Випускна система локомотива

Корисна модель належить до транспортного машинобудування та може бути використана у вип ускних системах локомотивів, наприклад, тепловозів. Відома випускна система локомотива, що містить глушник шуму випуску, приєднаний до турбокомпресора двигуна вн утрішнього згоряння, і повітроочисник циклонного типу, до піддона якого приєднані мотор-вентилятори для видалення пилу з їхніх порожнин і його викиду через жалюзі, розташовані під рамою локомотива ["Тепловоз ТЕ1141. Технічний опис. Ілюстрації. 2627.00.00.000Т01, с.7,9. "Луганськтепловоз", 20.10.03]. Недоліком даної системи є необхідність у наявності автономних мотор-вентиляторів, що відсмоктують суміш повітря з пилом з піддона повітроочисника і викидають її назовні під раму локомотива. Це призводить до збільшення зовнішнього шуму локомотива і до збільшення витрат на установку мотор-вентиляторів і витрат на їх експлуатацію й обслуговування. Найбільш близькою за технічною сутністю і результатом, що досягається, до запропонованого рішення є випускна система локомотива, що містить глушник шуму випуску, приєднаний до турбокомпресора ДВЗ, і повітроочисники циклонного типу, до піддонів яких приєднані мотор-вентилятори для видалення пилу з їхніх порожнин і його викиду через жалюзі, розташовані на бічній поверхні кузова локомотива, при цьому глушник оснащений блоками конфузорно-дифузорних трубок з утворенням замкнутих порожнин [Тепловоз ТЕП150. Посібник з експлуатації, частина 2. Ілюстрації. 2060.00.00.000 РЕ1, с.7-9]. Недоліком даної конструкції є наявність мотор-вентиляторів, які необхідні для відсмоктування суміші повітря з пилом з піддона повітроочисника і викиду її назовні локомотива. Це призводить до збільшення зовнішнього шуму локомотива і до збільшення витрат, пов'язаних з необхідністю установки мотор-вентиляторів і витрат на їх експлуатацію й обслуговування. В основу корисної моделі поставлена задача створення випускної системи локомотива підвищеної ефективності шумоглушіння при одночасному зниженні витрат на виготовлення й експлуатацію. Поставлена задача досягається тим, що у відомій випускній системі локомотива, що містить глушник шуму випуску, приєднаний до турбокомпресора двигуна вн утрішнього згоряння, і повітроочисники циклонного типу з пристроєм для видалення пилу з піддона пилозбірника, при цьому випускний патрубок і/або перегородка камери глушника шум у випуск у оснащені блоками конфузорно-дифузорних тр убок прямокутної форми, зчленованих між собою з утворенням замкнутих порожнин, принаймні, у двох тр убках конфузорів розташовані сопла, виконані у вигляді зрізаних конусів, кромки великих основ котрих герметично сполучені з вхідними кромками конфузорів, у стінках конфузорів виконані перепускні отвори, що з'єднують конфузор із замкнутими порожнинами, сполученими з піддоном пилозбірника повітроочисника. Розміщення в конфузорах сопел, що виконують функцію активних сопел ежектора, і виконання перепускних отворів у конфузорах, що виконують функцію пасивних сопел ежектора і пов'язаних із замкнутими порожнинами, сполучених, у свою чергу, каналом із піддоном пилозбірника повітроочисника, призводить до того, що при витіканні газового потоку з активних сопел, швидкість витікання струменя за кромкою різко збільшується, а тиск падає і повітря разом із пилом прямує з піддона пилозбірника повітроочисника до замкнутих порожнин, охолоджує їхні поверхні і через перепускні отвори в конфузорах направляється до дифузора (у камери змішування ежектора), де інтенсивні потоки активного газу і пасивного повітря змішуються і тиск суміші газів відновлюється, а швидкість витікання середовища падає. За рахунок інтенсивної взаємодії активного і пасивного потоків у дифузорах досягається зниження шуму вип уску, забезпечуване за рахунок в'язкого тертя між коливними охолодженими частками газу при скороченні обсягу газів при їх охолодженні у внутрішніх порожнинах дифузорів, а це дозволяє знизити загальний рівень шуму випускної системи локомотива. При використанні 100% енергії випуску, принаймні, двох трубок конфузора можливо досягти широкого перерозподілу звукової енергії, тому що акустичні хвилі, пройшовши різні довжини шляху, мають різні фази коливань, при цьому послаблюють одна одну, а це дозволяє додатково підвищити ефективність шумоглушіння і знизити загальний рівень шуму локомотива. Завдяки відсутності в запропонованій