加溫的熱源，必將能夠提高能源的利用效率，減少燃料消耗和環(huán)境污染，節(jié)約成本。但在現(xiàn)有技術(shù)中尚不存在利用生產(chǎn)余熱保養(yǎng)處于待機(jī)狀態(tài)或停用狀態(tài)內(nèi)燃機(jī)車的相關(guān)設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中尚不存在利用生產(chǎn)余熱保養(yǎng)處于待機(jī)狀態(tài)或停用狀態(tài)內(nèi)燃機(jī)車的相關(guān)設(shè)備的缺陷，從而提供一種內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了 一種內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備，包括:蒸汽循環(huán)管路、水循環(huán)管路、換熱器1、減溫器2、控制器3 ;其中，
[0010]所述蒸汽循環(huán)管路包括蒸汽進(jìn)氣管41、電動(dòng)調(diào)壓閥42以及蒸汽出氣管43 ;所述蒸汽進(jìn)氣管41與外部的蒸汽管路連通，在所述蒸汽進(jìn)氣管41上安裝有電動(dòng)調(diào)壓閥42，所述電動(dòng)調(diào)壓閥42在所述控制器3的控制下開啟或閉合；所述蒸汽進(jìn)氣管41的某一中間位置與用于降低蒸汽溫度的減溫器2連通，所述蒸汽進(jìn)氣管41最終連接到所述換熱器I的進(jìn)氣口11 ;所述換熱器I的出氣口 12與所述蒸汽出氣管43連通；
[0011]所述水循環(huán)管路包括水箱51、進(jìn)水管52、循環(huán)水泵53、加熱循環(huán)支路54、回水管55以及補(bǔ)水泵56 ;所述進(jìn)水管52的某一中間位置與所述減溫器2連通，其一端連通到換熱器I的進(jìn)水口 13，所述換熱器I的出水口 14通過一管路連接到加熱循環(huán)支路54的入口 ；所述加熱循環(huán)支路54的出口與回水管55連通；所述進(jìn)水管52與回水管55首尾連通，形成一閉合回路；所述進(jìn)水管52上還通過補(bǔ)水泵56與水箱51連通，以在必要的時(shí)候補(bǔ)充水循環(huán)管路中的水；在所述進(jìn)水管52或回水管55中安裝有循環(huán)水泵53，通過循環(huán)水泵53帶動(dòng)水在水循環(huán)管路中的流動(dòng)。[0012]上述技術(shù)方案中，在所述水循環(huán)管路中還設(shè)置有用于排除水循環(huán)管路中空氣的自動(dòng)排氣閥。
[0013]上述技術(shù)方案中，在所述水循環(huán)管路中的回水管55上還設(shè)置有用來抑制管路中的水壓變化的膨脹罐57。
[0014]上述技術(shù)方案中，所述換熱器I包括進(jìn)氣口 11、出氣口 12、進(jìn)水口 13與出水口 14，其中的進(jìn)氣口 11、出氣口 12同屬于一條連通管路，所述進(jìn)水口 13、出水口 14同屬于另一條連通管路；這兩條連通管路之間相互隔離，在這兩條連通管路中流動(dòng)的蒸汽對(duì)水做傳導(dǎo)換熱。
[0015]上述技術(shù)方案中，所述換熱器I為板式換熱器。
[0016]上述技術(shù)方案中，所述控制器3與電動(dòng)調(diào)壓閥42配合，對(duì)蒸汽的輸入量進(jìn)行調(diào)整；包括:在水循環(huán)管路中設(shè)置若干個(gè)溫度傳感器，所述溫度傳感器所采集的溫度信息傳輸?shù)剿隹刂破?，所述控制器根?jù)該溫度信息發(fā)出控制指令到電動(dòng)調(diào)壓閥42，通過控制電動(dòng)調(diào)壓閥42的閥口開閉或閥口打開程度來調(diào)整蒸汽的輸入量。
[0017]上述技術(shù)方案中，所述控制器3與補(bǔ)水泵56配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)水循環(huán)管路中的水量補(bǔ)充過程；包括:在水循環(huán)管路中設(shè)置若干個(gè)壓力傳感器，當(dāng)壓力傳感器檢測(cè)到水循環(huán)管路中的水壓降低時(shí)，控制器控制補(bǔ)水泵56運(yùn)轉(zhuǎn)，從所述水箱51中抽水補(bǔ)入水循環(huán)管路，當(dāng)水壓達(dá)到指定值后，補(bǔ)水泵56停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0018]上述技術(shù)方案中，所述加熱循環(huán)支路54有多條，所述多條加熱循環(huán)支路采用并聯(lián)式安裝方式。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0020]1、本發(fā)明利用冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中的余熱余能作為機(jī)車加溫的熱源，能夠有效降低能耗。
