CS246229B1

CS246229B1 - Measuring block with naphtha consumption direct evaluation

Info

Publication number: CS246229B1
Application number: CS573284A
Authority: CS
Inventors: Radko Sablik; Pavel Jisa
Original assignee: Radko Sablik; Pavel Jisa
Priority date: 1984-07-25
Filing date: 1984-07-25
Publication date: 1986-10-16
Also published as: BG47312A1; DD255454A3

Description

Vynález se týká odměrného bloku pro měření s přímým vyhodnocováním spotřeby nafty strojů a zařízení, které využívají jako základní pohonnou jednotku naftový motor, v jehož palivovém okruhu se část nafty dodávaná dopravním čerpadlem ke vstřikovacím čerpadlům vrací zpět do palivového okruhu před dopravní čerpadlo.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a metering block for measuring directly evaluating diesel fuel consumption of machines and equipment that utilize a diesel engine as the base drive unit, in which the fuel circuit supplied by the conveyor pump to the injection pumps is returned to the fuel circuit upstream.

Jsou známa odměrná zařízení pro objemové měření spotřeby paliva nafty u dieselových agregátů. Jsou to většinou odměrné nádoby, které mají přesně určený objem. Nádoby jsou většinou skleněné nebo jsou vytvořeny z jiného průhledného materiálu a mají vyznačené určité úrovně hladin. Tyto nádoby plně vyhovují v laboratorních podmínkách při ručním měření spotřeby nafty. Větší problémy jsou při měření spotřeby nafty v provozních podmínkách, kde se část paliva dodávaná dopravním čerpadlem vrací zpět do palivového okruhu. Nejsou známa zařízení, která by umožňovala objemové měření spotřeby nafty s dostatečnou přesností za běžného provozu. Proto bylo vyvinuto zařízení pro toto měření. K tomuto zařízení bylo nutno vyvinout odměrný blok, který umožní opakované a automatické měření s přímým vyhodnocením spotřeby nafty za běžného provozu dieselového agregátu, například na lokomotivě, lodi, silničním vozidle, stavebním stroji či na stacionárním agregátu.Volumetric metering devices for volumetric measurement of diesel fuel consumption for diesel engines are known. They are mostly volumetric containers that have a specified volume. The containers are usually glass or formed of another transparent material and have certain levels of levels. These vessels are fully compliant in laboratory conditions for manual measurement of diesel consumption. Greater problems are encountered in measuring diesel consumption under operating conditions, where part of the fuel supplied by the transport pump is returned to the fuel circuit. There are no known devices that would allow volumetric measurement of diesel consumption with sufficient accuracy in normal operation. Therefore, a device has been developed for this measurement. For this device it was necessary to develop a volumetric block that allows repeated and automatic measurement with direct evaluation of diesel consumption during normal operation of the diesel aggregate, for example on a locomotive, ship, road vehicle, construction machine or on a stationary aggregate.

Tento cíl do značné míry splňuje odměrný blok pro měření s přímým vyhodnocováním spotřeby nafty, sestávající z vertikálního průtočného systému odměrných nádob, nádrží a hladinových spínačů ' podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že velká odměrná nádoba je přes střední hladinový spínač spojena se dnem malé odměrné nádoby, která je spojena přes horní hladinový spínač se dnem horní nádrže, kde mezi horním hladinovým spínačem a horní nádrží je umístěn nulovací hladinový spínač.To this extent, a metering block for measuring with direct evaluation of diesel consumption, consisting of a vertical flow system of metering vessels, tanks and level switches according to the invention, essentially has the object that the large metering vessel is connected to the bottom via a middle level switch. a small volumetric vessel which is connected via the upper level switch to the bottom of the upper tank, where a reset level switch is located between the upper level switch and the upper tank.

K horní nádrži je připojen přepadni výstup spojený s hlavní nádrží a horní vývod hladinoznaku opatřeného ve spodní části poruchovým spínačem, který je na úrovni dolní nádrže, k níž je připojen spodní vývod hladinoznaku a pod ním je k dolní nádrži připojeno vratné potrubí od vstřikovacích čerpadel a měřicí potrubí připojené přes přepínač k dopravnímu čerpadlu. Horní část dolní nádrže je připojena přes spodní hladinový spínač ke dnu velké odměrné nádoby. Každá odměrná nádoba je opatřena vlastním kalibračním šroubem a dolní nádrž je opatřena čidlem dálkového teploměru.The upper tank is connected to an overflow outlet connected to the main tank and the upper level indicator outlet provided with a disturbance switch at the bottom which is at the level of the lower tank to which the lower level indicator outlet is connected and below it is connected to the lower tank measuring pipe connected via a switch to the conveyor pump. The upper part of the lower tank is connected via the lower level switch to the bottom of the large measuring vessel. Each measuring vessel is equipped with its own calibration screw and the lower tank is equipped with a remote thermometer sensor.

