陸萬(wàn)忠

（長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司,長(zhǎng)春 130062）

柴油自動(dòng)加熱裝置在空調(diào)發(fā)電車上的應(yīng)用

陸萬(wàn)忠

（長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司,長(zhǎng)春 130062）

通過(guò)在空調(diào)發(fā)電車上加裝柴油自動(dòng)加熱裝置，以柴油發(fā)電機(jī)組的冷卻水為熱源，與下油箱中的柴油進(jìn)行熱交換，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)下油箱內(nèi)柴油的加熱，達(dá)到在低溫下使用低標(biāo)號(hào)柴油的目的。文中介紹了柴油自動(dòng)加熱裝置的原理和該裝置應(yīng)用于國(guó)內(nèi)鐵路空調(diào)發(fā)電車上的情況。

柴油自動(dòng)加熱裝置;發(fā)電車;應(yīng)用

1　引言

柴油是我國(guó)鐵路空調(diào)發(fā)電車所采用的主要?jiǎng)恿δ茉?，但由于凝固點(diǎn)較高，使其存在在環(huán)境溫度較低時(shí)工作性能較差的問(wèn)題，特別是在我國(guó)冬季較為寒冷的北方地區(qū)，為了保證其工作性能，需要使用凝固點(diǎn)較低的高標(biāo)號(hào)柴油，這樣才能夠使鐵路空調(diào)發(fā)電車中的發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，因此會(huì)大大增加運(yùn)行成本。同時(shí)，鐵路空調(diào)車在冬季運(yùn)行中經(jīng)常需要跨越存在較大溫差的地域，如我國(guó)冬季南北方的溫差能夠接近50℃，這就為鐵路空調(diào)發(fā)電車提出了一個(gè)明確的要求，即其發(fā)電機(jī)必須要滿足在不同溫度環(huán)境下能夠正常工作。但現(xiàn)階段的解決辦法只有使用高標(biāo)號(hào)的柴油，以保證其在經(jīng)過(guò)冬季較為寒冷的地區(qū)時(shí)所使用的柴油仍然尚未達(dá)到凝固點(diǎn)，這樣一來(lái)便不僅造成了運(yùn)行成本的增加，還會(huì)浪費(fèi)大量的工時(shí)來(lái)更換鐵路空調(diào)發(fā)電車中發(fā)電機(jī)所使用的柴油[1]。

為了解決現(xiàn)有鐵路空調(diào)發(fā)電車適應(yīng)環(huán)境的溫差范圍小的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)大多采用在鐵路空調(diào)發(fā)電車下郵箱安裝自動(dòng)加熱設(shè)備的辦法。

2　工作原理

柴油自動(dòng)加熱裝置的工作原理（見(jiàn)圖1）是以柴油發(fā)電機(jī)組的冷卻水為熱源，通過(guò)油泵、水泵、熱交換器及自動(dòng)控制箱，下油箱中柴油熱交換的經(jīng)過(guò)可歸納為：將柴油發(fā)電機(jī)組冷卻水出口管路與熱交換器中的水循環(huán)泵吸水管路進(jìn)行連接，再將熱交換器中的水循環(huán)回水管路與柴油發(fā)電機(jī)組冷卻水進(jìn)水管路進(jìn)行連接；自動(dòng)化控制箱中的智能化測(cè)量?jī)x表實(shí)時(shí)的接收由溫度傳感器測(cè)量得到的下油箱柴油溫度，智能化測(cè)量?jī)x表設(shè)15℃和20℃兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)。當(dāng)下油箱柴油溫度降到15℃時(shí)，智能化測(cè)量?jī)x表15℃信號(hào)點(diǎn)發(fā)出信號(hào)，執(zhí)行元件接收到信號(hào)吸合，油泵1（油泵2）開(kāi)始工作，其將油箱中的柴油抽入到熱交換器之中，并且和熱交換器中的熱水回路進(jìn)行熱交換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油的加熱。當(dāng)下油箱溫度升至20℃時(shí)，智能化測(cè)量?jī)x表20℃信號(hào)點(diǎn)發(fā)出信號(hào)，執(zhí)行元件接收到信號(hào)后斷開(kāi)，油泵關(guān)閉，停止換熱工作，然后繼續(xù)監(jiān)測(cè)油箱中的油溫。柴油自動(dòng)加熱裝置利用柴油機(jī)組冷卻水的熱量作為熱源，下油箱中的柴油實(shí)現(xiàn)了通過(guò)熱交換器循環(huán)加熱，不僅保證了在溫度較低的情況下，鐵路空調(diào)發(fā)電車中發(fā)電機(jī)的正常工作，還能夠?yàn)槔鋮s水降溫，減少冷卻系統(tǒng)的功率損耗。

