內燃機防凍凝預熱保溫裝置的制作方法

本實用新型涉及內燃機，具體涉及內燃機防凍凝預熱保溫裝置。

背景技術：

石油、石化鉆井試修作業現場大多使用如濟柴2000型、濰柴226B等大中型內燃機作為鉆井、發電動力。目前，無論是在川、渝、黔、貴等南方地區，還是在高寒的新疆、青海、東北三省鉆井試修施工作業的內燃機，在冬季一般都采取每間隔2至3個小時就怠速運轉內燃機的方式暖機預熱。內燃機長期在低溫低怠速工況下運轉，不僅引起內燃機嚴重積碳，機件早期非正常磨損，而且造成大量燃油浪費，增加了企業生產經營成本；頻繁的啟動運轉內燃機，造成了較大的噪聲污染，并且排放大量未完全燃燒的廢氣污染環境。在嚴寒的冬季，作業現場還經常發生因溫度太低，備用內燃機無法立即投入應急使用而引起嚴重的井下事故，經常發生因操作人員預熱內燃機不及時或預熱溫度不夠，引起內燃機冷卻系統發生凍凝現象，冷卻液結冰后脹裂機件，造成內燃機嚴重損壞或報廢的重大設備事故。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題在于提供內燃機防凍凝預熱保溫裝置。

為了解決上述問題，根據本實用新型的技術方案，一種內燃機防凍凝預熱保溫裝置,包括冷卻液散熱水箱、冷卻液電輔助加熱裝置、防爆防漏電保護電源控制箱、溫度控制器，其特征在于：冷卻液散熱水箱出水口通過管路連接機油冷卻器的進水口，機油冷卻器的出水口通過機體進水三通管路連接機體水道，機體水道通過氣缸蓋水道以及內燃機回水總管連接冷卻液散熱水箱的進水口；同時，冷卻液散熱水箱出水口還通過散熱水箱出水三通管以及進水管球閥連接冷卻液電輔助加熱裝置的進水口，冷卻液電輔助加熱裝置的出水口通過出水管球閥與機體進水三通管路連接；防爆防漏電保護電源控制箱對冷卻液電輔助加熱裝置提供電源，冷卻液電輔助加熱裝置對內燃機冷卻液進行加熱；溫度控制器設置在冷卻液電輔助加熱裝置內，溫度控制器檢測加熱后的冷卻液溫度，當冷卻液溫度達到設定值時，自動斷開防爆防漏電保護電源控制箱與冷卻液電輔助加熱裝置之間的電路。

該裝置利用冷卻液電輔助加熱裝置對內燃機的冷卻液進行加溫，利用熱水密度比冷水密度低，冷水沉降、熱水上升的原理使冷卻液在冷卻液電輔助加熱裝置和柴油機自身的冷卻循環系統中產生自然循環，該裝置不需要運轉內燃機或外加水泵來建立冷卻液循環，用于替代傳統的怠速運轉內燃機加熱冷卻液的加熱方式。

根據本實用新型所述的內燃機防凍凝預熱保溫裝置的優選方案，冷冷卻液電輔助加熱裝置包括電加熱管、電加熱筒筒體、電加熱筒筒體固定壓板、進水口管接頭和出水口管接頭；電加熱管設置在電加熱筒筒體內，進水口管接頭設置在電加熱筒筒體的側面下部或筒體下部較低的位置、出水口管接頭設置在電加熱筒筒體的頂部或側面上部位置；電加熱筒筒體通過電加熱筒筒體固定壓板固定在內燃機底座上。

根據本實用新型所述的內燃機防凍凝預熱保溫裝置的優選方案，防爆防漏電保護電源控制箱內設置電源開關、漏電保護開關、熔斷器和電源指示燈、加熱電源接通指示燈；電源通過電源開關、漏電保護開關和熔斷器連接電加熱管。