Výhodou uspořádání podle vynálezu je, že umožňuje měřit a vyhodnocovat spotřebu nafty přímo za provozu lokomotivy, lodi, silničního vozidla, stavebního stroje či stacionárního agregátu, a to při různých provozních režimech. Měření je možno mnohonásobně opakovat, přičemž měření a · vyhodnocování probíhá zcela automaticky, podle nastavení režimu měření. Je možno vyhodnocovat spotřebu nafty při volnoběhu a malých zatíženích nebo při středních a velkých zatíženích. Podle objemového množství spotřebované nafty se začleňuje do funkce malá nebo velká odměrná nádoba s příslušnými hladinovými spínači. Pokud není nutné měřit spotřebu, prochází nafta odměrným blokem a vrací se zpět do hlavní nádrže bez jakéhokoliv vlivu na provoz. Uvedení odměrného bloku v . činnost a vyřazení odměrného bloku z činnosti se provádí přepnutím v řídicím a vyhodnocovacím bloku. Měřicí blok tak umožňuje přímo měřit spotřebu při různém výkonu, což dává přehled o technickém stavu agregátu z ekonomického hlediska. Využití odměrného bloku má za následek úsporu paliva.The advantage of the arrangement according to the invention is that it allows to measure and evaluate the fuel consumption directly during operation of a locomotive, a ship, a road vehicle, a construction machine or a stationary aggregate, under different operating modes. The measurement can be repeated many times, with the measurement and evaluation being carried out automatically, according to the measurement mode setting. It is possible to evaluate diesel consumption at idle and low loads or at medium and heavy loads. Depending on the volume of diesel consumed, a small or large metering vessel with appropriate level switches is integrated. If it is not necessary to measure consumption, the diesel passes through the volumetric block and returns to the main tank without any effect on operation. Measurement block in. operation and decommissioning of the measuring block is performed by switching over in the control and evaluation block. The measuring block thus enables to directly measure consumption at different output, which gives an overview of the technical condition of the unit from an economic point of view. The use of the measuring block results in fuel savings.

Vynálezu se využije při přímém měření spotřeby nafty za provozu strojů a zařízení, které využívají jako základní pohonnou jednotku naftový motor.The invention will be utilized in direct measurement of diesel consumption during operation of machines and equipment that use a diesel engine as the base drive unit.

Příklad uspořádání odměrného bloku zařazeného v palivovém okruhu lokomotivy je znázorněn v nárysu na · připojeném výkrese.An example of the arrangement of the volumetric block included in the fuel circuit of the locomotive is shown in elevation in the attached drawing.

Odměrný blok je vytvořen jako vertikální průtočný systém, ve kterém jsou ve společné svislé ose pod sebou umístěny obě nádrže 1, .8, obě odměrné nádoby i, 6 a hladinovém spínače 2, 5., T__t 1i. v nejvyšší části odměrného bloku je umístěna horní nádrž Horní nádrž 1. je svařená z ocelového plechu. Její největší průměr má tvar válcového prstence, na který navazuje kuželový plášt. Nejmenší průměr kužele je v nejspodnější části horní nádrže .1.The metering block is designed as a vertical flow system in which the two vertical tanks 1, 8, the two metering vessels 1, 6 and the level switch 2, 5, _T 1 are arranged underneath one another in a common vertical axis. The upper tank 1 is welded from sheet steel. Its largest diameter is in the form of a cylindrical ring with a conical shell. The smallest cone diameter is at the bottom of the upper tank .1.

