PL222637B1 - Układ chłodzenia spalin silnika spalinowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ chłodzenia spalin silnika spalinowego przeznaczonego do pracy w podziemiach kopalni, zwłaszcza zagrożonej wybuchem metanu.

Obowiązujące przepisy górnicze wymagają aby dla silników przeznaczonych do pracy w atmosferze zagrożonej wybuchem metanu temperatura zewnętrznych powierzchni elementów oraz spalin nie przekraczała 150°C, połączenia pomiędzy elementami układu spełniały wymóg ognioszczelności, a układ wylotowy spalin wyposażony był w przerywacze płomienia oraz łapacz iskier wylotu spalin.

Konstrukcja silnika charakteryzuje się więc koniecznością stosowania płaszczy wodnych i wymienników ciepła dla wszystkich zespołów przez które przepływają spaliny, a więc głowicy silnika, kolektora spalin, turbosprężarki, element łączący wylot turbosprężarki z płaszczowo-rurowym wymiennikiem ciepła spaliny jako zespołem wylotowym spalin zakończonym przerywaczem płomienia oraz łapaczem iskier.

Praktycznie płaszcze wodne poszczególnych schładzanych zespołów oraz wymiennik ciepła połączone są szeregowo w jeden zamknięty układ z wymuszonym obiegiem wody przez odrębną pompę. Wymiennik ciepła jest zespołem gabarytowo dużym, często będący dołącznym zespołem jezdnym.

Układ według wynalazku chłodzenia spalin silnika spalinowego przeznaczonego do pracy w podziemiach kopalni zagrożonych wybuchem metanu ma pomiędzy wylotem spalin z turbosprężarki a wymiennikiem ciepła zlokalizowany mieszacz spalin, którego wylot połączony jest z płaszczoworurowym wymiennikiem ciepła zakończonym przerywaczem płomienia i łapaczem iskier, a w mieszaczu spalin zlokalizowany jest smoczek powietrza zasysanego z atmosfery kopalnianej pod wpływem przepływających spalin, zaś w przewód ssawny smoczka wbudowany jest zawór zwrotny i zakończony wlotowym przerywaczem płomienia.

Spaliny jako czynnik pędzący smoczka zasysa powietrze z otoczenia kopalnianego mieszającego się ze spalinami, co przy odpowiednim doborze parametrów konstrukcyjnych smoczka powoduje znaczące obniżenie temperatury spalin na wlocie do wymiennika ciepła.

Układ według wynalazku schładzania spalin silnika powala na znaczące zmniejszenie gabarytów wymiennika ciepła z uwagi na obniżenie temperatury spalin na wlocie do wymiennika.

Układ według wynalazku chłodzenia spalin silnika spalinowego przedstawiony jest na załączonym rysunku jako schemat układu przepływu spalin.

Układ chłodzenia spalin silnika spalinowego przeznaczonego do pracy w podziemiach kopalni zagrożonych wybuchem metanu, którego głowica 1 oraz kolektor 2 spalin chłodzone są wodą przepływającą w otaczającym je wodnym płaszczu 3 oraz wodnym płaszczem 3 otoczony jest kolektor 4 spalin turbosprężarki 5, a pomiędzy wylotem spalin z turbosprężarki 5 a wymiennikiem 7 ciepła zlokalizowany mieszacz 6 spalin, którego wylot połączony jest z płaszczowo-rurowym wymiennikiem 7 ciepła zakończonym przerywaczem 8 płomienia i łapaczem iskier, a w mieszaczu 6 zlokalizowany jest smoczek 9 powietrza zasysanego z atmosfery kopalnianej pod wpływem przepływających spalin, zaś w ssawny przewód 10 smoczka 9 wbudowany jest zwrotny zawór 11 i zakończony jest wlotowym przerywaczem 12 płomienia.

Płaszcze wodne 3 poszczególnych schładzanych zespołów silnika oraz wymiennik ciepła połączone są szeregowo w jeden zamknięty układ z wymuszonym obiegiem wody przez odrębną pompę.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ chłodzenia spalin silnika spalinowego przeznaczonego do pracy w podziemiach kopalni zagrożonych wybuchem metanu, którego głowica oraz kolektor spalin chłodzone są wodą przepływającą w otaczającym je wodnym płaszczu oraz wodnym płaszczem otoczony jest kolektor spalin turbosprężarki, znamienny tym, że pomiędzy wylotem spalin z turbosprężarki (5) a wymiennikiem (7) ciepła zlokalizowany jest mieszacz (6) spalin, a w mieszaczu (6) zlokalizowany jest smoczek (9) powietrza zasysanego z atmosfery kopalnianej pod wpływem przepływających spalin.
2. 2. Układ chłodzenia według zastrz. 1, znamienny tym, że w ssawny przewód (10) smoczka (9) wbudowany jest zwrotny zawór (11) i zakończony jest wlotowym przerywaczem (12) płomienia.