本實用新型所述的內燃機防凍凝預熱保溫裝置的有益效果是：一是本實用新型對內燃機冷卻液進行加溫，替代了傳統的怠速運轉內燃機加熱冷卻液的加熱方式，降低了操作者的勞動強度，解決了內燃機冬季預熱、保溫、防凍凝問題；二是節約了大量的燃油，降低了企業的生產經營成本；三是減少了大量燃燒廢氣引起的大氣污染和內燃機頻繁啟動運轉造成的噪聲污染；四是解決了內燃機長期在低溫低怠速工況下運轉引起的內燃機嚴重積碳，機件早期非正常磨損問題；五是杜絕了因操作人員失誤而暖機不及時、暖機溫度不夠等情況下造成的設備凍凝損壞事故；六是杜絕了作業現場因備用內燃機低溫狀態下無法立即投入應急使用而引起的生產安全隱患問題，具有高效、節能、環保、降耗的特點，適用于各種以液體作為冷卻劑的內燃機。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的內燃機防凍凝預熱保溫裝置的結構示意圖。

圖2是本實用新型所述的冷卻液電輔助加熱裝置29的結構示意圖。

圖3是本實用新型所述的防爆防漏電保護電源控制箱5的結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1至圖3，一種內燃機防凍凝預熱保溫裝置,包括冷卻液散熱水箱10、冷卻液電輔助加熱裝置29、防爆防漏電保護電源控制箱5、溫度控制器2，其中，冷卻液散熱水箱10出水口通過管路連接機油冷卻器30的進水口，機油冷卻器30的出水口通過機體進水三通管路7連接機體水道8，機體水道8通過氣缸蓋水道9以及內燃機回水總管11連接冷卻液散熱水箱10的進水口；同時，冷卻液散熱水箱10出水口還通過散熱水箱出水三通管16以及進水管球閥17連接冷卻液電輔助加熱裝置29的進水口18，冷卻液電輔助加熱裝置29的出水口通過出水管球閥6與機體進水三通管路7連接；防爆防漏電保護電源控制箱5對冷卻液電輔助加熱裝置29提供電源，冷卻液電輔助加熱裝置29對內燃機冷卻液進行加熱；溫度控制器2設置在冷卻液電輔助加熱裝置29內，溫度控制器2檢測加熱后的冷卻液溫度，當冷卻液溫度達到設定值時，自動斷開防爆防漏電保護電源控制箱5與冷卻液電輔助加熱裝置29之間的電路。溫度控制器2采用疊放的雙金屬片作為熱敏元件，由于不同金屬熱膨脹系數不同，受熱后伸長量不一樣，雙金屬片產生彎曲現象來控制電路的通斷，能對冷卻液電輔助加熱裝置進行精確控溫，恒溫加熱，將內燃機冷卻液溫度控制在45℃左右恒溫狀態，防止電加熱管缺水干燒和冷卻液沸騰。

其中，冷卻液電輔助加熱裝置29包括電加熱管21、電加熱筒筒體19、電加熱筒筒體固定壓板20、進水口管接頭18和出水口管接頭4；電加熱管21設置在電加熱筒筒體19內，進水口管接頭18設置在電加熱筒筒體19的側面下部或筒體下部較低的位置、出水口管接頭4設置在電加熱筒筒體19的頂部或側面上部位置；電加熱筒筒體19通過電加熱筒筒體固定壓板20固定在內燃機底座上。

防爆防漏電保護電源控制箱5內設置有電源開關27、電源指示燈26、漏電保護開關25、熔斷器24、加熱電源接通指示燈22；使系統可以使用在具有防爆要求的場所。外部電源通過電源開關27、漏電保護開關25和熔斷器24連接電加熱管21。熔斷器24可以在電路短路情況下迅速熔斷，起到短路保護作用；漏電保護開關25在加熱系統漏電的情況下自動斷開電源，能防止操作人員發生觸電傷害事故。

