發動及制動熱利用裝置的製作方法
2024-02-27 11:31:15 2
發動及制動熱利用裝置，涉及熱利用技術領域。
背景技術：
當列車運行在寒冷的北部地區，以及冬季均需要為列車客車的車廂內送暖，然而現有技術的暖器熱量是來自機車系統的電加熱或是車廂內燃鍋爐加熱，熱能消耗量很大，在寒冷季節能耗加大，而機車發動機的大量的熱能得不到利用。
技術實現要素：
一、發動及制動熱利用裝置
我國鐵路遍布全國，已形成了集高鐵、動車及普通列車並存的密布鐵路網絡，甚至高原地區也早已有了鐵路。高原地區普遍較內地平原寒冷，行駛在高原客車車輛車廂內幾乎不分季節長年需要供暖的時間，而鐵路沿途高高低低，列車不斷地要加速和制動，制動消耗了大量的能源，而現有技術制動熱量完全得不到利用。
為克服現有技術存在的不足，本申請的目的是設計一種可利用機車發動機的餘熱加熱列車車廂的裝置；本申請的目的之二是設計一種可利用下陡坡制動的制動餘熱利用裝置。
為實現上述目的本申請採如下技術方案：
1、發動及制動熱利用裝置，包括：排氣總管1、增壓渦輪2、進氣總管3、柴油機4、車體5、機車貫通管6、排水循環管7、暖水箱8、跨接軟管9、暖器散熱器10、車輛貫通管11、排氣總管熱交換器12、車輛內管13、循環水泵14、制動電阻循環管15、制動電阻散熱單元16；
其特徵在於：
進氣總管3連接增壓渦輪2，增壓渦輪2連接柴油機4，排氣總管1一端連接柴油機4排氣口，另一端連接排氣總管熱交換器12，排氣總管熱交換器12連接排水循環管7，排水循環管7連接暖水箱8；
暖水箱8連接機車貫通管6，機車貫通管6通過跨接軟管9連接車輛內管13；
車輛內管13為進出的兩根，分別連接暖器散熱器10的進口和出口；
暖器散熱器10在列車車輛的車廂內的偏底部，車輛內管13連接暖器散熱器10；
制動電阻散熱單元16位於機車的頂部；
制動電阻散熱單元16連接制動電阻循環管15，制動電阻循環管15連接暖水箱8。
2、發動及制動熱利用裝置，其特徵在於：排氣總管1為帶支路的排氣總管。
3、發動及制動熱利用裝置，其特徵在於：所述的跨接軟管9為帶有保溫的蛇形軟管。
4、發動及制動熱利用裝置，其特徵在於：所述的排氣總管熱交換器12為列管式氣液熱交換器。
5、發動及制動熱利用裝置，其特徵在於：所述的排氣總管熱交換器12為螺旋板式換熱器。
6、發動及制動熱利用裝置，其特徵在於：所述的制動電阻循環管15上裝有循環水泵14。
7、發動及制動熱利用裝置，其特徵在於：所述的排水循環管7上裝有循環水泵14。
8、發動及制動熱利用裝置，其特徵在於：所述的暖水箱8外裝有保溼層。
二、發動及制動熱利用裝置的應用
1、發動及制動熱利用裝置的應用，其特徵在於：發動及制動熱利用裝置包括：排氣總管1、增壓渦輪2、進氣總管3、柴油機4、車體5、機車貫通管6、排水循環管7、暖水箱8、跨接軟管9、暖器散熱器10、車輛貫通管11、排氣總管熱交換器12、車輛內管13、循環水泵14、制動電阻循環管15、制動電阻散熱單元16；
進氣總管3連接增壓渦輪2，增壓渦輪2連接柴油機4，排氣總管1一端連接柴油機4排氣口，另一端連接排氣總管熱交換器12，排氣總管熱交換器12連接循環管7，循環管7連接暖水箱8；