K válcovému prstenci je připojen přepadni výstup 13, který je spojený s hlavní nádrží nafty na lokomotivě. Dále je k válcovému prstenci připojen horní vývod hladinoznaku 2· Ke zúžené spodní části . horní nádrže g je připojen nulovací hladinový spínač g4, který tvoří konstrukční celek s horním hladinovým spínačem g. Horní hladinový spínač _3 je připojen k zúžené horní části malé odměrné nádoby Malá odměrná nádoba £ je rovněž svařena z ocelového plechu a má tvar pláště dvou komolých kuželů, přivrácených k sobě většími podstavami a spojených válcovým prstencem. Malá odměrná nádoba .4 je opatřena horním kalibračním šroubem 15.An overflow outlet 13 is connected to the cylindrical ring and is connected to the main diesel tank on the locomotive. Furthermore, the upper outlet of the level indicator 2 is connected to the cylindrical ring. To the tapered lower part. an upper level switch g4 is connected to the tapered top of the small measuring vessel. facing each other by larger bases and connected by a cylindrical ring. The small measuring vessel 4 is provided with an upper calibration screw 15.

Ke zúžené spodní části malé odměrné nádoby _4 je připojen střední hladinový spínač 5, který je svojí spodní částí připojen k velké odměrné nádobě .6. Velká odměrná nádoba J5 je rovněž svařena z ocelového plechu, má podobný tvar jako malá odměrná nádoba £, ale má větší objem. Velká odměrná nádoba 6. je opatřena dolním kalibračním šroubem .16. K zúžené spodní části velké odměrné nádoby 6. je připojen spodní hladinový spínač g, jehož druhá část je připojena k zúžené části dolní nádrže 8. ·A middle level switch 5 is connected to the tapered lower part of the small measuring vessel 4, which is connected to the large measuring vessel 6 by its lower part. The large measuring vessel 15 is also welded from sheet steel, having a similar shape to the small measuring vessel 6, but having a larger volume. The large measuring vessel 6 is provided with a lower calibration screw 16. A lower level switch g is connected to the tapered bottom of the large metering vessel 6, the other part of which is connected to the tapered part of the lower tank 8.

Propojení jednotlivých uvedených hladinových spínačů J, 5, 14, ' s přiřazenými nádržemi g, 8. či odměrnými nádobami 4_, _ je provedeno tak, že ke zúžené části odměrné nádoby 4_, £ nebo nádrže _, g je přivařeno sroubení a v tom je uložena příslušná část odpovídajícího hladinového spínače g, 3, !_, 14 . Dolní áádr á á e o rwněá svaeena z oeelvvhhopeechu_ má War obdobný jako horní nádrž _1_ s tím, Že její nejužší část je nahoře v válcový prstenec je širší.The interconnection of the individual level switches J, 5, 14 'with the associated tanks g, 8 or the measuring vessels 4 is carried out in such a way that a fitting is welded to the tapered part of the measuring vessel 4, 6 or the tank. the respective part of the corresponding level switch g, 3, 4, 14 is located. The lower aádra á o rwněá welded from oeelvvhhopeechu has War similar to the upper reservoir 1, except that its narrowest part is up in the cylindrical ring is wider.

K dolní nádrži 8 je připojen spodní vývod headiloznaku 2. HOaáielzeak 2 je vytvořen jako trubice z průhledného materiálu, například ze skla nebo z umělé hmoty. Ve spodní části hladin^na^ 2, pod úrovní spodního hladinového spínače je umístěn výstražný spínač 10. V nejnižší části spodní nádrže g, pod úrovní výstražného spínače HO, je připojeno vratné potrubí 11 od vstřikovacích čerpadel a měřicí potrubí 12 k přepínacímu ventilu, který není na výkrese znázorněn. Ke spodní nádrži g je dále připojeno čidlo g dálkového teploměru.The lower outlet of the headgear 2 is connected to the lower tank 8. The heater 2 is formed as a tube of transparent material, for example of glass or plastic. A warning switch 10 is located in the lower part of the levels at below the level of the lower level switch 10. In the lowest part of the lower tank g, below the level of the alarm level, the return line 11 from the injection pumps and the measuring line 12 are connected to a changeover valve. not shown in the drawing. A remote thermometer sensor g is also connected to the lower tank g.

Všechny spínače 3, .5, g, 10 a 14 i čidlo 9. dálkového teploměru jsou opatřeny elektrickými výstupy, které jsou spojeny s řídicím a vyhodnocovacím zařízením a které nejsou na výkrese znázorněny. Před tím, než se zabuduje odměrný blok do palivového okruhu lokomotivy, se zjistí přesné objemové množství nafty v malé odměrné nádobě ., a to mezi úrovní hladiny nafty, při které spíná horní hladinový spínač 3 a úrovní hladiny nafty, při které spíná střední hladinový spínač 5.All switches 3, 5, g, 10 and 14 as well as the remote thermometer sensor 9 are provided with electrical outputs which are connected to a control and evaluation device and which are not shown in the drawing. Before the metering block is incorporated into the locomotive fuel circuit, the exact volume of diesel fuel in the small metering vessel is determined between the level of the oil at which the upper level switch 3 switches and the level of the oil at which the middle level switch switches 5.