[0021]2、本發(fā)明通過減溫器和換熱器的組合使用，能夠有效提高蒸汽熱量的吸收利用率。
[0022]3、本發(fā)明通過調(diào)壓閥與控制器的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)高爐余熱的節(jié)約利用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖面說明
[0025]I換熱器2減溫器
3控制器41蒸汽進(jìn)氣管
42電動(dòng)調(diào)壓閥43蒸汽出氣管
II進(jìn)氣口12出氣口 13進(jìn)水口14出水口 51水箱52進(jìn)水管
53循環(huán)水栗54加熱循環(huán)支路
55回水管56補(bǔ)水泵
57膨脹罐 【具體實(shí)施方式】
[0026]現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0027]本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備能夠利用企業(yè)在生產(chǎn)過程中所得到的余熱對(duì)內(nèi)燃機(jī)車進(jìn)行加溫。
[0028]參考圖1，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備包括:蒸汽循環(huán)管路、水循環(huán)管路、換熱器1、減溫器2、控制器3 ;其中，
[0029]所述蒸汽循環(huán)管路包括蒸汽進(jìn)氣管41、電動(dòng)調(diào)壓閥42以及蒸汽出氣管43 ;所述蒸汽進(jìn)氣管41與外部的蒸汽管路連通，在所述蒸汽進(jìn)氣管41上安裝有電動(dòng)調(diào)壓閥42，所述電動(dòng)調(diào)壓閥42在所述控制器3的控制下開啟或閉合；所述蒸汽進(jìn)氣管41的某一中間位置與用于降低蒸汽溫度的減溫器2連通，所述蒸汽進(jìn)氣管41最終連接到換熱器I的進(jìn)氣口 11 ；所述換熱器I的出氣口 12與所述蒸汽出氣管43連通，通過蒸汽出氣管43將蒸汽凝結(jié)水和部分蒸汽引入到機(jī)車清潔整備用水箱，回收蒸汽凝結(jié)水并利用蒸汽凝結(jié)水的余溫，加熱水箱中的存水。
[0030]所述水循環(huán)管路包括水箱51、進(jìn)水管52、循環(huán)水泵53、加熱循環(huán)支路54、回水管55以及補(bǔ)水泵56 ;所述進(jìn)水管52的某一中間位置與減溫器2連通，其一端連通到換熱器I的進(jìn)水口 13，所述換熱器I的出水口 14通過一管路連接到加熱循環(huán)支路54的入口 ；所述加熱循環(huán)支路54的出口與回水管55連通；所述進(jìn)水管52與回水管55首尾連通，形成一閉合回路；所述進(jìn)水管52上還通過補(bǔ)水泵56與水箱51連通，以便在必要的時(shí)候補(bǔ)充水循環(huán)管路中的水；在所述進(jìn)水管52或回水管55中安裝有循環(huán)水泵53，通過循環(huán)水泵53帶動(dòng)水在水循環(huán)管路中的流動(dòng)。
[0031 ] 下面對(duì)本發(fā)明中的各個(gè)部件做進(jìn)一步的說明。
[0032]換熱器I包括進(jìn)氣口 11、出氣口 12、進(jìn)水口 13與出水口 14，其中的進(jìn)氣口 11、出氣口 12同屬于一條連通管路，所述進(jìn)水口 13、出水口 14同屬于另一條連通管路。這兩條連通管路之間相互隔離，在這兩條連通管路中流動(dòng)的蒸汽可對(duì)水做傳導(dǎo)換熱。在本實(shí)施例中，所述換熱器I為板式換熱器，在其他實(shí)施例中也可換用其他類型的換熱器。
[0033]所述減溫器2用于降低高溫蒸汽的溫度以及升高待加溫的水的溫度。工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的蒸汽通常溫度很高，如煉鋼廠中的高爐余熱回收后的蒸汽溫度在160°C左右，若直接通過板式換熱器換熱存在兩個(gè)問題，一是板式換熱器內(nèi)部的橡膠密封件無法承受如此高的溫度，導(dǎo)致板式換熱器的損壞；二是如此高溫的蒸汽通過板式換熱器時(shí)蒸汽的熱量無法充分釋放，導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。為了保護(hù)蒸汽換熱設(shè)備的穩(wěn)定性和不造成熱源的浪費(fèi)，本發(fā)明中使用減溫器2對(duì)高溫蒸汽降溫和待加溫水源的一次升溫，蒸汽通過減溫器2后溫度降低到120°C，而需升溫的水通過減溫器后，吸收蒸汽的熱量，實(shí)現(xiàn)第一次升溫，水通過減溫器后再進(jìn)入換熱器1，在換熱器I內(nèi)實(shí)現(xiàn)第二次升溫。