暖水箱8連接機車貫通管6，機車貫通管6通過跨接軟管9連接車輛內管13；
車輛內管13為兩根，分別連接暖器散熱器10的進口和出口；
制動電阻散熱單元16位於機車的頂部；
制動電阻散熱單元16連接制動電阻循環管15，制動電阻循環管15連接暖水箱8；當列車機車的發動機工作時，發動機排出熾熱的尾氣，通過排氣總管1進入到排氣總管熱交換器12，在排氣總管熱交換器12內將循環水加熱，被加熱的循環水通過循環管7到暖水箱8；
暖水箱8在的熱水通過機車貫通管6，在車廂與車廂間通過跨接軟管9連接到車輛內管13，車輛內管13再與暖器散熱器10連接，車輛內管13中的熱水加熱車廂內暖器散熱器10給車廂內供暖；
然後暖器散熱器中的冷水再通過車輛內管13，經跨接軟管9與各車廂連接回到循環管7使冷水回流到排氣總管熱交換器12中再次被加熱；水被循環使用；
當列車途經長下坡時，需要不斷制動，制動過程的摩擦熱量通過制動電阻散熱單元16加熱循環水的水溫，再通過制動電阻循環管15將熱水流到暖水箱8，與發動機排出的熱量一同加熱循環水，又同被集中到暖水箱8中，然後通過機車貫通管6，在車廂與車廂間通過跨接軟管9連接到車輛內管13，車輛內管13再與暖器散熱器10連接，車輛內管13中的熱水加熱車廂內暖器散熱器10給車廂內供暖。2、發動及制動熱利用裝置的應用，其特徵在於：所述的排氣總管熱交換器10為列管式氣液熱交換器。
3、發動及制動熱利用裝置的應用，其特徵在於：所述的排氣總管熱交換器10為螺旋板式換熱器。
4、發動及制動熱利用裝置的應用，其特徵在於：當循環水單單靠冷熱流體的自然對流熱交換不足時，啟動循環水泵14使水循環。
有益效果
1、發動及制動熱利用裝置具有將發動機的廢氣通過換熱器加熱車廂內暖器水溫的作用；
2、發動及制動熱利用裝置「排氣總管熱交換器12連接循環管7」可提高換熱效率，避免排氣管出來的尾氣直接加熱各車廂暖器帶來的阻力。
3、跨接軟管9為帶有保溫的金屬波紋管具有連接牢固且保溫的作用。
4、本申請結構簡單、使用方便。
附圖說明
圖1：發動及制動熱利用裝置在列車中位置示意圖
圖2：發動及制動熱利用裝置主視圖
圖3：發動及制動熱利用裝置左圖
圖4：ⅰ局部放大圖
圖5：ⅱ局部放大圖
圖中：1排氣總管、2增壓渦輪、3進氣總管、4柴油機、5車體、6機車貫通管、7循環管、8暖水箱、9跨接軟管、10暖器散熱器、11車輛貫通管、12排氣總管熱交換器、13車輛內管、14循環水泵、15制動電阻循環管、16制動電阻散熱單元。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本申請做進一步說明。
實施例1
1、發動及制動熱利用裝置，包括：排氣總管1、增壓渦輪2、進氣總管3、柴油機4、車體5、機車貫通管6、排水循環管7、暖水箱8、跨接軟管9、暖器散熱器10、車輛貫通管11、排氣總管熱交換器12、車輛內管13、循環水泵14、制動電阻循環管15、制動電阻散熱單元16；
其特徵在於：
進氣總管3連接增壓渦輪2，增壓渦輪2連接柴油機4，排氣總管1一端連接柴油機4排氣口，另一端連接排氣總管熱交換器12，排氣總管熱交換器12連接排水循環管7，排水循環管7連接暖水箱8；
暖水箱8連接機車貫通管6，機車貫通管6通過跨接軟管9連接車輛內管13；