Požadovaný objem se v případě potřeby doladí a vymezí horním kalibračním šroubem 15. Podobně se zjistí přesné objemové množství velké odměrné nádoby 6, a to od úrovně hladiny, . při které spíná střední hladinový spínač 2 až po úroveň hladiny, při které spíná spodní hladinový spínač 7_. Požadované objemové množství se doladí dolním kalibračním šroubem 16. Je-li odměrný blok zabudován v palivovém okruhu lokomotivy, je možno měřit spotřebu jak ručně, tak automaticky. Ruční měření, kdy se sleduje spotřeba určitého objemového množství nafty odečítáním hladin na hladin^ě-ru a měřením času, je dostatečně známé a proto se neuvádí .The required volume is, if necessary, fine-tuned and delimited by the upper calibration screw 15. Similarly, the exact volume of the large measuring vessel 6 is determined, starting from the level. at which the intermediate level switch 2 switches up to the level at which the lower level switch 7 switches. The required volume is adjusted by the lower calibration screw 16. If the measuring block is installed in the fuel circuit of the locomotive, consumption can be measured both manually and automatically. A manual measurement of consumption of a certain volume of diesel by reading the levels at the level and measuring the time is well known and therefore not mentioned.

Při automatickém měření spotřeby nafty jsou nejobvyklejší dva režimy, první režim je při měření a vyhodnocování spotřeby za volnoběhu a při malých zatíženích, druhý režim je při měření a vyhodnocování spotřeby nafty při středních a velkých zatíženích. Spotřeba nafty mezi oběma režimy se liší' přibližně o jeden řád. Při měření spotřeby nafty za volnoběhu a při malých zatíženích se využívá malé odměrné nádoby, protože spotřeba nafty je relativně nízká.Two modes are the most common for automatic measurement of diesel consumption, the first mode is for measuring and evaluating the idle and low load consumption, the second mode is for measuring and evaluating the diesel consumption at medium and high load. Diesel consumption varies between the two modes by approximately one order. When measuring diesel fuel consumption at idle and at low loads, a small volumetric container is used, since diesel fuel consumption is relatively low.

Nastavení tohoto režimu v řídícím a vyhodnocovacím bloku, který není na výkrese znázorněn, se uvedou do funkce horní spínač g, střední spínač 2 a nulovací spínač .14. V první fázi se dolní nádrž 8 začne naplňovat naftou, která přichází z vratného potrubí lg. Přepínací ventil v měřícím potrubí 12 je uzavřen. Hladina nafty v odměrném bloku stoupá, postupně zaplavuje dolní nádrž j), spodní hladinový spínač 1_, velkou odměrnou nádobu _5, střední hladinový spínač - , malou odměrnou nádobu £, horní hladinový spínač a nulovací spínač 24· Když hladina nafty dostoupí úrovně, při které spíná nulovací hladinový spínač 14, je trakční agregát lokomotivy v požadovaném provozním stavu, při kterém se měření provádí.The settings of this mode in the control and evaluation block, not shown in the drawing, are actuated by the upper switch g, the intermediate switch 2 and the reset switch .14. In the first stage, the lower tank 8 begins to be filled with diesel fuel coming from the return line 1g. The changeover valve in the measuring line 12 is closed. The oil level in the metering block rises, gradually flooding the lower reservoir 1, the lower level switch 7, the large measuring vessel 5, the medium level switch, the small measuring vessel 6, the upper level switch and the reset switch 24. switches the reset level switch 14, the locomotive traction unit is in the desired operating state at which the measurement is made.