установці мотор-вентиляторів, що випромінюють аеродинамічний шум випуску і стр уктурний шум самих вузлів, досягається зниження загального рівня шуму випускної системи локомотива, виключаються витрати на їх установку, й експлуатацію, що, в цілому, спрощує випускну систему локомотива, підвищує її довговічність і знижує витрати на її виготовлення й експлуатацію. Суть технічного рішення, що заявляється, пояснюється кресленнями, де: на Фіг.1 зображена випускна система локомотива, загальний вид; на Фіг.2 - вид А на Фіг.1 (приєднання повітроочисників до турбокомпресора двигуна вн утрішнього згоряння); на Фіг.3 - вузол Б на Фіг.1 (глушник шуму випуску з установкою сопел у всіх тр убках конфузорів у перегородці камери і випускному патрубку); на Фіг.4 - вузол Б на Фіг.1 (глушник шуму випуску з установкою сопел у всіх трубках конфузора в перегородці камери); на Фіг.5 - вузол Б на Фіг.1 (глушник шуму випуску з частковим розташуванням сопел у трубках конфузора у перегородці камери і випускному патрубку); на Фіг.6 - перетин В-В на Фіг.2; на Фіг.7 - перетин Г-Г на Фіг.3; на Фіг.8 - вузол Д на Фіг.3; на Фіг.9 - вузол Д на Фіг.5; на Фіг.10 - вузол Е на Фіг.7; на Фіг.11 - перетин Ж-Ж на Фіг.7; Випускна система локомотива містить глушник шуму випуску 1, приєднаний до турбокомпресора 2 двигуна внутрішнього згоряння 3 і повітроочисники циклонного типу 4. Глушник шуму випуску 1 містить впускний 5 і випускний 6 патрубки, а також розташовану в камері 7 перегородку 8. Випускний патрубок 6 і/або перегородка 8 камери 7 можуть бути оснащені блоками конфузорно-дифузорних тр убок прямокутної форми, що складаються з конфузорів 9, 10 і дифузорів 11, 12, зчленованих між собою з утворенням замкнути х порожнин 13, причому, принаймні, в двох трубках конфузорів 9,10 розташовані сопла 14, виконані у вигляді зрізаних конусів, кромки великих основ котрих герметично пов'язані з вхідними кромками конфузорів 9,10. У конфузорах 9,10 виконані перепускні отвори 15, які з'єднують конфузори 9, 10 із замкнутими порожнинами 13. Замкнуті порожнини 13 сполучені з піддонами 16 пилозбірників повітроочисників 4. Замкнуті порожнини 13 можуть бути об'єднані в єдиний канал 17. Випускна система локомотива працює таким чином. Випускні гази від двигуна внутрішнього згоряння 3 надходять до газової турбіни турбокомпресором 2 і відводяться через впускний патрубок 5 у порожнину глушника шуму випуск у 1 і викидаються в атмосферу через випускний патрубок 6. Компресор усмоктує запилене повітря з атмосфери через жалюзі (на Фіг. не показано) у повітроочисники 4, де відбувається очищення від пилу і вологи, що осідають у піддонах 16 пилозбірників повітроочисників 4. При витіканні газового потоку із сопел 14 швидкість витікання струменя за кромкою сопла 14 різко збільшується, тиск падає і пасивне повітря разом із пилом прямує з піддонів 16 пилозбірників повітроочисників 4 до замкнених порожнин 13, прохолоджує їхні поверхні і через перепускні отвори 15 направляється до дифузорів 11, 12 (камеру змішування ежектора), де потоки активного газу і пасивного повітря змішуються і тиск суміші газів відновлюється, а швидкість витікання середовища падає. За рахунок інтенсивної взаємодії потоків активного і пасивного (холодного) потоків у ди фузорах 11, 12 досягається зниження шуму випуску за рахунок в'язкого тертя між коливними охолодженими частками газу внаслідок скорочення обсягу газів при їхньому охолодженні у внутрішніх порожнинах дифузорів 11, 12, а це дозволяє знизити загальний рівень шуму випускної системи локомотива. Зайву енергію пасивного потоку можна використовувати для вентиляції, наприклад, машинного відділення локомотива. При використанні сопел 14, принаймні, в двох тр убках конфузорів 9,10 можливо досягти зміни звукової енергії за кромкою дифузорів, тому що акустичні хвилі, пройшовши різні довжини шляху і зустрічаючись разом, мають різні довжини шляху, різні фази коливань, при цьому послаблюють одна одну, а це дозволяє додатково підвищити ефективність шумоглушіння і знизити загальний рівень шуму випуску локомотива. Відсутність у випускній системі локомотива мотор-вентиляторів, що випромінюють аеродинамічний шум випуску і структурний шум самих вузлів, дозволяє знизити загальний рівень шуму випускної системи локомотива, виключити витрати на їх установку й експлуатацію. При цьому спрощується випускна система локомотива і підвищується її довговічність.