具體安裝方法如下

第一.在內燃機底座上鉆孔，用絲錐絞制螺紋，把冷卻液電輔助加熱裝置出水管4的出水口向上，用固定壓板20將冷卻液電輔助加熱裝置29用螺栓固定在內燃機底座上。

第二.在內燃機散熱水箱下部出水口與內燃機水泵之間的管道上加裝三通接頭或焊接接頭，形成散熱水箱出水三通管16，在三通管后部加裝冷卻液電輔助加熱裝置進水管球閥17。

第三.在內燃機水泵出口與機體進水口之間的管道上加裝三通接頭或焊接接頭，形成機體進水三通管7，在三通管前部加裝冷卻液電輔助加熱裝置出水管球閥6。

第四.用橡膠軟管28將冷卻液電輔助加熱裝置進水管球閥17與冷卻液電輔助加熱裝置進水管18連接。

第五.用橡膠軟管28將冷卻液電輔助加熱裝置出水管球閥6與冷卻液電輔助加熱裝置出水管4連接。

第六.用水泵進水連接軟管15將散熱水箱出水三通管16與水泵進水管14連接。

第七.將防爆防漏電保護電源控制箱5輸出導線3與冷卻液電輔助加熱裝置溫度控制器2連接，將冷卻液電輔助加熱裝置溫度控制器2的出口與電輔助加熱裝置電加熱管21連接。

第八.將電源輸入導線1與防爆防漏電保護電源控制箱5輸入端連接，電源輸入導線1的另一端接入220V交流電源，并將系統可靠接地。

當內燃機需要加熱保溫時：開啟冷卻液電輔助加熱裝置進水管球閥17，開啟冷卻液電輔助加熱裝置出水管球閥6，閉合防爆防漏電保護電源控制箱5的電源開關為冷卻液電輔助加熱裝置29供電，電加熱管開始加熱冷卻液。受熱后的冷卻液密度變低，沿出口位于電輔助加熱裝置29筒體上部的電輔助加熱裝置出水管4上升，進入機體進水三通管7內，熱冷卻液從機體進水三通管7進入內燃機機體水道8、流向氣缸蓋水道9、經過內燃機回水總管11流回冷卻液散熱水箱10。冷卻液散熱水箱10內溫度較低的冷卻液經過散熱水箱出水三通管16和冷卻液電輔助加熱裝置進水管球閥17流向位于電輔助加熱裝置筒體下部的冷卻液電輔助加熱裝置進水管18，自下部進入冷卻液電輔助加熱裝置29內部，補充加熱后上升的冷卻液的體積，這樣就形成了冷卻液依次在“電輔助加熱裝置29、冷卻液電輔助加熱裝置出水管4、冷卻液電輔助加熱裝置出水管球閥6、機體進水三通管7、機體水道8、氣缸蓋水道9、內燃機回水總管11、散熱水箱10、散熱水箱出水三通管16、冷卻液電輔助加熱裝置進水管球閥17、冷卻液電輔助加熱裝置進水管18和電輔助加熱裝置29”中自然循環。

同時，當安裝于電輔助加熱裝置29的電加熱筒側壁內的冷卻液電輔助加熱裝置溫度控制器2檢測到冷卻液溫度達到45℃時，自動斷開電加熱管的電源，停止加熱；當冷卻液電輔助加熱裝置溫度控制器2檢測到冷卻液溫度低于45℃時，又自動接通電加熱管的供電電路，重新加熱冷卻液，使整個柴油機循環系統內的冷卻液溫度始終保持在45℃左右恒溫狀態。

當內燃機正常運轉時，關閉冷卻液電輔助加熱裝置進水管球閥17、關閉冷卻液電輔助加熱裝置出水管球閥6，關閉防爆防漏電保護電源控制箱5電源開關，冷卻液電輔助加熱裝置29停止工作。

內燃機正常運轉時冷卻液的循環路徑為：散熱水箱10、散熱水箱出水三通管16、水泵進水連接軟管15、水泵進水管14、水泵13、水泵出水管12、機油冷卻器30、機體進水三通管7、機體水道8、缸蓋水道9、內燃機回水總管11、散熱水箱10，冷卻液不經過電輔助加熱裝置循環。