Při sepnutí nulovacího hladinového spínače 14 se vynuluje řídicí a vyhodnocovací zařízení a současně se přepne přepínací ventil v měřicím potrubí 12, takže nafta z odměrného bloku se přivádí měřicím potrubím 12 k dopravnímu čerpadlu a ke vstřikovacím čerpadlům. Takzvaná vratná” nafta se vrací do vstřikovacích čerpadel zpět vratným potrubím 22 do odměrného bloku, protože nafta přichází ke vstřikovacím čerpadlům jen z odměrného bloku, hladina nafty zde klesá. Když poklesne na úroveň hladiny, při které spíná horní hladinový spínač 2, přijde povel k odměřování času v řídicím a vyhodnocovacím bloku.When the reset level switch 14 is closed, the control and evaluation device is reset and at the same time the changeover valve in the metering line 12 is switched so that the diesel from the metering block is fed via the metering line 12 to the transport pump and the injection pumps. The so-called return oil returns to the injection pumps back through the return line 22 to the metering block, because the diesel comes to the injection pumps only from the metering block, and the oil level drops here. When it drops to the level at which the upper level switch 2 switches, a command to measure the time in the control and evaluation block comes.

Když hladina nafty poklesne na úroveň středního spínače 5. vyhodnocování času se zastaví, přepne se přepínací ventil, začne se plnit odměrný blok. Současně se vyhodnocuje objemová spotřeba nafty při příslušném provozním režimu s ohledem na teplotu nafty, kterou měří čidlo _9 dálkového teploměru. Tento stav se vyhodnocuje při různých zatíženích lokomotivy a z jednotlivých měření se bere průměr. Měření probíhá zcela automaticky a výsledky se zaznamenává j í .When the oil level drops to the level of the middle switch 5, the time evaluation stops, the changeover valve is switched over, the metering block begins to fill. At the same time, the volumetric diesel consumption in the respective operating mode is evaluated with respect to the diesel temperature measured by the remote thermometer sensor 9. This condition is evaluated at different locomotive loads and the average is taken from each measurement. The measurement is done automatically and the results are recorded.

Při měření spotřeby nafty při středních a velkých zatíženích lokomotivy, kdy je spotřeba nafty relativně velká, se používá velké odměrné nádoby 6 a ve funkci jsou nulovací spínač 14, střední hodinový spínač 5, který určuje začátek odměřování času a spodní hladinový spínač 7_, který vydává povel ukončení odměřování času, přepnutí přepínacího ventilu a k vyhodnocování výsledků. Výstražný spínač -Η. slouží k přepínání přepínacího ventilu a signalizaci, když hladina nafty poklesne na spínací úroveň výstražného spínače 10 -a brání tak zavzdušnění celého systému.In measuring the diesel consumption at medium and heavy loads of the locomotive, when the diesel consumption is relatively high, large metering vessels 6 are used and the reset switch 14, the middle clock switch 5, which determines the start of timing and the lower level switch 7 command to stop time measurement, toggle switch valve and to evaluate results. Warning switch -Η. it serves to switch the changeover valve and to signal when the oil level drops to the switching level of the warning switch 10, thus preventing the entire system from being vented.

Pokud je vyhodnocovací zařízení ve stavu, kdy se spotřeba nafty neměří, potom se vratnou naftou postupně zaplní celý odměřovací blok, a přebytečná nafta odtéká přepadním výstupem 13 do hlavní nádrže nafty na lokomotivě. Odměrný blok je sice vyřazen z činnosti, ale je naplněn a připraven k zahájení měření spotřeby podle pokynů z měřicího a vyhodnocovacího bloku.If the evaluation device is in a state where the fuel consumption is not measured, then the entire metering block is gradually filled with the return oil, and the excess diesel flows through the overflow outlet 13 to the main diesel tank on the locomotive. The measuring block is taken out of operation, but it is filled and ready to start measuring the consumption according to the instructions from the measuring and evaluation block.

Claims

1 / Measuring block for measuring directly evaluating the diesel consumption of aggregates formed from a vertical flow system of volumetric vessels, tanks and level switches, characterized in that the large volumetric vessel (6) is connected to the bottom of a small volumetric vessel via a medium level switch (5) (4), which is connected via the upper level switch (3) to the bottom of the upper tank (1), wherein a reset level switch (14) is located between the upper level switch (3) and the upper tank (1), 1) an overflow outlet (13) connected to the main tank is connected and the upper outlet of the level indicator (2) provided with a disturbance switch (10) at the bottom which is at the level of the lower tank (8) to which the lower outlet of the level indicator (2) and below it is connected to the lower tank (8) a return line (11) from the injection pumps and a measuring line (12) connected via a switch to the transport pump and the upper part of the lower tank (8) is connected via the lower level switch (7) to the bottom of a measuring vessel (6).

The measuring block according to claim 1, characterized in that each measuring vessel (4, 6) is provided with its own calibration screw (15, 16).