圖1　柴油自動(dòng)加熱裝置原理示意圖

3　實(shí)施方案

如圖2所示的柴油自動(dòng)加熱裝置是由柴油發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、熱交換器、油泵、油箱和溫度傳感器等部分組成的。其中，在熱交換器中的熱交換回路上將油泵和油箱部分串聯(lián)進(jìn)去，再在柴油發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)中的冷卻水回路部分將熱交換器中的熱水回路部分串聯(lián)進(jìn)去，而溫度傳感器則能夠?qū)Σ裼拖渲械牟裼瓦M(jìn)行溫度測(cè)量。

（1）熱交換器，是本裝置的主要設(shè)備，采用1Cr18Ni9Ti板與同等材質(zhì)的Φ14×2管使用氬弧焊焊接成型。

（2）油泵，油泵承擔(dān)需要加熱的柴油的輸送任務(wù)，是本裝置的主要配套設(shè)備。為確保正常工作，本裝置配備同樣型號(hào)油泵兩臺(tái)，可以互相交替工作和維修替換。

（3）水泵，本裝置的熱水管路接入到柴油發(fā)電機(jī)組的冷卻水熱水管路中。柴油發(fā)電機(jī)組工作時(shí)，其循環(huán)泵產(chǎn)生的輸送壓力使熱水在熱交換器中循環(huán)工作。為防備在室外溫度太低時(shí)，熱交換速度滿足不了低溫時(shí)的要求，可啟動(dòng)水泵做強(qiáng)制熱水循環(huán)。

（4）自動(dòng)控制系統(tǒng)，本裝置屬于全自動(dòng)設(shè)備，安裝在控制室。為防止自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)影響使用，本裝置還設(shè)有手動(dòng)控制系統(tǒng)，以保證在自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)本裝置能夠正常工作。

智能化測(cè)量?jī)x表還設(shè)有35℃休眠信號(hào)點(diǎn)。當(dāng)車下油箱溫度升至35℃時(shí)，即使使用手動(dòng)控制啟動(dòng)油泵，油泵也無(wú)法啟動(dòng)，避免因故障或誤操作而使下油箱油溫過(guò)高。

（5）溫度傳感器，安裝在下油箱上，是自動(dòng)控制系統(tǒng)的“雷達(dá)”，自動(dòng)控制系統(tǒng)在接收到它傳回的信號(hào)時(shí)，才能開(kāi)始工作。

（6）油、水管路，與下油箱和冷卻水管路對(duì)接，按圖2中各管路的布置走向說(shuō)明，將裝置的吸油管路、回油管路與下油箱的吸油管路、回油管路的對(duì)接。將裝置的熱水管路、冷水管路與發(fā)電機(jī)冷卻水熱水管、與冷水管對(duì)接。

4　操作方法

（1）外溫低于5℃時(shí)開(kāi)啟柴油自動(dòng)加熱裝置對(duì)下油箱柴油進(jìn)行加溫。（2）下油箱柴油溫度控制儀控溫范圍為15-20℃（一次調(diào)整到位，日常不作調(diào)整）。（3）柴油機(jī)組啟動(dòng)后，柴油機(jī)組冷卻水溫已達(dá)到80度，換熱箱回水溫度低于20℃時(shí)，需開(kāi)啟水泵強(qiáng)制循環(huán)；待回水溫度高于40℃后關(guān)閉水泵。（4）根據(jù)下油箱兩側(cè)溫度差異調(diào)整吸油及排油油管，保證兩側(cè)油箱溫度均勻。（5）選擇吸油及排油管路時(shí)，須在控制箱內(nèi)斷電后進(jìn)行調(diào)整。（6）停用前將換熱箱內(nèi)水排出。（7）發(fā)電車庫(kù)內(nèi)停留，應(yīng)適時(shí)開(kāi)啟加熱裝置，保證油溫15℃-20℃。

5　結(jié)束語(yǔ)

在鐵路空調(diào)發(fā)電車上應(yīng)用自動(dòng)加熱裝置是現(xiàn)階段最為有效的方式，其不僅可以保證空調(diào)發(fā)電車能夠運(yùn)行于我國(guó)存在較大溫差的各個(gè)地域，還不需要浪費(fèi)工時(shí)來(lái)更換夏季和冬季所使用的不同油號(hào)柴油，大大地降低了鐵路空調(diào)發(fā)電車運(yùn)行所需要的成本。同時(shí)，由于柴油發(fā)電機(jī)全年都在使用相同標(biāo)號(hào)的柴油進(jìn)行工作，這也有利于柴油發(fā)電機(jī)使用壽命的延長(zhǎng)。

目前，空調(diào)發(fā)電車柴油自動(dòng)加熱裝置已經(jīng)在全國(guó)推廣，解決了在我國(guó)北方高寒地區(qū)的發(fā)電車使用低標(biāo)號(hào)柴油的技術(shù)問(wèn)題[2]，產(chǎn)生了極大的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]胥建玲.鐵路空調(diào)發(fā)電車下油箱的柴油自動(dòng)加熱裝置: CN.

圖2　柴油自動(dòng)加熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖

[2]崔德安.柴油"低燒"技術(shù)在機(jī)車車輛上的應(yīng)用[J].機(jī)車車輛工藝,2007(06):38.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.224