車輛內管13為進出的兩根，分別連接暖器散熱器10的進口和出口；
暖器散熱器10在列車車輛的車廂內的偏底部，車輛內管13連接暖器散熱器10；
制動電阻散熱單元16位於機車的頂部；
制動電阻散熱單元16連接制動電阻循環管15，制動電阻循環管15連接暖水箱8。
2、發動及制動熱利用裝置，其特徵在於：排氣總管1為帶支路的排氣總管。
3、發動及制動熱利用裝置，其特徵在於：所述的跨接軟管9為帶有保溫的蛇形軟管。
4、發動及制動熱利用裝置，其特徵在於：所述的排氣總管熱交換器12為列管式氣液熱交換器。
5、發動及制動熱利用裝置，其特徵在於：所述的排氣總管熱交換器12為螺旋板式換熱器。
6、發動及制動熱利用裝置，其特徵在於：所述的制動電阻循環管15上裝有循環水泵14。
7、發動及制動熱利用裝置，其特徵在於：所述的排水循環管7上裝有循環水泵14。
實施例2
1、發動及制動熱利用裝置的應用，發動及制動熱利用裝置包括：排氣總管1、增壓渦輪2、進氣總管3、柴油機4、車體5、機車貫通管6、排水循環管7、暖水箱8、跨接軟管9、暖器散熱器10、車輛貫通管11、排氣總管熱交換器12、車輛內管13、循環水泵14、制動電阻循環管15、制動電阻散熱單元16；
進氣總管3連接增壓渦輪2，增壓渦輪2連接柴油機4，排氣總管1一端連接柴油機4排氣口，另一端連接排氣總管熱交換器12，排氣總管熱交換器12連接循環管7，循環管7連接暖水箱8；
暖水箱8連接機車貫通管6，機車貫通管6通過跨接軟管9連接車輛內管13；
車輛內管13為兩根，分別連接暖器散熱器10的進口和出口；
制動電阻散熱單元16位於機車的頂部；
制動電阻散熱單元16連接制動電阻循環管15，制動電阻循環管15連接暖水箱8；
其特徵在於：
當列車機車的發動機工作時，發動機排出熾熱的尾氣，通過排氣總管1進入到排氣總管熱交換器12，在排氣總管熱交換器12內將循環水加熱，被加熱的循環水通過循環管7到暖水箱8；
暖水箱8在的熱水通過機車貫通管6，在車廂與車廂間通過跨接軟管9連接到車輛內管13，車輛內管13再與暖器散熱器10連接，車輛內管13中的熱水加熱車廂內暖器散熱器10給車廂內供暖；
然後暖器散熱器中的冷水再通過車輛內管13，經跨接軟管9與各車廂連接回到循環管7使冷水回流到排氣總管熱交換器12中再次被加熱；水被循環使用；
當列車途經長下坡時，需要不斷制動，制動過程的摩擦熱量通過制動電阻散熱單元16加熱循環水的水溫，再通過制動電阻循環管15將熱水流到暖水箱8，與發動機排出的熱量一同加熱循環水，又同被集中到暖水箱8中，然後通過機車貫通管6，在車廂與車廂間通過跨接軟管9連接到車輛內管13，車輛內管13再與暖器散熱器10連接，車輛內管13中的熱水加熱車廂內暖器散熱器10給車廂內供暖。2、發動及制動熱利用裝置的應用，其特徵在於：所述的排氣總管熱交換器10為列管式氣液熱交換器。
3、發動及制動熱利用裝置的應用，其特徵在於：所述的排氣總管熱交換器10為螺旋板式換熱器。
4、發動及制動熱利用裝置的應用，其特徵在於：當循環水單單靠冷熱流體的自然對流熱交換不足時，啟動循環水泵14使水循環。
除本申請所述的技術特徵均為現有技術，所屬領域技術人員，按照本申請所述的技術特徵加工生產即可。不再贅述。