[0034]所述控制器3用于對(duì)蒸汽循環(huán)管路中的蒸汽輸入量進(jìn)行調(diào)整，還用于對(duì)水循環(huán)管路中的水量補(bǔ)充過程進(jìn)行控制。
[0035]所述控制器3與電動(dòng)調(diào)壓閥42配合，對(duì)蒸汽的輸入量進(jìn)行調(diào)整。水循環(huán)管路中可設(shè)置若干個(gè)溫度傳感器，所述溫度傳感器所采集的溫度信息傳輸?shù)剿隹刂破?，所述控制器3根據(jù)該溫度信息發(fā)出控制指令到電動(dòng)調(diào)壓閥42，通過控制電動(dòng)調(diào)壓閥42的閥口開閉或閥口打開程度來調(diào)整蒸汽的輸入量。例如，設(shè)定水循環(huán)管路中待加熱水的溫度低于40°C時(shí)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥42處于全開位，保證水循環(huán)管路中的水能夠快速加溫，當(dāng)溫度上升并高于40°C后，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥42隨著溫度的升高逐步縮小閥口開度，當(dāng)待加熱的水溫度達(dá)到90°C時(shí)，此時(shí)水循環(huán)管路中的水已經(jīng)達(dá)到額定溫度，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥42完全關(guān)閉以節(jié)約蒸汽。當(dāng)水循環(huán)管路中的水的溫度低于90°C時(shí)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥42又可在控制器3的控制下，根據(jù)水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)閥口開度，從而使水循環(huán)管路中的水溫能夠穩(wěn)定在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)。通過控制器3與電動(dòng)調(diào)壓閥42的上述配合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)余熱能源的節(jié)約利用。
[0036]所述控制器3與補(bǔ)水泵56配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)水循環(huán)管路中的水量補(bǔ)充過程。水循環(huán)管路中可設(shè)置若干個(gè)壓力傳感器，當(dāng)壓力傳感器檢測(cè)到水循環(huán)管路中的水壓降低時(shí)，控制器3控制補(bǔ)水泵56運(yùn)轉(zhuǎn)，從所述水箱51中抽水補(bǔ)入水循環(huán)管路，當(dāng)水壓達(dá)到指定值后，補(bǔ)水泵56停止運(yùn)轉(zhuǎn)。補(bǔ)水泵56不僅可以起到補(bǔ)充循環(huán)水的作用，還能夠起到穩(wěn)定水循環(huán)管路水壓的作用。
[0037]所述加熱循環(huán)支路54可以有多條，在本實(shí)施例中，所述加熱循環(huán)支路有六條，如圖1中所示，這六條支路采用并聯(lián)式安裝方式，該安裝方式可以減少各條支路壓力不均現(xiàn)象的發(fā)生，還能減小發(fā)生水壓波動(dòng)狀況。
[0038]以上是對(duì)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備的一種實(shí)現(xiàn)方式的描述。在其他實(shí)施例中，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備還可以有其他改進(jìn)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，在水循環(huán)管路中還設(shè)置有自動(dòng)排氣閥，該自動(dòng)排氣閥能夠及時(shí)排除水循環(huán)管路中的空氣，避免由于空氣的存在所產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)。在又一個(gè)實(shí)施例中，水循環(huán)管路中的回水管55上還設(shè)置有膨脹罐57，通過膨脹罐57來抑制管路中的水壓變化，從而起到平衡水壓的作用。
