Григорий Михайлович СТОЯКИН, ведущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию
115114, г. Москва, бизнес-квартал «Новоспасский», Дербеневская наб., д. 7, стр. 9
Grigoriy M. STOYAKIN, Leading Engineer for Heating, Ventilation and Air Conditioning
115114, Moscow, 7, bldg. 9, Derbenevskaya naberezhnaya, Novospassky business quarter
Александр Владимирович КОСТИН, канд. техн. наук, доцент, кафедра «Теплоэнергетика железнодорожного транспорта»
127994, г. Москва, ул. Образцова д. 9, стр. 9
Alexander V. KOSTIN, Cand. of. Sci. (Engineering), Associate Professor, Department of Thermal Power Engineering of Railway Transport
127994, Moscow, 9, bldg. 9, Obraztsova St.
Сергей Николаевич НАУМЕНКО, д-р техн. наук, ученый секретарь
129626, г. Москва, ул. 3-я Мытищинская, д, 10
Sergey N. NAUMENKO, Dr. of Sci. (Engineering), Scientific Secretary
129626, Moscow, 10, 3rd Mytishchinskaya St.
Введение. Задачи повышения энергосбережения в системах отопления пассажирских вагонов тепловозной тяги в настоящее время являются весьма актуальными. В качестве альтернативного источника энергии для этих систем проанализирована возможность использования отведенной теплоты дизельного двигателя тепловоза.
Материалы и методы. Произведен анализ источников отходящей теплоты двигателя: охлаждающей воды и выхлопных газов. Разработана принципиальная схема утилизации теплоты выхлопных газов для ее использования в системе отопления пассажирских вагонов. В качестве возможной теплообменной поверхности теплообменника-утилизатора предложены пластинчато-ребристая, змеевиковая и трубная поверхность с продольными турбулизаторами пограничного слоя. Определена требуемая величина этой поверхности для максимальной мощности системы отопления пассажирского поезда.
Результаты. Показана возможность использования теплоты выхлопных газов двигателя в системе отопления 15-вагонного пассажирского поезда без привлечения сторонних источников энергии.
Обсуждение и заключение. Полученные результаты демонстрируют достаточный потенциал повышения эффективности использования энергии топлива тепловозного двигателя при утилизации его отходящей теплоты для системы отопления пассажирских вагонов. Обоснован подбор теплообменника-утилизатора из расчета производительности в размере 50 % от пиковой нагрузки на систему отопления на средней позиции контроллера.
Introduction. The tasks of increasing energy saving in heating systems for passenger cars of diesel trains are currently relevant. As an alternative source of energy for these systems, the possibility of using the waste heat of the diesel locomotive engine is analysed.
Materials and methods. The article provides an analysis of the engine waste heat sources, cooling water and exhaust gases. A schematic diagram of exhaust gas heat exchanger for its use in the heating system of passenger cars has been deve loped. As a possible heat-exchange surface of the waste heat exchanger, plate-ribbed, coiled and tube surfaces with longitudinal boundary layer turbulators are proposed. The required area of this surface for the maximum power of the heating system for a passenger train is determined.
Results. The article shows the possibility of using engine exhaust heat in the heating system of a 15-car passenger train without involving third-party energy sources.
Discussion and conclusion. The obtained results demonstrate a sufficient potential for increasing the efficiency of using the diesel engine fuel energy when utilising its waste heat for the heating system of passenger cars. The selection of a waste heat exchanger is justified based on a performance of 50 % of the peak load on the heating system at the middle position of the controller.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.