[0039]最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備，其特征在于，包括:蒸汽循環(huán)管路、水循環(huán)管路、換熱器(I)、減溫器(2)、控制器(3);其中， 所述蒸汽循環(huán)管路包括蒸汽進(jìn)氣管(41)、電動(dòng)調(diào)壓閥(42)以及蒸汽出氣管(43);所述蒸汽進(jìn)氣管(41)與外部的蒸汽管路連通，在所述蒸汽進(jìn)氣管(41)上安裝有電動(dòng)調(diào)壓閥(42)，所述電動(dòng)調(diào)壓閥(42)在所述控制器(3)的控制下開啟或閉合；所述蒸汽進(jìn)氣管(41)的某一中間位置與用于降低蒸汽溫度的減溫器(2)連通，所述蒸汽進(jìn)氣管(41)最終連接到所述換熱器(I)的進(jìn)氣口(11);所述換熱器(I)的出氣口(12)與所述蒸汽出氣管(43)連通； 所述水循環(huán)管路包括水箱(51)、進(jìn)水管(52)、循環(huán)水泵(53)、加熱循環(huán)支路(54)、回水管(55)以及補(bǔ)水泵(56);所述進(jìn)水管(52)的某一中間位置與所述減溫器(2)連通，其一端連通到換熱器(I)的進(jìn)水口( 13)，所述換熱器(I)的出水口( 14)通過一管路連接到加熱循環(huán)支路(54)的入口 ；所述加熱循環(huán)支路(54)的出口與回水管(55)連通；所述進(jìn)水管(52)與回水管(55)首尾連通，形成一閉合回路；所述進(jìn)水管(52)上還通過補(bǔ)水泵(56)與水箱(51)連通，以在必要的時(shí)候補(bǔ)充水循環(huán)管路中的水；在所述進(jìn)水管(52)或回水管(55)中安裝有循環(huán)水泵(53)，通過循環(huán)水泵(53)帶動(dòng)水在水循環(huán)管路中的流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備，其特征在于，在所述水循環(huán)管路中還設(shè)置有用于排除水循環(huán)管路中空氣的自動(dòng)排氣閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備，其特征在于，在所述水循環(huán)管路中的回水管(55)上還設(shè)置有用來抑制管路中的水壓變化的膨脹罐(57)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備，其特征在于，所述換熱器(I)包括進(jìn)氣口(11)、出氣口(12)、進(jìn)水口(13)與出水口(14)，其中的進(jìn)氣口(11)、出氣口(12)同屬于一條連通管路，所述進(jìn)水口(13)、出水口(14)同屬于另一條連通管路；這兩條連通管路之間相互隔離，在這兩條連通管路中流動(dòng)的蒸汽對(duì)水做傳導(dǎo)換熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備，其特征在于，所述換熱器(I)為板式換熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備，其特征在于，所述控制器(3)與電動(dòng)調(diào)壓閥(42)配合，對(duì)蒸汽的輸入量進(jìn)行調(diào)整；包括:在水循環(huán)管路中設(shè)置若干個(gè)溫度傳感器，所述溫度傳感器所采集的溫度信息傳輸?shù)剿隹刂破鳎隹刂破鞲鶕?jù)該溫度信息發(fā)出控制指令到電動(dòng)調(diào)壓閥(42)，通過控制電動(dòng)調(diào)壓閥(42)的閥口開閉或閥口打開程度來調(diào)整蒸汽的輸入量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備，其特征在于，所述控制器(3)與補(bǔ)水泵(56)配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)水循環(huán)管路中的水量補(bǔ)充過程；包括:在水循環(huán)管路中設(shè)置若干個(gè)壓力傳感器，當(dāng)壓力傳感器檢測(cè)到水循環(huán)管路中的水壓降低時(shí)，控制器控制補(bǔ)水泵(56)運(yùn)轉(zhuǎn)，從所述水箱(51)中抽水補(bǔ)入水循環(huán)管路，當(dāng)水壓達(dá)到指定值后，補(bǔ)水泵(56)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的內(nèi)燃機(jī)車蒸汽換熱加溫設(shè)備，其特征在于，所述加熱循環(huán)支路(54)有多條，所述多條加熱循環(huán)支路采用并聯(lián)式安裝方式。
【文檔編號(hào)】F02N19/10GK103742331SQ201410005325
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】翟大強(qiáng), 楊剛, 段崇義, 韓樹森, 劉向宇 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司